(57)【要約】  共用無線スペクトル環境内のワイヤレスドッキングシステムは、アンテナ２２２に接続される無線機２２４を用いて構成されるドッキングステーション２２０と、アンテナ２１２に接続され、ドッキングステーションと通信するためのキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用する無線機２１４を用いて構成されるドッキング体２１０と、ドッキング体２１０の無線機２１４及びドッキングステーション２２０の無線機２２４の少なくとも１つにおけるキャリア検知メカニズムの感度を落とすためのシステムとを含む。
2015515158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用する共用無線スペクトル環境内でドッキング体とワイヤレスドッキングするためのドッキングステーションであって、
無線機と、
前記無線機に接続されるアンテナと
を含むドッキングステーションであって、前記無線機は、ドッキング体がドッキングされているときのキャリア検知メカニズム検出閾値が、前記ドッキング体がドッキングされていないときのキャリア検知メカニズム検出閾値よりも高くなるように変更を引き起こす、ドッキングステーション。
【請求項２】
ノイズ発生器を更に含み、前記ノイズ発生器は信号を伝送することにより、前記ドッキングステーションからの無線伝送以外の前記無線環境内の無線伝送をマスクする水準まで前記ドッキング体内で受信される信号のノイズフロアを上昇させる、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項３】
前記ドッキングステーションから伝送される信号がドッキング時に前記ドッキング体の方に導かれるように、前記ドッキングステーションの前記アンテナが指向性である、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項４】
ドッキング時にドッキング体によって使用される伝送出力設定を下げるためのフィードバックを前記ドッキングステーションが前記ドッキング体に提供できるように、前記ドッキングステーションがトランジットパワー制御（ＴＰＣ）を実施する前記ドッキング体にＴＰＣレポートを与える、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項５】
ドッキングステーションとの通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用する共用無線スペクトル環境内で、ドッキング体とワイヤレスドッキングするためのドッキングステーションであって、
アンテナに接続される無線機と、
前記ドッキング体の挿入時に電波吸収体が前記ドッキング体の前記アンテナをほぼ取り囲むように、前記ドッキング体を挿入するためのスロットを有する電波吸収体であって、通過する無線信号のエネルギを吸収するための電波吸収材料で作られる、電波吸収体と
を含む、ドッキングステーション。
【請求項６】
前記吸収体が柔軟な電波吸収材料で作られ、多岐にわたる大きさの様々な種類のドッキング体の前記アンテナを受け入れてほぼ取り囲むように変形する、請求項５に記載のドッキングステーション。
【請求項７】
前記電波吸収体に無線信号を反射させるための遮蔽要素を更に含む、請求項５に記載のドッキングステーション。
【請求項８】
前記遮蔽要素が前記電波吸収体に組み込まれる、請求項７に記載のドッキングステーション。
【請求項９】
前記電波吸収体が導電性材料を含むフォームである、請求項５に記載のドッキングステーション。
【請求項１０】
共用無線スペクトル環境内のワイヤレスドッキングシステムであって、ドッキング体が、通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用するアンテナに接続される無線機を用いて構成され、ドッキングステーションがアンテナに接続される無線機を用いて構成され、
前記ドッキング体の無線機の動作を少なくとも第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるための第１の無線機変更モジュールと、
前記ドッキング体と前記ドッキングステーションとの間の物理的ドッキングを検出するためのセンサと、
少なくとも前記センサの読取値に応じて前記第１の無線機変更モジュールの前記モードを変える制御システムと
を更に含む、ワイヤレスドッキングシステム。
【請求項１１】
前記ドッキングシステムが、前記ドッキングステーションの無線機の動作を少なくとも第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるための第２の無線機変更モジュールを更に含み、前記制御システムが少なくとも前記センサの前記読取値に応じて前記第２の無線機変更モジュールの前記モードを更に変える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサが、近接性を検知することにより物理的ドッキングを検出する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサが、前記ドッキングステーションの前記アンテナと前記ドッキング体の前記アンテナとの間の無線信号強度測定値により物理的ドッキングを検出する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御システムが、前記ドッキング体及び前記ドッキングステーション内に互いに通信するコントローラを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の動作モードでは、前記対応する無線機内のキャリア検出閾値が前記第２の動作モードのキャリア検出閾値と異なる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の動作モードでは、前記対応する無線機内の伝送出力が前記第２の動作モードの伝送出力と異なる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の無線機変更モジュール又は前記第２の無線機変更モジュールがパケットごとに前記動作モードを切り替える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ドッキングステーションがノイズ発生器を更に含み、前記ドッキング体の周りのエリア内で前記ノイズ発生器の信号が、前記ドッキングステーションの前記無線機による伝送が前記ドッキング体の無線機によって検出され又は受信されるのを阻止しないが、前記共用無線スペクトル環境内の他の装置による伝送を検出する前記ドッキング体の無線機の前記キャリア検知メカニズムの能力を下げるには十分強いように、前記ノイズ発生器が前記無線環境内の伝送をマスクする信号を伝送する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ドッキング体の挿入時に電波吸収体が前記ドッキング体の前記アンテナをほぼ取り囲むように、前記ドッキング体を挿入するためのスロットを有する電波吸収体であって、通過する無線信号のエネルギを吸収するための電波吸収材料で作られる、電波吸収体を前記ドッキングステーションが更に含む、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスドッキングに関し、より詳細には、リンクの性能を改善し最適化するためのキャリア検知制御を伴うワイヤレスドッキングステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
Wi-Fi等の無線規格は、ワイヤレスドッキングを支援するために使用され得る。Wi-Fiはオープンな（ＩＳＭ）周波数帯上で機能するため、Wi-Fi接続は同じチャネルの他の利用者、例えば他のWi-Fiユーザによる干渉を受ける場合がある。この干渉による通信の断絶を防ぐために、Wi-FiはＣＳＭＡ（キャリア検知多重アクセス:carrier sense multiple access)メカニズムを全ての装置に使用させることにより、チャネルを共用するように設計されている。このメカニズムは、互いの範囲内にある全ての装置がパケットを順番に送信することを確実にする。
