(57)【要約】  無線通信ネットワークが、ジャミンググラフ上の静的リソース割当ておよび動的リソース割当てに基づくバックホール折衝を使用する。分数頻度再利用（ＦＦＲ）を含む静的再利用率設計方法が対処される。ジャミンググラフは、送信機（ジャミンググラフ内のノード）間の干渉関係を要約するのに使用される。静的リソース割当てに到達するために折衝ベースのアルゴリズムが使用され、したがって高い再利用率を達成することができると共にジャミングシナリオを回避することができる。このようなアルゴリズムの結果として、各送信機に何らかのリソースが割り当てられ、そのリソースを介してトラヒック伝送を瞬間的に行うことができ、短いパケットに関するパケット遅延が低減される。静的リソース折衝アルゴリズムに基づいて、動的リソースアルゴリズムを実行することができ、それによって、突発的なトラヒックのシナリオで、異なるノードに割り当てられたリソースを共有することができ、より大きいパケットサイズの場合のパケット遅延がさらに低減されると共に、ジャミングも回避される。
2011524722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノード間の無線リソースの割振りのための方法であって、
コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサを使用して、
ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用される少なくとも１つのｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求める動作と、
ジャミング関係にある１対のノード間の共有リソースを用いずに、隣接ノードと折衝してリソースを割り当てる動作と
を実施することを備える方法。
【請求項２】
それぞれのノード対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バックホールシグナリングを介して、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを受信することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを生成することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ノードがジャミンググラフに加わること、新しい分岐がジャミンググラフ内の既存のノード間に追加されること、分岐がジャミンググラフから除去されること、およびトラヒックパターンが変化することからなるグループのうちの選択された１つを備える近傍における変化が生じたことを判定することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
使用されているリソースが隣接ノードによって使用されている同一のリソースと競合することを判定すること、および
前記隣接ノードと前記リソースを分割して競合を解決することを協議すること
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
リソースが近傍の何らかのノードによって使用されていないことを判定すること、
前記リソースを使用するための要求を近傍の前記ノードにレポートすること、および
どんな使用拒否も受信しないことに応答して、要求した前記リソースを使用してデータパケットを送信すること
さらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
不公正なリソース使用を備える変化が近傍で生じたことを示すレポートにアクセスすることをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項９】
リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にすることをさらに備える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
リソースの再割振りを前記隣接ノードと折衝するために、同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを生成することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求めること、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求めること、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求めること、および
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てること
をさらに備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
未決定リソースを有するノードを有するジャミンググラフを選択すること、
選択した前記ジャミンググラフ内の未決定ノードを選択すること、
第１派生ジャミンググラフおよび第２派生ジャミンググラフを生成することであって、前記第１派生ジャミンググラフが、前記リソースを使用するように設定されたノードを有し、前記第２派生ジャミンググラフが、前記リソースを使用しないように設定されたノードを有する、生成すること、
前記ジャミンググラフを参照することによって前記リソースを使用するとき、選択した前記ノードがジャミングを引き起こすと判定したことに応答して、前記第１派生グラフを廃棄すること、
近傍の別の未決定ノードがさらに別の未決定ノードに直接接続されないと判定したことに応答して、前記リソースを使用するように前記別の未決定ノードを設定すること、
別のジャミンググラフによってカバーされる任意のジャミンググラフを除去すること、および
ノードの近傍に関するリソース割当てパターンを達成するために反復すること
をさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
平均再利用率を最大にするリソース割当てパターンの選択を最適化することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ノード間の無線リソースの割振りのためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ実行可能構成要素を格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能構成要素が、
ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用される少なくとも１つのｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求めるための第１の組の命令と、
ジャミング関係にある１対のノード間の共有リソースを用いずに、隣接ノードと折衝してリソースを割り当てるための第２の組の命令
であるコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
ノード間の無線リソースの割振りのための装置であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータ実行可能命令を格納する少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、
ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用される少なくとも１つのｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求めるための手段と、
ジャミング関係にある１対のノード間の共有リソースを用いずに、隣接ノードと折衝してリソースを割り当てるための手段と
を備える構成要素を実施するコンピュータ可読記憶媒体と
を備える装置。
【請求項１６】
ノード間の無線リソースの割振りのための装置であって、
サービスを受ける端末にデータパケット通信を送信するための送信機と、
前記サービスを受ける端末からデータパケット通信を受信するための受信機と、
ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用される少なくとも１つのｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求め、ジャミング関係にある１対のノード間の共有リソースを用いずに、隣接ノードと折衝してリソースを割り当てるためのバックホール通信構成要素と
を備える装置。
【請求項１７】
前記バックホール通信構成要素がさらに、それぞれのノード対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、バックホールシグナリングを介して、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを隣接ノードから受信するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記受信機構成要素がさらに、サービスを受ける端末から、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを受信するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記バックホール通信構成要素がさらに、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを生成するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記バックホール通信構成要素がさらに、ノードがジャミンググラフに加わること、新しい分岐がジャミンググラフ内の既存のノード間に追加されること、分岐がジャミンググラフから除去されること、およびトラヒックパターンが変化することからなるグループのうちの選択された１つを備える近傍の変化が生じたことを判定するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
使用されているリソースが隣接ノードによって使用されている同一のリソースと競合することを判定し、
前記隣接ノードと前記リソースを分割して競合を解決することを協議するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
リソースが近傍の何らかのノードによって使用されていないことを判定し、
前記リソースを使用するための要求を近傍の前記ノードにレポートし、
どんな使用拒否も受信しないことに応答して、要求した前記リソースを使用してデータパケットを送信するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記バックホール通信構成要素がさらに、不公正なリソース使用を備える変化が近傍で生じたことを示すレポートにアクセスするためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記バックホール通信構成要素がさらに、リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にするためのものである請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記バックホール通信構成要素がさらに、リソースの再割振りを前記隣接ノードと折衝するために、同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを生成するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項２７】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求め、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求め、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求め、
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てるためのものである請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
未決定リソースを有するノードを有するジャミンググラフを選択し、
選択した前記ジャミンググラフ内の未決定ノードを選択し、
前記リソースを使用するように設定されたノードを有する第１派生ジャミンググラフと、前記リソースを使用しないように設定されたノードを有する第２派生ジャミンググラフとを生成し、
前記ジャミンググラフを参照することによって前記リソースを使用するとき、選択した前記ノードがジャミングを引き起こすと判定したことに応答して、前記第１派生グラフを廃棄し、
近傍の別の未決定ノードがさらに別の未決定ノードに直接接続されないと判定したことに応答して、前記リソースを使用するように前記別の未決定ノードを設定し、
別のジャミンググラフによってカバーされる任意のジャミンググラフを除去し、
ノードの近傍に関するリソース割当てパターンを達成するために反復するためのものである請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記バックホール通信構成要素がさらに、平均再利用率を最大にするリソース割当てパターンの選択を最適化するためのものである請求項１６に記載の装置。
【請求項３０】
ノード間の無線リソースの中央静的割振りのための方法であって、
コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサを使用して、
それぞれの端末にサービスする複数のノードを備える無線通信ネットワークを定義する動作と、
選択された端末にサービスすること、または選択された端末を妨害することに基づいてリンクされるノードを求める動作と、
ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するように、バックホールシグナリングによって前記複数のノードにリソースを割り当てる動作と
を実施することを備える方法。
【請求項３１】
選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを受信することをさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを生成することをさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
それぞれのノード対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持することをさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求めること、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求めること、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求めること、および
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てること
をさらに備える請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
未決定リソースを有するノードを有するジャミンググラフを選択すること、
選択した前記ジャミンググラフ内の未決定ノードを選択すること、
第１派生ジャミンググラフおよび第２派生ジャミンググラフを生成することであって、前記第１派生ジャミンググラフが、前記リソースを使用するように設定されたノードを有し、前記第２派生ジャミンググラフが、前記リソースを使用しないように設定されたノードを有する、生成すること、
前記ジャミンググラフを参照することによって前記リソースを使用するとき、選択した前記ノードがジャミングを引き起こすと判定したことに応答して、前記第１派生グラフを廃棄すること、
近傍の別の未決定ノードがさらに別の未決定ノードに直接接続されないと判定したことに応答して、前記リソースを使用するように前記別の未決定ノードを設定すること、
別のジャミンググラフによってカバーされる任意のジャミンググラフを除去すること、および
ノードの近傍に関するリソース割当てパターンを達成するために反復すること
をさらに備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
平均再利用率を最大にするリソース割当てパターンの選択を最適化することをさらに備える請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
不公正なリソース使用を判定したことに応答して、リソースを再割当てすることをさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にすることをさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３９】
ノード間の無線リソースの中央静的割振りのためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ実行可能構成要素を格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能構成要素が、
それぞれの端末にサービスする複数のノードを備える無線通信ネットワークを定義するための第１の組の命令と、
選択された端末にサービスすること、または選択された端末を妨害することに基づいてリンクされるノードを求めるための第２の組の命令と、
ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するように、バックホールシグナリングによって前記複数のノードにリソースを割り当てるための第３の組の命令
であるコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項４０】
ノード間の無線リソースの中央静的割振りのための装置であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータ実行可能命令を格納する少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、
それぞれの端末にサービスする複数のノードを備える無線通信ネットワークを定義するための手段と、
選択された端末にサービスすること、または選択された端末を妨害することに基づいてリンクされるノードを求めるための手段と、
ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するように、バックホールシグナリングによって前記複数のノードにリソースを割り当てるための手段と
を備える構成要素を実施するコンピュータ可読記憶媒体と
を備える装置。
【請求項４１】
ノード間の無線リソースの中央静的割振りのための装置であって、
サービスを受ける端末にデータパケット通信を送信するための送信機と、
前記サービスを受ける端末からデータパケット通信を受信するための受信機と、
それぞれの端末にサービスする複数のノードを備える無線通信ネットワークを定義し、選択された端末にサービスすること、または選択された端末を妨害することに基づいてリンクされるノードを求め、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するように、バックホールシグナリングによって前記複数のノードにリソースを割り当てるためのバックホール通信構成要素と
を備える装置。
【請求項４２】
