(57)【要約】１つの特徴は、他のネットワークのためのアド・ホック・ピア・ツー・ピア・ネットワークを既存のチャネル割当によって確立する。複数のピア・ツー・ピア・デバイス間の干渉を緩和するために、他の方向からの受信を最小にしながら、送信デバイスからの意図された信号の方向における受信に集中できるように、受信デバイス内の複数の受信チェーンが、ビームフォーミング係数を用いて設定される。同様に、受信デバイスはまた、送信デバイスの方向でビームフォームするために、複数のアンテナおよび送信チェーンを使用する。これによって、送信を、送信デバイスへ向ける。受信デバイスはまた、近くのデバイスに対して、複数の受信アンテナを用いていることを通知する。この情報は、送信放棄をよりインテリジェントに実行するために、近くのデバイスによって使用される。送信放棄および／または受信放棄の決定を行うために、ビームフォーミング情報を利用することによって、より良好な干渉緩和が達成されうる。
2010533454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイスとの無線ピア・ツー・ピア接続を容易にするために複数のアンテナを備えた第２のデバイスを動作させる方法であって、
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の受信チェーンを動作させることと、
前記第１のデバイスが前記第２のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、かつ、前記受信チェーンを用いて、前記複数のアンテナのおのおので受信される第１の送信要求信号を、前記第１のデバイスから受信することと、
第３のデバイスによって送信され、前記第３のデバイスが第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、前記複数のアンテナのおのおので受信される第２の送信要求信号を受信するためにモニタすることと、
おのおの前記複数のアンテナのうちの１つに対応する複数の受信ビームフォーミング係数を、前記複数のアンテナのおのおので受信された第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて決定することと、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す要求応答信号を、前記第１のデバイスへ送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記複数のアンテナのおのおので受信されるトラフィック信号を、前記第１のデバイスから受信することと、
前記複数のアンテナで受信した前記トラフィック信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合することと、
前記結合されたトラフィック信号を復号することと
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のデバイスは、前記複数のアンテナのうちの１つとおのおの接続されている複数の送信チェーンが備えられ、前記要求応答信号は、前記複数のアンテナを用いて前記送信チェーンによって送信され、前記方法はさらに、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのと掛け合わせて、重み付けられた要求応答信号を生成することと、
重み付けられた要求応答信号のおのおのを、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて送信することと
を備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のデバイスは、所与の時間において、前記複数のアンテナのうちの１つに、スイッチを介して接続される１つの送信チェーンが備えられており、前記要求応答信号は、前記複数のアンテナを用いて前記送信チェーンによって送信され、前記方法はさらに、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つと掛け合わせて、重み付けられた第１の要求応答信号を生成することと、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように前記送信チェーンを切り換えることと、
第１の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第１の要求応答信号を送信することと、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つと掛け合わせて、重み付けられた第２の要求応答信号を生成することと、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように、前記送信チェーンを切り換えることと、
第２の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第２の要求応答信号を送信することとを備え、
前記第２の要求応答送信時間スロットは、前記第１の要求応答送信時間スロットの後に続く請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに接続された１つの送信チェーンが、前記第２のデバイスに備えられ、前記要求応答信号は、前記第１のアンテナに接続された送信チェーンによって送信される請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合することと、
前記複数の受信アンテナから受信した前記第２の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合することと、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記結合された第２の送信要求信号の電力との比を計算することと、
前記計算された電力の比を閾値と比較することによって、前記計算された電力の比が許容できるかを判定することと、
前記第３のデバイスへ制御メッセージを送信することとをさらに備え、
前記制御メッセージは、前記計算された電力の比が許容可能であると判定された場合、前記第３のデバイスが、トラフィック信号の送信を続けることが許可されたことを示す請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合することと、
前記結合された第１の送信要求信号の電力を計算することと、
前記複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号の空間相関係数を計算することと、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記空間相関係数とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される要求応答信号の送信電力を決定することと
をさらに備える請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記要求応答信号の送信電力は、前記空間相関が掛け合わされた、前記結合された第１の送信要求信号の電力に設定される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
別の送信デバイスによって送信され、この送信デバイスが、さらに別の受信デバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第３の送信要求信号を、前記複数のアンテナのおのおので受信するためにモニタすることと、
前記複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号および第３の送信要求信号の空間相関係数を計算することと、
前記第１の送信要求信号と前記第２の送信要求信号との空間相関係数、および、前記第１の送信要求信号と前記第３の送信要求信号との空間相関係数のうちの最大値と、前記結合された第１の送信要求信号の電力とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される前記要求応答信号の送信電力を決定することと
をさらに備える請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
無線ピア・ツー・ピア通信ネットワーク内の第１のデバイスと通信するように構成された第２のデバイスであって、
前記第１のデバイスとの無線ピア・ツー・ピア通信接続を確立する送信機および受信機と、
複数のアンテナと、
前記送信機および受信機に接続された処理回路とを備え、
前記処理回路は、
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の受信チェーンを動作させ、
前記第１のデバイスが前記第２のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、かつ、前記受信チェーンを用いて、前記複数のアンテナのおのおので受信される第１の送信要求信号を、前記第１のデバイスから受信し、
第３のデバイスによって送信され、前記第３のデバイスが第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、前記複数のアンテナのおのおので受信される第２の送信要求信号を受信するためにモニタし、
おのおの前記複数のアンテナのうちの１つに対応する複数の受信ビームフォーミング係数を、前記複数のアンテナのおのおので受信された第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて決定し、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す要求応答信号を、前記第１のデバイスへ送信する
ように構成された第２のデバイス。
【請求項１１】
前記処理回路はさらに
前記複数のアンテナのおのおので受信されるトラフィック信号を、前記第１のデバイスから受信し、
前記複数のアンテナで受信した前記トラフィック信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合し、
前記結合されたトラフィック信号を復号する
ように構成された請求項１０に記載の第２のデバイス。
【請求項１２】
前記複数の送信チェーンのおのおのは、前記複数のアンテナのうちの１つに接続され、前記要求応答信号は、前記複数のアンテナを用いて前記送信チェーンによって送信され、
前記処理回路はさらに、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのと掛け合わせて、重み付けられた要求応答信号を生成し、
重み付けられた要求応答信号のおのおのを、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて送信する
ように構成された請求項１１に記載の第２のデバイス。
【請求項１３】
所与の時間において、前記複数のアンテナのうちの１つに、スイッチを介して選択的に接続される送信チェーンをさらに備え、
前記要求応答信号は、前記複数のアンテナを用いて前記送信チェーンによって送信され、
前記処理回路はさらに、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つと掛け合わせて、重み付けられた第１の要求応答信号を生成し、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように前記送信チェーンを切り換え、
第１の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第１の要求応答信号を送信し、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つと掛け合わせて、重み付けられた第２の要求応答信号を生成し、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように、前記送信チェーンを切り換え、
第２の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第２の要求応答信号を送信するように構成され、
前記第２の要求応答送信時間スロットは、前記第１の要求応答送信時間スロットの後に続く請求項１１に記載の第２のデバイス。
【請求項１４】
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに接続された１つの送信チェーンをさらに備え、前記要求応答信号は、前記第１のアンテナに接続された送信チェーンによって送信される請求項１１に記載の第２のデバイス。
【請求項１５】
前記処理回路はさらに、
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合し、
前記複数の受信アンテナから受信した前記第２の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合し、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記結合された第２の送信要求信号の電力との比を計算し、
前記計算された電力の比を閾値と比較することによって、前記計算された電力の比が許容できるかを判定し、
前記第３のデバイスへ制御メッセージを送信するように構成され、
前記制御メッセージは、前記計算された電力の比が許容可能であると判定された場合、前記第３のデバイスが、トラフィック信号の送信を続けることが許可されたことを示す請求項１４に記載の第２のデバイス。
【請求項１６】
前記処理回路はさらに、
