(57)【要約】  本発明は、ミリ波指向性リンク切替方法、リンク切替を実現する機器および記憶媒体に関する。当該方法は、送信元機器と送信先機器との間で互いにメイン−予備関係である直結リンクおよびリレーリンクをそれぞれ確立し、送信先機器側で、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの品質を評価するステップと、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するステップとを実行する。当該方法は、送信元機器側で、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの品質を評価するステップと、予備リンクの品質の評価結果とフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するステップとを実行する。本発明によれば、リンクの品質を考慮してから切替操作を行い、リンク切替手順が従来技術よりも柔軟であり、資源の無駄遣いの低減や伝送の確実性の保証ができる。
2016535954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価するステップと、
メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して、予備リンクを介して送信元機器へ送信するステップとを含み、
前記フィードバックデータパケットは、前記送信元機器がメインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かの判断根拠であるミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項２】
前記メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価するステップは、
メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価する請求項１に記載のミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項３】
メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して、予備リンクを介して送信元機器へ送信するステップは、
所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して、予備リンクを介して送信元機器へ送信し、
前記所定の条件は、
メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いこと、または、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することである請求項１に記載のミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項４】
前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む請求項１に記載のミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項５】
予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価するステップと、
予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するステップとを含むミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項６】
前記予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価するステップは、
予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価する請求項５に記載のミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項７】
前記予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するステップは、
予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行い、または、
予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行う請求項５に記載のミリ波指向性リンク切替方法。
【請求項８】
メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価するように構成されるメインリンク品質評価モジュールと、
メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して、予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成される送信決定モジュールとを備え、
前記フィードバックデータパケットは、前記送信元機器へ提供される、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かの判断根拠であるミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器。
【請求項９】
前記メインリンク品質評価モジュールは、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価するように構成される請求項８に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器。