前記バックホール通信構成要素がさらに、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを受信するためのものである請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記受信機がさらに、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートをサービスを受ける端末から受信するためのものである請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記バックホール通信構成要素がさらに、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートを生成するためのものである請求項４１に記載の装置。
【請求項４５】
前記バックホール通信構成要素がさらに、それぞれのノード対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するためのものである請求項４１に記載の装置。
【請求項４６】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求め、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求め、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求め、
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てるためのものである請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
未決定リソースを有するノードを有するジャミンググラフを選択し、
選択した前記ジャミンググラフ内の未決定ノードを選択し、
前記リソースを使用するように設定されたノードを有する第１派生ジャミンググラフと、前記リソースを使用しないように設定されたノードを有する第２派生ジャミンググラフを生成し、
前記ジャミンググラフを参照することによって前記リソースを使用するとき、選択した前記ノードがジャミングを引き起こすと判定したことに応答して、前記第１派生グラフを廃棄し、
近傍の別の未決定ノードがさらに別の未決定ノードに直接接続されないと判定したことに応答して、前記リソースを使用するように前記別の未決定ノードを設定し、
別のジャミンググラフによってカバーされる任意のジャミンググラフを除去し、
ノードの近傍に関するリソース割当てパターンを達成するために反復するためのものである請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、平均再利用率を最大にするリソース割当てパターンの選択を最適化するためのものである請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記バックホール通信構成要素がさらに、不公正なリソース使用を判定したことに応答して、リソースを再割当てするためのものである請求項４１に記載の装置。
【請求項５０】
前記バックホール通信構成要素がさらに、リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にするためのものである請求項４８に記載の装置。
【請求項５１】
データパケット通信を送信するためにリソースの許可を動的に要求する方法であって、
コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサを使用して、
ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信する動作と、
前記隣接ノードに割り当てられたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスする動作と、
前記リソースに関する一時的許可を前記隣接ノードに要求する動作と、
前記リソースに関する許可を前記隣接ノードから受信する動作と、
許可された前記リソースを使用して前記データパケットを送信する動作と
を実施することを備える方法。
【請求項５２】
前記リソースが十分に利用されていないと判定したことに応答して、要求するリソースを選択することをさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
近傍のノードにわたって時間を同期すること、
近傍のノード間の伝送時にバックホールメッセージをタイムスタンプすること、および
タイムスタンプしたバックホールメッセージの同期受信時間に基づいてバックホール遅延を推定すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
データパケットを送信するのに必要な時間を求めること、および
推定バックホール遅延が、送信するのに必要な時間未満であると判定したことに応答して、隣接ノードにリソースの許可を要求すること
をさらに備える請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
リソースの許可を求める要求を受信すること、および
ローカルトラヒック条件に基づいて、要求を許可または拒否すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
データパケットを送信するのに必要な時間を求めること、および
求めた前記送信するのに必要な時間に基づいて、隣接ノードに許可期間を含むリソースの許可を要求すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
許可期間を含むリソースの許可を求める要求を受信すること、および
要求リソースを開始時間および満了時間と共に許可すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
要求された前記許可期間を収容するように前記開始時間および満了時間を設定することをさらに備える請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
要求された前記許可時間未満に前記開始時間および満了時間を設定すること、
前記許可を延長する要求を受信すること、および
前記満了時間に対する延長を許可すること
をさらに備える請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
前記満了時間の前に、許可した前記リソースのリコールを要求することをさらに備える請求項５７に記載の方法。
【請求項６１】
近傍の複数のノードが前記リソースを所有すると判定すること、および
前記複数のノードのそれぞれに前記リソースを要求すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項６２】
前記複数のノードのうちの１つのノードが前記許可要求を拒否した場合、受信した任意のリソース許可を解放することをさらに備える請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
満了時間を含むリソースの許可を受信すること、
前記満了時間前に伝送を完了すること、および
許可された前記リソースの解放をバックホールシグナリングすること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
前記リソースを許可したノードに対するバックホール遅延を推定すること、
伝送を完了するための時間を推定すること、および
推定した前記バックホール遅延と、完了するための推定時間とに基づいて、伝送完了前に、許可された前記リソースの解放をバックホールシグナリングすること
をさらに備える請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
リソースの永続的許可を満了時間と共に受信すること、
前記満了時間前に、許可された前記リソースを使用する第１伝送を完了すること、および
伝送のために別の必要が生じる場合に、前記永続的許可を解放することなく維持すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項６６】
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求めること、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求めること、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求めること、および
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項６７】
ノードに対してリソースを許可すること、および
３ホップジャミングを回避するために、許可した前記リソースを近傍の他のノードに通知すること
をさらに備える請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記許可を求める要求を受信することなく、第１ノードに対してリソースの永続的許可を許可することをさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項６９】
第２ノードからリソースの許可を求める要求を受信すること、
要求された前記リソースを許可すること、および
前記第１ノードと第２ノードが前記ジャミンググラフ上でリンクされていないと判定したことに応答して、前記第１ノードに対してリソースの永続的許可を許可すること
をさらに備える請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
隣接ノードリストを維持し、近傍のノードに前記隣接ノードリストを配布すること、
近傍のノードからそれぞれの隣接ノードリストを受信すること、および
維持され、受信される複数の前記隣接ノードリストに基づいて、近傍のノードから受信した許可が十分であると判定すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項７１】
リソースの許可を求める第１優先順位を有する第１要求を第１ノードから受信すること、
リソースの許可を求める第２優先順位を有する第２要求を第２ノードから受信すること、および
前記第１優先順位が前記第２優先順位よりも高いことに応答して、前記第１要求を許可し、前記第２要求を拒否すること
をさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項７２】
不公正なリソース使用を判定したことに応答して、リソースを再割当てすることをさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項７３】
リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にすることをさらに備える請求項５１に記載の方法。
【請求項７４】
データパケット通信を送信するためにリソースの許可を動的に要求するためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ実行可能命令を格納する少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体を備え、前記コンピュータ実行可能命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、
ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するための第１の組の命令と、
前記隣接ノードに割り当てられたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするための第２の組の命令と、
前記リソースに関する一時的許可を前記隣接ノードに要求するための第３の組の命令と、
前記リソースに関する許可を前記隣接ノードから受信するための第４の組の命令と、
許可された前記リソースを使用して前記データパケットを送信するための第５の組の命令と
を備える構成要素を実施する
コンピュータプログラム製品。
【請求項７５】
データパケット通信を送信するためにリソースの許可を動的に要求するための装置であって、
コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサを使用して、
ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信する動作と、
前記隣接ノードに割り当てられたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスする動作と、
前記リソースに関する一時的許可を前記隣接ノードに要求する動作と、
前記リソースに関する許可を前記隣接ノードから受信する動作と、
許可された前記リソースを使用して前記データパケットを送信する動作と
を実施するための手段
を備える装置。
【請求項７６】
データパケット通信を送信するためにリソースの許可を動的に要求するための装置であって、
ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するための受信機と、
前記隣接ノードに割り当てられたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするためのコンピュータ可読記憶媒体と、
前記リソースに関する一時的許可を前記隣接ノードに要求し、前記リソースに関する許可を前記隣接ノードから受信するためのバックホール通信構成要素と、
許可された前記リソースを使用して前記データパケットを送信するための送信機と
を備える装置。
【請求項７７】
前記リソースが十分に利用されていないと判定したことに応答して、要求するリソースを選択する請求項７６に記載の装置。
【請求項７８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
近傍のノードにわたって時間を同期し、
近傍のノード間の伝送時にバックホールメッセージをタイムスタンプし、
タイムスタンプしたバックホールメッセージの同期受信時間に基づいてバックホール遅延を推定するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項７９】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
データパケットを送信するのに必要な時間を求め、
推定バックホール遅延が、送信するのに必要な時間未満であると判定したことに応答して、隣接ノードにリソースの許可を要求するためのものである請求項７８に記載の装置。
【請求項８０】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
リソースの許可を求める要求を受信し、
ローカルトラヒック条件に基づいて、要求を許可または拒否するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項８１】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
データパケットを送信するのに必要な時間を求め、
求めた前記送信するのに必要な時間に基づいて、隣接ノードに許可期間を含むリソースの許可を要求するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項８２】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
許可期間を含むリソースの許可を求める要求を受信し、
要求リソースを開始時間および満了時間と共に許可するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項８３】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
要求された前記許可期間を収容するように前記開始時間および満了時間を設定するためのものである請求項８２に記載の装置。
【請求項８４】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
要求された前記許可時間未満に前記開始時間および満了時間を設定し、
前記許可を延長する要求を受信し、
前記満了時間に対する延長を許可するためのものである請求項８２に記載の装置。
【請求項８５】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
前記満了時間の前に、許可した前記リソースのリコールを要求するためのものである請求項８２に記載の装置。
【請求項８６】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
近傍の複数のノードが前記リソースを所有すると判定し、
前記複数のノードのそれぞれに前記リソースを要求するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項８７】
前記バックホール通信構成要素がさらに、前記複数のノードのうちの１つのノードが前記許可要求を拒否した場合、受信した任意のリソース許可を解放するためのものである請求項８６に記載の装置。
【請求項８８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、満了時間を含むリソースの許可を受信するためのものであり、
前記送信機がさらに、前記満了時間前に伝送を完了するためのものであり、
前記バックホール通信構成要素がさらに、許可された前記リソースの解放をバックホールシグナリングするためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項８９】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
前記リソースを許可したノードに対するバックホール遅延を推定し、
伝送を完了するための時間を推定し、
推定した前記バックホール遅延と、完了するための推定時間とに基づいて、伝送完了前に、許可された前記リソースの解放をバックホールシグナリングするためのものである請求項８８に記載の装置。
【請求項９０】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
リソースの永続的許可を満了時間と共に受信し、
前記満了時間前に、許可された前記リソースを使用する第１伝送を完了し、
伝送のために別の必要が生じる場合に、前記永続的許可を解放することなく維持するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９１】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けを求め、
サービングキャパシティまたはジャミングキャパシティで同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフを求め、
同一の端末にサービスし、または同一の端末を妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフを求め、
所与のリソースがジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられないジャミングフリー条件に対して、リソースを割り当てるためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９２】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
ノードに対してリソースを許可し、
許可した前記リソースを近傍の他のノードに通知し、３ホップジャミングを回避するためのものである請求項９１に記載の装置。
【請求項９３】
