(57)【要約】  無線システムは、クラスタ・リード（103）として機能する１つ以上の無線局（STA）を有するSTA（102、103）のクラスタ（100）を含む。無線通信方法も記載される。
2010515328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線局（STA）のクラスタと、
前記STAからデータを受信し、他のクラスタ・リード若しくはアクセスポイント（AP）又は双方に前記データを提供するように適合された少なくとも１つのクラスタ・リード（cluster  lead）と
を有する無線システム。
【請求項２】
前記クラスタは、所定の基準に基づいて前記クラスタに参加するようにネットワークの１つ以上のSTAを招待することにより形成される、請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
前記APは、前記クラスタの各STAにサブキャリアを割り当てるように適合される、請求項１に記載の無線システム。
【請求項４】
前記クラスタに参加せずに、前記システムの無線ネットワーク内で動作するように適合された単独のSTAを更に有する、請求項１に記載の無線システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのクラスタ・リードは、時空間ブロック符号を使用してデータを送信するように適合される、請求項１に記載の無線システム。
【請求項６】
複数のクラスタ・リードを更に有し、
各STAは、前記データを送信し、前記クラスタ・リードは前記データを交換する、請求項１に記載の無線システム。
【請求項７】
前記クラスタ・リードは前記データを前記APに送信する、請求項６に記載の無線システム。
【請求項８】
複数のクラスタ・リードを更に有し、
１つを除く全てのクラスタ・リードは、前記データを１つのクラスタ・リードに送信する、請求項１に記載の無線システム。
【請求項９】
前記クラスタの前記STAのそれぞれは、単一のアンテナを有する、請求項１に記載の無線システム。
【請求項１０】
無線ネットワークのSTAの中からSTAのクラスタを形成し、
クラスタ・リードになる前記クラスタの前記STAのうち少なくとも１つを指定し、
前記STAと前記クラスタ・リードとの間でデータを交換し、
前記クラスタ・リードから前記ネットワークのアクセスポイント（AP）にデータを再送信することを有する無線通信方法。
【請求項１１】
前記形成することは、前記クラスタに参加する招待信号を前記ネットワークのSTAに送信することを更に有し、
前記招待信号は、前記クラスタに参加する所定の基準を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記指定することは、
前記クラスタの前記STAのそれぞれから前記APにデータを送信し、
前記データに基づいて前記少なくとも１つのクラスタ・リードを選択することを更に有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記データは、最小データレートの要件と、最小サービス品質（QoS）とを有し、
前記方法は、前記データに基づいて、必要に応じて前記ノードにサブキャリアを再割り当てすることを更に有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのクラスタ・リードは、複数のクラスタ・リードを更に有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記交換することは、
前記クラスタ・リードのそれぞれで前記データの一部を少なくとも受信し、
全てのクラスタ・リードが前記データを受信するまで、受信した前記データの一部を他のクラスタ・リードに再送信することを更に有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記交換することは、
１つのクラスタ・リードから他のクラスタ・リードに前記データの一部を送信し、
前記データの他の一部を前記一部に追加し、前記一部及び前記他の一部を再送信し、
前記複数のクラスタ・リードのうち最後のクラスタ・リードが前記データを受信するまで、前記追加及び再送信を続けることを更に有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
無線ネットワークの無線局（STA）に、クラスタを形成してクラスタ・リードとして機能する命令を送信し、
