(57)【要約】      （修正有）【課題】アップリンク及びダウンリンク上の干渉の非対称性を考慮しながら、単純で効率的な光無線通信システムにおける干渉を減少させる方法を提供する。【解決手段】複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントが、このアクセスポイントと端末の間のアップリンクとダウンリンクの平均品質が最大になるように各端末と関連付けられる。各端末が、端末によって受信されたアクセスポイント識別子を含むカバレッジ情報を決定する。端末のカバレッジ情報が、複数のアクセスポイント識別子を含むとき、ネットワークコントローラが、利用可能時間内において端末とそのアクセスポイントの間のダウンリンクにタイムスロットを割り当て、これに応じて、割り当てられた当該タイムスロットをカバレッジ情報に属するアクセスポイントの利用可能時間から削除する。【選択図】図６Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線ネットワークに接続されると共に、ネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおける送信タイムスロットを割り当てる方法であって、
前記複数のアクセスポイントの間の１つのアクセスポイントは、前記端末と当該アクセスポイントとの間のアップリンクとダウンリンクの平均品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
所定のアクセスポイントと関連付けられた各端末は、前記端末によって受信されたアクセスポイントの識別子を含むカバレッジ情報を決定し（６１０）、
所定の端末のカバレッジ情報は、前記所定の端末と関連付けられた前記アクセスポイントの識別子に削減されたとき、前記アクセスポイントは、前記ネットワークコントローラ
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ンリンクに割り当て（６２５）、
所定の端末のカバレッジ情報が複数のアクセスポイント識別子を含むとき、前記ネットワークコントローラは、前記所定の端末と当該所定の端末に関連するアクセスポイントの
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６３０）、これに応じて、割り当てられた前記送信タイムスロットを、前記カバレッジ情報に属するアクセスポイントの前記利用可能時間から削除する（６４０）、
方法。
【請求項２】
各アクセスポイントは、前記アクセスポイントによって受信された端末識別子を含む受信情報を決定し（６５０）、
所定の端末の識別子が、当該所定の端末に関連付けられたアクセスポイントの受信情報だけに現われるとき、当該アクセスポイントは、前記ネットワークコントローラによって
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当て（６６０）、
前記端末識別子が受信情報の複数の項目に現われるとき、前記ネットワークコントロー
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られたアクセスポイントとの間の前記アップリンクに送信タイムスロットを割り当てる（６７０）と同時に、割り当てられた前記送信タイムスロットを、受信情報内に前記端末識別子を含む全てのアクセスポイントの利用可能時間から削除する（６８０）、
請求項１に記載の送信タイムスロットを割り当てる方法。
【請求項３】
有線ネットワークに接続される共に、ネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおける送信タイムスロットを割り当てる方法であって、
前記複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントは、前記端末と当該アクセスポイントとの間のアップリンクの品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
所定のアクセスポイントと関連付けられた各端末は、前記端末によって受信されたアクセスポイント識別子と、これらのアクセスポイントによるダウンリンクの品質指標とを含むカバレッジ情報を決定し（６１０）、ここで、当該カバレッジ情報は、前記アクセスポイントを介して前記ネットワークコントローラに送られ、
所定の端末のカバレッジ情報は、前記所定の端末に関連付けられた前記アクセスポイントの前記識別子に削減されたとき、前記アクセスポイントは、前記ネットワークコントロ
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ダウンリンクに割り当て（６２５）、
前記カバレッジ情報が複数のアクセスポイント識別子を含むとき、前記ネットワークコントローラは、前記複数の中の補助アクセスポイントを、前記補助アクセスポイントと前記所定の端末との間の前記ダウンリンクの品質が最大になるように決定し、
前記関連付けられたアクセスポイントと前記所定の端末との間の前記ダウンリンクは、前記関連付けられたアクセスポイントと前記補助アクセスポイントとの間の前記有線ネットワークを介した第１のリンクと、前記補助アクセスポイントと前記所定の端末との間の第２のダウンリンクとを含み、
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ウンリンクに送信タイムスロットを割り当てると同時に、割り当てられた前記タイムスロットを、前記カバレッジ情報に属するアクセスポイントの利用可能時間から削除する、
方法。
【請求項４】
有線ネットワークに接続されると共に、ネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおける送信タイムスロットを割り当てる方法であって、
前記複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントは、当該アクセスポイントと前記端末との間のダウンリンクの品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
各アクセスポイントは、前記アクセスポイントによって受信された端末識別子と、これらの端末によるアップリンクの品質指標とを含む受信情報を決定し（６５０）、ここで、前記受信情報は、前記ネットワークコントローラに送信され、