前記バックホール通信構成要素がさらに、前記許可を求める要求を受信することなく、第１ノードに対してリソースの永続的許可を許可するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９４】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
第２ノードからリソースの許可を求める要求を受信し、
要求された前記リソースを許可し、
前記第１ノードと第２ノードが前記ジャミンググラフ上でリンクされていないと判定したことに応答して、前記第１ノードに対してリソースの永続的許可を許可するためのものである請求項９３に記載の装置。
【請求項９５】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
隣接ノードリストを維持し、近傍のノードに前記隣接ノードリストを配布し、
維持され、受信される複数の前記隣接ノードリストに基づいて、近傍のノードからそれぞれの隣接ノードリストを受信し、
近傍のノードから受信した許可が十分であると判定するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９６】
前記バックホール通信構成要素がさらに、
リソースの許可を求める第１優先順位を有する第１要求を第１ノードから受信し、
リソースの許可を求める第２優先順位を有する第２要求を第２ノードから受信し、
前記第１優先順位が前記第２優先順位よりも高いことに応答して、前記第１要求を許可し、前記第２要求を拒否するためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９７】
前記バックホール通信構成要素がさらに、不公正なリソース使用を判定したことに応答して、リソースを再割当てするためのものである請求項７６に記載の装置。
【請求項９８】
前記バックホール通信構成要素がさらに、リソース割振りアルゴリズムの目的関数を最大にするためのものである請求項７６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下での優先権の主張
本願は、本明細書の譲受人に譲渡され、その全体が参照により組み込まれる２００８年６月１６日出願の「ＪＡＭＭＩＮＧ  ＧＲＡＰＨ  ＡＮＤ  ＩＴＳ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＬＯＮＧ  ＴＥＲＭ  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ」という名称の仮米国出願第６１／０６１９６６号の優先権を主張する。本願はまた、本明細書の譲受人に譲渡され、その全体が参照により組み込まれる２００８年８月１５日出願の「ＪＡＭＭＩＮＧ  ＧＲＡＰＨ  ＡＮＤ  ＩＴＳ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＬＯＮＧ  ＴＥＲＭ  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ」という名称の仮米国出願第６１／０８９４３８号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般には通信に関し、より詳細には、無線通信ネットワーク内で情報を送信する技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、ユーザは、固定回線通信を移動体通信に置き換え始めており、高い音声品質、信頼性の高いサービス、および低価格に対する要求をますます高めている。典型的な無線アクセスセルラネットワークは、様々な無線伝送装置、または基地局によって動作する。こうした基地局は、携帯電話などの無線移動体装置の無線アクセスを、セルラサービスプロバイダのコアネットワークへ提供する。基地局は、様々なデータルーティングおよび制御機構（例えば、基地局コントローラ、コアルータ、エッジルータなど）と共に、移動体装置に関する遠隔通信を容易にする。通信サービスプロバイダが基地局カバレッジを拡張するにつれて、より広いランドエリア（land area）を無線アクセスネットワークによってカバーすることができる。したがって、様々なタイプの通信（例えば、音声、データ、マルチメディアサービスなど）を複数のユーザに提供するために、無線通信システムが広範囲に配置される。高速データサービスおよびマルチメディアデータサービスを求める要求が急速に増大するにつれて、性能が向上した、効率的かつ堅牢な通信システムを実装することが課題となる。
【０００４】
無線ネットワークでは、複数の送信機からの伝送を同時に行うことができないことがあり、さもなければ互いに対して深刻な干渉を引き起こす（ジャミング）。例えば、ノードによってサービスされる端末が、同一のリソースを使用している別のノードからジャミング干渉を受ける可能性がある。一方、サービングノード（serving node）および潜在的ジャミングノードの受信範囲内にある端末は、それぞれのノードで異なるリソースが使用されている場合、この状況を免れることができる。
【発明の概要】
【０００５】
開示される諸態様のうちのいくつかの態様の基本的な理解を与えるために、簡略化した概要を以下に提示する。この概要は、包括的な概要ではなく、主要な要素または重要な要素を特定するためのものでも、そのような態様の範囲を説明するためのものでもない。その目的は、後で提示されるより詳細な説明に対する前置きとして、記載の特徴のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
【０００６】
１つまたは複数の態様、およびそれに対応する開示によれば、様々な態様が、隣接ノードによる端末のジャミングを低減するように無線通信ネットワーク内のリソースを割り振ることに関連して説明される。混合マクロ、ピコ、およびフェムト配置（mixed macro, pico, and femto deployment）では、通常、ある送信機から受信機への伝送が別の伝送に対する深刻な干渉を引き起こすケースが見られる。この場合、直交リソースを送信機に割り当てることによって伝送を直交化する必要がある。一方、２つの伝送が互いに干渉しない場合、同一のリソースを再利用することができる。システム内の各ノード（送信機）について、ある程度のサービスを保証することができるように、静的に割り当てられたリソースを有することが望ましい。さらに、突発的なトラヒック（bursty traffic）があるときに、ノードが他のノードからリソースを一時的に借りてそのパケットの伝送を加速させることができるように、ノード間でリソースを移動する何らかの自由度を有することが望ましい。
【０００７】
一態様では、ノード間で無線リソースを割り振るための方法が提供される。ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースが求められる。選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートがアクセスされる。それぞれのノード対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフが維持される。隣接ノードに対するバックホールシグナリングは、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てることを折衝するためのものである。
【０００８】
別の態様では、コンピュータプログラム製品は、ノード間で無線リソースを割り振るためのものである。コンピュータ可読記憶媒体が、その上に以下のコンピュータ実行可能構成要素を格納している。第１の組の命令は、ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求めるためのものである。第２の組の命令は、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートにアクセスするためのものである。第３の組の命令は、ノードのそれぞれの対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するためのものである。第４の組の命令は、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てることをバックホールシグナリングによって隣接ノードに対して折衝するためのものである。
【０００９】
追加の態様では、ノード間で無線リソースを割り振るための装置が提供される。少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合に構成要素を実施するコンピュータ実行可能命令を格納するためのものである。ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求める手段が提供される。選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートにアクセスするための手段が提供される。ノードのそれぞれの対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するための手段が提供される。ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てることをバックホールシグナリングによって隣接ノードに対して折衝するための手段が提供される。
【００１０】
別の態様では、ノード間で無線リソースを割り振るための装置が提供される。送信機は、サービスを受ける端末にデータパケット通信を送信するためのものである。受信機は、サービスを受ける端末からデータパケット通信を受信するためのものである。バックホール通信構成要素は、ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求め、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートにアクセスし、ノードのそれぞれの対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持し、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てることをバックホールシグナリングによって隣接ノードに対して折衝するためのものである。
【００１１】
さらに別の一態様では、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行して以下の動作を実施するプロセッサを使用することによってデータパケット通信を送信するための方法が提供される。伝送用のデータパケットが、ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで受信される。隣接ノードによって使用されていない静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報がアクセスされる。リソースに関する一時的許可（temporary grant）が、隣接ノードに要求される。リソースに関する許可が、隣接ノードから受信される。データパケットが、許可されたリソースを使用して送信される。
【００１２】
さらに別の態様では、少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合に構成要素を実施するコンピュータ実行可能命令を格納する少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体を使用することによってデータパケット通信を送信するためのコンピュータプログラム製品が提供される。第１の組の命令は、ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するためのものである。第２の組の命令は、隣接ノードによって使用されていない静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするためのものである。第３の組の命令は、リソースに関する一時的許可を隣接ノードに要求するためのものである。第４の組の命令は、リソースに関する許可を隣接ノードから受信するためのものである。第５の組の命令は、許可されたリソースを使用してデータパケットを送信するためのものである。
【００１３】
さらに追加の態様では、データパケット通信を送信するための装置が提供される。コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行して以下の動作を実施するプロセッサを使用するための手段が提供される。ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するための手段が提供される。隣接ノードによって使用されていない静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするための手段が提供される。リソースに関する一時的許可を隣接ノードに要求するための手段が提供される。リソースに関する許可を隣接ノードから受信するための手段が提供される。許可されたリソースを使用してデータパケットを送信するための手段が提供される。
【００１４】
さらに別の態様では、データパケット通信を送信するための装置が提供される。受信機は、ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するためのものである。コンピュータ可読記憶媒体は、隣接ノードによって使用されていない静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするためのものである。バックホール通信構成要素は、リソースに関する一時的許可を隣接ノードに要求し、リソースに関する許可を隣接ノードから受信するためのものである。送信機は、許可されたリソースを使用してデータパケットを送信するためのものである。
【００１５】
上記の目的および関連する目的を達成するために、１つまたは複数の態様が、以下で完全に説明され、特許請求の範囲で具体的に指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、ある例示的態様を詳細に記述し、態様の原理を利用することのできる様々な方式のうちの一部だけを示す。図面と共に考慮するときに、以下の詳細な説明から他の利点および新規な特徴が明らかとなり、開示の態様は、そのようなすべての態様およびその均等物を含むものとする。
【００１６】
全体を通して同様の参照文字がそれに対応して特定される図面と共に読むときに、以下に記述される詳細な説明から、本開示の特徴、性質、および利点がより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ジャミンググラフを使用してリソースを割り振るためにノード間のバックホール通信が使用される無線通信システムのブロック図。
【図２】ジャミンググラフを使用してリソースを割り振るためにノード間のバックホール通信を使用するための方法または動作のシーケンスの流れ図。
【図３】端末の集団にサービスする基地局、および干渉する基地局のブロック図。
【図４】多元接続無線通信システムのブロック図。
【図５】基地局と端末との間の通信システムのブロック図。
【図６】ネットワーク環境内のアクセスポイント基地局の配置を可能にする通信システムのブロック図。
【図７】ノード関連付けグラフを示す図。
【図８】図７のノード関連付けグラフに基づくアクセスポイント（ＡＰ）ベースのジャミンググラフのブロック図。
【図９】図７のノード関連付けグラフに基づくアクセス端末（ＡＴ）ベースのジャミンググラフを示す図。
【図１０】３つのＡＴおよび２つの２ＡＰを有するネットワークを示す図。
【図１０Ａ】複数の端末を備えるノードを有するブロック図。
【図１１】ＡＰベースのジャミンググラフを使用してリソース割振りパターンを求めるプロセスを示す図。
【図１２】ＡＰベースのジャミンググラフを使用してリソースを列挙するための方法または動作のシーケンスの流れ図。
【図１３】静的リソース割当てパターン探索のプロセスに関するブロック図。
【図１４】分散リソース割当て（distributed resource assignment）のための方法または動作のシーケンスに関する流れ図。
【図１５】折衝状態遷移図（negotiation state transfer diagram）を示す図。
【図１６】図１１のノード関連付けに関する８つのリソースの分散リソース折衝に関するプロセスを示す図。
【図１７】図１１の例に関するシミュレーションノードトポロジのグラフを示す図。
【図１８】図１１の例に関するシミュレーション伝播遅延のグラフを示す図。
【図１９】２０個のノードを用いる、より複雑なシミュレーション実験のグラフを示す図。
【図２０】異なる隣接ノードに異なるリソースを要求するノードに関する要求／許可プロセスのタイミング図。
【図２１】リソースコールバックを実施するノードのタイミング図。
【図２２】ノードが異なる隣接ノードに同一のリソースを要求し、すべてが要求を許可するタイミング図。
【図２３】ノードが異なる隣接ノードに同一のリソースを要求し、１つが要求を拒否するタイミング図。
【図２４】永続的許可（persistent grant）の使用のための方法または動作のシーケンスのタイミング図。
【図２５】３ホップジャミングが注釈された、４つのノードの例示的ジャミンググラフを示す図。
【図２６】ジャミンググラフを使用する分散リソース割当てのための方法または動作のシーケンスの流れ図。
【図２７】ジャミンググラフに基づくリソース割振りに関する電気的構成要素の論理的グループ分けを有するシステムを示す図。
【図２８】ジャミンググラフに基づくリソース割振りのための手段を有する装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
無線ネットワークでは、複数の送信機からの伝送を同時に行うことができないことがあり、さもなければ互いに対して深刻な干渉を引き起こす（ジャミング）。この革新では、静的にも動的にも送信機間でリソースを割り当てることのできるバックホール折衝ベースの方法を開示する。より具体的には、システムが符号分割多元接続をサポートする場合、リソースは符号領域内でよく、システムがＦＤＭＡまたはＯＦＤＭＡをサポートする場合、リソースは周波数領域内でよく、システムがＴＤＭＡをサポートする場合、リソースは時間領域内でよく、システムがＳＤＭＡをサポートする場合、リソースは空間領域内でよい。この機構を使用することにより、高いリソース再利用率（resource reuse factor）を達成することができる。さらに、送信機間でリソースを動的に共有することができ、その結果、突発的なトラヒックのシナリオの下で、知覚されるユーザデータ転送速度を改善することができる。
【００１９】
ジャミングシナリオについて何も行われない場合、すべてのリソースに関して再利用率１を使用することができる。互いに妨害する非協力的送信機（non-cooperative transmitter）からの伝送は、低い信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を有し、スペクトル効率が低くなる。これを改善するために、より低い再利用率を使用することができ、それによって、異なる送信機が異なる時間／周波数／符号／空間リソースを使用し、低いリソース使用率を代償として伝送のＳＩＮＲを改善することができる。上記の２つの方法の何らかの組合せとして、分数頻度再利用（fractional frequency reuse）（ＦＦＲ）を使用することができ、リソースの一部が再利用率１を使用し、他の何らかのリソースがより低い再利用率を使用する。低再利用率とＦＦＲのどちらでも、再利用パターンを手作業で設計する必要があり、再利用パターンは静的である（トラヒックパターン変化を反映しない）。同様の概念を時間／符号／空間領域再利用に拡張することができる。例えば、複数の送信アンテナを有する送信機からの同時伝送は、適切な空間モードを選ぶことによって直交化することができる。
【００２０】
