(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局コントローラと顧客構内機器との間の通信を制御する能力を有する当該基地局コントローラであって、上記基地局コントローラは、
少なくとも１つのアンテナと、送受信機とを含む無線通信装置と、
上記無線通信装置を制御するプロセッサとを備え、上記プロセッサは、
（ａ）メッセージを送信するために上記基地局コントローラと上記顧客構内機器との間の１つ又は複数のアクセスポイントを選択するステップと、
（ｂ）上記１つ又は複数のアクセスポイントの物理パラメータ及び媒体アクセス制御パラメータを制御するステップと、
（ｃ）上記１つ又は複数のアクセスポイントを介して上記顧客構内機器に上記メッセージを送信するステップとを含む命令を実行するようにプログラミングされ、
上記１つ又は複数のアクセスポイントは、上記顧客構内機器への上記メッセージのルーティング及びスイッチングを制御し、
あるアクセスポイントによる上記ルーティング及びスイッチングは、上記顧客構内機器が上記メッセージの宛先であることを当該アクセスポイントにより決定することを含む基地局コントローラ。
【請求項２】
上記命令は、上記基地局コントローラと上記アクセスポイントとの間の通信のスケジューリングを制御するステップをさらに含む請求項１記載の基地局コントローラ。
【請求項３】
上記命令は、上記基地局コントローラと上記アクセスポイントとの間の通信のサービス品質パラメータを制御するステップをさらに含む請求項１記載の基地局コントローラ。
【請求項４】
上記命令は、上記アクセスポイントと上記顧客構内機器との間の通信のスケジューリングを上記アクセスポイントに制御させる請求項１記載の基地局コントローラ。
【請求項５】
上記命令は、上記アクセスポイントと上記顧客構内機器との間の通信のサービス品質パラメータを上記アクセスポイントに制御させる請求項１記載の基地局コントローラ。
【請求項６】
基地局コントローラと顧客構内機器との間の通信を制御する当該基地局コントローラのプロセッサによって実行可能な命令を含む情報を格納したメモリであって、上記命令は、
メッセージを送信するために上記基地局コントローラと上記顧客構内機器との間の１つ又は複数のアクセスポイントを選択するステップと、
上記１つ又は複数のアクセスポイントの物理パラメータ及び媒体アクセス制御パラメータを制御するステップと、
上記１つ又は複数のアクセスポイントを介して上記顧客構内機器に上記メッセージを送信するステップと含み、
上記１つ又は複数のアクセスポイントは、上記顧客構内機器との間で送受信される上記メッセージのルーティング及びスイッチングを制御し、
あるアクセスポイントによる上記ルーティング及びスイッチングは、上記顧客構内機器が上記メッセージの宛先であることを当該アクセスポイントにより決定することを含むメモリ。
【請求項７】
上記命令は、上記基地局コントローラと上記アクセスポイントとの間の通信のスケジューリングを制御するステップをさらに含む請求項６記載のメモリ。
【請求項８】
上記命令は、上記基地局コントローラと上記アクセスポイントとの間の通信のサービス品質パラメータを制御するステップをさらに含む請求項６記載のメモリ。
【請求項９】
上記命令は、上記アクセスポイントと上記顧客構内機器との間の通信のスケジューリングを上記アクセスポイントに制御させる請求項６記載のメモリ。
【請求項１０】
上記命令は、上記アクセスポイントと上記顧客構内機器との間の通信のサービス品質パラメータを上記アクセスポイントに制御させる請求項６記載のメモリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のアクセスポイントを用いた頑健なトポロジーの無線通信に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送信機と受信機との間の無線通信は、無線通信リンクを使用して情報を伝送することを含み、この場合、送信機は情報を（送信機と受信機との間の無線通信用に確保された周波数帯のような）無線通信チャンネル上へ変調し、かつ受信機は無線通信チャンネルからその情報を復調して元の情報を復元する。
【０００３】
既知のシステムに伴う１つの問題点は、無線通信チャンネルが、当該無線通信チャンネルを有線通信チャンネルに比べて比較的信頼性の低いものにするいくつかの通信上の問題にさらされることにある。これらの通信上の問題点の中でも、干渉と、ランダム雑音又は擬似ランダム雑音と、マルチパス効果とが存在する。第１の例として、無線通信チャンネルは、近接した周波数又は他の同様の変調フォーマットを有する他の無線通信チャンネル上で送られる情報にさらされる可能性がある。第２の例として、無線通信チャンネルは、周辺の雑音ソースによって発生する場合があるような、ランダム雑音又は擬似ランダム雑音にさらされる可能性がある。第３の例として、無線通信チャンネル上で送られる情報は、反射されるか又は屈折されて、そのあて先に複数回にわたって、かつ変動した減衰度で到達する可能性がある。当然ながら、最も重大な通信上の問題点は、送信機と受信機との間の見通しパス上の障害物に起因する、送信機と受信機との間の完全な通信不能に関係している。
【０００４】
