(57)【要約】  本発明は、協調を確立するために送信要求ＲＴＳ、受信準備完了ＣＴＳ及びパートナー受信準備完了ＰＣＴＳハンドシェーキングを使用する、既存の協調ＭＡＣプロトコルにおける自動パートナー選択に関するシステム６００、デバイス５００及び方法４００を提供する。本発明は、送信元５００．Ｓ．ｉがパートナー選択についての決定をすることなく、協調する意思のある「最善の」パートナー／中継器５００．Ｒ．ｋが、送信デバイス（即ち、送信元）のため送信先５００．Ｄ．ｊに情報を中継することを可能にする。即ち、本発明は、協調する意思のある最善のパートナー／中継器５００．Ｒ．ｋが、パートナー／中継器５００．Ｒ．ｋの選択において、送信元の関与なしに自動的に「ステップイン」することになる、新規な機構を提供する。この機構はコンテンションベースであり、及びパートナーは完全に分散された態様において、ローカル情報だけを使用して「選択される」。
2010505322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
協調無線通信システムであって、
協調ＭＡＣプロトコルと、
各デバイスが送信元、送信先及び中継器／パートナー並びにこれらの組み合わせのいずれかであるような態様で、前記協調ＭＡＣプロトコルを使用するよう構成される複数のデバイスとを有し、
前記協調ＭＡＣプロトコルが、
送信される各フレームに対するフォワードエラー制御と、
前記送信元デバイスにより送信されるＲＴＳ及び前記送信先デバイスにより送信されるＣＴＳの両方を受信する中継器／パートナーデバイスだけが、自己評価に基づき、情報が通信される前記送信元及び前記送信先に対してパートナーとして協調するかどうかを決定するよう、中継器／パートナーデバイスから協調を要求する前記送信元デバイス及び前記送信元の送信先デバイスに対するＲＴＳ、ＣＴＳ及びＰＣＴＳハンドシェーキング手順とを有する、協調無線通信システム。
【請求項２】
前記複数の中継器／パートナーデバイスが、
ＣＴＳフレーム及びＲＴＳフレームにおいて受信されたリンクデータと自己評価データとを格納するローカルメモリと、
−  前記リンクデータに基づき、前記リンクデータとしてリンクの品質を推定及び格納する品質推定要素と、
−  前記リンクデータに基づき、送信元と送信先との間の通信を中継する候補中継器／パートナーとして、前記中継器／パートナーデバイスの自己評価を評価及び格納する評価要素とを含むパートナー決定モジュールと、
前記自己評価が評価における所定の選択セットの１つであるとき、情報が通信される前記送信元及び前記送信先に対してパートナーとして協調するよう自己選択するパートナー参加モジュールとを更に有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記パートナー参加モジュールが、
送信元デバイスとして前記中継器／パートナーデバイスの制御のために実行される送信元要素と、
送信先デバイスとして前記中継器／パートナーデバイスの制御のために実行される送信先要素とを含むよう更に構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
自己選択を実行する候補中継器／パートナーデバイスが存在しないとき、前記送信元及び前記送信先が、ＤＡＴＡ及びＡＣＫフレームそれぞれにおける「予約持続時間」を修正し、未使用のチャネル時間が解放される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記候補中継器／パートナーデバイスがパートナーとして自己選択するとき、前記パートナーは、前記自己評価に基づき持続時間の間ビジートーンを送信し、前記パートナーが、前記送信元と前記送信先との間の中継器として機能したいという意欲を示すよう、ＰＣＴＳフレームの通信のためコンテンションを実行し、少なくとも１つのビジートーンを受信しない自己選択されたパートナーだけが、前記ＰＣＴＳフレームを送信するため、及び自己選択されたパートナーの間の衝突を回避するためにコンテンションを実行し、前記少なくとも１つのビジートーンを受信しない自己選択されたパートナーがそれぞれ、前記ＰＣＴＳフレームを送信する前に、１から所定の整数Ｎまでのアイドルスロットからランダムに選択されるバックオフ時間を待つため、前記パートナー参加モジュールのバックオフ要素を実行する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記自己評定が、優秀、良好、及び悪いからなるグループから選択される評価であり、前記評価における所定の選択セットは、２スロット及び１スロットに対して送信される対応するビジートーンを持つ、優秀及び良好からなるグループである、