【請求項１０】
前記送信決定モジュールは、所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成され、
前記所定の条件は、メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いこと、または、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することである請求項８に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器。
【請求項１１】
前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む請求項８に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器。
【請求項１２】
予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価するように構成される予備リンク品質評価モジュールと、
予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するように構成される切替決定モジュールとを備えるミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器。
【請求項１３】
前記予備リンク品質評価モジュールは、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価するように構成される請求項１２に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器。
【請求項１４】
前記切替決定モジュールは、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、または、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行うように構成される請求項１２に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器。
【請求項１５】
前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む請求項１２に記載のミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器。
【請求項１６】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法を実行するために用いられるコンピュータ実行可能な命令を記憶するコンピュータ記憶媒体。
【請求項１７】
請求項６または７に記載の方法を実行するために用いられるコンピュータ実行可能な命令を記憶するコンピュータ記憶媒体。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信分野に関し、特にミリ波指向性リンク切替方法、リンク切替を実現する機器および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波定向無線通信技術とは、伝送帯域幅が高く、伝送レートがギガビット級に達する無線通信技術である。典型的な６０ＧＨｚまたは４５ＧＨｚバンドにおいて、その伝搬ビームが非常に狭くて障害物に対する透過性が弱いため、光に近い特性が現われる。このため、ミリ波定向無線通信の送信元機器と送信先機器との間の直結（直接接続）リンクが障害物に遮られた場合、伝搬ビームが回折できなくて、リンクの品質が深刻に劣化する。図１に示すように、解決策として、送信元機器Ｓと送信先機器Ｄとの間で、ミリ波指向性伝送機能を有する適切なリレー機器Ｒを探索して特定し、リレーリンク（Ｓ-Ｒ-Ｄ）を確立することで、送信元機器から送信されたデータをそのリレーリンク経由で送信先機器へ転送する。一般的に、送信元機器Ｓと送信先機器Ｄが正式なデータ伝送を行う前に、当該リレー機器Ｒを特定する必要があり、且つ、シグナリングインタラクティブおよびビーム成形により、上記３つの機器について２つずつ直結リンクを確立し、この手順は、リレーリンク確立（Ｒｅｌａｙ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ、略称ＲＬＳ）手順とも呼ばれる。ＲＬＳは、正式なデータ伝送を行う前に実施すべきである。それは、データ伝送手順において、送信元機器Ｓと送信先機器Ｄとの直結リンク（Ｓ-Ｄ）に中断あるいは品質ダウンが起きた場合、伝送リンクをリレーリンク（Ｓ-Ｒ-Ｄ）へ迅速に切り替えるためである。その逆もまた然りである。現在、ミリ波指向性リレーリンクの通信方法は、一般的に、送信元機器Ｓが現在リンクでデータを伝送している確認フレーム（ＡＣＫ）を受信していないとき、別のリンクに直ちに切り替える方法、または、２つのリンク（Ｓ-ＤとＳ-Ｒ-Ｄ）においてデータを周期的に切り替えて伝送する方法、または、２つのリンクにおいてデータを同時に伝送してデータパケットロスのリスクを低減させる方法を含む。これらの方法では、伝送リンクのリンク品質を考慮しておらず、柔軟性も足りなく、資源の無駄使いになりやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施例は、ミリ波指向性リレーリンクの通信手順において伝送リンクのリンク品質を考慮しておらず、リンク切替が柔軟ではなく、資源の無駄遣いになりやすいという従来の不足を克服すべく、ミリ波指向性リンク切替方法、リンク切替を実現する機器および記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例の第１の態様は、ミリ波指向性リンク切替方法を提供する。当該方法は、送信先機器側で実行されるステップとして、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの品質を評価するステップと、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するステップとを含み、前記フィードバックデータパケットは、前記送信元機器がメインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かの判断根拠である。