これらの通信上の問題点を解決する１つの既知の方法は、選択された送信機と受信機との間の無線通信チャンネルを妨害する可能性の高い通信上の問題点の性質を決定するよう試み、かつこれらの通信上の問題点による影響を除去するように試みるというものである。第１の例としては、干渉及び雑音による影響は、誤り訂正符号と、雑音のあるチャンネルを用いる他の既知の通信技術とによって部分的に緩和されることが可能である。第２の例として、マルチパス効果は、無線通信リンクのインパルス応答を決定して、最終的に受信機に提供される信号においてそれらのマルチパス効果を相殺するように、送信機又は受信機のいずれかにおいてそのインパルス応答を反転するよう試みることによって部分的に緩和されることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの既知の方法は、一般に、無線通信リンク上の改善された通信を結果的に達成するが、これらはいくつかの欠点を有する。第１に、これらの既知の方法は、建物又は山脈のような障害物の背後の場所や、あるいは選択された通信周波数における干渉又は反射パターン内のノードの場所のような、ポイント・ツー・ポイント・リンクによっては到達可能でない場所へ無線通信を提供するそれらの能力が極めて制限されている。第２に、これらの既知の方法は、（任意の種類の）干渉又は雑音が増加するとき品質が極度に低下し、雑音のない通信リンクと関連付けられた通信能力を達成できるものでしかない。さらに、これらの既知の方法のいずれも、送信機と受信機との間の見通しパス上の障害物に起因する、送信機と受信機との間の完全な通信不能の問題を解決する能力を達成していない。
【０００６】
従って、無線通信システムにおける使用のためのような、既知の技術のもつ欠点にさらされない無線通信のための技術を提供することが効果的であろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のアクセスポイントを用いた頑健なトポロジーの無線通信のための方法及びシステムを提供する。ある好ましい実施形態では、無線通信システムは、基地局コントローラと少なくとも１セットの顧客構内機器とを有する通信セルを含む。顧客構内機器はセルの１つのセクタ内に配置され、基地局コントローラと顧客構内機器との間の通信は、複数個のセットの顧客構内機器の間の干渉を防止するように、基地局コントローラによって制御される。顧客構内機器が相対的に大きな量の干渉又は雑音にさらされる場合には、基地局コントローラと１つ又は複数のセットの顧客構内機器との間で通信を伝搬し又はルーティングするように、セクタ内に１つ又は複数のアクセスポイントが設けられる。ここに記載された本発明の複数の態様においては、アクセスポイントは、その複雑さにおいて、簡単な反射器から中継器、セル内で動作するルーティング装置までの範囲を有していてもよい。
【０００８】
本発明は、既知の技術に鑑みて新規でありかつ自明でない実質的な優位点及び能力を獲得するように、無線通信用の広範なアプリケーションのための可能化する技術（enabling technology）を提供する。以下で説明される実施例は主としてセルラー無線通信システムに関連しているが、本発明は、多くの異なるタイプの無線通信システム及び他の通信システムに広く適用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下の説明では、本発明の好ましい実施形態が、好ましい処理ステップ及びデータ構造に関連して説明される。本発明の実施形態は、ここで説明される特定の処理ステップ及びデータ構造用に適応された、プログラム制御のもとで動作する汎用プロセッサ又は特定目的プロセッサを用いて、又は他の回路を用いて実施されることが可能である。ここで説明される処理ステップ及びデータ構造の実施は、過度な実験又はさらなる発明を必要としない。
【００１０】
関連出願
ここで説明される発明は、下記の明細書に記載された発明とともに使用可能である。
【００１１】
・２０００年１２月２９日に、アペルト・ネットワークス・インコーポレイテッドの名義で、１９９９年１２月３０日を優先日として出願された“ポイント・ツー・マルチポイント通信システムのための適応リンク層（Adaptive Link Layer for Point to Multipoint Communication System）”と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／３５５８８号の明細書。
・２０００年１２月２９日に、アペルト・ネットワークス・インコーポレイティドの名義で、１９９９年１２月３０日を優先日として出願された“統合化された自己最適化マルチパラメータ及びマルチ可変式ポイント・ツー・マルチポイント通信システム（Integrated Self-Optimizing Multi-Parameter and Multi-variable Point to Multipoint Communication System）”と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／３５５８９号の明細書。
【００１２】
これらの明細書はそれぞれ、ここに完全に示されたように、参照によってここに含まれている。これらの明細書は、ここでは時々、“含まれた開示内容”として集合的に言及されている。
【００１３】
辞書編集