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合し、
前記結合された第１の送信要求信号の電力を計算し、
前記複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号の空間相関係数を計算し、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記空間相関係数とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される要求応答信号の送信電力を決定する
ように構成された請求項１４に記載の第２のデバイス。
【請求項１７】
前記要求応答信号の送信電力は、前記空間相関が掛け合わされた、前記結合された第１の送信要求信号の電力に設定される請求項１６に記載の第２のデバイス。
【請求項１８】
前記処理回路はさらに、
別の送信デバイスによって送信され、この送信デバイスが、さらに別の受信デバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第３の送信要求信号を、前記複数のアンテナのおのおので受信するためにモニタし、
前記複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号および第３の送信要求信号の空間相関係数を計算し、
前記第１の送信要求信号と前記第２の送信要求信号との空間相関係数、および、前記第１の送信要求信号と前記第３の送信要求信号との空間相関係数のうちの最大値と、前記結合された第１の送信要求信号の電力とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される前記要求応答信号の送信電力を決定する
ように構成された請求項１６に記載の第２のデバイス。
【請求項１９】
無線ピア・ツー・ピア通信ネットワーク内の第１のデバイスと通信するように構成された第２のデバイスであって、
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の受信チェーンを動作させる手段と、
前記第１のデバイスが前記第２のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、かつ、前記受信チェーンを用いて、前記複数のアンテナのおのおので受信される第１の送信要求信号を、前記第１のデバイスから受信する手段と、
第３のデバイスによって送信され、前記第３のデバイスが第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、前記複数のアンテナのおのおので受信される第２の送信要求信号を受信するためにモニタする手段と、
おのおの前記複数のアンテナのうちの１つに対応する複数の受信ビームフォーミング係数を、前記複数のアンテナのおのおので受信された第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて決定する手段と、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す要求応答信号を、前記第１のデバイスへ送信する手段と
を備える第２のデバイス。
【請求項２０】
前記複数のアンテナのおのおので受信されるトラフィック信号を、前記第１のデバイスから受信する手段と、
前記複数のアンテナで受信した前記トラフィック信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合する手段と、
前記結合されたトラフィック信号を復号する手段と
をさらに備える請求項１９に記載の第２のデバイス。
【請求項２１】
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の送信チェーンをさらに備え、
前記要求応答信号は、前記複数のアンテナを用いて前記送信チェーンによって送信され、
前記第２のデバイスはさらに、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのと掛け合わせて、重み付けられた要求応答信号を生成する手段と、
重み付けられた要求応答信号のおのおのを、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて送信する手段と
を備える請求項２０に記載の第２のデバイス。
【請求項２２】
送信チェーンと、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つと掛け合わせて、重み付けられた第１の要求応答信号を生成する手段と、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように前記送信チェーンを切り換える手段と、
第１の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第１の要求応答信号を送信する手段と、
前記要求応答信号を、前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つと掛け合わせて、重み付けられた第２の要求応答信号を生成する手段と、
前記複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つに対応する、前記複数のアンテナのうちの１つに接続されるように、前記送信チェーンを切り換える手段と、
第２の要求応答送信時間スロットで、前記複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、前記重み付けられた第２の要求応答信号を送信する手段とをさらに備え、
前記第２の要求応答送信時間スロットは、前記第１の要求応答送信時間スロットの後に続く請求項２０に記載の第２のデバイス。
【請求項２３】
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに接続された送信チェーンをさらに備え、
前記要求応答信号は、前記第１のアンテナに接続された送信チェーンによって送信される請求項２０に記載の第２のデバイス。
【請求項２４】
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合する手段と、
前記複数の受信アンテナから受信した前記第２の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合する手段と、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記結合された第２の送信要求信号の電力との比を計算する手段と、
前記計算された電力の比を閾値と比較することによって、前記計算された電力の比が許容できるかを判定する手段と、
前記第３のデバイスへ制御メッセージを送信する手段とをさらに備え、
前記制御メッセージは、前記計算された電力の比が許容可能であると判定された場合、前記第３のデバイスが、トラフィック信号の送信を続けることが許可されたことを示す請求項２３に記載の第２のデバイス。
【請求項２５】
前記複数の受信アンテナから受信した前記第１の送信要求信号を、前記決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合する手段と、
前記結合された第１の送信要求信号の電力を計算する手段と、
前記複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号の空間相関係数を計算する手段と、
前記結合された第１の送信要求信号の電力と、前記空間相関係数とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される要求応答信号の送信電力を決定する手段と
を備える請求項２３に記載の第２のデバイス。
【請求項２６】
別の送信デバイスによって送信され、この送信デバイスが、さらに別の受信デバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第３の送信要求信号を、前記複数のアンテナのおのおので受信するためにモニタする手段と、
前記複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号および第３の送信要求信号の空間相関係数を計算する手段と、
前記第１の送信要求信号と前記第２の送信要求信号との空間相関係数、および、前記第１の送信要求信号と前記第３の送信要求信号との空間相関係数のうちの最大値と、前記結合された第１の送信要求信号の電力とに応じて、前記第１のデバイスへ送信される前記要求応答信号の送信電力を決定する手段と
をさらに備える請求項２５に記載の第２のデバイス。
【請求項２７】
ピア・ツー・ピア通信およびビームフォーミングを容易にするための回路であって、前記回路は、第１のデバイスとの無線ピア・ツー・ピア接続を容易にするために複数のアンテナを有する第２のデバイスで動作し、前記回路は、
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の受信チェーンを動作させ、
前記第１のデバイスが前記第２のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、かつ、前記受信チェーンを用いて、前記複数のアンテナのおのおので受信される第１の送信要求信号を、前記第１のデバイスから受信し、
第３のデバイスによって送信され、前記第３のデバイスが第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、前記複数のアンテナのおのおので受信される第２の送信要求信号を受信するためにモニタし、
おのおの前記複数のアンテナのうちの１つに対応する複数の受信ビームフォーミング係数を、前記複数のアンテナのおのおので受信された第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて決定し、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す要求応答信号を、前記第１のデバイスへ送信する
ように適応された回路。
【請求項２８】
第１のデバイスとの無線ピア・ツー・ピア接続を容易にするために複数のアンテナを備えた第２のデバイスのための命令群を備えた機械読取可能媒体であって、
前記命令群は、プロセッサによって実行された場合、前記プロセッサに対して、
前記複数のアンテナのうちの１つにおのおの接続された複数の受信チェーンを動作させ、
前記第１のデバイスが前記第２のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、かつ、前記受信チェーンを用いて、前記複数のアンテナのおのおので受信される第１の送信要求信号を、前記第１のデバイスから受信させ、
第３のデバイスによって送信され、前記第３のデバイスが第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示し、前記複数のアンテナのおのおので受信される第２の送信要求信号を受信するためにモニタさせ、
おのおの前記複数のアンテナのうちの１つに対応する複数の受信ビームフォーミング係数を、前記複数のアンテナのおのおので受信された第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて決定させ、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す要求応答信号を、前記第１のデバイスへ送信させる機械読取可能媒体。
【請求項２９】
ピア・ツー・ピア通信ネットワークにおける第３のデバイスで動作可能な方法であって、前記第３のデバイスは、第４のデバイスとの接続を有し、前記方法は、
前記第３のデバイスが前記第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第１の送信要求信号を、前記第４のデバイスに送信することと、
前記第４のデバイスが前記第３のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第１の要求応答信号を、前記第４のデバイスから受信するためにモニタすることと、
第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第２の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタすることと、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示し、かつ、前記第２の要求応答信号の後に受信される第３の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタすることと、
受信された第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を加え、結合信号を生成することと、
前記結合信号の電力を計算することと、
前記結合信号の計算された電力の関数である、前記第１のデバイスに対する干渉コストを計算することと、
前記計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信するかを判定することと、
トラフィック信号を送信すべきと判定された場合、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信することと
を備える方法。
【請求項３０】
前記第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を受信する前に、前記第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを受信することをさらに備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記制御メッセージは、前記第２のデバイスに備えられた複数の受信アンテナの数を示す情報を含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第４のデバイスとの無線ピア・ツー・ビア接続を有する第３のデバイスであって、
