(57)【要約】  超広帯域変調技術を使用するデバイス（１００）は、当該デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクル（ＬＤＣ）モードで、動作させられる。高スループットサービスが実行されるべきとの確認を受けて、前記デバイスは、選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モード（ＤＡＡ）で、動作させられる。前記被害サービスの検知を受けて、前記デバイスが前記検知及び回避モードで動作するための他の周波数帯の特定を試行しながら、前記デバイスは、再び前記低デューティサイクルモードで動作させられる。前記デバイスが新たなＤＡＡモードのための周波数帯を探索している間、ＬＤＣモードにおける同等のＱｏＳを維持するための測定が行われ得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超広帯域変調技術を使用するデバイスを動作させる方法であって：
前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクルモードで、前記デバイスを動作させるステップと；
高スループットサービスが実行されるべきかを確認するステップと；
高スループットサービスが実行されるべきとの確認を受けて、選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モードで、前記デバイスを動作させるステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知を受けて、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、より低速なデータ交換レートを使用することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、データ圧縮量を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、変調の次数を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、ベストエフォートサービスを一時停止することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知を受けて、前記選択された周波数帯上での前記検知及び回避モードでの前記デバイスの動作を継続させながら、有限の時間内で、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行するステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
他の周波数帯が特定されることなく前記有限の時間が終了したことを受けて、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップ、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を再度試行することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、より低速なデータ交換レートを使用することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、データ圧縮量を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、変調の次数を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、ベストエフォートサービスを一時停止することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記高スループットサービスが終了したことを検知したことを受けて、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
超広帯域変調技術を使用するデバイスの動作を制御するための装置であって：
前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクルモードで、前記デバイスを動作させるよう構成されたロジックと；
高スループットサービスが実行されるべきかを確認するよう構成されたロジックと；
選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モードで、前記デバイスを動作させることにより、高スループットサービスが実行されるべきとの確認に対して応じるよう構成されたロジックと；
を含む装置。
【請求項２０】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるよう構成されたロジック、
を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、より低速なデータ交換レートを使用することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、データ圧縮量を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、変調の次数を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てることを含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、ベストエフォートサービスを一時停止することを含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記選択された周波数帯上での前記検知及び回避モードでの前記デバイスの動作を継続させながら、有限の時間内で、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行することにより応じるよう構成されたロジック、