次に、図面を参照しながら様々な態様を説明する。以下の説明では、説明の都合上、１つまたは複数の態様の完全な理解を与える目的で多数の特定の詳細を述べる。しかし、こうした特定の詳細を用いずに様々な態様を実施できることは明らかである。別の場合には、こうした態様を説明することを容易にするために、周知の構造および装置がブロック図形式で示される。
【００２１】
図１を参照すると、無線通信システム１００は、それぞれのダウンリンク上でｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒ（ＯＴＡ）リソースを使用し、データパケット通信のためにそれぞれのアップリンク上でＯＴＡリソースをスケジューリングすることによって端末１０４ａ〜１０４ｅにサービスするノード１０２ａ〜１０２ｃを有する。ある場合には、あるノード間でジャミングが生じ、端末１０４ａがノード１０２ｂによってサービスされ、ノード１０２ｂによって干渉を受けることについて１０６で示されており、端末１０４ｄがノード１０２ｂでサービスされ、ノード１０２ｃによって干渉を受けることについて１０８で示されている。ノード１０２ａ〜１０２ｃは、端末１０４ａ〜１０４ｅからの、またはノードバックホールレポート１１１ａ〜１１１ｅによって中継されるチャネル端末レポート１１０ａ〜１１０ｅに基づいて、干渉を直接的に知ることができる。
【００２２】
一態様では、ノード１０２ｂは、バックホール通信構成要素１１２が中央静的アルゴリズム（centralized static algorithm）１１４を実施する指定の制御ノードとなるのに十分な、無線通信システム１００およびジャミング１０６、１０８についての情報を有することができる。ノード１０２ａ〜１０２ｃ間のバックホールネットワーク１１６上の制御ノード１０２ｂからのバックホールシグナリング（すなわち陸線または無線）が、リソースの割当てを調整し、リソースの効率的な利用でジャミングを回避する。例示的態様では、制御ノード１０２ｂは、リソースの静的割振りに系統的に取り組むための好都合なツールとしてジャミンググラフ１１８を使用する。具体的には、バックホール通信構成要素１１２は、ノード１０２ａ〜１０２ｃ間の深刻な干渉を回避し、高いリソース再利用を達成する静的リソース割当てのために、隣接ノード１０２ａ〜１０２ｃからのバックホールレポート１１１ａ〜１１ｆに基づくツールとしてジャミンググラフ１１８を使用する。
【００２３】
あるいは、各ノード１０２ａ〜１０２ｃは、無線通信システム１００の限られた知識を使用して分散静的アルゴリズム（distributed static algorithm）１２０を実施するバックホール通信構成要素１１２を備えることもできる。分散静的折衝の結果により、リソースの割当てが変更される。したがって、ノード１０２ａ〜１０２ｃのうちのいずれも制御ノードとして働かない。さらに、各ノード１０２ａ〜１０２ｃは、不完全なジャミンググラフ１１８を有することができ、あるいは発見を通じて開発され、またはバックホールネットワーク１１６を介して受信された隣接ノードリスト１１９に基づく規則を使用することができる。
【００２４】
あるいは、または中央静的リソース割振りもしくは分散静的リソース割振りに加えて、動的リソース折衝アルゴリズムを使用して、リソースのより動的な再利用を達成し、ユーザ体験を改善することができる。したがって、中央静的割振り、分散静的割振り、またはリソースの単なるその場限りの使用などの別の手段により、リソースのベースライン（静的）割当てを達成することができる。例えば、リソースの突発的な使用が、ノード１０２ａ〜１０２ｃに静的に割り当てられたリソースの使用を一時的に許可する理由を与える可能性がある。その目的で、各ノード１０２ａ〜１０２ｃのバックホール通信構成要素１１２が、ノードの追加、ノードの除去、トラヒックパターンの変化などの無線通信システム１００の変化に応答することができる。リソース再割当て規則１２２が、いつリソースを要求し、または隣接ノードにリソースを動的な方式で許可することが適切かについて各ノード１０２ａ〜１０２ｃに通知し、静的に割り当てられたジャミンググラフリソースは、長期にわたって不変のままである。隣接ノードリスト１２４の交換は、リソース許可によってどのノード１０２ａ〜１０２ｃに影響が及ぼされるかを判定する際に助けとなることができる。各ノード１０２ａ〜１０２ｃの時間同期構成要素１２６は、バックホールレポートのタイムスタンピング１２８を容易にし、またはバックホールネットワーク１１６を介して送信されたメッセージ１１１ａ〜１１１ｆを使用して、構成要素１３０によってバックホール遅延を推定することによって効率的なリソース割振りを決定することができる。
【００２５】
図２では、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行して以下の動作を実施するプロセッサを使用することによってノード間の無線リソースを割り振る方法または動作のシーケンス２００が提供される。ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースが求められる（ブロック２０２）。ノードによって受信または生成されたレポートがアクセスされ、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示す（ブロック２０４）。ノードのそれぞれの対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフが維持される（ブロック２０５）。隣接ノードへのバックホールシグナリングが、ジャミング関係にある１対のノード間の共有リソースを用いずに効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てる（ブロック２０６）。
【００２６】
一態様では、２０８で示されるように、中央静的リソース割当てが適切である。その目的で、制御ノードが同一の端末にサービスし、または妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフに基づいてリソースの中央割当てを実施するのに十分な通信ネットワークの知識を有するかどうかの判定が行われる（ブロック２１０）。そうである場合、各端末にサービスするそれぞれのノードに端末をリンクし、ジャミングを引き起こすノードに任意の端末をリンクするノード関連付けが求められる（ブロック２１２）。サービングキャパシティ（serving capacity）またはジャミングキャパシティ（jamming capacity）で同一のノードを受信することのできる端末の対をリンクする端末ベースのジャミンググラフが求められる（ブロック２１４）。同一の端末にサービスし、または妨害するノードの対をリンクするノードベースのジャミンググラフが求められる。リソースがジャミングフリー条件（jamming-free condition）に対して割り当てられ、所与のリソースは、ジャミンググラフ内の接続されたノードに割り当てられない（ブロック２１６）。
【００２７】
別の態様では、ブロック２１０での判定が、ノードが制御ノードとして設計されていないというものである場合などに、２２０で示されるように、近傍の変化に応答して、各ノードが近傍の他のノードと所有されるリソースの許可を折衝する分散リソース割当てが適切である。その目的で、リソースが近隣のどんなノードによっても使用されていないという判定が行われる（ブロック２２２）。リソースを使用する要求が近傍のノードにレポートされる（ブロック２２４）。使用のどんな拒絶も受信しないことに応答して、要求されたリソースを使用してデータパケットが送信される（ブロック２２６）。
【００２８】
追加の態様では、２３０で示されるように、割り当てられたリソースの動的使用が、静的割当てを変更することなく、短期の突発的な伝送要件に対処することができる。その目的で、ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信する（ブロック２３２）。割り当てられたリソースがデータパケットを送信することに限定されるので望ましくないという判定が行われる（ブロック２３４）。隣接ノードによって使用されていない静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報がアクセスされる（ブロック２３６）。リソースを求める一時的許可が隣接ノードに要求される（ブロック２３８）。リソースに関する許可が隣接ノードから受信される（ブロック２４０）。許可されたリソースを使用して、データパケットが送信される（ブロック２４２）。
【００２９】
図３に示される例では、基地局３１０ａ、３１０ｂ、および３１０ｃは、それぞれマクロセル３０２ａ、３０２ｂ、および３０２ｃに対するマクロ基地局でよい。基地局３１０ｘは、端末３２０ｘと通信するピコセル３０２ｘに対するピコ基地局でよい。基地局３１０ｙは、端末３２０ｙと通信するフェムトセル３０２ｙに対するフェムト基地局でよい。話を簡単にするために図３には示していないが、マクロセルは縁部で重複することができる。ピコセルおよびフェムトセルは（図３に示されるように）マクロセル内に位置することができ、またはマクロセルおよび／または他のセルと重複することができる。
【００３０】
無線ネットワーク３００はまた、中継局、例えば端末３２０ｚと通信する中継局３１０ｚをも含むことができる。中継局は、上流側局からデータおよび／または他の情報の伝送を受信し、データおよび／または他の情報の伝送を下流側に送信する。上流側局は基地局、別の中継局、または端末でよい。下流側局は端末、別の中継局、または基地局でよい。中継局はまた、他の端末に関する伝送を中継する端末でよい。中継局は、低再利用プリアンブル（low reuse preamble）を送信および／または受信することができる。例えば、中継局は、ピコ基地局と同様の方式で低再利用プリアンブルを送信することができ、端末と同様の方式で低再利用プリアンブルを受信することができる。
【００３１】
ネットワークコントローラ３３０は、１組の基地局に結合し、こうした基地局に関する調整および制御を実現することができる。ネットワークコントローラ３３０は、単一のネットワークエンティティまたはネットワークエンティティの集合でよい。ネットワークコントローラ３３０は、バックホールを介して基地局３１０と通信することができる。バックホールネットワーク通信３３４は、そのような分散アーキテクチャを使用して、基地局３１０ａ〜３１０ｃ間のポイントツーポイント通信を容易にすることができる。基地局３１０ａ〜３１０ｃはまた、例えば直接的に、あるいは無線またはワイヤーラインバックホールを介して間接的に互いに通信することができる。
【００３２】
無線ネットワーク３００は、マクロ基地局（図３には示さず）のみを含む同種ネットワークでよい。無線ネットワーク３００はまた、異なるタイプの基地局、例えばマクロ基地局、ピコ基地局、ホーム基地局、中継局などを含む異種ネットワークでもよい。こうした異なるタイプの基地局は、異なる送信出力レベル、異なるカバレッジエリア、無線ネットワーク３００内の干渉に対する異なる影響を有することがある。例えば、マクロ基地局は、高い送信出力レベル（例えば２０ワット）を有することがあるのに対して、ピコ基地局およびフェムト基地局は、低い送信出力レベル（例えば３ワット）を有することがある。本明細書に記載の技法は、同種ネットワークおよび異種ネットワークに対して使用することができる。
【００３３】
端末３２０は、無線ネットワーク３００全体にわたって分散することができ、各端末は固定式または移動体でよい。端末はまた、アクセス端末（ＡＴ）、移動局（ＭＳ）、ユーザ装置（ＵＥ）、サブスクライバユニット、ステーションなどと呼ばれることもある。端末は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線モデム、無線通信装置、ハンドヘルド装置、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、などでよい。端末は、ダウンリンクおよびアップリンクを介して基地局と通信することができる。ダウンリンク（または順方向リンク）とは、基地局から端末への通信リンクを指し、アップリンク（または逆方向リンク）とは、端末から基地局への通信リンクを指す。
【００３４】
端末は、マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、および／または他のタイプの基地局と通信することができる。図３では、両端に矢印のある実線は、端末とサービング基地局との間の所望の伝送を示し、サービング基地局は、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上で端末にサービスするように指定される基地局である。両端に矢印のある破線は、端末と基地局との間の干渉伝送を示す。干渉基地局は、ダウンリンク上で端末に対して干渉を引き起こし、かつ／またはアップリンク上で端末からの干渉を観測する基地局である。
【００３５】
無線ネットワーク３００は、同期動作または非同期動作をサポートすることができる。同期動作では、基地局は、同一のフレームタイミングを有することができ、異なる基地局からの伝送が、時間的に位置合せされる。非同期動作では、基地局は、異なるフレームタイミングを有することができ、異なる基地局からの伝送が時間的に位置合せされないことがある。非同期動作は、室内に配置されることがあり、全地球測位システム（ＧＰＳ）などの同期ソースにアクセスできないことがあるピコ基地局およびフェムト基地局についてより一般的である。
【００３６】
一態様では、システムキャパシティを改善するために、それぞれの基地局３１０ａ〜３１０ｃに対応するカバレッジエリア３０２ａ、３０２ｂ、または３０２ｃを、複数のより小さいエリア（例えば、エリア３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ）に区分化することができる。より小さいエリア３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃのそれぞれは、それぞれのベーストランシーバサブシステム（ＢＴＳ、図示せず）でサービスすることができる。本明細書、および一般に当技術分野では、「セクタ」という用語は、用語が使用される文脈に応じて、ＢＴＳおよび／またはカバレッジエリアを指すことがある。一例として、セル３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ内のセクタ３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃは、基地局３１０のアンテナのグループ（図示せず）によって形成することができ、アンテナの各グループは、セル３０２ａ、３０２ｂ、または３０２ｃの一部で端末３２０との通信の任を担う。例えば、セル３０２ａにサービスする基地局３１０は、セクタ３０４ａに対応する第１アンテナグループと、セクタ３０４ｂに対応する第２アンテナグループと、セクタ３０４ｃに対応する第３アンテナグループとを有することができる。しかし、本明細書で開示される様々な態様は、セクタ化および／または非セクタ化セルを有するシステムで使用できることを理解されたい。さらに、任意の数のセクタ化セルおよび／または非セクタ化セルを有するすべての適切な無線通信ネットワークが、本発明に添付の特許請求の範囲内に包含されるものとすることを理解されたい。話を簡単にするために、本明細書で使用される「基地局」という用語は、セクタにサービスするステーション、ならびにセルにサービスするステーションのどちらも指すことがある。本明細書では、互いに素なリンクシナリオ（disjoint link scenario）でのダウンリンクセクタは隣接セクタであることを理解されたい。以下の説明は一般に、話を簡単にするために、各端末が１つのサービングアクセスポイントと通信するシステムに関するものであるが、端末は任意の数のサービングアクセスポイントと通信できることを理解されたい。
【００３７】
図４を参照すると、一実施形態による多元接続無線通信システムが示されている。アクセスポイント（ＡＰ）４００が複数のアンテナグループを含み、１つのアンテナグループが４０４および４０６を含み、別のアンテナグループが４０８および４１０を含み、追加のアンテナグループが４１２および４１４を含む。図４では、各アンテナグループについて２つのアンテナが示されているが、各アンテナグループについて、より多数または少数のアンテナを使用することができる。アクセス端末（ＡＴ）４１６は、アンテナ４１２および４１４と通信しており、アンテナ４１２および４１４は、順方向リンク４２０を介してアクセス端末４１６に情報を送信し、逆方向リンク４１８を介してアクセス端末４１６から情報を受信する。アクセス端末４２２は、アンテナ４０６および４０８と通信しており、アンテナ４０６および４０８は、順方向リンク４２６を介してアクセス端末４２２に情報を送信し、逆方向リンク４２４を介してアクセス端末４２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク４１８、４２０、４２４、および４２６は、通信のために異なる周波数を使用することができる。例えば、順方向リンク４２０は、逆方向リンク４１８で使用されるのとは異なる周波数を使用することができる。
【００３８】
アンテナおよび／またはアンテナが通信するように設計されるエリアの各グループはしばしば、アクセスポイントのセクタと呼ばれる。この態様では、アンテナグループがそれぞれ、アクセスポイント４００でカバーされるエリアのセクタ内の端末にアクセスするために通信するように設計される。
【００３９】
順方向リンク４２０および４２６を介する通信では、アクセスポイント４００の送信アンテナが、異なるアクセス端末４１６および４２２に関する順方向リンクのＳＮ比を改善するためにビーム形成を使用する。さらに、ビーム形成を使用して、そのカバレッジを介してランダムに散乱するアクセス端末に送信するアクセスポイントは、単一のアンテナを介してそのすべてのアクセス端末に送信するアクセスポイントよりも、近隣のセル内のアクセス端末に対する干渉を低くする。
【００４０】
アクセスポイントは、端末と通信するのに使用される固定局でよく、アクセスポイント、Ｎｏｄｅ  Ｂ、または何らかの他の用語で呼ばれることもある。アクセス端末は、アクセス端末、ユーザ装置（ＵＥ）、無線通信装置、端末、アクセス端末、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。
【００４１】
図５は、図１の基地局のうちの１つおよび端末のうちの１つでよい基地局５０２と端末５０４との間の通信システム５００の設計のブロック図を示す。基地局５０２は、ＴＸアンテナ５３４ａから５３４ｔを備えることができ、端末５０４は、ＲＸアンテナ５５２ａから５５２ｒを備えることができる。ただし、一般にはＴ≧１かつＲ≧１である。
【００４２】
基地局５０２では、送信プロセッサ５２０が、データ送信装置５１２からトラヒックデータを受け取ることができ、コントローラ／プロセッサ５４０からメッセージを受け取ることができる。送信プロセッサ５２０は、トラヒックデータおよびメッセージを処理（例えば、符号化、インタリーブ、および変調）し、それぞれデータシンボルおよび制御シンボルを提供することができる。送信プロセッサ５２０はまた、低再利用プリアンブルに関するパイロットシンボルおよびデータシンボルと、他のパイロットおよび／または参照信号に関するパイロットシンボルとを生成することができる。送信（ＴＸ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ５３０が、適用可能な場合はデータシンボル、制御シンボル、および／またはパイロットシンボルに関する空間処理（例えばプリコーディング）を実施することができ、Ｔ個の変調器（ＭＯＤ）５３２ａから５３２ｔにＴ個の出力シンボルストリームを提供することができる。各変調器５３２は、（例えば、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭなどに関する）それぞれの出力シンボルストリームを処理して、出力サンプルストリームを得ることができる。各変調器５３２はさらに、出力サンプルストリームを処理（例えば、アナログに変換、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）して、ダウンリンク信号を得ることができる。変調器５３２ａから５３２ｔのＴ個のダウンリンク信号は、それぞれＴ個のアンテナ５３４ａから５３４ｔを介して送信することができる。