【０００３】
図１は、ドッキング体Ａ１１０及びＥ１３０、ドッキングステーションＢ１２０及びＤ１４０、Wi-Fiルータ１５０、並びにラップトップ１６０が同じ無線チャネルＣを使用している環境を示す。境界１８０は、チャネルＣを使用している別の装置からドッキング体Ａ１１０が信号を拾うことが可能な範囲を示す。この図面は単純化されたものであり、他の装置の種類及び伝送力の設定に応じてこの範囲は異なり得る。無線チャネルＣを使用してドッキングステーションＢ１２０にドッキングしているドッキング体Ａ１１０にとって、このことは、ドッキング体Ｅ１３０、ドッキングステーションＤ１４０、ルータ１５０、又はラップトップ１６０がドッキング体Ａ１１０の範囲１８０内にありながら同じ無線チャネルＣ（又は部分的に重畳するチャネル）をアクティブに使用しているとき、それらのチャネル使用が、他のアクティブユーザがいないときの性能に比べドッキング体Ａ１１０の性能低下を引き起こすことを意味する。この性能低下は、別の装置がそのチャネルを使用していることを検知する場合、ドッキング体Ａ１１０及びドッキングステーションＢ１２０内のキャリア検知メカニズムがチャネルＣの使用を遅らせることによるものである。この性能低下は、例えば画面の更新速度の低下を引き起こす場合があり、更新速度の低下は、例え接続を完全には損なわせないにせよ、ワイヤレスドッキング接続により映像を快適に視聴することを不可能にし得る。
【０００４】
キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ:carrier sense multiple access）
図１のドッキング体Ａ１１０が、802.11n（「Wi-Fi n」）無線を使用する携帯電話等の汎用装置だと仮定されたい。通常の状況下では、ドッキング体Ａ１１０のキャリア検知メカニズムが信号を拾う範囲はエリア１８０によって示され得る。ドッキング体Ａ１１０等、対応（準拠）する802.11n装置内のキャリア検知（又はキャリア検出）メカニズムは、以下の何れかに当てはまる場合、装置による伝送を阻止することを要求される。
【０００５】
１．Wi-Fi規格に従ってエンコードされた無線信号が、少なくともＸｄｂの信号強度でチャネル内で検知される。
２．少なくともＸ＋Ｙｄｂの信号強度で任意の信号がチャネル内で検知される（即ち信号は第１の条件においてよりも著しく強い必要がある）。
【０００６】
802.11nの場合、Ｘ及びＹの正確な値はIEEE 802.11n-2009 standards documentのセクション20.3.22.5内で見つけることができる。以前の一部のWi-Fi規格の信号符号化では、第２の条件が必ずしも実施されなくても良い。
【０００７】
上記の２つの条件は、装置１３０、１４０、１５０、及び１６０の何れかによる伝送が、チャネルにアクセスする前にドッキング体Ａ１１０を待たせ、ドッキング体Ａ１１０とドッキングステーションＢ１２０との間の通信の性能低下を引き起こす場合があることを意味する。
【０００８】
特有の問題は、例えドッキング体Ａ１１０自体が低出力で伝送していても、装置が伝送可能な場合にドッキング体Ａ１１０内に存在することが予期される汎用802.11n無線実装が上記の制約を守ることである。例えば、ドッキング体Ａ１１０が付近のドッキングステーション１２０によって理解されるには十分強いが、更に離れた装置１３０、１４０、１５０、及び１６０のアンテナにおいて信号強度Z<<Xを引き起こすには弱すぎ、そのためその伝送が装置１３０、１４０、１５０、及び１６０によるチャネルＣの同時使用と干渉する可能性を非常に低くする場合にさえ、これらの制約が相変わらず当てはまる。Wi-Fi規格（及び殆どの無線規格）は、非常に短い距離にわたる無線通信の特別な事例を考慮に入れて設計されなかった。そのため、これらのWi-Fi規格の一般的な実装は、上記の例に従って実装されるとき、概してチャネル使用を最適化するための例外を作らない。この規格による証明制度は、装置が特定の例外を作成することを許可しない場合さえあり得る。
【０００９】
図１の状況において性能を改善する１つの態様は、ドッキング体Ａ１１０及びドッキングステーションＢ１２０を例えばファラデーケージ内に取り囲むことにより、その環境から隔離することである。しかし、これはワイヤレスドッキングの事例では実用的な解決策ではない。性能を改善するもう１つの態様は、エリア内の殆どの装置が様々な非重畳チャネルを使用することを確実にすることである。しかし、802.11n無線による使用のために利用可能なチャネル数は限られており、そのためこの解決策もせいぜい部分的な解決策に過ぎない。例えば、机ごと（従業員ごと）に１つのドッキングステーション、及び従業員当たり５ｘ５メートルの平均床面積を仮定し、間仕切りの無いオフィスビルでは、単一のドッキングステーションの周囲５０ｘ５０メートルグリッドの範囲内に９９の他のドッキングステーションが同じフロア上で見つけられ得る。チャネル結合802.11nが使用される場合、約１０組の非重畳チャネルの対からしか選ぶことができない。つまりオフィス環境では、図１は同じチャネルを使用している装置だけが図示されているという仮定の下、他の範囲内装置の現実的な、ことによると楽観的でさえある表現を示す。
【００１０】
論文「Adaptive CSMA for Scalable Network Capacity in High-Density WLAN: A Hardware Prototyping Approach」by Zhu, J.  Metzler, B.  Guo, X.  Liu, Y., in: INFOCOM 2006, 25th IEEE International Conference on Computer Communications, Proceedingsの中で上記の問題が説明されており、密集したＷＬＡＮ環境内ではキャリア検知メカニズムの高い感度が性能上の問題になり得ると提言されている。キャリア検知メカニズムにとってより高い閾値（より強い信号強度）の方向に導くように、関係している装置に組込みキャリア検知水準適応アルゴリズム（ＣＡＡ:carrier sense level adaptation algorithm）（論文内の図３）を使用させることによりこの問題を解決する解決策が提案されている。論文内の図１１（ａ）は、論文の図９内に示されている間仕切りの無いオフィス内の検査について、この技法を使用して達成される性能の改善を示す。しかし、ワイヤレスドッキングに適用される場合、この技法はドッキング体及びドッキングステーションの両方で専用のハードウェア及びソフトウェアコンポーネントを必要とする。更にこの技法は、最適な設定を実現するために、ドッキング体とドッキングステーションとの間で複雑な制御ループを必要とする。この技法は実装が複雑且つ高価であり、既存の無線装置に容易には適合されない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記とは対照的に、本明細書に記載する特定の実施形態は、他の装置からのキャリア信号を検出する際、ドッキング体の感度がより低くなるようなキャリア検知の制御を実装する。有利には、ドッキング体は、他の装置による伝送の干渉なしにドッキングステーションとより容易に通信することができる。一実施形態では、エリア内のノイズフロアを上げるためにノイズ信号が生成され、それにより付近の装置からの信号だけがそのフロアの上に到達するほど強くなる。別の実施形態では、付近の装置からの信号だけがキャリア検出閾値に達するほど強くなるように、信号吸収体を用いて吸収体を通過する信号の強度を落とす。別の実施形態では、ドッキング体及び／又はドッキングステーション内のキャリア検出閾値が上げられ、それにより付近の装置からの信号だけがその閾値に達するほど強くなる。
【００１２】