を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
他の周波数帯が特定されることなく前記有限の時間が終了したことに対して、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることにより応じるよう構成されたロジック、
を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を再度試行することを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、より低速なデータ交換レートを使用することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、データ圧縮量を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、変調の次数を増加させることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てることを含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、ベストエフォートサービスを一時停止することを含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記高スループットサービスが終了したことを検知したことに対し、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることにより応じるよう構成されたロジック、
を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項３７】
超広帯域変調技術を利用する超広帯域（ＵＷＢ）デバイスであって：
アンテナから送信すべき信号を生成するよう構成された送信ロジックを備え、
前記送信ロジックは、低デューティサイクルモード又は検知及び回避モードのいずれかで動作することが可能であり；
前記低デューティサイクルモードでは、前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されており；
前記検知及び回避モードでは、前記ＵＷＢデバイスは、選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可されており；
前記アンテナにより供給される信号に由来する受信信号を供給するよう構成された受信ロジックを備え、当該受信ロジックは、前記低デューティサイクルモード又は前記検知及び回避モードのいずれかで動作することが可能であり；
前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記低デューティサイクルモードで動作させるよう構成されたロジックと
高スループットサービスが実行されるべきかを確認するよう構成されたロジックと；
、前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記検知及び回避モードで動作させることにより、高スループットサービスが実行されるべきとの確認に対して応じるよう構成されたロジックと；
を備えるＵＷＢデバイス。
【請求項３８】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、再び前記低デューティサイクルモードで前記送信ロジックと前記受信ロジックとを動作させるよう構成されたロジック、
を含む、請求項３７に記載のＵＷＢデバイス。
【請求項３９】
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記選択された周波数帯上での前記検知及び回避モードでの前記送信ロジックと前記受信ロジックとの動作を継続させながら、有限の時間内で、前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行することにより応じるよう構成されたロジック、
を含む、請求項３７に記載のＵＷＢデバイス。
【請求項４０】
前記高スループットサービスが終了したことを検知したことに対し、再び前記低デューティサイクルモードで前記送信ロジックと前記受信ロジックとを動作させることにより応じるよう構成されたロジック、
を含む、請求項３７に記載のＵＷＢデバイス。
【請求項４１】
前記ＵＷＢデバイスは、センサデータを無線で通信するセンサである、請求項３７に記載のＵＷＢデバイス。
【請求項４２】
前記ＵＷＢデバイスは、モバイルユーザ機器である、請求項３７に記載のＵＷＢデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に関し、より具体的には、複数の異なる通信モードのうちいずれか１つにおいて動作可能な通信デバイスの有利な動作モードの動的な決定のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムのためのユーザ機器（ＵＥ）など、近年の通信デバイスは、多くの要件と動作上の制約とを満たすように設計される。そのような要件の１つは、典型的には、標準化団体によって課され、ＵＥによる送信が他の通信機器の動作に干渉を与える可能性を低減させるようなやり方で動作することをＵＥに要求する。
【０００３】
動作上の制約の例は、動作時の電力消費を可能な限り節約することである。ユーザのデバイスに対する満足感は、デバイスへの充電が必要となる頻度に強く影響されることから、この制約は特に、小型のバッテリーにより駆動されるデバイスにとって重要である。
【０００４】