【０００５】
好ましくは、前記メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの品質を評価するステップは、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価する。
【０００６】
好ましくは、前記メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するステップは、所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信する。
【０００７】
前記所定の条件は、メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いこと、または、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することである。
【０００８】
好ましくは、前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む。
【０００９】
好ましくは、本発明の実施例の第２の態様は、ミリ波指向性リンク切替方法を提供する。当該方法は、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの品質を評価するステップと、予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するステップとを含む。
【００１０】
好ましくは、前記予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの品質を評価するステップは、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価する。
【００１１】
好ましくは、前記予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するステップは、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行い、または、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行う。
【００１２】
本発明の実施例の第３の態様は、ミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器を提供する。当該送信先機器は、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの品質を評価するように構成されるメインリンク品質評価モジュールと、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成される送信決定モジュールとを備え、前記フィードバックデータパケットは、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かの判断根拠として前記送信元機器へ提供される。
【００１３】
好ましくは、前記メインリンク品質評価モジュールは、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価するように構成される。
【００１４】
好ましくは、前記送信決定モジュールは、所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成され、前記所定の条件は、メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いこと、または、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することである。
【００１５】
好ましくは、前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む。
【００１６】
本発明の実施例の第４の態様は、ミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器を提供する。当該送信元機器は、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの品質を評価するように構成される予備リンク品質評価モジュールと、予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するように構成される切替決定モジュールとを備える。
【００１７】
好ましくは、前記予備リンク品質評価モジュールは、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価するように構成される。
【００１８】
好ましくは、前記切替決定モジュールは、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、または、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行うように構成される。
