(57)【要約】  この発明は、一実施例において、多元接続無線通信環境におけるセクタ間の通信の干渉を低減するためのチャネルの割振りおよび偏波の技術を提供する。一実施例では、チャネルの割振りおよび／または偏波の技術を多元接続無線通信アーキテクチャに適用して、複数の送信機を用いる無線機器との選択的な同時通信を提供することができる。実施例によっては、送信機が、異なる空間領域またはセクタ内に配置された無線機器との同時通信を提供するように設定されるアンテナに結合される。実施例によっては、１つのセクタ内の無線機器間、異なるセクタ内における無線機器間、および、無線機器と有線ネットワークまたは無線バックホールネットワークとの間の通信が提供され得る。
2007501567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信送信機への無線通信チャネルの割当を決定するための方法であって、
複数の利用可能な無線通信チャネルを判断するステップと、
前記複数の利用可能な無線通信チャネルと、前記複数の無線送信機における無線通信送信機の数とに基づいて、複数の無線通信チャネル割当を決定するステップと、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記方法はさらに、前記複数の無線通信チャネル割当における各無線通信チャネル割当についての出力を決定するステップを含み、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択する前記ステップは、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少なく、かつ、出力基準を満たす特定の無線通信チャネル割当を選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
【数１】
2007501567.tif 000016
【請求項４】
前記方法はさらに、前記複数の無線通信チャネル割当の各々についてのチャネル分離を判断するステップを含み、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択する前記ステップは、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少なく、かつ、チャネル分離基準を満たす特定の無線通信チャネル割当を選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
【数２】
2007501567.tif 000017
【請求項６】
【数３】
2007501567.tif 000018
【請求項７】
無線通信チャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）、（ｇ）、８０２．１５（ｘ）、８０２．１６（ｘ）、および８０２．２０（ｘ）の無線通信規格の１つにより指定される周波数帯域から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップは、
干渉コストを求めるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
【数４】
2007501567.tif 000019
【請求項１０】
【数５】
2007501567.tif 000020
【請求項１１】
複数の無線通信送信機への無線通信チャネルの割当を決定するための方法であって、
利用可能な無線通信チャネルを判断するステップを含み、利用可能な無線通信チャネルを判断する前記ステップは、
無線通信周波数の帯域から第１の複数の集合の無線通信チャネルを選択するステップと、
前記第１の複数の集合の無線通信チャネルの各集合についての出力を決定するステップと、
順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記第１の複数の集合の無線通信チャネルを出力順に順序付けるステップと、
第２の複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルから、出力基準を満たす無線通信チャネルの集合を選択するステップとによって行なわれ、前記方法はさらに、
チャネル−送信機割当を決定するステップを含み、チャネル−送信機割当を決定する前記ステップは、
前記第２の複数の集合の無線通信チャネルの各集合に関し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々を決定するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記チャネル間の分離を判断するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記分離が、指定された分離基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る前記割当が、前記指定された分離基準を満たす場合に、複数の候補チャネル−送信機割当に対し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当を追加するするステップとによって行なわれ、前記方法はさらに、
チャネル−送信機割当を選択するステップを含み、チャネル−送信機割当を選択する前記ステップは、
前記複数の候補チャネル−送信機割当の各々により生じる総干渉を求めるステップと、
前記総干渉を低減する候補チャネル−送信機割当を選択するステップとにより行なわれる、方法。
【請求項１２】
複数の利用可能な無線通信チャネルを判断するための手段と、
前記複数の利用可能な無線通信チャネルと、複数の無線送信機における無線通信送信機の数とに基づいて、複数の無線通信チャネル割当を決定するための手段と、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の
無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するための手段とを含む、装置。
【請求項１３】
無線通信周波数の帯域から第１の複数の集合の無線通信チャネルを選択するための手段と、
前記第１の複数の集合の無線通信チャネルの各集合についての出力を決定するための手段と、
順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記第１の複数の集合の無線通信チャネルを出力順に順序付けるための手段と、
第２の複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルから、出力基準を満たす無線通信チャネルの集合を選択するための手段と、
前記第２の複数の集合の無線通信チャネルの各集合に関し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々を決定するための手段と、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記チャネル間の分離を判断するための手段と、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記分離が、指定された分離基準を満たすか否かを判断するための手段と、
前記集合内のチャネルの、送信機への前記考え得る割当が、前記指定された分離基準を満たす場合に、複数の候補チャネル−送信機割当に対し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当を追加するための手段と、
前記複数の候補チャネル−送信機割当の各々により生じる総干渉を求めるための手段と、
前記総干渉を低減する候補チャネル−送信機割当を選択するための手段とを含む、装置。
【請求項１４】
建造物内の有線ネットワークへの無線接続を提供するための無線アクセスポイントであって、前記無線アクセスポイントは、
前記無線アクセスポイントの周囲の空間領域の第１のセクション内の無線機器と通信するように設定される第１のアンテナ配置を含み、前記第１のアンテナ配置は、前記空間領域の前記第１のセクションに割当てられた第１の通信チャネルが、前記第１の通信チャネル上にいずれかの通信信号を送信する前に通信信号を搬送するために現在使用されているか否かを判断するようにさらに設定され、前記無線アクセスポイントはさらに、
前記無線アクセスポイントの周囲の空間領域の第２のセクション内の無線機器と通信するように設定される第２のアンテナ配置を含み、前記第２のアンテナ配置は、前記空間領域の前記第２のセクションに割当てられた第２の通信チャネルが、前記第２の通信チャネル上にいずれかの通信信号を送信する前に通信信号を搬送するために現在使用されているか否かを判断するようにさらに設定され、前記無線アクセスポイントはさらに、
前記第１および第２のアンテナ配置の動作を管理して、複数の無線通信チャネル割当から選択された特定の無線通信チャネル割当に従って第１の空間領域および第２の空間領域にチャネルを割当てるように設定される管理機構を含み、特定の無線通信チャネル割当は、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない、無線アクセスポイント。
【請求項１５】
アンテナ装置の周囲の空間領域の複数のセクション内に配置された無線機器との選択的な無線通信を可能にするように設定されるアンテナ装置であって、前記アンテナ装置は、
中央の金属反射器と、
前記複数のセクションを規定するために、前記中央の金属反射器から前記アンテナ装置の周囲の前記空間領域内に外側に向かって延在する複数の金属隔壁とを含み、
他のチャネル−セクション割当よりも低い総干渉を有するチャネル−セクション割当の
１つを選択することにより、利用可能なチャネルについての考え得るチャネル−セクション割当の集合から決定されたチャネル−セクション割当に従い、周波数が前記複数のセクションの各々に割振られる、アンテナ装置。
【請求項１６】
第１のセクション内の第１の集合の無線機器との無線通信を提供するために、前記複数の金属隔壁間に配置される第１の放射アセンブリと、
第２のセクション内の第２の集合の無線機器との無線通信を提供するために、前記複数の金属隔壁間に配置される第２の放射アセンブリとをさらに含む、請求項１５に記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
前記第１の放射アセンブリは、第１の周波数帯域において送信するように設定される第１の放射要素を有する第１のパッチ要素を含む、請求項１６に記載のアンテナ装置。
【請求項１８】
第１の放射要素は、第２の周波数帯域において送信するようにさらに設定される、請求項１７に記載のアンテナ装置。
【請求項１９】
前記第１の放射アセンブリは、第２の放射要素を有する第２のパッチ要素を含み、前記第２のパッチ要素は、偏波ダイバーシティを提供するために、前記第１のパッチ要素を基準として配向される、請求項１７に記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
前記第１および第２の放射アセンブリは、指定された距離だけ分離され、前記アンテナ装置は、ＲＦ信号を送信または受信するために第１または第２のアンテナ装置を選択するように設定される、請求項１６に記載のアンテナ装置。
【請求項２１】
前記第１の放射アセンブリは、第２の放射要素を有する第２のパッチ要素を含み、前記第２のパッチ要素は、偏波ダイバーシティを提供するために、前記第１のパッチ要素を基準として配向される、請求項１７に記載のアンテナ装置。
【請求項２２】
前記第２のパッチ要素は、前記第１のパッチ要素を基準として約９０度に配向される、請求項２１に記載のアンテナ装置。
【請求項２３】
無線アクセスポイントであって、
第１の周波数において空間領域の第１のセクション内の第１の通信チャネル上で通信信号を送信および受信して、第２の周波数において前記空間領域の第２のセクション内の第２の通信チャネル上で通信信号を送信および受信するように設定されるアンテナと、
他のチャネル−セクタ割当よりも低い総干渉を有するチャネル−セクタ割当の１つを選択することにより、利用可能なチャネルについての考え得るチャネル−セクタ割当の集合から決定されたチャネル−セクタ割当に従い、第１および第２の空間領域に前記第１および第２の周波数を割当てるように設定される管理機構とを含む、無線アクセスポイント。