以下の用語は、後述される発明の態様を示し、又は当該態様に関連するものである。これらの用語の一般的意味の説明は限定的であることを意図されず、単なる例示である。
【００１４】
・アクセスポイント−一般に、無線通信セル内で（受動的か又は能動的かのいずれかの）メッセージ転送を実行する装置である。１つのアクセスポイントが単一の装置でなければならないという特別な必要条件は存在せず、代替の実施形態では、アクセスポイントはそれぞれ、単一の装置の一部、複数の装置の組み合せ、又はこれらの何らかの混成物を含むことができる。アクセスポイントは、狭帯域通信に代わって広帯域通信を処理し、又は狭帯域通信に加えて広帯域通信を処理するそれの一般的な能力を示すために、ここでは時々、“広帯域”アクセスポイントと呼ばれる。
・基地局コントローラ−一般に、無線通信セルのための調整及び制御を実行する装置である。基地局コントローラが単一の装置でなければならないという特別な必要条件は存在せず、代替の実施形態では、基地局コントローラは、単一の装置の一部、複数の装置の組み合せ、又はこれらの何らかの混成物を含むことができる。
・セル−一般に、ある基地局コントローラに関連付けられた領域であって、この領域において、顧客構内機器が当該基地局コントローラと通信し、かつ当該基地局コントローラが通信パラメータにわたる制御を実行する。ある好ましい実施形態では、セルはそれぞれ隣接していてコンパクトであるが、いずれの性質に関しても特別な必要条件は存在せず、セルは隣接しない部分領域を含んでもよく、また必ずしもコンパクトではない。
・通信リンク−一般に、情報を送信側から受信側へ伝送するための構成要素である。ある好ましい実施形態において、言及される通信リンクは、一般には無線の見通し線ポイント・ツー・ポイント通信リンクであるが、それら通信リンクがそのように制限される特別な必要条件は存在しない。
・顧客構内機器−一般に、顧客の場所で通信処理及びタスクを実行し、かつ無線通信セル内で基地局コントローラと協働して動作する装置である。顧客構内機器が単一の装置でなければならないという特別な必要条件は存在せず、代替の実施形態では、顧客構内機器は、単一の装置の一部、複数の装置の組み合せ、又はこれらの何らかの混成物を含むことができる。
・ＭＡＣパラメータ−一般に、無線通信リンクに関連し、通信リンクのメディアアクセス制御に関連した特性又はパラメータのセットである。例えば、ＭＡＣパラメータは、（ａ）メッセージ毎に割り当てられるペイロードデータバイト数、（ｂ）肯定応答メッセージの頻度とメッセージ再送信試行の回数、（ｃ）アップストリーム通信に対して、ダウンストリーム通信に割り当てられた通信リンクの割合、などを含むことができる。
・物理パラメータ−一般に、無線通信リンクに関連し、通信リンク上での情報の物理的伝送に関連した特性又はパラメータのセットである。例えば、物理的特性は、（ａ）シンボル伝送レート、（ｂ）シンボル毎に割り当てられるペイロードデータビット数、（ｃ）シンボル毎に割り当てられる誤り検出又は訂正ビット数、などを含むことができる。
・伝搬又はルーティング−一般に、中間の反射器、中継器、もしくはルーティング又はスイッチング構成要素のような中間ポイントを用いて、送信者からあて先へメッセージを転送することである。
・セクタ−一般に、セル全体ではないセルの一部である。例えば、セルは、基地局コントローラからの方位角又は距離に応じて複数のセクタに分割されることが可能である。セクタが互いに共通地点を持ってはならない特別な必要条件は存在せず、それらはたがいに重なり合っていてもよい。
・無線通信システム−一般に、無線通信技術を使用する少なくとも１つの通信リンクを含む通信システムである。
・無線トランスポート層−一般に、無線トランスポートを使用して情報を送受信するための複数のプロトコル及び複数のプロトコルパラメータのセットである。ある好ましい実施形態では、無線トランスポート層は、物理トランスポート層を使用して無線トランスポート層が構築されかつＩＰのような論理トランスポート層によって無線トランスポート層が使用される、多層システムアーキテクチャの一部である。
【００１５】
先に述べたように、これらの用語のこうした一般的意味の説明は限定的であることを意図されず、単なる例示である。本願明細書を熟読すれば、当該技術における通常の技能を有する者には、これらの用語及び概念の拡張を含む本発明の他のアプリケーション及びさらなるアプリケーションが明らかとなるであろう。これらの他のアプリケーション及びさらなるアプリケーションは本発明の範囲及び精神の一部であり、当該技術における通常の技能を有する者には、さらなる発明又は過度の実験を行うことなく明らかとなるであろう。
【００１６】
システムのコンテキスト
無線通信システムにおいてポイント・ツー・マルチポイント無線通信を使用するシステムは、（コンピュータネットワークのような）ネットワークに接続された装置がメッセージを送信し、メッセージをルーティングしかつスイッチングし、メッセージを受信するシステムの一部として動作する。ある好ましい実施形態では、ネットワークに接続された（かつネットワークと統合化された）装置は、各パケットが伝送情報を含むヘッダとデータを含むペイロードとを有するパケットのシーケンスとして、これらのメッセージを送信し、ルーティングしかつ受信する。ある好ましい実施形態では、パケットフォーマットはＯＳＩモデルに適合し、このＯＳＩモデルでは、アプリケーションプロトコルのような相対的に高いレベルのプロトコル（ＦＴＰのような第５層）はトランスポートプロトコルのような相対的に低いレベルのプロトコル（ＴＣＰのような第４層）を使用し、トランスポートプロトコルはネットワークプロトコル（ＩＰのような第３層）を使用し、ネットワークプロトコルはメディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル（第２層）を使用し、メディアアクセス制御プロトコルは物理トランスポート技術（第１層）を使用する。ある好ましい実施形態では、パケットフォーマットは、通信障害から回復するために相対的に低いレベルのプロトコルがより高いレベルのプロトコルを使用するＯＳＩモデルに適合している。