【００４３】
端末５０４で、アンテナ５５２ａから５５２ｒは、基地局５０２からダウンリンク信号を受信することができ、受信した信号をそれぞれ復調器（ＤＥＭＯＤ）５５４ａから５５４ｒに提供することができる。各復調器５５４は、受信したそれぞれの信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、およびデジタル化）して、入力サンプルを得ることができる。各復調器５５４はさらに、（例えば、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭなどに関する）入力サンプルを処理して、受信したシンボルを得ることができる。ＭＩＭＯ検波器５５６は、Ｒ個のすべての復調器５５４ａから５５４ｒから、受信したシンボルを得て、適用可能な場合は受信したシンボルに対するＭＩＭＯ検波を実施し、検波したシンボルを提供することができる。受信プロセッサ５５８が、検波したシンボルを処理（例えば、復調、デインタリーブ、および復号化）して、端末５０４に関する復号化トラヒックデータをデータ受信装置(data sink)５６０に提供し、復号化メッセージをコントローラ／プロセッサ５８０に提供する。低再利用プリアンブル（ＬＲＰ）プロセッサ５８４が、基地局からの低再利用プリアンブルを検出し、検出した基地局またはセルに関する情報をコントローラ／プロセッサ５８０に提供することができる。
【００４４】
アップリンク上で、端末５０４で、送信プロセッサ５６４は、データ送信装置(data source )５６２からトラヒックデータを受信し、処理することができ、コントローラ／プロセッサ５８０からメッセージを受信し、処理することができる。送信プロセッサ５６４からのシンボルは、適用可能な場合はＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ５６８でプリコードし、さらに変調器５５４ａから５５４ｒで処理し、基地局５０２に送信することができる。基地局５０２で、端末５０４からのアップリンク信号をアンテナ５３４で受信し、復調器５３２で処理し、適用可能な場合はＭＩＭＯ検波器５３６で検波し、さらに受信データプロセッサ５３８で処理して、データ受信装置５３９に提供するために端末５０４によって送信される復号化パケットおよびメッセージを得ることができる。
【００４５】
コントローラ／プロセッサ５４０および５８０は、それぞれ基地局５０２および端末５０４での動作を指示することができる。プロセッサ５４０ならびに／あるいは基地局５０２の他のプロセッサおよびモジュールは、本明細書に記載の技法に関するプロセスを実施または指示することができる。プロセッサ５８４ならびに／あるいは端末５０４の他のプロセッサおよびモジュールは、本明細書に記載の技法に関するプロセスを実施または指示することができる。メモリ５４２および５８２が、それぞれ基地局５０２および端末５０４に関するデータおよびプログラムコードを格納することができる。スケジューラ５４４が、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上のデータ伝送について端末をスケジューリングすることができ、スケジューリングした端末に関するリソース許可を与えることができる。
【００４６】
図６は、ネットワーク環境内のアクセスポイント基地局の配置を可能にする例示的通信システムを示す。図６に示されるように、システム６００は、例えば１つまたは複数のユーザ住居６３０内などの対応する小規模ネットワーク環境内に設置され、関連するユーザ装置（ＵＥ）６２０ならびに外来のユーザ装置（ＵＥ）６２０にサービスするように構成される、例えばＨｏｍｅ  Ｎｏｄｅ−Ｂユニット（ＨＮＢ）６１０などの複数アクセスポイント基地局またはＨＮＢを含む。各ＨＮＢ６１０はさらに、ＤＳＬルータ（図示せず）、あるいはケーブルモデム（図示せず）、無線リンク、または他のインターネット接続性手段を介して、インターネット６４０および移動体オペレータコアネットワーク６５０に結合される。
【００４７】
本明細書に記載の実施形態は３ＧＰＰの用語を用いるが、３ＧＰＰ（Ｒｅｌ９９、Ｒｅｌ５、Ｒｅｌ６、Ｒｅｌ７）技術、ならびに３ＧＰＰ２（１ｘＲＴＴ、１ｘＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｌ０、ＲｅｖＡ、ＲｅｖＢ）技術、および他の周知の技術および関連技術に実施形態を適用できることを理解されたい。本明細書に記載のそのような実施形態では、ＨＮＢ６１０の所有者は、移動体オペレータコアネットワーク（mobile operator core network）６５０を介して提供される、例えば３Ｇ移動体サービスなどの移動体サービスに加入し、ＵＥ６２０は、マクロセルラ環境と住居小規模ネットワーク環境（residential small scale network environment）のどちらでも動作することができる。
【００４８】
ジャミンググラフ。ネットワーク内のノード間の干渉関係を視覚化するのにジャミンググラフが使用される。ジャミンググラフを形成するのに必要な情報は、ＡＴからのＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートから収集することができ、または何らかの他の機構によって測定することができる。
【００４９】
順方向リンクの場合、ＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートは、どのセクタがサービングセクタであるか、サービングセクタおよび他の干渉セクタからの信号強度などの情報を含む。逆方向リンクの場合、サービングセクタおよび干渉セクタからの経路損失に実際に関心を抱く。しかし、各セクタの送信出力が既知である場合、またはバックホールメッセージングを介して見い出すことができる場合、パイロット強度情報から経路損失情報を導出することができる。したがって、順方向リンクと逆方向リンクのジャミングシナリオスタディのどちらについてもＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートを使用できると言うのが公正である。
【００５０】
すべてのＡＴからすべてのＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートが与えられると、図７に示されるように、ノード関連付けグラフ７００を形成することができる。ノード関連付けグラフは、すべてのＡＰノードが一方の側にあり、すべてのＡＴノードが他方の側にある、２部構成のグラフである。ＡＰがサービングＡＰまたは支配的なインターフェアラ（interferer）としてＡＴのＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポート内に現れる場合にのみ、ＡＰノードがＡＴノードに接続される。図１Ｄは、ノード関連付けグラフの一例を示す。各ＡＴについて、どのＡＰがサービングＡＰであるかに関する情報を保持することが望ましい。このことを達成するために、ＡＰがＡＴに関するサービングＡＰである場合、ノード関連付けグラフのエッジに「ｓ」という符号を付ける。各ＡＴノードから出るサービングエッジは１つだけであることに留意されたい。
【００５１】
関心のあるジャミンググラフのタイプは、ＡＰベースのジャミンググラフとＡＴベースのジャミンググラフの２つである。
【００５２】
ＡＰベースのジャミンググラフは、ノード関連付けグラフから生成することができる。ＡＰベースのジャミンググラフでは、各ノードはＡＰである。２つのＡＰノードが対応するノード関連付けグラフ中の少なくとも１つのＡＴノードによって接続される場合にのみ、その２つのＡＰノードが接続され、経路中の２つのエッジの一方はサービングエッジである。このことは、ＡＰの１つがＡＴのサービングＡＰであり、他方のＡＰが支配的なインターフェアラであることを示唆する。図７のノード関連付けグラフに対応するＡＰベースのジャミンググラフが、図８の８００で示されている。
【００５３】
ノード関連付けグラフが与えられると、ＡＴベースのジャミンググラフも生成することができる。ＡＴベースのジャミンググラフでは、各ノードはＡＴである。２つのＡＴが対応するノード関連付けグラフ中の少なくとも１つのＡＰノードで接続される場合、こうした２つのノードが接続され、経路中の２つのエッジでは、その少なくとも一方がサービングエッジである。ただ１つのエッジがサービングエッジである場合、一方のＡＴ（サービングエッジに接続されたＡＴ）にサービスすることが、他方のＡＴと干渉するケースである。どちらのエッジもサービングエッジである場合、こうした２つのＡＴが同一のＡＰでサービスされるので、これは実際にはジャミングシナリオではない。重ね合わせ符号化などの技法を考慮しないので、こうした２つのＡＴを時間／周波数／符号／空間領域内の直交リソース上でサービスする必要がある。
【００５４】
図７のノード関連付けグラフに対応するＡＴベースのジャミンググラフが、図９の９００で示されている。
【００５５】
この場合、２つのタイプのジャミンググラフを有する。これらのうちのどちらを使用することができるかは、ＡＰ間のスケジューリングを調整することができるかどうかに依存する。図１０では、３つのＡＴおよび２つのＡＰを有するネットワーク１０００が示されている。１０１０でのノード関連付けグラフは、ＡＰ０がＡＴ０およびＡＴ１にリンクされ、ＡＰ１がＡＴ１およびＡＴ２にリンクされることを示す。１０２０でのＡＴベースのジャミンググラフは、ＡＴ１がＡＴ０とＡＴ２のどちらにもリンクされることを示す。１０３０でのＡＰベースのジャミンググラフは、ＡＰ０がＡＰ１にリンクされることを示す。この図は、ＡＴ０およびＡＴ１がＡＰ０によってサービスされ、ＡＴ２がＡＰ１によってサービスされるという仮定を示す。ＡＰ０およびＡＰ１がそのスケジューリングを調整することができないとき、ＡＰ０およびＡＰ１は、同一のリソースを共有する（同一の時間／周波数／符号／空間リソースを介して送信する）ことができない。例えば、ＡＰ１からＡＴ２への伝送が、ＡＰ０からＡＴ１への伝送を妨害する（ＡＴ１がスケジューリングされる場合）。この場合、必要なのはＡＰベースのジャミンググラフ１０３０だけであり、ＡＰ０およびＡＰ１に異なるリソースを割り当てることができる。一方、ＡＰがそのスケジューリングを調整することができる場合、ＡＴベースのジャミンググラフ１０２０が、より多くの情報を含むので有利である。この場合、ＡＴ０およびＡＴ２に同一のリソースを割り当てることができ、ＡＴ１に別のリソースを割り当てることができる。
【００５６】
図１０Ａでは、１０１０ａのノード関連付けグラフ、１０２０ａのＡＴベースのジャミンググラフ、および１０３０ａのＡＰベースのジャミンググラフとして表される類似のネットワーク１０００ａが示されている。本開示の特典では、一般的概念として、ノードは必ずしも物理的ノードではなく、むしろ同様の干渉プロファイルを有するリンクの集合であることを理解されたい。さらに、ある場合の隣接ノード間の「バックホール」折衝は、単一のアクセスポイント（ＡＰ）内でよい。さらに、ＡＰのクラスタが直交化リソースなしに一緒に複数のユーザ装置（ＵＥ）にサービスするときなどに、ＡＰのクラスタは単一のノード内でよい。こうした変形形態が、ＡＴ０およびＡＴ１を含むＮｏｄｅ１、ならびにＡＴ２およびＡＴ３を含むＮｏｄｅ２として示されている。
【００５７】
大規模システムでは、ＡＴの数が非常に多くなる可能性がある。この場合、ＡＴベースのジャミンググラフのサイズが、扱うのには大き過ぎる可能性がある。しかし、ノードをマージすることによってグラフのサイズを削減する簡単な方法がある。すなわち、１組のＡＴノードについて、ノード関連付けグラフ内に同じ１組のＡＰ隣接ノードを有する場合、単一のＡＴノードにマージすることができる。リソース割当てアルゴリズムは、このマージしたノードを通常のＡＴノードとして扱うことができる。マージ後のＡＴノードは、ＡＴの集合として解釈することができる。マージ後のＡＴノード内のＡＴ間で、リソース使用を直交化する必要がある。あるＡＴがノード関連付けグラフ内に厳密に同一のＡＰ隣接ノードのセットを有さない場合であっても、そのＡＰ隣接ノードセットの違いが小さい限り、やはりマージすることができる。マージ後ＡＴノードについて、ＡＰ隣接ノードセットは、個々のＡＴのすべてのＡＰ隣接ノードセットの和となる。何らかの関連付け情報が失われるときに、あるレベルのリソース浪費がこのマージングプロセスで導入されることがある。しかし、得られるジャミンググラフの複雑さを低減し、リソース折衝アルゴリズムの効率を改善するのを助けることができる。
【００５８】
２つのＡＰノード１００４ａ〜１００４ｂがＡＰベースのジャミンググラフ１０３０で接続される場合、それらが非常に近く、他のＡＰによってサービスされるＡＴに対する支配的な干渉となる可能性が非常に高いことを意味する。したがって、こうした２つのＡＰ１００４ａ〜１００４ｂに直交リソースを割り当てて、それぞれのＳＩＮＲを改善することが望ましい。
【００５９】
２つのＡＴノードがＡＴベースのジャミンググラフで接続される場合、こうした２つのＡＴが同一のＡＰでサービスされ、したがって同一のリソースを介してスケジューリングすることができないこと、またはＡＴの一方が、ＡＰから他方のＡＴへの伝送によって極度に干渉を受け、同時にスケジューリングすることができないことを意味する。
【００６０】
こうした２つの観察は、同一のリソースがジャミンググラフ内の接続されるノードに割り当てられない場合、所与のリソース割当てはジャミングフリーである、というジャミングフリー条件としてまとめることができる。この条件をリソース割当て設計で適用することができる。
【００６１】
静的リソース割当て。本セクションでは、ＡＰベースのジャミンググラフのみを用いる。
【００６２】
ネットワークが安定となるために、分散ネットワークを有すること、すなわち中央スケジューラまたは中央リソースマネージャに依拠しないことが有利となる可能性がある。リソースを要求するために低速なバックホールプロセスに依拠せずに何らかのトラヒックを扱うことができるように、ＡＰが何らかのリソースを手元に有することも有利である。したがって、本発明者等のベースライン設計では、静的リソースを各ノードに割り当て、より柔軟な再利用についてノードが折衝することを許す。
【００６３】
中央静的リソース割当て。静的リソース割当て問題を解決する直接的な方法は、ジャミンググラフ全体を認識する中央アルゴリズムを使用することである。
【００６４】
静的リソース割当てでは、解決したいいくつかの問題がある。
【００６５】
第１に、リソースをＡＰに割り当てるための有効な方法は何であるかである。これは、どれもが互いに接続されないような、ＡＰベースのジャミンググラフ内のノードのセットを見つける問題と同等である。
【００６６】
第２に、すべてのリソースが与えられるとして、ネットワーク内の静的リソース割当てが何らかの効力を達成するように、各リソースに対して異なる割当てパターンをどのように適用するかである。例えば、公正の観点から見て、各ノードがほぼ同量のリソースを有することが良いことがある。
【００６７】
分かりやすいように、５つのノード１００１ａ〜１００１ｅを有するＡＰベースのジャミンググラフ１１００を示す図１１のプロセスの実演を考慮する。Ｎｏｄｅ１  １００１ｂがＮｏｄｅ０  １００１ａ、Ｎｏｄｅ２  １００１ｃ、およびＮｏｄｅ３  １００１ｄにリンクされ、Ｎｏｄｅ３  １００１ｄだけがＮｏｄｅ４  １００１ｅにリンクされる。ジャミングフリー条件に従って、リソースを割り当てることのできるすべてのパターンを知ることが望ましい。例えば、Ｎｏｄｅ０  １００１ａ、Ｎｏｄｅ２  １００１ｃ、Ｎｏｄｅ４  １００１ｅ上で同一のリソースを使用することができる。当然の疑問は、すべての組合せをどのように列挙するかである。システム内にＮ個のノードがある場合、力任せの列挙は複雑さ２Nを有し、大きいＮに対して実装するには大き過ぎることがある。例示的態様では、グラフベースのアルゴリズムを提供する。
【００６８】
図１２では、ＡＰベースのジャミンググラフを使用するリソースの列挙のための方法または動作のシーケンス１２００。表記上の助けとして、各ノードについて、使用されていないリソースについて０、使用されるリソースについて１、および未決定についてＸという３つの状態を定義する。集合Ｓをグラフのセットと定義する（ブロック１２０２）。ステップ０：初期化のために、集合Ｓをクリアし、すべてのノードがＸにセットされたジャミンググラフをＳに入れる（ブロック１２０４）。ステップ１：Ｓから、未決定ノードを有する１つのジャミンググラフを取り上げ、それをＳから除去する（ブロック１２０６）。そのようなジャミンググラフを見つけることができない場合、ステップ７に進む（ブロック１２０８）。ステップ２：取り上げたグラフで、状態Ｘを有する１つのノードを取り上げる。有利には、最高度のノードでよい（ブロック１２１０）。ステップ３：ノードを０また１にセットすることにより、２つの派生グラフ（derived graph）を生成する（ブロック１２１２）。ステップ４：取り上げたノードを１にセットしたグラフについて（ブロック１２１３）、何らかのジャミングを引き起こすかどうかをチェックする（ブロック１２１４）。ジャミングを引き起こさない場合、すべての未決定隣接ノードの状態を０に変更する（ブロック１２１６）。そうでない場合、グラフを放棄する（ブロック１２１８）。ステップ５：残りの派生グラフのそれぞれについて（派生グラフのうちの１または２）（ブロック１２１９）、残りの未決定ノードが切断されるかどうかをチェックする（この未決定ノードは別の未決定ノードに直接接続されない）（ブロック１２２０）。そうである場合、ノードを同様に１にセットする（ブロック１２２２）。グラフを集合Ｓに追加する（ブロック１２２４）。ステップ６：ステップ２に進む（ブロック１２２６）。ステップ７：集合Ｓ内のグラフをチェックする（ブロック１２２８）。別のグラフによってカバーすることのできるグラフを除去する（別のグラフ内のすべての状態１ノードのサブセットからの、グラフ内のすべての状態１ノード）（ブロック１２３０）。
【００６９】
このアルゴリズムを図１１の例に適用すると、静的リソース割当てパターン探索の一例として、図１３に示される以下のプロセス１３００を得る。最初の線は初期グラフ１３０２であり、すべてのノード１３０４ａ〜１３０４ｅが状態Ｘにセットされる。アルゴリズムの第１ラウンドでは、この初期グラフを取り上げる。ノード１  １３０４ｂを０または１にセットすることができる。１３０６で示されるように、ノード１  １３０４ｂを０にセットしたとき、他のすべてのノード１３０４ａ、１３０４ｃ〜１３０４ｅはまだ未決定であり、グラフを集合Ｓに戻す。１３０８で示されるように、ノード１  １３０４ｂを１にセットしたとき、すべての隣接ノード（ノード０  １３０４ａ、ノード２  １３０４ｃ、およびノード３  １３０４ｄ）が０にセットされる。ノード４  １３０４ｅは切断ノードとなり、ノード４  １３０４ｅを同様に１にセットする（このグラフ１３０８は、もはや未決定ノードを持たないことに留意されたい）。やはりグラフを集合Ｓに戻す。アルゴリズムの第２ラウンドでは、集合Ｓ内にある未決定ノードを有するグラフは１つだけであり、１３０６で示される第２行の最初のグラフである。１３１０で示されるグラフのノード３  １３０４ｄを取り上げ、それを０または１にセットしようと試みる。状態を０にセットした場合、残りの未決定ノード（０  １３０４ａ、２  １３０４ｃ、および４  １３０４ｅ）はすべて切断され、それらをすべて１にセットすることができる。これにより、１３１２で示される第３行の最初のグラフとなる。１３１４で示されるように状態を１にセットした場合、ノード２および４を０にセットする必要もある。次いで、ノード０が切断され、ノード０を１にセットする。このラウンドの後、集合Ｓ内のすべてのジャミンググラフ内の未決定ノードがもはやなくなる。アルゴリズムが終了し、集合Ｓ内の３つのリソース割当てパターンを有する。この例ではあいにく、それらをさらに圧縮することができない。