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記送信元要素が、ＣＴＳフレームの受信の後最短フレーム送信間隔＋１スロット時間の間ビジートーンを受信しない場合、前記送信元要素は、パートナーが存在しないという仮定に基づき、非協調シナリオに基づき通信を実行し、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後正しくＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、パートナーとして前記自己選択された中継器／パートナーと協調することにより通信を実行し、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後前記自己選択されたパートナーからエラーを伴うＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、非協調的なシナリオに基づき通信を実行し、及び前記送信元要素により続いて送信されるＤＡＴＡフレームにおいて協調の必要性がないことを示し、
前記自己選択されたパートナーが、前記送信元から協調の必要性を示すＲＴＳフレーム及びＤＡＴＡフレームの両方を受信する場合、前記自己選択されたパートナーだけが、後続においてパートナーとして参加するよう処理が実行されるべく、前記送信元が送信元要素を含むよう更に構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
無線通信システムで協調する方法において、
協調ＭＡＣプロトコルを提供するステップと、
各デバイスが、送信元、送信先、中継器／パートナー及びこれらの組み合わせのいずれかであるよう、前記協調ＭＡＣプロトコルを使用するよう構成される複数のデバイスを提供するステップとを有し、
前記協調ＭＡＣプロトコル提供ステップが、
送信された各ＤＡＴＡフレームのためフォワードエラー制御を含むステップと、
送信元デバイス及び前記送信元の送信先デバイスに対するＲＴＳ、ＣＴＳ及びＰＣＴＳハンドシェーキング手順を提供するステップとを有し、
前記ハンドシェーキング手順が、
(a)前記送信元デバイスにより送信されるＲＴＳ及び前記送信先デバイスにより送信されるＣＴＳの両方における中継器／パートナーデバイスからの協調をリクエストするステップと、
(b)前記送信されるＲＴＳ及び送信されるＣＴＳの両方を受信する中継器／パートナーデバイスが、情報を通信する前記送信元及び前記送信先とパートナーとして協調するか否かを自己評価に基づき決定するステップとを有する、方法。
【請求項９】
前記複数の各デバイスが、
前記ＣＴＳフレーム及び前記ＲＴＳフレームにおいて受信されるリンクデータ、及び前記中継器／パートナーデバイスにより生成される自己評価データを格納するローカルメモリと、
−  前記リンクデータとしてリンクの品質を推定及び格納するステップを実行する品質推定要素と、
−  前記リンクデータに基づき、前記送信元と前記送信先との間の通信の中継のため候補中継器／パートナーとして、自己評価のステップを実行し、及び前記デバイスのローカルメモリに前記自己評価を格納する評価要素とを含む、パートナー決定モジュールと、
前記格納された自己評価が評価における所定の選択セットの１つであるとき、情報を通信するステップを実行することにより前記送信元と前記送信先とに対してパートナーとして協調するステップを実行するため、自己選択を実行するパートナー参加モジュールとを備えるよう、前記デバイスを提供するステップを更に有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パートナー参加モジュールが、
送信元デバイスとして前記中継器／パートナーデバイスの制御のため実行される送信元要素を提供するステップと、
送信先デバイスとして前記中継器／パートナーデバイスの制御のため実行される送信先要素を提供するステップとを実行するよう更に構成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
自己選択する候補中継器／パートナーデバイスが存在しないとき、前記送信元及び前記送信先の両方が、個別のＤＡＴＡ及びＡＣＫフレームにおける「予約持続時間」を修正するステップを実行し、未使用のチャネル時間が解放される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記候補中継器／パートナーデバイスがパートナーとして自己選択するとき、前記パートナーが、
前記自己評価に基づき、持続時間の間ビジートーンを送信するステップと、