【請求項２４】
前記管理機構は、第１および第２のセクタの各々にさまざまな偏波を割当てることよって前記第１のセクタと前記第２のセクタとの間の干渉の低減を可能にするようにさらに設定される、請求項２３に記載の無線アクセスポイント。
【請求項２５】
無線通信システムであって、
無線通信装置の周囲の空間領域の第１のセクション内の通信チャネル上で通信信号を送信および受信するように設定される第１の送受信機を有する第１のアンテナ配置と、
前記無線通信装置の周囲の前記空間領域の第２のセクション内の前記通信チャネル上で通信信号を送信および受信するように設定される第２の送受信機を有する第２のアンテナ配置とを含み、
他のチャネル−セクタ割当よりも低い総干渉を有するチャネル−セクタ割当の１つを選択することにより、利用可能なチャネルについての考え得るチャネル−セクタ割当の集合から決定されたチャネル−セクタ割当に従い、周波数が複数のセクションの各々に割振られる、無線通信システム。
【請求項２６】
無線通信チャネルの、複数の無線通信送信機への割当を決定するための命令の１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取可能な媒体であって、前記命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに対し、
複数の利用可能な無線通信チャネルを判断するステップと、
前記複数の利用可能な無線通信チャネルと、前記複数の無線送信機における無線通信送信機の数とに基づいて、複数の無線通信チャネル割当を決定するステップと、
前記複数の無線通信チャネル割当から、前記複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップとを実行させる、コンピュータ読取可能な媒体。
【請求項２７】
無線通信チャネルの、複数の無線通信送信機への割当を決定するための命令の１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取可能な媒体であって、前記命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに対し、
利用可能な無線通信チャネルを判断するステップを実行させ、利用可能な無線通信チャネルを判断する前記ステップは、
無線通信周波数の帯域から第１の複数の集合の無線通信チャネルを選択するステップと、
前記第１の複数の集合の無線通信チャネルの各集合についての出力を決定するステップと、
順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記第１の複数の集合の無線通信チャネルを出力順に順序付けるステップと、
第２の複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、前記順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルから、出力基準を満たす無線通信チャネルの集合を選択するステップとによって行なわれ、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに対してさらに、
チャネル−送信機割当を決定するステップを実行させ、チャネル−送信機割当を決定する前記ステップは、
前記第２の複数の集合の無線通信チャネルの各集合に関し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々を決定するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記チャネル間の分離を判断するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、前記分離が、指定された分離基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当が、指定された分離基準を満たす場合に、複数の候補チャネル−送信機割当に対し、前記集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当を追加するステップとによって行なわれ、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記１つ以上のプロセッサに対してさらに、
前記複数の候補チャネル−送信機割当の各々により生じる総干渉を求めることによってチャネル−送信機割当を選択するステップと、
前記総干渉を低減する候補チャネル−送信機割当を選択するステップとを実行させる、コンピュータ読取可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は一般に、無線通信システムに関し、より特定的には、無線通信アーキテクチャにおいて干渉を低減してネットワーク性能を高めるための、セクタの数の選択、チャネルの割振り、および偏波の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
この章に記載する手法は、遂行が可能な手法であるが、必ずしも、これまでに考案または遂行された手法である必要はない。したがって、特に示さない限り、この章に記載する手法は、本願の請求項に対する先行技術ではないことも考えられ、この章に含まれることによって先行技術であるとは認められない。
【０００３】
通信ネットワークは、参加者間での情報またはデータの交換を提供する、あらゆるシステムまたは機構である。既存の無線通信ネットワーク、たとえば、無線ローカルエリアネットワーク（Local Area Network（ＬＡＮ））、またはパーソナルエリアネットワーク（Personal Area Network（ＰＡＮ））において、無線アクセスポイントは、多数の無線機器と通信する際に送受信機として機能する。ここに記載する「無線機器」という用語は、通信するために無線通信プロトコルを使用する、あらゆる種類の機器を指す。無線機器の例には、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯用情報端末（Personal Digital Assistant（ＰＤＡ））、セルラー式電話、およびさまざまな他の携帯型機器が含まれるが、これらに限定されない。無線アクセスポイントの放射パターンは、一般に無指向性であり、すなわち、無線アクセスポイントは、３６０度で情報を送信し、それにより、これらの無線アクセスポイントの範囲内のすべての無線機器は、送信された全信号を受信する。無線アクセスポイントは、さまざまな管理機能、たとえば、システム内の特定の無線機器にデータを送信するための特定の周波数を選択することも実行する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線通信アーキテクチャにおける１つの現行の問題は、割振られる電磁スペクトルの量が一定である場合に、指定された物理的領域内で同時に通信し得る無線機器の数をどのようにして増やすかということである。指定された領域内の多数の無線機器が、インターネット（Internet）等の通信ネットワークにアクセスするために１つの無線アクセスポイントとの同時通信を試みるとき、このことは特に重要である。たとえば、見本市および会議中に、多数のユーザがインターネットにアクセスするためにラップトップコンピュータを使用することは珍しいことではない。別の例として、企業のオフィスによっては、多くのユーザが、ラップトップコンピュータを用いてインターネットにアクセスするために、無線アクセスポイントを共有する場合がある。さらに別の例として、多くの喫茶店が、今や、インターネットへの無料の無線アクセスを顧客に提供している。これらの状況はすべて、利用可能なアクセスリソースを酷使する。なぜなら、限られた数の利用可能な通信チャネルのみが、全参加者により共有されなければならないためである。たとえば、時として「ＷｉＦｉ」と称される、ＦＣＣの規制範囲におけるＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）／（ｇ）規格は、１１個の通信チャネルを規定する。したがって、各チャネルが１人のユーザに専用であると仮定すると、１１人のユーザしか同時に通信することができない。
【０００５】
この問題に対処するための従来の手法には、多元接続通信プロトコルを用いて、１つの無線アクセスポイントに同時にアクセスすることのできる無線機器の数を増やすことが含まれる。例示的な多元接続通信プロトコルには、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access（ＦＤＭＡ））、時分割多元接続（Time Division Multiple Access（ＴＤＭＡ））、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access（ＣＤＭＡ））、およびキャリアセンス多元接続（Carrier Sense Multiple Access（ＣＳＭＡ））が含まれるが、これらに限定されない。多元接続通信プロトコルを使用することにより、特定の集合の通信チャネル上で同時に作動し得る無線機器の数を著しく増大させることができる。たとえば、ＴＤＭＡを使用することにより、特定の集合の通信チャネルを共有することのできる無線機器の数を、ＦＤＭＡの３倍にすることができる。しかしながら、ＴＤＭＡを使用しても、１つの無線アクセスポイントは、いずれか１つのタイムスロット中に、１つの無線機器としか通信することができない。さらに、どのような無線機器も、別の無線機器または有線ネットワークと通信するためには、そのデータを無線アクセスポイントに送信しなければならない。そして、その無線アクセスポイントが、別の無線機器か、または有線のインフラストラクチャ、たとえばインターネットにそのデータを送信する。したがって、ネットワークのスループットは、特定の時点における、無線アクセスポイントといずれか１つの無線機器との間の通信のスループットによって必然的に制限されてしまう。したがって、既存のシステムにおいて、いずれか１つのタイムスロットにおいて転送され得るデータの量は、無線アクセスポイントから、当該無線アクセスポイントが通信を行なっている特定の無線機器へのリンクのスループットに等しい。他の無線機器はすべて、或る量のデータを送信または受信するために、空いたタイムスロットを待つ状態にある。
【０００６】
チャネル間干渉は、従来の手法が直面する別の問題である。ＦＣＣの規制範囲におけるＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）規格の上述の例では、１１個の通信チャネルがしばしば互いに重複する。したがって、２人のユーザの各々が、異なるものの重複するチャネルを使用しいている場合、２人のユーザの通信は、互いに干渉し得る。
【０００７】
無線アクセスポイントのネットワークの管理および成長は、複雑な過程である。別の無線アクセスポイントを追加すると、新規のアクセスポイントの周辺にあるアクセスポイントの出力およびチャネル割当を調節して干渉を回避することが一般に必要とされる。
【０００８】
上述の内容に基づき、先行の手法における制約を受けない無線通信アーキテクチャが必要とされる。より多数の無線機器が、干渉のほとんどない状態か、または全くない状態で実質的に同時に通信することを可能にする無線通信アーキテクチャが、特に必要とされる。
【０００９】
この発明は、同じ参照番号が同様の要素を指す添付の図面において、限定ではなく例示として示される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の詳細な説明
以下の説明では、説明のために、多数の特定の詳細を明示して、この発明の完全な理解を図る。しかしながら、このような特定の詳細を用いなくてもこの発明を実施し得ることが当業者には明らかであろう。場合によっては、この発明をむやみに分かりにくくすることを避けるため、周知の構造および機器をブロック図の形態で示す。また、場合によっては、この発明のさまざまな実施例で実行されるステップを示すためにフロー図が使用される。この発明は、図面に示される特定の順序のステップに限定されず、その順序は、特定の実現例の要件に依存して変化し得る。さらに、図示および説明されるステップは、特定の実現例の要件に依存して省略されてよく、および／または、他のステップが追加されてよい。この発明のさまざまな局面を、以下の章において次に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