所定の端末の前記識別子は、前記所定の端末に関連付けられたアクセスポイントの受信情報だけに現われるとき、当該アクセスポイントは、前記ネットワークコントローラによ
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クに割り当て（６６５）、
端末識別子がアクセスポイント受信情報の複数の項目に現われるとき、前記ネットワークコントローラは、前記複数の中の補助アクセスポイントを、前記所定の端末と当該補助アクセスポイントとの間のアップリンクの品質が最大になるように決定し、
前記所定の端末と前記関連付けられたアクセスポイントとの間の前記アップリンクは、前記所定の端末と前記補助アクセスポイントとの間の第１のアップリンクと、前記補助アクセスポイントと前記関連付けられたアクセスポイントとの間の有線ネットワーク内の第２のリンクとを含む方法。
【請求項５】
前記光学システムが、ＩＥＥＥ規格８０２．１５．７に準拠する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の光無線システムにおける送信タイムスロットを割り当てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一般に光無線通信の分野に関し、詳細にはＬｉ−Ｆｉ（Ｌｉｇｈｔ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、光無線通信（ＯＷＣ）システムは、そのスペクトル占有問題を解決しＷｉ−Ｆｉシステムを補完し更には置き換える機能のために、多くの研究が行なわれてきた。【０００３】  概略的に、Ｌｉ−Ｆｉシステムは、Ｗｉ−Ｆｉシステム（ＩＥＥＥ規格８０２．１１に関する）と類似するが、高周波スペクトルの代わりに可視スペクトルを使用する。Ｌｉ−Ｆｉシステムの物理（ＰＨＹ）層とＭＡＣ層は、ＩＥＥＥ規格８０２．１５．７で既に標準化されている。【０００４】  光信号が不透明な隔壁を通過しない限り、そのような隔壁によって分離されたセル間に干渉はない。しかしながら、Ｌｉ−Ｆｉセルが自由空間内に配置されたときは、隣接セル間の干渉をなくさなければならない。【０００５】  光通信システムにおけるセル間の干渉を低減する第１の技術は、周波数再使用パターンを採用することからなる。非特許文献１は、帯域全体を使用できる中心領域と、セル間の干渉の影響を受ける周辺領域とにセルを分割でき、サブ帯域だけを使用して２つの隣接セルの２つの周辺ゾーンが別個のサブ帯域によってカバーされるようにすることを開示している。【０００６】  光通信システムにおける第２の干渉管理技術は、空間内の光源下のユーザの位置を検出し、次に時間領域内でそれらのユーザ間の光の流れを分離することからなる。したがって、空間的に離れた２人のユーザは、別個の瞬間に空間的に適応されたセルによってサービス提供される。この技術は、非特許文献２に記載された。しかしながら、これは、多数の光源が配備されることを想定する。【０００７】  前述の技術は、アップリンクとダウンリンクの間に生じるうる干渉の非対称性を考慮しない。【０００８】  図１Ａと図１Ｂは、アップリンクとダウンリンクの間に干渉の非対称性を有する光通信システムの例を示す。【０００９】  光通信システムは、例えばイーサネットリンクを使用して主ネットワーク１００に接続された複数の光アクセスポイント（ＡＰ）１１０を含む。各アクセスポイントは、可視域で放射するＬＥＤ光源に結合されたモデムを備え、このモデムは、電流源を変調して放射された光の強度を変調する。【００１０】  端末１２０は、受光器を有する「ドングル」を備える。【００１１】  この受光器は、光信号を受け取り、それを電気信号に変換し、それを復調し、送信されたデータを回復させる。これと反対に、ドングル又は端末自体は、赤外線ダイオードを備え、アップリンク上で送信されたデータが、赤外線信号を変調するために使用される。赤外線信号は、アクセスポイントに取り付けられたフォトダイオードによって受信され、次に復調されて主ネットワークによってデータが送信される。【００１２】  示された例では、ＬＡＰ１，ＬＡＰ２，ＬＡＰ３は光アクセスポイントを示し、Ｄ１，Ｄ２はユーザ端末を示す。【００１３】  図１Ａは、アクセスポイントＬＡＰ１，ＬＡＰ２，ＬＡＰ３のそれぞれの光学エリアを示す。端末Ｄ１が、ＬＡＰ１とＬＡＰ３のカバレッジエリア内にあり、端末Ｄ２がＬＡＰ３のカバレッジエリア内にあることが分かる。したがって、端末Ｄ１がアクセスポイントＬＡＰ１と関連付けられた場合、ダウンリンク上でＬＡＰ３によって放射された信号は、ＬＡＰ１とＤ２の間でダウンリンクと干渉する。【００１４】  図１Ｂは、アップリンク上の対応する干渉状況を示す。【００１５】  アクセスポイントＬＡＰ２が、アップリンク上の端末Ｄ１及びＤ２によって放射された信号を受信するが、Ｄ１とＤ２からそれぞれＬＡＰ１とＬＡＰ３によって受信された信号との干渉がないことを理解されよう。【００１６】  一般に、アップリンク上とダウンリンク上のカバレッジエリアの空間分布は対称的でなく、レシーバは、エミッタから遠くにあってもよく、エミッタの放射図とレシーバの受信図は希にしか等価でない（照準角度、指向性）。更に、レンズなどの屈折光学部品の使用は、アップリンク及びダウンリンク上の干渉の非対称性を更に強調する放射図の指向性を高めうる。【００１７】  そのような非対称な状況では、アップリンク及びダウンリンク上の伝送資源の割り当てに同じ方策を使用することは最適でない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｃ．チェン（Ｃ．Ｃｈｅｎ）他、“Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｒｅｕｓｅ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ”２０１３  ２４ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓの議事録ｐｐ．３５９４−３５９８