【００７０】
得られるリソース割当てパターンをベクトル形式でまとめることができる。前の例では、３つのリソース割当てベクトル［０，１，０，０，１］、［１，０，１，０，１］、および［１，０，０，１，０］を有する。ただし、ｉ番目の項目は、ノードｉでの使用を表す。どんなジャミングも引き起こすことなく、ベクトル中の１に対応するすべてのノードに所与のリソースを割り当てることができる。
【００７１】
解決すべき次の問題は、どれほどのリソースが各パターンで使用されるかに関してどのように決定するかである。
【００７２】
この問題は以下のようにモデル化することができる。Ｎ個のノードおよびＭ個のリソース割当てパターンを有すると仮定する。各列がリソース割当てパターンとなるようなＮ×Ｍ行列Ｐを定義する。ａiがｉ番目のリソース割当てパターンに割り当てられたリソースの割合であるとして、Ｍ×１ベクトルａを定義する。定義上、ａiは常に非負であることに留意されたい。大部分の場合、リソース割当ての細分性が制限されるなどの、ａiの選択に関する別の制約を有する。Ｎ×１ベクトルｗ＝Ｐ×ａを定義する。次いで、ｗiは、ノードｉで利用可能なリソースの割合である。システムの平均再利用率は以下のようになる。
【数１】
2011524722.tif 000003
【００７３】
様々な最適化基準を選択することができる。いくつかの例は以下の通りである。
【００７４】
得られるｗが最大値
【数２】
2011524722.tif 000004
【００７５】
を有する、すなわち平均再利用率が最大化されるようにａを選ぶことができる。ａが細分性の問題を持たない場合、これは、よく提出される線形プログラミング問題であり、容易に解くことができる。細分性制約が適用される場合、これは整数プログラミング（integer programming）となり、一般には難しい。
【００７６】
正規化後の得られるｗがベクトルｕに対する最も近い合致を有するようにａを選ぶことができる。この基準下で、ＡＰ間の等しいリソース割当てを目標とすることができ、または各ＡＰ内のアクティブなＡＴの数に比例するリソース割当てを許すことができる。合致がＬ1センスである場合、すなわち
【数３】
2011524722.tif 000005
【００７７】
を最小化することを望む。ただしｂは、最適化すべき正の数である。合致がＬ2センスである場合、すなわち
【数４】
2011524722.tif 000006
【００７８】
を最小化することを望む。これらは非線形プログラミングであり、難しい。
【００７９】
細分性制約を有する場合、それでもなお非制約バージョンを使用して、整数プログラミング問題に関する妥当な出発点を提供することができる。
【００８０】
この問題の解は、分散静的リソース割当てがどのように実施されるかをチェックするためのベースラインを提供することができる。
【００８１】
図１１の例をやはり使用して、利用可能な合計８つの等しいサイズのリソースを仮定する。平均再利用率を最大にすることを望む場合、最適解は、最高の重みを有するリソース割当てパターンにすべてのリソースを割り当てることである。この例では、ノード０、２、および４にすべてのリソースを割り当て、ノード１および３にはリソースを割り当てない。最大平均再利用率達成可能は０．６である。しかし、これはノード１および３にとっては極めて不公正である。
【００８２】
一様なリソース割当てに対するＬ2マッチングを使用する場合、最適解は、パターン［１，０，１，０，１］の下で２つのリソースを割り当て、パターン［０，１，０，０，１］および［１，０，０，１，０］の下でそれぞれ３つのリソースを割り当てることである。平均再利用は０．４５である。
【００８３】
分散静的リソース折衝アルゴリズム。前のセクションで説明した中央静的リソース割当ては、ノードでジャミンググラフ全体を利用可能にすることを必要とする。これは、ネットワークが大規模であり、ＡＴが行き来するときにグラフのトポロジが変化するときには困難である。リソース割当て決定が隣接ノード間の折衝のみに基づいて隣接ノードについての情報と共にローカルに行われるような分散リソース割当てアルゴリズムを有することが有利である。
【００８４】
図１４では、分散静的リソース割当てアルゴリズムのための方法または動作のシーケンス１４００が示されており、プロセッサが各ノードで使用される。プロセッサは多くのシナリオを扱うことができる。ブロック１４０２では、リソースの静的再割振りを許可（保証）する変化が行われる。例えば、ノードがジャミンググラフに加わる（ブロック１４０４）。新しく発見されたノード内のプロセッサと、それが接続されるノード内のプロセッサのどちらも、ノードに初期静的リソースを割り当てるために何らかの動作を必要とする。別の例として、既存のノードについて、新しい分岐が追加される（ブロック１４０６）。これは通常、ＡＴ  ＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートにより、その中の両方のノードと共に引き起こされる。関係するノード内のプロセッサは、導入されるどんなリソース競合にも対処する必要がある。追加の例として、分岐が除去される（ブロック１４０８）。極端なケースは、ノードが切断されることである。ノード内のプロセッサは、分岐の除去のためにそのジャミング制約が解放されるリソースを取り上げることができる必要がある。別の例として、トラヒックパターンが変化する（ブロック１４１０）。ノードは、そのロードが標準的に高過ぎること、および１つの隣接ノードが常に自由なリソースを有することに気付く。ノードは、何らかの静的リソース再割当てを開始することを望むことがある。同様に、ノードが、その静的リソース割当てが「公正ではない」と感じる場合、ノードは、隣接ノードにそのリソースの一部をノードに与えるように要求することができる。
【００８５】
まとめると、ノードは以下のことを行うことができる。
【００８６】
競合解決：ブロック１４１２では、ノードは、ノードがその隣接ノードのうちの少なくとも１つのと同じリソースを使用していると判定する。こうした２つのノードは、折衝して競合を解決する必要がある（ブロック１４１４）。１つの可能な解決策は、２つのノードがそれぞれ公正な取り分を得るように競合リソースを分割することである（ブロック１４１６）。
【００８７】
未使用リソース請求：ブロック１４１８では、ノードは、いくつかのリソースがノード自体およびノードの隣接ノードで使用されないと判定する。その場合、ノードがリソース自体を使用しない場合はノードは競合を引き起こさない（ブロック１４２０）。それでも、ノードは、使用についてすべての隣接ノードに通知し、許可を求めなければならない（ブロック１４２２）。
【００８８】
公正なリソース使用：ブロック１４２４では、異なる公正基準を定義することができる。１つの単純な基準は、ノード間で可能な限り公正なリソース割当てを行うことだけである。ノードが不公正に扱われていると感じるとき、ノードは、その隣接ノードに、いくつかのリソースをノードと共有することを求めることができる（ブロック１４２６）。
【００８９】
次のセクションで説明するリソース要求／許可機構により、こうしたすべての折衝を達成することができる。
【００９０】
分散リソース折衝アルゴリズムの実装。基本的には、プロセッサ内のアルゴリズムはイベントドリブンであり、リソース折衝が、隣接ノード間のメッセージに基づく。表１は、分散静的リソース折衝アルゴリズムで使用されるメッセージを列挙する。すべてのメッセージの内容には、メッセージタイプ、ソースノードＩＤ、およびターゲットノードＩＤを常に含める。表には追加の情報だけが列挙されている。
【表１】
2011524722.tif 000007
【００９１】
図１５では、折衝状態遷移図１５００が、３つの定義済み状態Ｓｔａｔｅ．Ｉｄｌｅ１５０２、Ｓｔａｔｅ．Ｒｅｑｕｅｓｔ１５０４、およびＳｔａｔｅ．Ｇｒａｎｔ１５０６を示す。
【００９２】
ノードは、隣接ノードのリソース使用を追跡する。リソース使用メッセージが、周期的に、またはリソース使用が変化したときに隣接ノードに送信される。解決すべき競合、請求すべき未使用リソースなどがある場合、Ｉｄｌｅ（アイドリング）状態１５０２は、１５０８で示されるようにＲｅｑｕｅｓｔ（リクエスト）状態１５０４に移ることができる（「要求送信」）。要求メッセージが、関係するすべての近接ノードに送信される。
【００９３】
１５１０で示されるように、要求メッセージが受信され、ノードが要求を許可することに同意するとき、Ｉｄｌｅモード１５０２は、Ｇｒａｎｔモード１５０６にも移ることができる。許可メッセージが、リソースを要求するノードに送り戻される。ノードが要求を許可することを拒否する場合、ノードは、拒否メッセージを送り戻し、１５１２で示されるようにＩｄｌｅモード１５０２にとどまる。
【００９４】
要求モード１５０４では、ノードは、他の隣接ノードから要求メッセージを受信することができる。このとき、ノードは、１５１４で示されるように、こうした要求を拒否し、それ自体の要求を貫きたいか、それとも１５１６で示されるように、その要求を放棄し、他のノードからの要求を許可したいかを決定することができる。このことは、要求の優先順位フィールドによって決定することができる。高優先順位要求が保持される。所有するリソース数、さらには乱数などの、優先順位を定義するための多数の方法がある。
【００９５】
１５１６で示されるように、ノードがそれ自体の要求を放棄し、別の要求を許可する場合、ノードは許可モード１５０６を移動する。１５１８で示されるように、それ自体の要求に関する、以前に受信した許可が、ＧｒａｎｔＲｅｊｅｃｔメッセージを送信することによって拒否される。要求に関係する、将来受信されるすべての許可を拒否するための注意を払わなければならない。
【００９６】
ノードが、それに対して要求を送信する近接ノードからすべての許可を受信する場合、ノードは、許可された実際のリソースは何であるかをチェックすることができる。１５１８で示されるように、ノードは、こうしたすべての隣接ノードにＧｒａｎｔＡｃｋメッセージを送信して、実際に受諾されたリソースは何であるかを隣接ノードに通知する。これらは、異なるリソースを許可する異なる隣接ノードに対して許可されるものとは異なることがある。
【００９７】
ノードがＲｅｑｕｅｓｔ状態１５０４で１つの隣接ノードから少なくとも１つの拒否メッセージを受信した場合、１５２０で示されるように、ノードは要求を放棄し、Ｉｄｌｅモード１５０２に戻る。同時に、既に受信したすべての許可、およびこの要求に関して受信すべき許可が拒否される。
【００９８】
今や、分散リソース割当てアルゴリズムがどのように働くかを説明する準備ができた。グラフのエッジが１つずつ追加されると仮定してアルゴリズムを説明することがより容易である。このことは、ＡＴがシステムに１つずつ加わっているケースに対応する。
【００９９】
当初は、エッジのないグラフを有する。すべてのノードは接続されない。これは、システム内のＡＴを持たないケースに対応する。この場合、すべてのノードはすべてのリソースを使用することができる。次いで徐々に、ＡＴは、ＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈレポートのフィードバックを開始し、ノードは、互いを発見し始める。ノードは、リソース使用の競合に気付き、それを解決するために折衝を開始する。このプロセスは、いくつかの例を用いるとよりよく説明することができる。
【０１００】
以下の例では、Ｎ個の等サイズのリソースを仮定する。各ノードでのリソース使用は、長さＮの２進ベクトルで表すことができる。競合解決では、分岐の２つの端部のノードが、それらの間で分割された等しいリソースを有することを意図する。
【０１０１】
図１６は、合計８つのリソースを仮定する、１６０２で示される図１１の例に関する分散リソース折衝プロセス１６００を示す。プロセス全体は、以下の７つのステップで説明することができる。１６１０で示されるステップ０：当初、システム内にはまだＡＴがない。各ノードはそれ自体のみを見る。各ノードはすべてのリソースを使用することができる。１６０１で示されるステップ１：ノード１および３が互いを発見する。リソース要求および許可機構を使用した折衝の後、ノード１および３は、リソースを等しく分割することに合意する。１６０２で示されるステップ２：ノード１および２が互いを発見する。ノード２は、リソース請求機構を使用して、ノード１で使用されないリソースを請求する。１６０３で示されるステップ３：ノード２および３が互いを発見する。リソース要求／許可を使用して、ノード２および３は、互いの間でリソースを等しく分割する。１６０４で示されるステップ４：ノード０および１が互いを発見する。ノード０は、リソース請求機構を使用して、ノード１で使用されないリソースを使用する。１６０５で示されるステップ５：ノード３および４が互いを発見する。ノード４は、リソース請求機構を使用して、ノード３で使用されないリソースを使用する。１６０６で示されるステップ６：ノード３が、不公正に扱われていると感じる。ノード３は２つのリソースを有し、一方その近接ノード１は３つを有し、ノード４は６つを有する。ノード３は、リソース要求／許可機構を使用して、ノード１および４に１つのリソースを要求する。ノード３は、ノード２もリソースを２つだけ有することを知っているので、ノード２にリソースを要求しない。ノード１が、ノード３に１つのリソースを許可した後、ノード０は、リソース請求機構を使用して、さらに１つのリソースを請求する。
【０１０２】
最後に、ノード０、１、２、３、および４について、それぞれ５つ、３つ、２つ、３つ、および５つのリソースを有する。平均再利用率は０．４５である。これは偶然にも、一様なリソース割当てに対するＬ2マッチングの下で最適な割当てである。一般には、最適を保証することはできない。
【０１０３】
異なる更新メッセージ受渡し手順（update message passing procedure）が、異なる結果を与えることがある。例えば、ノード１および２で使用されるリソースを交換した場合、ノード０は、５つのリソースではなく、６つのリソースを使用することができ、平均システム再利用率を０．４７５に向上させることができる。
【０１０４】
エッジが１つずつ追加されるという仮定は、例を簡単にするために過ぎない。この仮定は必要ではない。
【０１０５】
上記のアルゴリズムがシミュレータで実施される。メッセージ伝播遅延が、０から１まで一様に分散するようにモデル化される。
【０１０６】
図１１の例では、シミュレーション結果が、図１７〜１８のそれぞれ１７００および１８００で示されている。ジャミンググラフは図１１と同じトポロジを有するが、ノードをプロットするときにノードに関してランダムな位置を使用するために、異なる形状を有することに留意されたい。
【０１０７】
より複雑な例がノードを直径２００メートルの円内に置く、より複雑なシミュレーションを実施した。２０個のノードが置かれ、互いに１００メートル以内にあるノードが接続されるとみなされる。この例の１つのシミュレーション実行の結果が、図１９の１９００でジャミンググラフに関して示されている。第１の実験は、それぞれ２０個のノードを伴う１０００個の別個のドロップを、収束を追跡するのに必要な時間の分散と共に置くことであり、その結果、中央値遅延約２５ｍｓおよび平均遅延２８ｍｓが得られた。こうした統計は、システム内のノード数と同程度である。しかし、分布に大きいテールがある。ノード当たり送信されるメッセージ数の分布に関して、平均は４８．４ｍｓであり、中央値は４１．７ｍｓであった。しかし、やはり分布に大きいテールがある。
【０１０８】
準静的（本明細書では「動的」とも呼ばれる）リソース折衝アルゴリズム。前のセクションで議論した静的リソース割当ては、最適なリソース再利用パターンに近いものを与え、一杯のバッファトラヒックを有するときに有利である。しかし、トラヒックが突発的であるとき、ノードは、静的リソース割当てがどんなジャミングも引き起こすことなく可能にするリソースよりも多くのリソースを使用することができる可能性がある。これは、静的なケースでそれが妨害するノードが、このときは何も送信するものを持たない可能性があるからである。しかし、余分なリソース上で何かを実際に送信する前に、これがそのケースであることを確認する必要がある。このことは、本セクションで説明する動的リソース折衝アルゴリズムで達成することができる。
【０１０９】
本セクションでは、静的リソース割当てでノードに割り当てられるリソースが、そのノードによって「所有される」とみなされる（「所有者」）。ノードは、こうしたリソースに対する「コントローラ」として働く。
【０１１０】
基本的動的リソース折衝プロセス。準静的（本明細書では「動的」とも呼ばれる）リソース折衝プロセスは非常に単純である。要求、許可、許可解放（grant release）という３つの基本的動作がある。
【０１１１】
パケットがノードに到来したとき、静的リソース折衝アルゴリズムでのＭｓｇ．Ｕｓａｇｅメッセージを介して、ノードは、その隣接ノードのそれぞれがどんなリソースを有するかを知る。しかし、ノードは、隣接ノードがそれを使用しているか否かを知らない。それを見い出すために、ノードは、その隣接ノードに要求メッセージを送信することができる。
【０１１２】
各隣接ノードは、要求を受信し、それ自体が所有するリソースを要求側ノードが一時的に使用することを許可することができるかどうかを判定することができる。隣接ノードが同意する場合、隣接ノードは許可メッセージを送り戻すことができる。ノードがリソースを許可することを拒否する場合、ノードは、拒否と同等である空の許可を送り戻すことができる。
【０１１３】
要求側ノードが許可を受信するとき、要求側ノードは、許可内のリソースの使用を開始することができる。伝送が行われるとき、ノードは、許可を所有者に対して再び解放する必要があり、したがって所有者は、将来にそれを使用することができる。
【０１１４】
リソース折衝の概念は複雑ではない。しかし、システムを働かせるために多くの設計詳細を考慮する必要がある。より詳細な解析が、次のサブセクションで与えられる。
【０１１５】
動的リソース折衝アルゴリズムのための詳細な設計。いくつかの例と共に詳細な設計をよりよく説明することができる。
【０１１６】
ノードが異なる隣接ノードに異なるリソースを要求する。図２０では、ノードが異なる隣接ノードに異なるリソースを要求するときのタイムラインとして示される要求／許可プロセス２０００の一例。この例では、１つの別個の静的リソースをそれぞれ有する３つのノードがある。ノードＡＰ０  ２００２は送信するパケットを有し、ノードＡＰ１  ２００４およびＡＰ２  ２００６はトラヒックを持たない。当初、リソースはその静的位置にある。
【０１１７】
２００６で示されるように、パケットがノードＡＰ０  ２００２が到来したとき、２００８で示されるように、ノードＡＰ０  ２００２によって所有されるリソースＡを使用して、伝送をすぐに開始することができる。
【０１１８】
ノードＡＰ０  ２００２が各隣接ノード２００４、２００６に対するバックホール遅延を推定することができると仮定する。推定は、以前のメッセージからのバックホール遅延測定値を使用して行うことができる。各メッセージは、メッセージが送信される時間をマークするタイムスタンプを含む。すべてのメッセージ遅延が別個に分散すると仮定した場合、バックホール遅延推定は、受信したすべてのメッセージからの情報を使用することができる。異なる隣接ノードに対するバックホール遅延の分散が異なると仮定した場合、各隣接ノードへのリンクについて１つの推定量を使用する方が良いことがある。