前記クラスタ・リードから前記無線ネットワークの他のSTAに、前記クラスタに参加する招待を送信することにより、STAの前記クラスタを形成し、
前記クラスタ・リードにより、サブキャリアの各セットを前記クラスタの前記STAのそれぞれに割り当てることを有する無線通信方法。
【請求項１８】
前記送信の後に、
前記STAと前記クラスタ・リードとの間でデータを交換し、
前記クラスタから前記ネットワークのアクセスポイント（AP）に前記データを再送信することを更に有する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
無線通信技術はかなり進歩しており、無線媒体を有線の対策に対する実現可能な選択肢にしている。従って、データ及び音声通信での無線接続の使用は増加し続ける。このような装置は、移動電話、無線ネットワークでのポータブルコンピュータ（例えば数例を挙げると、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：wireless  local  area  network）、無線ネットワークでの据え置き型コンピュータ、ポータブルハンドセット）を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
日常の使用に普及しつつあることに加えて、無線装置は、高データレートで信頼性のあるサービスを提供することにますます依存している。無線装置の帯域の容量を増加させる方法若しくは装置の信頼性を改善する方法又はこれらの双方の方法の１つは、複数のアンテナを使用することである。しかし、複数のアンテナは、装置に更なる‘面積（real  estate）’を必要とし、アンテナとサポートする回路との双方により、装置のコストを追加させる。
【０００３】
従って、前述の欠点を少なくとも克服する方法及びシステムの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
代表的な実施例によれば、無線システムは、無線局（STA）のクラスタと、STAからデータを受信し、他のクラスタ・リード若しくはアクセスポイント（AP）又は双方にデータを提供するように適合された少なくとも１つのクラスタ・リード（cluster  lead）とを含む。
【０００５】
他の代表的な実施例によれば、無線通信方法は、無線ネットワークのSTAの中からSTAのクラスタを形成し、クラスタ・リードになるクラスタのSTAのうち少なくとも１つを指定することを含む。この方法はまた、STAとクラスタ・リードとの間でデータを交換し、クラスタ・リードからネットワークのアクセスポイント（AP）にデータを再送信することを含む。
【０００６】
更に他の例示的な実施例によれば、無線通信方法は、無線ネットワークの無線局（STA）に、クラスタを形成してクラスタ・リードとして機能する命令を送信することを含む。この方法はまた、クラスタ・リードから無線ネットワークの他のSTAに、クラスタに参加する招待（invitation）を送信することにより、STAのクラスタを形成し、サブキャリアの各セットを送信することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】代表的な実施例による無線通信システムの簡略化した概略図
【図２】代表的な実施例による無線通信方法のフローチャート
【図３】代表的な実施例による無線通信方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、添付図面と共に読まれたときに、以下の詳細な説明から最も良く理解できる。様々な特徴は必ずしも縮尺通りに記載されているとは限らないことを強調する。実際に、説明を明瞭にするために、寸法は任意に拡大又は縮小されることがある。当てはまる場合には常に、図面で同様の参照符号は同様の要素を示す。
【０００９】
ここで用いられる単数形は１つ以上を意味し、複数形は２つ以上を意味する。
【００１０】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、この教示の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示した代表的な実施例が示されている。しかし、ここに開示した特定の詳細から逸脱した他の実施例が、この開示の利益を有する当業者に明らかになる。更に、代表的な実施例の説明をあいまいにしないように、周知の装置、方法、システム及びプロトコルの説明は省略されることがある。それにも拘らず、当業者の認識範囲内にあるこのような装置、方法、システム及びプロトコルは、代表的な実施例に従って使用されてもよい。最後に、当てはまる場合には常に、同様の参照符号は同様の要素を示す。