【非特許文献２】Ｓ．ラジャゴパル（Ｒａｊａｇｏｐａｌ）他、“ＩＥＥＥ  ８０２．１５．７  ＶＬＣ  ＰＨＹ／ＭＡＣ  ｐｒｏｐｏｓａｌ−Ｓａｍｓｕｎｇ  ＥＴＲＩ”，ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ３１，２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】  従って、本発明の目的は、アップリンク及びダウンリンク上の干渉の非対称性を考慮しながら、単純で効率的な光無線通信システムにおける干渉を減少させる方法を開示することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】  第１の実施形態によれば、本発明は、有線ネットワークに接続されると共に、ネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおいて送信タイムスロット（以下では単にタイムスロットと呼ぶ）を割り当てる方法によって既定され、
前記複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントが、このアクセスポイントと前記端末の間のアップリンクとダウンリンクの平均品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
アクセスポイントと関連付けられた各端末が、端末によって受信されたアクセスポイント識別子を含むカバレッジ情報を決定し、
端末のカバレッジ情報が、端末と関連付けられたアクセスポイントの識別子に削減されるとき、アクセスポイントは、ネットワークコントローラによって管理された利用可能時
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端末のカバレッジ情報が、複数のアクセスポイント識別子を含むとき、ネットワークコ
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間のダウンリンクにタイムスロットを割り当て、これに応じて、割り当てられた当該タイムスロットをカバレッジ情報に属するアクセスポイントの利用可能時間から削除する。
有利には、
各アクセスポイントが、アクセスポイントによって受信された端末識別子を含む受信情報を決定し、
端末の識別子が、当該端末と関連付けられたアクセスポイントの受信情報だけに現われるとき、当該アクセスポイントが、ネットワークコントローラによって管理された利用可
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端末識別子が受信情報の複数の項目に現われるとき、ネットワークコントローラは、利
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の間のアップリンクに割り当てると同時に、このように割り当てられたタイムスロットを、その受信情報内に端末識別子を含む全てのアクセスポイントの利用可能時間から削除する。【００２１】  第２の実施形態によれば、本発明は、有線ネットワークに接続されネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおいてタイムスロットを割り当てる方法によって既定され、
前記複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントが、前記端末とこのアクセスポイントの間のアップリンクの品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
アクセスポイントと関連付けられた各端末が、端末によって受信されたアクセスポイント識別子と、これらのアクセスポイントによるダウンリンクの品質指標とを含むカバレッジ情報を決定し、前記カバレッジ情報が、アクセスポイントを介してネットワークコントローラに送られ、
端末のカバレッジ情報が、端末と関連付けられたアクセスポイントの識別子に削減されたとき、アクセスポイントが、ネットワークコントローラによって管理された利用可能時
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カバレッジ情報が、複数のアクセスポイント識別子を含むとき、ネットワークコントローラが、前記複数の中の補助アクセスポイントを、補助アクセスポイントと端末の間のダウンリンクの品質が最大になり、かつ関連アクセスポイントと端末の間のダウンリンクが、関連アクセスポイントと補助アクセスポイントの間で有線ネットワークを介した第１のリンクと、補助アクセスポイントと端末の間の第２のダウンリンクとを含むように決定し、
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ットを補助アクセスポイントと端末の間の第２のダウンリンクに割り当てると同時に、このように割り当てられたタイムスロットをカバレッジ情報に属するアクセスポイントの利用可能時間から削除する。【００２２】  第３の実施形態によれば、本発明は、有線ネットワークに接続されネットワークコントローラによって制御された複数のアクセスポイントと、複数の端末とを含む光無線システムにおいてタイムスロットを割り当てる方法によって定義され、
前記複数のアクセスポイントの中の１つのアクセスポイントが、このアクセスポイントと前記端末の間のダウンリンクの品質が最大になるように各端末と関連付けられ、
各アクセスポイントが、アクセスポイントによって受信された端末識別子と、これらの端末とのアップリンクの品質指標とを含む受信情報を決定し、前記受信情報が、ネットワークコントローラに送信され、
端末の識別子が、それと関連付けられたアクセスポイントの受信情報だけに現われるとき、このアクセスポイントが、ネットワークコントローラによって管理された利用可能時
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端末識別子が、アクセスポイント受信情報の複数の項目に現われるとき、ネットワークコントローラが、前記複数の中の補助アクセスポイントを、端末とこの補助アクセスポイントの間のアップリンクの品質が最大になるように決定し、端末と関連アクセスポイント間のアップリンクが、端末と補助アクセスポイントの間の第１のアップリンクと、補助アクセスポイントと関連アクセスポイントの間の有線ネットワーク内の第２のリンクとを含む。【００２３】  実施形態に関係なく、光学システムは、ＩＥＥＥ規格８０２．１５．７に準拠することが好ましい。【００２４】  本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を読んだ後で明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】アップリンク及びダウンリンク上で干渉の非対称性を有する光通信システムの例を示す図である。