有利には、本明細書に記載の幾つかの実施形態が、異なる閾値を用いてキャリア検知をドッキング体のメカニズムにする、ドッキング体の中の組込みメカニズムを一切使用しない。閾値はドッキング体の外部のメカニズムによって下げられる。第２に、ドッキング体内のメカニズムが使用される場合、無線環境の特性を使用することにより閾値の最適な設定を実現するために、そのメカニズムは上述の論文内で提案される制御ループは使用しない。代わりに、「通常の」キャリア検知体制に入ることと、修正されたキャリア検知体制に入ることとのディスクリミネータとして物理的ドッキングの概念が使用される。このことは、制御ループが故障した場合に他のチャネル利用者に不利に影響を及ぼさない可能性があるので、制御ループの設計内に複雑なフェイルセイフメカニズムを実装する必要性をなくす。
【００１３】
本明細書に記載の本発明の一実施形態を適用すると、１９０としてラベル付けされたより小さい範囲によって示されるように、ドッキング体Ａ１１０が例えばチャネルＣを使用して別の装置から信号を拾うことができる図１に示される範囲が狭められる。従って、範囲内にチャネルＣ及び／又は重畳チャネルを使用するWi-Fi装置若しくは他の装置があっても、ドッキング体とドッキングステーションとの間のリンクの性能が改善される。この改善は、多くのワイヤレスドッキングステーションが全て単一の部屋又はエリア内で、例えばウェブカフェや間仕切りの無いオフィス内で互いに非常に近い場合に特に望ましい可能性がある。
【００１４】
本明細書の特定の実施形態は、範囲内にチャネルＣ及び／又は重畳チャネルを使用するWi-Fi（又は他の）装置があっても、チャネルＣが使用されることを有利に可能にし、それによりドッキング体Ａ１１０とドッキングステーションＢ１２０との間のリンクの性能を最大限にする。
【００１５】
本明細書の特定の実施形態は、好ましくはドッキング体Ａ１１０に対する最小限のハードウェア又はソフトウェアの変更により、及び一部の実施形態ではソフトウェアを変更することなしに最大限の性能を実現する。本発明は、（少なくとも幾つかの）Wi-Fiチップセットのキャリア検知メカニズムを外部ソフトウェアによって制御可能であることに部分的に依拠し、即ちこれらのメカニズムはファームウェア内に完全にはハードコードされない。
【００１６】
一実施形態では、本発明は、共用無線スペクトル環境内でドッキング体とワイヤレスドッキングするためのドッキングステーションに関し、ドッキング体は、通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用するアンテナに接続される無線機を用いて構成され、ドッキングステーションはアンテナに接続される無線機とノイズ発生器とを含み、ドッキング体の周りのエリア内でノイズ発生器の信号が、ドッキングステーションの無線機による伝送がドッキング体の無線機によって検出され又は受信されるのを阻止しないが、共用無線スペクトル環境内の他の装置による伝送を検出するドッキング体の無線機のキャリア検知メカニズムの能力を下げるには十分強いように、ノイズ発生器がノイズを伝送し又は無線規格内の伝送をマスクする別の信号を伝送する。
【００１７】
別の実施形態では、本発明は、一実施形態では、本発明は、共用無線スペクトル環境内でドッキング体とワイヤレスドッキングするためのドッキングステーションに関し、ドッキング体は、通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用するアンテナに接続される無線機を用いて構成され、ドッキングステーションはアンテナに接続される無線機と、ドッキング体を挿入したときに電波吸収体がドッキング体のアンテナをほぼ取り囲むようにドッキング体を挿入するためのスロットを有する電波吸収体とを含み、電波吸収体は無線信号のエネルギを吸収するための電波吸収材料でできている。
【００１８】
別の実施形態では、本発明は、共用無線スペクトル環境におけるワイヤレスドッキングシステムに関し、ドッキング体が、通信用のキャリア検知メカニズムを有する無線規格を使用するアンテナに接続される無線機を用いて構成され、ドッキングステーションがアンテナに接続される無線機を用いて構成され、本ドッキングシステムが、ドッキング体の無線機の動作を少なくとも第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるための第１の無線機変更モジュールと、ドッキング体とドッキングステーションとの間の物理的ドッキングを検出するためのセンサと、少なくともセンサの読取値に応じて第１の無線機変更モジュールのモードを変えるように構成される制御システムとを更に含む。
【００１９】
概して、本発明の様々な態様が、本発明の範囲内であり得る如何なる方法で組み合わせられ、結び付けられても良い。本発明と見なされる内容が添付の特許請求の範囲の中で詳細に指摘され、明確に主張されている。以下の詳細な説明を添付図面と共に解釈することにより、上記の並びに他の特徴及び利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】同じチャネル又は重畳チャネルを使用する複数の無線装置を示す。
【図２】本発明の一実施形態による、ドッキングステーションを有するドッキング体を示す。
【図３】本発明の一実施形態による、ドック閾値及び非ドック閾値に関連する信号強度を示す。
【図４ａ】本発明の一実施形態による、ノイズ信号が追加される前の信号強度を示す。
【図４ｂ】本発明の一実施形態による、ノイズ信号が追加された後の信号強度を示す。
【図５ａ】本発明の一実施形態による、電波吸収体が追加される前の信号強度を示す。
【図５ｂ】本発明の一実施形態による、電波吸収体が追加された後の信号強度を示す。
【図６】本発明の一実施形態による、ドッキングステーションを有するドッキング体を示す。
【図７】本発明の一実施形態による、ドッキングステーション内の電波吸収体を示す。
【図８】本発明の一実施形態による、通常閾値及び変更閾値に関連する信号強度を示す。
【図９】本発明の一実施形態による、ドッキングステーションを有するドッキング体を示す。
【図１０】本発明の一実施形態による、第１の動作シナリオのプロセスフローを示す。
【図１１】本発明の一実施形態による、第２の動作シナリオのプロセスフローを示す。
【図１２】本発明の一実施形態による、第３の動作シナリオのプロセスフローを示す。
【図１３】本発明の一実施形態による、第４の動作シナリオのプロセスフローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ワイヤレスドッキング
ワイヤレスドッキングでは、携帯電話、ラップトップ等の携帯装置を典型的には固定されたドッキング環境に接続するために無線技術を使用する。かかる携帯装置は、ドッキング体又はワイヤレスドッキング体と呼ばれる。ワイヤレスドッキング環境は、ドッキング体上で実行されるアプリケーションと対話するときにエンドユーザのエクスペリエンス及び生産性を改善するために使用され得る大画面、キーボード、マウス、入出力ポート等の周辺装置にドッキング体がアクセスできるようにする。ワイヤレスドッキングの一例は、携帯電話上で実行される電子メールクライアントやウェブブラウザ等のアプリケーションと対話するとき、ＴＶモニタやＰＣモニタ等のより大きな画面を使用する能力を携帯電話の利用者に与えることである。
【００２２】
ワイヤレスドッキングを実現するには、ドッキング体が、ワイヤレスドッキング環境内の周辺装置にアクセスするために、ワイヤレスドッキングホストとしても知られる１つ又は複数のワイヤレスドッキングステーションに無線で接続する。最も単純な事例では、ワイヤレスドッキング環境が、或る位置（居間の中、オフィス内の机の上等）においてＴＶ、ＰＣモニタ、キーボード等が全て接続される単一のワイヤレスドッキングステーションを有することによって実現される。或る特定の例では、Bluetooth（登録商標）ワイヤレスキーボード及びＵＳＢウェブカムが、ドッキング環境の一部になるためにドッキングステーションに接続され得る。従ってドッキング体は、ドッキングステーションにドッキングした後、ワイヤレスキーボード及びＵＳＢウェブカムに接続されることになる。
【００２３】