【００１９】
好ましくは、前記フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む。
【００２０】
本発明の第５の態様は、コンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体にコンピュータ実行可能な命令が記憶されており、前記コンピュータ実行可能な命令は、本発明の実施例の第１の態様の上記いずれかの方法を実行するために用いられる。
【００２１】
本発明の第６の態様は、コンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体にコンピュータ実行可能な命令が記憶されており、前記コンピュータ実行可能な命令は、本発明の実施例の第２の態様の上記いずれかの方法を実行するために用いられる。
【発明の効果】
【００２２】
上記技術案を採用することで、本発明は、少なくとも以下のメリットを有する。
本発明の実施例の前記ミリ波指向性リンク切替方法、リンク切替を実現する機器および記憶媒体は、送信元機器と送信先機器との間の直結リンクおよびリレーリンクに対してリンクの品質の評価を行い、評価結果に基づいて現在の伝送リンクを切り替えるか否かを決定することができる。本発明の実施例は、リンクの品質を考慮して切替操作を行い、リンク切替手順も従来技術より柔軟であり、資源の無駄遣いの軽減や伝送の確実性の保証も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のミリ波指向性リレーリンクシステムの模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例に供されるミリ波指向性リンク切替方法において送信先機器側が実行するステップのフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例に供されるフィードバックデータパケットの好適なフレームフォーマットの模式図である。
【図４】本発明の第１の実施例に供されるミリ波指向性リンク切替方法において送信元機器側が実行するステップのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例に供されるミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器の構成模式図である。
【図６】本発明の第３の実施例に供されるミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器の構成模式図である。
【図７】本発明の応用例に供されるミリ波指向性リレーリンクシステムの模式図である。
【図８】本発明の応用例に供されるミリ波指向性リレーリンクシステムのリンク切替方法のフローチャートである。
【図９】本発明の応用例に供されるＳ-ＤリンクからＳ-Ｒ-Ｄリンクへ切り替えるタイミング状況の模式図である。
【図１０】本発明の応用例に供されるＳ-Ｒ-ＤリンクからＳ-Ｄリンクへ切り替えるタイミング状況の模式図である。
【図１１】本発明の実施例に供される本発明の実施例の前記方法を実施するための装置の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下は、図面に合わせて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。以下で説明する好適な実施例が単に本発明を説明や解釈するためのものであり、本発明を限定するわけではないことは、理解すべきである。
【００２５】
本発明の第１の実施例では、送信元機器と送信先機器との間で、互いにメインおよび予備となる直結リンクおよびリレーリンクがそれぞれ確立された。通常の通信状態において、送信元機器は、メインリンクを介して送信先機器へデータパケットを送信する。あるミリ波指向性リンク切替方法は、以下の具体的なステップを有する。
【００２６】
一、送信先機器側で実行されるステップは、図２に示すように、以下のステップＡ１およびステップＡ２を含む。
【００２７】
ステップＡ１では、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価する。
【００２８】
具体的に、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいてメインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価する。当該データパケットには、データフレーム、制御フレーム、および管理フレームのうちの少なくとも１つが含まれる。
【００２９】
当分野でよく知られているように、ミリ波バンドのフレームのヘッダおよびペイロードの情報に基づいて、伝送リンクの性能指標を検出することができ、当該性能指標は、リンクの品質を測定するために用いられるいずれのパラメータであってもよい。例えば、信号対雑音比（ＳＮ比）、符号誤り率とフレーム誤り率等であってもよい。ここで詳しく説明しない。引き続き、当該性能指標の具体的な数値に基づいて、メインリンクの品質評価結果を取得する。例えば、メインリンクの品質評価結果を、符号誤り率のみに基づいて特定してもよいし、符号誤り率および他のパラメートを総合的に考慮して特定してもよい。
【００３０】
ステップＡ２では、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して、予備リンクを介して送信元機器へ送信する。こうして、送信元機器が当該フィードバックデータパケットに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断する。
【００３１】