前記送信元と前記送信先との間の中継器として機能する意思を示すためＰＣＴＳフレームを通信するためのコンテンションを実行するステップであって、コンテンションを実行している自己選択されたパートナーの間での衝突を回避するため、前記少なくとも１つのビジートーンを受信しない自己選択されたパートナーだけが、コンテンションステップを実行する、ステップとを実行し、
前記少なくとも１つのビジートーンを受信しない各自己選択されたパートナーが、前記ＰＣＴＳフレームを送信する前に１からアイドルスロットまでのランダムに選択されるバックオフ時間を待つために前記パートナー参加モジュールのバックオフ要素を実行するステップを実行する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記自己評価が、優秀、良好、及び悪いからなるグループから選択される評価であり、評価における前記所定の選択セットは、前記自己評価により決定される２スロット及び１スロットでの対応するビジートーン通信持続時間を持つ、優秀及び良好からなるグループである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信元要素が、ＣＴＳフレームの受信の後最短フレーム送信間隔＋１スロット時間の間ビジートーンを受信しない場合、前記送信元要素は、パートナーが存在しないという仮定に基づき、非協調的なシナリオに基づき通信を実行するステップと、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後正しくＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、パートナーとして前記自己選択された中継器／パートナーと協調することにより通信を実行するステップと、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後前記自己選択されたパートナーからエラーを伴うＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、
(a)非協調的なシナリオに基づき通信を実行し、
(b)前記送信元要素により続いて送信されるＤＡＴＡフレームにおいて協調の必要性がないことを示す、ステップと、
前記自己選択されたパートナーが、前記送信元から協調の必要性を示すＲＴＳフレーム及びＤＡＴＡフレームの両方を受信する場合、前記自己選択されたパートナーだけが、後続においてパートナーとして参加するステップとを実行するような送信元要素を含むよう前記送信元を構成するステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
協調無線通信に関するデバイスであって、
協調ＭＡＣプロトコルと、
送信元、送信先及び中継器／パートナー並びにこれらの組み合わせのいずれかとして前記デバイスを制御するため、前記協調ＭＡＣプロトコルを使用するパートナー参加モジュールとを有し、
前記協調ＭＡＣプロトコルが、
送信される各フレームに対するフォワードエラー制御と、
前記デバイスが、前記送信元デバイスにより送信されるＲＴＳ及び前記送信元デバイスの送信先デバイスにより送信されるＣＴＳの両方を受信するときのみ、前記デバイスが、自己評価に基づき、情報を通信する前記送信元デバイス及び前記送信先デバイスに対してパートナーとして協調するかどうかを決定するよう、前記デバイスから協調を要求する前記送信元デバイスに対するＲＴＳ、ＣＴＳ及びＰＣＴＳハンドシェーキング手順と有する、協調無線通信システムに関するデバイス。
【請求項１６】
ＣＴＳフレーム及びＲＴＳフレームにおいて受信されるリンクデータと自己評価データとを格納するローカルメモリと、
−  前記リンクデータに基づきリンクの品質を推定及び格納する品質推定要素と、
−  前記リンクデータ及びリンクデータの品質に基づき、前記送信元と前記送信先との間の通信を中継する候補中継器／パートナーとして、前記デバイスを自己評価し、前記自己評価を格納する評価要素とを含む、パートナー決定モジュールと、
前記自己評価が評価における所定の選択セットの１つであるとき、情報を通信する前記送信元と前記送信先とに対してパートナーとして協調するよう前記デバイスを自己選択するパートナー参加モジュールとを更に有する、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記パートナー参加モジュールが、
送信元デバイスとして前記デバイスの制御のために実行される送信元要素と、
送信先デバイスとして前記デバイスの制御のために実行される送信先要素とを含むよう更に構成される、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記デバイスがパートナーとして自己選択し、及び前記少なくとも１つのビジートーンを受信しないとき、
前記デバイスが、前記自己評価に基づき、持続時間の間ビジートーンを送信し、