【００１１】
ここに記載の例示的な実施例では、ネットワークは、集中型アーキテクチャ又は分散型アーキテクチャを有する無線ネットワークでもよい点に留意すべきである。例示的に、ネットワークは、IEEE802.11b媒体アクセス制御（MAC）レイヤで機能するもの（一般的にWiFiと呼ばれる）でもよい。代替として、ネットワークは、IEEE802.22、又はECMA368標準、IEEE802.16、IEEE802.11若しくはIEEE802.15で規定されているもののように、DSA  MACレイヤで機能するものでもよい。
【００１２】
更に、ネットワークは、セルラネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）、無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）、無線ボディエリアネットワーク（WBAN）又は地域無線ネットワーク（WRAN）でもよい。更に、MACプロトコルは、時分割多重アクセス（TDMA）プロトコル、キャリア検知多重アクセス（CSMA）プロトコル、衝突回避付きCSMA（CSMA/CA）プロトコル、符号分割多重アクセス（CDMA）プロトコル、周波数分割多重アクセス（FDMA）プロトコル、又は直交FDMA（OFDMA）でもよい。前述のネットワーク及びプロトコルは単なる例であり、この開示から逸脱することなく、特に言及したもの以外のネットワーク及びプロトコルが使用されてもよいことを強調する。
【００１３】
図１は、例示的な実施例による無線ネットワークの無線局（STA）（ノード又は加入者宅内機器（CPE）とも呼ばれる）の簡略化した概略図である。クラスタ100は、集中型ネットワークの一部でもよい。ネットワークは、アクセスポイント（AP）101を含む。アクセスポイント101はまた、基地局（BS）とも呼ばれる。STAの中で、クラスタ・リード（cluster  lead）103（モデレータ（moderator）とも呼ばれる）は、合同のSTA102であり、また、場合によっては単独のSTA104である。このため、代表的な実施例では、ネットワークに参加する特定のSTAは、STAのクラスタの一部ではない。単独のSTAは、協調的（cooperative）ではなく、或いはスタンドアローン型STAである。例えば、AP101により管理されるネットワークに参加したSTA104は、STA102、103の支援なしに、必要な通信レート及びQoSを実現することができる。従って、STA104は、単独のSTA（solitary  STA）と呼ばれることがある。これに対して、クラスタ100の一部であるSTA（例えば、STA102、103）は、合同（solidary）と呼ばれることがある。
【００１４】
特に、この教示は、分散型無線ネットワークに一般化される。当業者に容易にわかるように、分散型システムでは、AP101は提供されない。むしろ、他のSTAが媒体へのアクセスを制御し、AP101の機能を満たす。以下の説明は、主にAP101を有する集中型ネットワークに関係するが、分散型ネットワークへの適用もこの教示により考えられる。
【００１５】
例示的に、STA102、102、103、104は、コンピュータ、移動電話、携帯情報端末（PDA）、無線センサ、又は典型的にこのようなネットワークで動作する同様の装置でもよい。特定の実施例では、少なくとも１つのSTAは静止型である。STAは、既存のユーザの保護を必要とする周波数帯域の限られた周波数チャネル又はライセンスのない周波数帯域の周波数チャネルで機能するように適合されることが考えられる。
【００１６】
ネットワークの各STA102-104は、単一のアンテナ素子を有し、AP101は、単一又は複数の受信アンテナを有してもよい。代表的な実施例では、全帯域幅‘W’は２つの重複しない互いに素の部分‘W1’及び‘W2’に分割され、それぞれ合同及び単独のSTAに割り当てられる。‘W1’及び‘W2’のサイズは、各グループのSTAの数、利用可能な電力、並びにレート及びQoSの要件に依存する。理解できるように、帯域の割り当ては、静寂（無送信）期間（QP：quiet  period）中又はスーパーフレームでの他の段取り（house-keeping）期間中にAP101により実行されてもよい。以下の説明では、（チャネル又はサブキャリアを介した）帯域の割り当ては、合同のSTAへの帯域W1の割り当てを示す。合同のSTA102、103による情報の交換及びAP101への送信は、AP101に直接送信している非協調的な単独のノード（例えば、STA104）に干渉を生じない。