【００１７】
ここで、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムは、第１層及び第２層に関連して説明され、特に、これが、第１層と第２層との相互作用と、これらの層と第３層との相互作用とに適用される場合について説明される。しかしながら、本発明の概念及び技術は、ＯＳＩモデルの他の層にも適用可能である。これらの概念及び技術をそのような他の層に適応させることは、過度の実験又はさらなる発明を必要とせず、本発明の範囲及び精神の内にある。
【００１８】
システムの構成要素
図１は、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第１のブロック図を示している。
【００１９】
システム１００は、無線通信セル１１０と、基地局コントローラ１２０と、１つ又は複数のセットの顧客構内機器１３０とを含む。システム１００はまた、セル１１０内における１つよりも多くのセクタ１１１にてなるセットと、各セクタ１１１内の０個又はそれよりも多くのアクセスポイント１４０にてなるセットと、システム１００の構成要素間で送信されるパケット１５０にてなるセットとを含む。
【００２０】
無線通信セル１１０は、大都市地区で見い出されることがあるような、全体的に六角形形状の領域である局地的地表面エリア（local surface area）を含む。全体的に六角形形状の領域を使用することは、それらの領域が局地的な領域を実質上間隙なしに敷き詰めることができるので、無線通信の技術では既知である。しかしながら、好ましい実施形態では無線通信セル１１０が全体的に六角形形状の領域を含んでいるが、この特定の形状を使用する特別な必要条件は存在せず、代替の実施形態では、他の形状又は敷き詰め方法の局地的地表面エリアを提供することが有益である場合もある。
【００２１】
基地局コントローラ１２０は、プロセッサと、プログラム及びデータメモリと、大容量記憶装置と、無線通信技術を使用して情報を送信又は受信するための１つ又は複数のアンテナとを含む。
【００２２】
基地局コントローラ１２０と同様に、顧客構内機器１３０の各セットも、プロセッサと、プログラム及びデータメモリと、大容量記憶装置と、無線通信技術を使用して情報を送信又は受信するための１つ又は複数のアンテナとを含む。
【００２３】
無線通信セル１１０内の複数の装置間の通信は、顧客構内機器１３０の各セットと基地局コントローラ１２０との間で１対１の原則で処理される。従って、基地局コントローラ１２０は顧客構内機器１３０の各セットと通信し、かつ顧客構内機器１３０の各セットは基地局コントローラ１２０と通信する。顧客構内機器１３０は、他の顧客構内機器１３０とは直接に通信しない。
【００２４】
基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０の各セットとの間の通信は、“ダウンストリーム（下流向き）”部分と“アップストリーム（上流向き）”部分とをそれぞれ含む個別のフレームに継続時間が分割される、時分割二重技術を使用して実行される。送信が送信側によって制御される既存のプロトコルとは異なり、基地局コントローラ１２０は、顧客構内機器１３０からの特別な要求がなくても、アップストリーム方向及びダウンストリーム方向の両方への送信を制御する。
【００２５】
各フレームのダウンストリーム部分の間に、基地局コントローラ１２０は送信し、情報を１つ又は複数のセットの顧客構内機器１３０へ送る。各フレームのアップストリーム部分の間に、基地局コントローラは、アップストリームの再送信のためのスロットを自動的に割り当てる。これは、顧客構内機器１３０からの、スロットに対する明示的な要求なしで発生する。各フレームの特有の態様は、含まれた開示内容において説明されている。時分割二重技術は、無線通信の技術では既知である。
【００２６】
アクセスポイント１
図１に示された第１のブロック図において、各アクセスポイント１４０は反射器１４１を含む。反射器は、無線通信の技術では既知である。
【００２７】
基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０へ送られる各パケット１５０は、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０への見通し線ではなく、反射器１４１を含むことがあるアクセスポイント１４０への見通し線で送られることが可能である。アクセスポイント１４０における反射器１４１は、パケット１５０を搬送する電磁波信号を第１のアウトバウンドパス１５１から第２のアウトバウンドパス１５２に反射させるので、パケット１５０は、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０までの間の見通しパスを用いる場合よりも良い形式で顧客構内機器１３０に到達する。