コンテンションを実行している他の自己選択されたデバイス間での衝突を回避するため、前記デバイスが、前記ＰＣＴＳフレームを送信する前、１から所定の整数Ｎのアイドルスロットからランダムに選択されるバックオフ時間を待つため、前記パートナー参加モジュールのバックオフ要素を実行し、
前記デバイスは、中継器として機能する意思のあることを示すため、ＰＣＴＳフレームの通信のためコンテンションを実行する、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記自己評定が、優秀、良好、悪いからなるグループから選択される評価であり、前記評価における所定の選択セットは、２スロット及び１スロットの対応するビジートーン送信持続時間を持つ、優秀及び良好からなるグループである、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記デバイスが、送信元デバイスとして機能するとき、
前記送信元要素が、送信先デバイスからＣＴＳフレームの受信の後最短フレーム送信間隔＋１スロット時間の間ビジートーンを受信しない場合、前記送信元要素は、利用可能なパートナーデバイスが存在しないという仮定に基づき、非協調的なシナリオに基づき通信を実行し、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後自己選択されたパートナーから正しくＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、前記ＰＣＴＳフレームを送信した前記自己選択されたパートナーと協調することにより通信を実行し、
前記送信元要素が、少なくとも１つのビジートーンの後自己選択されたパートナーからエラーを伴うＰＣＴＳフレームを受信する場合、前記送信元要素は、非協調的なシナリオに基づき通信を実行し、前記送信元要素により続いて送信されるＤＡＴＡフレームにおいて協調の必要性がないことを示すよう構成される送信元要素を、前記パートナー参加モジュールが更に有し、
前記デバイスが前記送信元から協調の必要性を示すＲＴＳフレーム及びＤＡＴＡフレームの両方を受信する場合、前記自己選択されたパートナーとしての前記デバイスだけが、パートナーとして参加する、請求項１９に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、協調を確立するために、送信要求（ＲＴＳ）、受信準備完了（ＣＴＳ）及びパートナー受信準備完了（ＰＣＴＳ）ハンドシェーキングを使用する、新しい協調ＭＡＣ（ＣＭＡＣ）プロトコルにおける自動パートナー選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
協調無線ネットワークにおいて、送信デバイス（即ち、送信元）は、部分的／完全な情報を受信デバイス（即ち、送信先）に送信するために、パートナー（即ち、中継器）に頼る。このように、送信先は、２本の異なる無線リンク／経路を介して、送信元及び中継器という２つのデバイスから情報を受信する。こうして、いわゆる空間ダイバーシティ利得がもたらされる。ダイバーシティ利得を最大化するために、良好なパートナーの選択は、協調無線ネットワークの性能にとって重要である。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリーのプロトコルは、チャネルを予約するため、及び隠れノード問題を防止するために、送信要求（ＲＴＳ）及び受信準備完了（ＣＴＳ）を使用する。協調ＭＡＣ（ＣＭＡＣ）プロトコルにおいて、協調は、ＲＴＳ／ＣＴＳ／ＰＣＴＳハンドシェーキング手順を介して、送信元、中継器及び送信先の間で確立される。まず、送信元は、ＲＴＳフレームを送信先に送信する。このＲＴＳフレームの受信に続いて、送信先は、ＣＴＳフレームを用いて送信元に応答する。いくつかの中継器が、パートナーとして役に立つつもりがあることを送信元及び送信先に知らせるために、選ばれたパートナーが、ＣＴＳフレームに続いてＰＣＴＳも送る。これらのハンドシェーキングフレームも、データ通信のために無線チャネルを予約する。このハンドシェーキング手順に関するタイムラインが、図１に示される。
【０００４】