前記第４のデバイスとの前記無線ピア・ツー・ピア接続を確立する送信機および受信機と、
ピア・ツー・ピア・ネットワーク内で送信放棄を実行するように適応された処理回路とを備え、
前記処理回路は、
前記第３のデバイスが前記第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第１の送信要求信号を、前記第４のデバイスに送信し、
前記第４のデバイスが前記第３のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第１の要求応答信号を、前記第４のデバイスから受信するためにモニタし、
第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第２の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタし、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示し、かつ、前記第２の要求応答信号の後に受信される第３の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタし、
受信された第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を加え、結合信号を生成し、
前記結合信号の電力を計算し、
前記結合信号の計算された電力の関数である、前記第１のデバイスに対する干渉コストを計算し、
前記計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信するかを判定し、
トラフィック信号を送信すべきと判定された場合、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信する
ように構成された第３のデバイス。
【請求項３３】
前記処理回路はさらに、前記第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを受信するように構成された請求項３２に記載の第３のデバイス。
【請求項３４】
前記制御メッセージは、前記第２のデバイスに備えられた複数の受信アンテナの数を示す情報を含む請求項３２に記載の第３のデバイス。
【請求項３５】
第４のデバイスとの無線ピア・ツー・ビア接続を有する第３のデバイスであって、
前記第３のデバイスが前記第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第１の送信要求信号を、前記第４のデバイスに送信する手段と、
前記第４のデバイスが前記第３のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第１の要求応答信号を、前記第４のデバイスから受信するためにモニタする手段と、
第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第２の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタする手段と、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示し、かつ、前記第２の要求応答信号の後に受信される第３の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタする手段と、
受信された第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を加え、結合信号を生成する手段と、
前記結合信号の電力を計算する手段と、
前記結合信号の計算された電力の関数である、前記第１のデバイスに対する干渉コストを計算する手段と、
前記計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信するかを判定する手段と、
トラフィック信号を送信すべきと判定された場合、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信する手段と
を備える第３のデバイス。
【請求項３６】
前記第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを受信する手段をさらに備える請求項３５に記載の第３のデバイス。
【請求項３７】
ピア・ツー・ピア・ネットワークにおける干渉緩和のための回路であって、前記回路は、第４のデバイスとの無線ピア・ツー・ピア接続を有する第３のデバイス内で動作し、前記回路は、
前記第３のデバイスが前記第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第１の送信要求信号を、前記第４のデバイスに送信し、
前記第４のデバイスが前記第３のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第１の要求応答信号を、前記第４のデバイスから受信するためにモニタし、
第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第２の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタし、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示し、かつ、前記第２の要求応答信号の後に受信される第３の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタし、
受信された第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を加え、結合信号を生成し、
前記結合信号の電力を計算し、
前記結合信号の計算された電力の関数である、前記第１のデバイスに対する干渉コストを計算し、
前記計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信するかを判定し、
トラフィック信号を送信すべきと判定された場合、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信する
ように適応された回路。
【請求項３８】
前記回路はさらに、前記第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを受信するように適応された請求項３７に記載の回路。
【請求項３９】
第３のデバイスが、送信放棄を実行しながら、無線ピア・ツー・ピア通信ネットワーク内の第４のデバイスと通信するための命令群を備える機械読取可能媒体であって、
前記命令群は、
プロセッサによって実行された場合、前記プロセッサに対して、前記第３のデバイスが前記第４のデバイスにトラフィック信号を送信するつもりであることを示す第１の送信要求信号を、前記第４のデバイスに送信させ、
前記第４のデバイスが前記第３のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第１の要求応答信号を、前記第４のデバイスから受信するためにモニタさせ、
第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す第２の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタさせ、
前記第２のデバイスが前記第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示し、かつ、前記第２の要求応答信号の後に受信される第３の要求応答信号を、前記第２のデバイスから受信するためにモニタさせ、
受信された第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を加え、結合信号を生成させ、
前記結合信号の電力を計算させ、
前記結合信号の計算された電力の関数である、前記第１のデバイスに対する干渉コストを計算させ、
前記計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信するかを判定させ、
トラフィック信号を送信すべきと判定された場合、前記第４のデバイスへトラフィック信号を送信させる
機械読取可能媒体。
【請求項４０】
プロセッサによって実行された場合、前記プロセッサに対して、前記第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを受信させるための命令群をさらに備えるクレーム３９に記載の機械読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【優先権主張】
【０００１】
本特許出願は、２００７年７月９日に出願され本願の譲受人に譲渡され本明細書において参照によって明確に組み込まれている"Techniques for Choosing and Broadcasting Receiver Beamforming Vectors in Peer-to-Peer (P2P) Networks"と題された米国仮出願６０／９４８，６７１号に対する優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
少なくとも１つの態様は、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークにおける無線通信に関し、特に、受信機ビームフォーミング機能に基づいてモバイル局（ピア）が放棄閾値（yielding thresholds）を選択することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えばアドホック・ピア・ツー・ピア・ネットワークのように、ネットワーク・インフラストラクチャが存在しない無線ネットワークでは、端末は、他のピア端末との通信リンクを設定するために、ある一定の問題と格闘しなければならない。ピア・ツー・ピア・ネットワークのアド・ホック特性による１つの問題は、異なるピア・ツー・ピア送信間の干渉の緩和または阻止である。さらに詳しくは、ピア・ツー・ピア接続は、周波数スペクトルを共有するので、２つのピア・ツー・ピア送信が、互いに干渉する恐れがある。
【０００４】
したがって、ピア・ツー・ピア接続間の干渉を緩和する方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
ピア・ツー・ピア接続間の干渉緩和は、送信放棄／または受信放棄が行われるプロトコルによって達成されうる。そのような送信放棄および／または受信放棄はさらに、複数のアンテナ、受信チェーン、および／または送信チェーンの使用によりさらに改善されうる。
【０００６】
第１のデバイスとの無線ピア・ツー・ビア接続を容易にするために、複数のアンテナを備えた第２のデバイスが提供される。この第２のデバイスは、複数のアンテナのうちの１つとおのおの接続されている複数の受信チェーンを動作させることができる。第１のデバイスからの第１の送信要求信号が、第２のデバイスによって受信される。この第１の送信要求信号は、第１のデバイスが第２のデバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。この第１の送信要求信号は、受信チェーンを用いて、複数のアンテナのおのおので受信されうる。第２のデバイスは、第２の送信要求信号を受信するために（共有周波数スペクトルを）モニタする。第３のデバイスによって送信される第２の送信要求信号は、第３のデバイスが第４のデバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。第２の送信要求信号もまた、複数のアンテナのおのおので受信されうる。その後、第２のデバイスは、複数のアンテナのおのおので受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて、複数の受信ビームフォーミング係数を決定する。複数のビームフォーミング係数のおのおのは、複数のアンテナの１つに対応する。その後、第２のデバイスは、第１のデバイスへ要求応答信号を送信し、第２のデバイスが、第１のデバイスからのトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。その後、第２のデバイスは、第１のデバイスからのトラフィック信号を受信することができる。このトラフィック信号は、複数のアンテナのおのおので受信される。複数のアンテナで受信されたトラフィック信号は、複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合される。その後、第２のデバイスが、結合されたトラフィック信号を復号する。
【０００７】
一例において、第２のデバイスは、おのおのが複数のアンテナの１つに接続された複数の送信チェーンを備える。そして、これら複数のアンテナを持つ送信チェーンによって、要求応答信号が送信される。これを行うために、第２のデバイスは、送信されるべき要求応答信号を、複数の受信ビームフォーミング係数と掛け合わせ、重み付けられた要求応答信号が生成される。その後、重み付けられたおのおのの要求応答信号が、複数のアンテナのうちの対応する１つで送信される。
【０００８】