【００２８】
同様に、顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０へ送られる各パケット１５０は、顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０への見通し線ではなく、反射器１４１を含むことがあるアクセスポイント１４０への見通し線で送られることが可能である。アクセスポイント１４０における反射器１４１は、パケット１５０を搬送する電磁波信号を第１のインバウンドパス１５３から第２のインバウンドパス１５４に反射させるので、パケット１５０は、顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０までの間の見通しパスを使用する場合よりも良い形式で基地局コントローラ１２０に到達する。
【００２９】
アクセスポイント２
図２は、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第２のブロック図を示している。
【００３０】
図２に示された第２のブロック図において、各アクセスポイント１４０は中継器１４２を含む。中継器は、無線通信の技術では既知である。各中継器１４２は、増幅器と雑音除去回路とを含むような再生部（又は再調整部；reconditioning element）１４３を含む。
【００３１】
反射器１４１を含むアクセスポイント１４０の場合と同様に、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０へ送られる各パケット１５０は、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０への見通し線ではなく、アクセスポイント１４０への見通し線で送られることが可能である。アクセスポイント１４０では、パケット１５０が受信され、再生され（例えば、雑音が低減されて信号が再度増幅され）、アクセスポイント１４０からあて先の顧客構内機器１３０へと再送信されるので、パケット１５０は、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間の再生されることのないパスを使用する場合よりも良い形式で顧客構内機器１３０に到達する。
【００３２】
同様にまた、パケットを顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０へ送るために、中継器１４２を用いたアクセスポイント１４０が使用可能である。
【００３３】
アクセスポイント１４０は反射器１４１及び中継器１４２の両方を含むことが可能であり、かつこれらの組み合せを含むことも可能であって、そのため、パケット１５０は、アクセスポイント１４０への見通し線で送られ、そのアクセスポイント１４０において中継器１４２又はその変形物を使用して再生され、かつそのあて先（基地局コントローラ１２０又は顧客構内機器１３０のいずれか）への見通し線で再送信されることが可能である。
【００３４】
アクセスポイント３
図３は、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第３のブロック図を示している。
【００３５】
図３に示された第３のブロック図において、各アクセスポイント１４０は、セクタ１１１内又はセル１１０内で動作するルーティング又はスイッチング装置１４４を含む。ルーティング又はスイッチング装置１４４は、通信ネットワークの技術では既知である。
【００３６】
反射器１４１を含むアクセスポイント１４０の場合と同様に、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０へ送られる各パケット１５０は、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０への見通し線ではなく、アクセスポイント１４０への見通し線で送られることが可能である。アクセスポイント１４０では、パケット１５０が受信され、ルーティングされ（例えば、あて先の顧客構内機器１３０が決定され、パケット１５０はそのあて先の顧客構内機器１３０への見通し線で再送信され）、アクセスポイント１４０からあて先の顧客構内機器１３０へと再送信されるので、パケット１５０は、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間のルーティングされていないパスを使用する場合よりも良い形式で顧客構内機器１３０に到達する。
【００３７】
同様に、パケットを顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０へ送るために、ルーティング又はスイッチング装置１４４を用いたアクセスポイント１４０が使用可能である。
【００３８】