【図１Ｂ】アップリンク及びダウンリンク上で干渉の非対称性を有する光通信システムの例を示す図である。
【図２】協調トポロジ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｔｏｐｏｌｏｇｙ）を有する光通信システムを示す図である。
【図３】光通信システムで使用されるスーパーフレームの構造を表わす図である。
【図４Ａ】光無線通信システムのアクセスポイント間の干渉図を表わす図である。
【図４Ｂ】図４Ａの光無線通信システムのアクセスポイントの干渉グラフを表わす図である。
【図４Ｃ】図４Ａの光無線通信システムのタイムスロットの例示的割り当てを表わす図である。
【図５】本発明の任意の実施形態で使用可能な光有線通信システムにおける制御信号タイムスロットの割り当てのフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態による光無線通信システムのダウンリンクのタイムスロットを割り当てる方法のフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施形態による光無線通信システムのアップリンクのタイムスロットを割り当てる方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の、図１Ａと図１Ｂの光学無線通信システムへの適用を表わす図である。
【図８】本発明の第２の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の、図１Ａと図１Ｂの光無線通信システムへの適用を表わす図である。
【図９】本発明の第３の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の、図１Ａと図１Ｂの光無線通信システムへの適用を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  例えばＩＥＥＥ規格ＩＥＥＥ  ８０２．１５．７ｒ１に示されたような光無線通信システム（ＬｉーＦｉ）を以下に検討する。このネットワークは、バックホールネットワークに接続された複数のアクセスポイントを含む。
【００２７】  このネットワークが、中央干渉管理機構を有すると仮定される。図２に示されたように、ネットワークアクセスポイント（コーディネータとも呼ばれる）２１０は、前述した規格の意味で、協調トポロジによるバックホールネットワークによって、グローバルコントローラ２５０に接続される。より正確には、各端末２３０は、前記アクセスポイントを介して、２つのアクセスポイントから受け取った信号間の干渉を検出し、干渉レポート（メトリック）をネットワークコントローラ２５０に転送できる。同様に、各アクセスポイント２１０は、２つの端末によって放射された信号間の干渉レベルを分析し、干渉レポートをネットワークコントローラ２５０に送信できる。ダウンリンク及びアップリンク上の干渉比率に応じて、ネットワークコントローラは、後述されるように、制御信号タイムスロットの時間割り当てをバックハウルネットワークを介して送信する。
【００２８】  詳細には、ネットワークコントローラの機能は、時分割マルチアクセス（ＴＤＭＡ）機構に基づいて、アクセスポイントを介してスーパーフレームを放射し、媒体へのアクセスをそれらに割り当てることである。
【００２９】  より正確には、アップリンク／ダウンリンク上の伝送は、図３に示されたスーパーフレーム構造を使用する。
【００３０】  スーパーフレームは、すべてのアクセスポイント（コーディネータとも呼ばれる）によって同期的に放射される連続ビーコンによって区分される。スーパーフレームは、３つの連続部分に分割され、それらの部分とは、制御メッセージの伝送（ダウンリンク上及びアップリンク上）に専用化された制御期間又はビーコン期間（ＢＰ）と呼ばれる第１の部分、端末がランダムに送信できるコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）と呼ばれる第２の部分、端末とアクセスポイントがアップリンク及びダウンリンク上のアクセス衝突のリスクなしに送信できる保証タイムスロット（ＧＴＳ）に分割される、コンテンションフリー期間（ＣＦＰ）と呼ばれる第３の部分である。
【００３１】  干渉管理は、アクセスポイント間で干渉テーブル（又は、干渉行列）を最初に決定するネットワークコントローラによって制御される。この干渉行列は、様々なアクセスポイントを配備する際にカバレッジエリアの調査から予め決定されもよく、進行中にアクセスポイントを介して端末によってネットワークコントローラに送られる干渉レポートを利用して構築されてもよい。
【００３２】  干渉行列は、二進数であり、対称的である。ネットワークコントローラによって制御される各対のアクセスポイントごとに、この干渉行列は、これらの２つのアクセスポイント（アップリンク上又はダウンリンク上）のカバレッジエリアの交差部分があるかどうかを示す。そのような交差部分の有無は、二進値によって表わされる。
【００３３】  干渉は、ダウンリンク上又はアップリンク上で検出されうる。ダウンリンク上でのアクセスポイント間の干渉は、これらのアクセスポイントを介して端末からネットワークコントローラに送られる干渉レポートから検出される。アップリンク上での干渉は、アドレス指定されない端末から信号をアクセスポイントが受け取るとすぐに検出される。次に、干渉レポートが、ネットワークコントローラに関係するアクセスポイントによって送信される。アップリンク上かダウンリンク上のどちらかでアクセスポイント間の干渉が検出されたとき、この干渉は、後で観察されなくなる場合でも取得されたと見なされる。この干渉は、端末がアクセスポイントカバレッジゾーンの交差部分にある場合にのみ検出されることを理解されたい。したがって、干渉行列は、アクセスポイント間で記録された干渉の時間履歴トレースを維持する。
