(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整することができるように構成されたデバイスであって、
他のアドサブルなユニットに対してパケットを送信するように動作する部分と、
前記パケットの送信が成功したか失敗したかについて前記他のアドレサブルなユニットから確認応答パケットが受信されるか否かを決定し、確認応答が受信された場合に前記パケットの送信が成功した回数として第１の回数をカウントし、確認応答が受信されない場合に前記パケットの送信が失敗した回数として第２の回数をカウントするよう動作する部分と、
前記パケットの送信が成功したと決定された場合、
より冗長性の低い変調およびコーディング方式で、または、より低い送信電力で、次のパケットを送信し、
前記第１の回数が、１より大きい整数であるあらかじめ決定された数に達した場合には、前記ＣＣＡしきい値を増加させるように動作する部分と、
前記パケットの送信が失敗したと決定された場合、
失敗の理由がチャネル障害によるものであるか否かを決定し、
チャネル障害によるものであると決定された場合には、より冗長性の高い変調およびコーディング方式で次のパケットを送信し、
チャネル障害によるものでないと決定された場合には、より高い送信電力で次のパケットを送信し、
前記第２の回数が、１より大きい整数であるあらかじめ決定された数に達した場合には、前記ＣＣＡしきい値を減少させる
ように動作する部分と、
を備える、デバイス。
【請求項２】
前記送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、前記ＣＣＡしきい値を減少させるようにさらに動作する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
より冗長性の低い変調およびコーディング方式で、または、より低い送信電力で、次のパケットを送信するよう動作することは、
利用可能な最も低い冗長性の変調およびコーディング方式が、先に成功した前記パケットの送信のために使用されたか否かを決定するよう動作することと、
使用されていない場合に、次のパケットの送信においてより低い冗長性を有する変調およびコーディング方式を使用するよう動作することと、
使用されている場合に、より低い送信電力で次のパケットを送信するよう動作することと、
を含む、請求項１または２のいずれかに記載のデバイス。
【請求項４】
前記ＣＣＡしきい値を減少させるように動作することは、 前記パケットの先の送信において、利用可能または許容可能な最大の送信電力が使用された場合に、前記第２の回数が、あらかじめ決定された前記数に達したか否かを決定するよう動作することを含む、請求項１乃至３にいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットによって前記ワイヤレスネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットに記憶された、または前記アドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある量のリストから選択される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整する方法であって、前記方法は、前記アドレサブルなユニットで実行され、
他のアドサブルなユニットに対してパケットを送信することと、
前記パケットの送信が成功したか失敗したかについて前記他のアドレサブルなユニットから確認応答パケットが受信されるか否かを決定し、確認応答が受信された場合に前記パケットの送信が成功した回数として第１の回数をカウントし、確認応答が受信されない場合に前記パケットの送信が失敗した回数として第２の回数をカウントすることと、
前記パケットの送信が成功したと決定された場合、
より冗長性の低い変調およびコーディング方式で、または、より低い送信電力で、次のパケットを送信し、
前記第１の回数が、１より大きい整数であるあらかじめ決定された数に達した場合には、前記ＣＣＡしきい値を増加させることと、
前記パケットの送信が失敗したと決定された場合、
失敗の理由がチャネル障害によるものであるか否かを決定し、
チャネル障害によるものであると決定された場合には、より冗長性の高い変調およびコーディング方式で次のパケットを送信し、
チャネル障害によるものでないと決定された場合には、より高い送信電力で次のパケットを送信し、
前記第２の回数が、１より大きい整数であるあらかじめ決定された数に達した場合には、前記ＣＣＡしきい値を減少させることと、
を備える、方法。
【請求項８】
前記送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、前記ＣＣＡしきい値が減少される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