アクセスポイント１４０は、反射器１４１、中継器１４２及びルーティング又はスイッチング装置１４４のいずれか１つを含むことが可能であり、かつこれらの組み合せを含むことも可能である。そのため、パケット１５０は、アクセスポイント１４０への見通し線で送られ、そのアクセスポイント１４０でルーティング又はスイッチング装置１４４もしくはその変形物を使用してルーティングされるか又はスイッチングされ、そのアクセスポイント１４０で中継器１４２もしくはその変形物を使用して再生され、かつそのあて先（基地局コントローラ１２０又は顧客構内機器１３０のいずれか）への見通し線で再送信されることが可能である。
【００３９】
さらにルーティング又はスイッチング装置１４４は、ＡＣＬ（アクセス制御リスト）制限、ＱｏＳ（サービス品質）制限又は通信ネットワークの技術において知られたその他の制限のいずれかを用いて、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間の通信に対する制限を課すために使用可能である。本願明細書を熟読すれば、当業者は、こうした制限を課す可能性が本発明の範囲及び精神の一部であり、かつ過度の実験又はさらなる発明を必要としないということを理解するであろう。
【００４０】
アクセスポイント４
図４は、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第４のブロック図を示している。
【００４１】
図３に示された第３のブロック図の場合と同様に、図４に示された第４のブロック図では、各アクセスポイント１４０が、セクタ１１１内又はセル１１０内で動作するルーティング又はスイッチング装置１４４を含む。
【００４２】
パケット１５０をあて先の顧客構内機器１３０へ直接ルーティングし又はスイッチングするルーティング又はスイッチング装置１４４を含むアクセスポイント１４０の場合と同様に、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０へ送られる各パケット１５０は、基地局コントローラ１２０から顧客構内機器１３０への見通し線ではなく、アクセスポイント１４０への見通し線で送られることが可能である。アクセスポイント１４０では、パケット１５０が受信され、ルーティングされ（例えば、あて先の顧客構内機器１３０が決定され、パケット１５０が第２のアクセスポイント１４０への見通し線で再送信され）、アクセスポイント１４０からその第２のアクセスポイント１４０へと再送信される。パケット１５０は、第２のアクセスポイント１４０から再度受信され、ルーティングされる（例えば、あて先の顧客構内機器１３０が決定され、パケット１５０はあて先の顧客構内機器１３０への見通し線で再送信される）ので、パケット１５０は、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間のルーティングされていないパスを使用する場合よりも良い形式で顧客構内機器１３０に到達する。
【００４３】
同様に、中間のアクセスポイント１４０（ルーティング又はスイッチング装置１４４を含むか否かに関わらず）経由でパケットを顧客構内機器１３０から基地局コントローラ１２０へ送るために、ルーティング又はスイッチング装置１４４を用いたアクセスポイント１４０が使用可能である。
【００４４】
アクセスポイント５
図５は、頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第５のブロック図を示している。
【００４５】
図３に示された第３のブロック図の場合と同様に、かつ図４に示された第４のブロック図の場合と同様に、図５に示された第５のブロック図では、各アクセスポイント１４０が、セクタ１１１内又はセル１１０内で動作するルーティング又はスイッチング装置１４４を含む。
【００４６】
上述のアクセスポイント１４０と同様に、ルーティング又はスイッチング装置１４４を含むこれらのアクセスポイント１４０は、パケット１５０を当該アクセスポイント１４０間でルーティングし又はスイッチングすることが可能であって、パケット１５０を基地局コントローラ１２０から中間の複数のアクセスポイント１４０のセットを介して顧客構内機器１３０へとルーティングし又はスイッチングすることができる。パケット１５０のマルチホップルーティングは、通信ネットワークの技術において既知である。
【００４７】
各アクセスポイント１４０では、パケット１５０が受信され、ルーティングされ、かつアクセスポイント１４０から次のホップへ再送信される。上記次のホップから、この処理は、パケット１５０が顧客構内機器１３０への見通し線で送信されるまで反復され、従って、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間のルーティングされていないパスを使用する場合よりも良い形式で顧客構内機器１３０に到達する。
【００４８】
ある好ましい実施形態では、各アクセスポイント１４０は、下記の機能の内の少なくともいくつかを実行する能力のあるルーティング又はスイッチング装置１４４を含む。
【００４９】
・ＩＰルーティング−ルーティング又はスイッチング装置１４４は、ＩＰ層のルーティング又はスイッチングを使用してパケット１５０をルーティングすることができる。
・ＭＡＣルーティング−ルーティング又はスイッチング装置１４４は、ＭＡＣ層のルーティング又はスイッチングを使用してパケット１５０をルーティングすることができる。
・再適応化−ルーティング又はスイッチング装置１４４は、パケット１５０をより小さいユニットに分割し、より小さいユニットを収集してより大きいパケット１５０にするように、パケット１５０を再適応化することができる。