実際の問題として、多くの（潜在的）ドッキング体装置が既にWi-Fiサポートが組み込まれた状態で来るので、Wi-Fiはドッキングステーションとドッキング体装置との間のワイヤレスドッキングを可能にする最も論理的な無線プロトコルになる。しかし、様々なドッキング体とドッキングステーションとの間の装置間及び製造業者間の互換性をユーザフレンドリな方法で確実にすることを目的とする完全なワイヤレスドッキングシステムが、ドッキング体とドッキングステーション及びそれらの関連周辺装置との間で容易且つ便利な自動Wi-Fi接続のセットアップを実現する、ドッキング体とドッキングステーションとの間の１組のメカニズム又はプロトコルによって更に定められる。
【００２４】
ワイヤレスドッキング環境では、「ドッキングしている」状態、例えばドッキング状態とは、この文脈ではドッキング体がワイヤレスドッキング環境内の全ての周辺装置にアクセスできる状態、又は少なくともドッキング体がアクセスすることに決めたワイヤレスドッキング環境内の全ての周辺装置にアクセスできる状態である。多くの周辺装置を単一のワイヤレスドッキング環境内にグループ化し、その後、単一の「ドック」アクションを開始することにより利用者がドッキング体をワイヤレスドッキング環境内の全ての周辺装置に接続できるようにすることが、使い勝手の良さを可能にする重要な概念である。「ドッキングしていない」状態とは、ワイヤレスドッキング環境内の周辺装置のどれともアクセスが無い状態である。ドッキング手順及びドッキング解除手順はどちらも可能な限り自動的であり、利用者による最小限の介入及び利用者による最小限の事前構成を必要とすることが好ましい。
【００２５】
ドッキングステーションは多くの方法で実現され得る。ドッキングステーションは特別に設計された専用装置とすることができ、又は例えばドッキングをより便利に且つ／又は効率的にするために幾らか追加のハードウェアが取り付けられた、何らかのソフトウェアアプリケーションを実行するＰＣでも良い。ＨＤＴＶもドッキングステーションとして機能するための組込み機能を有し得る。これらの全てのドッキングステーションの類について検討される或る設計の任意選択肢は、ドッキング体が中に配置され得る受け台をドッキングステーションに備え付けることである。受け台の中にドッキング体を配置することは、ドックアクションをトリガする効果を概して有する。別の任意選択肢は、ドッキング体を横たえることができる面である、ドッキングパッドをドッキングステーションに備え付けることである。この場合もやはり、少なくとも横たえる動作の前にドッキング体が非ドッキング状態にある場合、横たえる動作がドックアクションをトリガする。
【００２６】
ドッキングステーションに受け台、パッド、又は他の区切られた領域を備え付けることには、ビル内の単一の部屋又は単一のエリアが多くのドッキングステーションを全て潜在的な無線範囲内に含む場合、利用者がどのステーション及び含意されるワイヤレスドッキング環境とドッキングしたいのかを示す容易な方法があるという利益がある。
【００２７】
別のトリガアクションは、ドッキング体装置上のメニューを使用することによるものであり得る。例えば、利用者が居間の中でドッキング体装置を手に持って椅子に座っている場合、ドッキング体上のメニューを使用することにより、手の届かないドッキングステーションとのドッキングアクションをトリガすることが便利である。非ドック状態からドック状態になるための追加のトリガは、（ａ）ドッキング体によりドッキングステーション上のＮＦＣ（近距離無線通信:Near Field Communication）タグを走査すること、及び（ｂ）ドッキング体又はドッキングステーション上の特定のボタンを押すことを含む。最大限に有用なワイヤレスドッキング規格はこれらの種類のトリガアクションの多くを可能にし、それにより装置の製造業者及びエンドユーザに何が自らにとって最も便利なのかを選ぶ選択の幅を与える。
【００２８】
最大限の利便性をもたらすために、「非ドック」アクションをトリガすることは必ずしも「ドック」アクションをトリガすることの逆とは限らないものとする。例えばドッキングは、利用者が携帯電話ドッキング体をドッキングパッド上に置くことにより自動で開始され得る。しかし、利用者が電話に出るために携帯電話を持ち上げるときにドッキング解除が自動で生じる場合、便利でない場合がある。利用者がドッキングパッドから電話を持ち上げるときにも、電話とドッキングステーションとの間のWi-Fiリンクが維持され得る。しかし、場合によっては電話がドッキングパッドから取り去られるとき、例えば利用者が自らの体で一直線の信号経路を遮ることにより、リンクのスループットが悪くなる場合がある。
【００２９】
ドッキング体がドッキングパッド上に横たえられる、受け台の中に配置される、又はドッキングステーション若しくはドッキング環境に関連する（物理的に区切られた、又はただ存在することが知られている）エリア内に利用者によって配置される場合、そのドッキング体は「物理的にドッキングされている」状態にあると見なされる。ドッキング体が物理的にドッキングされている状態に突入する場合、このことはドッキングアクションをトリガすることができ、ドッキング体が論理的にもドッキングされることをもたらす。ドッキング体が物理的にドッキングされている状態を離れる場合、そのドッキング体は必ずしも論理的にドッキングされることを止めない場合がある。
【００３０】
物理的ドッキングは幾つかの理由で利用者によって行われる可能性があり、それらの理由の幾つかは同時に当てはまり得る。
１．論理的ドッキングプロセスをトリガするため。
２．ドッキング体が電源に接続されること、例えば充電パッド上に電話を置くことによるワイヤレス充電を確実にするため。
３．ドッキング体とドッキングステーション／ドッキング環境との間の無線通信の品質を最適化し、又はより予測可能にするため。通信の品質（速度、レイテンシ）及び予測可能性はドッキング環境内でのドッキング体と周辺装置との組合せの実用性にやはり影響する。
４．（ａ）ドッキングプロセスをより安全に進められるように、及び／又は（ｂ）遠くから論理的にドッキングするときに利用者がさもなければ経なければならない幾つかのセキュリティ対話ステップをドッキングプロセスが省略できるように、セキュリティメカニズムへの入力を作成するため。無線接続は介入者攻撃を受ける可能性があり、介入者攻撃により適切な機器を有する（遠隔地の）攻撃者はドッキングステーションに対するドッキング体に、又はドッキング体に対するドッキングステーションになりすますことができる。（Bluetooth（登録商標）からの）ピンコード認証等の良く知られているメカニズムは攻撃が成功する確率を下げることができるが、それらはユーザフレンドリではない。従って、遠隔地にいる介入攻撃者にとって影響を及ぼすのが困難な物理的ドッキング向けの検出メカニズムを有する物理的ドッキングは、利便性を失うことなしにセキュリティを高める重要な手段である。
【００３１】
非ドック状態からドック状態に導くプロセスについて、幾つかの重要なプロセス要素が明らかにされる。これらのプロセス要素は固定された順序で行われる必要はなく、考えられるあらゆる種類のドッキングプロセスで常に行われる必要もない。これらの要素の一部は以下の通りである。
１．ドッキングプロセスを始めるトリガ又はキックオフメカニズム／イベントであり、このトリガは、全て無線範囲内にある複数のワイヤレスドッキング環境の中から単一のワイヤレスドッキング環境を選択することができる。
２．ドッキング体とドッキングステーション又はドッキング環境内の他の要素との間の１つ若しくは複数の安全な無線接続を作り出すことであり、これらの安全な接続の初期設定は、介入者攻撃を防ぐ「信頼関係構築／検出」メカニズムに多くの場合依拠する。
３．ドック状態で周辺機能との間の通信に使用するための最適な無線プロトコル及びインターフェイス設定、例えばWi-Fiチャネルの選択。
【００３２】
ノイズバブル
図２に、本発明の一実施形態によるドッキングステーションが示されている。ドッキングステーションＢ２２０は、アンテナＰ２２２を備える。ドッキングステーション内のアンテナは、例えばアンテナが内部にあるドッキングステーションの形状及び大きさに応じて様々な形を取り得るが、好ましい実施形態では、このアンテナはドッキングステーションの上部を覆うパッドと一体化される形にされ、ドッキング体がパッド上に直接横たえられる。