【０１１９】
パケットサイズが非常に小さい場合、より多くのリソースを要求することは意味がないことがある。これは特に、バックホール遅延が比較的大きく、許可が来たときに伝送が既に行われているときに当てはまる。したがって、要求は、必要なときにのみ送信される。
【０１２０】
隣接ノードが要求を受信したとき、隣接ノードは、要求を許可したいか否かを決定することができる。要求は、ノードが何も送信するものがない場合に許可されることができる。要求は、何か送信するものがあるが、非常に早く終了する場合にも許可されることができる。リソースが第３ノードに貸し出されるが、許可がすぐに返される場合に要求を許可することも可能である。許可の開始時間は、リソースの浪費を避けるために、リソースが実際に利用可能となるときに設定することができる。さらに、所有者は、リソースが要求側で固定されることを望まない。許可の満了時間後に許可を自動的に戻すことができるように、満了時間を追加することが有利である。満了時間は、要求側ノードでの伝送を満了時間の前に終了することができるように設定することができる。パケットを終了させるのに必要な時間を推定するために、要求メッセージは、スペクトル効率や、既に使用されているリソース数などの情報を含む必要がある。こうした情報が与えられると、許可側ノードは、リソースを許可した場合に伝送がどれほどで行われるかを計算することができる。もちろん、伝送時間が非常に長い場合、許可側ノードは、リソースに対する制御をより有することができるように、満了時間を設定することを望むことがある。その場合、許可が満了する前に、要求側ノードは、許可を延長するために要求を再び送信する必要がある。
【０１２１】
要求側ノードが複数の隣接ノードにリソースを要求する場合、個々の隣接ノードは、他の隣接ノードの決定を知らない。その許可の満了時間を計算するとき、隣接ノードは、その隣接ノードが要求を許可する唯一の隣接ノードであることだけを仮定することができる。したがって、複数の隣接ノードがリソースを許可する場合、伝送が行われる実際の時間は、各隣接ノードが計算し、許可に含めたものよりも早い可能性がある。リソースを浪費しないために、伝送が早く終了した場合、要求側ノードは、許可解放メッセージを許可側ノードに送り戻し、満了時間の前に許可側ノードがリソースを取り上げることを許すものとする。
【０１２２】
バックホール遅延を考慮して、伝送が実際に終了するよりもわずかに早く、許可解放メッセージを送出することができる。したがって、許可側ノードは、時間通りにリソースを取り上げることができる。もちろん、これは、バックホール遅延およびサービング速度がどれほど正確に推定されるかに依存する。
【０１２３】
リソースコールバック機構。所有者が、所有者が送出する許可の満了時間の前にそのリソースを戻したい場合、所有者は、所有者のリソースを借りた隣接ノードに特別なメッセージを送出することができる。このことは、所有者自体のリソースを要求する要求メッセージを送信することによって実施することができる。そのような要求を受信する隣接ノードは、所有者が所有者自体のリソースを要求していることに気付き、したがって許可が満了する前にリソースを解放することができる。
【０１２４】
所有者がそのリソースをコールバックするときのこのリソースコールバックプロセス２１００が、図２１で実演される。この例の最初の部分は、図２０の以前の例と同じである。しかし、パケットがノードＡＰ２  ２００６に到来したとき、ノードＡＰ２  ２００６は、２１０２で示されるリソースＣを求める要求メッセージをノードＡＰ０  ２００２に送信することにより、ノードＡＰ２  ２００６のリソースを戻すことを決定する。ノードＡＰ０  ２００２は、要求が所有者から来ることに気付き、したがって２１０４で示されるように、許可解放を送り戻すことによって従わなければならない。
【０１２５】
ノードが異なる隣接ノードに同一のリソースを要求する。リソースが複数の隣接ノードによって所有されることは可能である。この場合、リソースを使用するために、ノードは、こうしたすべての隣接ノードから許可を得る必要がある。図２２は、２２０２に示されるように、ノードＡＰ０  ２００２が異なる隣接ノードＡＰ１  ２００４、ＡＰ２  ２００６に同一のリソースを要求し、隣接ノードＡＰ１  ２００４、ＡＰ２  ２００６が要求を許可するときのリソース要求／許可タイムライン２２００の一例である。図２３は、２３０２で示されるように、ノードＡＰ０  ２００２が異なる隣接ノードＡＰ１  ２００４、ＡＰ２  ２００６に同一のリソースを要求し、隣接ノードＡＰ１  ２００４、ＡＰ２  ２００６の一方が要求を拒否するときのリソース要求／許可タイムライン２３００の一例である。図から分かるように、ノードは、複数の隣接所有者にリソースを要求するとき、こうしたすべての隣接ノードは、リソースを使用可能にすることを求める要求を許可しなければならない。少なくとも１つの所有者が要求を拒否する場合、許可解放メッセージを送り戻すことによって他の所有者からの許可を返さなければならない。
【０１２６】
複数の隣接ノードへのリソースの許可。ある場合には、複数の隣接ノードに同一のリソースを許可することが可能であり、有利である。例えば、マクロ／ピコ配置では、マクロＡＰが一定のリソースをピコＡＰに許可することを決定する場合、別のピコＡＰがそのときに送信するものが何もない場合であっても、同一のリソースを別のピコＡＰにも許可することが役立つことがある。このようにして、パケットが別のピコＡＰに到来した場合、その別のピコＡＰは、リソースを要求するためにラウンドトリップバックホール遅延を待機する必要はない。
【０１２７】
この機能をサポートするために、「永続的」許可を定義する。これは、前に議論した通常の許可にフラグを追加することによって実装することができる。より正確には、前のセクションで論じた通常の許可では、要求側ノードが、所有者が使用を開始することができるように、伝送が行われるときに許可を解放する。しかし、永続的許可では、要求側ノードは、許可が満了するまでリソースを保持することができる。このようにして、許可が満了する前にパケットが到来した場合、ノードは、リソースをまず要求することなく、瞬間的にリソースの使用を開始することができる。これにより、リソースの所有者が多くの隣接ノードを有するときにリソース使用が改善される。
【０１２８】
永続的許可を送出するノードは、その隣接ノードに対するその許可を更新する能力も必要とする。例えば、ノードが最初にある隣接ノードに対してリソースを許可し、別の隣接ノードに対して同一のリソースを後の満了時間で許可することを決定した場合、ノードは、第１隣接ノードにメッセージを送信して、許可の満了時間を延長して、第２隣接ノードに対する許可の満了時間と位置合せすることができる。このことは、要求を受けることなく別の永続的許可を送信することによって実施することができる。
【０１２９】
永続的許可であっても、所有者は、そのリソースに対する制御を失うことはない。所有者は、それ自体が何か送信するものを有する場合、どんな新しい要求も拒否することができる。次いで、所有者は、すべての永続的許可が満了したときにリソースを取り上げることができる。さらに、所有者が満了時間よりも前にリソースを取り戻したい場合、所有者は、上述のリソースコールバック機構を使用することができる。
【０１３０】
図２４では、永続的許可の使用のための例示的方法または動作のシーケンス２４００が示されている。ノードＡＰ０（例えばマクロＡＰ）２４０２がノード（例えばフェムトまたはピコノード）ＡＰ１  ２４０４、ＡＰ２  ２４０６に永続的許可を送信することが可能であると仮定する。当初、２４１０で示されるように、パケットがＡＰ１  ２４０４に到来する。２４１２で示されるように、それ自体のリソースでパケットを送信することに加えて、２４１４で示されるように、ＡＰ１  ２４０４は、ＡＰ０  ２４０２にリソースを要求することができる。２４１６で示されるように、ＡＰ０  ２４０２は要求を許可する。後に、ＡＰ２  ２４０２も、送信するパケット２４０６を有する。２４１８で示されるように、送信するパケット２４０６も、ＡＰ０  ２４０２にリソースを要求する。ＡＰ０  ２４０２は既にＡＰ１  ２４０４にリソースＡを許可しており、ＡＰ１およびＡＰ２からの隣接ノードリスト情報を使用することにより、ＡＰ１  ２４０４およびＡＰ２  ２４０６に同一のリソースを許可することはどんなジャミングも引き起こさないことを知っているので、２４２０で示されるように、ＡＰ０  ２４０２は、ＡＰ２  ２４０６に対して同一のリソースを許可することができる。新しい許可２４２０は、ＡＰ１  ２４０４に対する第１許可２４１６よりも後の満了時間を有する。したがって、２４２２で示されるように、ＡＰ０  ２４０２は、ＡＰ１  ２４０４に別の許可を新しい満了時間で送信し、元の許可を延長することができる。パケット伝送がＡＰ１  ２４０４またはＡＰ２  ２４０６で終了したとき、許可は返されない。延長後の満了時間に達する前に、２４２４で示されるように、ＡＰ１  ２４０４は別のパケットを有する。２４２６で示されるように、ＡＰ１  ２４０４は、リソースＡの使用を開始する前にリソースＡを要求するのでなく、リソースＡおよびＢの使用をすぐに開始することができる。同時に、２４２６で示されるように、リソースＡを求める要求をＡＰ０  ２４０２に送信して許可を延長する必要もある。２４２８で示されるように、ＡＰ０  ２４０２が要求を受信したとき、ＡＰ０  ２４０２は、満了時間をさらに延長する必要があることを確認し、したがって２４２８、２４３０でそれぞれ示されるように、許可がＡＰ１  ２４０４とＡＰ２  ２４０６のどちらにも送信され、以前の許可が延長される。ＡＰ１  ２４０４およびＡＰ２  ２４０６内のすべてのパケットが送信されたとき、ＡＰ０  ２４０２に対する新しい要求はない。したがって、２４３２で示されるように、最も遅い満了時間の後に許可が返される。
【０１３１】
あるノードがそのリソースを２つの異なる隣接ノードに対して許可することができるためには、こうした２つの隣接ノードがジャミンググラフ内で接続されないことを確実にすることが必要である。そうでない場合、許可された同一のリソースを使用するとき、２つの隣接ノードは互いに妨害することになる。これを達成するために、隣接ノードに対して同一のリソースを許可する前に、ノードは、こうした関係する隣接ノードからの隣接ノードリスト情報を必要とする。その場合、ノードは、接続された何らかのノードに対してリソースを許可することを回避することができる。この機能をサポートするために、Ｍｓｇ．Ｕｓａｇｅメッセージに別のフィールドを追加して、使用されるリソースのリストに加えて隣接ノードリストを含めることができる。後のセクションでは、この隣接ノードリスト情報が別のシナリオでも有用であることを確認する。
【０１３２】
３ホップ問題。ここまでの動的リソース折衝アルゴリズムの議論では、要求および許可は、ジャミンググラフ内の隣接ノード間で交換されるＭｓｇ．Ｕｓａｇｅメッセージ内の情報だけに基づく。しかし、次の例で示されるように、これは限定である。
【０１３３】
図２５では、例示的ジャミンググラフ２５００が、静的リソース割当て｛Ａ，Ｃ｝、｛Ｂ｝、｛Ｃ｝、および｛Ａ，Ｂ｝がそれぞれ与えられた４つのノードＡＰ０  ２５０２、ＡＰ１  ２５０４、ＡＰ２  ２５０６、およびＡＰ３  ２５０８を有する。ノードＡＰ１  ２５０４が送信するパケットを有するとき、ノードＡＰ１  ２５０４は、ノードＡＰ０  ２５０２およびノードＡＰ２  ２５０６にリソースを要求する。ノードＡＰ２  ２５０６も送信するパケットを有し、ノードＡＰ２  ２５０６は、ノードＡＰ１  ２５０４およびノードＡＰ３  ２５０８にリソースを要求する。ノードＡＰ１  ２５０４およびノードＡＰ２  ２５０６が何らかのトラヒックを有するので、ノードＡＰ１  ２５０４とノードＡＰ２  ２５０６は互いの要求を拒否する。ノードＡＰ０  ２５０２およびノードＡＰ３  ２５０８は何も送信するものを持たず、それぞれノードＡＰ１  ２５０４およびノードＡＰ２  ２５０６からの要求を許可する。終わりに、ノードＡＰ１  ２５０４は、ノードＡＰ０  ２５０２からリソースＡおよびＣに関する許可を受信するが、ノードＡＰ２  ２５０６からは拒否を受信する。したがって、ノードＡＰ１  ２５０４は、ノードＡＰ０  ２５０２からのリソースＡに関する許可を受諾し、リソースＣに関する許可を解放する。同様に、ノードＡＰ２  ２５０６は、ノードＡＰ３  ２５０８からリソースＡおよびＢに関する許可を受信し、ノードＡＰ１  ２５０４から拒否を受信する。したがって、ノードＡＰ２  ２５０６は、ノードＡＰ３  ２５０８からリソースＡに関する許可を受諾し、リソースＢに関する許可を解放する。図の赤色のリソース割当ては、こうした折衝の後のリソース使用を示す。ノードＡＰ１  ２５０４とノードＡＰ２  ２５０６はどちらもリソースＡを使用するので、ノードＡＰ１  ２５０４とノードＡＰ２  ２５０６の間のジャミングがあることが容易に分かる。
【０１３４】
一般には、このタイプのジャミングは、（前の例のノードＡＰ０  ２５０２とノードＡＰ３  ２５０８と同様に）静的リソース割当てアルゴリズムの結果として、同一のリソースが３ホップ離れた２つのノードに割り当てられるときに生じることがある。ジャミングは、こうした２つのノードが共通リソースを中間の２つのノードに対して別個に許可するときに生じる。
【０１３５】
そのようなジャミングシナリオをなぜ有するかについての理由は、これまで議論した動的折衝アルゴリズムでは、各ノードがそれ自体のリソースを制御するだけであるということである。この場合、前の例と同様に、ノードＡＰ１  ２５０４は、ノードＡＰ２  ２５０６からリソースＡについてのどんな情報も受信せず、したがってノードＡＰ１  ２５０４は、ノードＡＰ２  ２５０６がそれを使用していることを知らない。したがって、そのようなジャミングを回避する一方法は、隣接ノードがリソースを所有するか否かにかかわらず、（すべての隣接ノードに要求されるリソースの和を含む）同じ要求メッセージをすべての隣接ノードに送信することである。ノードが、要求でノードが所有するリソースを求める要求を受信したとき、前に議論したように、ノードは許可するか、それとも拒否するかを決定することができる。しかし、ノードが所有しない要求内のリソースについて、ノードは、要求側ノードがこうしたリソースを別の何らかの隣接ノードに要求していると理解する。ノード自体がリソースを使用している場合、ノードは、要求側ノードが何らかの別の隣接ノードからリソースに関する許可を受信する場合にジャミングがあることを知る。これが生じるのを止めるために、ノードは、リソースを所有していないが、リソースに関する拒否メッセージを要求側ノードに送信することができる。要求側ノードでは、リソースに関する拒否が隣接ノードのいずれか（必ずしも所有者ではない）から受信される場合、リソースに関する要求が拒否されたとみなされ、使用することができない。
【０１３６】
２つの隣接ノードが、どちらも所有していないリソースの要求を同時に開始する可能性がある。その場合、互いに対する要求が到来したとき、そのいずれも、まだリソースを使用していない。こうした２つのノードは、要求を受信したときに同一のリソースを求めて競合していることを理解することになる。競合は、要求メッセージ内の何らかの優先順位フィールドを使用することによって解決することができる。１つの可能な選択肢は、単純にメッセージの送信時間でよい。最初に要求を送信したのがどちらのノードであっても、そのノードがより高い優先順位を有し、他方のノードに拒否メッセージを送信することになる。もちろん、そのような競合を解決するのに他の優先順位機構を使用することもできる。
【０１３７】
隣接ノードがリソースを所有するのではなく、すべての隣接ノードに各リソースを要求することにより、リソースを使用するのにすべての隣接ノードからの許可が必要となることに留意されたい。このことは、許可されたリソースを使用することができるまでにより長い遅延があることを示唆する可能性がある。例えば、各隣接ノードからのラウンドトリップバックホール遅延を確率変数としてモデル化する場合、リソースが使用可能となる可能な最も早い時間は、こうしたすべての確率変数の最大値である。チェックする必要のある隣接ノードが多いほど、最大値は大きくなる。
【０１３８】
リソースを使用することができるまでの遅延を低減するために、リソースを使用するのに必要な許可の数を削減することが有利である。これは、隣接ノードの隣接ノードリストが利用可能であるときに可能となる。ノードＸが隣接ノードＹによって所有されるリソースを要求しており、別の隣接ノードＺもノードＹに接続されることをノードＸが知っている場合、ノードＸは、ノードＹからリソースの使用情報を予想することができ、ノードＺとの間でチェックする必要はない。例えば、リソースがノードＺによって使用される場合、リソースは、ノードＹによって許可されていなければならない。その場合、この要求について、ノードＹは要求を拒絶し、ノードＺからの拒否は冗長である。このリソースに関するノードＺからのフィードバックを無視することができ、またはこのノードにリソースに関する要求を全く送信しないことができる。ノードＸは、ノードＹに何らかの別のリソースを要求している可能性があるので、最初のオプションの方が良いことがある。
【０１３９】
この遅延低減方式を可能にする単純な方法は、以下の通りである。要求側ノードが、要求しているすべてのリソースを求める要求をすべての隣接ノードに送信する。隣接ノードが所有するリソースに関して隣接ノードから許可が受信され、かつその隣接ノードの隣接ノードリストも利用可能である場合、要求側ノードは、その隣接ノードリストと、要求側ノード自体の隣接ノードリストの両方の中のすべての他のノードからの許可が受信されると仮定することができる。隣接ノードから直接に、またはリソースを所有する共通隣接ノードから間接的に、すべての許可が受信されるとき、リソースを使用することができる。
【０１４０】
ジャム因子（jam factor）。ノードが一定のリソースを要求したとき、リソースを所有するそのすべての隣接ノードは、要求を許可しなければならない。分散折衝アルゴリズム（distributed negotiation algorithm）では、各隣接ノードは別個に決定を行う。したがって、リソースを所有する隣接ノードが多い場合、リソースが許可される可能性が低くなる。これは、要求ノードがどのリソースを許可するかの決定を行うための助けとなり、他のどれほどのノードが要求ノードが使用可能となるためにリソースを許可する必要があるかを要求ノードが知っている場合、許可の開始／満了時間を決定するときに助けとなる。これを達成するために、要求メッセージ内の各リソースについて、ジャム因子と呼ばれる別のフィールドを追加することができ、ジャム因子は、リソースを所有する隣接ノード数と定義される。
【０１４１】
ノードが、所有するリソースを求める要求メッセージを受信し、そのリソースに関するジャム因子フィールドが１であるとき、ノードは、要求を許可するかどうかを知り、リソースが使用可能となる。一方、ジャム因子が１より大きい場合、ノードは、リソースが使用可能となるのに他の隣接ノードからの許可を必要とすることを知る。この場合、要求されたノードは、より多くの隣接ノードからすべての許可を収集するのに通常はより多くの時間がかかるので、開始時間および満了時間を調節することを望むことがある。
【０１４２】
ジャム因子はまた、何らかの他の決定を行うときの助けとなることもできる。
【０１４３】