【００１７】
ここで更に説明するように、直交周波数分割多重（OFDM：orthogonal  frequency  division  multiplexing）送信が実装されることが有用である。既知のように、OFDMは、周波数選択性フェージングに特にロバストである。例示的に、STA102、103は、所望の送信技術として直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：orthogonal  frequency  division  multiple  access）を実装する。従って、実施例では、各STA102、103は、等しい間隔の等しい数のサブキャリアの固定のセットを有する。グループに‘M’のノードが存在し、‘N’の数のサブキャリアが存在する場合（NはMの整数倍であることを仮定する）、何らかの第m{m=1.....M}のノードがセット(Sm{m,M+m,2M+m,.....N-M+m}∈S)を受信する。特に、他の実施例では、サブキャリアは特定の要件に基づいて各STAに割り当てられる。
【００１８】
図２は、代表的な実施例による無線通信方法のフローチャートである。この方法は、図１に関して説明したネットワークと共に検討されたときに最も良く理解できる。特に、図１に関して説明した特徴は、ここで説明する方法に共通する。この実施例の説明をあいまいにしないように、これらの詳細の多くは繰り返されない。
【００１９】
ステップ201において、クラスタが開始する。この開始は、STA102、103の１つ以上によりクラスタに参加する１つ以上の招待信号を送信することを有する。この開始ステップは、スーパーフレーム（Superframe）のデータ交換期間中に生じる。例示的に、招待を送信するSTA102、103は、イニシエータ（initiator）と呼ばれることがある。イニシエータは、サブキャリアのそれぞれの割り当てられたセットで招待信号を送信し、これにより、他のSTA（イニシエータでないSTA）がイニシエータを特定することができる。
【００２０】
有利には、招待信号は、クラスタ100に参加する所定の基準を含む。これらの基準は、最小データレートの要件、最小サービス品質（QoS）及び特定の閾値のSNR（γth）を含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、受信側STAが閾値のSNRより大きいSNRを有する場合、STAはそのクラスタに参加することを容認し、そうでない場合、STAは拒否する。STAは複数の招待を受信してもよいが、シグナリング期間の全期間中に唯一のクラスタに参加することができる。特に、STAは、１つのシグナリング期間の終わりに異なるクラスタに切り替えてもよい。
【００２１】
クラスタを形成するために、イニシエータは、少なくとも１つのSTA102、103からの容認を有さなければならない。そうでない場合、招待の呼び出しは破棄され、イニシエータ自体が他のクラスタに参加してもよく、単独のSTAに留まってもよい。代表的な実施例では、クラスタに参加するSTA102、103の数はXkである。ただし、添え字のk{k=1....K}は、クラスタインデックスを示す。従って、X1+X2+.....+Xk=Mであり、Xk≦X（何らかのクラスタでの最大の許容可能ノード）である。同様に、クラスタ・リード103の最大数は、クラスタのSTA102、103の総数の半分を超えることができない。特定の実施例では、クラスタ・リード103の数は2と4との間に制限される。
【００２２】
ステップ202において、クラスタが形成されると、情報（データ）がクラスタ100の各STA102、103の間で交換される。このデータ交換は、データレート及び最小QoS要件と、クラスタ情報と、AP101へのチャネル測定用のパイロットシンボルとを含む。例示的に、クラスタ情報のオーバーヘッド要件は、STA102、103毎にlog2Mビットである。この理由は、STAは、そのイニシエータのサブキャリアのセットのインデックスのみに言及する必要があるからである（‘M’のサブキャリアのセットのインデックスが存在し、これらのインデックスを表すためにlog2Mビットを必要とする）。AP101は、受信信号を評価し、各ノードの信号強度を測定する。
【００２３】