Ｉ．概観
ＩＩ．操作上の概観
ＩＩＩ．無線通信装置
ＩＶ．通信チャネル、プロトコル、および多元接続方式
Ｖ．干渉軽減および出力制御
ＶＩ．アンテナ設定
ＶＩＩ．実現化の機構、代替、および拡張
Ｉ．概観
この開示に記載されるように、一実施例において、その設定を調整する機能を有する、セクタ化されたアクセスポイントは、ネットワークの混乱を減少させてネットワークの性能を高める機能を提供することができる。
【００１２】
この発明は、一実施例において、無線通信環境における干渉を低減するためのチャネルの割振りおよび偏波の技術を提供する。一実施例において、チャネルの割振りおよび／または偏波の技術は、無線機器との選択的な、実質的に同時の通信を提供するために、多元接続無線通信アーキテクチャに適用され得る。実施例によっては、チャネルは、機器との選択的な、実質的に同時の無線通信を確立するために、複数の送信機に割当てられ得る。実施例によっては、送信機は、異なる空間領域に配置された無線機器との選択的な、実質的に同時の通信を提供するように設定されるアンテナに結合される。実施例によっては、１つのセクタ内の無線機器間、異なるセクタ内の無線機器間、および、無線機器と有線ネットワークまたは無線バックホールネットワークとの間の通信が提供され得る。ここで使用される「セクタ」という用語は、無線通信が確立され得る空間領域の一部またはセクションを指す。一実施例において、無線通信アーキテクチャは、無線通信システムの最大出力および信頼性を高めるために、セクタにチャネルを割振る無線機器を含む。
【００１３】
一実施例において、無線通信アーキテクチャは、無線ＬＡＮにおける干渉の低減を可能にし得る周波数チャネルの割振り技術を含む。一実施例において、無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルを使用する。一実施例において、無線ＬＡＮは、６個の、一意の、セクタが順序付けられたチャネル集合にセクタ化または配分される。これらのチャネルセットは、一般的なアンテナ放射パターンに対するセクタ間の干渉を低減する。一実施例では、セクタ間の干渉を低減するために偏波技術が用いられ得る。１つの例示的な実施例では、セクタが順序付けられた、交差偏波の２つの方式が、干渉を低減する。
【００１４】
一実施例では、複数の無線通信送信機への無線通信チャネルの割当を決定するための方法を提供する。この方法は、複数の利用可能な無線通信チャネルを判断するステップを含む。無線通信チャネルは、当該の１つの周波数帯域または複数の周波数帯域において決定され得る。複数の利用可能な無線通信チャネルと、複数の無線送信機における無線通信送信機の数とに基づいて、複数の無線通信チャネル割当を決定するステップもまた、この方法に含まれる。この方法はさらに、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップを含む。一実施例において、機器は、たとえば、無線通信システムの最大出力および信頼性を高めるために、所定のセクタに割振るチャネルの数を選択する。
【００１５】
一実施例において、利用可能な無線通信チャネルは、当該の帯域内の周波数、たとえば、以下のものに限定されないが、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）、（ｇ）、８０２．１５（ｘ）、８０２．１６（ｘ）、および８０２．２０（ｘ）の無線通信仕様で作動するように選択された周波数帯域から決定され得る。実施例によっては、これらの無線通信
規格によって指定された周波数帯域以外の周波数帯域を使用するものもある。
【００１６】
一実施例において、この方法は、各無線通信チャネル割当についての出力を決定するステップを含む。一実施例において、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップは、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少なく、かつ、複数の無線通信チャネル割当の各々に関する出力基準を満たす特定の無線通信チャネル割当を選択するステップを含む。以下のものに限定されないが、たとえば、指定されたしきい値を超えること、他の無線通信チャネル割当よりも大きな出力を提供すること、等の出力基準を使用することができる。
【００１７】
一実施例において、この方法は、複数の無線通信チャネル割当の各々についてのチャネル分離を判断するステップを含む。一実施例において、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップは、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉が少なく、かつ、複数の無線通信チャネル割当の各々についてのチャネル分離基準を満たす特定の無線通信チャネル割当を選択するステップを含む。以下のものに限定されないが、たとえば、隣接する送信機に割当てられたチャネル間における最小の分離、無線通信が実施される隣接する空間領域に割当てられたチャネル間における最小のチャネル分離等の分離基準を使用することができる。
【００１８】
一実施例において、複数の無線通信チャネル割当から、複数の無線通信チャネル割当における他の無線通信チャネル割当よりも干渉の少ない特定の無線通信チャネル割当を選択するステップは、減少した干渉コストを求めるステップを含む。
【００１９】
別の局面において、一実施例は、複数の無線通信送信機への無線通信チャネルの割当を決定するための方法を提供する。この方法は、利用可能な無線通信チャネルを判断するステップを含み、この利用可能な無線通信チャネルを判断するステップは、一実施例において、無線通信周波数の帯域から第１の複数の集合の無線通信チャネルを選択するステップと、第１の複数の集合の無線通信チャネルの各集合についての出力を決定するステップと、順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、第１の複数の集合の無線通信チャネルを出力順に順序付けるステップと、第２の複数の集合の無線通信チャネルを形成するために、順序付けられた複数の集合の無線通信チャネルから、出力基準を満たす無線通信チャネルの集合を選択するステップとを含む。この方法はさらに、チャネル−送信機割当を決定するステップを含み、このチャネル−送信機割当を決定するステップは、一実施例において、第２の複数の集合の無線通信チャネルの各集合に関し、集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々を決定するステップと、集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、チャネル間の分離を判断するステップと、集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当の各々に関し、この分離が、指定された分離基準を満たすか否かを判断するステップと、集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当が、指定された分離基準を満たす場合に、複数の候補チャネル−送信機割当に対し、集合内のチャネルの、送信機への考え得る割当を追加するステップとを含む。この方法はまた、チャネル−送信機割当を選択するステップを含み、このチャネル−送信機割当を選択するステップは、一実施例において、複数の候補チャネル−送信機割当の各々により生じる総干渉を求めるステップと、この総干渉を低減する候補チャネル−送信機割当を選択するステップとを含む。
【００２０】
一実施例では、隣接する送信機またはセクタに逆の偏波を提供することにより、隣接す
る送信機／セクタの干渉を低減することができる。一実施例において、無線通信送信機は、円形の配置に従って配置され、隣接する無線通信送信機は、特定の方式に従って偏波が与えられる。一実施例において、セクタは、円形の配置に従って配置され、隣接するセクタには、特定の方式に従って偏波が与えられる。いくつかの実施例で使用される例示的な偏波方式は、以下のものに限定されないが、循環回転（cyclic rotation）方式、逆指標付け（reverse indexing）方式、または循環回転および逆指標付け方式を含む。一実施例において、無線通信送信機は、グループにグループ化され、グループの各々には、逆の偏波が与えられる。一実施例において、各グループ内の無線通信送信機は、同一の偏波を有する。一実施例において、セクタは、セクタのグループにグループ化され、隣接するセクタのグループには、逆の偏波が与えられる。一実施例において、各セクタのグループ内のセクタは、同一の偏波を有する。一実施例において、機器は、チャネルまたはチャネルの集合が周辺の他のアクセスポイントに割振られたことを判断し、たとえば、それらのアクセスポイントへの干渉を回避するために、そのチャネルまたはチャネルの集合の使用を回避する。
【００２１】
他の局面において、この発明は、コンピュータ装置と、上述のステップを実施するように設定されたコンピュータ読取可能な媒体とを含む。
【００２２】
別の局面において、この発明は、一実施例において、無線アクセスポイントを提供する。無線アクセスポイントは、第１の周波数において空間領域の第１のセクション内の第１の通信チャネル上で通信信号を送受信するように、そして、第２の周波数において空間領域の第２のセクション内の第２の通信チャネル上で通信信号を送受信するように設定されるアンテナを含み得る。無線アクセスポイントはさらに、他のチャネル−セクタ割当よりも低い総干渉を有するチャネル−セクタ割当の１つを選択することにより、利用可能なチャネルに関して考えられるチャネル−セクタ割当の集合から決定されたチャネル−セクタ割当に応じて、第１および第２の空間領域に第１および第２の周波数を割当てるように設定される管理機構を含み得る。
【００２３】
一実施例において、無線アクセスポイントの管理機構はさらに、第１および第２のセクションの各々にさまざまな偏波を割当てることにより、第１のセクションと第２のセクションとの間の干渉の低減を可能にするように設定される。
【００２４】
一実施例では、たとえば、分散ネットワークの適切な性能を確保するために、バックホールリンクが最初に選択され、その後、セクタに対するチャネルの割振りが決定される。
【００２５】
実施例によっては、無線通信アーキテクチャは、特定のセクタ内に配置された無線機器との通信を提供するように各々が設定された２つ以上の無線アンテナ配置を一般に含む。各無線アンテナ配置はさらに、通信チャネル上で送信する前に、その通信チャネル上で信号が通信されているか否かを判断するように設定される。このことは、たとえば、キャリア検知またはエネルギ検出機構を用いて実現され得る。セクタ内の無線機器は、使用される特定の多元接続プロトコルに依存して、同一の、または異なる通信チャネル上で通信することができる。たとえば、セクタ内の無線機器が通信チャネルを共有し得るようにするため、ＴＤＭＡまたはＣＳＭＡを使用することができる。通信チャネルは、異なる無線機器により、異なるセクタ内でも同時に使用され得る。
【００２６】
実施例によっては、干渉を低減するために決定された計算チャネル−セクタ割当に応じて、送信機および／またはセクタに周波数を割当て得るものがある。実施例によっては、交差偏波技術を用いて、通信チャネルの分離を改善し得るものがある。干渉低減技術を用いる実施例によっては、セクタ化された配備についての総データレートの上昇、および／または、各セクタについての範囲の拡大を達成し得るものもある。実施例によっては、セ
クタ化されたアクセスポイント上の、独立したチャネルの数を設定する機能を提供し得るものがある。実施例によっては、たとえば、アクセスポイントへの干渉を回避または停止するために、および、他の雑音源からの干渉を回避するために、セクタにチャネルを割振ることができるものもある。
【００２７】
ＩＩ．操作上の概観