多くの場合、標準仕様により課される要件を満たすことと現実的な動作上の制約とを満たすことの間には、トレードオフが存在する。これは、一方を満たすことが他方の充足にマイナスに作用するからである。この状況は、複数の異なる標準仕様のいずれかに従って動作する通信機器との関係において発生し得るものであり、その状況に本発明は適用可能である。１つの限定ではない例として、２００２年２月に、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）が３．１〜１０．６ＧＨｚの周波数レンジで新たな無線技術を運用することを許可する新たなスペクトラムルールを承認したことを考慮して欲しい。無線帯域の固定的な割当てを有する代わりに、その新たな無線伝送は、広大な帯域幅にわたって拡散し、既存のサービスと重なり合う。これは、所謂広帯域（ＵＷＢ：Ultra-Wideband）変調技術の仕様によって達成されることができる。ある信号は、少なくとも５００ＭＨｚの帯域幅を有し、又は０．２よりも大きい区分された帯域幅（fractional  bandwidth）を有するときに、ＵＷＢと称される。その送信電力は、広い周波数レンジにわたって拡散され、結果としてｄＢｍ／ＭＨｚの単位で測定されるパワースペクトラム密度（ＰＳＤ：Power  Spectrum  Density）は低くなる。ＦＣＣにより規定された放射レベルは非常に低く、ＵＷＢ無線システムの送信レンジを大いに制限している。ＵＷＢシステムは、従って、典型的には、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を提供する短距離（short-range）システムにおいて使用される。
【０００５】
ＵＷＢの放射は、３．１〜１０．６ＧＨｚ帯域において動作する他のシステムと関連付けられる通信と干渉し得る。しかしながら、それら所謂被害システム（victim  system）は、より狭い帯域幅を有し、ＵＷＢの放射をノイズフロアの上昇として感知するであろう。ＵＷＢ放射により影響を受けるであろうシステムは、移動性を提供しない固定サービス（例えば、固定無線アクセス及び無線ローカルループなど）、並びに、３．４ＧＨにおいて動作するＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）サービス（ＩＥＥＥ８０２．１６）、５ＧＨｚにおける無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、及び恐らく４から５ＧＨｚの間の周波数を使用し得る新たなセルラーシステム（例えばＩＭＴ−アドバンスなど）である。潜在的な干渉の可能性のために、欧州におけるＵＷＢの使用を統制する欧州共同体により規定された規則は、米国における対比される規則よりもさらに厳しいものである。特に、欧州で６ＧＨｚ以下の周波数において動作する既存のサービスは、既存の通信システムへの妨害を防止するためにＵＷＢ機器により適用されなければならない軽減技術（mitigation  techniques）の形での追加の保護を得ることになる。２つの軽減技術が現在想定されている：
−  低デューティサイクル（Ｌ  ＤＣ：Low  Duty  Cycle）：この動作モードにおいては、ＵＷＢ送信機は、１秒ないし１時間にわたって平均した場合において、制限されたアクティビティのみで稼動することを許される。
−  検知及び回避（ＤＡＡ：Detect-And-Avoid）：この動作モードにおいては、ＵＷＢデバイスは、被害サービスにより使用されている周波数セグメントを特定し、それを回避する目的で、周波数スペクトラムをスキャンしなければならない。
【０００６】
上記標準仕様は、ＵＷＢ送信機のパワースペクトラム密度の最大の出力が−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚに制限されることを要求する。この最大のパワーは、ＤＡＡシステムにおいては被害サービスが検知されない場合に、あるいはＬＤＣシステムにおいてはいつでも使用され得る。約５００ＭＨｚの帯域幅（例えば、欧州コンピュータ製造工業会あるいは“ＥＣＭＡ”により近年標準化されたＷｉＭｅｄｉａのマルチバンドＯＦＤＭシステムにより使用される帯域幅）において、この制限は、最大パワー出力がμＷｓの１０’ｓのみのオーダとなることを意味する。このような低レベルのパワー出力は、非常に短い距離のみがカバーされることを許すに過ぎない。しかしながら、ＤＡＡモードにおいて被害サービスが検知されると、最大のＰＳＤは、−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ又はそれ以下にまで低減されなければならない。これは、いかなる有効なカバレージも提供できないほどに低いものである。ＤＡＡシステムにおいて、当該システムは、典型的には、未だ空いていると考えられる帯域に切替えることで応答をする（ＷｉＭｅｄｉａは、３．１〜４．８ＧＨｚのレンジにおいてそれぞれ５２８ＭＨｚ幅の３つの帯域を定義している）。しかしながら、新たな帯域の発見には時間がかかるものであり、特に６ＧＨｚを超える帯域がスキャンされなければならない場合には時間がかかる。加えて、空いている帯域が見つかる保証はない。ＵＷＢデバイスは、新たな帯域が見つからない場合であっても占有していた帯域を解放しなければならないため（又は少なくともそのＰＳＤを−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ以下に低減しなければならないため）、ＵＷＢサービスにおいては不連続性が生じる。サービス品質（ＱｏＳ：Quality  of  Service）の要件があるサービスにとっては、これは受入れられないものであり、ＵＷＢリンクの脱落をもたらすであろう。
【０００７】
上で述べたように、ＬＤＣシステムは、被害システムが存在するかに関わらず、許可された最大のパワー出力で動作し得る。しかしながら、そのようなシステムは、自らの制限を有する。例えば、欧州共同体において承認されたＵＷＢ規則は、３．４〜４．８ＧＨｚのレンジにおいて動作するＵＷＢデバイスに、次の条件が満たされている場合にのみ−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚまでの送信を許可している。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