別の例では、所与の時間において、複数のアンテナのうちの１つと接続されるスイッチを介して接続される１つの送信チェーンが、第２のデバイスに備えられる。要求応答信号は、複数のアンテナを用いて送信チェーンによって送信される。その後、第２のデバイスは、この要求応答信号を、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つと掛け合わせ、重み付けられた第１の要求応答信号が生成される。送信チェーンは、複数のビームフォーミング係数のうちの第１の１つに対応する、複数のアンテナのうちの１つに切り換えられうる。重み付けられた第１の要求応答信号は、第１の要求応答送信時間スロット内で、複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて送信される。その後、第２のデバイスは、この要求応答信号を、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つと掛け合わせ、重み付けられた第２の要求応答信号が生成される。その後、送信チェーンは、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つに対応する複数のアンテナのうちの１つと接続するように切り換えられる。その後、重み付けられた第２の要求応答信号は、第２の要求応答送信時間スロット内で、複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、第２のデバイスによって送信される。第２の要求応答送信時間スロットは、第１の要求応答送信時間スロットの後に続く。
【０００９】
また別の例において、第２のデバイスに、複数のアンテナからの第１のアンテナに接続された１つの送信チェーンが備えられる。ここでは、要求応答信号が、第１のアンテナに接続された送信チェーンによって送信される。第２のデバイスは、複数の受信アンテナで受信された第１の送信要求信号を、決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合する。同様に、複数の受信アンテナで受信した第２の送信要求信号が、決定された複数のビームフォーミング係数を用いて結合される。その後、第２のデバイスは、結合された第１の送信要求信号の電力と、結合された第２の送信要求信号の電力との比を計算する。その後、第２のデバイスは、計算された電力比を閾値と比較することによって、計算された電力比を許容できるかを判定する。第２のデバイスによって第３のデバイスへ制御メッセージが送信されうる。計算された電力比が許容できると判定された場合、この制御メッセージは、第３のデバイスはトラフィック信号を送信し続けることを許可されたことを示す。
【００１０】
別の例において、複数のアンテナからの第１のアンテナに接続された１つの送信チェーンが第２のデバイスに備えられる。ここでは、第１のアンテナに接続された送信チェーンによって、要求応答信号が送信される。第２のデバイスは、決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて、複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号を結合する。その後、結合された第１の送信要求信号の電力が計算される。その後、複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号と第２の送信要求信号との空間相関係数が計算される。その後、第２のデバイスは、第１のデバイスに送信されるべき要求応答信号のための送信電力を決定する。そのような送信電力は、結合された第１の送信要求信号の電力、および空間相関係数に応じて決定されうる。１つの事例では、要求応答信号の送信電力は、結合された第１の送信要求信号の電力に、空間相関が掛け合わされたものでありうる。
【００１１】
別の例において、複数のアンテナからの第１のアンテナに接続された１つの送信チェーンが、第２のデバイスに備えられる。ここでは、要求応答信号が、第１のアンテナに接続された送信チェーンによって送信される。第２のデバイスは、複数のアンテナのおのおのにおいて第３の送信要求信号を受信するために（周波数スペクトルを）モニタしうる。この第３の送信要求信号は、別の送信デバイスによって送信され、この送信デバイスが、さらに別の受信デバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。複数の受信アンテナで受信した第１の送信要求信号と第３の送信要求信号との空間相関係数が、第２のデバイスによって計算されうる。その後、第２のデバイスは、第１の送信要求信号と第２の送信要求信号との空間相関係数、および第１の送信要求信号と第３の送信要求信号との空間相関係数、のうちの最大値と、結合された第１の送信要求信号の電力に応じて、第１のデバイスへ送信される要求応答信号の送信電力を決定することができる。
【００１２】
第４のデバイスとの接続を有する第３のデバイスもまた提供される。第３のデバイスは、第４のデバイスへ第１の送信要求信号を送信する。この第１の送信要求信号は、第３のデバイスが第４のデバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。第３のデバイスは、第４のデバイスから第１の要求応答信号を受信するために（周波数スペクトルを）モニタする。ここで第１の要求応答信号は、第４のデバイスが第３のデバイスからのトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。同様に、第３のデバイスは、第２のデバイスから第２の要求応答信号を受信するためにモニタする。第２の要求応答信号は、第２のデバイスが第１のデバイスからのトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。同様に、第３のデバイスはさらに、第２のデバイスから第３の要求応答信号を受信するためにモニタする。第３の要求応答信号は、第２のデバイスが第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。第３の要求応答信号は、第２の要求応答信号の後に受信される。その後、受信された第２および第３の応答信号が加算または結合され、結合信号が形成される。その後、結合信号の電力が計算されうる。第１のデバイスに対する干渉コストも計算される。この干渉コストは、結合信号の計算された電力の関数でありうる。
【００１３】
第３のデバイスは、計算された干渉コストを送信放棄閾値と比較することによって、第４のデバイスにトラフィック信号を送信すべきかを判定しうる。第３のデバイスは、干渉コストが送信閾値未満であると判定すると、第４のデバイスへトラフィック信号を送信する。第２の要求応答信号および第３の要求応答信号を受信する前に、第３のデバイスは、制御メッセージを受信する。この制御メッセージは、第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す。制御メッセージは、第２のデバイスに備えられた複数の受信アンテナの数を示す情報を含みうる。
【００１４】
本明細書に記載されたさまざまな機能は、無線デバイス、無線デバイスに組み込まれた回路またはプロセッサ、および／またはソフトウェアで実現されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
全体を通じて同一符号が対応して特定している図面と連携した場合、以下に示す詳細記述から、さまざまな特徴、特性および利点が明らかになる。
【図１】図１は、例えば広域ネットワークと連携してアド・ホック・ピア・ツー・ピア・ネットワークがどのように実現されるかを例示するブロック図である。
【図２】図２は、近くの他の無線端末への干渉をもたらす複数の無線端末がピア・ツー・ピア通信接続を確立する環境を例示するブロック図である。
【図３】図３は、他のピア・ツー・ピア送信からの干渉を緩和するために、いくつの受信アンテナが無線デバイスによって使用されるかの１つの例を例示する。
【図４】図４は、ビームフォーミングのための複数の受信チェーンを有する受信デバイスを例示するブロック図である。
【図５】図５は、第１の送信デバイスとのピア・ツー・ピア通信のために、複数の受信アンテナを有する第２の受信デバイス内で動作可能な方法を例示する。
【図６】図６は、ビームフォーミングのための複数の送信チェーンおよび受信チェーンを有する受信デバイスを例示するブロック図である。
【図７】図７は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信するための複数のアンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。
【図８】図８は、ビームフォーミングのための複数の受信チェーンおよび単一の切換送信チェーンを有する受信デバイスを例示するブロック図である。
【図９】図９は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信するための複数のアンテナおよび単一の切換送信チェーンを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。
【図１０】図１０は、複数の受信チェーンおよび単一の送信チェーンを有する受信デバイスを例示するブロック図である。
【図１１】図１１は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信するための単一の送信チェーンおよび複数の受信アンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。
【図１２】図１２は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信するための単一の送信チェーンおよび複数のアンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な別の方法を例示する。
【図１３】図１３は、より高い優先度を持つ第１のデバイスと第２のデバイスとの間の通信がなされるように、第４のデバイスへの送信をやめるべきかを判定する干渉元の第３のデバイスで動作可能な方法を例示する。
【図１４】図１４は、共有周波数スペクトルによって別の無線端末とのピア・ツー・ピア通信を容易にするように構成された第１の無線端末のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明では、本構成の完全な理解を提供するために、具体的な詳細が与えられる。しかしながら、これらの構成は、これら具体的な詳細なしで実現されうることが当業者によって理解されよう。例えば、不必要な詳細によって構成を不明確にしないように、回路ブロック図が示されうる。他の事例では、周知の回路、構造および技術が、これら構成を不明確にしないように、詳細に示される。
【００１７】
また、これら構成は、フローチャート、フロー図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして記述されることが注目される。フローチャートは、動作を連続的なプロセスとして示しているが、動作の多くは、並行してあるいは同時に実行されうる。さらに、動作の順序が変更されうる。動作が完了するとプロセスが終了する。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラム等に相当しうる。プロセスが機能に相当する場合、その終了は、呼出元の機能またはメイン機能への機能のリターンに相当する。
【００１８】
１または複数の例および／または構成では、説明された機能が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能はコンピュータ読取可能媒体に格納されうるか、あるいは、コンピュータ読取可能媒体上の１または複数の命令群またはコードとして送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体との両方を含む。これらは、コンピュータ・プログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは特別用途コンピュータによってアクセスされる利用可能な任意の媒体でありうる。限定ではない一例によって、そのようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望のプログラム・コード手段を命令群またはデータ構造の形式で搬送または格納するために使用され、しかも、汎用コンピュータや特別用途コンピュータ、あるいは汎用プロセッサまたは特別用途プロセッサによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能媒体と適切に称される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるｄｉｓｋおよびｄｉｓｃは、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイ・ディスクを含む。通常、ｄｉｓｋは、データを磁気的に再生し、ｄｉｓｃは、レーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれる。
【００１９】
さらに、記憶媒体は、データを格納するための１または複数のデバイスを表し、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュ・メモリ・デバイス、および／または、情報を格納するためのその他の機械読取可能媒体を含む。
【００２０】