既存のＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークにおいて、協調を可能にするために、ＲＴＳフレーム１０１は、送信元及び送信先アドレスとは別のパートナーのアドレスを含むよう修正される。ＲＴＳを受信すると、送信先はＣＴＳ１０２を送り、パートナーはパートナー受信準備完了（ＰＣＴＳ）１０３を送信する。その後、送信元は、中継器及び受信器の両方にフォワードエラー制御（ＦＥＣ）２０２（例えば、リードソロモン符号化）と共に、（部分的な）データ１０４を送る。送信先は、ＦＥＣ２０２と共にデータフレーム１０４を受信するが、直ちにＡＣＫで応答するわけではない。その代わりに、新規なＦＥＣ２０３又は送信元により送られたのと同じＦＥＣと共にデータ１０５の第２の部分をパートナーが送信するのを、送信先は待つ。すべての通信は、使用されるＰＨＹ（物理層）により支配される送信器／受信器ターンアラウンド時間を考慮するため、ＳＩＦＳ（最短フレーム送信間隔）時間２０１待ってから行われる。他の全てのデバイスは、それらの通信を延期するために受信フレーム（即ち、ＲＴＳ、ＣＴＳ又はＰＣＴＳ）の「持続時間」フィールドにより更新されるネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）を使用する。送信元を監視する(listen)ことができるデバイスは、ＲＴＳ１０１で指定される持続時間フィールドにより支配されるＮＡＶをセットし、及び送信先を監視するデバイスは、ＣＴＳ１０２で指定される持続時間フィールドによりＮＡＶをセットする。パートナーを監視するデバイスは、ＰＣＴＳ１０３で指定される持続時間フィールドで指定されるＮＡＶをセットする。
【０００５】
ＣＴＳ１０２がフェールする場合、ＣＭＡＣプロトコルはＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルと類似しており、ＩＥＥＥ８０２．１１に適用される規則及び規制が、ＣＭＡＣに適用される。
【０００６】
ＰＣＴＳ１０３通信がフェールする場合、送信元は、ＳＩＦＳに追加のタイムアウト３０１を加えた時間にそのデータフレーム１０４を送信先に送る。タイムアウト例として１つのスロット時間３０１が、図３に示されることに留意されたい。この際、パートナー及び受信器の両方から隠れたデバイスによって媒体がすぐ使用可能となるよう、送信元は新しい持続時間フィールドを反映する。このシナリオが、図３に示される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、送信元は、送信元と中継器との間のリンク品質、中継器と送信先との間のリンク品質、及び送信元と送信先とのリンク品質といった情報、又はネットワークトポロジに基づき、そのパートナーとして中継器を選択するべきである。しかしながら、送信元により最善のパートナー選択が与えられたとしても、そのパートナーが真に最善の選択ではない場合がある。なぜなら、送信元での意思決定は、利用可能な完全な知識を用いてなされることができないからである。この状況は、意思決定プロセスにパートナーを組み込むよう修正されることを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、協調を確立するため送信要求（ＲＴＳ）、受信準備完了（ＣＴＳ）及びパートナー受信準備完了（ＰＣＴＳ）ハンドシェーキングを使用する、既存の協調ＭＡＣ（ＣＭＡＣ）プロトコルにおける自動的なパートナー選択に関するシステム、装置及び方法を提供する。本発明は、送信元がパートナー選択についての決定をすることなく、協調する意思のある「最善の」パートナーが、送信デバイス（即ち、送信元）に対する情報を中継することを可能にする。
【０００９】
即ち、本発明は、パートナー選択において、協調する意思のある最善の中継器が送信元の関与なしで自動的に「ステップインする」ことになる、新規な機構を提供する。
【００１０】
この機構はコンテンション(contention)ベースであり、パートナーは、完全に分散された態様でローカルの情報だけを使用して「選択される」。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＲＴＳ／ＣＴＳ／ＰＣＴＳハンドシェーキングに基づく、ＣＭＡＣプロトコルを示す図である。
【図２】協調通信に対する基本的なスキームを示す図である。
【図３】送信器が、ＳＩＦＳ＋ａＳｌｏｔＴｉｍｅを待って、受信器にデータを送信し、及び受信器がＡＣＫを用いて応答するようなＰＣＴＳ障害を示す図である。
【図４】本発明による自動パートナー選択を示す図である。
【図５】本発明に基づき修正される、ＣＭＡＣデバイスを示す図である。
【図６】本発明による、ＣＭＡＣ通信システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
当業者であれば、以下の説明は、説明目的で与えられ、限定するものではないことを理解されたい。当業者であれば、本発明の精神及び添付の特許請求の範囲に含まれる多くの変形例が存在することを理解されたい。本発明をあいまいにしないよう、既知の機能及び構造の不必要な詳細が、本書における説明から省略される場合がある。
【００１３】