これら制限は、所定のＱｏＳ要件を伴うサービス（例えば映像ストリーミング）がＬＤＣシステムとして動作することを妨げる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、様々な条件下で（例えばＱｏＳ要件があるかに関わらず）ＵＷＢデバイスが機能性を維持し及びエネルギーを節約することを可能とする、方法及び装置が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書において“備える（含む）”及び“備えている（含んでいる）”という用語は、記述された特徴、整数、ステップ又はコンポーネントの存在を特定するために用いられるが、それら用語の使用は、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント若しくはそれらの集合の存在又は追加を排除するものではないことは強調されるべきである。
【００１２】
本発明の１つの側面によれば、上述した及び他の目的は、超広帯域変調技術を使用するデバイスを動作させるための方法及び装置により達成される。そのようなデバイスには、限定ではなく、センサデータを無線で通信するセンサ、及びモバイルユーザ機器が含まれる。当該デバイスを動作させることには、そのデバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクルモードで、そのデバイスを動作させることが含まれる。高スループットサービスが実行されるべきとの確認を受けて、上記デバイスは、選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モードで、動作させられる。
【００１３】
他の観点において、上記選択された周波数帯上で動作する上記被害サービスの検知を受けて、上記デバイスは、当該デバイスを上記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、再び上記低デューティサイクルモードで動作させられる。
【００１４】
他の実施形態において、上記選択された周波数帯上で動作する上記被害サービスの検知を受けて、上記選択された周波数帯上での上記検知及び回避モードでの上記デバイスの動作が継続されながら、有限の時間内で、上記デバイスを上記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定の試行が行われる。そして、他の周波数帯が特定されることなく上記有限の時間が終了したことを受けて、上記デバイスは、再び上記低デューティサイクルモードで動作させられる。他の観点において、いくつかの実施形態では、再び上記低デューティサイクルモードで上記デバイスを動作させることは、上記デバイスを上記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を再度試行することを含んでよい。
【００１５】
さらに他の観点において、再び上記低デューティサイクルモードで上記デバイスを動作させることは、複数の可能な測定のいずれかを（単独で又は組み合わせて）用いることによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む。そのような測定には、限定ではないが：より低速なデータ交換レートを使用すること；データ圧縮量を増加させること；変調の次数を増加させること；及び上記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置すること；が含まれる。上記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、例えば、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てることを含んでよい。また、それは、例えば、ベストエフォートサービスを一時停止することを含んでよい。
【００１６】
さらに別の観点において、上記高スループットサービスが終了したことを検知したことを受けて、上記デバイスは、再び上記低デューティサイクルモードで動作させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の目的及び利点は、図面と併せて次の詳細な説明を読むことにより理解されるであろう。
【００１８】
【図１】本発明の様々な側面に従って動作することのできる一例としてのＵＷＢデバイスのブロック図である。
【図２】本発明の側面に従ったＵＷＢデバイス内のモード制御ロジックにより実行される一例としてのステップ群／プロセス群のフロー図である。
【図３】本発明の側面に従ったＵＷＢデバイスの代替的な実施形態におけるモード制御ロジックにより実行される一例としてのステップ群／プロセス群のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の様々な特徴について、図面を参照しながら以下に説明する。その際、同様の部分は同じ参照符号を用いて特定される。
【００２０】
複数の例示としての実施形態に関連し、本発明の様々な側面について以下に詳細に説明する。本発明の理解を助けるために、本発明の多くの側面は、プログラムされた命令を実行可能なコンピュータシステム又は他のハードウェアの要素により行われる動作シーケンスの観点から説明される。各実施形態において、様々なアクションは特別の回路（例えば、特別な機能を実行するように相互接続された離散ロジックゲートなど）、１つ以上のプロセッサにより実行されるプログラム命令、又は双方の組み合わせにより行われ得ることは認識されるであろう。さらに、本発明は、ここで説明される技術をプロセッサに遂行させる適切なコンピュータ命令セットを含む、どういった形式のコンピュータにより読み取り可能な担体、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、光学ディスク又は搬送波（例えば無線周波数、音波周波数若しくは光周波数搬送波など）において全体として具現されるように考慮され得る。従って、本発明の様々な側面は、多くの異なる形式で具現されてよく、そのような全ての形式は本発明の範囲内であるものと意図される。本発明の様々な観点のそれぞれについて、そのような実施形態のどの形式も、ここでは、説明されるアクションを実行する“ように構成されたロジック”、又はその代わりに、説明されたアクションを実行する“ロジック”として言及され得る。