【００３４】例えば、図４ＡのアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ６間の干渉図を検討すると、次の干渉テーブルが提供される。
【００３５】
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【００３６】  干渉テーブル（又は行列）は、非互換性グラフと呼ばれるグラフの隣接行列と見なすことができ、その頂点は、ネットワークアクセスポイントである。この表現によれば、ダウンリンク上の２つの干渉アクセスポイントは、非互換性グラフでは隣接頂点によって表わされる。
【００３７】  図４Ｂは、図４Ａの干渉図に対応する非互換性グラフを表す。
【００３８】  ネットワークコントローラは、タイムスロット（ＢＰ部分では制御信号タイムスロット、ＣＦＰ部分では保証タイムスロットＧＴＳ）を様々なアクセスポイントに属させ、その結果、干渉アクセスポイントが分離タイムスロットで割り当てられる。アクセスポイントが隣のアクセスポイントのどれとも干渉しないとき、そのアクセスポイントはタイムスロットを自主的に割り当てできる。
【００３９】  タイムスロットは、ネットワークコントローラによって、非互換性グラフの色付けアルゴリズムを使用して割り当てられうる。グラフの色付けは、色がグラフの各頂点に属することを意味し、同時に２つの隣接頂点が同じ色になりえないことを確認する。これは、最新技術で既知の公正色付けアルゴリズム（例えば、ウェルシュ・アンド・パウェル（Ｗｅｌｓｈ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｌｌ）アルゴリズム）を使用して達成されうる。そのようなアルゴリズムは、グラフの２つの隣接頂点が、図４Ｂに示されたような異なる色で着色されることを保証できる。有利には、グラフ内の異なる色の数は最小限にされる。
【００４０】  図４Ｃは、図４Ｂの非互換性グラフによるタイムスロットの例示的な割り当てを示す。各行は、アクセスポイントに対応し、ＢＰ、ＣＡＰ及びＣＦＰ部分を含むダウンリンク上で送信されるスーパーフレームを表わす。例えば、アクセスポイントＡＰ１及びＡＰ３に対応する行は同じ色であるため、制御信号をダウンリンク上で干渉のリスクなしに同時に送信できることに注意されたい。他方、アクセスポイントＡＰ２に対応する行の色は、アクセスポイントＡＰ１及びＡＰ３に対応する色とは異なる。したがって、ＡＰ２は、カバレッジエリア内にある端末の干渉を生成するリスクなしに、ＡＰ１及びＡＰ３と同時に送信できない。
【００４１】  したがって、制御信号タイムスロットは、スーパーフレーム内の異なるアクセスポイントに割り当てられる。したがって、例えば、アクセスポイントＡＰ１及びＡＰ３は、ＢＰの第１の期間ＢＰ１にその制御メッセージを送信でき、アクセスポイントＡＰ２は、ＢＰの第２の期間ＢＰ２に送信でき、アクセスポイントＡＰ４及びＡＰ６は、ＢＰの期間ＢＰ３に送信でき、最後に、アクセスポイントＡＰ５は期間ＢＰ４に送信できる。
【００４２】  図５は、本発明の実施形態のいずれでも使用可能な電子無線通信システムにおけるタイムスロットの割り当てのフローチャートを表わす。
【００４３】  この第１段階は、スーパーフレームの制御部分（ＢＰ）の際にタイムスロットの割り当てに適用される。
【００４４】  ステップ５１０で、ダウンリンク上のアクセスポイント間の干渉が検出される。この干渉の検出は、ネットワークコントローラによって、アクセスポイントを介して端末によってコントローラに送られた干渉レポート（ダウンリンク上の）から行われる。アップリンク上のアクセスポイント間の干渉も検出される。この干渉の検出は、ネットワークコントローラによって、これらのアクセスポイントによって送られた干渉レポート（アップリンク上の）から行われる。
【００４５】  このステップは、例えばネットワークの展開中に行われてもよい。
【００４６】  ステップ５２０で、ネットワークコントローラは、以前に検出された干渉からアクセスポイント間の干渉行列を決定する。アップリンク又はダウンリンク上のアクセスポイント間の干渉の検出は、行列内の第１の二進値に対応し、干渉のないことは、反対の二進値に対応する。
【００４７】ステップ５３０で、ネットワークコントローラは、頂点がアクセスポイントである非互換性グラフを構成し、その隣接行列が、干渉行列によって示される。
【００４８】  ステップ５４０で、ネットワークコントローラは、ダウンリンク上のタイムスロットを、グラフ上の非ヌル等級（ｎｏｎ−ｎｕｌｌ  ｄｅｇｒｅｅ）を有するアクセスポイントに割り当てる。この割り当ては、前のステップで得られた非互換性グラフに色付けすることによって行われ、異なる色を有する２つのアクセスポイントが、制御部分内の分離タイムスロットに割り当てられる。したがって、カバレッジゾーンが重なる２つのアクセスポイントが、必然的に分離タイムスロットに割り当てられ、カバレッジエリアが分離された２つのアクセスポイントが、同一期間に割り当てられうる。グラフ内の色数を最小にすることによって、個別のタイムスロット数が最小になる。
【００４９】  アクセスポイントが、非互換性グラフのヌル等級ノードに対応するとき、アクセスポイントは、他のアクセスポイントと関係なく、ステップ５５０でダウンリンク上のタイムスロットを割り当てる。
【００５０】  ネットワークに接続したい端末は、ダウンリンクとアップリンクの最高平均品質を有するアクセスポイントを選択する。例えば、リンクの品質は、信号対雑音メトリックによって評価されうる。次に、このアクセスポイントは、スーパーフレームの制御部分内のこのアクセスポイントに予約された受信スロット内で選択アクセスポイントに連係要求を送る。
【００５１】  ネットワークコントローラは、ダウンリンク上で、スーパーフレームのＣＦＰ（コンテンションフリー期間）部分中に、保証タイムスロット（ＧＴＳ）をアクセスポイントに割り当てできる。同様に、ネットワークコントローラは、アップリンク上で、スーパーフレームのＣＦＰ部分中に、保証タイムスロットを端末に割り当てできる。
【００５２】  この点で、単一の保証タイムスロットをアクセスポイントのダウンリンクとアップリンクに割り当てることができ、このアップリンクとダウンリンクは、分離されたスペクトル域（例えば、ダウンリンク上の可視域とアップリンク上の赤外線域）の使用によって分離されることに注意されたい。