具体的に、ステップＡ２では、最適案として、所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信する。当該フィードバックデータパケットには、リンクの品質評価結果を積載するための制御フレームが含まれる。しかし、本発明の実施例は、フィードバックデータパケットがほかのタイプのフレームを採用して、リンクの品質評価結果を積載するケースもあり得る。好ましくは、当該フィードバックデータパケットは、さらに、伝送リンクを検出するためのテストデータを含み、フィードバックデータパケットのフレームフォーマットは、図３に示すように、順に、ヘッダ、リンクの品質評価結果および当該テストデータを含む。
【００３２】
当該所定の条件は、メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いこと、または、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することを含む。
【００３３】
二、送信元機器側で実行されるステップは、図４に示すように、ステップＢ１とステップＢ２とを含む。
【００３４】
ステップＢ１では、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価する。
【００３５】
具体的に、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価する。
【００３６】
ステップＢ２では、予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断する。
【００３７】
具体的に、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、または、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行う。即ち、メインリンクと予備リンクとの役割が入れ替わるが、互いにメイン−予備（使用候補）関係である。当該優れた度合いは、必要に応じて設定可能である。
【００３８】
説明すべきことは、リレーリンクで通信することが直結リンクで直接通信することよりも多くの資源を消費するため、より複雑な設計において、メインリンクが直結リンクであり、且つ予備リンクがリレーリンクである場合には、リンク切替条件に更なる考慮要因、例えば、資源の消費を追加してもよい。例えば、予備リンクの品質に対する評価結果がメインリンクよりも優れた度合いについて閾値を設定し、予備リンクの品質の評価結果がメインリンクより優れた度合いが当該設定された閾値に達する場合のみに、メインリンクと予備リンクとの切替を行う。こうして、資源の消費をできるだけ削減でき、資源の消費と伝送の品質の保証とが釣り合う。
【００３９】
本発明の第２の実施例は、第１の実施例における指向性リンク切替方法に基づいて、ミリ波指向性リンク切替を実現する送信先機器を説明する。送信元機器と当該送信先機器との間でメイン−予備関係である直結リンクおよびリレーリンクをそれぞれ確立する。図５に示すように、当該送信先機器は、メインリンク品質評価モジュール１０１と、送信決定モジュール１０２とを備える。
【００４０】
１）メインリンク品質評価モジュール１０１は、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価するように構成される。
具体的に、メインリンク品質評価モジュール１０１は、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいてメインリンクの品質を評価するように構成される。当該データパケットには、データフレーム、制御フレーム、および管理フレームのうちの少なくとも１つが含まれる。
【００４１】
当分野でよく知られているように、ミリ波バンドのフレームのヘッダおよびペイロードの情報に基づいて、伝送リンクの性能指標を検出することができ、当該性能指標は、リンクの品質を測定するために用いられるいずれのパラメータであってもよい。例えば、ＳＮ比、符号誤り率とフレーム誤り率等であってもよい。ここで詳しく説明しない。引き続き、当該性能指標の具体的な数値に基づいて、メインリンクの品質評価結果を取得する。例えば、メインリンクの品質評価結果を、符号誤り率のみに基づいて特定してもよいし、符号誤り率および他のパラメートを総合的に考慮して特定してもよい。
【００４２】
２）送信決定モジュール１０２は、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成される。こうして、送信元機器が当該フィードバックデータパケットに基づいてメインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断する。
【００４３】
好ましくは、送信決定モジュール１０２は、所定の条件を満たす場合、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信するように構成される。
【００４４】
当該所定の条件は、メインリンクの品質の評価結果が所定の判定閾値より低いことと、メインリンクの品質に対する評価が終了してからの累積時間が所定の時間閾値に達することのうちの少なくとも１つを含む。
【００４５】
当該フィードバックデータパケットは、具体的に、リンクの品質評価結果を積載するための制御フレームを含むが、本願は、フィードバックデータパケットでは他のタイプのフレームを採用してリンクの品質評価結果を積載するケースもあり得る。
【００４６】
好ましくは、当該フィードバックデータパケットは、さらに、伝送リンクを検出するためのテストデータを含む。後は、送信元機器は、当該テストデータに基づいて、フレームヘッダの情報に合わせて伝送リンクの性能指標を検出してもよいし、直接フィードバックデータパケットにおける制御フレームのヘッダおよびペイロードの情報に基づいて、伝送リンクの性能指標を検出してもよい。
