【手続補正書】
【提出日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【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】
様々な位置にステアリングされるよう適応されるビームアンテナ（２）を持つ第１通信デバイスと第２通信デバイス（１０）との間で無線通信リンクを確立する方法であり、
本方法は、
前記第１通信デバイス（１）から前記第２通信デバイス（１０）へ前記ビームアンテナを経由してビームアンテナの現在の位置に関連する情報を含むリンク要求信号を伝送するステップと、
前記リンク要求信号が、前記第２通信デバイス（１０）で受信された場合、現在の伝送経路を表すチャネル品質情報を取得するステップと
を含むことを特徴とする、無線通信リンクを確立する方法。
【請求項２】
前記ビームアンテナ（２）が異なる位置にステアリングされ、各位置についてのリンク要求信号が伝送され、それぞれのリンク要求信号は、当該リンク要求信号が伝送される際に経由する前記ビームアンテナのそれぞれの位置に関連する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項３】
前記ビームアンテナ（２）の異なる位置のシーケンスが、あらかじめ定義されたパターンに基づいていることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項４】
前記第１通信デバイス（１）が、前記第２通信デバイス（１０）に、前記あらかじめ定義されたパターンについての情報を伝送することを特徴とする、請求項３に記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項５】
前記ビームアンテナ（２）の異なる位置のシーケンスがランダムパターンに基づいていることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項６】
前記第１通信デバイスが、第２通信デバイスからの応答信号を受信することを可能とするために、それぞれのリンク要求信号の伝送の後に、そのときに使用された位置にビームアンテナ（２）を保持することを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項７】
前記第２通信デバイス（１０）が、前記第２通信デバイス（１０）で受信されたそれぞれの前記リンク要求信号に関して、それぞれの伝送経路を表すチャネル品質情報を取得することを特徴とする、請求項２〜６のいずれかに記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項８】
前記第２通信デバイス（１０）が、取得されたチャネル品質情報に基づいて、前記第１通信デバイス（１）との通信リンクに関する適切な伝送経路を決定し、第１通信デバイス（１）のビームアンテナ（２）の対応する位置に関連する情報を含むリンク確認信号を、前記第１通信デバイス（１）に送信することを特徴とする、請求項７に記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項９】
前記リンク要求信号がプリアンブルを含み、前記プリアンブルがビームアンテナ（２）の現在の位置に関連する情報を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信リンクを確立する方法。
【請求項１０】
無線通信システム内で信号を伝送する伝送デバイス（１）であり、
前記伝送デバイス（１）が、
様々な位置にステアリングされるよう適応されるビームアンテナ（２）と、
前記ビームアンテナを前記様々な位置にステアリングするよう適応されるアンテナステアリング手段（４）と、
ビームアンテナ（２）の現在の位置に関連する情報を含むリンク要求信号を発生させるよう適応される信号発生手段（７）と、
前記リンク要求信号を、前記ビームアンテナ（２）を経由して、受信デバイス（１０）に伝送するよう適応される伝送手段（３）と
を含むことを特徴とする伝送デバイス（１）。
【請求項１１】
信号発生手段（７）が、前記ビームアンテナ（２）のそれぞれの位置に関連する情報を含むリンク要求信号を発生するよう適応され、
前記アンテナステアリング手段（４）が前記ビームアンテナ（２）を異なる位置にステアリングするとき、各位置についてのリンク要求信号が伝送され、それぞれのリンク要求信号が、当該リンク要求信号が伝送される際に経由する前記ビームアンテナ（２）のそれぞれの位置に関連する情報を含むことを特徴とする、
請求項１０に記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１２】
前記アンテナステアリング手段（４）が、あらかじめ定義されたパターンに基づいた異なる位置に、前記ビームアンテナ（２）をステアリングすることを特徴とする、請求項１１に記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１３】
前記伝送手段（３）が、受信デバイス（１０）に、前記あらかじめ定義されたパターンについての情報を伝送するよう適応されることを特徴とする、請求項１２に記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１４】
前記アンテナステアリング手段（４）が、ランダムパターンに基づいた異なる位置に、前記ビームアンテナ（２）をステアリングすることを特徴とする、請求項１１に記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１５】