【００５３】  最初に、ダウンリンク上の干渉が検出される。
【００５４】  より正確には、各端末が、どのカバレッジエリア内にあるかを決定する。
【００５５】  この情報（例えば、検出されたアクセスポイント識別子のリスト）は、端末カバレッジ情報と呼ばれ、アップリンク上で送信され、ネットワークコントローラに供給される。
【００５６】  端末カバレッジ情報が、単一アクセスポイント識別子しか含まない場合は、ダウンリンク上に干渉がないと結論付けられる。当該アクセスポイントは、ダウンリンク上の保証タイムスロットを端末に自律的（換言すると、ネットワークコントローラに参照することなく）割り当てできる。換言すると、アクセスポイントは、それ自体のカバレッジエリア（換言すると、近傍アクセスポイントのカバレッジエリアと共有されない））内でダウンリンク上のＧＴＳタイムスロットの割り当てを自律的に管理できる。しかしながら、この自
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ラによってまだ割り当てられないＣＦＰ部分の領域内でのみ行われうる。明らかに、この領域内で、タイムスロットは、アクセスポイントによって別のダウンリンクにまだ割り当てられていないはずである。
【００５７】  他方、カバレッジ情報がいくつかのアクセスポイント識別子を含む場合、換言すると、端末がダウンリンク間の干渉領域内にある場合は、保証タイムスロットが、ネットワークコントローラによって割り当てられる。
【００５８】
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管理する。
【００５９】  割り当てを始める前、換言すると、ダウンリンクをセットアップする前に、各アクセス
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間を使用できる。
【００６０】  ネットワークコントローラが、ダウンリンク上で保証タイムスロット（ＧＴＳ）を端末
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しか行えない。この割り当てが既に行われているとき、ネットワークコントローラは、このように割り当てられたタイムスロットを、端末のカバレッジ情報に現われるアクセスポ
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【００６１】  実際には、ネットワークコントローラは、各アクセスポイントの利用可能時間（ダウンリンク）を表わす第１のメモリ領域を有する。このメモリ領域は、ＣＦＰ領域内のタイムスロットの数と同じ数のセクションに分割される。端末へのダウンリンクのためのアクセスポイントにタイムスロットが割り当てられたとき、アクセスポイントの識別子は、端末のカバレッジ情報に現われるアクセスポイントの第１のメモリ領域の対応セクションに記憶される。これと反対に、アクセスポイントと端末の間のダウンリンクが切断されたとき、アクセスポイントの識別子は、関係する対応セクションから削除され、時間範囲が、以前に割り当てられたタイムスロットによって増大される。したがって、アクセスポイントＡＰｎの第１のメモリ領域のセクションが、アクセスポイント識別子を含まないとき、これ
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【００６２】  アップリンク上の干渉は、同じように検出される。より正確には、各アクセスポイントは、アップリンク上で受け取る端末識別子のリスト（以下では、受信情報と呼ばれる）を決定する。
【００６３】端末の識別子Ｄが、それと関連付けられたアクセスポイントの受信情報だけに現われるとき、保証タイムスロットは、このアクセスポイントによって自律的に割り当てられうる。
【００６４】  他の状況では、アップリンク上に干渉が生じ、ネットワークコントローラは、割り当てを行う役割を負う。ネットワークコントローラが、保証タイムスロット（ＧＴＳ）を端末Ｄとその端末が関連付けられたアクセスポイントＡＰｎとの間のアップリンクに割り当てるとき、ネットワークコントローラは、関連アクセスポイントＡＰｎに対して利用可能時間（ア
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トワークコントローラは、そのように割り当てられたタイムスロットを、連係情報が端末
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。
【００６５】  実際には、ダウンリンクに関して、ネットワークコントローラは、各アクセスポイントの利用可能時間（アップリンク）を表わす第２のメモリ領域を有する。このメモリ領域は、ＣＦＰ領域内の各タイムスロットが１つのセクションに分割され、各セクションは、対応するタイムスロットが割り当てられる端末の識別子を含む。
【００６６】  タイムスロットがアップリンクに割り当てられるとき、端末識別子は、受信情報が端末識別子を含むアクセスポイントの第２のメモリ領域の対応セクションに記憶される。これとは反対に、端末とアクセスポイントの間のアップリンクが切断されたとき、端末識別子は、関連した対応セクションから削除される。したがって、アクセスポイントＡＰｎの第２のメモリ領域のセクションが、端末識別子を何も含まないとき、後者の利用可能時間（ア
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【００６７】  図６Ａは、本発明の第１の実施形態による電子無線通信システムにおけるダウンリンクのタイムスロットを割り当てる方法のフローチャートを表わす。
【００６８】  アクセスポイントＡＰｎと端末Ｄの間のダウンリンクが検討される。
【００６９】  ステップ６１０で、端末Ｄは、そのカバレッジ情報（検出されたアクセスポイントの識別子のリスト）を決定し、それをネットワークコントローラに送信する。
【００７０】  ステップ６２０で、カバレッジ情報がそれと関連付けられたアクセスポイントＡＰｎに削減されるかどうか決定される。
【００７１】
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ムスロットをダウンリンクに割り当てる。
【００７２】  削減されない場合、割り当ては、ネットワークコントローラによって行われる。ステッ