【００３３】
ドッキングステーションＢ２２０は、アンテナＰ２２２に接続される無線機Ｒ２２４も備える。特定の実施形態では、ノイズ発生器Ｎ２２６もアンテナＰ２２２に接続され、それによりノイズ発生器Ｎ２２６がドッキング体Ａ２１０のアンテナ方向にチャネルＣ内でノイズ信号を伝送する。ノイズ発生器Ｎ２２６はアンテナＰ２２２に接続されなくても良いが、もしあればドッキングステーション内の別のアンテナに接続されても良い。
【００３４】
ドッキング体Ａ２１０は、アンテナ２１２に接続される無線機２１４を含む。任意選択的に、以下に記載される特定の実施形態では、ドッキング体Ａ２１０が動的トランジットパワー制御（ＴＰＣ：transit power control）メカニズム２１８を含む。
【００３５】
ドッキング時、ドッキング体Ａ２１０がドッキングステーションＢ２２０のアンテナＰ２２２に近づけられるとき、関係が構築される。「近づけられる」とは、無線環境内の他の全ての装置のアンテナまでの距離と比較してである。ドッキング関係を構築するのに必要な「近さ」は、以下の影響を受ける。
１．アンテナＰ２２２がドッキング体Ａ２１０と物理的に近いこと、
２．アンテナＰ２２２がドッキング体Ａ２１０の方向に指向性であること、及び／又は
３．近くのドッキング体Ａ２１０の信号だけが検出されるのに十分強いように、アンテナＰ２２２及び無線機Ｒ２２４が非常に強い信号だけを検出するように構成されること。これは、例えば最良の設定を決めるためのフィードバックループを用いるメカニズムと共に、ハードウェア及び／又はソフトウェアによって実装され得る。
【００３６】
標準的なWi-Fiを使用する通常の状況に比べ、及びドッキング体Ａ又はドッキングステーションＢと無線環境内の他の装置の何れかとの間のリンクバジェットに比べ、ドッキング体Ａ２１０とドッキングステーションＢ２２０との近さ及び／又はアンテナＰ２２２の指向性は、ドッキング体とドッキングステーションとの間の高リンクバジェットを確実にすることに留意されたい。本発明の一部の実施形態では、この比較的高いリンクバジェットが活用される。
【００３７】
有利には、ドッキング体Ａ２１０が物理的にドッキングされている図２の構成において、ドッキング体Ａ２１０が送信している場合、ドッキングステーションＢ２２０の無線機Ｒ２２４内のＣＳＭＡメカニズムがドッキングステーションＢ２２０による伝送を正しく遅延させるが、無線環境内の他の任意の無線装置が送信している場合は伝送を遅延させず、その理由はそれらの他の無線装置による伝送が無線機Ｒ２２４の検出閾値を下回るからである。
【００３８】
図３に示されているように、ドック状態の検出閾値は、非ドック状態の検出閾値を上回るように修正され得る。ドッキングステーションＢのアンテナＰの近接性及び／又は方向により、ドッキング体Ａからの信号がより高いので、ドック状態における検出閾値が上げられても、ドッキングステーションＢはドッキング体Ａによる伝送を相変わらず検出することができる。図３に示されるＥやＦ等の他の装置による伝送は、ドック状態では検出されないが、別様に非ドック状態では検出される。
【００３９】
一実施形態では、ドック状態の検出閾値を上げるために、ノイズ発生器Ｎ２２６がドッキング体Ａ２１０のアンテナ方向にチャネルＣ内でノイズを送る。図４（ａ）は、ノイズの発生前にドッキング体Ａ２１０において受信されるドッキングステーションＢ並びに他の装置Ｅ及びＦの信号強度を示す。図４（ｂ）は、ノイズの発生後にドッキング体Ａ２１０において受信されるドッキングステーションＢ並びに他の装置Ｅ及びＦの信号強度を示す。図４（ｂ）に示されているように、このノイズには、他の装置Ｅ及びＦから受信される信号強度と交わり又はそれを上回る水準まで、ドッキング体Ａ２１０内の無線機のためのノイズフロアを上げる有益な効果がある。こうすることで、ドッキング体Ａ２１０内の無線機が、Ｂからの伝送は相変わらず検出できながら、他の装置Ｅ及びＦによる伝送を検出できないようにする。
【００４０】
図２に示されているように、ノイズ発生の追加により、ドッキング体Ａ２１０の信号検出範囲が範囲２８０から範囲２９０に縮小している。従って、ドッキング体Ａ２１０は、ドッキングステーションＢ２２０によって作り出された「ノイズバブル」内にある。
【００４１】
上記の「ノイズバブル」は、ドッキングステーションＢ２２０が送信している場合、ドッキング体Ａによる伝送をドッキング体Ａ２１０の無線機内のＣＳＭＡが遅延させることを可能にするが、無線環境内の他の無線装置の何れかが送信している場合は伝送を遅延させず、その理由はそれらの他の無線装置による伝送がノイズによってマスクされるからである。
【００４２】
上記のアンテナ−無線機構成及びノイズバブルの結果、ドッキング体Ａ２１０及びドッキングステーションＢ２２０は、他の装置がドッキング体Ａ２１０の通常範囲２８０内にあってもチャネルＣのフルスペクトル容量を使用することができる。
【００４３】
ドッキング体Ａ２１０の一部の実施形態では、ノイズ発生器Ｎ２２６によって生成される高いノイズフロアが、チャネル内に多くの（変調）エネルギがあること、即ちドッキング体Ａに知られていないチャネル変調を使用する無線機があることとして解釈されないように無線機２１４が構成される。ドッキング体Ａ内のＣＳＭＡメカニズムが例えば802.11n規格に従って構築される場合、かかる解釈はドッキング体Ａ内のＣＳＭＡメカニズムにことによると無期限に伝送を遅延させることになる。従って別の実施形態では、キャリア信号区別法を使用することにより、これらの誤った解釈を行うことを回避するようドッキング体Ａが構成される。別の実施形態では、ノイズフロアが高く上げられ過ぎ、ドッキング体Ａ２１０が伝送を遅延させないようにノイズ発生器Ｎ２２６が構成される。
【００４４】
ノイズ発生器Ｎの目的は、ドッキング体Ａ２１０がドッキングステーションＢを除く他の装置のキャリア信号を検出するのを防ぐ、一定の振幅を有する妨害信号を発生させることであると留意されたい。一実施形態では、妨害信号がホワイトノイズである。Wi-Fiキャリア信号としてドッキング体Ａによって解釈されない限り多くの変調（非ノイズ）信号も機能するので、他の妨害信号も考えられる。
【００４５】
この効果を実現するために、ノイズ発生器は好ましくはチャネルＣ又はチャネルＣの一部の上に妨害を発生させることにその出力を制限するが、チャネルＣ外部への漏れが上記の実施形態の適切な機能を妨げることはない。但し、ノイズ発生器が（有意）信号を作り出す周波数を適用される法律及び規制が制限する場合があり、例えばＩＳＭバンド外の漏れは低くなければならない。
【００４６】
別の実施形態では、図２に示されているような任意選択的な動的トランジットパワー制御（ＴＰＣ:transit power control）メカニズム２１８が実装される。ＴＰＣ２１８は、ドッキング体Ａ２１０の無線機２１４を制御して低出力設定で伝送するように構成される。この低出力設定は、ドッキングステーションＢ２２０内の無線機２２４がメッセージを復号できるほど高いが、それほど高いわけではない。ＴＰＣ２１８は、無線環境内の他の無線装置に対するドッキング体Ａによる過度の干渉を減らす。
【００４７】
Wi-Fi規格802.11aに関し、欧州連合（ＥＵ）内ではＴＰＣが５ＧＨｚ帯域内で義務付けられ、規格802.11hに従って実装されることに留意されたい。Wi-Fi 802.11g及びWi-Fi 802.11nは組込みＴＰＣメカニズムを有するが、それらの使用は義務付けられておらず、とはいえそれらのメカニズムは殆どの一般的なWi-Fiハードウェア及びソフトウェア内に実装される。Wi-FiのＴＰＣメカニズムについてはIEEE 802.11-2007の中で説明されている。
【００４８】
Wi-Fiに基づく実施形態では、好ましくはドッキング体Ａ２１０が自らのＴＰＣメカニズムを使用可能にされ、ドッキングステーションＢ２２０内では以下のメカニズムの１つ又は複数が使用される。
１．ドッキングステーションが、レポートコンテンツ、具体的には上記の伝送出力設定をサポートするために記入された（埋められた）レポート内のリンクマージンを有するWi-Fi ＴＰＣレポートをサポートする。