【００４７】
フィードバックデータパケットのフレームフォーマットは、図３に示すように、順に、ヘッダ、リンクの品質評価結果および当該テストデータを含む。
【００４８】
本発明の第３の実施例は、第１の実施例における指向性リンク切替方法に基づいて、ミリ波指向性リンク切替を実現する送信元機器を説明する。当該送信元機器と第２の実施例の前記送信先機器との間で互いにメイン−予備関係である直結リンクおよびリレーリンクを確立する。図６に示すように、当該送信元機器は、予備リンク品質評価モジュール２０１と、切替決定モジュール２０２とを備える。
【００４９】
１）予備リンク品質評価モジュール２０１は、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価するように構成される。
【００５０】
具体的に、予備リンク品質評価モジュール２０１は、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて予備リンクの性能指標を検出し、前記性能指標に基づいて予備リンクの品質を評価するように構成される。当該フィードバックデータパケットには、具体的に、リンクの品質評価結果を積載するための制御フレームが含まれる。しかし、本発明の実施例は、フィードバックデータパケットでほかのタイプのフレームを採用して、リンクの品質評価結果を積載するケースもあり得る。好ましくは、当該フィードバックデータパケットは、伝送リンクを検出するためのテストデータをさらに含む。予備リンク品質評価モジュール２０１は、当該テストデータに基づいて、フレームヘッダの情報に合わせて伝送リンクの性能指標を検出してもよいし、直接フィードバックデータパケットにおける制御フレームのヘッダおよびペイロードの情報に基づいて、伝送リンクの性能指標を検出してもよい。
【００５１】
２）切替決定モジュール２０２は、予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断するように構成される。
【００５２】
具体的に、切替決定モジュール２０２は、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果よりも優れた場合、または、予備リンクの品質の評価結果がフィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果より優れた度合いがある程度に達した場合、メインリンクと予備リンクとの切替を行うように構成される。当該優れた度合いは、必要に応じて設定してもよい。
【００５３】
説明すべきことは、リレーリンクで通信することが直結リンクで直接通信することよりも多くの資源を消費するため、より複雑な設計において、メインリンクが直結リンクであり、且つ予備リンクがリレーリンクである場合には、リンク切替条件に更なる考慮要因、例えば、資源の消費を追加してもよい。例えば、予備リンクの品質に対する評価結果がメインリンクよりも優れた度合いについて閾値を設定し、予備リンクの品質の評価結果がメインリンクより優れた度合いが当該設定された閾値に達する場合のみに、メインリンクと予備リンクとの切替を行う。こうして、資源の消費をできるだけ削減でき、資源の消費と伝送の品質の保証とが釣り合う。
【００５４】
上記実施例に基づいて、本発明の応用例を説明する。
本発明の応用例は、図７に示すミリ波指向性リレーリンクシステムに基づく。当該システムは、送信元機器Ｓ、送信先機器Ｄおよびリレー機器Ｒを備える。ただし、送信元機器Ｓは、少なくともミリ波指向性アンテナ、予備リンク品質評価モジュールおよび切替決定モジュールを備える。ミリ波指向性アンテナは、ミリ波バンドのデータパケットを指向性受信や送信する。当該データパケットは、少なくともデータフレーム、制御フレーム、管理フレーム等のうちの１つを含む。予備リンク品質評価モジュールは、予備リンクの品質を評価し、受信されたミリ波バンドのデータパケットに基づいて、当該データパケットを伝送するリンクの品質を評価できる。切替決定モジュールは、現在メインリンクの品質と予備リンクの品質との良さを比較し、現在メインリンクを予備リンクへ切り替えるかどうかを決定する。例えば、予備リンクの品質が現在メインリンクの品質より優れた場合、切替を行う。現在リンクが送信元機器Ｓと送信先機器Ｄとの直結リンクである場合、両者の間でのリレー機器Ｒを経由するリレーリンクが予備リンクとなる。その逆もまた然りである。
【００５５】
送信先機器Ｄは、少なくともミリ波指向性アンテナ、メインリンク品質評価モジュールおよび送信決定モジュールを備える。ミリ波指向性アンテナは、ミリ波バンドのデータパケットを指向性受信や送信する。当該データパケットは、少なくともデータフレーム、制御フレーム、管理フレーム等のうちの１つを含む。メインリンク品質評価モジュールは、リンクの品質を評価し、受信されたミリ波バンドのデータパケットの符号誤り率、ＳＮ比等に基づいて、当該データパケットを伝送するリンクの品質を評価できる。送信決定モジュールは、メインリンクの品質評価結果をフレームとしてパッケージ化して送信するか否かを決定する。例えば、判定閾値をリンクの品質評価値として設定し、メインリンク品質評価モジュールによる結果が当該値より小さい場合、直ちに当該評価結果をフレームとしてパッケージ化して送信元機器へ送信する。また、判定閾値をメインリンク品質評価モジュールで評価されてからのある時間内の累積時間値として設定し、当該累積時間に達すると、評価結果をフレームそしてパッケージ化して送信元機器へ送信してもよい。
【００５６】
リレー機器Ｒは、少なくとも、送信元機器あるいは送信先機器からのミリ波バンドのデータパケットを指向性受信や転送するためのミリ波指向性アンテナを有する。