ブロードキャスト信号では（例えば、ビーコン期間では）、AP101は、必要に応じて、クラスタのSTA102、103の間でサブキャリアを再割り当てする。各STA102、103は、それぞれのサブキャリアのセットを保持し、高いレートの要件を有するSTA102、103は他のセットから更なるサブキャリアを与えられる。例えば、帯域W1の中で、再割り当ては、帯域の余りを有するSTA102、103から帯域の不足を有するものへのサブキャリアの選択的な割り当てでもよい。代表的な実施例では、クラスタ・リード103は、第１のシグナリング期間で送信しない。従って、AP101は、更なる帯域を必要とするSTA102にクラスタ・リード103のアイドルのサブキャリアを再分配してもよい。
【００２４】
ステップ203において、受信信号の強度に応じて、AP101は、クラスタ100毎に１つ以上のクラスタ・リード103を選択する。クラスタ100のクラスタ・リード103の数は、特に、クラスタのSTA102、103の数と、必要な空間ダイバーシチ（QoS）と、チャネル干渉性時間（channel  coherence  time）とに依存する。
【００２５】
代表的な実施例では、クラスタ・リード103は、AP101に送信するクラスタのSTAのみであり、クラスタ・リード103の数とレート／QoSの要件とに従って適切な時空間ブロック符号が選択される。各ノードは、Pワットの最大送信電力を有しているため、全体のシステム電力は、シグナリング期間の如何なる時点でもMPワットに制限される。
【００２６】
有利には、クラスタ内で（すなわち、STA102からクラスタ・リード103に、及びクラスタ・リード103からクラスタ・リード103に）非常に高いレートのデータを送信することは、クラスタ100内で良好なチャネル状態を都合良く利用する。例えば、クラスタ・リード103は、ネットワークのSTAがこの教示に従ってクラスタ化されていない場合に利用可能なものより、特定のSTA及びAP101と見通し線通信を提供する可能性が高くなる。更に、データをAP101に送信するための時空間ブロック符号の使用は、空間ダイバーシチを提供し、クラスタ100とAP101との間でチャネルダイバーシチを軽減し得る。
【００２７】
ステップ204において、クラスタ100内の通信及びクラスタ100からAP101への通信が開始する。代表的な実施例では、STA102、103は半二重の装置であるため、同時に送受信することに適合されていない。１つのSTA102が送信するときに、クラスタ100の他のSTA102、103は受信することしかできない。従って、純粋な時間領域多重（TDM：time  domain  multiplexing）の手法は、クラスタ100内で情報を交換する少なくともXkの重複しないシグナリング期間を必要とする。
【００２８】
代表的な実施例では、STA102の残りが自分の信号をクラスタ・リード103に送信している間に、クラスタ・リード103は静寂したままである。有利には、前述のように、クラスタ100内のSTA102、103の間のチャネルのリンクは、クラスタ100とAP101との間のチャネルのリンクよりロバストである。
【００２９】
以下の例は、代表的な実施例のクラスタ間のロバスト性を示すために提供される。例えば、AP101から離れており、室外アンテナをそれぞれ有するWiMAX  MACレイヤでの地方の設定動作にある家庭のグループ、アクセスポイントから離れた大規模な会社のビルのWiFiユーザのグループ、中央司令部と通信しようとする異なるグループの兵士のいる戦場、監視装置に情報を送信する人体の異なる部分の無線センサのある病院等である。これらの例は、単に実施例の用途を例示することを意図しており、他の例示的な状況も考えられることを強調する。
【００３０】
前述の例では、クラスタ100のSTA102、103の間のチャネルのリンクは、強い見通し線と、小さいパスロス及びシャドウィングと、低減した遅延スプレッドとを有する可能性が高い。STA102、103は、チャネル品質を利用し、非常に高いデータレートで送信することができる。
【００３１】
代表的な実施例では、クラスタ間のロバスト性を更に改善するため、STA102からクラスタ・リード103に送信される信号を保護するために、前方誤り訂正（FEC：forward  error  correction）符号（例えば、リード・ソロモン符号又は畳み込み符号）が実装されてもよい。
【００３２】