２．ドッキングステーションが、上記の伝送出力設定をサポートするために記入された、チャネルの局所的最大伝送出力に関する出力制限要素コンテンツを有するWi-Fi ＴＰＣレポートをサポートする。記入される局所的最大伝送出力は、法的な制約に従って許可される最大伝送出力よりも概してはるかに小さいことに留意されたい。
【００４９】
別の実施形態によれば、ドッキング体及びドッキングステーションが、Wi-Fi仕様の一部ではない事前に決められた専用プロトコルを使用して伝送出力水準を調節する。かかるプロトコルは、伝送出力以外の無線パラメータを調整するためにも使用され得る。例えば一部の無線機は、自らのＣＳＭＡメカニズム内に又は自らの前置増幅段内に調整可能な水準を有し、これらの水準はチャネルＣの他の利用者に対する潜在的影響を最小限にしながら、リンクバジェットを最大限にするよう調節され得る。
【００５０】
別の実施形態では、エリア内の他の装置によって受信されるノイズ信号が比較的小さい、つまり通信している他の装置の信号強度を下回ることを確実にするように、ノイズ発生器Ｎ２２６及びアンテナＰ２２２が構成される。この構成は、以下の１及び２によって実現され得る。
１．ドッキング体Ａ２１０以外の装置に信号を送信しないように、ドッキングステーションＢ２２０のアンテナＰ２２２が指向性であること、及び／又は
２．すぐ近くのドッキング体Ａ２１０だけがノイズの影響を強く受けるように、ことによると弱い信号しか送信しない最良の設定を決めるためのフィードバックループを使用するメカニズムと共に、アンテナＰ２２２及びノイズ発生器Ｎ２２６がハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成されること。このことは、他の装置がドッキングステーションＢ２２０による過度の干渉を受けないことを確実にする。
【００５１】
一実施形態では、アンテナＰ２２２は、ノイズ発生器Ｎ２２６が接続されている指向性アンテナである。ドッキングステーションＢ２２０は、ノイズ発生器への接続が無い汎用全方向性アンテナ（不図示）、即ち汎用Wi-Fi装置やアクセスポイントと同種のアンテナも有し、それにより、ドッキング体がドッキングステーションの真上に配置されていない場合、ドッキングステーションＢ２２０は汎用全方向性アンテナによりドッキング体との最適な接続を確立することができる。チャネルＣ上に多くのアクティブユーザがいる場合、より長距離のこの接続は、当然ながらアンテナＰ２２２による接続に比べて劣った性能を有する。
【００５２】
ビームステアリングアンテナは、アンテナの要素を物理的に動かすことなしにその方向が電子的に変えられ得る指向性アンテナであることに留意されたい。ビームステアリングアンテナを伴う本明細書の一実施形態では、ドッキング体Ａ２１０内のアンテナが全方向性のままである間でさえ、長距離における高性能のドッキングを可能にするために、ノイズ発生器Ｎ２２６がドッキングステーションＢ２２０内のビームステアリングアンテナと組み合わせられても良い。上記のノイズ信号のビームステアリングは、Wi-Fi信号のビームステアリングよりも簡単である。一実施形態では、ドッキングステーションがノイズ信号用のビームステアリングアンテナを備えるが、Wi-Fi信号は通常のアンテナを使用して、又はより広いビームを使い、同じ若しくは他のアンテナによるビームステアリングを使用して送受信される。
【００５３】
ダンペニングフォーム
本明細書の別の実施形態では、近くの装置からの信号しかキャリア検出水準に達するほど強くない程度にまで無線信号が減衰されるように、ドッキングステーションが電波吸収要素を備える。例示的に、図５（ａ）は電波吸収体無しの無線信号の一例を示す。無線環境内のドッキングステーションＢ並びに他の装置Ｅ及びＦの信号強度は、全てドッキング体の検出閾値を上回る。図５（ｂ）に示されているように電波吸収体が使用される場合、ドッキング体において受信される信号強度が低下し、そのため近くのドッキングステーションからの信号だけが、その減衰された信号でさえキャリア検出及び信号復号閾値に達するほど強くなる。
【００５４】
本明細書の実施形態では、ドッキングの受け台が電波遮蔽材料又は電波吸収材料で構成される。しかし、電波遮蔽／吸収受け台の設計に関連する問題は、優れた遮蔽を作り出すために、受け台が可能な限り正確にドッキング体（例えば特定のモデルの携帯電話）の形状に適合しなければならないことである。隙間がある場合、遮蔽及び／又はダンペニング効果が低減される。つまり、異なるモデルの電話のために異なるモデルの受け台が必要であり、又はエンドユーザが購入後に受け台に対して何らかの改造を行わなければならない。
【００５５】
図６は、本発明の一実施形態によるドッキングステーションの断面図を示す。ドッキング受け台６２０として実現されるドッキングステーションは、ドッキング体６１０内に位置するアンテナ６１２と通信するアンテナ６２２を含む。ドッキングステーションが受け台として実現される場合、そのドッキングステーションはドッキング受け台と呼ばれる場合がある。ドッキング受け台６２０はフォーム要素６３０を有し、フォーム要素６３０がアンテナ６１２をほぼ取り囲むように、フォーム要素６３０内にドッキング体６１０がぴったりと適合する。ドッキングステーションは遮蔽要素６４０も含むことができる。
【００５６】
フォーム要素６３０は、フォーム要素６３０を通過する電波（電波のエネルギ）を吸収する専用フォーム材料で作られる。一実施形態では、フォームがある程度まで変形されても良い。これらの特性を有するフォーム材料を作る幾つかの製造業者、例えばTDK（商標）やARC Technologies（商標）がある。このフォームの現在の典型的な使用法は、無響無線検査室の壁を一列に並べることである。かかるフォームは、導電性材料（例えば炭素粒子）をポリスチレン発泡剤と混ぜることによって製造される。フォームに入る電波は導電性材料内で電流を作り出し、材料の内部抵抗のためにこれらの電流は熱になって消散する。
【００５７】
一実施形態では、フォーム要素に幾らか柔軟性があり、ドッキング体の形状の範囲を取り囲んでぴったり合うように変形させることができる。図７は、フォームの形状についてのより詳細な実施形態を示し、フォーム要素７３０は圧縮されることによって変形させることができるが、囲み空間７１０内へとどんどん曲げることによっても変形させることができる。フォーム要素７３０は圧縮され、曲げられ得るので、様々な形状及び大きさのドッキング体装置をスロット７７０内に収容することができ、それでも依然としてドッキング体のアンテナに到達し得る外部の無線信号をかなり吸収することができる。フォーム７３０は、囲み空間の底にある接着箇所７５０において、例えば接着剤によって一定の場所に固定されても良い。
【００５８】
図６及び図７は、受け台の上蓋を構成する変形できない材料７８０内の隙間７９０（スロット）が、かかるスロット７９０を有する材料がそこにある場合、変形されていない構成でのフォーム内の最初のスロット７７０よりも幾らか広くあるべきことを図示することに留意されたい。上部のスロット７９０の大きさは、考えられる最も大きいドッキング体の大きさを受け入れるように作られなければならず、フォーム内のスロットの変形されていない構成の大きさは考えられる最も小さいドッキング体の大きさを完全に取り囲むように作られなければならない。フォーム要素又は１組のフォーム要素は、好ましくはドッキング体が挿入されるときに上蓋スロット内でドッキング体を上手く中心に保ち、利用者にとって価値のある「均整のとれた」視覚的効果を作り出すように作られる。一実施形態では、図６の遮蔽要素が電波反射材料、例えば金属箔から作られる。フォーム要素も、別個の遮蔽要素なしにフォーム要素を通過する電波の電波エネルギの殆どを吸収することによりアンテナ効率を低下させる装置として働くので、この遮蔽要素は任意選択的であることに留意されたい。しかし、とりわけ所望の目標が必要とされるフォーム材料の量を節約することである場合、アンテナ効率を低下させる効果の全体的効率を改善するために遮蔽材料６４０が使用されても良い。フォームを介して入ってくる電波の殆どを再びフォーム内に反射させることにより、フォームは前に吸収できなかったエネルギを吸収する更なる機会を得る。