【００５７】
上記送信元機器Ｓ、送信先機器Ｄおよびリレー機器Ｒは、正式にデータ伝送を行う前に、シグナリングインタラクティブおよびビーム成形により、それらの間で直結リンクおよびリレーリンクを確立した。これにより、データ伝送手順において、リンク切替手順の素早さを保証できる。確立されたリンクは、送信元機器から送信先機器へのフォワードリンクＳ-Ｄと、送信先機器から送信元機器へのリバースリンクＤ-Ｓと、送信元機器からリレー機器を経由して送信先機器へのフォワードリンクＳ-Ｒ-Ｄと、送信先機器からリレー機器を経由して送信元機器へのリバースリンクＤ-Ｒ-Ｓとを含む。
【００５８】
本発明の応用例のミリ波指向性リレーリンクシステムのリンク切替方法は、そのフローが図８に示すように、現在の通信周期内で送信元機器から送信先機器へ伝送されるデータのリンクが、２つのケースに分けられる。
【００５９】
第１のケースでは、現在リンクがＳ-Ｄである。
送信先機器は、受信されたＳ-Ｄリンクデータフレームに基づいて、メインリンク品質評価モジュールによりＳ-Ｄリンクの品質を評価し、送信決定モジュールにより、Ｓ-Ｄリンクの品質評価結果に基づいて、第１の判定閾値に達するか否かを判断する。例えば、メインリンク品質評価モジュールによる結果が第１の判定閾値より小さく、または、メインリンク品質評価モジュールで評価されてからの持続時間が時間累積閾値を超えた場合、直ちに評価結果をＳ-Ｄリンク品質報告フレーム（即ち、Ｓ-Ｄリンクの品質評価結果を積載した制御フレーム）としてパッケージ化してＤ-Ｒ-Ｓリンクを介して送信元機器へ送信する。評価されてから時間累積閾値に達したときにＳ-Ｄリンク品質報告フレームを送信することを採用すると、送信元機器が各通信周期においてもＳ-Ｄリンクの品質を取得できるようにして、より多くの資源を消費できる。注意すべきことは、送信元機器のリンク品質評価モジュールがより正確に前記リンク品質報告フレームに基づいてリンクの品質を評価できるように、Ｓ-Ｄリンク品質報告フレームにテストデータを含んでもよい。当該テストデータは、送信先機器で受信されたデータフレームと同じ変調符号化スキームに基づいて送信されてもよい。当該報告フレームを受信する送信元機器は、当該テストデータに基づいてＤ-Ｒ-Ｓリンクの品質を評価してもよい。
【００６０】
送信元機器は、Ｓ-Ｄリンク品質報告フレームを受信する。当該フレームがＤ-Ｒ-Ｓリンクを介して受信されたものであるため、送信元機器の予備リンク品質評価モジュールは、当該フレームに基づいてＤ-Ｒ-Ｓリンクの品質を評価し、そして評価により得られたＤ-Ｒ-Ｓリンクの品質を、報告フレームで指示されたＳ-Ｄリンクの品質とともに切替決定モジュールへ送信する。リンク互換性のため、Ｄ-Ｒ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｒ-Ｄリンクの品質とほぼ等価する。このため、切替決定モジュールは、Ｓ-ＤリンクおよびＤ-Ｒ-Ｓリンクの品質の良さに基づいて、現在のＳ-ＤリンクからＳ-Ｒ-Ｄリンクへ切り替えるか否かを判断する。例えば、簡単に、Ｄ-Ｒ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｄリンクの品質より優れたことをリンク切替条件として設定すれば、Ｄ-Ｒ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｄリンクの品質より優れたとき、切替を実行する。説明すべきことは、Ｓ-Ｒ-Ｄリンクで通信することが通常、Ｓ-Ｄリンクで直接通信することより、多くの資源を消費するため、より複雑な設計において、前記のリンク切替条件には、より多くの考慮要素、例えば、資源の消費等を追加してもよい。
【００６１】
第２のケースでは、現在リンクがＳ-Ｒ-Ｄである。
送信先機器は、受信されたＳ-Ｒ-Ｄリンクデータフレームに基づいて、メインリンク品質評価モジュールにより、Ｓ-Ｒ-Ｄリンクの品質を評価し、送信決定モジュールにより、Ｓ-Ｒ-Ｄリンクの品質評価結果に基づいて、第２の判定閾値に達したか否かを判断する。例えば、リンク品質評価モジュールによる結果が第２の判定閾値より小さい（即ち、第２の判定閾値と第１のケースで記載された第１の判定閾値とが同じであってもよいし異なっても良い）、または、メインリンク品質評価モジュールで評価されてからの持続時間が時間累積閾値を超えたとき、直ちに評価結果をＳ-Ｒ-Ｄリンク品質報告フレームとしてパッケージ化してＤ-Ｓリンクを介して送信元機器へ送信する。Ｓ-ＤリンクとＳ-Ｒ-Ｄリンクとがいずれも利用可能である場合、Ｓ-Ｄリンクで通信することが通常、Ｓ-Ｒ-Ｄリンクで通信することよりも、資源の消費が小さい。これにより、現在リンクがＳ-Ｒ-Ｄである場合、前記時間累積値を判定方式として使用してもよい。こうして、Ｓ-Ｒ-Ｄリンク品質報告フレームが周期的に送信元機器へ送信されることが可能となる。一旦Ｄ-Ｓリンクが利用可能になると、送信元機器は、Ｓ-Ｄリンクへ切り替えるチャンスがあり、Ｓ-Ｒ-Ｄリンクの品質ダウンまで待たずに切替を行うことができる。また、Ｓ-Ｒ-Ｄリンク品質報告フレームにテストデータを含んでもよい。当該報告フレームを受信した送信元機器は、当該テストデータに基づいてＤ-Ｓリンクの品質を評価してもよい。
【００６２】