上記により、ジャミンググラフを使用する分散リソース割当てのための方法または動作のシーケンス２６００が示される。ノードは、ノードが所有するリソースを介してパケットの送信を直ちに開始することができる（ブロック２６０２）。各バックホールメッセージはタイムスタンプを含み、タイムスタンプは、バックホールメッセージが送信される時間をマークする（ブロック２６０４）。ノードは、バックホールメッセージ内のタイムスタンプを使用して、以前のメッセージのバックホール遅延を追跡することができる（ブロック２６０６）。こうした前のバックホール遅延を使用して、送信されるメッセージに関するバックホール遅延を推定することができる。推定は単にフィルタを使用することができる。すべてのバックホール遅延について１つのフィルタを適用することができ、または各隣接ノードからの遅延について１つのフィルタを使用することができる。バックホール推定のための方法の選択は、バックホール接続のモデルに依存する可能性がある。要求を送信する必要があるのは、パケットサイズがバックホール遅延と比べて十分な大きさである場合だけである（ブロック２６０８）。許可決定はローカルトラヒックに基づく（ブロック２６１０）。許可メッセージは、開始時間および満了時間を含む。リソースに関する制御を失うことを避けるように、満了時間に許可を自動的に返すことができる（ブロック２６１２）。開始時間は、リソース浪費を避けるように適切に設定することができる（ブロック２６１４）。満了時間は、それまでに伝送をほぼ行うことができるように、要求メッセージ内の情報を使用して設定することができる（ブロック２６１６）。伝送が非常に長い場合、許可側ノードは、所有するリソースに関する厳格な制御を有するように、より早い満了時間を設定したいことがある。要求側ノードは、以前の許可が満了する前に再び要求を送信することによって許可を更新することができる（ブロック２６１８）。満了時間の前に伝送が行われる場合、許可解放メッセージを使用してリソースをその所有者に返すことができる（ブロック２６２０）。バックホール遅延およびサービング速度を正確に推定することができる場合、伝送が実際に終了する前に許可解放メッセージを送信することができ、その結果、伝送が終了したとき、所有者はリソースを直ちに取り上げることができる（ブロック２６２２）。所有者は、要求メッセージを送出して、以前の許可で隣接ノードに対して許可したリソースを、許可内の満了時間に達する前に取り戻すことができる。そのような要求は遵守しなければならず、許可解放メッセージによって確認される（ブロック２６２４）。リソースが複数の隣接ノードによって所有される場合、リソースが使用可能となるために、それらのすべてからの許可が必要となる（ブロック２６２６）。リソース要求が１つの隣接ノードによって拒否される場合、リソース浪費を回避するために、他の隣接ノードからの同一のリソースの許可を返すことができる（ブロック２６２８）。許可の受信側がその伝送が終了と共に許可を返す必要がないように、永続的許可がサポートされる。そうでない場合、許可が満了時間に満了する。リソース所有者が、スケジューリングされた満了時間の前に、許可したリソースを返すように隣接ノードに依頼することができるように、許可リコール機構（grant recall mechanism）がサポートされる（ブロック２６３２）。許可リコール機構は、送信側ノードが所有するリソースを要求する要求メッセージを使用して実装することができる。許可リコールは高い優先順位を有し、許可リコールには従わなければならない。許可リコール要求は、許可解放メッセージによって許可される（ブロック２６３６）。リソース所有者は、要求メッセージを受信することなく永続的許可を延長することができる。新しい満了時間が、新しい永続的許可メッセージで搬送される（ブロック２６３４）。ノードが一定のリソースを要求するとき、リソースを所有しない隣接ノードを含むすべての隣接ノードにこの要求を送信しなければならない。隣接ノードがリソースを所有しないので、この機構は、３ホップ問題によって引き起こされるジャミングを回避する機会を与える（ブロック２６３６）。隣接ノードの隣接ノードリストが利用可能なとき、リソースを求める要求を非所有者に送信することが常に必要であるわけではないことがある。要求されているリソースが当該の要求側ノードと隣接ノードの共通隣接ノードによって所有されているとき、隣接ノードに対する要求は不要である。等価な機構が、依然としてすべてのノードに要求を送信しているが、要求側ノードは、リソースを所有せず、リソースを所有する隣接ノードを有し、その隣接ノードが要求側ノードの隣接ノードでもある隣接ノードからの許可を待機する必要はない。この機能を実装する単純な方法は、すべての隣接ノードにすべてのリソースを求める要求を依然として送信することである。しかし、リソースを所有する隣接ノードから許可が受信され、その隣接ノードの隣接ノードリストが利用可能であるとき、要求側ノードは、その隣接ノードリストとそれ自体の隣接ノードリストの両方の中のノードからのリソースに関するすべての許可が受信されると仮定することができる（ブロック２６３８）。２つの隣接ノードが、そのどちらも所有していない同一のリソースを競合している場合、いくつかの優先順位フィールドを使用して競合を解決することができる。１つの可能な選択肢は単純に、要求に関する送信時間である（ブロック２６４０）。
【０１４４】
図２７を参照すると、ノード間で無線リソースを割り振り、静的または動的に割り当てられる通りにデータパケット通信を送信するシステム２７００が示されている。例えば、システム２７００は、基地局内に少なくとも部分的に常駐することができる。システム２７００が機能ブロックを含むように表され、機能ブロックは、コンピューティングプラットフォーム、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組合せ（例えばファームウェア）によって実装される機能を表す機能ブロックでよいことを理解されたい。システム２７００は、一緒に働くことのできる電気的構成要素の論理的グルーピング２７０２を含む。例えば、論理的グルーピング２７０２は、ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求めるための電気的構成要素２７０４を含むことができる。さらに、論理的グルーピング２７０２は、選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していることを示すレポートにアクセスするための電気的構成要素２７０５を含むことができる。さらに、論理的グルーピング２７０２は、それぞれのノード対間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するための電気的構成要素２７０６を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、バックホールシグナリングによって隣接ノードに対する中央静的リソース割当てまたは分散静的リソース割当ての一部として折衝し、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを使用することなく効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てるための電気的構成要素２７０７を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するための電気的構成要素２７０８を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、隣接ノードによって使用されていない、静的に割り当てられたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするための電気的構成要素２７０９を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、リソースを求める一時的許可を隣接ノードに要求するための電気的構成要素２７１０を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、リソースに関する許可を隣接ノードから受信するための電気的構成要素２７１１を含むことができる。論理的グルーピング２７０２は、許可されたリソースを使用してデータパケットを送信するための電気的構成要素２７１２を含むことができる。さらに、システム２７００は、電気的構成要素２７０４〜２７１２に関連する機能を実行する命令を保持するメモリ２７２０を含むことができる。メモリ２７２０の外部にあるものとして図示するが、電気的構成要素２７０４〜２７１２のうちの１つまたは複数がメモリ２７２０内に存在できることを理解されたい。
【０１４５】
図２８を参照すると、ノード間で無線リソースを割り振るための装置２８０２が設けられ、装置２８０２は、静的または動的に割り当てられる通りにデータパケット通信を送信している。ノードで使用され、近傍の隣接ノードで使用されるｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースを求めるための手段２８０４が設けられる。選択されたノードが近傍の別のノードを妨害していること示すレポートにアクセスするための手段２８０５が設けられる。ノードのそれぞれの対の間のジャミング関係に基づいて近傍のノードをリンクするジャミンググラフを維持するための手段２８０６が設けられる。バックホールシグナリングによって隣接ノードに対する中央静的リソース割当てまたは分散静的リソース割当ての一部として折衝し、ジャミング関係にある１対のノード間で共有リソースを使用することなく効率的にリソースを使用するようにリソースを割り当てるための手段２８０７が設けられる。ネットワーク近傍の隣接ノードと通信する第１ノードで伝送用のデータパケットを受信するための手段２８０８が設けられる。隣接ノードによって使用されていない、静的に割り振られたｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒリソースに関する情報にアクセスするための手段２８０９が設けられる。リソースに関する一時的許可を隣接ノードに要求するための手段２８１０が設けられる。リソースに関する許可を隣接ノードから受信するための手段２８１１が設けられる。許可されたリソースを使用してデータパケットを送信するための手段２８１２が設けられる。
【０１４６】
様々な技術および技法のいずれかを使用して情報および信号を表せることを当業者なら理解されよう。例えば、上記の説明全体を通して参照されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびシンボルは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光粒子、あるいはそれらの任意の組合せで表すことができる。
【０１４７】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明した様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組合せとして実装できることを当業者なら理解されよう。ハードウェアとソフトウェアの互換性を明白に示すために、上記では、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを一般にその機能に関して説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、それともソフトウェアとして実装されるかは、特定の応用例、およびシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、それぞれの特定の応用例について様々な方式で記載の機能を実装することができるが、そのような実装の決定が、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈すべきではない。
【０１４８】
本願では、「構成要素」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、あるいは実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連の実体を指すものとする。例えば、構成要素は、限定はしないが、プロセッサ上で動作中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータでよい。例示として、サーバ上で動作中のアプリケーションとサーバはどちらも構成要素でよい。１つまたは複数の構成要素が、プロセスおよび／または実行のスレッド内に存在することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在化することができ、または２つ以上のコンピュータの間で分散することができる。
【０１４９】
本明細書では、「例示的」という語は、例、実例、または例示として提供することを意味するために用いられる。本明細書で「例示的」として説明されるどんな態様または設計も、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいもの、または有利なものと解釈すべきではない。
【０１５０】
様々な態様が、いくつかの構成要素、モジュールなどを含むことのできるシステムに関して提示される。様々なシステムが追加の構成要素、モジュールなどを含むことができ、かつ／または図に関連して議論した構成要素、モジュールなどのすべてを含まないことがあることを理解されたい。こうした手法の組合せも使用することができる。本明細書で開示した様々な態様は、タッチスクリーンディスプレイ技術および／またはマウス−キーボード型インターフェースを使用する装置を含む電気的装置上で実施することができる。そのような装置の例は、コンピュータ（デスクトップおよびモバイル）、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ならびに有線と無線の両方の電子装置を含む。
【０１５１】
さらに、本明細書で開示した実施形態に関連して説明した様々な例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラム可能論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、あるいは本明細書に記載の機能を実施するように設計されたそれらの任意の組合せと共に実装または実施することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでよいが、代替実施形態では、プロセッサは任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械でよい。プロセッサは、コンピューティング装置の組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを伴う１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはそのような他の任意の構成として実装することもできる。
【０１５２】
さらに、１つまたは複数のバージョンを標準プログラミング技法および／またはエンジニアリング技法を使用する方法、装置、または製品として実装し、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの任意の組合せを生成し、開示の態様を実装するようにコンピュータを制御することができる。本明細書では、「製品」（あるいは「コンピュータプログラム製品」）という用語は、任意のコンピュータ可読装置、キャリア、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものとする。例えば、コンピュータ可読媒体は、限定はしないが、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピィディスク、磁気ストライプ．．．）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）．．．）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、カード、スティック）を含むことができる。さらに、電子メールを送信および受信する際、またはインターネットやローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークにアクセスする際に使用されるような搬送波を使用して、コンピュータ可読電子データを搬送することができることを理解されたい。もちろん、開示の態様の範囲から逸脱することなく、この構成に対して多数の修正形態を作成できることを当業者は理解されよう。
【０１５３】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれらの組合せで直接的に実施することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で周知の他の任意の形態の記憶媒体内に常駐することができる。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、例示的記憶媒体がプロセッサに結合される。代替実施形態では、記憶媒体はプロセッサと一体型でよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に常駐することができる。ＡＳＩＣはユーザ端末内の常駐することができる。代替実施形態では、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の離散的構成要素として常駐することができる。
【０１５４】
開示の実施形態の先の説明は、当業者が本開示を作成または使用することが可能となるように提供される。こうした実施形態に対する様々な修正形態が当業者には直ちに明らかとなり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書で示される実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理および新規な特徴に適合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【０１５５】
上述の例示的システムに鑑みて、いくつかの流れ図を参照しながら、開示の主題に従って実施することのできる方法を説明した。説明を簡単にするために、方法が一連のブロックとして図示され、説明されるが、一部のブロックは、本明細書で図示され、説明されるのとは異なる順序で行うことができ、かつ／または他のブロックと同時に行うことができるので、特許請求される主題はブロックの順序によって限定されないことを理解されたい。さらに、本明細書に記載の方法を実装するのに、図示されるすべてのブロックが必要なわけではないことがある。さらに、本明細書で開示される方法は、そのような方法をコンピュータに移送および転送するのが容易となるように、製品上に格納できることをさらに理解されたい。本明細書では、製品という用語は、任意のコンピュータ可読装置、キャリア、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものとする。
【０１５６】
参照により本明細書に組み込まれると言われる任意の特許、文献、または他の開示資料の全体または一部は、組み込まれる資料が本開示で述べられる既存の定義、陳述、または他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれることを理解されたい。したがって、必要な範囲で、本明細書で明示的に述べられる開示は、参照により本明細書に組み込まれる矛盾する資料があればそれに取って代わる。参照により本明細書に組み込まれると言われるが、本明細書で述べられる既存の定義、陳述、または他の開示資料と矛盾する資料があればその資料またはその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間の矛盾が生じない範囲で組み込まれるだけである。
【図１】
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【図２】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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