【００２１】
本発明に適合する実施形態の側面は、ＵＷＢデバイスの連続的な動作モード（ＤＡＡ技術を利用）とＬＤＣ動作モードとの間のスムーズな遷移を提供する。ＬＤＣモードにおいては、被害サービスの出現に関わらず、最大のパワー出力が維持され得る。ＬＤＣにおける動作は、有利な点として、電力消費を低減し、またＵＷＢリンクの連続性を保証するために使用されることができる。そのＵＷＢデバイスの動作は、ＬＤＣモードにおいてＱｏＳ要件を満たすことができない場合に、ＤＡＡモードへと変化する。
【００２２】
ＬＤＣモードにおけるデューティサイクルは非常に低い（例えば０．５％まで下がる）ものの、ＵＷＢ技術の瞬間的なビットレートは、ＬＤＣ条件下でさえ１Ｍｂ／ｓを超えるスループットレートが維持され得るほどに高い。従って、本発明に適合する実施形態の他の側面において、ＤＡＡのメカニズムがより良好なスペクトラムを探している間でも、既存のリンクは中断されなくてよい。追加的な圧縮又はミューティング／ハイディングの技術は、ＬＤＣ動作の間に、ユーザにより以前に享受されていたようなＱｏＳ体験を提供するために適用され得る。
【００２３】
好適な実施形態において、ＵＷＢデバイスの既定の動作モードはＬＤＣモードであり、従ってそのデューティサイクルは制限される。そして、高スループットのサービスが要求されていることを受けて、上記デバイスは、ＤＡＡのメカニズムを始動させ、相応の空いている帯域を見つけ出して高スループットサービスを開始する。
【００２４】
これら及び他の側面について、以下にさらに詳細に説明する。
【００２５】
ここに記述され請求される主題についての発明者は、瞬間的なＵＷＢのデータレートは非常に高い（例えば、ＷｉＭｅｄｉａについては４８０Ｍｂ／ｓ、及び進化したバージョについては１Ｇｂ／ｓを超える）ため、その平均のスループットはＬＤＣモードに準拠した低デューティサイクルにおいてさえ優に１Ｍｂ／ｓを上回ることを認識した。さらに、ＬＤＣモードにおける低デューティサイクルは、その電力消費を低いままキープする。
【００２６】
従って、好適には、ＵＷＢ送信機は、表１の条件を満たすようにその伝送をスケジューリングする形で動作する。スタンバイ及び低電力モードもまた、好適には、ＬＤＣ条件に従うように設計される。
【００２７】
より高いスループットが望まれる場合には、ＵＷＢデバイスは、ＤＡＡのメカニズムを始動させることにより応じる。それは、既存のサービスがアクティブである領域を特定するために、スペクトラムをスキャンすることを含む。スキャンしている間、ＵＷＢデバイスは、そのメカニズムを介したリンクを維持するように、ＬＤＣ条件を順守する。そして、適切な帯域が発見されると、ＵＷＢデバイスは、好適には、依然としてＬＤＣの規則に則ったチャネルを使用している接続中の他の全てのＵＷＢデバイスに、新たな帯域に関する情報をＵＷＢ送信の手段により提供する。
【００２８】
高スループットモードの場合、ＵＷＢデバイスは、どういったアクティビティについても自装置が使用するスペクトラムを定期的にスキャンする。いくつかの実施形態においては、アクティビティが検知されると、ＵＷＢデバイスはＬＤＣモードへと切り戻しを行う。その場合、その時点でサポートされているサービスは、より低速なデータ交換レート、より多くのデータ圧縮、より少ない符号化、より高次の変調方式、又はそれらの組み合わせを使用することにより、ＬＤＣ規則を充足し、引き続きユーザに感知されるＱｏＳを同等に維持する。また、ＵＷＢデバイスが複数のＵＷＢデバイスと通信する場合、いくつかの実施形態において、例えば、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てると共に、ベストエフォートサービスを解放し又は一時停止することにより、リソースの割当てを再配置してもよい。その間、ＵＷＢデバイスは、他のスペクトラム部分のスキャンを開始し、そして空いている周波数帯が見つかると、接続されたユニットを新しい周波数帯へ移動させる。すると、ＵＷＢデバイスは、高スループットモードへ切り戻すことができる。
【００２９】
高スループットモードで動作しているＵＷＢデバイスが自装置が使用している帯域上でのアクティビティを検知した状況に戻り、他の実施形態において、ＵＷＢデバイスは、すぐにはＬＤＣモードへの切り戻しを行わず、その代わりに、有限の期間内で、切り替えるべき新たな帯域を探しながら、高スループットモードを維持する。この動作は、現在の標準仕様の下では許可されている。もちろん、ＵＷＢデバイスは、空いている周波数帯を許可された期間内で見つけられなかった場合には、ＬＤＣモードへと切り戻しを行い、上述したステップを遂行する。
【００３０】
図１は、本発明の様々な側面に従って動作することのできる一例としてのＵＷＢデバイス１００のブロック図である。ＵＷＢデバイス１００は、送信（ＴＸ）ロジック１０１及び受信（ＲＸ）ロジック１０３を含む。送信ロジック１０１及び受信ロジック１０３は、アンテナ１０５を共有する。送信ロジック１０１は、アンテナ１０５から送信されるべき信号を受信するためのロジック１０７（図１では線を用いて概略的に示されている）を含む。受信ロジック１０３は、アンテナ１０５から供給される信号から受信信号を供給するためのロジック１０９（図１では線を用いて概略的に示されている）を含む。
【００３１】