例示的に、クラスタ・リード103は、受信信号を復号化し、全てのクラスタ・リード103もクラスタ・リードの間で自分の情報を共有するまで再符号化するために受信信号を保持する。代表的な実施例では、クラスタ・リード103は、STA102のノードからの全ての情報を結合し、併せてAP101に送信する。特に、この実施例では、クラスタ・リード103は、情報を共有するためにクラスタ・リードの間で時分割多重（TDM）方式を実装し、従って、異なる重複しないシグナリング期間の間に送信する。各クラスタ・リード103は１つのOFDMシンボルで全てのサブキャリアを使用することができるため、リード103は、非常に高いデータレート（OFDMシンボル期間毎のビット数）で送信することができる、或いは、電力の限られたシステムでは、強力なFECで低いコンステレーションに切り替えることができる。
【００３３】
前述のように、一実施例では、TDMは、クラスタ・リード103の間で実装される。代替として、他の代表的な実施例では、MACレイヤは、１つ以上が静寂のままである間にクラスタ・リード103のいくつかが送信することを提供する。例えば、４つのクラスタ・リード103を検討する。まず、いずれか３つのクラスタ・リードは、第４のクラスタ・リード103にOFDMAを使用して信号を送信する。受信側のクラスタ・リード103は受信信号を復号化し、受信信号を再符号化し、また、そのデータをパケットに挿入する。パケットは、他のクラスタ・リード103に返信される。全ての４つのクラスタ・リード103の間で情報を交換するために、TDM手法は４つのシグナリング期間を必要とするが、この手法は２つのみのシグナリング期間を必要とする。この処理の終わりに、各クラスタ・リード103は、クラスタのSTA102からの情報に加えて、他のクラスタ・リード103からの情報を有する。
【００３４】
更に他の実施例では、１つのクラスタ・リードから次のものへのデータの伝達は連続的である。すなわち、３つのクラスタ・リード103が存在し、有利に１つのクラスタ・リードがAP101に関して最善のSNRを有することを仮定する。１つのクラスタ・リード103は、最善のチャネルのリンク（SNR）を共有するクラスタ・リードに送信してもよい。このクラスタ・リード103からのデータは、受信側のクラスタ・リードのデータに追加される。次のクラスタ・リード103は、最初の２つのクラスタ・リードのデータを第３のクラスタ・リード103に送信する。次に、第３のクラスタ・リード103はAP101に送信する。代表的な実施例では、AP101に送信したクラスタ・リードは、必ずしも受信データを再符号化せず、必ずしもAP101に送信されるデータにデータを挿入しない。
【００３５】
図３は、他の代表的な実施例による無線通信方法のフローチャートである。この方法は、図１に関して説明したネットワークと共に検討されたときに最も良く理解できる。更に、図１及び２に関して説明した特徴は、ここで説明する方法に共通する。この実施例の説明をあいまいにしないように、これらの詳細の多くは繰り返されない。
【００３６】
ステップ301において、AP101は、STA102の中から少なくとも１つの限定責任ノード（LRN：limited  responsibility  node）を選択する。特に、全てのSTAは、まずSTA102のグループであり、まだクラスタ・リードとして指定されていない。代表的な実施例では、AP101は、ビーコン期間にSTA102に信号を送信する。選択されたSTA102は、各シグナリング期間にランダムに選択されてもよく、特定の基準に基づいてもよい。この信号は、クラスタ100を形成してクラスタ・リード103として動作する主導権を取ることにより、STA102の共有限定責任（SLR：share  limited  responsibility）を要求してもよい。ステップ302において、選択されたLRN（この時点でクラスタ・リード103）は、ネットワークに参加してクラスタ100を形成する招待を他のSTA102に送信する。
【００３７】
前述のように、イニシエータに応答するために、受信側STA102は、閾値のSNRに基づく自分の判定と、サブキャリアの割り当てられたセットに基づくレート／QoSの要件とを送信する。次に、LRNは、クラスタ・リード103の役目を行い、OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれのセットで、それぞれ参加するSTA102に特別の命令を送信する。STA102は、自分の情報を送信するように命令される、或いは、静寂のままに留まり、更なるクラスタ・リード103として動作するように命令される。
【００３８】
この実施例は、AP101がローカルのノードにある程度の責任を任せるため、図２に関して説明した実施例と異なる。例えば、更なるクラスタ・リード103を選択することは、LRNにより行われてもよい。この処理は、例えば、アドホック・ネットワーク・アーキテクチャの場合及びノードのグループが協調的クラスタを形成するようにある程度独立して動作できる緊急状態の場合に、有利である。