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イムスロットを割り当てる。
【００７３】  ステップ６４０で、ネットワークコントローラは、割り当てられたタイムスロットを、
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除する。従って、ネットワークコントローラは、割り当てられたタイムスロットを関連付
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【００７４】  図６Ｂは、本発明の第１の実施形態による電子無線通信システムにおけるアップリンクのタイムスロットを割り当てる方法のフローチャートを表わす。
【００７５】  端末ＤとアクセスポイントＡＰｎの間のアップリンクが検討される。
【００７６】  ステップ６５０で、各アクセスポイントは、その受信情報（検出された端末の識別子のリスト）を決定し、それをネットワークコントローラに送信する。
【００７７】  ステップ６６０で、端末Ｄの識別子が、それと関連付けられたアクセスポイントＡＰｎの受信情報にのみ現われるかどうか決定される。
【００７８】
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ムスロットをアップリンクに割り当てる。
【００７９】  そうでない場合、割り当ては、ネットワークコントローラによって行われる。ステップ
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ムスロットを割り当てる。
【００８０】  ステップ６８０で、ネットワークコントローラは、このように割り当てられたタイムスロットの、受信情報が端末Ｄの識別子を含むアクセスノードＡＰｍに関する時間範囲
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、この時間範囲の残り部分が保持される。
【００８１】  図７は、本発明の第１の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の図１Ａと図１Ｂの光無線通信システムへの適用を表わす。
【００８２】  この図は、このスーパーフレームのＢＰ、ＣＡＰ及びＣＦＰ部分を示すスーパーフレーム内のタイムスロットの割り当てを示す。
【００８３】  図の上側部分は、ダウンリンク（ＤＬ）上のタイムスロットの割り当てを示し、図の下側部分は、アップリンク（ＵＬ）上のタイムスロットの割り当てを示す。
【００８４】  スーパーフレームの制御部分（ＢＰ）に関して、各アクセスポイントが、図１Ａの干渉図と一致するダウンリンク上の制御信号タイムスロット（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）を有し、各カバレッジエリアが他の２つの領域と交差することが分かる。
【００８５】  同様に、アップリンク上で、制御信号タイムスロットが、各端末（Ｄ１，Ｄ２）に割り当てられる。アップリンクがこのアクセスポイントと関連付けられていないので、アクセスポイントＬＡＰ２に対して制御信号タイムスロットが帰属されないことが分かる。
【００８６】  スーパーフレームのＣＦＰ部分を検討すると、ダウンリンクの場合、アクセスポイント
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、この時間範囲が、Ｄ１と通信するネットワークコントローラによってそれに割り当てられ
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【００８７】  これに対応して、このタイムスロットは、端末Ｄ１のカバレッジ情報に現われるアクセスポイントのための利用可能時間（ダウンリンク）から削除された。すなわち、｛ＬＡＰ１，ＬＡＰ３｝である。アクセスポイントＬＡＰ２は、端末Ｄ１のカバレッジ情報に現れず端末Ｄ２のカバレッジ情報にも現われない場合に、その利用可能時間全体を使用できる。すなわち、
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る。端末Ｄ２のカバレッジ情報が｛ＬＡＰ３｝に制限されるので、このタイムスロットをＬＡＰ１及びＬＡＰ２の利用可能時間から削除する必要はない。
【００８８】  アップリンク上で、ネットワークコントローラは、ＬＡＰ１と通信する端末Ｄ１にデータタイ
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むので、このタイムスロットは、ＬＡＰ３の利用可能時間（アップリンク）から削除される、
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ク）から削除されない。
【００８９】  同様に、ネットワークコントローラは、ＬＡＰ３によるアップリンクのために端末Ｄ２にタイ
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むので、これに対応して、このタイムスロットは、ＬＡＰ２の利用可能時間（アップリンク）
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かしながら、アップリンクＤ１−ＬＡＰ１，Ｄ２−ＬＡＰ３の一方を遮断しても、リンクが遮断されない端末の識別子が、関連したセクションに記憶されたままになるので、タイムスロット
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【００９０】第２の実施形態では、アクセスポイントの端末との連係が、アップリンクの品質のみに基づくと仮定される。
【００９１】  この場合、端末識別子に加えて、受信情報は、アクセスポイントによって測定されるようなリンク品質指標を含む。最高品質のアップリンクを提供するアクセスポイントが、端末と関連付けられるように選択される。
【００９２】  ステップ６１０で、端末は、アクセスポイントの識別子を検出するだけでなく、それらのアクセスポイントから受け取った信号の品質（信号／雑音比）を測定する。換言すると、端末によってネットワークコントローラに送信されたカバレッジ情報は、端末から見えるアクセスポイントのリストだけでなく、それらのアクセスポイントによって行われうるダウンリンクの品質指標も含む。