送信ロジック１０１及び受信ロジック１０３は、それぞれＬＤＣモード又はＤＡＡモードのいずれかで動作可能なように既知の手法により適合され、それぞれ所与の時点でどちらのモードがアクティブであるかを判定するための受信モード制御信号のための入力ポートを含む（説明の便宜上、別々の制御ポート“ＬＤＣ”及び“ＤＡＡ”が描かれている。しかし、これらモードは相互排他的であるため、その２つのモードのうちどちらがアクティブかを示すために単一の制御信号が使用されてもよい。）。ＬＤＣ及びＤＡＡポートへ供給される制御信号は、モード制御ロジック１１１（即ち、ハードウェア単独又はプログラム命令のセットと関連するハードウェア）により生成される。入力制御信号（例えば、ＨＴサービス要求１１３）は、モード制御ロジック１１１に、ＵＷＢデバイス１００の高スループットモードでの動作を試行させるべきであることを通知する。モード制御ロジック１１１は、さらに、ＵＷＢデバイス１００がどのモードで動作しているかを示す信号（例えば、ＨＴサービス始動／拒否１１５）を提供してもよい。モード制御ロジック１１１は、様々な発明上の側面に合致するどういった数の手法により動作することもでき、複数の例示的な実施形態が後に提示される。ＵＷＢデバイス１００が高スループットモードで動作している際（又は高スループットモードでの動作を試行しているとき）、その決定の基準となる情報（例えば、何らかの被害サービスが存在するか）は、検知ロジック１１７により提供される。検知ロジック１１７は、受信ロジック１０３から提供される情報を使用して関連する情報を生成する。同様に、高スループットモードで動作するという決定は、モード制御ロジック１１１から回避ロジック１１９へと伝達される。回避ロジック１１９は、被害サービスへの干渉を防ぐやり方で送信ロジック１０１を制御するよう設計される。また、この動作を可能とするために、回避ロジック１１９は、関連する情報を検知ロジック１１７から受信してもよい。
【００３２】
図２は、本発明の側面に従ったＵＷＢデバイス内のモード制御ロジック１１１により実行される一例としてのステップ群／プロセス群のフロー図である。スタート時において（及び後に理解されるように他の時点においても）、ＵＷＢデバイスは、ＬＤＣモードで動作するための周波数帯を選択する（ステップ２０１）。選択は、どういった数の異なるやり方により行われてよく、そのやり方は本発明にとって本質的なものではない。例えば、限定ではないが、選択は、ランダムに行われてもよい。また、その代わりに、ＵＷＢデバイスは、まず、最も干渉量が少ないことを示すスペクトラムセグメントをスキャンにより発見する。そしてＵＷＢデバイスは、（選択された周波数帯を使用して）ＬＤＣモードを開始し、他のＵＷＢデバイスとの間の全ての通信に適用する（ステップ２０３）。
【００３３】
動作は、高スループットサービスが行われるべきとの確認がされない限り、ＬＤＣモードで継続する（判定ブロック２０５からの“ＮＯ”の経路）。高スループットサービスが行われるべきとの確認がされると（判定ブロック２０５からの“ＹＥＳ”の経路）、周波数帯の候補が選択される（以前に選択された周波数帯と同じ周波数帯であってもよい）（ステップ２０７）。そして、選択された周波数帯の候補は、他者によるアクティビティを検知するためにスキャンされる（ステップ２０９）。
【００３４】
ＵＷＢデバイスにＤＡＡモードを使用させることを許可するには帯域の有するアクティビティが多すぎると考えられる場合（判定ブロック２１１からの“ＮＯ”の経路）、新たな周波数帯の候補が選択され検査されるべきである。この周波数帯の検査が行われている間に他のＵＷＢデバイスとのリンクが切断され得ることを避けるために、ＵＷＢデバイスは、ＤＡＡモードのための適切な周波数帯が発見されるまでＬＤＣモードのままでいるべきである。これを達成するために、検査は、ＵＷＢデバイスが現在ＬＤＣモードであるかを確認するように行われる（判定ブロック２１３）。ここで、ＵＷＢデバイスが現在ＬＤＣモードであれば（判定ブロック２１３からの“ＹＥＳ”の経路）、ステップ２０７、２０９及び２１１を含むループが繰り返される。
【００３５】
ＵＷＢデバイスが現在ＬＤＣモードにない場合（判定ブロック２１３からの“ＮＯ”の経路）には（既にＤＡＡモードで動作中であればＵＷＢデバイスはこのループに入り得ることはすぐに理解されるであろう）、プロセスはステップ２０１へ戻り、ＬＤＣでの使用のための周波数帯の選択が行われ、続いてＬＤＣモードが開始される。依然として望まれていると仮定すれば（判定ブロック２０５からの“ＹＥＳ”の経路）、ＤＡＡモードの開始の試行（即ち、ステップ２０７から始まる）が上述したように行われる。いくつかの実施形態において、無限ループに陥ることを避けるために、空いている周波数帯が発見され又はタイマが終了するまで（図示されていない）、このプロセスを続けるのが有利である。タイマが終了すると、デバイスのユーザは、要求された高スループットサービスを現在サポートすることができないことを通知されてもよい。
【００３６】
判定ブロック２１１についての議論に戻り、周波数帯の候補が空いているものと確認されると（判定ブロック２１１からの“ＹＥＳ”の経路）、ＵＷＢデバイスの状態はＤＡＡモードへ変化し、高スループットの動作が可能となる（ステップ２１５）。
【００３７】
ＤＡＡモードの間、いくつかの時点で、同じ周波数帯を使用する被害デバイスが存在するか否かを確認するために実行される選択された周波数帯の定期的なスキャンのタイミングとなる（判定ブロック２１７）。ここで定期的なスキャンのタイミングであれば（判定ブロック２１７からの“ＹＥＳ”の経路）、処理はステップ２０９から始まるスキャン手続へと戻る）。
【００３８】