より冗長性の低い変調およびコーディング方式で、または、より低い送信電力で、次のパケットを送信することは、
利用可能な最も低い冗長性の変調およびコーディング方式が、先に成功した前記パケットの送信のために使用されたか否かを決定することと、
使用されていない場合に、次のパケットの送信においてより低い冗長性を有する変調およびコーディング方式を使用することと、
使用されている場合に、より低い送信電力で次のパケットを送信することと、
を含む、請求項７または８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＣＡしきい値を減少させることは、 前記パケットの先の送信において、利用可能または許容可能な最大の送信電力が使用された場合に、前記第２の回数が、あらかじめ決定された前記数に達したか否かを決定することを含む、請求項７乃至９にいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットによって前記ワイヤレスネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例する、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットに記憶された、または前記アドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある量のリストから選択される、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は、一般にワイヤレス通信方法およびデバイスに関し、より詳細には、ワイヤレス局のためのクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）しきい値を管理するための方法およびデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）技術は、過去１０年間で大幅に成熟しており、それは良好に機能し続けているが、最も基本的なサービスのために許容可能な性能を提供するのに苦労する（struggles）シナリオがある。特に、高密度展開のシナリオでは、性能が低下する可能性がある。この低下の主な原因の１つは、ＷＬＡＮｓが通常動作する無認可帯域内のデバイスの過密状態である。
【０００３】
一般に、ワイヤレスネットワークは、ワイヤレス局がワイヤードネットワークにワイヤレスに接続することを可能にするワイヤレスアクセスポイントを備える。ワイヤレス局は、たとえば８０２．１１ワイヤレスプロトコルを介してワイヤレスネットワークにワイヤレスに接続する機能を有するデバイスである。
【０００４】
ワイヤレス局の性能は、アクセスポイントからのその距離に応じて異なり得る。したがって、いくつかのシナリオでは、良い位置にある、たとえば、アクセスポイントに物理的に近接している局は、ネットワークのエッジにある局に損害を与えるまでに、アクセスポイントとの通信を支配し得る。これは、ネットワークユーザ間の不公平につながるだけではなく、ネットワーク上のスループットの全体的な低下につながる場合がある。したがって、ネットワーク上の公平性およびあらゆる場所を向上させるために、アクセスポイントおよび／または局を管理するための方法が必要とされている。
【０００５】
本発明は、図面と併せて以下の詳細な説明を読めば、より完全に理解および評価されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】局のＣＣＡしきい値調整がネットワークに及ぼす影響を示す図。
【図２】分散された局がそれらのＣＣＡしきい値を設定する様子を示す図。
【図３】ある実施形態によるアクセスポイントを示す図。
【図４】ＣＣＡしきい値と送信電力制御を設定するためのアルゴリズムを示す図。
【詳細な説明】
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣの基本的なアクセス方法は、衝突回避を伴うキャリアセンス多元接続（ＣＳＭＡ／ＣＡ）である。プロトコルは、パケット衝突を回避するために送信前に共有される媒体が利用可能かどうかを決定するためにキャリアセンシングを使用する。執筆時点では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格によってサポートされる２つのタイプのキャリアセンシングは、（ｉ）必須：物理的キャリアセンシング（ＰＣＳ）、および（ｉｉ）オプション：送信要求／送信可（ＲＴＳ／ＣＴＳ）ハンドシェイク方法を使用する仮想キャリアセンシング（ＶＣＳ）である。
【０００８】