さらに、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいはこれらの任意の組み合わせによって構成が実現されうる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアあるいはマイクロコードで実現される場合、必要なタスクを実行するためのプログラム・コードまたはコード・セグメントが、例えば記憶媒体またはその他の記憶媒体のようなコンピュータ読取可能媒体に格納されうる。プロセッサは、必要なタスクを実行することができる。コード・セグメントは、手順、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェア・パッケージ、クラス、あるいは、命令群、データ構造、またはプログラム文からなる任意の組み合わせを表すことができる。コード・セグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、またはメモリ・コンテンツの引渡しおよび／または受け取り行うことによって、別のコード・セグメントまたはハードウェア回路に接続されうる。情報、引数、パラメータ、データ等は、メモリ共有、メッセージ引渡し、トークン引渡し、ネットワーク送信等を含む任意の適切な手段によって、引渡し、転送、または送信されうる。
【００２１】
（概説）
１つの特徴は、既存のチャネル割当によって、別のネットワークのために、アド・ホック・ピア・ツー・ピア・ネットワークを確立する。複数のピア・ツー・ピア・デバイス間の干渉を緩和するために、別の方向からの受信を最小にしながら、送信デバイスからの意図された信号方向における受信に集中できるように、受信デバイスにおける複数の受信チェーンが、ビームフォーミング係数を用いて設定されうる。同様に、受信デバイスはまた、送信デバイスの方向においてビームフォームするために、複数のアンテナと１つの送信チェーンを用いる。これによって、送信デバイス方向の送信に集中することができる。受信デバイスはまた、近くのデバイスに対して、自分が複数の受信アンテナを適用していることを通知する。この情報は、送信放棄をよりインテリジェントに実行するために、近くのデバイスによって使用される。送信機および／または受信機の放棄を行うためにビームフォーミング情報を利用することによって、より良好な干渉緩和が達成されうる。
【００２２】
（アド・ホック通信システム）
中央ネットワーク・コントローラが介在することなく、２またはそれ以上の端末間で、アド・ホック・ピア・ツー・ピア無線ネットワークが確立されうる。いくつかの例において、無線ネットワークは、複数の無線端末間で共有される周波数スペクトル内で動作することができる。
【００２３】
図１は、例えば広域ネットワークと連携して、アド・ホック・ピア・ツー・ピア・ネットワークがどのようにして実現されるのかを例示するブロック図である。いくつかの例において、ピア・ツー・ピア・ネットワークおよび広域ネットワークは、同じ周波数スペクトルを共有することができる。他の例では、ピア・ツー・ピア・ネットワークは、例えばピア・ツー・ピア・ネットワーク用途に専用のスペクトルのような異なる周波数スペクトルにおいて動作する。通信システム１００は、１または複数の無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６、ＷＴ−Ｃ１１２を備えうる。３つの無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６、ＷＴ−Ｃ１１２しか示されていないが、通信システム１００は、任意の数の無線端末を含みうることが認識されるべきである。無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６、ＷＴ−Ｃ１１２は例えば、セルラ電話、スマート・フォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド・コンピュータ・デバイス、衛星ラジオ、全地球測位システム、ＰＤＡ、および／または、無線通信システム１００を介して通信するためのその他任意の適切なデバイスでありうる。
【００２４】
一例によれば、通信システム１００は、１または複数のアクセス・ノードＡＮ−Ａ１０４、ＡＮ−Ｂ１１０（例えば、基地局、アクセス・ポイント等）、および／または、１または複数のセクタ／セル／領域内の任意の数の別のアクセス・ノード（図示せず）を含みうる広域ネットワーク（ＷＡＮ）をサポートすることができる。これら他のアクセス・ノードは、無線通信信号を、受信したり、１または複数の無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６、ＷＴ−Ｃ１１２と、および／または互いへ送信したり、反復したり等する。アクセス・ノードＡＮ−Ａ１０４、ＡＮ−Ｂ１１０のおのおのは、送信機チェーンおよび受信機チェーンを備える。これらはおのおの、当業者によって認識されるように、信号送信および信号受信に関連する複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調機、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ等）を備えうる。オプション機能によれば、ＷＡＮによって通信する場合、無線端末は、通信システム１００によってサポートされている広域インフラ・ストラクチャ・ネットワークを介して通信している場合、信号をアクセス・ノードへ送信したり、および／または、信号をアクセス・ノードから受信したりする。例えば、無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６は、アクセス・ノードＡＮ−Ａ１０４を介してネットワークと通信することができる一方、無線端末ＷＴ−Ｃ１１２は、他のアクセス・ノードＡＮ−Ｂ１１０と通信することができる。
【００２５】
無線端末はまた、ローカル・エリア・ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク（例えばアド・ホック・ネットワーク）によって互いに直接的に通信することができる。ピア・ツー・ピア通信は、無線端末間で信号を直接的に転送することによって有効化されうる。したがって、信号は、（例えば、基地局のような）アクセス・ノードや、中央で管理されたネットワークを横切る必要はない。ピア・ツー・ピア・ネットワークは、（例えば家庭、事務所等のタイプの設定内の）ショート・レンジな高データ・レート通信を提供することができる。例えば、無線端末ＷＴ−Ａ１０２と無線端末ＷＴ−Ｂ１０６が、第１のピア・ツー・ピア・ネットワーク１０８を確立し、無線端末ＷＴ−Ｂ１０６と無線端末ＷＴ−Ｃ１１２が、第２のピア・ツー・ピア・ネットワーク１１４を確立する。
【００２６】
さらに、ピア・ツー・ピア・ネットワーク接続１０８、１１４はそれぞれ、同じような地理的領域内（例えば、互いの範囲内）における無線端末を含みうる。しかしながら、無線端末は、共通のピア・ツー・ピア・ネットワーク内に含まれるべき同じセクタおよび／またはセルに関連している必要はないことが認識されるべきである。さらに、ピア・ツー・ピア・ネットワークは、オーバラップすることができ、これによって、１つのピア・ツー・ピア・ネットワークが、より大きなピア・ツー・ピア・ネットワークとオーバラップしている領域、あるいはそれに含まれる領域内でも生じうる。また、無線端末は、ピア・ツー・ピア・ネットワークによってサポートされていないかもしれない。無線端末は、（例えば、同時にまたは連続的に）オーバラップする広域ネットワークおよび／またはピア・ツー・ピア・ネットワークを適用することができる。さらに、無線端末は、そのようなネットワークをシームレスに切り換えたり、または、同時に導入することができる。したがって、送信または受信している無線端末は、通信を最適化するために、ネットワークのうちの１または複数を選択的に適用することができる。
【００２７】
無線端末間のピア・ツー・ピア通信は、同時に起こりうる。例えば、無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６は、個別の機能のパフォーマンスを同期させるために、共通のクロック基準を利用することができる。無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６は、アクセス・ノードＡＮ−Ｎ１０４からタイミング信号を取得することができる。無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６はまた、例えばＧＰＳ衛星やテレビ放送局のようなその他のソースからもタイミング信号を取得することができる。例によれば、時間は、例えば、ピア発見、ページング、およびトラフィックのような機能のために、ピア・ツー・ピア・ネットワーク内で意味を持って分割されうる。さらに、おのおののピア・ツー・ピア・ネットワークが、自己の時間を設定できることも考慮される。
【００２８】
ピア・ツー・ピア接続におけるトラフィックの通信がなされる前に、２つのピア無線端末が互いの検出および識別を行う。このようなピア間の相互検出および識別がなされるプロセスは、ピア発見と称されうる。通信システム１００は、ピア・ツー・ピア通信の確立を望むピア（端末）が、定期的にショート・メッセージを送信し、他の送信を傍受することによって、ピア発見をサポートすることができる。例えば、無線端末ＷＴ−Ａ１０２（例えば送信無線端末）は、他の無線端末ＷＴ−Ｂ１０６（例えば受信無線端末）へと定期的に信号をブロードキャストまたは送信する。これによって、受信無線端末ＷＴ−Ｂ１０６は、送信無線端末ＷＴ−Ａ１０２の近傍にある場合、送信無線端末ＷＴ−Ａ１０２を識別できるようになる。識別後、アクティブなピア・ツー・ピア接続１０８が確立される。
【００２９】
ピア発見のための送信は、ピア発見インタバルと称される指定された時間内で定期的に生じうる。このタイミングは、プロトコルによって予め定められ、無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６に知られている。無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６はおのおの、自分自身を識別するために、それぞれの信号を送信することができる。例えば、無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６のおのおのは、ピア発見インタバルの一部の時間内で、信号を送信することができる。さらに、無線端末ＷＴ−Ａ１０２、ＷＴ−Ｂ１０６のおのおのは、ピア発見インタバルの残りの時間内で、他の無線端末によって送信された信号をモニタすることができる。一例によれば、この信号は、ビーコン信号でありうる。別の例によれば、ピア発見インタバルは、（例えば直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルのような）多くのシンボルを含むことができる。おのおのの無線端末ＷＴ−Ａ１０２は、無線端末ＷＴ−Ａ１０２による送信のために、ピア発見インタバル内の少なくとも１つのシンボルを選択することができる。さらに、おのおのの無線端末ＷＴ−Ａ１０２は、無線端末ＷＴ−Ａ１０２によって選択されたシンボル内の１つのトーンで、対応する信号を送信することができる。
【００３０】
ローカル・エリア・ピア・ツー・ピア・ネットワークおよび広域ネットワークは、通信を有効にするために、共通の無線スペクトルを共有することができる。したがって、帯域幅は、異なるタイプのネットワークを介してデータを転送するために共有されうる。例えば、ピア・ツー・ピア・ネットワークおよび広域ネットワークはともに、許可されたスペクトルを介して通信することができる。しかしながら、ピア・ツー・ピア通信は、広域ネットワーク・インフラストラクチャを利用する必要はない。
【００３１】
無線端末が互いを発見した後、それらは、接続を確立し始めることができる。いくつかの例において、接続は、２つの無線端末をリンクさせる。例えば、図１においては、接続１０８が、無線端末ＷＴ−Ａと端末ＷＴ−Ｂとをリンクさせる。端末ＷＴ−Ａ１０２はその後、接続１０８を用いて、端末ＷＴ−Ｂ１０６にトラフィックを送信することができる。端末ＷＴ−Ｂ１０６もまた、接続１０８を用いて、端末ＷＴ−Ａ１０２にトラフィックを送信することができる。
【００３２】
図２は、複数の無線端末が、近くにある他の無線端末へ干渉をもたらすピア・ツー・ピア通信接続を確立する環境を例示するブロック図である。ピア・ツー・ピア・ネットワーク２００は、周波数スペクトルを共有する、および／または同時に使用する複数の無線端末を含みうる。共有周波数スペクトルは、１または複数の送信チャネルおよび／または制御チャネルを含みうる。ここで、おのおのの送信（トラフィック）チャネルは、対応するトラフィック制御チャネルを有する。一例において、トラフィック制御チャネルは、通信を求めるトラフィック要求を、対応する送信（トラフィック）チャネルを介して送信するために使用されうる。
【００３３】
一例において、第１の無線端末ＷＴ  Ａ２０２は、第２の無線端末ＷＴ  Ｂ２０４への送信３１０を試みている一方、第３の無線端末ＷＴ  Ｃ２０６は、同じトラフィック・チャネル帯域幅リソースを用いて、第４の無線端末ＷＴ  Ｄ２０８への送信２１４を同時に試みている。第１の無線端末ＷＴ  Ａ２０２は、意図された送信機と称され、第２の無線端末ＷＴ  Ｂ２０４は、意図された受信機と称され、第３の無線端末ＷＴ  Ｃ２０６は、干渉者であると考えられる。このピア・ツー・ピア・ネットワーク２００では、送信チャネルと制御チャネルとのペアが、複数の無線端末ＷＴ  Ａ、ＷＴ  Ｂ、ＷＴ  Ｃによって共有されうる。しかしながら、そのような送信（トラフィック）チャネルおよび／または制御チャネルは、無線端末によって共有（例えば周波数スペクトル共有）されるので、無線端末間の望まれない干渉２１４’、２１０’をももたらしうる。例えば、送信２１０および送信２１４の両方が実際になされると、第３の無線端末ＷＴ  Ｃ２０６からの信号２１４’は、第２の無線端末ＷＴ  Ｂ２０４受信機に対する干渉とみなされ、第１の無線端末ＷＴ  Ａ２０２から所望の信号２１０を正しく復元する能力を低下させうる。したがって、第３の無線端末ＷＴ  Ｃ２０６から第２の無線端末ＷＴ  Ｂ２０４への干渉を管理するために、ある干渉管理プロトコルが必要とされる。この干渉管理プロトコルの１つの目標は、第３の無線端末ＷＴ  Ｃ２０６が、余分な干渉をもたらすことなく第２の無線端末ＷＴ  Ｂ２０４へ送信できるようにし、これによって、全体的なスループットを高め、システム・パフォーマンスを向上することである。一方、第１の無線端末ＷＴ  Ａ２０２も、第４の無線端末ＷＴ  Ｄ２０８への干渉２１０’をもたらし、この干渉を制御するためにも、同様の干渉管理プロトコルが使用されうることに注目されたい。