この時点において、既存の選択された周波数帯がもはや空いていなければ、ＤＡＡモードであったＵＷＢデバイスは、他のデバイスとの間の既存のリンクが切断されることを避けるためにＬＤＣモードへと切り戻されるべきであり、一方で新たな周波数帯の探索が行われる。従って、この場合（判定ブロック２１３からの“ＮＯ”の経路）、処理はステップ２０１へ戻る。ＵＷＢデバイスがＬＤＣモードへと切り戻されたとしても、ＤＡＡモードでの動作を再開するための新たな“空いている（free）”周波数帯を探索しながら、高スループットサービスを維持することは可能である。例えば、その時点でサポートされる高スループットサービスは、より低速なデータ交換レート、より多くのデータ圧縮、より少ない符号化、より高次の変調方式、又はそれらの組み合わせを使用することにより、ＬＤＣ規則を充足すると共に、ユーザにより感知されＱｏＳを同等に維持することができる。ＵＷＢデバイスが複数のＵＷＢデバイスとの間で通信している場合には、いくつかの実施形態において、例えば、ＱｏＳ要件を有するサービスにチャネル容量の大部分を与え、またベストエフォートサービスを解放し又は一時中断することにより、リソースの割当てを再配置してもよい。
【００３９】
定期的なスキャンが実行されない場合（判定ブロック２１７からの“ＮＯ”の経路）には、ＵＷＢデバイスは、ＨＴサービスの性能が依然として望まれているかを確認する（例えば、サービスは完了し又は終了など）（判定ブロック２１９）。ここで、高スループットサービスが依然として実行される場合（判定ブロック２１９からの“ＹＥＳ”の経路）には、処理はステップ２１５へ戻る。そうでなければ（判定ブロック２１９からの“ＮＯ”の経路）、処理はステップ２０１へ戻り、ＵＷＢデバイスの状態がＬＤＣモードへと切り戻される。
【００４０】
ＤＡＡモードで動作しているＵＷＢデバイスが使用している帯域上でのアクティビティを検知した状況について再び考慮してみると、他の実施形態において、ＵＷＢデバイスは、すぐにはＬＤＣモードへの切り戻しを行わず、その代わりに有限の時間の間ＤＡＡ（高スループット）モードを維持し、その間に切替え先となる新たな帯域を探索する。この動作は、現在の標準仕様の下では許可されている。当然ながら、ＵＷＢデバイスが許可された期間の間に空いている周波数帯を発見できない場合には、ＬＤＣモードへの切り戻しが行われ、上述したステップ群が実行される。図３は、他の実施形態の側面に従ったＵＷＢデバイスのモード制御ロジックにより実行されるステップ群／プロセス群を描いたフロー図である。
【００４１】
ステップ群／プロセス群２０１、２０３、２０５、２０７、２０９、２１１、２１５、２１７、及び２１９は、図２に描かれたものと同様である。従って、これらステップ群／プロセス群についての説明は繰り返されない。図２の観点で説明した実施形態との１つの違いは、追加的なステップ、即ちステップ３０１の導入であると気付くであろう。タイマを開始させるステップ３０１は、ＤＡＡモードの最中に定期的なスキャンを実行すべき時点になった際（判定ブロック２１７からの“ＹＥＳ”の経路）に実行される。上述したように、現在の規則は、１つ以上の被害デバイスが検知された後の有限の時間の間ＵＷＢデバイスがＤＡＡモードで動作することを許可している。タイマは、ＵＷＢデバイスがその有限の時間がいつ経過したのかを知ることを可能にする。
【００４２】
より具体的には、周波数帯の候補が空いていないことが確認された後（判定ブロック２１１からの“ＮＯ”の経路）、ＵＷＢデバイスが既にＬＤＣモードにあるか、又はタイマが終了することなくＤＡＡモードにあるか、を判定するための検査が行われる（判定ブロック３０３）。これら条件のいずれかが正である場合（判定ブロック３０３からの“ＹＥＳ”の経路）、ＵＷＢデバイスは、そのときのモードのまま維持され、ステップ２０７における処理を継続することにより、ＤＡＡ動作を開始し／切り替えるための空いている周波数帯の探索が続けられる。
【００４３】
一方、双方の条件が否である場合（判定ブロック３０３からの“ＮＯ”の経路）（即ち、ＵＷＢデバイスがＤＡＡモードにあり、タイマが終了している場合）、ＬＤＣモードへの復帰と（処理はステップ２０１において継続される）、図２の観点で上述した動作の継続がされなければならない。
【００４４】
上述した様々な側面は、所望のレンジ上での連続的な動作を可能とする（即ち、−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚの最大パワー出力密度で伝送を維持することができる）手法で、デバイスがＵＷＢ通信を行うことを可能とする。さらに、ＵＷＢデバイスは、帯域が許す場合にはそのＱｏＳ合意をも充足するであろう。また、ＵＷＢデバイスの動作は、その既定の動作をＬＤＣとすることができ、ＤＡＡモードは必要となったときにのみ出現するため、電力を節約することができる。
【００４５】
本発明は、特定の実施形態を参照しながら説明された。しかしながら、当業者にとって、本発明を上述した実施形態以外の特定の形式で具現することが可能であることは、容易に明らかとなるであろう。説明した実施形態は、単に説明のためのものであり、どのような形でも限定的に考慮されるべきではない。本発明の範囲は、ここまでの説明よりもむしろ添付した特許請求の範囲によって与えられ、特許請求の範囲内に含まれる全ての変形及び均等物は、ここに包含されることを意図される。
【図１】
2010517397.tif 000004
【図２】
2010517397.tif 000005
【図３】
2010517397.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月24日(2009.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超広帯域変調技術を使用するデバイス（１００）を動作させる方法であって：
前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクルモード（２０３）で、前記デバイスを動作させるステップと；
高スループットサービスが要求されたかを確認するステップと；
高スループットサービスが要求されたとの確認を受けて、当該要求された高スループットサービスを実行するために、選択された周波数帯（２１１）上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モード（２１５）で、前記デバイスを動作させるステップと；