送信元機器は、Ｓ-Ｒ-Ｄリンク品質報告フレームを受信する。当該フレームがＤ-Ｓリンクを介して受信されたものであるため、送信元機器のリンク品質評価モジュールは、当該フレームに基づいてＤ-Ｓリンクの品質を評価し、そして評価により得られたＤ-Ｓリンクの品質を、報告フレームで指示されたＳ-Ｒ−Ｄリンクの品質とともに切替決定モジュールへ送信する。リンク互換性のため、Ｄ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｄリンクの品質とほぼ等価する。このため、切替決定モジュールは、Ｓ-Ｒ−ＤリンクおよびＤ-Ｓリンクの品質の良さに基づいて、現在のＳ-Ｒ−ＤリンクからＳ-Ｄリンクへ切り替えるか否かを判断する。例えば、簡単に、Ｄ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｒ−Ｄリンクの品質より優れたことをリンク切替条件として設定すれば、Ｄ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｒ−Ｄリンクの品質より優れたとき、切替を実行する。説明すべきことは、Ｓ-Ｄリンクで通信することが通常、Ｓ-Ｒ−Ｄリンクで通信することよりも、少ない資源を消費するため、Ｄ-Ｓリンクの品質がＳ-Ｒ-Ｄリンクの品質より優れたとき、直ちに切替を行っても良い。
【００６３】
図９は、Ｓ-ＤリンクからＳ-Ｒ-Ｄリンクへ切り替えるタイミング状況の模式図であり、それぞれ送信元機器および送信先機器の通信手順における対応する処理フローの持続時間を示す。この図は、Ｓ-Ｄリンクの品質があるリンクの品質閾値より劣った場合のみに送信先機器が送信Ｓ-Ｄリンク品質報告フレームを送信する状況や、送信元機器が当該報告フレームに基づいてＤ-Ｒ-Ｓリンクの品質測量、決定およびリンク切替を順に実行することを示す。
【００６４】
図１０は、Ｓ-Ｒ-ＤリンクからＳ-Ｄリンクへ切り替えるタイミング状況の模式図であり、それぞれ送信元機器および送信先機器の通信手順における対応する処理フローの持続時間を示す。この図は、送信先機器が時間累積値を判定閾値として用いて周期的にＤ-Ｒ-Ｓリンク品質報告フレームを送信する状況や、送信元機器が当該報告フレームに基づいてＤ-Ｓリンクの品質測量、決定およびリンク切替を順に実行することを示す。
【００６５】
本発明の実施例の前記ミリ波指向性リンク切替方法、リンク切替を実現する送信元機器および送信先機器は、送信元機器と送信先機器との間の直結リンクおよびリレーリンクに対してリンクの品質の評価を行い、評価結果に基づいて現在の伝送リンクを切り替えるか否かを決定することができる。本発明は、リンクの品質を考慮してから切替操作を行い、リンク切替手順が従来技術よりも柔軟であり、資源の無駄遣いの低減および伝送の確実性の保証ができる。
【００６６】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ実行可能な命令が記憶されており、前記コンピュータ実行可能な命令は、第１の実施例のいずれのステップＡ１とステップＡ２に係る上記方法を実行するために用いられる。詳細は、図２に示される。
【００６７】
本発明の実施例は、さらに別のコンピュータ記憶媒体を提供する。前記コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ実行可能な命令が記憶されており、前記コンピュータ実行可能な命令は、第１の実施例におけるステップＢ１とステップＢ２に係る上記方法を実行するために用いられる。詳細は、図４に示される。
【００６８】
上記コンピュータ記憶媒体は、光ディスク、Ｕディスク、ＤＶＤまたはテープ等であってもよい。好ましくは、不揮発性記憶媒体である。
【００６９】
本発明の実施例は、さらに、本発明の第１の実施例と第２の実施例を実現するための装置を提供する。図１１に示すように、前記装置は、プロセッサ３０２、記憶媒体３０４および少なくとも１つの外部通信インターフェース３０１を含む。前記プロセッサ３０２、記憶媒体３０４および外部通信インターフェース３０１は、いずれもバス３０３を介して接続されている。前記プロセッサ３０２は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ、デジタル信号プロセッサまたはプログラマブル論理アレイ等の処理機能を有する電子デバイスであってもよい。
【００７０】
前記記憶媒体３０４に、コンピュータ実行可能な命令が記憶されている。前記プロセッサ３０２が前記記憶媒体３０４で記憶された前記コンピュータ実行可能な命令を実行することで、下記の２つの方案のいずれかを実施できる。
【００７１】
方案一では、メインリンクを介して送信されたデータパケットに基づいて、メインリンクの品質を評価し、メインリンクの品質の評価結果をフィードバックデータパケットとしてパッケージ化して予備リンクを介して送信元機器へ送信する。ただし、前記フィードバックデータパケットは、前記送信元機器がメインリンクと予備リンクとの切替を行う判断根拠である。
【００７２】
方案二では、予備リンクを介して送信されたフィードバックデータパケットに基づいて、予備リンクの品質を評価し、予備リンクの品質の評価結果と、フィードバックデータパケットにおけるメインリンクの品質の評価結果とに基づいて、メインリンクと予備リンクとの切替を行うか否かを判断する。
【００７３】
図１１における具体的な上記構造は、第２の実施例における前記送信先機器の一部であってもよいし、第３の実施例における前記送信元機器の一部であってもよい。
【００７４】
上述したのは、単に本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではない。本願の要旨に応じて成された如何なる修正も本発明の保守範囲内に収まることは、理解すべきである。 
【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１１】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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