【００３４】
中央トラフィック管理機関が存在しないので、ＷＴ  Ａ２０２およびＷＴ  Ｃ２０６が、同じチャネルあるいはオーバラップするチャネルで送信し、これによって、互いの干渉をもたらす恐れがある。例えば、偶然にも、ＷＴ  Ａ２０２とＷＴ  Ｃ２０６との両方が、同じ送信ＣＩＤを用いることがある。送信ＣＩＤは、受信端末ＷＴ  Ｂ２０４、２０８に対して、特定の送信チャネル（例えば周波数または時間スロット）を示すために使用されうる。したがって、同じ送信ＣＩＤが２つの端末によって使用される場合、これら端末は、同じチャネルまたはオーバラップするチャネルで同時に送信しうる。送信端末ＷＴ  Ａ２０２、ＷＴ  Ｃ２０６の両方が、受信端末ＷＴ  Ｂ２０４および／または受信端末ＷＴ  Ｄ２０８の範囲内にある場合、受信端末ＷＴ  Ｂ２０４および／または受信端末ＷＴ  Ｄ２０８は、干渉を認識しうる。
【００３５】
特に、複数の無線端末が、意図されたピアからの送信と、意図されていないピアからの送信とを区別することなく、共有周波数スペクトル内でチャネルを選択できるようにする方法が必要とされる。
【００３６】
１つの実施によれば、送信機および／または受信機の放棄が、ピア・ツー・ピア・ネットワーク内のデバイスによって実施されうる。これによって、デバイスは、より高い優先度を持つ近くの他のデバイスからの干渉があるか、干渉の恐れがある場合、バックオフできるようになる。したがって、第１のデバイスＷＴ  Ａ２０２と第２のデバイスＷＴ  Ｂ２０４との間の第１の接続２１０が、第２のデバイスＷＴ  Ｃ２０６と第４のデバイスＷＴ  Ｄ２０８との間の第２の接続２１４よりも高い優先度を有するのであれば、第３のデバイスＷＴ  Ｃ２０６は、送信放棄を実施し、第４のデバイスＷＴ  Ｄ２０８は、受信放棄を実施する。放棄する場合、デバイスは、送信電力が、近くの他のデバイスの送信と、許容できないほど干渉するかを判定することができる。そのような放棄はまた、他の送信、あるいはそのような送信に関連するピア・ツー・ピア接続の相対的な優先度をも考慮することができる。例えば、デバイスは、他の接続または送信よりも低い優先度を持つ接続または送信を有している場合にのみ、放棄すると判定することができる。
【００３７】
ピア・ツー・ピア・ネットワークでは、トラフィックを送信するために、接続スケジューリング・ステージおよびレート・スケジューリング・ステージが使用されうる。接続スケジューリング・ステージでは、ネットワーク内の送信機と受信機とのペアが、どのピア・ペアが、特定の時間スロットで送信するのかを決定することを試みる。これは、送信デバイスが、送信要求を固定電力で送信し、受信デバイスが、この要求を、両デバイス間のチャネル利得に反比例する電力でエコー・バックすることによってなされうる。送信デバイスは、（ピアではない）他の受信デバイスのうちの１つから、より高い優先度および十分強い信号強度を持つエコーを認識した場合に、特定の時間スロットで、トラフィック送信を生成すると判定する。優先度は、サービス品質（ＱｏＳ）ベースであるか、あるいは、おのおのの時間スロットでランダムに生成される純粋にランダムなトークンでありうる。
【００３８】
さらに正確には、  
【数１】
2010533454.tif 000003
【００３９】
である場合、より低い優先度の送信デバイスが、より高い優先度の送信デバイスに権利を譲る。ここでｈ１１は、送信機−受信機ペア間のチャネル利得を表し、ｈ２１は、干渉をもたらしている送信デバイスからの干渉を表す。言い換えれば、より低い優先度の送信デバイスＷＴ  Ｃ２０６は、より高い優先度の送信機信号強度に対するより高い優先度の受信デバイスＷＴ  Ｂ２０４に対する干渉２１４’が制限されていることを確認する。この部分は、通常、送信放棄部分と称される。送信放棄の１つの例では、送信デバイスは、自身の送信が、共有チャネルを用いている他のデバイスに対して許容できない干渉をもたらすかを判定することができる。そして、もしももたらすのであれば、その共有チャネルでは、データ送信を行わない。
【００４０】
一方、おのおのの受信機はまた、自身の信号強度を測定し、より高い優先度の送信機からの干渉を測定し、  
【数２】
2010533454.tif 000004
【００４１】
である場合、放棄すると決定する。受信放棄の１つの例では、受信デバイスＷＴ  Ｄ２０８は、雑音対信号比が低すぎる場合には、（例えば、送信要求に対する応答として）エコーまたは応答送信を送らず、もって、対応する干渉元の送信デバイスＷＴ  Ｃ２０６が、選択されたチャネルで受信デバイスＷＴ  Ｄ２０８へトラフィックを送信することを阻止する。他の例では、受信デバイスは、干渉を回避するために、対応する送信デバイスによって低い送信電力が使用されるべきであることを示すことができる。
【００４２】
（受信ビームフォーミング）
受信ビームフォーミング機能を用いて、受信デバイスは、意図された送信デバイスからの信号を良好に受信するために、ビームフォームすることを選択しうる。これは、接続スケジューリング・ステージにおいて、送信要求におけるチャネル受信シグニチャを測定することによってなされうる。その他のビームフォーミング・ベクトルもまた可能である。一例によれば、ピア・ツー・ピア・ネットワークは、インフラストラクチャ・セルラ・ネットワーク（例えば、広域ネットワーク）と、帯域幅（例えば、周波数スペクトル）を共有する。受信デバイスが、付近にある別のデバイスを認識し、空間シグニチャの測定値を有する場合、受信デバイスは、そのデバイスからの干渉をゼロにすることを選択しうる。すなわち、受信機は、ピア送信デバイスからの意図された送信の方向に受信を集中させるビームフォーミング・ベクトルを選択しうる。本明細書で使用される「受信デバイス」は、ピア・ツー・ピア接続における別の端末からの送信の意図されたターゲットである無線端末でありうることに注目されたい。「受信デバイス」は、ピア・ツー・ビア接続内で送信および受信の両方が可能である。他の事例では、「受信デバイス」は、別の端末との通信を開始する場合に「送信デバイス」になりうる。
【００４３】
図３は、複数の受信アンテナが、他のピア・ツー・ピア送信からの干渉を緩和するために無線デバイスによってどのように用いられるかの１つの例を例示する。この例では、第１のデバイスＷＴ  Ａ３０２が、ピア・ツー・ピア接続３１０によって、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４と通信するつもりである。しかしながら、第３のデバイスＷＴ  Ｃ３０６から第４のデバイスＷＴ  Ｄ３０８への送信３１４は、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４によって、干渉と見なされうる。
【００４４】
第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４に、複数の受信アンテナが備えられている場合、より高度な受信放棄および／またはレート・スケジューリングが実現されうる。すなわち、複数の受信アンテナによって、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４は、第１のデバイスＷＴ  Ａ３０２からの意図する信号の方向における受信３１６に集中できるようになる。これによって、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４は、そうでない場合よりもより高い干渉を許容できるようになる。
【００４５】
１つの特徴によれば、第２の受信デバイスＷＴ  Ｂ３０４は、ビームフォーミング機能に基づいて、放棄する信号対干渉および雑音比（ＳＩＮＲ）閾値を選択することができる。例えば、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４は、より多くの受信アンテナを持つと、干渉元の第３のデバイスＷＴ  Ｃ３０６から、より多くの干渉を受けることになる。
【００４６】
レート・スケジューリング・ステージでは、スケジューリングされた送信デバイスが、チャネルを測定するためにパイロットを送出し、受信デバイスが、使用するレート・オプションを示すフィードバックを送信する。
【００４７】
複数のアンテナを有する受信機のための受信機ビームフォーミングを可能にするために、スケジュールされた受信デバイスが、受信機ビームフォーミングを用いて、送信レートを推定することを試みる。無線デバイスがサポートすることができる実装の複雑さに依存して、受信機ビームフォーミングのための複数の選択がある。一例において、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４は、送信デバイスＷＴ  Ａ３０２からの信号強度を最大にするために、マッチト・フィルタ・タイプのビームフォーミングを実装しうる。他の例において、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４によって見られる干渉を最小にするために、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４によって、干渉ヌルイング（ゼロ強制）スキームが実装されうる。また他の例において、受信信号のＳＩＮＲを最大にするために、行列変換計算を行うことによって、第２のデバイスＷＴ  Ｂ３０４によって、線形最小平均自乗誤差（ＭＭＳＥ）が使用されうる。しかしながら、そのような受信機のみのアプローチは、第１の送信デバイスＷＴ  Ａ３０２と第２の受信デバイスＷＴ  Ｂ３０４との間のチャネルについてのみならず、干渉空間相関行列においても、レート・スケジューリング・ステージにおける良好なチャネル推定を取得することに失敗する。パイロットのシグナリング方法に依存して、良好なチャネル推定を達成するための多くの方法が存在する。
【００４８】
しかしながら、我々は、受信機ビームフォーミングにおけるシステム容量をさらに向上するために、受信機に対してより多くの知識を加えることができる。その理由は、受信機ビームフォーミング機能を有する受信機の場合、単一アンテナの受信機と比較して、統計的により強い干渉を許容できるからである。したがって、無線端末がサポートするアンテナ数および受信機アルゴリズムに依存して、無線端末は、放棄決定のために、異なる閾値ＳＩＮＲＴｘおよびＳＩＮＲＲｘを選択しうる。一般に、受信デバイスがより多くのアンテナを有する場合、より低い放棄閾値を選択するべきである。異なるビームフォーミング・ストラテジ間で、ＭＭＳＥビームフォーミング可能な受信デバイスは、単純なマッチト・フィルタ・ビームフォーミングまたはゼロ強制ビームフォーミングと比較してより低い閾値を使用するべきである。そのようなスキームは、異なる数の受信アンテナを持つ無線端末が共存するヘテロジニアスなＰ２Ｐネットワークで使用されうることが容易に理解されうる。
【００４９】
（受信のための受信ビームフォーミング）
図４は、ビームフォーミングのための複数の受信チェーンを有する受信デバイス４０２を例示する。受信デバイス４０２は、複数の受信アンテナ４０４０を含む。ここでは、おのおののアンテナが、異なる受信チェーン４０６に接続されている。受信機４０６ａ、４０６ｂは、プロセッサ４０８に接続されている。ここでは、ビームフォーミング・ベクトル生成器４１０が、おのおのの受信チェーン４０６のためのビームフォーミング係数を計算する。
【００５０】
図５は、第１の送信デバイスとのピア・ツー・ピア通信のために複数の受信アンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。第２の受信デバイスは、複数のアンテナのうちの１つにそれぞれ接続された複数の受信チェーンを動作させる（５０２）。第１のデバイスからの第１の送信要求信号が受信される（５０４）。第１の送信要求信号は、第１のデバイスが第２のデバイスへトラフィックを送信するつもりであることを示す。また、第１の送信要求信号は、受信チェーンを用いて複数のアンテナのおのおので受信される。また第２のデバイスは、第２の送信要求信号を受信するために（共有周波数スペクトルを）モニタする（５０６）。第２の送信要求信号は、第３のデバイスによって送信され、第３のデバイスが第４のデバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。また、第２の送信要求信号は、複数のアンテナのおのおので受信される。第２のデバイスは、複数のアンテナのおのおので受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号に応じて、複数の受信ビームフォーミング係数を決定することができる（５０８）。ここで、複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのは、複数のアンテナのうちの１つに対応している。その後、第２のデバイスによって、第１のデバイスへ要求応答信号が送信されうる（５１０）。この要求応答信号は、第２のデバイスが、第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。
【００５１】