【００３９】
ステップ303において、クラスタ100内の通信及びクラスタ・リード103とAP101との間の通信は、前述と同様に実行される。
【００４０】
前述のように、協調的（合同）STA103のグループは、AP101に送信する独立の試みがQoS要件を満たさない場合に、クラスタ100を形成するように選択してもよい。クラスタ100のメンバは、通常では、大規模なシャドウィング、高いパスロス指数、AP101から長い距離、若しくはチャネルの長い遅延スプレッド、又はこれらの組み合わせを受けるSTA102、103である。有利には、代表的な実施例の方法及びシステムは、MIMO環境を形成するように単一のアンテナ素子を共有する地理的に広がったモデレータの配列を生成することにより、（存在する場合には周波数又は時間ダイバーシチの存在に加えて）空間ダイバーシチを実現するように適合される。
【００４１】
クラスタ・リード103の数は、クラスタのノード数、チャネルダイバーシチ及び（空間ダイバーシチに関する）QoSの要件に依存する。前述のように、クラスタ内で情報を交換する方策を説明した。クラスタ・リード103の数とレート−ダイバーシチのトレードオフの要件とに従って、適切な時空間ブロック符号が選択される。2、3及び4の送信アンテナの場合の時空間ブロック符号のいくつかの例は知られている。例えば、クラスタ・リード103は、受信した高データレートのシンボルを複数の低データレートのシンボルに分割し、クラスタ・リード103がクラスタの他のノードから16のQAMシンボルを受信すると、それぞれ16のQAMシンボルは、STBCの構造に依存して2つのQPSKシンボル又は4つのBPSKシンボルに分割され得る。全体の空間ダイバーシチも、AP101での受信アンテナの数に依存する。
【００４２】
STBCの実装は、チャネルが符号ブロックの期間中に静的のままであることを要求する。４つのクラスタ・リード103が存在する場合に4×4のSTBCが選択されると、これは、クラスタ・リード103とAP101との間のチャネルが４つのOFDMシンボル期間中に固定されたままにならなければならないことを意味する。高速に変化するチャネル状態では、この仮定は当てはまらないことがあり、STBCは、４つの連続するOFDMシンボルで拡散する代わりに、１つのOFDMシンボルの４つの連続するサブキャリアで拡散されなければならない。目的のレートを実現するために、依然として各クラスタ・リード（モデレータ）からの４つのシンボルを必要とする。これは、低速及び高速で変化するチャネルでSTBCを使用する更なる自由度を提供する。
【００４３】
例示的に、64のサブキャリアと8のノード（4のクラスタ・リード{m1,m2,m3,m4}及び4のSTA102{n1,n2,n3,n4}）とを有するシステムを検討する。全てのSTA102は、等しいレートの要件Rを有しており、１つのOFDMシンボルの期間はTであり、各ノードにより消費される電力はPである。簡単にするために、また、電力、帯域使用、シグナリング期間に関する公平な比較のために、クラスタのノードがTDM手法を使用してこれらの間で情報を交換することを仮定する。これは、8Tのシグナリング期間を必要とし、8Pの電力を消費する。次に、4のクラスタ・リード103は、4×4のサイズのSTBCを選択し、32Pの電力（各クラスタ・リードは全てのノードのシンボルを送信するため、8Pの電力を必要とし、4のクラスタ・リード103が存在する）を消費する8（2ブロックのSTBC（各STBCは4のシンボル期間を消費する））の連続するシンボル期間でAP101に送信する。従って、必要な合計時間は、16T（8T+8T）であり、合計の消費電力は40P（32P+8P）である。
【００４４】
ここに記載した代表的な実施例では、STAの協調的クラスタを有する無線ネットワーク及びSTAの間での通信方法が説明された。当業者にわかるように、この教示に従った多くの変更が考えられ、特許請求の範囲内になる。これらの変更及び他の変更は、明細書、図面及び特許請求の範囲を検討した後に当業者に明らかになる。従って、本発明は、特許請求の範囲を除いて制限されない。
【図１】
2010515328.tif 000003
【図２】
2010515328.tif 000004
【図３】
2010515328.tif 000005
【国際調査報告】
2010515328.tif 000006
2010515328.tif 000007