ＶＣＳ方法は隠れ端末の問題を回避するように設計されていたが、これは追加のオーバーヘッドを招き、小さいパケットシナリオでは好まれない。物理的キャリアセンシングが好ましい方法であり、広く実装されている。物理的キャリアセンシングでは、局は媒体内のエネルギーレベルをサンプリングし（４μｓの期間の間）、その読取り値がキャリアセンシングしきい値を下回っている場合にのみ送信を開始する。このキャリアセンシングの方法は、クリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）と呼ばれ、しきい値は「ＣＣＡレベル」と呼ばれる。このＣＣＡレベルが、局の受信機感度を決定する。便宜上、受信機感度とＣＣＡレベルという用語を交換可能に使用しているが、これは、物理的な受信機感度を指すものとして理解されるべきではない。代わりに、この文脈における受信機感度という用語は、受信機がＣＣＡレベルの選択を通じて採用することを選択する感度を指すものとして理解されるべきである。
【０００９】
ＰＣＳの効果は、アクセスポイントを備えるワイヤレスネットワークを示す図１に示されている。アクセスポイントの送信範囲には５つのワイヤレス局が位置している。局は、送信チャネル上で送信する前に、データ送信がすでにそのチャネル上で行われているかどうかを評価しようと試みる。局がそうすることを可能にするために、それは、本明細書ではクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）しきい値と呼ばれるしきい値を定義する。このしきい値を超える信号が局によって受信される場合、他の局を含むデータ送信がすでに進行中であり、信号自体の送信を控えると結論づける。局は、受信された任意の信号が、設定されたしきい値よりも弱い／それよりも低い場合にのみ、チャネルはデータ送信においてそれ自体の試みに自由に適応させることができると結論づける。
【００１０】
局から発せられる信号は、常に、発する局からの距離とともに強度が低下する。その結果、データ送信のために使用されることを意図しているチャネルがクリアであるか否かを決定しようとする局から遠く離れた局によって送信されるデータまたは信号は、調査している局により近い局によって送信された信号よりも所与のＣＣＡしきい値を下回る可能性が高い。これは、局１（ＳＴＡ１）の例を使用して図１に示されている。ＳＴＡ１のＣＣＡしきい値が−７２ｄＢｍに設定されている場合、５番目の局（ＳＴＡ５）によって送信された信号のみが有効なデータトラフィックとして認識されず、チャネルが使用可能か否かを決定するときにＳＴＡ１によって無視される。ＳＴＡ１は、ＳＴＡ５によって送信された信号を有効に送信されたデータ信号として認識しないが、ＳＴＡ１によって送信された信号とＳＴＡ５によって送信された信号との間でデータ衝突、またはより一般的には干渉が依然として発生する可能性があるため、この文脈では、ＳＴＡ５は隠れ端末と呼ばれる。
【００１１】
局３によって送信された信号は、送信チャネルを占有する信号として認識されるが、これらの信号はしきい値に近いくらいに弱くなる（ＳＴＡ３を「エッジ局」にする）。ＳＴＡ１のＣＣＡしきい値が−６２ｄＢｍに増加される場合、局３によって発せられた信号は、ＳＴＡ１によってもはや送信チャネルを占有する有効な信号として認識されず、ＳＴＡ２およびＳＴＡ４はエッジセルになる。
【００１２】
一般的に、８０２．１１規格は、すべてのアドレサブルな（addressable）ユニットを「局」（ＳＴＡ）と呼んでいる。インフラストラクチャ設定では、ＳＴＡ機能を有し、すべての分散された局も管理する集中型ユニットは、アクセスポイント（ＡＰ）と呼ばれる。
【００１３】
これまでのところ、８０２．１１ＭＡＣ実装形態は、静的なＣＣＡしきい値を使用している（しきい値の値は帯域幅にも依存し、たとえば、値は２０ＭＨｚでは−８２ｄＢｍ、４０ＭＨｚでは−７９ｄＢｍ、８０ＭＨｚでは−７６ｄＢｍなどである）。この固定された物理的なキャリアセンシングは、しばしば、ＳＴＡｓが控えめになり過ぎることにつながり、すなわち、たとえ媒体上で検出された信号だけが、パックされた衝突（packed clashes）または干渉を引き起こさない信号であっても、それらは、それら自体の信号を送信することを回避する。ＡＰに対するＳＴＡのロケーションに応じてＣＣＡレベルを適応させる方がより良いことがわかっている。しかしながら、最適なＣＣＡしきい値を見つけることは困難な問題である。
【００１４】
８０２．１１ワイヤレスリンクを介して送信されたフレームが、正常に送信された場合、受信機によって確認応答（ＡＣＫ）が発行されることになる。フレームが破損している場合、障害のタイプを区別して対応するアクションを取ることが可能であり得る。
【００１５】
動的な感度制御の原理の根底にあるアイデアは、隣接するネットワーク内の同じチャネル上で動作する他のＳＴＡｓのオーバーヒアを最小限に抑えるために、ＳＴＡのＣＣＡしきい値を変更することである。しかしながら、ＣＣＡしきい値をいつ適応させる（adapt）か、およびどれだけ適応させるかの詳細は、未解決の問題である。