【００５９】
市場の一部の電波吸収フォームには導電層が組み込まれていることに留意されたい。一実施形態でかかるフォームが使用される場合、遮蔽要素がフォーム内に部分的に組み込まれていると言える。
【００６０】
図６の設定は、ドッキング体Ａのアンテナ効率を完全に低減すること、即ちフォーム外の信号に対するＡの無線機の感度をゼロまで完全に低減することを実現しない場合があることに留意されたい。それらの外部信号の一部は、受け台の外に突き出ているドッキング体Ａの一部によって捕捉される場合があり、それらの信号は概して無線機回路の方に導かれる。それでもなお、フォーム要素は実用面で価値があるほど高いアンテナ効率の低減をもたらす。
【００６１】
ドッキング体のキャリア感度を低減することに加え、フォーム要素は、ドッキング体のアンテナから、及びことによるとドッキングステーションのアンテナから送信される信号に由来する無線環境内の他の装置によって経験される干渉を減らすことができる。有利には、フォーム要素によって作り出されるぴったり合う環境及び遮蔽電波環境は、ドッキングステーションが「物理的ドッキング」をより正確に検出可能にすることができ、ドッキング体及びドッキングステーションのアンテナが互いにより正確に整列され得る。
【００６２】
無線機変更モジュール
本発明の別の実施形態では、「通常」及び「変更」の少なくとも２つの設定を有するステアリング信号を得る、無線機変更モジュール（ＲＭＭ:radio modification module）がドッキング体内に導入される。「通常」設定は、無線機が通信方式（例えばWi-Fi）の通常の規則及び慣例に従って動作すべきことを意味し、物理的にドッキングされているドッキング体に関連する「変更」設定は、以下で詳しく説明されるように、無線機内のキャリア検知メカニズムが通信方式内で通常適用すべきことを超えて変更されるべきことを意味し、変更とは、（ａ）キャリア検知メカニズムを完全に無効にすること、又は（ｂ）キャリア信号に対するキャリア検知メカニズムの感度をはるかに下げること（例えば検知閾値をより高い信号強度に設定すること）の少なくとも１つを含む。
【００６３】
図８は、検知閾値がＲＭＭによって高い信号強度水準に設定される一実施形態の状況を示す。従って、通常の閾値を使用してドッキングステーションＢ並びに他の装置Ｅ及びＦからの信号を検出できるドッキング体は、キャリア検知に変更閾値が使用される場合、装置Ｅ及びＦからの信号をもはや検出できなくなる。
【００６４】
一実施形態では、詳細設計及び／又はユーザ選択に応じてステアリング信号が設定される。例えば、ステアリング信号はドッキング前に「通常」に設定され、物理的ドッキング後に「変更」に設定され、ドッキングが解除された後に再び「通常」に設定される。
【００６５】
一実施形態では、物理的ドッキングが行われ且つ／又はＲＭＭが変更設定にあるとき、ドッキング体の無線機の伝送出力が全無線環境をカバーするのに必要であるよりも低いが、少なくとも１つのドッキングステーションアンテナに達するには十分高いように調整される。
【００６６】
別の実施形態では、ドッキング体が物理的にドッキングされていないが相変わらず論理的にドッキングされているとき、ドッキングステーションがドッキング体と長距離にわたって通信できるようにドッキングステーションの無線機を制御するために、同様の又は対称的なＲＭＭが使用される。
【００６７】
図９は、本発明の一実施形態によるワイヤレスドッキングシステムを示す。このシステムは、無線機９１６がアンテナ９１８に接続されたドッキング体９１０と、無線機９２６がアンテナ９２８に接続されたドッキングステーション９２０とを含む。この例では、無線機がWi-Fi 802.11n規格の下で動作している。但し、他の無線規格も適用可能である。ドッキングステーション９２０は、物理的ドッキングを検出するためのセンサ９３０を有する。この例では、物理的ドッキングはドッキング体をドッキングステーションの上に置く動作であり、それによりセンサがドッキングステーションの上に横たえられる物体の存在を検出する。センサは、ドッキング体の識別情報はもとより、物体が実際のドッキング体であることを検知できないため、インテリジェントシステムを作り出すために、このセンサに加えて（以下で説明される）無線信号強度測定が使用される。別の実施形態では、センサ９３０が物体の物理的存在を検出するハードウェアを一切使用していない場合があるが、純粋に無線信号強度測定に依拠する。別の実施形態では、センサ９３０がドッキングステーション９２０内のハードウェアに加えてドッキング体９１０内の検知ハードウェア若しくは信号生成ハードウェアを使用し、又はドッキング体９１０内にだけ配置されるハードウェアを使用する。
【００６８】
結合線９５０によって示されるように、２つのアンテナ９１８及び９２８間に無線通信があり、制御ユニット９１２及び９２２がドッキングを実現するために互いに通信できるようにしており、この制御システム間の高次の通信が線９６０で示されている。とりわけこの通信は、物理的ドッキングが検出される場合、又は物理的ドッキングの検出が止む場合に、ドッキング体９１０内の制御ユニット９１２が通知されることを可能にする。
【００６９】
この実施形態では、ＲＭＭ要素９１４、９２４がドッキング体９１０及びドッキングステーション９２０の両方に追加されている。ＲＭＭ要素９１４、９２４は、そのそれぞれの制御ユニット９１２、９２２から信号を受信するようにセットアップされる。信号は、少なくとも「通常」及び「変更」から選択され得る。ＲＭＭへの信号が「変更」である場合、このＲＭＭは自らが取り付けられた無線機９２６／９１６に対する設定を（ａ）Wi-Fiの通常設定と比較してキャリア検知の閾値を高めるように変更し、このキャリア検知は好ましくはドッキング体又はドッキングステーションの相手方にアドレス指定されたパケットを伝送する前に行われる唯一のキャリア検知であり、（ｂ）好ましくはドッキング体又はドッキングステーションの相手方にアドレス指定されたパケットの伝送についてのみ、（Wi-Fiに使用される通常設定と比較し）無線機によってパケット伝送に使用される信号強度を下げる。ＲＭＭ要素を使用することは、ドッキング体に対する最小限のソフトウェアの変更でキャリア検知を制御できるようにし、そのため本発明の一部の実施形態は、標準的な技術を使用する汎用Wi-Fi装置として構築されるドッキング体内でシステムソフトウェアのアップグレードを行うことによって実施され得る。これは、無線機変更モジュールをチップセットファームウェア内に完全にハードコードする必要なしに、少なくとも一部のWi-Fiチップセットのキャリア検知メカニズムを外部ソフトウェアによって制御できるので実現可能である。
【００７０】
ドッキング体内の表示データがドッキング後にディスプレイ周辺装置９４０上で表示され得るように、ドッキングステーション９２０はディスプレイ周辺装置９４０を含むことができる。
【００７１】
このシステムの機能について、動作シナリオ及び関連プロトコルについての以下の例によって更に解説されている。図１０は、一実施形態による第１のシナリオの動作プロセスを示す。最初の１０１０で、信号は「通常」であり、ＲＭＭがそれぞれの無線機を通常設定に設定する。最初は、ドッキング体がまだドッキングされておらず、ドッキングステーションの上に横たわっていない。次いで利用者がドッキング体をドッキングステーションの上に横たえ、物理的且つ論理的にドッキングする意図を信号で伝える。
【００７２】
検出ループ１０２０において、ドッキングステーション内の制御システムが、センサにより自らの上に物体があることを検出する。
【００７３】
１０３０で、制御システムが自らの無線機を使用し、ワイヤレスドッキング規格に従い、所定形式の要求を所定のWi-Fiチャネル上でブロードキャストする。この要求は、ドッキング体になることができる通信範囲内の任意の装置に対し、自らの識別情報を述べる応答、更に要求パケットが受信された信号強度を送り返すように命令する。
【００７４】