図１Ａは、この発明の一実施例に従って設定される無線通信装置１００のブロック図である。装置１００は、参照番号１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２により識別されるセクタ内に配置される無線機器との選択的な通信を可能にするように設定される。図１Ａに示すように、各セクタ１０２〜１１２は、１つ以上の無線機器を含む。たとえばセクタ１０２は、参照番号１１４により包括的に識別される４つの無線機器を含む。
【００２８】
この発明の一実施例に従うと、各セクタ１０２〜１１２は、装置１００の周囲の空間領域の一部またはセクションである。各セクタ１０２〜１１２は、装置１００を基準として指定された角度により規定される。たとえばセクタ１０６は、装置１００を基準とした角度ａ１により規定される領域である。セクタ１０２〜１１２は、同じ角度で、または異なる角度で規定され得る。この例において、セクタ１０２〜１１２の各々は、６０度の角度で規定される。各セクタ１０２〜１１２はまた、装置１００を基準とした半径により規定されてもよい。
【００２９】
装置１００は、どのような数のセクタ内の無線機器とも選択的な通信を可能にするように設定され、これらのセクタは、装置１００の周囲で隣接する必要はなく、または、装置１００の周囲を完全に覆う必要がない。セクタ１０２〜１１２の数、位置およびサイズは、特定の実現例の要件に依存して、多種多様な設定基準に基づき選択され得る。また、セクタ１０２〜１１２のサイズは、特定の実現例の要件に依存して、同じであっても、異なっていてもよい。例示的な設定基準には、以下のものに限定されないが、無線機器の予測される数および位置、ならびに特定の実現例の物理的な制約が含まれる。たとえば、ネットワークへの無線アクセスを提供するために建造物内で実施される際には、ネットワークへの無線アクセスを必要とする無線機器の数および位置が考慮され得る。また、壁部および／または他の物理的な障壁の位置に加え、雑音源および他の無線アクセス装置の位置も考慮され得る。屋外の用途では、天然の障壁の種類および位置に加え、建造物および他の干渉源も考慮され得る。
【００３０】
図１Ｂ〜図１Ｄは、装置１００が、異なるセクタ内に配置された無線機器との選択的な通信を行ない得るようにするための例示的な設定を示す。具体的には、図１Ｂは、３つのセクタ１０２〜１０６内に配置された無線機器との選択的な通信を可能にするように設定された装置１００のブロック図である。図１Ｃは、３つのセクタ１０２〜１０６内に配置された無線機器との選択的な通信を可能にするように同様に設定された装置１００のブロック図である。しかしながら、図１Ｃでは、セクタ１０２〜１０６が装置１００の一方側に配置されている。この設定は、たとえば、受信可能範囲が図１Ｃに示すセクタ１０２〜１０６においてのみ所望される状況で使用され得る。１つの例示的な状況は、装置１００に関して図１Ｃに示すセクタ１０２〜１０６内にのみ無線機器が配置されている場所内の建造物の内部に、装置１００が物理的に配置されている状況である。図１Ｄは、セクタ１０６、１０８内ではなく、２つのセクタ１０２、１０４内に配置された無線機器との選択的な通信を可能にするように設定された装置１００のブロック図である。セクタ１０２、１０４は一般に、角度ａ１およびａ２によりそれぞれ規定された、角度を有する形状の領域である。この設定は、たとえば、無線機器がセクタ１０６、１０８内ではなく、セクタ１０２、１０４内に無線機器が配置され得ることが認識されている状況で使用され得る。図１Ｄに示すように、装置１００は、さまざまなサイズおよび位置のあらゆる数のセクタ
における選択的な通信を可能にするように設定され得る。
【００３１】
無線通信環境は、経時的にしばしば変化する。変化は、新規の雑音源の導入か、または、経時的に位置を変えるモバイル無線機器によることが考えられる。たとえば、図１Ａにおいて、モバイル無線機器１１６がセクタ１０８からセクタ１１０に移動すると想定されたい。以下により詳細に説明するように、装置１００は、この移動が生じたことを自動的に検出するように、そして、モバイル無線機器１１６をセクタ１０８から１１０に再割当して、装置１００により保持される設定データおよびデータ構造の、要求されるどのような更新をも実行するように設定される。モバイル無線機器１１６に割当てられる周波数またはタイムスロットもまた、特定の用途の要件に依存して変化し得る。ＣＳＭＡの用途では、このことが必要とされないことが考えられる。なぜなら、モバイル無線機器１１６が、セクタ１１０内で通信を開始することのできる時を自動的に検知するためである。
【００３２】
この発明の一実施例に従うと、装置１００の設定は、セクタ１０２〜１１２の１つ以上の属性を変更するために、経時的に動的に変更され得る。このことは、たとえば、セクタの数を増大または減少させること、および／または、既存のセクタのサイズまたは形状を変更することを含み得る。装置１００の設定は、どのような理由でも変更可能である。たとえば装置１００は、異なる物理的な位置に動かされることが考えられ、そこで、より良好な受信可能範囲を提供するために、セクタの位置またはサイズを変更することが望ましい。別の例として、無線機器は経時的に異なる位置に移動し得る。
【００３３】
図１Ｅは、図１Ｄに類似したブロック図であるが、無線機器１１６がセクタ１０４からセクタ１０６に移動している点が異なる。装置１００がセクタ１０６内での無線通信を可能にするように設定されていないため、無線機器１１６の無線通信は、装置１００によってもはやサポートされていない。図１Ｆに示すように、装置１００の設定は、セクタ１０４を拡張して無線機器１１６に無線通信を提供するように動的に変更される。セクタ１０４の角度は、図１Ｅに示すａ２から、図１Ｆに示すａ３に変更される。
【００３４】
セクタは、たとえば負荷の平均化のための他の条件に対処するように動的に変更され得る。この状況において、セクタのサイズ（角度）は、より良好な負荷の平均化を行なうために、特定のセクタ内の無線機器の数を増大または減少させることによってスループットを増大するように変更される。セクタはまた、いずれかの特定のサブセクタ内の無線機器の数をさらに減らすために、複数のサブセクタに細分され得る。いずれかの特定の通信チャネル上で作動する無線機器の数を減らすために、たとえば異なる通信チャネルを用いてセクタを重複させることもできる。
【００３５】
装置１００の上述の再設定は、特定の実現例の要件に依存して、さまざまな技術を用いて実行され得る。たとえば、１つ以上のアンテナ素子の物理的な設定は、対応するセクタのサイズまたは形状を変更するように変更され得る。アンテナ素子の物理的な設定の変更には、いくつかの項目、たとえば、アンテナ素子の移動もしくは配向の変更、アンテナ素子の物理的な調節もしくはサイズ変更、または、当該アンテナ素子と異なるアンテナ素子との交換さえも含まれ得る。
【００３６】
アンテナ素子の物理的な設定を変更する代わりに、装置１００の電気的設定を変更して、たとえばビーム形成ネットワークを用いて関連するセクタを変更することにより、装置１００の再設定を行なうことができる。ビーム形成ネットワークは、各ビーム形成要素の振幅および相対位相を変化させてビームの属性を変更し、たとえば狭ビームまたは広ビームを生じ、これらのビームの方向を変更するように設定され得る。この目的のために、バラクタを使用することができる。集中制御機能（point coordinator function）または分散制御機能（distributed coordinator function）の使用が可能である。
【００３７】
アンテナ素子の物理的な設定を変更する代わりに、装置１００の電気的設定を変更して、たとえば隣接するセクタに同じチャネル周波数を割振ることによって関連するセクタを変更することにより、装置１００の再設定を行なうことができる。このことは、無線周波数レベルにおける出力分割ネットワークか、または、ＣＳＭＡ等のプロトコル、もしくはソフトウェアレベルにおける他の集中制御機能の使用のいずれかにより行なわれ得る。
【００３８】
ＩＩＩ．無線通信装置
図２は、この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置２００を示すブロック図である。装置２００は、アンテナシステム２０２と、無線周波数（ＲＦ）およびバンドパスフィルタネットワーク２０４と、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）ネットワーク２０６、または多数のＷＬＡＮ送受信機の機能を行なうシリコンと、スイッチファブリック２０８と、マネージャ２１０とを含む。
【００３９】
この発明の一実施例によれば、アンテナシステムは、ある特定の空間方向において電磁放射を送受信する。アンテナシステムは、それが所望の空間場所以外から送受信する放射が最小限になるという特性を有する。
【００４０】
この発明の一実施例によれば、アンテナシステムは、任意のセクタに多数の送信および受信アンテナを有する。無線通信システムは、それが放射要素のうちのいずれか１つから放射を送受信するという特性を有する。通信システムは、性能を最大化するために、ある特定のセクタにおいてどの放射要素を送信または受信するかを選択する。１つのセクタに多数のアンテナを有する能力は、ダイバーシティを提供する。実現可能な多数の形のダイバーシティが存在する。たとえば、一実施例では、アンテナの出力が最適な態様で組合されるＭＲＣダイバーシティ手法が採用される。別の実施例では、最強の信号を有するアンテナがベースバンド受信機に出力されるスイッチダイバーシティ手法が採用される。
【００４１】
この発明の一実施例によれば、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は、２つの機能を行なうよう設定されている。第１に、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は、帯域分離を行なって、アンテナシステム２０２によって供給されるＲＦ信号から１つ以上の周波数帯域を分離するよう設定されている。たとえばこれは、２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚの信号を得るためにアンテナシステム２０２からのＲＦ信号を処理することを伴ってもよい。第２に、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は、システム性能を向上させるために、各周波数帯域内でチャネル化を行なうよう設定されている。ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４の出力は、ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６に供給される。
【００４２】
ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は、セクタ１０２−１１２の角度を動的に変更するためにビームフォーミングポインティングネットワークを含んでいてもよい。この機能は、セクタ１０２−１１２のサイズおよび／または場所が動的に変更されることを可能にする。
【００４３】
この発明の一実施例によれば、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は、多数のセクタ１０２−１１２を接合するよう設定されている。これは、多数のセクタ１０２−１１２への信号の同時送信、または多数のセクタ１０２−１１２からの信号の同時受信を可能にすることを含む。これは、たとえば、スループットを犠牲にして低アイソレーションアンテナシステムにおける範囲を増大させるために有用であり得る。
【００４４】
この発明の別の実施例によれば、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４は
省略されてもよく、プロトコルソフトウェアが、接合された多数のセクタ１０２−１１２の外観を呈していてもよい。これは、多数のセクタ１０２−１１２への信号の同時送信、または多数のセクタ１０２−１１２からの信号の同時受信を可能にすることを含む。
【００４５】
ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６は一般に、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４からのＲＦ信号を、データパケットの形のデジタル信号に変更するよう設定されている。この発明の一実施例によれば、ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６は、ＲＦエネルギを増幅してから、信号をその同相構成要素と直角位相構成要素とに分離するベースバンドへの信号の周波数変換を行なうよう設定されている。信号のそれぞれの構成要素は、適用可能な規格、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１規格によって特定されているように、抽出されてそれらの構成ビットへと復調される。ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６はまた、スクランブル解除機能、誤り訂正機能、および低レベルプロトコル機能、たとえば、ＲＴＳ／ＣＴＳ生成および受理確認、フラグメンテーションおよびフラグメンテーション解消、ならびに自動ビーコン監視を提供するよう設定されてもよい。デコードされたビットは、たとえばＩＥＥＥ規格によって特定されているように、パケットへとグループ化され、次にスイッチファブリック２０８およびマネージャ２１０に供給される。
【００４６】
スイッチファブリック２０８は、ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６と、たとえばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）またはインターネットなどのネットワーク２１２との間に、および／または、無線バックホールシステム２１４との間に結合されている。無線バックホールシステム２１４は、簡潔にするため図２には示されていないＷＬＡＮバックホールＮＩＣとＷＬＡＮバックホール放射要素とを含んでいてもよい。
【００４７】
マネージャ２１０は、装置２００においてさまざまな管理および制御機能を行なうよう設定されている。マネージャ２１０によって行なわれる特定の機能は、ある特定のアプリケーションの要件に依存して変わってもよく、この発明は、マネージャ２１０が任意の特定のタスクを行なうことに限定されない。例示的な管理および制御機能は、全体的なシステムおよびセクタ設定を管理すること、各セクタについて周波数帯域、通信チャネルおよび通信プロトコルを管理すること、セキュリティプロトコルを管理すること、各セクタについて送信出力レベルおよび受信感度を管理すること、無認可のまたは干渉するアクセスポイントの存在を検出し、ネットワークアドミニストレータに警告すること、および、無線機器間の通信ならびに無線機器とネットワーク２１２と無線バックホールシステム２１４との間の通信を管理することを含むが、これらに限定されない。これらの管理機能の各々を、以下により詳細に説明する。
【００４８】
この発明の一実施例によれば、マネージャ２１０は、任意の特定のセクタ１０２−１１２における無線機器間の、また、異なるセクタ１０２−１１２における無線機器間のデータの選択的なやり取りを提供するように、スイッチファブリック２０８を制御するよう設定されている。マネージャ２１０はまた、セクタ１０２−１１２とネットワーク２１２との間での、およびセクタ１０２−１１２と無線バックホールシステム２１４に接続された無線ネットワークとの間でのデータの選択的なやり取りを提供するように、スイッチング機能を行なうよう設定されている。
【００４９】
この発明の一実施例によれば、マネージャ２１０はまた、１つ以上のセクタにおける多数の無線機器からデータを集め、集められたデータがネットワーク２１２へ、または無線バックホールシステム２１４に接続された無線ネットワークへ送信されるようにするよう設定されている。たとえば、図１Ａでは、マネージャ２１０は、セクタ１０２−１１２からデータを集め、集められたデータをネットワーク２１２へ、または無線バックホールシステム２１４を介して無線ネットワークへ送信するよう設定されている。この発明の一実
施例によれば、マネージャ２１０は、１つ以上のポートを介して、集められたデータをネットワーク２１２へ、または無線バックホールシステム２１４を介して無線ネットワークへ送信する。以下により詳細に説明するように、マネージャ２１０はまた、無線機器との通信に使用される通信チャネルを管理するよう、および、各セクタ１０２−１１２の送信出力および受信感度を管理するよう、設定されている。
【００５０】
この発明の一実施例によれば、マネージャ２１０はまた、装置１００の設定および動作を規定する設定データを維持するよう設定されている。設定データは、ある特定のアプリケーションの要件に依存して、ＲＡＭなどの揮発性ストレージ、または１つ以上のディスクなどの不揮発性ストレージ、もしくはデータベースに記憶されてもよい。設定データは、たとえば、全体的なシステムおよび各セクタの設定、各無線機器についての情報、たとえば識別および機種情報ならびに各無線機器のセクタ場所を特定してもよい。設定データはまた、選択された通信チャネルの現在の集合、各セクタにおいて、および各無線機器によって使用されるべき特定の通信チャネル、ならびに、各セクタにおいて、および／または各無線機器によって使用されるべき特定の周波数帯域および通信プロトコルを特定してもよい。別の例として、設定データは、各セクタについての送信出力レベルおよび受信感度を特定してもよい。マネージャ２１０はまた、さまざまな事象に応じて設定情報を更新するよう設定されている。
【００５１】
この発明の一実施例によれば、マネージャ２１０は、セクタ間の無線機器の動きを管理するよう設定されている。これは、たとえば、通信チャネルおよびタイムスロットを再割当することと、動いた無線機器に関する他の情報を更新することとを含んでいてもよい。ある特定の無線機器がセクタ１０２からセクタ１０４へ動くと仮定する。この状況において、マネージャ２１０は、たとえばその特定の無線機器の現在の通信チャネルがセクタ１０４で使用されていない場合には、その特定の無線機器に新しい通信チャネルを割当ててもよい。マネージャ２１０は次に、その特定の無線機器が今はセクタ１０４に位置すること、および、その特定の無線機器との通信が今は割当てられた新しい通信チャネルを用いて行なわれることになっていることを反映するよう、設定情報を更新する。
【００５２】
図２に示すように、アンテナシステム２０２、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４、ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６、スイッチファブリック２０８、マネージャ２１０、ネットワーク２１２、および無線バックホールシステム２１４は、リンク２１６、２１８、２２０、２２２および２２４によって通信結合されている。リンク２１６−２２４は、これらの要素間でのデータのやり取りを提供する任意の媒体または機構によって実現されてもよい。リンク２１６−２２４の例は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、イーサネット（登録商標）またはインターネットといったネットワーク、もしくは、１つ以上の地上リンク、衛星リンク、または無線リンクを含むが、これらに限定されない。リンク２２６は、マネージャ２１０とアンテナシステム２０２、ＲＦおよびバンドパスフィルタネットワーク２０４、ＷＬＡＮ  ＮＩＣネットワーク２０６、およびスイッチファブリック２０８との間での制御信号のやり取りを提供する。
【００５３】
図３Ａは、この発明の別の実施例に従って設定された無線通信アーキテクチャ３００を示すブロック図である。アーキテクチャ３００はアンテナ要素を含み、これらの要素の例は、２つの異なる周波数帯域上で送信するよう設定されたダイポール、パッチ要素３０２または他のアンテナシステム３０４であってもよい。アンテナ要素３０２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３０６に結合され、それは無線チップセット３０８に結合されている。アンテナ要素３０４はＢＰＦ３１０に結合され、それは無線チップセット３１２に結合されている。ＢＰＦ３０６、３１０は、管理プロセッサおよびスイッチファブリック２０８などの制御装置からのＢＰＦ制御入力によって制御可能である。無線チップセット３０８
、３１２は、ＲＦ信号を、デジタルデータ出力上に供給されるデジタル信号に変換する。デジタル信号は、管理プロセッサおよびスイッチファブリック２０８に供給されてそれによって切換えられるデータパケットの形で供給されてもよい。
【００５４】
図３Ｂは、この発明の別の実施例に従って設定された無線通信アーキテクチャ３５０を示すブロック図である。アーキテクチャ３５０では、二重周波数または超広帯域アンテナ要素３５２が出力分割器３５４に結合されている。出力分割器３５４はＢＰＦ３５６に結合され、それは無線チップセット３５８に結合されている。出力分割器３５４はＢＰＦ３６０にも結合され、それは無線チップセット３６２に結合されている。図３Ａと同様に、ＢＰＦ３５６、３６０は、マネージャ２１０などの制御装置からのＢＰＦ制御入力によって制御可能である。また、無線チップセット３５８、３６２は、ＲＦ信号を、デジタルデータ出力上に供給されるデジタル信号に変換する。デジタル信号は、マネージャ２１０に供給されてそれによって切換えられるデータパケットの形で供給されてもよい。
【００５５】
ＢＰＦ３０６、３１０および３５６、３６０と無線チップセット３０８、３１２および３５８、３６２は、図３Ａおよび図３Ｂでは別個の構成要素として示されているものの、単一の構成要素として一体化されてもよい。また、アプリケーションによっては、ＢＰＦ３０６、３１０、３５６、３６０は、性能を犠牲にして使用されなくてもよい。
【００５６】
ＩＶ．通信チャネル、プロトコル、および多元接続方式
ここに説明される無線通信アーキテクチャでは、任意のタイプの通信チャネル割振り方式が使用されてもよい。セクタ１０２−１１２への通信チャネルの割振りは、ある特定の実現化例の要件に依存して変わってもよく、この発明は任意の特定の割振り方式に限定されない。マネージャ２１０は、無線機器との通信に使用される通信チャネルを管理するよう設定されている。これは、たとえば、アイソレーション、干渉、または、性能に影響を与える任意の他の要因に基づき得る、無線機器によって使用されるべき初期通信チャネルを判断すること、通信チャネルおよびタイムスロットを無線機器に割当てること、および通信プロトコルを選択することを含んでいてもよい。これはまた、選択された通信チャネルの性能を定期的に点検すること、および、無線機器によって使用される通信チャネルを動的に変更することを含んでいてもよい。これは、各セクタで使用されるべき通信チャネルの集合を、通信チャネル性能に基づいて選択することを含んでいてもよい。
【００５７】
以下により詳細に説明するように、装置１００は、同時に作動する多数の周波数帯域をサポートするよう設定されてもよい。異なるセクタにおいて、または同じセクタででも、異なる周波数帯域が使用されてもよい。たとえば、装置１００は、２．４Ｇｈｚおよび５Ｇｈｚ双方の周波数帯域上での通信をサポートするアンテナ要素および関連する電子機器を有して設定されてもよい。装置１００はまた、任意のタイプおよび数の通信プロトコルをサポートするよう設定されてもよい。装置１００によってサポートされる例示的なプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ｘ）通信プロトコル、たとえば８０２．１１（ａ）、（ｂ）、（ｇ）、８０２．１５（ｘ）、８０２．１６（ｘ）および８０２．２０（ｘ）通信プロトコル、ならびに他の将来の通信プロトコルを含むが、これらに限定されない。
【００５８】
装置１００はまた、多数の無線機器との通信をサポートするために任意のタイプおよび数の多数のアクセス方式をサポートするよう設定されてもよい。たとえば、多数の無線機器が通信チャネルの特定の集合を用いて通信できるようにするために、搬送波感知多元接続（ＣＳＭＡ）、搬送波検出またはエネルギ検出方式を採用してもよい。無線機器はその場合、ＦＤＭＡまたはＴＤＭＡなどの多元接続方式を用いて、チャネルの割振られた集合上で通信する。
【００５９】
Ｖ．干渉軽減および出力制御