【００１６】
一実施形態によれば、ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整することができるように構成されたデバイスが提供される。本デバイスは、成功したデータ送信を考慮してＣＣＡしきい値を増加させるように、および／または失敗したデータ送信を考慮してＣＣＡしきい値を減少させるように動作する部分（a part）を備える。
【００１７】
本デバイスは、１つまたは複数の失敗したデータ送信に続いて送信電力を増加させるように、および／または１つまたは複数の成功したデータ送信に続いて送信電力を減少させるようにさらに動作し得る。
【００１８】
本デバイスは、先行する失敗したデータ送信に続いて送信電力が増加された場合にのみ、失敗したデータ送信に続いてＣＣＡしきい値を減少させるようにさらに動作し得る。
【００１９】
本デバイスは、送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、ＣＣＡしきい値を減少させるようにさらに動作し得る。
【００２０】
本デバイスは、あらかじめ決定された数のそれぞれの成功または失敗したデータ送信に続いて、前記ＣＣＡしきい値を増加または減少させるようにさらに動作し得る。
【００２１】
本デバイスは、データ送信が失敗したという決定に続いて、データ送信がチャネル障害の結果として失敗したかどうかを確認し、データ送信がチャネル障害の結果として失敗した場合、失敗したデータ送信のために使用されるプロトコルよりも信頼性の低いチャネルに適応する変調およびコーディング方式を選択するようにさらに動作し得る。選択は、あらかじめ決定された利用可能な変調およびコーディング方式のリストの中から行われ得る。
【００２２】
ＣＣＡ値が増加または減少される量は、アドレサブルなユニットによってネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例し得る。
【００２３】
ＣＣＡ値が増加または減少される量は、アドレサブルなユニットに記憶された、またはアドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある（possible）量のリストから選択され得る。
【００２４】
別の実施形態によれば、ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整する方法が提供される。本方法は、アドレサブルなユニットで実行され、成功したデータ送信でＣＣＡしきい値を自律的に（autonomously）増加させること、および／または失敗したデータ送信でＣＣＡしきい値を自律的に減少させることを備える。
【００２５】
本方法は、１つまたは複数の失敗したデータ送信に続いて送信電力を増加させること、および／または１つまたは複数の成功したデータ送信に続いて送信電力を減少させることをさらに備え得る。
【００２６】
ＣＣＡしきい値は、先行する失敗したデータ送信に続いて送信電力が増加された場合にのみ、失敗したデータ送信に続いて減少され得る。
【００２７】
送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、ＣＣＡしきい値は減少され得る。
【００２８】
ＣＣＡしきい値は、あらかじめ決定された数のそれぞれの成功または失敗したデータ送信に続いて増加または減少され得る。
【００２９】
本方法は、データ送信が失敗したという決定に続いて、データ送信がチャネル障害の結果として失敗したかどうかを確認することと、データ送信がチャネル障害の結果として失敗した場合、失敗したデータ送信のために使用されるプロトコルよりも信頼性の低いチャネルに適応する変調およびコーディング方式を選択することとをさらに備え得る。
【００３０】
ＣＣＡ値が増加または減少される量は、アドレサブルなユニットによってネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例し得る。
【００３１】
ＣＣＡ値が増加または減少される量は、アドレサブルなユニットに記憶された、またはアドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある量のリストから選択され得る。
【００３２】
固定された物理的なキャリアセンシングは、ＳＴＡｓが控えめになり過ぎることにつながる場合があり、ＳＴＡｓは、たとえ他の送信が直接競合しなくても、その送信を延期する（露呈した端末問題）。ＣＣＡしきい値の増加は潜在的に隠れノードを導入し、ＡＣＫ衝突を含むパケットの衝突が増加することになる。図１に示されるように、受信機感度−７２ｄＢｍでＳＴＡ１によって聞かれたＳＴＡ３は、ＳＴＡ３が−６２ｄＢｍに切り替わるとき聞かれない。一方、ＤＳＣアルゴリズムは、潜在的に不利なユーザ（たとえば、セルエッジユーザ）にとって不公平となり得る。本発明者らは、スループットを最大化するＣＣＡしきい値レベルの最適化が困難な問題であることを認識した。