送信元にパートナーを選択させる代わりに、本発明は、候補中継器が送信元及び送信先と協調するか否かを決定することを可能にするシステム、装置及び方法を提供する。送信元及び送信先の両方を監視する(hear)ことができる（即ち、両方のデバイスの近所にある）候補中継器だけが、パートナーになることに関して「良好な」候補である点を留意されたい。送信元が中間の中継器の完全な近辺情報を持つわけではないので、ローカル情報に基づき協調するか否かを中間の中継器が決めることが意味をなす。
【００１４】
本発明の方法が、図４に示され、次のステップを含む。
【００１５】
１．送信元が、ＲＴＳフレーム１０１を送信するステップ。
【００１６】
２．送信先が（ステップ１のＲＴＳフレーム１０１から得られる）送信元と送信先との間のリンク情報を含むＣＴＳフレーム１０２を送信するステップ。
【００１７】
３．ＲＴＳ１０１及びＣＴＳフレーム１０２を受信する各中継器が、以下のステップを実行するステップ。
ａ．（受信ＲＴＳフレーム１０１に基づき）送信元と中継器との間の、及び（受信ＣＴＳフレーム１０２に基づき）送信先と中継器との間のリンク品質を算出／推定するステップ。
ｂ．ＣＴＳフレーム１０２に含まれる算出されたリンク品質及びリンク情報に基づき、パートナーとなるため中継器自身を評価する（優秀、良好、悪い）ステップ。
ｃ．自己評価で「優秀」及び「良好」の場合、中継器が、ＰＣＴＳフレーム１０３を送信するためのコンテンション前に、それぞれ２つのスロット及び１つのスロットのためビジートーンを送信し、それ以外の場合には、沈黙を守るステップ。
ｄ．送信されたビジートーン４０２を受信しない(hear)中継器が、
−  １からＮの間でランダムに選択されたスロット数の間バックオフを実行するステップと、
−  ＰＣＴＳフレーム１０３を送信するためコンテンションを実行するステップとを実行するステップ。
【００１８】
４．ＣＴＳフレーム１０２の受信の後ＳＩＦＳ（short inter frame space）＋１スロット時間において、送信元が任意のビジートーン４０２を受信しない場合、パートナーがいないという仮定に基づき、非協調シナリオに基づき送信元が通信を実行するステップ。
【００１９】
５．任意のビジートーン４０２の受信の後、送信元がフレームを正しく受信する場合、送信元が、パートナーとしてＰＣＴＳフレーム１０３の送信器（中継器）を用いて処理を進めるステップ。
【００２０】
６．任意のビジートーン４０２の受信の後、送信元がエラーを伴うフレームを受信する場合、送信元により送られるＰＣＴＳ１０３及びＤＡＴＡ１０４フレーム両方において協調通信の取消を示す非協調的シナリオに基づき、送信元が処理を進めるステップ。
【００２１】
７．送信元により送信されるＰＣＴＳ１０３及びＤＡＴＡ１０４フレームの両方において送信元が協調通信の必要性を示すとき、中継器だけが協調通信に参加するステップ。
【００２２】
８．協調する中継器が存在しないとき、送信元及び送信先が未使用のチャネル時間をリリースするため、それらのＤＡＴＡ１０４及びＡＣＫ２０４フレームにおける「予約持続時間」を修正するステップ。
【００２３】
提案された手法を使用する利点は、以下のものを含む。
・パートナー選択が、フレーム毎に基づき実行されることができ、従って、動的なトポロジを用いる無線ネットワークに適している。
・パートナー選択が、中間の中継器によりなされる。中間の中継器は本質的に、好適な選択をするためのより良好な（及び、おそらくより多くの）情報を持つ。
・パートナー選択が、完全に分散された態様において実現される。従って、可能性のある(potential)信号オーバヘッドが減らされる。
・ビジートーンを使用することの利点は、２つある。
１．中継器が協調するつもりがあるかどうかを送信元が２つ未満の時間スロットにおいて決定するのに役立つ。こうして、信号オーバヘッドが減らされる。
２．異なる「レート」の中継器の間での衝突確率が減らされる。
【００２４】
図５は、協調無線通信を実行するため本発明に基づき修正されるデバイス５００を示す。アドホックなネットワークに参加する各デバイスは、送信元、送信先及びパートナー協調機能を実行する。協調デバイスは、パートナー決定モジュール５０２、ローカル情報メモリ５０１、及びパートナー参加モジュール５０３を有する。
【００２５】