無線通信装置１００は、異なるセクタ１０２−１１２における無線機器間の干渉の量を減少させるよう設定されてもよい。しかしながら、セクタ間の干渉をすべて完全に排除することは、主ローブおよび副ローブの存在ならびに近接場結合のため、不可能ではないにしろ極めて難しい。
【００６０】
図４Ａは、８０２．１１ｂ規格に従った複数の周波数チャネルを図示しており、それは、米国で無線通信用に割振られた周波数スペクトルにおいて１１の重複する周波数チャネル４０１を提供している。図４Ｂは、１１のチャネルから選択された１組の３つのチャネル、すなわち、２．４−２．５ＧＨｚのＩＳＭ帯域について重複していないチャネル１  ４１２、チャネル６  ４１４、およびチャネル１１  ４１６を図示している。これらのチャネル上での通信は非干渉性である。周波数帯域から重複していないチャネルを選択することは、図４Ａおよび図４Ｂに示す８０２．１１周波数帯域の例に限定されず、むしろ、この発明のいくつかの実施例では、それは、有用なチャネルの有限の割振りを有する他の周波数帯域に幅広く適用可能である。たとえば日本では、現在、無線ＬＡＮ通信に１４の周波数が割振られている。
【００６１】
重複していないチャネルの総数よりもセクタの数が多い多セクタ無線実施例では、重複するチャネルの使用が望ましいかまたは必要な場合があり、このため、セクタ間の周波数干渉の可能性が増加する場合がある。多数セクタ無線通信を提供するよう設定されたアンテナシステムは通常、所望のセクタから他のセクタへの溢出を提示し、それは、異なるセクタにおける無線通信間の絶対的な空間分割を提供する試みを挫折させるかもしれない。重複していないチャネルの数をセクタが超える場合、この溢出は、チャネル重複と組合さって干渉をもたらすかもしれず、それは、総スループットおよび／またはセクタ内範囲の点で、配備の全体的性能を低減させ得る。
【００６２】
図５は、この発明の一実施例におけるアンテナ放射パターンの一例を示している。図５に示すような実現可能な指向性アンテナについての放射パターンは、主ローブ５０２と副ローブ５０４とを含む。主ローブは出力が半分の（−３ｄＢ）ポイントによって規定されてもよく、その場合、図５はビーム幅が６０°のパターンを表わしている。図５には、３つの６０°のセクタが示されている。第１のセクタ５１０は主セクタを含む。第２のセクタ５１２は主ローブ溢出５０２を体験し、一方、第３のセクタ５１４は副ローブ溢出５０４を体験している。
【００６３】
一般に、信頼できる性能と許容可能なレベルの品質のサービスとを提供するためには、セクタ５１０、５１２および５１４間の干渉の量をある特定されたレベルよりも下に減少させることが望ましい。たとえば、この発明の一実施例によれば、１つのセクタからの送信が別のセクタの搬送波またはエネルギ検出アルゴリズムをトリガする可能性を低減させるよう、各セクタによって生成される副ローブの大きさを減少させるために、さまざまな手法が採用される。セクタ間の干渉の量を減少させることはまた、同じ通信チャネルが再び使用されること、すなわち、２つ以上のセクタで同時に使用されることを可能にしてもよい。これは、制限された量の利用可能な周波数スペクトルを与えられた装置１００によってサポート可能な無線機器の数を大幅に増やす。
【００６４】
いくつかの実施例では、セクタ間の干渉を減少させるために、周波数分割および偏波分割のうちの１つ以上が使用されてもよい。図５に示すように、隣接しあうセクタ、すなわち、たとえばセクタ５１０と５１２とは最小空間分離を体験しており、したがって、最大チャンネル分離（周波数分割）および／または偏波分離を必要とする。
【００６５】
装置１００は、その近傍における他のアクセスポイント、および異なるセクタにおける無線機器を回避するよう設定されてもよい。装置１００は、例示的な実施例を参照してこ
こに説明される手法を用いて、異なるセクタにおける無線機器間の干渉を減少させるよう設定されてもよい。たとえば、以下により詳細に説明するように、異なるセクタにおける無線機器間の干渉を減少させるために、１つ以上のアンテナ要素が物理的に設定されてもよい。これは、セクタ間の干渉を減少させるように材料を選択し、アンテナ要素を物理的に構築することを含んでいてもよい。また、１つ以上のアンテナ要素の偏波は、異なるセクタにおける無線機器間の干渉の量を減少させるよう変更されてもよい。たとえば、隣接するセクタ１０２−１１２において作動する無線機器間の干渉を減少させるために、隣接するセクタ１０２−１１２の偏波配向が変更されてもよい。たとえば、セクタ１０２の無線機器との通信を提供するアンテナ要素は、第１の偏波配向を有していてもよい。セクタ１０４の無線機器との通信を提供するアンテナ要素は、第１のものに対して斜めに配向された第２の偏波配向を有していてもよい。一実施例では、これは、セクタ１０２用のアンテナ要素に対して９０°であってもよい。
【００６６】
この発明の一実施例によれば、セクタ間の干渉を減少させ、かつ特定されたレベルの品質のサービスを提供するよう通信チャネルを選択するために、周波数チャネル化手法が採用されてもよい。たとえば、図４Ａおよび図４Ｂを参照して上述されたように、ＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）プロトコルは１１の通信チャネル上での通信を特定しており、そのうち３つ（チャネル１、６、１１）は重複していない。このため、３セクタ設定を採用する一実施例では、干渉の量を減少させてより好ましい品質のサービスを提供するために、マネージャ２１０は、通信チャネル１、６および１１がセクタ５１０、５１２および５１４用にそれぞれ使用されることを特定してもよい。
【００６７】
一実施例では、干渉を最小限に抑えるように送信機および／またはセクタにチャネルを割振る方法が提供される。この方法は、チャネルがセクタに割当てられる一例を参照して説明されるが、この方法は、チャネルが送信機に割当てられる実施例においても適用可能である。
【００６８】
Ψ＝｛Ｃ1，…，Ｃm｝が、当該帯域におけるｍ個の利用可能なチャネルの集合を示すとする。Ｓjが、Ψのｊ番目の部分集合を示す、すなわちＳj⊆Ψであるとする。たとえば、８０２．１１ｂを採用する一実施例では、現在のＦＣＣ規制範囲の下では、２．４０１ＧＨｚ〜２．４６７ＧＨｚの範囲の、１〜１１の番号が付けられた１１のチャネルがある。さらに、Ｓijが集合Ｓjのｉ番目の要素を示すとし、集合Ｓj上で、この集合の任意の２つの要素間の減算の演算を定義する。任意の集合Ｓjについて、集合の出力は以下のように定義されてもよい。
【００６９】
【数１】
2007501567.tif 000003
【００７０】
集合の出力は、集合に属する２つの最も近いチャネル間のチャネル分離を判断する。
【００７１】
【数２】
2007501567.tif 000004
【００７２】
集合Ｓkがたとえば３つの要素からなる場合、すなわちＳk＝｛Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3｝である場合、順序付けられた可能なチャネル集合は以下のとおりである。
【００７３】
【数３】
2007501567.tif 000005
【００７４】
【数４】
2007501567.tif 000006
【００７５】
【数５】
2007501567.tif 000007
【００７６】
線形システムについては、分離距離は以下のように定義されてもよい。
【００７７】
【数６】
2007501567.tif 000008
【００７８】
数式（３）および（４）の測度は、隣接しあうセクタ（または送信機）間の分離を判断する。これは、割当てられたチャネルが、隣接しあうセクタ（または送信機）に割当てられたチャネルにどれぐらい近いかを判断する際に行なわれてもよい。いくつかの実施例では、この判断は干渉の減少を可能にする。
【００７９】
一実施例では、干渉関数は以下のように定義されてもよい。
【００８０】
【数７】
2007501567.tif 000009
【００８１】
式中、角度位置およびチャネル選択の関数として生成される干渉は、以下の式によって与えられる。
【００８２】
【数８】
2007501567.tif 000010
【００８３】
数式６は任意のコストを表わし、すべての干渉生成関数のクラスを包含する。
一実施例における干渉生成関数の一例は、以下のように定義される。
【００８４】
【数９】
2007501567.tif 000011
【００８５】
【数１０】
2007501567.tif 000012
【００８６】
いくつかの実施例において干渉を最小限に抑えるために使用可能な干渉コスト関数の数例は、以下のとおりである。
【００８７】
【数１１】
2007501567.tif 000013
【００８８】
図６Ａは、この発明の一実施例に従ってチャネルを割振る一例を示すフローチャートである。ブロック６０１で、図６Ｂにより詳細に示すように、当該無線通信周波数の帯域について、利用可能な無線通信チャネルが判断される。たとえば、当該帯域が図４Ａに図示するＩＥＥＥ８０２．１１周波数帯域である場合には、チャネル１−１１が利用可能なチャネルである。他の実施例では、多くの他の当該周波数帯域が選択されてもよい。ブロック６０２で、図６Ｃにより詳細に示すように、チャネル−送信機割当が決定される。いくつかの実施例では、チャネル−送信機割当は、個々の無線送信機にチャネルを割当てることを含んでいてもよい。代替的な実施例では、チャネル−送信機割当は、セクタ化されたアンテナによってサービスを提供されるセクタへのチャネルの割当を含んでいてもよい。一実施例では、チャネル−送信機割当は、たとえば、隣接しあう送信機またはセクタに割当てられたチャネルについての最小分離を特定し得る重複基準に従って行なわれてもよい。たとえば、一実施例では、隣接しあう送信機に割当てられた第１のチャネルと第２のチャネルとを分離するために、最低２つのチャネルが必要とされ得る。別の実施例では、各セクタは他のセクタから少なくともｎチャネル離れていなければならない、というような基準が使用されてもよい。このチャネル分離ｒは、利用される送信機またはセクタの数の関数として選択されてもよい。チャネル分離ｒはアプリケーション特有であり、使用されるべき利用可能な送信機またはセクタに依存していてもよい。ブロック６０３で、図６Ｄにより詳細に示すように、チャネル−送信機割当が選択される。
【００８９】
一実施例では、候補チャネル−送信機割当の中から、総干渉を最小限に抑えるチャネル−送信機割当が選択される。他の実施例では、たとえばａ）最大出力、ｂ）最大範囲、ｃ）機器のスループット増加、ｄ）ネットワークスループット増加、ｅ）既に機能しているネットワークへの最小限の混乱、ｆ）他の供給されたサービスの回避、ｇ）最小のパケットエラーレート（ＰＥＲ）またはビットエラーレート（ＢＥＲ）、ｈ）最小のチャネル利用、ｉ）最小のチャネル遮断可能性、ｊ）最高速度で接続するより多数のステーション、ｋ）高スループットおよび／または少ない待ち時間および／または低ジッタを必要とするステーションのための適切な品質のサービス、ｌ）レーダまたは他の無線標定機器の回避、ｍ）他のサービスまたはユーザが存在していないと判断するために使用されるチャネルの感知に基づく認知無線機能、などを含むがそれらに限定されない基準のうちのいずれかまたはそれらの組合せを提供するチャネル−送信機割当が選択されてもよい。一実施例では、上述の基準のいずれかが満たされることを確実にするために、送信機がセットアップを監視してもよい。
【００９０】
図６Ｂは、この発明の一実施例に従った、チャネルの利用可能な集合を判断する一例を示すフローチャートである。一実施例では、ｍ個のチャネルがあるうち、ｎ個がセクタ化方式において使用されるという情報に基づいて、最大周波数分離に対応する利用可能なチャネルの集合が判断される。
【００９１】
【数１２】
2007501567.tif 000014
【００９２】
図６Ｄは、この発明の一実施例に従った、チャネル割当を選択する一例を示すフローチャートである。ブロック６３１で、各チャネル−送信機割当によって生成された総干渉が求められる。ブロック６３２で、総干渉を最小限に抑える候補チャネル集合が選択される。
【００９３】