【００３３】
適応型ＣＣＡアルゴリズムは、ＳＴＡごとのスループット、全体的なＡＰ（ネットワーク）スループット、ＳＴＡ間の公平性、５番目のパーセンタイル（エッジユーザ）の公平性、さらには空間的な再利用を最大化することができる。
【００３４】
図２は、局をさらに詳細に示す。局は、ワイヤレスネットワークインターフェース１０、クリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）モジュール２２および送信要求／送信可（ＲＴＳ／ＣＴＳ）モジュール２４を備えるコントローラ２０、ならびにメモリ３０を備える。ワイヤレスネットワークインターフェース１０は、アンテナ１５に結合されている。
【００３５】
ワイヤレスネットワークインターフェース１０は、無線周波数スペクトルで定義された複数の無線周波数チャネルの１つまたは複数上でアンテナ１５を使用して信号を送受信するように動作可能である。コントローラ２０は、図１に示されるように、たとえば、局またはアクセスポイントに通信プロトコルに従って信号を送受信するようにワイヤレスネットワークインターフェース１０を管理するように構成される。コントローラは、メモリ３０と通信可能に接続されている。ＣＣＡモジュール２２は、図１に関連して説明されたように、アクセスポイントにおけるパケット衝突を低減するために、チャネルがいつクリアになるかを決定する。ＲＴＳ／ＣＴＳモジュール２４は、ＲＴＳおよびＣＴＳパケットの交換を制御する。
【００３６】
図４は、本発明のある実施形態によるアルゴリズムを示す。本実施形態のアルゴリズムは分散されて実行され、すなわち、必要に応じて、個々の局（ＳＴＡｓ）が、スループットが最大化されるように、それらのＣＣＡしきい値および送信電力を適応させる。
【００３７】
ＡＰｓは定期的にビーコンを送信する。受信ＳＴＡにおけるリンク品質がしきい値を上回っている場合、ＡＰに関連付けられるすべてのＳＴＡｓはこのビーコンを受信する（ステップ２１０）。ＳＴＡは、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）としてのリンク品質をＲ（ｄＢｍ）として推定する。リンク品質を推定するための技法は当該技術分野において知られており、この理由で本開示では詳細には記載されていない。
【００３８】
ステップ２２０において、ＳＴＡは、Ｒ値に基づいて初期送信電力（Ｐt）、ＭＣＳ、および初期ＤＳＣレベル（デフォルト−８２ｄＢｍ、またはｍｉｎ（Ｒ−Ｍ，Ｌ））を設定し、ここでＭはマージン値である。ＳＴＡがそのＡＰに近い場合に対応するために、局の受信機感度がそれを超えて上がることが許可されない値「Ｌ」もある。したがって、初期受信機感度は−８２ｄＢｍまたはｍｉｎ（Ｒ−Ｍ，Ｌ）のいずれかに設定され得る。すべてのカウンタも０に設定される。
【００３９】
送信電力は、デフォルト値に設定されることがあり、代替的に、図４のステップ２２０に示されるように、ＡＰとの成功したデータ交換に必要な信号対ノイズ比に一致するか、またはわずかなマージンだけそれを超える、ＡＰで受信された信号の信号対ノイズ比を生成するために十分な電力レベルに設定されることがある。
【００４０】
初期化後、ＳＴＡはパケット送信を開始する（ステップ２３０）。パケットがＡＰによって正常に受信された場合、ＳＴＡは、ステップ２４０において、確認応答（ＡＣＫ）パケットが受信されたことを決定することができ、ステップ２５０において、確認応答カウンタＡｃｋ＿ｃｏｕｎｔが増分される。
【００４１】
表１は、ネットワーク内の／８０２．１１ａｃ規格での局によるデータ送信のために採用され得る変調およびコーディング方式パラメータのリストを示す。
【表１】
0006419942.tif 000002
表２は、表１に記載された上記のＭＣＳインデックスが使用され得る前に必要とされるＳＮＲを示す。
【表２】
0006419942.tif 000003
ＭＣＳインデックス値は、空間ストリームの数、変調、およびコードレートの組合せを与える。８０２．１１−２０１２規格に従って、ＭＣＳは０と７６との間の値をとる。オプションが１０に限定されている８０２．１１ａｃでは、ＭＣＳの選択がより簡単になった。ＭＣＳインデックスがより高いほど、データ送信におけるエラーが修正され得る可能性はより低くなる。したがって、ＭＣＳインデックスがより高いほど、より低い冗長変調およびコーディング方式を示す。本実施形態では、変調およびコーディング方式の選択は、表１および／または表２の内容に基づき得る。より多数またはより少数の変調およびコーディング方式を備える代替の表も使用され得る。一実施形態では、関連する１つまたは複数の表は、参照を容易にするために局のメモリに記憶される。
【００４２】
