JP2015510331A - ブロードキャスト準備メッセージを用いたデータブロードキャスト - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、PTBメッセージおよび/またはデータをブロードキャストすることができる、マルチチャネル無線メッシュネットワークの例示のアーキテクチャ100の概略図である。アーキテクチャ100は、直接通信経路を通じて互いに通信可能に結合された、複数のノード102A、102B、...102N(ノード102と総称される)を含む。この例ではNは、広域ネットワーク(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、近隣エリアネットワーク(NAN)、パーソナルエリアネットワーク(PAN)などの、自律ルーティングエリア(ARA)内のノードの数を表す。
− 50または150kbpsのデータレートを有する周波数シフトキーイング(FSK)変調;200または400kHzのチャネル間隔;および/または902.2または902.4MHzにおいて始まる第1のチャネル。FSK変調は、畳み込み符号順方向誤り訂正(FEC)を利用することができる。
− 2相位相シフトキーイング(BPSK)、4相位相シフトキーイング(QPSK)、および/または直交振幅変調(QAM)(例えば、16−QAM)の物理的変調を用いた直交周波数分割多重(OFDM);50、100、200、300、400、600または800kbpsのデータレート;および/または400または800kHzのチャネル間隔。OFDMは、1/2または3/4の符号化レートを有する畳み込みFECを利用することができる。
− オフセット4相位相シフトキーイング(O−QPSK)の物理的変調を用いた直接シーケンス拡散スペクトル(DSSS)変調;31.25、125、250、または500kbpsのデータレート;および/または802.15.4標準などの予め定義された標準規格に基づくチャネル設計。DSSSは畳み込みFECを利用することができる。
図3は、マルチチャネルネットワークにおいてデータをブロードキャストするのに利用することができる、例示の周波数ホッピングプロセス300を示す。周波数ホッピングは一般に時間の関数としての、1または複数のノードによる、1または複数のチャネル(例えば制御チャネル、および/または(1または複数の)データチャネル)の順次的チューニングを含む。さらに制御チャネルは、特定の時点での第1のチャネル(例えば第1のRF周波数範囲)から、異なる時点での第2のチャネル(例えば第2のRF周波数範囲)など、繰り返し再定義することができる。ホッピングのタイミングは同期されるので、例えば同時に同じデータチャネルにチューニングする、同じ期間の間にデータを送信/受信する、および同時に同じ制御チャネル周波数にチューニングするなど、ノードは調和されたやり方でチャネル間を移動することができる。
図4は、マルチチャネルネットワークにおいて送信することができる、例示のブロードキャスト準備(PTB:prepare to broadcast)プロトコルデータユニット(PDU)400を示す。このフレーム例は、802.15.4標準において記述されるフレームフォーマットに基づく。本明細書ではPDUという用語は一般に、図1に示されるものなどの通信ネットワーク内の任意の通信、メッセージ、または送信を指すように用いられる。PDUという用語は、少なくとも概念においてOSIモデルに基づき、例えばビット、フレーム、パケット、セグメントなどを備えることができる。図4の例ではブロードキャスト準備PDU400は、フレームの形で示される。
− タイプ:このフィールドはフレームのタイプ、例えばRTS、CTSなどを示す。図4の例ではこのフィールドは、フレームがPTBフレームであることを示す。
− HW:このフィールドは、ブロードキャストノードにおいて決定された、データをブロードキャストするために利用される変調技術および/またはデータレートを示す。
− デュレーション(持続時間):このフィールドは、PTBフレームにおいて指定された(1または複数の)データフレームを送信するための総予想時間を示す。デュレーションは、指定されたデータフレームを送信するための時間、フレームの間のフレーム間隔(IFS)(例えばSIFS、DIFSなど)、並びに肯定(ACK)または否定(NACK)応答などの待ち時間を含むことができる。デュレーションフィールドは、ノードが別のノードと通信していて使用中となり、従って、受信するための利用ができなくなるデュレーションを確定するために用いることができる。
− チャネル:このフィールドは、データをブロードキャストするために利用されることになるデータチャネルを示す。
− データレート(DR)パラメータ:このフィールドは、データをブロードキャストするために利用されるデータレートを示す。
− Data_ID:このフィールドは、ブロードキャストされるデータPDU(例えばデータパケット)のIDを含む。このフィールドは例えば、ブロードキャストされるデータPDUが、PTBフレームを受信するノードにおいて以前に受信されているかどうかを判定するために利用することができる。