・ミニスケジューラ−ルーティング又はスイッチング装置１４４は、ルーティング、再適応化及び再送信に際してどのパケット１５０に優先権を与えるかを決定するためのスケジューリング機能を含むことができる。
【００５０】
ルーティング又はスイッチング装置１４４はまた、セル１１０内の単一のセクタ１１１内のみでルーティングし又はスイッチングするように、もしくはセル１１０内の複数のセクタ１１１間でルーティングし又はスイッチングするように構成されることも可能である。
【００５１】
アクセスポイント（さらに一般的なもの）
本願明細書を熟読すれば、当業者は、図面に示されかつここに説明されたアーキテクチャがいくつかの方法で実質的に一般化され得るということを認識するであろう。
【００５２】
第１に、セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することは、顧客構内機器１３０と協働してメッセージを送受信するための付加的な容量を基地局コントローラ１２０に追加することを可能にする。従って、（反射器１４１、中継器１４２、もしくはルーティング又はスイッチング装置１４４を用いた）複数のアクセスポイント１４０のセットは、アクセスポイント１４０のセットを通信の部分（サブ）ネットワークとして用いて基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間でメッセージがルーティングされるメッシュ状ネットワークを形成することができる。従って、通信の部分ネットワークは、（１）スイッチングネットワークにおける複数の中間ノードの分散型ネットワークであると同時に、（２）基地局コントローラ１２０による制御下の集中化されたスイッチングシステムである。例えば、複数のアクセスポイント１４０のセットは、ルーティング及びスイッチング（スケジューリング、サービス品質の保証、及びフロー管理のような、ルーティング及びスイッチングの他の態様を含む可能性もある）を実行するようにそれぞれ独立して動作する一方、基地局コントローラ１２０は、各アクセスポイント１４０の（含まれた開示内容に示されたような）ＰＨＹ及びＭＡＣパラメータを制御する。基地局コントローラ１２０はアクセスポイント１４０のそれぞれを別個に制御することが可能であり、もしくはセル１１０内又はセル１１０におけるセクタ内で使用するための大域的パラメータを決定することが可能である。
【００５３】
第２に、各アクセスポイント１４０は、基地局コントローラ１２０の機能のいくつか又は全てをセル１１０の一部に限ってのみ実行することができる。従って、単一のセル１１０内の単一のセクタ内では、基地局コントローラ１２０と当該セクタ内の複数のアクセスポイント１４０のセットとが協働してトラフィックを制御することで、セル１１０内にマイクロセルを形成することができる。任意の１つのマイクロセルが完全に単一のセクタ内に存在しなければならないという特別な必要条件は存在せず、複数のマイクロセルは複数のセクタの部分に広がって存在することが可能であり、又は複数のセル１１０の部分にすらも広がって存在することが可能である。このことはまた、基地局コントローラ１２０と複数のアクセスポイント１４０のセットとが協働して多層（multi-tier）セルラーアーキテクチャを保持することを可能にし、各マイクロセルは関連付けられたアクセスポイント１４０によって個々に制御され、複数のマイクロセルを含むセル１１０は基地局コントローラ１２０によって制御される。
【００５４】
第３に、セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することは、メッセージを送受信しかつセル１１０内のメッセージのフローを制御するための、増分の付加的な容量を基地局コントローラ１２０に追加することを可能にする。このことは、無線システムが、容量の急激な増大ではなく増分のステップで拡大することを可能にするので、“拡大する毎に支払う（pay as you grow）”展開システムを生成することができる。セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することが、基地局コントローラ１２０自体に、付加的な能力又は機能を有していることを要求するという、特別な必要条件は存在しない。
【００５５】
第４に、通信パスが見通し線でなければならないという特別な必要条件は存在しない。ある好ましい実施形態では、大部分の電磁波通信が見通し線で存在するが、電磁波通信が見通し線でない要素を含むことも可能である。最初の例は、第１の周波数ｆ１で実質的な反射問題を生じさせるが第２の周波数ｆ２では実質的な反射問題を生じない建物のような、異なる周波数における差分のあるバリアの透過である。第２の例は、見通し線でないパスを得るような、既知の周波数における電磁波通信の屈折である。第３の例は、通信定常波における第１のピークと第２のピークとの間の通信を結果的に生じさせるマルチパスの付加である。本願明細書及び含まれた開示内容を熟読すれば、当業者は、基地局コントローラ１２０がＰＨＹ層、ＭＡＣ層及び他の層のパラメータを操作して、見通し線でない条件下でもアクセスポイント１４０との通信を改善することができるということを認識するであろう。
【００５６】