パケットが正常に送信された場合、成功した送信を行うために使用されるものより低い冗長性を有する符号化方式を使用するための範囲があり得る。そのような「冗長性の低い」コーディング方式を選択することにより、送信帯域幅を増大させることが可能になる。代替的に、または追加的に、局のバッテリ寿命を維持する、および／または他のデバイスもしくは異なるネットワーク内のデバイスとのパケット衝突／干渉の可能性を低減するために、送信のために使用される電力が減らされ得る。
【００４３】
本実施形態では、ステップ２６０において、利用可能な最高のＭＣＳインデックスを有するコーディングおよび変調方式が、最後に成功した送信のために使用されたか否かが確認される。使用されていない場合、ステップ２７０において、次により高いインデックスを有するＭＣＳ方式が次のデータ送信において使用されるようにセットアップされる。最高のインデックスを有する変調およびコーディング方式がすでに使用されている場合、ステップ２８０において最新のデータ送信のために使用される送信電力が最小要求送信電力を上回っていると決定された場合はステップ２９０において送信電力が減少されるか、またはステップ３００において最小送信電力で保持される。
【００４４】
本実施形態では、ＣＣＡしきい値を変更する決定は、Ｎ個のパケットにわたって計算される。ステップ３１０において、成功したＡＣＫのカウンタがＮに達したとわかった場合、受信機感度は、ステップ３２０において、マージンＭだけ増加した現在の受信感度および受信感度がそれを超えて上がることが許可されない最大値Ｌのうち低い方に減少される。しかしながら、ステップ３２０の増加は、適用されることになる新しい受信感度がアクセスポイントのＲＳＳＩ「Ｒ」を超えない場合にのみ適用される。これは、ステップ３１５において確認される。ステップ３２０において、確認応答カウンタ（Ａｃｋ＿ｃｏｕｎｔ）ならびにデータパケットを送信するための誤った試行回数をカウントするカウンタ（ｅｒｒ＿ｃｏｕｎｔ）がゼロにリセットされる。受信機感度を低下させることにより、送信の機会が増加し、局ごとのスループットに良い影響を及ぼす。確認応答カウンタがまだあらかじめ決定された値Ｎに達していない場合、受信機感度は同じままであり、プロセスはステップ２３０において次のデータパケットの送信に戻る。
【００４５】
一方、パケットが廃棄された場合、すなわち確認応答パケットが受信されないとき、方法は、エラーカウント（ｅｒｒ＿ｃｏｕｎｔ）を増加させることによって移動し、チャネル障害によりパケットが廃棄されたかどうかを確認することに進む（ステップ３３０）。８０２．１１ワイヤレスリンクを介して送信されたフレームは、（ｉ）ＰＨＹエラーとともに受信され得、ＰＨＹヘッダはノイズ／干渉によって破損し、受信機はフレームを復調できない、または（ｉｉ）ＣＲＣエラーとともに受信され得、ＰＨＹヘッダは正しく受信され、フレームは復号されるが、ＣＲＣチェックに失敗する、あるいは（ｉｉｉ）エラーなしで受信され得る。チャネル障害によりフレームが欠落しているか否かを調査する方法は当該技術分野においてよく知られており、この理由で本開示の文脈において詳細に説明される必要はない。これが当てはまる場合、および、ステップ３４０において、使用される変調およびコーディング方式が、最も冗長性を提供するもの（すなわち、インデックス０を有するもの）ではないと決定される場合、ステップ３５０において、変調およびコーディング方式のインデックスが１だけデクリメントされる。より堅牢な変調およびコーディング方式を選択することによって可能な送信レート／冗長性を適応させる際に、干渉の変動によってもたらされるあらゆるチャレンジが対処され得る。低いＳＩＮＲの影響を受ける局は、より低いＭＣＳに徐々に収束することが理解されよう。
【００４６】
ステップ３３０において、フレーム損失がチャネル障害の結果ではないと決定される場合、またはステップ３４０において、たとえ最も低いインデックスを有する変調およびコーディング方式が最後の送信で使用されたと決定された場合であっても、方法はステップ３６０に進み、そこで、最大利用可能／許容可能送信電力が最後の送信に使用されたかどうかが確認される。これが当てはまる場合、および、ステップ３７０において、エラーカウントｅｒｒ＿ｃｏｕｎｔがあらかじめ決定された値Ｎ（これは確認応答カウントに使用される値Ｎと同じあらかじめ決定された値であり得るが、異なる実施形態では、異なる値であり得る）を超えるとわかる場合、ステップ３８０において送信電力が増加され、Ａｃｋ＿ｃｏｕｎｔおよびｅｒｒ＿ｃｏｕｎｔカウンタがゼロに設定される。一実施形態では、局によって使用され得る送信電力値はあらかじめ決定されているので、ステップ３８０に示されるように、許容可能／あらかじめ決定された送信電力値のインデックスのみが増分されなければならない。代替的に、送信電力があらかじめ決定された量だけ増加され、更新された送信電力値が次の送信に使用するためにメモリに記憶されることも想定される。