１０４０で、上記の所定のチャネル上でリスンする装置であるドッキング体が、上記で説明された通りに応答する。
【００７５】
１０５０で、ドッキングステーションの制御システムが、その応答並びに更に離れたドッキング体からの第２の応答を受信し、受信された要求パケットに関して最も強い信号強度を示した応答を選択し、それにより、利用者が物理的にドッキングしたいドッキング体の識別情報（例えばWi-Fi ＭＡＣアドレス）を得る。ここでは信号強度が、ドッキングステーションまでの近さを測定するために使用され得る。要求の単一パケットよりも多くを使用し、信号を送信することによって近さを測定する他の方法も可能であり、それらの方法はより高い精度を与えることができるので時として好ましい場合がある。
【００７６】
１０６０で、ドッキングステーションが自らの無線機を使用し、ドッキング体の識別情報によってドッキング体をアドレス指定し、ドッキング体が物理的にドッキングされたこと、及び論理的ドッキングも行われるべきことをドッキング体に知らせる。
【００７７】
１０７０で、「変更」信号がＲＭＭに送信され、ＲＭＭが無線機内の設定を変更する。ドッキング体及びドッキングステーションが連携して論理的ドッキングプロセスを完了する。
【００７８】
１０８０で、今ではドッキング体がドッキングステーションにデータを送信する、例えばドッキングステーションによって管理されるディスプレイ周辺装置にデータを表示することができる。
【００７９】
無線機が他の装置から来るキャリア信号の影響をもはや受けないので、このことはドッキング通信リンクの性能を改善する。
【００８０】
図１１は、一実施形態による第２のシナリオの動作プロセスを示す。１１１０で、ドッキング体がドッキングステーションにドッキングされる。従って、現在の信号は「変更」であり、ＲＭＭがそれぞれの無線機の動作をしかるべく設定する。例えば利用者が着信に出ようとするので、利用者がドッキング体を持ち上げる。検出ループ１１２０において、ドッキングステーションは、物理的ドッキングがもはや無いことを自らのセンサによって検出する。
【００８１】
１１３０で、ドッキングステーションが自らの無線機を使用し、物理的ドッキングの断絶をドッキング体に知らせる。無線機が依然として範囲内にあるので、これは論理的ドッキングの解除をトリガせず、そのため１１４０で論理的ドッキング関係が継続する。
【００８２】
１１５０で、ドッキングステーション内の制御が自らのＲＭＭへの信号を「通常」に変更し、自らの無線機によりドッキング体内の制御に物理的ドッキングが終了し、ＲＭＭへの信号を「通常」に変更すべきだと指示する。このことは、ドッキング体とドッキングステーションとの間の距離が広がるときにさえ、無線機間の接続が保たれることを可能にする。この場合もやはり、リンクの性能が無線環境内の他の装置の影響を受け、かかる装置によって下げられる。
【００８３】
図１２は、一実施形態による第３のシナリオの動作プロセスを示す。図１２に示されているシナリオは、図１１に示されている第２のシナリオ内のアクションに従う。１２１０で、利用者が電話に出るためにドッキング体を前に取っているので、現在の信号は「通常」であり、ＲＭＭがそれぞれの無線機の動作をしかるべく設定する。検出ループ１２２０において、ドッキングステーションの制御システムが、ここでもセンサによって物理的ドッキングを検出する。１２３０で、ドッキングステーションが自らの無線機を使用し、物理的ドッキングが再開されたことをドッキング体に知らせる。１２４０で、両方のＲＭＭへの信号が再び「変更」に設定される。
【００８４】
図１３は、一実施形態による第４のシナリオの動作プロセスを示す。第４のシナリオでは、ドッキング解除動作が、例えば利用者がドッキングを解除したいことを示すドッキング体上のボタンを押すことによってトリガされる。１３１０で、ＲＭＭは「変更」状態にある。検出ループ１３２０において、ドッキング解除がトリガされる。１３３０で、このトリガに応答し、ドッキングステーション及びドッキング体が論理的ドッキング関係を終える。１３４０で、両方のＲＭＭ信号が再び「通常」に変更される。利用者はドッキング体を持ち上げ、ドッキング解除された装置上のアプリケーションを使って作業し始めることができる。
【００８５】
一実施形態では、ドッキングステーションが有線接続を使用して、例えばイーサネット（登録商標）ケーブルによってインターネットに接続されているので、ドッキングステーションが無線中継器として機能することができ、又はドッキング体にインターネット接続を提供することができる。従ってこの実施形態には、ＲＭＭが必ずしもパケットごとに機能するように設計される必要が無く、ＲＭＭ信号が「変更」の間もインターネット接続を維持できるという利点がある。
【００８６】
本発明は、利用者が自身の無線装置を特定の固定位置に置く自由を有する、ワイヤレスドッキング、及び混雑した無線環境内で無線接続を生じさせなければならない他の環境に適用可能である。
【００８７】
本明細書の特定の実施形態は、遠くから監視し又は妨害するのがより困難なドッキング体とドッキングステーションとの間のリンクを提供する。通常、通信を保護するために暗号化が使用されるが、本発明によって提供される追加の保護層は他のワイヤレスドッキングソリューションに勝る利点である。
【００８８】
幾つかの実施形態についての上記の説明ではセンサ９３０をドッキングステーション内に配置し、センサによってトリガされるアクションの多くのイニシアティブをドッキングステーションのコントローラ内に配置するが、代替的実施形態ではセンサをドッキング体の中に設け、ドッキング体のコントローラがイニシアティブを取る。かかる可能な一実施形態では、ドッキング体がＮＦＣ（近距離無線通信ＲＦＩＤ）センサを使用し、ドッキングステーション内にあるＮＦＣタグを検出し走査する。
【００８９】
上記の詳細な説明では、本発明が取り得る多くの形態のうちの幾つかを記載した。上記の詳細な説明は、本発明の定義に対する限定ではなく、本発明が取り得る選択された形態の例示として理解されることを意図する。本発明の範囲を定めることを意図するのは、あらゆる等価物を含む特許請求の範囲だけである。
【００９０】
最も好ましくは、本発明の原理はハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの任意の組合せとして実装される。更にソフトウェアは、好ましくは部品、特定の装置、及び／又は装置の組合せから成るプログラム記憶ユニット若しくはコンピュータ可読記憶媒体上に有形に具体化されるアプリケーションプログラムとして実装される。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、実行され得る。好ましくは、そのマシンは、１個又は複数の中央処理装置（「ＣＰＵ」）、メモリ、入出力インターフェイス等のハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上に実装される。コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードも含むことができる。かかるコンピュータ又はプロセッサが明確に図示されていてもされていなくても、本明細書に記載した様々なプロセス及び機能は、ＣＰＵによって実行され得るマイクロ命令コードの一部、アプリケーションプログラムの一部、又はその任意の組合せとすることができる。更に、追加のデータ記憶ユニットや印刷ユニット等の他の様々な周辺ユニットがコンピュータプラットフォームに接続されても良い。
【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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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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【国際調査報告】
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