第２のデバイスはまた、第１のデバイスからのトラフィック信号も受信する（５１２）。ここで、トラフィック信号は、複数のアンテナのおのおので受信される。すなわち、アンテナのおのおのは、トラフィック信号のインスタンスを受信する。これらはその後、トラフィック信号を復元するために結合される。複数のアンテナで受信されたトラフィック信号は、複数の受信ビームフォーミング係数を用いて結合されうる（５１４）。その後、第２のデバイスは、結合されたトラフィック信号を復号する（５１６）。
【００５２】
受信デバイスが、受信ビームフォーミング・ベクトルを選択した後、受信デバイスは、選択されたビームフォーミング・ベクトルを、接続スケジューリング・ステージの受信（Ｒｘ）部分で、その近傍へブロードキャストする。すなわち、受信デバイスは、送信を許可された場合、接続スケジューリング・ステージ期間中に、受信ビームフォーミング・ベクトルを送信する。ビームフォーミング・ベクトルをブロードキャストするために、いくつかのスキームが可能である。
【００５３】
（送信のための受信ビームフォーミング／複数の送信チェーン）
第１のスキームでは、受信デバイスが、受信も送信も同じセットのアンテナを駆動させる機能を持つ。すなわち、受信デバイスは、複数の送信ラジオ周波数チェーンおよび受信ラジオ周波数チェーン有する。この場合、おのおのの受信デバイスは、同じビームフォーミング・ベクトルを用いて、接続スケジューリング・ステージのＲｘ部分において、送信ビームフォーミングを行う。すなわち、受信デバイスは、ビームフォーミングを用いて送信し、意図された送信デバイスから信号を受信する方向と同じ方向で信号を送ることができる。これは「有効アンテナ」を称される。ここでは、受信デバイスが、接続スケジューリング・ステージの送信（Ｔｘ）部分で、有効アンテナ（例えば、ビームフォーミング係数）を選択し、同じ有効アンテナを用いて、エコーまたは送信要求応答を送信する。
【００５４】
図６は、ビームフォーミングのための複数の送信チェーンおよび受信チェーンを有する受信デバイス６０２を例示する。受信デバイス６０２は、複数のアンテナ６０４を含む。おのおののアンテナは、異なる受信チェーン６０６および送信チェーン６０７に接続されている。送信チェーン６０７ａ、６０７ｂおよび受信チェーン６０６ａ、６０６ｂは、プロセッサ６０８に接続されている。ここでは、ビームフォーミング・ベクトル生成器６１０が、おのおののチェーン６０６のためのビームフォーミング係数を計算する。一例によれば、ビームフォーミング・ベクトル生成器６１０は、受信した送信要求に基づいてビームフォーミング係数を取得し、意図された第１の送信デバイスから受信した送信要求の方向に、受信機を向ける。その後、受信デバイス６０２は、送信要求応答（およびその他の送信）を送る場合、送信を導くために、同じビームフォーミング係数を用いる。
【００５５】
図７は、ピア・ツー・ピア通信によって信号を第１の送信デバイスへ送信する複数のアンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。第２の受信デバイスは、おのおのが複数のアンテナのうちの１つに接続された複数の送信チェーンおよび受信チェーンを動作させる。第２のデバイスは、意図された第１の送信デバイスから、意図された第１の送信要求信号を受信し、さらには、恐らく、干渉元の第３のデバイスから、意図しない第２の送信要求信号を受信する。第２のデバイスは、その後、複数のアンテナのおのおので受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号のうちの少なくとも１つに応じて、複数の受信ビームフォーミング係数を決定する（７０２）。複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのは、複数のアンテナの１つに対応する。すなわち、ビームフォーミング係数は、第２の送信要求信号の方向における受信を最小にしながら、第１の送信要求信号の方向における受信に集中するために選択されうる。その後、第２のデバイスは、第１のデバイスに送信する場合、自己の送信チェーンに、これらビームフォーミング係数を再使用しうる。例えば、第２のデバイスは、要求応答信号を、複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのと掛け合わせて、重み付けられた要求応答信号を生成する（７０４）。重み付けられたおのおのの要求応答信号は、その後、複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて送信されうる（７０６）。
【００５６】
（送信のための受信ビームフォーミング／送信チェーン切換）
第２のスキームでは、受信デバイスは、受信ＲＦチェーンよりも少ない送信ラジオ周波数（ＲＦ）チェーンしか有していない。その結果、Ｒｘ部分における同じ有効アンテナを用いてエコーまたは応答を送信することはできない。例えば、受信デバイスは、たった１つの送信ＲＦチェーンおよび１つの電力増幅器しか有していないかもしれないが、受信デバイスがデータ送信のためにアンテナを切り換えることを可能にするアンテナ・スイッチや複数のアンテナを有しうる。この場合、受信デバイスは、別のアンテナを用いて、複数のＲｘ部分でエコーまたは応答を送り返すことによって、有効アンテナを完璧に再構築することができる。
【００５７】
図８は、ビームフォーミングのための単一の切換送信チェーンおよび複数の受信チェーンを有する受信デバイス８０２を例示するブロック図である。受信デバイス８０２は、複数のアンテナ８０４を含む。ここでは、おのおののアンテナが、異なる受信チェーン８０６に接続されている。送信チェーン８０７がスイッチ８０９に接続されており、これによって受信デバイスは、複数のアンテナ８０４のうちの何れかによって選択的に送信することができる。送信チェーン８０７および受信チェーン８０６ａ、８０６ｂは、プロセッサ８０８に接続されている。プロセッサでは、ビームフォーミング・ベクトル生成器８１０が、おのおののチェーン８０６のビームフォーミング係数を計算しうる。一例によれば、ビームフォーミング・ベクトル生成器８１０は、受信した送信要求に基づいて、ビームフォーミング係数を取得し、意図された第１の送信デバイスから受信した送信要求の方向に、受信デバイスを向けることができる。受信デバイス８０２は、送信要求応答（さらに恐らくはその他の送信）を送る場合、その送信を導くために、選択的に、同じビームフォーミング係数を用いる。すなわち、所与の時間において、送信チェーン８０７は、スイッチ８０９によって現在接続されているアンテナに対応するビームフォーミング係数のうちの１つを用いる。したがって、受信デバイス８０２は、送信チェーン８０７およびスイッチ８０９を連続的に設定し、これによって、おのおののアンテナ８０４に対応するビームフォーミング係数を用いて、複数のアンテナ８０４によって同じ信号を送信できるようになる。
【００５８】
受信デバイス８０２が受信する、送信機デバイスによる送信期間中、受信デバイス８０２は、時間−周波数リソース８１２で信号８１８（例えば、送信要求）を受信する。受信デバイスは、この受信した信号８１８を用いて、アンテナ８０２のおのおののためのビームフォーミング・ベクトルを取得する。受信デバイス８０２が送信を許可された別の期間中、受信デバイス８０２は、対応する時間−周波数リソース８１４、８１８のうちのおのおので、選択的に送信する。例えば、受信デバイス８０２はまず、第１のアンテナ８０４ａに対応するビームフォーミング係数を用いて、第１のリソース８１４によって、第１のアンテナ８０４ａでエコーまたは応答信号８２０を送信する。受信デバイス８０２は、その後、第２のアンテナ８１８のためのビームフォーミング係数を用いて、第２のアンテナ８０４ｂで、エコーまたは応答信号８２２を送信する。（これらエコーまたは応答信号が向けられた）送信デバイスは、リソース８１４、８１６で受信した信号を追加（結合）することによって、エコーまたは応答信号を再構築しうる。
【００５９】
図９は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信する単一の切換送信チェーンおよび複数のアンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能な方法を例示する。すなわち、第２のデバイスは、所与の時間において、複数のアンテナのうちの１つに接続されるスイッチによって接続される１つの送信チェーンと複数の受信チェーンを備えている。第２のデバイスは、複数のアンテナを有する送信チェーンによって信号（例えば、要求応答信号）を送信しようとしている。
【００６０】
第２のデバイスは、複数のアンテナのおのおので受信した第１の送信要求信号と第２の送信要求信号のうちの少なくとも１つに応じて、複数の受信ビームフォーミング係数を決定する（９０２）。複数の受信ビームフォーミング係数のおのおのは、複数のアンテナのうちの１つに対応する。第２のデバイスは、要求応答信号を送信しようとする場合、要求応答信号を、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つと掛け合わせて、重み付けられた第１の要求応答信号を生成する（９０４）。送信チェーンは、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第１の１つに対応する複数のアンテナのうちの１つに切り換えられる（９０６）。その後、第２のデバイスは、第１の要求応答送信時間スロットにおいて、複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、重み付けられた第１の要求応答信号を送信しうる（９０８）。要求応答信号はまた、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つと掛け合わされて、重み付けられた第２の要求応答信号が生成される（９１０）。送信チェーンはその後、複数の受信ビームフォーミング係数のうちの第２の１つに対応する複数のアンテナのうちの１つに切り換えられる（９１２）。第２のデバイスは、その後、第２の要求応答送信時間スロットにおいて、複数のアンテナのうちの対応する１つを用いて、重み付けられた第２の要求応答信号を送信する（９１４）。第２の要求応答送信時間スロットは、第１の要求応答送信時間スロットの後に続く。
【００６１】
（送信のための受信ビームフォーミング／単一送信チェーン）
第３のスキームでは、受信デバイスにおけるアンテナ切換は利用可能ではない。言い換えれば、受信デバイスは、全方向アンテナを用いて指向性情報をブロードキャストする必要がある。この場合、受信機は、エコーで符合化されたメッセージとして指向性情報をブロードキャストしうる。例えば、受信機は、ビームフォーミング機能によりスペクトルを共有することができる近隣デバイスの小さなセットを送出する。このアプローチは、Ｒｘエコーによって確実に情報を送信できる機能を必要とし、Ｒｘエコーのためにより大きなオーバヘッドを必要としうる。別のアプローチでは、受信デバイスが、干渉元および意図された送信デバイスからの空間シグニチャに基づいて、エコー電力を注意深く選択する。例えば、受信デバイスは常に、意図する送信機へビームフォームすることを試み、その他全ての近隣デバイスからの空間シグニチャを測定すると仮定される。近隣において１つの干渉元デバイスが発見される場合、受信デバイスは明らかに、電力Ｐρで送信しうる。ここでρは、意図された送信デバイスからの空間シグニチャと、干渉元デバイスからの空間シグニチャとの相関であり、Ｐは、意図された送信デバイスからの送信要求の受信電力に逆比例するように選択されたエコー電力である。ρは、０と１との間の数であり、受信機の受信ビームフォーミング機能を考慮すると、干渉元デバイスが、電力Ｘで干渉信号を送信した場合、有効干渉電力は、干渉信号が電力Ｘρで送信された場合に引き起こされた量に等しくなるであろうことを示す。言い換えれば、ρ＝１の場合、例えば、干渉元および所望の送信機からの信号が、同じ方向に沿って受信機に到着する場合、受信機のビームフォーミング機能は、さほど役に立たない。この場合、要求応答信号の送信電力は、受信機がビームフォーミング機能を持たない場合と同じである。しかしながら、ρ＝０の場合、例えば、干渉元および所望の送信機からの信号が、直交する方向で受信機に到着した場合、受信機のビームフォーミング機能は、干渉を大部分退ける。この場合、要求応答信号の送信電力は非常に小さいので、干渉元は、受信機に負けないようになる。実際、これは、エコー信号における何れのビットも符合化することなく、干渉元デバイスに対して、干渉元デバイスがもたらしている干渉について伝える。複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号から、空間相関係数ρが測定される。複数の干渉元デバイスが存在する場合、好適な実施形態は、ｍａｘｉＰρｉになるようにエコー電力が選択される。ここで、ρｉは、干渉元ｉと、意図された送信機との間の空間相関である。このような選択は、負けると考えられているあらゆる干渉元デバイスも負けさせないようにするという意味において保守的であるという単純な理由により、好ましい。
【００６２】
図１０は、複数の受信チェーンおよび単一の送信チェーンを有する受信デバイス１００２を例示するブロック図である。受信デバイス１００２は、複数のアンテナ１００４を含む。ここで、おのおののアンテナは、異なる受信チェーン１００６に接続されている。送信チェーン１００７および受信チェーン１００６ａ、１００６ｂは、プロセッサ１００８に接続される。ここで、ビームフォーミング・ベクトル生成器６１０は、おのおのの受信チェーン１００６のビームフォーミング係数を計算する。一例によれば、受信した送信要求に基づいて、ビームフォーミング係数を取得し、受信デバイス１００２を、意図された第１の送信デバイスから受信した送信要求の方向に向けさせる。受信機デバイス１００２は、電力Ｐρで送信しうる。ここでρは、意図された送信デバイスからの空間シグニチャと、干渉元デバイスからの空間シグニチャとの間の相関であり、Ｐは、意図された送信デバイスからの送信要求の受信電力に逆比例するように選択されるエコー電力である。