受信デバイス（２）からの応答信号を受信することを可能とするために、それぞれのリンク要求信号の伝送の後に、そのときに使用された位置にビームアンテナ（２）が保持されることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１６】
前記受信デバイス（１０）との通信のために使用される、ビームアンテナ（２）の位置に関連する情報を含むリンク確認信号を、受信デバイスから受信するよう適応された受信手段を含むことを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれかに記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１７】
前記リンク要求信号がプリアンブルを含み、前記プリアンブルがビームアンテナ（２）の現在の位置に関連する情報を含むことを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれかに記載の伝送デバイス（１）。
【請求項１８】
無線通信システム内で信号を受信する受信デバイス（１０）であり、
前記受信デバイスが、アンテナ（１１）と、
前記アンテナを経由して信号を受信するよう適応される受信手段（１２）と、
伝送デバイス（１）のビームアンテナ（２）の位置に関連する情報を含む受信されたリンク要求信号から、チャネル品質を決定するよう適応されるチャネル品質決定手段（１５）と
を含むことを特徴とする受信デバイス（１０）。
【請求項１９】
前記チャネル決定手段（１５）が、伝送デバイス（１）から受信されたそれぞれのリンク要求信号に関してチャネル品質を決定し、
制御手段（１３）が、前記伝送デバイス（１）との通信リンクに関する適切な伝送経路を決定し、
信号発生手段（１８）が、決定されたチャネル品質に基づいたリンク確認信号を発生し、
前記伝送デバイス（１）に伝送される前記リンク確認信号が、ビームアンテナ（２）の対応する位置についての情報を含む
ことを特徴とする、請求項１８に記載の受信デバイス（１０）。
【請求項２０】
前記アンテナ（１１）が、アンテナステアリング手段（１７）によって異なる位置にステアリングされるよう適応されるビームアンテナであることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の受信デバイス（１０）。
【請求項２１】
前記アンテナステアリング手段（１７）が、ランダムパターンに基づいた異なる位置に、前記ビームアンテナ（１１）をステアリングするよう適応されることを特徴とする、請求項２０に記載の受信デバイス（１０）。
【請求項２２】
前記アンテナステアリング手段（１７）が、あらかじめ定義されたパターンに基づいた異なる位置に、前記ビームアンテナ（１１）をステアリングするよう適応されることを特徴とする、請求項２０に記載の受信デバイス（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本発明は、特に、無線通信システムに関する伝送デバイスと受信デバイスとの間の通信リンクの確立に関連する問題と解決方法とを対象としている。そこでは、無線通信システム内で信号を伝送し、最終的に受信するために、少なくとも伝送デバイスは、様々な位置にステアリングされることが可能なビームアンテナを含む。受信デバイスも、様々な位置にステアリングされることが可能なナロービームアンテナ（ｎａｒｒｒｏｗ  ｂｅａｍ  ａｎｔｅｎｎａ）、ワイダービームアンテナ（ｗｉｄｅｒ  ｂｅａｍ  ａｎｔｅｎｎａ）、又は全方位アンテナ（ｏｍｎｉ‐ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ａｎｔｅｎｎａ）のいずれかを持つことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
伝送デバイスが受信デバイスと通信リンクを確立しようとし始めたときは、伝送デバイスのビームアンテナは、使用できるあらゆる位置にある場合が考えられる。伝送デバイスのビームアンテナの、このそれぞれの位置に関して、関連付けられた伝送経路の対応するチャネル品質は、受信デバイスが伝送デバイスから伝送されたリンク要求信号（ｌｉｎｋ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ｓｉｇｎａｌ）を受信するために、十分でない場合がある。例えば、この特定の経路を遮断する障害物があるかもしれないし、チャネル品質が別の理由で減少させられるかもしれない。受信デバイスとの通信が確立されるためには、伝送デバイスは、伝送経路と、その伝送経路に従う十分に良い品質の通信リンクとを提供するビームアンテナの位置が見つかるまで、ビームアンテナの位置を変え続けなくてはならない。伝送デバイスと受信デバイスの両方が、それぞれ、様々な位置にステアリングされることが可能なビームアンテナを含むときは、状況はさらに悪い。伝送デバイスが受信デバイスと通信を確立しようとするときには、双方のビームアンテナが、まったく調整されていない場合があり、その結果、受信デバイスがあらゆる信号を受信さえしない場合がある。その後、通信デバイスのリンク要求信号が、十分に高いチャネル品質を持つ伝送経路を経由して受信デバイスに届くまで、受信デバイスと伝送デバイスの双方が、それぞれのビームアンテナの位置を変えなければならない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の目的は、様々な位置にステアリングされるよう適応されたビームアンテナを持つ第１通信デバイスと、第２通信デバイスとの間の無線通信リンクを確立する、伝送デバイスと受信デバイスと方法とを提供することである。そのことによって、簡潔であるが、効率的で信頼性のある方法で通信リンクを確立することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前述の目的は、請求項１に記載の、様々な位置にステアリングされるよう適応されたビームアンテナを持つ第１通信デバイスと、第２通信デバイスとの間で無線通信リンクを確立する方法によって達成される。本発明に従った方法は、第１通信デバイスから第２通信デバイスへ前記ビームアンテナを経由してビームアンテナの現在の位置に関連する情報を含むリンク要求信号を伝送するステップと、前記リンク要求信号が、前記第２通信デバイスで受信された場合、現在の伝送経路を表すチャネル品質情報を取得するステップと、を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