次に、前述の処理を、１〜１１の番号が付けられた１１の利用可能なチャネルを有する６セクタ８０２．１１ｂシステムの状況における一例を参照して説明する。６セクタ実現化例において干渉を減少させるチャネル選択のための重複基準は、（１）どのセクタも、任意の他のセクタから２チャネルより近くはない、および（２）隣接しあうセクタは少なくとも４チャネル離れている、言い換えれば、分離は４よりも大きいかまたは４に等しい、ということである。したがって、集合の出力は２に等しい。集合の出力とは、集合の２つの要素がどのぐらい近いかを示す数学的概念である。たとえば、集合｛３，１，９，２５，１０１｝を考慮されたい。一番目の要素である３が二番目の要素である１と２単位離れているため、この集合の出力は２である。
【００９４】
基準（１）は、順序付けられていない６チャネル集合｛１，３，５，７，９，１１｝をもたらし、一方、基準２は、表１に示すような５つの、セクタが順序付けられた６チャネル集合をもたらす。
【００９５】
【表１】
2007501567.tif 000015
【００９６】
（セクタ番号に関する）チャネル集合の循環回転および／または逆指標付けも、この基準を満たしてもよい。たとえば、図７は、この発明の一実施例に従った、セクタが順序付けられた６チャネル集合の例の変形を示している。図７は、表１からの第１のチャネル集合７０１を、一実施例に従った同じチャネル集合の回転７０２と反転かつ回転７０３とともに示している。
【００９７】
実施例によっては、セクタ間の干渉を減少させるために交差偏波手法を採用してもよい。図８では、例示的な偏波割当が一実施例において図示されている。以下の説明では、＋１および−１は２つの異なる偏波を示す。直線偏波の場合、＋１（−１）は垂直偏波を表わしてもよく、その場合、−１（＋１）は水平偏波を表わす。円偏波については、実施例によっては、＋１（−１）は右旋円偏波を表わしてもよく、−１（＋１）は左旋円偏波を表わす。図８に示すように、ある交差偏波手法は、隣接しあうセクタ間の干渉を減少させるために、隣接しあうセクタに異なる偏波を提供することを含む。たとえば、図８では、セクタ１（８０１）は、＋１偏波を有するチャネル５上で作動するよう設定されている。隣接するセクタ２（８０２）は、（−１）偏波を有するチャネル９上で作動するよう設定されている。（セクタに対する）この偏波割当の循環回転は、一実施例において、干渉減少を達成する。一実施例において交差偏波を制御するための手法を、図１１Ａを参照して以下に説明する。
【００９８】
図９は、この発明の一実施例に従った別の交差偏波割当を示している。図９に示すように、２つの３セクタ半球、すなわち「前方」半球９０２と「後方」半球９０４とは、半球内のどのセクタも４チャネルより近くはないよう、チャネル割当を有している。しかしながら、図示された実施例では、交差半球セクタは２チャネルと同じだけ近くなり得る。たとえば、図９に示すように、前方半球９０２のセクタ３はチャネル１を使用しており、後方半球９０４のセクタ５はチャネル３を使用している。セクタ３とセクタ５とはたった１
つのセクタ、セクタ４によって分離されており、チャネル１とチャネル３とは互いから２チャネル内にある。しかしながら、前方半球９０２のセクタ３は＋１偏波で偏波され、一方、後方半球９０４のセクタ５は−１偏波で偏波されているため、セクタ１およびセクタ５はチャネル１およびチャネル３を実質的な干渉なく使用できる。図９に示す実施例では、偏波割当は、前方半球９０２の全セクタが後方半球９０４に対して交差偏波されているが、１つの半球内のセクタは一致する偏波を有するようになっている。
【００９９】
重複しないチャネルを含まない通信プロトコルが採用される場合には、特定された干渉およびサービスレベルの品質を達成する通信チャネルの割当を識別するために、検査手法を使用してもよい。これは、セクタに割当てられるべき初期通信チャネルの集合を識別する初期検査と、通信チャネルの更新された集合を提供するその後の定期検査とを含んでいてもよい。
【０１００】
この発明の一実施例によれば、通信を向上させ、セクタ間の干渉を減少させるよう、送信出力レベルおよび受信感度が選択される。送信出力レベルおよび受信感度は、ある特定実現化例の要件に依存して、送信機ごと、セクタごと、無線機器ごと、またはパケットベースごとに選択されてもよい。送信出力レベルを変えることは一般に、送信エリアのサイズを変える。たとえば、図１Ｇでは、装置１００の送信出力レベルは、セクタ１０２が半径Ｒ１を有し、セクタ１０４が半径Ｒ２を有するようになるよう選択される。この例では、セクタ１０４の無線機器は、セクタ１０２の無線機器よりも、装置１００に比較的近く配置される。このため、セクタ１０２に関連するアンテナ要素に対して、セクタ１０４に関連するアンテナ要素では、使用される必要のある出力はより少ない。
【０１０１】
装置１００によってサービスされる各セクタのために送信出力を選択的に調節することは、装置１００によって消費される総出力を減少させ、セクタ１０２と１０４との間の起こり得る干渉を減少させ、セキュリティを向上させる。ある特定のセクタについての受信感度を変えることは、他のセクタからの送信および他のタイプの干渉に対するその特定のセクタについての一般的な感度を変える。この発明の一実施例によれば、あるセクタについての受信感度は、干渉の可能性を減少させつつ、特定された品質のサービスをそのセクタの無線機器に提供するように最適化される。セクタ性能を最適化するために、送信出力レベルおよび受信感度はともに調節されてもよい。
【０１０２】
送信出力レベルおよび受信感度は、変化する条件を補償するために、時間をかけて動的に調節されてもよい。これは、たとえば、装置１００の設定の変更、無線機器の場所および数の変更、使用される周波数帯域またはチャネルの変更、サービス要件の出力または品質の変更、および干渉源の変更を含み得る。
【０１０３】
ＶＩ．アンテナ設定
ある特定のアプリケーションの要件に依存して、ここに説明された無線通信アーキテクチャにはさまざまなアンテナ設定が採用されてもよい。図１０Ａは、アンテナシステム２０２で使用されるアンテナ装置１０００の上面図を示すブロック図である。アンテナ装置１０００は、セクタ１００２−１０１２に位置する無線機器との無線通信を提供するよう設定されたさまざまなアンテナ要素を含む。すなわち、アンテナ装置１０００は中央の反射器部分１０１４を含む。センサ１００２に対して、アンテナ装置１０００は、電磁エネルギをセクタ１００２に放射するよう設定された放射アセンブリ１０１６を含む。アンテナ装置１０００はまた、セクタ１００２の範囲を決めるよう設定された金属隔壁１０１８、１０２０を含む。セクタ１００２と他のセクタ１００４−１０１２との間の結合を減少させるために、金属隔壁１０１８、１０２０は、隙間１０２２、１０２４によって示されるように中央の反射器部分１０１４から離れていてもよい。この発明の一実施例によれば、隔壁１０１８、１０２０は、中央の反射器部分１０１４から、送信波長に比例する距離
を置いて位置付けられている。アンテナ装置１０００はまた、金属隔壁１０１８、１０２０の端に結合されたＲＦチョーク１０２６、１０２８も含む。
【０１０４】
アンテナ装置１０００はまた、セクタ間の結合をさらに減少させるために金属隔壁とアンテナ装置１０００の頂部および底部との間に配置された、泡状または他の材料、もしくは光バンドギャップ構造といった無線周波数吸収材を含んでいてもよい。たとえば、図１０Ｂは、図１０Ａのさまざまな構成要素を示すアンテナ装置１０００の側面図である。図１０Ｂに示すように、セクタ１００２−１０１２間の電磁結合を減少させるために、無線周波数吸収材１０３０が、隔壁１０１８、１０２０の頂部および底部に配置されている。
【０１０５】
アンテナ装置１０００はセクタ１００２の状況で説明されてきたが、アンテナ装置１０００は、他のセクタ１００４−１０１２用の同様のアンテナ要素を含む。セクタ１００４−１０１２について無線通信を提供する他のアンテナ要素の寸法および特徴は、セクタ１００２について無線通信を提供する前述のアンテナ要素と同じであっても、異なっていてもよい。
【０１０６】
図１１Ａは、この発明の一実施例に従って設定された放射アセンブリ１１００の端面図のブロック図である。放射アセンブリ１１００は、アンテナ装置１０００の放射アセンブリ１０１６のために使用されてもよい。放射アセンブリ１１００は、ベース１１０２と、それに取付けられたパッチ要素１１０４、１１０６とを含む。パッチ要素１１０４、１１０６は、ＦＲ４などのＰＣＢ、または他の誘電体基板上に組み立てられてもよい。放射アセンブリ１１００は２つのパッチ要素１１０４、１１０６を有して設定されているが、放射アセンブリ１１００は、ある特定の実現化例の要件に依存して、単一のパッチ要素を有して設定されてもよい。パッチ要素１１０４、１１０６は、偏波ダイバーシティを導入するために、図１１Ａに示すように互いに対して角度Ｂで配向されている。この発明の一実施例によれば、パッチ要素１１０４、１１０６は互いに対して約９０°で配向されているが、ある特定のアプリケーションの要件に依存して、他の角度が使用されてもよい。放射アセンブリ１１００はまた、偏波整列を減少させ、セクタ間のより大きなアイソレーションを提供するよう、アンテナ装置の他の放射アセンブリに対して配向されてもよい。たとえば、セクタ１００２用の放射アセンブリ１０１６は、偏波整列を減少させ、セクタ１００２と１００４−１０１２との間のより大きなアイソレーションを提供するよう、セクタ１００４−１０１２用の放射アセンブリに対して配向されてもよい。
【０１０７】
図１１Ｂは、この発明の一実施例に従って設定されたパッチ要素１１０４を示すブロック図である。この実施例では、パッチ要素１１０４は二重周波数で、放射要素１１０８を含む。放射要素１１０８は概して「Ｔ」字型であり、低周波数動作用の長いマイクロストリップ１１１０と、高周波数動作用の短いマイクロストリップ１１１２とを含む。２つのマイクロストリップ１１１０、１１１２はこの発明によって必要とされてはおらず、単一の周波数帯域での通信が必要とされる場合には、実現化例によってはマイクロストリップを１つだけ有していてもよい。「Ｔ」字型の放射要素１１０８を２帯域アプリケーションで使用するのに代えて、２つの別個のパッチ要素を使用してもよく、この場合、パッチ要素のうちの一方は、低周波数マイクロストリップを含む小さなパッチ要素であり、他方のより大きなパッチ要素は高周波数マイクロチップを含む。この場合、より小さな高周波数パッチ要素は、より大きな、より低い周波数のパッチ要素の上部に吊るされてもよい。
【０１０８】
ＶＩＩ．実現化機構、代替および拡張
ここに説明した無線通信アーキテクチャは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せにおいて実現されてもよい。たとえば、マネージャ２１０は、ここに説明した機能を行なうようにさまざまなソフトウェアプログラムを実行する汎用コンピューティングプラットフォームを用いて実現されてもよい。
【０１０９】
図１２は、この発明の一実施例が実現され得る例示的なコンピュータシステム１２００を示すブロック図である。コンピュータシステム１２００は、情報を通信するためのバス１２０２または他の通信機構と、情報を処理するためにバス１２０２と結合されたプロセッサ１２０４とを含む。コンピュータシステム１２００はまた、プロセッサ１２０４により実行されるべき命令および情報を記憶するためにバス１２０２に結合された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミック記憶装置といったメインメモリ１２０６も含む。メインメモリ１２０６は、プロセッサ１２０４により実行されるべき命令の実行中に一時的な変数または他の中間情報を記憶するためにも使用されてもよい。コンピュータシステム１２００はさらに、プロセッサ１２０４用の命令およびスタティック情報を記憶するためにバス１２０２に結合された読出専用メモリ（ＲＯＭ）１２０８または他のスタティック記憶装置を含む。磁気ディスクまたは光ディスクといった記憶装置１２１０が、情報および命令を記憶するために提供され、バス１２０２に結合されている。
【０１１０】