【００４７】
ステップ３６０において、最後の送信試行で最大利用可能／許容可能送信電力Ｐｔが使用されたと決定され、ステップ３９０において、送信があらかじめ決定された回数Ｎより多く失敗したと決定された場合、ステップ４００および４１０のいずれかにおいて、受信感度が新しい値に設定される。ステップ４００に示されるように、受信値は、マージンＭだけ減少された現在の受信感度および受信感度がそれを超えて上がることが許可されない最大値Ｌのうち小さい方の値に設定される。しかしながら、ステップ３９５において、このようにして計算された受信感度がデフォルト最小値（この場合、−８２ｄＢｍ）よりも小さいと決定された場合、ステップ４１０において、受信感度はデフォルト値に設定される。そうではない場合、新しい受信感度は、ステップ４００において計算された値に設定される。
【００４８】
ステップ３７０およびステップ３９０のいずれかにおいて、エラーカウントがあらかじめ決定された数Ｎにまだ達していない場合、方法は、ステップ２３０において次のフレームを送信するために進む。
【００４９】
本実施形態のアルゴリズムでは、フレーム損失を克服するために、またはＭＣＳが最小のインデックス値に達していて、依然として成功した送信に至らない場合、送信電力制御が使用される。最近の８０２．１１ｈ−２００３規格は、そのようなインテリジェントＴＰＣをＭＡＣ層で実行可能にする送信電力報告メカニズムを提供する。
【００５０】
本実施形態のアルゴリズムでは、ＭＣＳを適応させることがそれ以上可能ではないとき（すなわち、現在のＭＣＳが最高値または最低値のいずれかに達したとき）、送信電力が適応される。しかしながら、送信電力が変更され得る前に、最高値または最低値に達するまでＭＣＳが変更される必要はないことが理解されよう。代替実施形態では、最高または最低のＭＣＳに達していない場合であっても、通過電力の変更が行われ得る。
【００５１】
ある実施形態では、適応後、送信電力が許容される最大送信電力に達した場合、ＣＣＡレベルはマージンＭだけ減少される。他の実施形態では、たとえ送信電力がその最大レベルに達していなくてもＣＣＡレベルが適応される。
【００５２】
ＳＴＡにおける送信電力の増加は、ＳＴＡとＡＰとの間のリンク（アップリンク）のＳＮＲを増加させる。したがって、ＡＰは、メッセージをより良好に受信／復号することができることになる。また、送信電力の増加は、ＳＴＡの送信および干渉範囲も増加させる。
【００５３】
一実施形態では、マージンＭの値は固定値である。別の実施形態では、アクセスポイントに関連付けられる局の数に応じて変化する／反比例する値が使用される。局がより少ない場合、ＳＴＡｓがＣＣＡレベルを変更するステップは、この実施形態では空間的再利用を利用するためにより大きくなる。しかしながら、より高密度のネットワークでは、マージンＭがより大きければ（たとえば、２０ｄＢ）、受信機感度のステップ変化がより大きくなる。そのような状況下で、結果として高い衝突を生じることなしに、ＳＴＡｓがＣＣＡしきい値を変更できるようになる可能性は非常に低い。たとえば、ネットワークのサイズの逆数（an inverse）（ＡＰに関連付けられるノードの数）にマッピングされた［１ｄＢ、２ｄＢ、５ｄＢ、１０ｄＢ、および２０ｄＢ］のステップにおいて変化するマージンＭを用いて、ＣＣＡの良好な制御が行使され得る。
【００５４】
局は、その周囲および環境に関する十分な知識を取得するならば、ネットワーク内の他のノードとの調整を必要とせずに、それらは、自ら動作することができる。さらに、送信電力制御は、損失を克服し、それによってスループット向上の機会を提供するために、５番目のパーセンタイル（セルエッジ）ユーザ、ならびにレガシーＳＴＡｓにいくつかの追加のメカニズムを与える。特にセルエッジユーザは、データ送信を向上させるためにそれらの送信電力を増加させることができ、アクセスポイントにより近く位置しているユーザは、エネルギーを節約するために送信電力を低減することができる。
【００５５】
上述された任意の、およびすべての実施形態によれば、より公平でより効率的なワイヤレスネットワークが達成され得る。いくつかの実施形態が説明されてきたが、これらの実施形態は単なる例示として提示されたものにすぎず、本発明の範囲を限定することが意図されるものではない。実際に、本明細書に記載された新規の方法およびデバイスは、様々な他の形態で実施され得る。さらに、本発明の趣旨から逸脱することなしに、本明細書に記載された方法およびデバイスの形態における様々な省略、置換、および変更が行われ得る。添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物は、本発明の範囲および趣旨に含まれるようなそのような形態または修正を包含するように意図されている。