更に好適には、前記ビームアンテナが異なる位置にステアリングされ、各位置についてのリンク要求信号が伝送され、それぞれのリンク要求信号は、当該リンク要求信号が伝送される際に経由する前記ビームアンテナのそれぞれの位置に関連する情報を含む。ここで、ビームアンテナの異なる位置のシーケンスが、あらかじめ定義されたパターンに基づいていることが好ましい。ここで、第１通信デバイスが、前記第２通信デバイスに、あらかじめ定義されたパターンについての情報を伝送することが好ましい。
更に好適には、ビームアンテナの異なる位置のシーケンスがランダムパターンに基づいている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
更に、第１通信デバイスが、第２通信デバイスからの応答信号を受信することを可能とするために、それぞれのリンク要求信号の伝送の後に、そのときに使用された位置にビームアンテナを保持することが好ましい。さらに、第２通信デバイスが、第２通信デバイスで受信されたそれぞれの前記リンク要求信号に関して、それぞれの伝送経路を表すチャネル品質情報を取得することが好ましい。ここで、第２通信デバイスが、取得されたチャネル品質情報に基づいて、前記第１通信デバイスとの通信リンクに関する適切な伝送経路を決定し、第１通信デバイスのビームアンテナの対応する位置に関連する情報を含むリンク確認信号（ｌｉｎｋ  ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌ）を、前記第１通信デバイスに送信することが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
更に好適には、リンク要求信号がプリアンブルを含み、前記プリアンブルがビームアンテナの現在の位置に関連する情報を含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、本発明の目的は、請求項１０に記載の、無線通信システム内で信号を伝送する伝送デバイスによって達成される。本発明に従った伝送デバイスは、様々な位置にステアリングされるよう適応されたビームアンテナと、前記ビームアンテナを前記異なる位置にステアリングするよう適応されたアンテナステアリング手段と、ビームアンテナの現在の位置に関連する情報を含むリンク要求信号を発生させるよう適応された信号発生手段と、前記リンク要求信号を、前記ビームアンテナを経由して、受信デバイスに伝送するよう適応された伝送手段とを含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
更に好適には、信号発生手段が、ビームアンテナのそれぞれの位置に関連する情報を含むリンク要求信号を発生するよう適応されており、前記アンテナステアリング手段が前記ビームアンテナを異なる位置にステアリングするとき、各位置についてのリンク要求信号が伝送され、それぞれのリンク要求信号が、当該リンク要求信号が伝送される際に経由する前記ビームアンテナのそれぞれの位置に関連する情報を含む。ここで、アンテナステアリング手段が、あらかじめ定義されたパターンに基づいた異なる位置に、ビームアンテナをステアリングすることが好ましい。ここで、伝送手段が、受信デバイスに、あらかじめ定義されたパターンについての情報を伝送するよう適応されていることが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
別の好適な実施形態は、アンテナステアリング手段が、ビームアンテナをランダムパターンに基づいた異なる位置にステアリングするよう適応されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
更に、受信デバイスからの応答信号を受信することを可能とするために、それぞれのリンク要求信号の伝送の後に、そのときに使用された位置に伝送デバイスのビームアンテナが保持されることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
更に好適には、伝送デバイスが、前記受信デバイスとの通信のために使用される、ビームアンテナの位置に関連する情報を含むリンク確認信号を、受信デバイスから受信するよう適応された受信手段を含む。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
更に、リンク要求信号がプリアンブルを含み、前記プリアンブルがビームアンテナの現在の位置に関連する情報を含むことが好ましい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、前記目的は、請求項１８に記載の、無線通信システム内で信号を受信する受信デバイスによって達成される。本発明に従った受信デバイスは、アンテナと、前記アンテナを経由して信号を受信するよう適応された受信手段と、伝送デバイスのビームアンテナの位置に関連する情報を含む受信されたリンク要求信号から、チャネル品質を決定するよう適応されたチャネル品質決定手段とを含む。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