第５に、セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することは、基地局コントローラ１２０がセル１１０内のサービス品質（ＱＯＳ）及びフロー管理を制御するための新たな機会を提供する。従って、基地局コントローラ１２０は、（１）直接的な通信の場合は固有のＰＨＹ及びＭＡＣパラメータを制御し、（２）アクセスポイント１４０を使用する間接的な通信の場合は固有のＰＨＹ及びＭＡＣパラメータを制御し、又は（３）顧客構内機器１３０との間接的な通信の場合はアクセスポイント１４０の個数及び位置を選択するかのいずれかによって、基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間のＱＯＳを制御することができる。従って、例えば、基地局コントローラ１２０は、アクセスポイント１４０を用いて顧客構内機器１３０にメッセージをルーティングするために、最短パス戦略の代わりに最良ＱＯＳ戦略を選択することができる。
【００５７】
第６に、本願明細書及び含まれた開示内容を熟読すれば、当業者は、セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することが、無線通信システムの展開を容易にするということを認識するであろう。基地局コントローラ１２０は、顧客構内機器１３０がそうであるように、多くの追加の場所に設けられることが可能である。さらに、基地局コントローラ１２０はＰＨＹ、ＭＡＣ及び他のパラメータを制御するので、無線通信システムを展開することと、アクセスポイント１４０を用いて基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間の許容可能な通信を達成することとがより容易になる。
【００５８】
第６に、本願明細書及び含まれた開示内容を熟読すれば、当業者は、セル１１０内にアクセスポイント１４０を追加することが、ＱＯＳ及びフロー管理に対する必要条件に関連して無線通信システムを使用することを容易にするということを認識するであろう。基地局コントローラ１２０はＰＨＹ、ＭＡＣ及び他のパラメータを制御するので、ＱＯＳ及びフロー管理について無線通信システムを管理することと、アクセスポイント１４０を用いて基地局コントローラ１２０と顧客構内機器１３０との間の許容可能な通信を達成することとがより容易になる。
【００５９】
本発明の一般性
本発明は、上述のサービスに必ずしも関連しない様々な使用の分野に対して一般的な適用可能性を有している。例えば、これらの使用の分野は、以下のものの内の１つ又は複数、もしくはこれらのいくつかの組み合せを含むことができる。
【００６０】
・本発明は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ、スペクトル拡散通信としても知られている）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及びこれらの組み合せのような、他の形式の無線通信に適用可能である。
・本発明は、物理パラメータ又はＭＡＣパラメータのような、動的に調整する通信パラメータから現在達成可能な有線（すなわち無線でない）通信に適用可能である。例えば、本発明は、等化パラメータが動的に調整されるものである、モデムを用いた有線通信に一般化されることが可能である。
・本発明は、衛星通信システム及び（マイクロ波タワー又は他の）ポイント・ツー・ポイント伝送システムのような、他の無線通信システムに適用可能である。
・本発明は、顧客構内機器が基地局コントローラ１２０に対して移動しない固定無線通信システムと、顧客構内機器が基地局コントローラ１２０に対して実質的に移動する移動無線通信システムとの両方に適用可能である。
【００６１】
本願明細書を熟読すれば、当業者には、本発明のその最も一般的な形式における他のアプリケーション及びさらなるアプリケーションが明らかになるであろうが、これらは本発明の範囲と精神の内にある。
【００６２】
代替の実施形態
ここには好ましい実施形態が開示されているが、本発明の概念、範囲及び精神の内にある多数の変形物が可能であり、本願明細書を熟読すれば、当業者にはこれらの変形物が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第１のブロック図である。
【図２】  頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第２のブロック図である。
【図３】  頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第３のブロック図である。
【図４】  頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第４のブロック図である。
【図５】  頑健なトポロジーを用いた無線通信のためのシステムの第５のブロック図である。
【符号の説明】
１００…システム、
１１０…セル、
１１１…セクタ、
１２０…基地局コントローラ、
１３０…顧客構内機器、
１４０…アクセスポイント、
１４１…反射板、
１４２…中継器、
１４３…再生部、
１４４…ルーティング又はスイッチング装置、
１５０…パケット。
【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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