【００９３】  次のステップは、カバレッジ情報に現われるアクセスポイントのどれが最良のダウンリンク品質指標を有するかを決定することである。ダウンリンクを作成するために選択されたアクセスポイントが、アップリンクを作成するために選択されたアクセスポイントと同じ場合、状況は、図６Ａに関して述べた状況と同じである。他方、このアクセスポイントが異なる場合、ダウンリンクは、関連アクセスポイントと、補助アクセスポイントと呼ばれる最良ダウンリンク品質標識を有するアクセスポイントの間のイーサネットネットワークを介した第１のリンクと、この補助アクセスポイントと端末の間の第２のリンクとを使用して作成される。この場合、アップリンクとダウンリンクの両方で最適リンク品質が得られる。したがって、端末と関連付けられ（かつ制御期間ＢＰ内で端末と通信する）アクセスポイントが、タイムスロットが割り当てられたダウンリンクアクセスポイントから分離されることを理解されよう。
【００９４】  図８は、第２の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の、図１Ａと図１Ｂの光無線通信システムへの適用を表わす。
【００９５】  図の上側部分は、端末Ｄ１とアクセスポイントＬＡＰ１の間のアップリンクとダウンリンクを図示する。端末Ｄ１とＬＡＰ１間のアップリンクは、最良リンク品質を提供するアップリンクである。他方、ダウンリンク上で、この場合、ＬＡＰ３と端末Ｄ１間のリンクの品質は、ＬＡＰ１と端末Ｄ１間のリンクより良好である。したがって、選択されたダウンリンクは、ＬＡＰ１とＬＡＰ３間の有線ネットワーク（イーサネット）を介した第１のリンクと、ＬＡＰ３と端末Ｄ１間の第２のリンク（光無線）とからなる。
【００９６】  図の下側部分は、タイムスロットの割り当てを示す。アップリンク上のこの割り当てが、図７に示されたものと同じであることが分かる。他方、ダウンリンク上で、データタイムスロットは、ＬＡＰ１と端末Ｄ１間のリンクに割り当てられるのではなく、ＬＡＰ３と端末Ｄ１間のリンクに割り当てられる。データフローは、更に、ＬＡＰ１を介して送信されるが、端末Ｄ１に送信するネットワークによってＬＡＰ３に中継される。
【００９７】  第３の実施形態では、端末とアクセスポイントの連係が、ダウンリンクの品質のみに基づくと仮定される。この場合、カバレッジ情報は、アクセスポイント識別子に加えて、端末によって測定されるようなリンク品質指標を含む。最高品質のダウンリンクを提供するアクセスポイントが、端末と関連付けられるように選択される。
【００９８】  この場合、ステップ６５０で、アクセスポイントは、端末の識別子を検出するだけでなく、それらの端末から受信した信号の品質（信号／雑音比）も測定する。換言すると、アクセスポイントによってネットワークコントローラに送信された受信情報は、アクセスポイントから見える端末のリストだけでなく、これらのアクセスポイントによって作成されうるアップリンクの品質指標も含む。
【００９９】  次のステップは、受信情報に端末識別子を含むアクセスポイントのどれが最良ダウンリンク品質指標を有するかを決定することである。アップリンクを作成するために選択されたアクセスポイントが、ダウンリンクを作成するために選択されたアクセスポイントと同じ場合、状況は、図７に関して述べた状況と同じである。他方、このアクセスポイントが異なる場合、アップリンクは、端末と、補助アクセスポイントと呼ばれる最良アップリンク品質標識を有するアクセスポイントの間の第１のリンクと、この補助アクセスポイントと関連アクセスポイントの間のイーサネットネットワークを介した第２のリンクとを使用して作成される。この場合、ダウンリンクとアップリンクの両方で最適リンク品質が得られる。したがって、端末と関連付けられた（かつ制御期間ＢＰ内に端末と通信する）アクセスポイントが、アップリンクアクセスポイント、換言すると、タイムスロットが割り当てられてデータが通るアクセスポイントから分離されることが理解されよう。
【０１００】  図９は、第２の実施形態によるタイムスロットの割り当て方法の、図１Ａと図１Ｂの光無線通信システムへの適用を表わす。
【０１０１】  図の上側部分は、端末Ｄ２とアクセスポイントＬＡＰ３の間のアップリンクとダウンリンクを図示する。ＬＡＰ３と端末Ｄ２間のダウンリンクは、最良リンク品質を提供するダウンリンクである。他方、アップリンク上で、端末Ｄ２とＬＡＰ２間のリンクは、この場合、端末Ｄ２とＬＡＰ３間のリンクより良好である。したがって、選択されたアップリンクは、端末Ｄ２とＬＡＰ２間の第１の（光無線）リンクと、ＬＡＰ２とＬＡＰ３間の有線ネットワーク（イーサネット）による第２のリンクとからなる。
【０１０２】  図の下側部分は、タイムスロットの割り当てを示す。ダウンリンク上のこの割り当てが、図７に示されたものと同じであることが分かる。他方、アップリンク上で、データタイムスロットが、Ｄ２とＬＡＰ３間のリンクに割り当てられるのではなく、Ｄ２とＬＡＰ２間のリンクに割り当てられる。ＬＡＰ２に送られるデータフローは、次に、ＬＡＰ２によって、イーサネットネットワークを介してＬＡＰ３に中継される。
【０１０３】  第４の実施形態によれば、端末と関連付けられたアクセスポイントが、アップリンクの品質とダウンリンクの品質の平均に基づいて選択され、リンクの品質は、例えば信号対雑音比又は誤り率のメトリックに基づいて評価される。この場合、最良ダウンリンク品質に対応するアクセスポイントと、最良アップリンク品質に対応するアクセスポイントが両方とも、端末と関連付けられたアクセスポイントとは異なってもよい。次に、第２の実施形態によるダウンリンク上の第１の補助アクセスポイントと、第３の実施形態によるアップリンク上の第２の補助アクセスポイントに対してタイムスロットが割り当てられる。最後に、関連アクセスポイントは、制御信号とメッセージだけに使用される。
【符号の説明】
【０１０４】  １００：主ネットワーク
１１０：光アクセスポイント
１２０：端末
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
2019054508.tif 000053
【図９】
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【外国語明細書】
2019054508000001.pdf