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知を受けて、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、前記要求された高スループットサービスを実行するために、前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記要求された高スループットサービスを実行するために、前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるステップは、より低速なデータ交換レートを使用すること、データ圧縮量を増加させること、変調の次数を増加させること、又は前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置すること、のうち少なくとも１つによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てること、又はベストエフォートサービスを一時停止すること、のうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
超広帯域変調技術を使用するデバイス（１００）の動作を制御するための装置（１１１）であって：
１秒ないし１時間にわたって平均した場合において制限されるアクティビティのみで前記デバイスが稼動することを許されるように、前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されている低デューティサイクルモード（２０３）で、前記デバイスを動作させるよう構成されたロジックと；
高スループットサービスが要求されたかを確認するよう構成されたロジックと；
高スループットサービスが要求されたとの確認に対して、当該要求された高スループットサービスを実行するために、選択された周波数帯（２１１）上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可される検知及び回避モード（２１５）で、前記デバイスを動作させることにより、応じるよう構成されたロジックと；
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記デバイスを前記検知及び回避モードで動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、前記要求された高スループットサービスを実行するために、再び前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させるよう構成されたロジックと；
を含む装置（１１１）。
【請求項５】
前記要求された高スループットサービスを実行するために、前記低デューティサイクルモードで前記デバイスを動作させることは、より低速なデータ交換レートを使用すること、データ圧縮量を増加させること、変調の次数を増加させること、又は前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置すること、のうち少なくとも１つによりユーザに感知されるサービス品質を同等に維持することを含む、請求項４に記載の装置（１１１）。
【請求項６】
前記デバイスが通信している他の複数のデバイスの間でリソースの割当てを再配置することは、チャネル容量の大部分をサービス品質の要件を有するサービスに割当てること、又はベストエフォートサービスを一時停止すること、のうち少なくとも１つを含む、請求項５に記載の装置（１１１）。
【請求項７】
超広帯域変調技術を利用する超広帯域（ＵＷＢ）デバイス（１００）であって：
アンテナから送信すべき信号を生成するよう構成された送信ロジック（１０１）と；
前記アンテナにより供給される信号に由来する受信信号を供給するよう構成された受信ロジックと；
を備え、
前記送信ロジック（１０１）は、低デューティサイクルモード（２０３）又は検知及び回避モード（２１５）のいずれかで動作することが可能であり；
前記低デューティサイクルモードでは、１秒ないし１時間にわたって平均した場合において制限されるアクティビティのみで前記デバイスが稼動することを許されるように、前記デバイスが信号を送信するために許可された時間量が制限されており；
前記検知及び回避モードでは、前記ＵＷＢデバイスは、選択された周波数帯上で動作する被害サービスが検知されるまで、当該選択された周波数帯上で最大パワー出力で連続的に伝送を行うことが許可されており；
前記受信ロジックは、低デューティサイクルモード又は検知及び回避モードのいずれかで動作することが可能であり；
前記ＵＷＢデバイスは、さらに：
前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記低デューティサイクルモード（２０３）で動作させるよう構成されたロジックと；
高スループットサービスが要求されたか（２０５）を確認するよう構成されたロジックと；
高スループットサービスが要求されたとの確認に対して、当該要求された高スループットサービスを実行するために、前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記検知及び回避モードで動作させることにより応じるよう構成されたロジックと；
前記選択された周波数帯上で動作する前記被害サービスの検知に対して、前記送信ロジックと前記受信ロジックとを前記検知及び回避モード（２１５）で動作させるための他の周波数帯の特定を試行しながら、当該要求された高スループットサービスを実行するために、再び前記低デューティサイクルモードで前記送信ロジックと前記受信ロジックとを動作させるよう構成されたロジックと；
を備えるＵＷＢデバイス。
【請求項８】
前記ＵＷＢデバイスは、センサデータを無線で通信するセンサ又はモバイルユーザ機器のいずれかである、請求項７に記載のＵＷＢデバイス（１００）。
【国際調査報告】
2010517397.tif 000007
2010517397.tif 000008
2010517397.tif 000009