チャネル決定手段が、伝送デバイスから受信されたそれぞれのリンク要求信号に関してチャネル品質を決定し、制御手段が、前記伝送デバイスとの通信リンクに関する適切な伝送経路を決定し、信号発生手段が、決定されたチャネル品質に基づいたリンク確認信号を発生し、前記伝送デバイスに伝送される前記リンク確認信号が、伝送デバイスのビームアンテナの対応する位置についての情報を含むことが好ましい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
伝送デバイスのアンテナが、アンテナステアリング手段によって、異なる位置にステアリングされるよう適応されたビームアンテナであることが好ましい。アンテナステアリング手段が、ランダムパターンに基づいた異なる位置に、前記ビームアンテナをステアリングするよう適応されていることが好ましい。また、アンテナステアリング手段が、あらかじめ定義されたパターンに基づいた異なる位置に、ビームアンテナをステアリングするよう適応されていることが好ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ゆえに、本発明は、簡潔であるが非常に効率的で信頼性の高い方法で、伝送デバイスと受信デバイスとの間の通信リンクを確立することを可能とする。特に、伝送デバイスから伝送されたリンク要求信号が、伝送デバイスのビームアンテナの、現在使用されている位置に関連する情報を含むため、受信デバイスは、受信されたリンク要求信号に関するチャネル品質情報を決定することによって、伝送デバイスのそれぞれのアンテナビーム位置を伝送経路のそれぞれのチャネル品質に紐付ける情報を処理し、格納することが可能となり、対応する情報を伝送デバイスに提供することによって、高品質で信頼性のある伝送品質をもつ通信を確立することが可能となる。受信デバイス内で取得されたチャネル品質情報に基づくことで、伝送デバイスのビームアンテナの位置は、２つのデバイス間の通信に関して高い、あるいは最も良いチャネル品質を持つ伝送経路に関連付けられた位置に、ステアリングされることが可能となる。さらに、受信デバイスも、様々な位置にステアリングされることが可能なビームアンテナを含む場合は、受信デバイスは、最も良いチャネル品質が確立されるように、伝送デバイスのビームアンテナの位置と受信デバイス自体のビームアンテナの位置を制御する。さらに、本発明は、十分に高いチャネル品質をもつ通信リンクを保証する、１つ（または複数）のビームアンテナの１つの位置が見つかるとすぐ、非常に速くリンクを確立することを可能とする。そのことによって、さらにビーム調整を最適化することなく、すなわち、最も良い通信リンクを必ずしも見つける必要なく、リンク確立プロトコルを即座に開始することが可能となる。通信リンクの確立の後に、さらに良い、あるいは最も良い通信リンクが、伝送および／または受信デバイスによってさらに探索されることが可能であることは明らかである。ステアリング可能なビームアンテナだけを持つアンテナ手段が実装されるので、本発明は、さらに、より簡易で小さなアンテナモジュールを持つアンテナデバイスおよび／または受信デバイスを組み立てることを可能とする。通信の最初に通信リンクの確立を維持する全方位アンテナあるいはワイダービームアンテナのモジュールを追加的に実装することは、必ずしも必要ではない。本発明は、ステアリング可能なビームアンテナのみを用いて、速くて信頼性のある通信リンクの確立を可能とし、そのため、伝送デバイスおよび／または受信デバイスのコストとサイズと複雑さは、減少させることができる。さらに、全方位アンテナあるいはワイダービームアンテナと比較して高いナロービームアンテナの利得（gain）が原因で、リンク量（ｌｉｎｋ  ｂｕｄｇｅｔ）を増加し、通信内でのマルチパスフフェージング効果を減少させることが可能となる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明に従って無線通信リンクを確立する方法と同様に、伝送デバイスと受信デバイスとは、短距離または中距離または長距離上で、情報やデータなどが無線信号内で伝送されるあらゆる種類の無線通信システムにおいて、機能するよう適応されている場合があることに注意すべきである。伝送デバイスと受信デバイスとは、無線通信システム内で信号を送受信することが可能で、そのように適応された、あらゆる種類の移動できるおよび／または固定された装置やデバイスや手段や要素でありうる。ビームアンテナは、本発明の一実施形態の伝送デバイス内において構成され、最終的に本発明の一実施形態の受信デバイス内においても構成される。ビームアンテナは、他のビームあるいは放射方向より顕著な、１つのビームあるいは放射方向を持つ、あらゆる種類のアンテナでありうる。ナロービームアンテナは、全てのビーム方向が大体等しい全方位アンテナと逆であり、シャープビームアンテナ（ｓｈａｒｐ  ｂｅａｍ  ａｎｔｅｎｎａ）や指向性アンテナ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ａｎｔｅｎｎａ）と呼ばれることもある。さらに、ビームアンテナのステアリングはあらゆる可能な技術的実装によって実現される。例えば、機械的におよび／あるいは電気的にステアリングすることによって、または、ビームアンテナを形成しているアンテナ要素の利得および／または位相を変更することによって、または、ビームアンテナを形成している複数のアンテナ要素のうち１または複数のアンテナ要素を個々に制御することによって、あるいは、その他のあらゆる可能な実装によってビームアンテナのステアリングは実現される。ビームアンテナのステアリングは連続的ではなく、段階的に起こると仮定されることが都合よい。