【００６３】
図１１は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信するための単一の送信チェーンおよび複数の受信アンテナを有する第２の受信デバイスで動作可能は方法を例示する。すなわち、第２のデバイスには、複数の受信チェーンおよび１つの送信チェーンが備えられる。第２のデバイスは、複数のアンテナのうちの第１のアンテナに接続された送信チェーンによって信号（例えば、要求応答信号）を送信しようとしている。第２のデバイスは、複数のアンテナのために、複数のビームフォーミング係数を取得している。
【００６４】
所望の送信機から、複数のアンテナを介して第１の送信要求信号を受信すると、第２のデバイスは、決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて、第１の送信要求信号を結合（または再構築）する（１１０２）。同様に、干渉元の送信機から第２の送信要求信号を受信すると、第２のデバイスは、決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて、複数の受信アンテナから受信した第２の送信要求信号を結合することができる（１１０４）。例えば、ビームフォーミング係数は、第２の送信要求信号の受信を最小にしながら、第１の送信要求信号の受信を最適にするように選択されうる。その後、結合された第２の送信要求信号の電力に対する、結合された第１の送信要求信号の電力の比が、計算される（１１０６）。第２のデバイスは、その後、計算された電力比を閾値と比較することによって、計算された電力比が許容できるかを判定する（１１０８）。制御メッセージは、その後、第２のデバイスによって第３のデバイスへ送信されうる（１１１０）。制御メッセージは、計算された電力比が許容できる場合、第３のデバイスがトラフィック信号を送信し続けることを許可されたことを示す。
【００６５】
図１２は、ピア・ツー・ピア通信によって第１の送信デバイスへ信号を送信する単一の送信チェーンと複数の受信アンテナとを有する第２の受信デバイスにおいて動作可能な別の方法を例示する。第２のデバイスは、決定された複数の受信ビームフォーミング係数を用いて、複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号を結合する（１２０２）。その後、第２のデバイスは、結合された第１の送信要求信号の電力を計算する（１２０４）。その後、複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第２の送信要求信号の空間相関係数が、第２のデバイスによって計算される（１２０６）。第２のデバイスは、その後、空間相関係数と、結合された第１の送信要求信号の電力とに応じて、第１のデバイスへ送信されるべき要求応答信号のための送信電力を決定する（１２０８）。一例において、要求応答信号の送信電力は、空間相関によって掛け合わされた、結合された第１の送信要求信号の電力になるように設定される。
【００６６】
第２のデバイスはまた、その近傍にある他の送信機をも考慮する。例えば、第２のデバイスは、複数のアンテナのおのおので、第３の送信要求信号を受信するためにモニタする。第３の送信要求信号は、別の送信デバイスによって送信され、この送信デバイスが、さらに別の受信デバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。第２のデバイスはその後、複数の受信アンテナから受信した第１の送信要求信号および第３の送信要求信号の空間相関係数を計算する。その後、第１および第２の送信要求信号の空間相関係数と、第１および第３の送信要求信号の空間相関係数とのうちの最大値、および、結合された第１の送信要求の電力に応じて、第１のデバイスへ送信されるべき要求応答信号の送信電力が決定される。
【００６７】
（送信放棄のためのビームフォーミング・ブロードキャスト）
受信デバイスによって提供されるビームフォーミング情報が、干渉元デバイスによって利用され、送信放棄（例えば、より優先度の高いピア・ツー・ピア接続を続けられるように、送信を控えること）を実行すべきかが判定される。
【００６８】
図１３は、より優先度の高い第１のデバイスおよび第２のデバイスとの間の通信がなされるように、第４のデバイスへの送信を控えるべきかを判定する第３の干渉元デバイスにおいて動作可能な方法を例示する。この例において、第３のデバイスは、第４のデバイスとの接続を有しうる。第１の送信要求信号が第４のデバイスに送信される（１３０２）。第１の送信要求信号は、第３のデバイスが、第４のデバイスへトラフィック信号を送信するつもりであることを示す。第３のデバイスは、その後、第４のデバイスから第１の要求応答信号を受信するために（共有周波数空間を）モニタする（１３０４）。第１の要求応答信号は、第４のデバイスが、第３のデバイスからトラフィク信号を受信する準備ができていることを示す。
【００６９】
第３のデバイスはまた、第２のデバイスが受信ビームフォーミング可能であることを示す制御メッセージを第２のデバイスから受信する（１３０６）。この制御メッセージは、第２のデバイスに備えられた複数の受信アンテナの数を示すことに関する情報を含む。その後、第３のデバイスは、第２のデバイスから第２の要求応答信号を受信するためにモニタする（１３０８）。第２の要求応答信号は、第２のデバイスが、第１のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。さらに、第３のデバイスはまた、第２のデバイスから第３の要求応答信号を受信するためにモニタする（１３１０）。この第３の要求応答信号は、第２のデバイスが第２のデバイスからトラフィック信号を受信する準備ができていることを示す。また、第３の要求応答信号は、第２の要求応答信号の後に受信される。この例において、第２の要求応答信号および第３の要求応答信号は、同じ要求応答信号のうちの別のインスタンスでありうる。この要求応答信号は、第１のデバイスの方向においてビームフォームするように構成された異なるアンテナを介して、第２のデバイスによって送信される。
【００７０】
第３のデバイスは、受信した第２の応答信号および第３の応答信号を加え、結合信号を生成する（１３１２）。結合信号の電力が計算される（１３１４）。第２のデバイスに対する干渉コストもまた計算される（１３１６）。この干渉コストは、結合信号の計算された電力の関数である。例えば、干渉コストは、第２の要求信号の電力に対する、結合された信号の電力の比として計算されうる。
【００７１】
第３のデバイスは、計算された干渉コストを、送信放棄閾値と比較することによって、トラフィック信号を第４のデバイスへ送信すべきかを判定する（１３１８）。干渉コストが、送信放棄閾値未満である場合、第３のデバイスは第４のデバイスへトラフィック信号を送信する（１３２０）。そうではない場合、第３のデバイスは送信を放棄し、第４のデバイスへトラフィック信号を送信しない（１３２２）。
【００７２】
図１４は、共有周波数スペクトルを介した第２の無線端末とのピア・ツー・ピア通信を容易にするように構成された第１の無線端末のブロック図である。この無線端末１４０２は、処理回路（例えば、１または複数の回路またはプロセッサ）１４０４、ピア・ツー・ピア通信コントローラ１４１２、広域ネットワーク（ＷＡＮ）コントローラ１４１０、および、複数のアンテナ１４０６、１４０８に接続されたトランシーバ１４１４を含みうる。トランシーバ１４１４は、（無線）送信機および（無線）受信機を含みうる。一例において、複数のアンテナが、受信アンテナおよび／または送信アンテナでありうる。無線端末１４０２は、ＷＡＮ通信コントローラ１４１０を用いて、管理されたネットワーク・インフラストラクチャを介して通信する。および／または、ピア・ツー・ピア通信コントローラ１４１２を用いて、ピア・ツー・ピア・ネットワークを介して通信する。ピア・ツー・ピア通信を実行する場合、第１の無線端末１４０２は、図１乃至図１３に例示する機能のうちの１または複数を実行するように構成されうる。これは、他の無線デバイスのためのビームフォーミング情報に基づく送信放棄や、複数の受信アンテナに基づく受信放棄を含む。
【００７３】
ＯＦＤＭ  ＴＤＤシステムの文脈で説明されているが、さまざまな実施形態の方法および装置は、多くの非ＯＦＤＭシステム、多くの非ＴＤＤシステム、および／または、多くの非セルラシステムを含む広範な通信システムに適応可能である。
【００７４】
さまざまな実施形態では、本明細書で説明されたノードは、例えば、ビーコン信号を生成することと、ビーコン信号を送信することと、ビーコン信号を受信することと、ビーコン信号を求めてモニタリングすることと、受信されたビーコン信号から情報を復元することと、タイミング調節値を決定することと、タイミング調節を実行することと、運転モードを変更することと、通信セッションを開始すること等のような１または複数の方法に対応するステップを実行するために、１または複数のモジュールを用いて実現される。いくつかの実施形態では、さまざまな機能が、モジュールを用いて実現される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを用いて実現されうる。上述した方法または方法ステップの多くは、例えば１または複数のノードのような上述した方法のうちの全てまたは一部を実現するために、例えばＲＡＭやフロッピー（登録商標）ディスク等のメモリ・デバイスのような機械読取可能媒体に含まれる、ソフトウェアのような機械実行可能命令を用いて実現され、更なるハードウェアを備えたあるいは備えていない汎用コンピュータのような機械が制御される。さらに、さまざまな実施形態が、例えばプロセッサや関連するハードウェアのような機械に対して、上述した方法のステップのうちの１または複数を実行させるための機械実行可能な命令群を含む機械読取可能媒体に向けられる。
【００７５】
当業者は、上記説明を考慮して、上述した方法および装置に関するさらに多くの変形が明らかとなろう。そのような変形は、権利範囲内であると考慮されるべきである。さまざまな実施形態の方法および装置、およびさまざまな実施形態における方法および装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、および／または、アクセス・ノードとモバイル・ノードとの間の無線通信リンクを提供するために使用されるその他のさまざまなタイプの通信技術とともに使用される。いくつかの実施形態では、アクセス・ノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを用いて、モバイル・ノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。さまざまな実施形態では、モバイル・ノードは、ノードブック・コンピュータ、情報携帯端末（ＰＤＡ）、あるいは、さまざまな実施形態の方法を実現するための受信／送信回路およびロジックおよび／またはルーチンを含むその他のポータブル・デバイスとして実現される。
【００７６】
他の構成によれば、図１乃至図１０に記載された動作および／または機能を実行するように適応された１または複数の回路が、モバイル・デバイス内に存在しうる。回路または回路部分の何れも、単独で、あるいは、１または複数のプロセッサと組み合わされた集積回路の一部として実現されうる。これら回路のうちの１または複数は、集積回路、アドバンスＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用プロセッサ等に実装されうる。
【００７７】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、および／または図１４に例示される構成要素、ステップ、および／または、機能のうちの１または複数は、単一の構成要素、ステップ、あるいは機能に再構成および／または統合されるか、あるいは、幾つかの構成要素、ステップ、または機能に組み込まれる。さらなる要素、構成要素、ステップ、および／または機能も追加されうる。図１、図２、図３、図４、図６、図８、図１０、および／または図１４に例示される装置、デバイス、および／または構成要素は、図５、図７、図９、図１１、図１２、および／または図１３に規定される方法、機能、またはステップのうちの１または複数の実行するように構成または適応されうる。本明細書に記載されたアルゴリズムは、ソフトウェアおよび／または埋込式ハードウェアによって効率的に実現されうる。
【００７８】
当業者であればさらに、本明細書で開示された構成に関連して記載された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。
【００７９】
本明細書に記載されたさまざまな機能は、他のシステムにおいても実現されうる。例えば、２次マイクロフォン・カバー検出器が、単一の回路またはモジュール内、別の回路またはモジュール上に実装され、１または複数のプロセッサによって実行され、機械読取可能媒体またはコンピュータ読取可能媒体に組み込まれたコンピュータ読取可能命令群によって実行され、および／または、ハンドヘルド・デバイス、モバイル・コンピュータ、および／またはモバイル電話内に組み込まれうる。
【００８０】
前述した構成は単なる例にすぎず、特許請求の範囲を限定するとは解釈されないことが注目されるべきである。これら構成の説明は、特許請求の範囲を限定することではなく、例示的であると意図されている。それゆえ、本発明による教示は、当業者に容易になるであろうその他のタイプの装置、多くの代替品、修正、および、変形にも容易に適用されうる。
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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