コンピュータシステム１２００は、情報をコンピュータユーザに表示するためのブラウン管（ＣＲＴ）などのディスプレイ１２１２に、バス１２０２を介して結合されていてもよい。英数字キーおよび他のキーを含む入力装置１２１４が、情報およびコマンド選択をプロセッサ１２０４に通信するためにバス１２０２に結合されている。ユーザ入力装置の別の種類は、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１２０４に通信し、ディスプレイ１２１２上のカーソルの動きを制御するための、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キーといったカーソル制御１２１６である。この入力装置は通常、２つの軸、つまり第１の軸（たとえばｘ）および第２の軸（たとえばｙ）において２つの自由度を有しており、それによりこの装置は平面における場所を特定することができる。
【０１１１】
この発明は、無線通信アーキテクチャにおけるコンピュータシステム１２００の使用に関する。この発明の一実施例によれば、無線通信は、プロセッサ１２０４がメインメモリ１２０６に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するのに応じて、コンピュータシステム１２００によって実行される。そのような命令は、記憶装置１２１０などの別のコンピュータ読み取り可能な媒体からメインメモリ１２０６に読込まれてもよい。メインメモリ１２０６に含まれる命令のシーケンスの実行により、プロセッサ１２０４は、ここに説明された処理ステップを実行するようになる。メインメモリ１２０６に含まれる命令のシーケンスを実行するために、マルチプロセシング構成における１つ以上のプロセッサも採用されてもよい。代替的な実施例では、この発明を実現するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組合わせて、配線接続回路が使用されてもよい。このため、この発明の実施例は、ハードウェア回路とソフトウェアとのどの特定の組合せにも限定されない。
【０１１２】
ここで使用されているような用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」とは、プロセッサ１２０４に命令を実行用に提供することに関与するあらゆる媒体を指す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および通信媒体を含むもののそれらに限定されない多くの形態を取り得る。不揮発性媒体はたとえば、記憶装置１２１０などの光ディスクまたは磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ１２０６などのダイナミックメモリを含む。通信媒体は、バス１２０２を構成する配線を含む、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含む。通信媒体はまた、電波および赤外線データ通信中に発生するものといった音波または光波の形も取り得る。
【０１１３】
コンピュータ読み取り可能な媒体の一般的な形態は、たとえば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有する任意の他の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、
任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、以下に説明するような搬送波、または、コンピュータがそこから読み取り可能な任意の他の媒体を含む。
【０１１４】
コンピュータ読み取り可能な媒体のさまざまな形態は、プロセッサ１２０４への１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行用に保持することに関与していてもよい。たとえば、命令はまず、遠隔コンピュータの磁気ディスク上に保持されてもよい。遠隔コンピュータは命令をそのダイナミックメモリにロードし、電話回線を通してモデムを用いて命令を送信することができる。コンピュータシステム１２００にとってローカルなモデムは、電話回線上のデータを受信し、赤外線送信機を用いてデータを赤外線信号に変換することができる。バス１２０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で搬送されたデータを受信し、データをバス１２０２上に配置することができる。バス１２０２はデータをメインメモリ１２０６に搬送し、そこからプロセッサ１２０４が命令を検索して実行する。メインメモリ１２０６によって受信された命令は、プロセッサ１２０４による実行の前または後のいずれかで、記憶装置１２１０上に随意に記憶されてもよい。
【０１１５】
コンピュータシステム１２００はまた、バス１２０２に結合された通信インターフェイス１２１８も含む。通信インターフェイス１２１８は、ローカルネットワーク１２２２に接続されたネットワークリンク１２２０に双方向データ通信結合を提供する。たとえば、通信インターフェイス１２１８は、データ通信接続を対応する種類の電話回線に提供するデジタル相互サービス網（ＩＳＤＮ）カード、またはモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェイス１２１８は、データ通信接続を互換性があるＬＡＮに提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであってもよい。無線リンクも実現され得る。任意のそのような実現化例では、通信インターフェイス１２１８は、さまざまな種類の情報を表わすデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を送信および受信する。
【０１１６】
ネットワークリンク１２２０は通常、１つ以上のネットワークを介して、他のデータ装置にデータ通信を提供する。たとえば、ネットワークリンク１２２０は、ローカルネットワーク１２２２を介して、ホストコンピュータ１２２４に、またはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１２２６により運営されるデータ装置に、接続を提供してもよい。ＩＳＰ１２２６は次に、現在一般に「インターネット」１２２８と呼ばれている全世界的パケットデータ通信ネットワークを介して、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２２２およびインターネット１２２８は双方とも、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号または光信号を使用する。コンピュータシステム１２００へ、またはコンピュータシステム１２００からデジタルデータを搬送する、さまざまなネットワークを通る信号、ネットワークリンク１２２０上の信号、および通信インターフェイス１２１８を通る信号は、情報を運ぶ搬送波の例示的な形態である。
【０１１７】
コンピュータシステム１２００は、ネットワーク、ネットワークリンク１２２０および通信インターフェイス１２１８を介して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信する。インターネットの例では、サーバ１２３０は、アプリケーションプログラム用の要求されたコードを、インターネット１２２８、ＩＳＰ１２２６、ローカルネットワーク１２２２、および通信インターフェイス１２１８を介して送信してもよい。この発明によれば、そのようなダウンロードされたあるアプリケーションが、ここに説明されたような無線通信アーキテクチャを管理する。
【０１１８】
プロセッサ１２０４はコードを、それが受信された際に実行してもよく、および／または、後の実行用に記憶装置１２１０または他の不揮発性ストレージに記憶してもよい。このように、コンピュータシステム１２００は、搬送波の形をしたアプリケーションコードを取得し得る。
【０１１９】
前述の明細書では、この発明の実施例を、実現化例ごとに異なり得る多数の特定の詳細を参照して説明してきた。このため、この発明が何であるか、および出願人らによって何がこの発明となるよう意図されているかの唯一かつ排他的な指標は、この出願に由来する１組の請求項であり、それらは、任意のその後の訂正を含む、そのような請求項が発行する特定の形をとっている。このため、請求項に明示されていない限定、要素、特性、特徴、利点、または属性はどれも、そのような請求項の範囲を決して限定してはならない。したがって、明細書および図面は、限定的な意味というよりもむしろ例示的な意味において見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１Ａ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｂ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｃ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｄ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｅ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｆ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図１Ｇ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置の機能図である。
【図２】この発明の一実施例に従って設定された無線通信装置を示すブロック図である。
【図３Ａ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信アーキテクチャを示すブロック図である。
【図３Ｂ】この発明の一実施例に従って設定された無線通信アーキテクチャを示すブロック図である。
【図４Ａ】この発明の一実施例において８０２．１１ｂの規格に従った複数の周波数チャネルを示す機能図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示したチャネルから選択された３つのチャネルの集合を示す機能図である。
【図５】この発明の一実施例におけるアンテナ放射パターンの一例を示す機能図である。
【図６Ａ】この発明の一実施例に従った、チャネルを割振る処理を示すフロー図である。
【図６Ｂ】この発明の一実施例に従った、チャネルを割振る処理を示すフロー図である。
【図６Ｃ】この発明の一実施例に従った、チャネルを割振る処理を示すフロー図である。
【図６Ｄ】この発明の一実施例に従った、チャネルを割振る処理を示すフロー図である。
【図７】この発明の一実施例に従って設定された、セクタが順序付けられた６チャネルのセットの一例の変形例を示す機能図である。
【図８】この発明の一実施例における偏波割当を示す機能図である。
【図９】この発明の一実施例に従った、交差偏波割当の別の例を示す機能図である。
【図１０Ａ】この発明の一実施例に従って設定されたアンテナ装置の上面図を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのアンテナ装置の側面図である。
【図１１Ａ】この発明の一実施例に従って設定された放射アセンブリの端面図のブロック図である。
【図１１Ｂ】この発明の一実施例に従って設定されたパッチ要素を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施例が実現され得るコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2007501567.tif 000024
【図１Ｅ】
2007501567.tif 000025
【図１Ｆ】
2007501567.tif 000026
【図１Ｇ】
2007501567.tif 000027
【図２】
2007501567.tif 000028
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2007501567.tif 000030
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
2007501567.tif 000034
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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