以下、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整することができるように構成されたデバイスであって、前記デバイスが、成功したデータ送信を考慮して前記ＣＣＡしきい値を増加させるように、および／または失敗したデータ送信を考慮して前記ＣＣＡしきい値を減少させるように動作する部分を備える、デバイス。
［Ｃ２］
１つまたは複数の失敗したデータ送信に続いて送信電力を増加させるように、および／または１つまたは複数の成功したデータ送信に続いて送信電力を減少させるようにさらに動作する、［Ｃ１］に記載のデバイス。
［Ｃ３］
先行する失敗したデータ送信に続いて前記送信電力が増加された場合にのみ、失敗したデータ送信に続いて前記ＣＣＡしきい値を減少させるようにさらに動作する、［Ｃ２］に記載のデバイス。
［Ｃ４］
前記送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、前記ＣＣＡしきい値を減少させるようにさらに動作する、［Ｃ３］に記載のデバイス。
［Ｃ５］
あらかじめ決定された数のそれぞれの成功または失敗したデータ送信に続いて、前記ＣＣＡしきい値を増加または減少させるようにさらに動作する、［Ｃ２］、［Ｃ３］、または［Ｃ４］に記載のデバイス。
［Ｃ６］
データ送信が失敗したという決定に続いて、前記データ送信がチャネル障害の結果として失敗したかどうかを確認し、前記データ送信がチャネル障害の結果として失敗した場合、前記失敗したデータ送信に使用されたプロトコルよりも信頼性の低いチャネルに適応する変調およびコーディング方式を選択するようにさらに動作する、［Ｃ１］乃至［Ｃ５］のいずれか一項に記載のデバイス。
［Ｃ７］
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットによって前記ネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例する、［Ｃ１］乃至［Ｃ６］のいずれか一項に記載のデバイス。
［Ｃ８］
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットに記憶された、または前記アドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある量のリストから選択される、［Ｃ１］乃至［Ｃ７］のいずれか一項に記載のデバイス。
［Ｃ９］
ワイヤレスネットワークにおける通信に適したアドレサブルなユニットにおけるＣＣＡしきい値を動的に調整する方法であって、前記方法が、前記アドレサブルなユニットで実行され、成功したデータ送信で前記ＣＣＡしきい値を自律的に増加させること、および／または失敗したデータ送信で前記ＣＣＡしきい値を自律的に減少させることを備える、方法。
［Ｃ１０］
１つまたは複数の失敗したデータ送信に続いて送信電力を増加させること、および／または１つまたは複数の成功したデータ送信に続いて送信電力を減少させることをさらに備える、［Ｃ９］に記載の方法。
［Ｃ１１］
前記ＣＣＡしきい値が、先行する失敗したデータ送信に続いて前記送信電力が増加された場合にのみ、失敗したデータ送信に続いて減少される、［Ｃ１０］に記載の方法。
［Ｃ１２］
前記送信電力が最大化された後にデータ送信が依然として失敗である場合、前記ＣＣＡしきい値が減少される、［Ｃ１１］に記載の方法。
［Ｃ１３］
前記ＣＣＡしきい値が、あらかじめ決定された数のそれぞれの成功または失敗したデータ送信に続いて増加または減少される、［Ｃ１０］、［Ｃ１１］、または［Ｃ１２］に記載の方法。
［Ｃ１４］
データ送信が失敗したという決定に続いて、前記データ送信がチャネル障害の結果として失敗したかどうかを確認することと、前記データ送信がチャネル障害の結果として失敗した場合、前記失敗したデータ送信に使用されたプロトコルよりも信頼性の低いチャネルに適応する変調およびコーディング方式を選択することとをさらに備える、［Ｃ９］乃至［Ｃ１３］のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ１５］
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットによって前記ネットワークに存在するとして知られている、さらなるアドレサブルなユニットの数に反比例する、［Ｃ９］乃至［Ｃ１４］のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ１６］
前記ＣＣＡ値が増加または減少される量が、前記アドレサブルなユニットに記憶された、または前記アドレサブルなユニットに利用可能な、可能性のある量のリストから選択される、［Ｃ９］乃至［Ｃ１５］のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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