協調ＭＡＣプロトコルにおいて、デバイス５００は、非協調的送信元／送信先、協調的送信元／送信先（即ち、協調的送信又は受信）及び協調パートナー（パートナーとしての自己評価及び中継情報）からなるグループから選択される少なくとも１つのモードにあると考えられることが可能である。協調モードは、他のデバイスの少なくとも１つの送信元及び送信先ペアに対して実行されることができる。デバイスは、現在ある送信先対するパートナーであり、後に別の送信元及び送信先ペアに対する協調パートナーとして機能するパートナーからの協調を探している送信元とすることができる。多くのモードの組合せが可能であるが、本発明は、候補パートナーの同意／知識なしに送信元が意思決定を行うものではなく、自己評価を実行し、この自己評価に基づき協調パートナーになるためコンテンションを実行するシステム、装置及びデバイス（候補パートナー）５００に関する方法を提供する。図５は、自己評価を実行し、及びこの自己評価に基づきパートナーになるためコンテンションを実行するよう修正されるデバイス５００を例示する。上述される以外の他の通信モードが、ＣＭＡＣプロトコルにより既にサポートされていると仮定される。
【００２６】
この点に関して、本発明による自動パートナー選択を実行するため、デバイス５００は、以下を含むよう修正されて構成される。まず、デバイス５００は、要求送信元の所与のペアに対してパートナーとしてデバイスの自己評価を実行する品質推定要素５０２．１を有するパートナー決定モジュール５０２を含む。この送信元は、ＲＴＳ１０１を送っており、送信先は、ＣＴＳ１０２を送っている。品質パートナー決定モジュールの評価要素５０２．２によりこの自己評価を実行し、及びローカル情報メモリ５０１に格納される自己評価５０１．２を生み出すため、デバイス５００は、通信を監視し、及びローカル情報メモリ５０１にリンクデータ５０１．１を格納する。このリンクデータは、例えば送信元から送信先５０１．１．１、送信元から中継器５０１．１．２、送信先から中継器５０１．１．３及びパートナーからパートナー５０１．１．４といったリンクに関するリンク情報を含む。
【００２７】
デバイス５００は、要求送信元及び送信先ペアに対するパートナーになるか否かを決定し、パートナーになるためのコンテンションを実行するパートナー参加モジュール５０３を更に有し、パートナーになるためにコンテンションを実行するとき使用するバックオフ要素を含む。パートナー参加モジュール５０３は、パートナーを探している、即ちパートナーに対するリクエストを含むＲＴＳ１０１を送る送信元として機能する、デバイス５００用の送信元要素５０３．２と、送信先として機能する、即ち、この送信先と協調的に通信するパートナーを探している送信元にＣＴＳ１０２を返信する、そのデバイス用の送信先要素５０３．３とを含む。
【００２８】
図６は、少なくとも１つの中継器デバイス５００（すなわち、５００．Ｒ．３）が本発明によるＣＭＡＣパートナーデバイスであるような通信システムを示す。
【００２９】
提案された手法を使用する利点は、以下から成る。
・パートナー選択が、フレーム毎ベースで実行され、従って、動的なトポロジを備える無線ネットワークに適している。
・パートナー選択が、中間の中継器５００．Ｒ．ｋにより実行される。中間の中継器は本質的に、より良好な選択をするためのより好適な（及び、おそらくより多くの）情報を持つ。
・パートナー選択が、完全に分散された態様において実現される。従って、可能性のある信号オーバヘッドが減らされる。
・ビジートーンを使用することの利点は、２つある。
１．中継器が協調するつもりがあるかどうかを送信元が２つの時間スロットにおいて決定するのに役立つ。こうして、信号オーバヘッドが減らされる。
２．異なる「レート」の中継器の間での衝突確率が減らされる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態が、図示及び説明されてきたが、本願明細書に記載される本発明の実施形態が、説明的なものであること、さまざまな変更及び修正がなされることができること、及び本発明の真の範囲を逸脱することなく均等物がその要素に対して置換されることができることは当業者であれば理解されるであろう。更に、その中心範囲から逸脱することなく本発明の教示を特定の状況に適応させるため、多くの修正が実行されることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために考察される最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されず、本発明が、すべての実現技術と同様に本願明細書に添付される請求項の範囲内に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。
【図１】
2010505322.tif 000003
【図２】
2010505322.tif 000004
【図３】
2010505322.tif 000005
【図４】
2010505322.tif 000006
【図５】
2010505322.tif 000007
【図６】
2010505322.tif 000008
【国際調査報告】
2010505322.tif 000009
2010505322.tif 000010