図5〜図6は、特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すPTBメッセージを制御チャネルを通して送信または受信し、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストまたは受信する例示のプロセス500および600を示す。図5ではプロセス500は、PTBメッセージおよび/またはデータを送信するノードによって行うことができる。一方、図6ではプロセス600は、PTBメッセージおよび/またはデータを受信するノードによって行われることができる。しかしあらゆるノードは、必要に応じてブロードキャストノードおよび受信ノードの両方として機能できることが理解されるべきである。
実施形態について構造的特徴および/または方法論的動作に固有の用語で述べてきたが、本開示は必ずしも述べられる特定の特徴または動作に限定されないことが理解されるべきである。むしろ本明細書では特定の特徴および動作は、実施形態を実現する例示の形として開示されるものである。
Claims (15)
- 制御チャネルおよび複数のデータチャネルを有するマルチチャネルネットワークにおいて実施される方法であって、
コンピュータ実行可能命令によって構成されたノードの制御下で、
(i)前記複数のデータチャネルのうちの特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされること、および(ii)前記ブロードキャストの変調技術を示すメッセージを前記制御チャネル上で、前記ノードによって送信または受信するステップと、
前記ノードにおいて、前記送信または受信されたメッセージに少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルに切り換えるステップと、
前記変調技術に少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネル上で、前記データをブロードキャストし、または前記データのブロードキャストをリッスンするステップと、
前記ノードにおいて、前記データがブロードキャストされた、または所定の期間が終了した後に、前記制御チャネルに切り換えるステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記データをブロードキャストするための前記特定のデータチャネル、前記変調技術、およびデータレートを決定するステップと、
前記データのビットまたはバイトの数が、前記メッセージのビットまたはバイトの数より大きいことを確認するステップと
をさらに含み、
前記データのビットまたはバイトの数が前記メッセージのビットまたはバイトの数より大きい場合に前記メッセージは、前記データが、前記決定された特定のデータチャネル上で、前記決定された変調技術を用いて、前記決定されたデータレートにおいてブロードキャストされることを示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記決定するステップは、前記ノードとの所定の近さ以内にある他のノードの能力に少なくとも部分的に基づいて、前記変調技術を決定するステップを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記決定された変調技術は、前記ノードとの所定の近さ以内にある他のノードが利用可能な複数の変調技術の中で、最も長い通信距離をもたらす変調技術を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記変調技術を用いて前記データをブロードキャストすることを要求するコマンドを、前記ノードの媒体アクセス制御サブレイヤにおいて、および前記ノードの別のレイヤから受信するステップをさらに含み、
前記メッセージ内に示される前記変調技術は、前記コマンドにおいて識別された前記変調技術を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記データをブロードキャストし、または前記データのブロードキャストをリッスンする前記ステップは、前記制御チャネル上で前記メッセージが送信または受信されてから、所定の時間間隔が終了した後に、前記データをブロードキャストし、または前記データのブロードキャストをリッスンするステップを含み、前記所定の時間間隔は短フレーム間隔を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記メッセージを送信または受信するステップは、前記制御チャネル上で前記メッセージを送信するステップを含み、
前記データをブロードキャストし、または前記データのブロードキャストをリッスンするステップは、前記特定のデータチャネル上で前記データをブロードキャストするステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記メッセージを送信または受信するステップは、前記制御チャネル上で前記メッセージを受信するステップを含み、
前記データをブロードキャストし、またはデータのブロードキャストをリッスンするステップは、前記特定のデータチャネル上で前記データの前記ブロードキャストをリッスンするステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記データは以前に受信されていないことを判断するステップをさらに含み、
前記特定のデータチャネルに切り換える前記ステップは、前記データが以前に受信されていないとの判断に応答して、前記特定のデータチャネルに切り換えるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記特定のデータチャネルに切り換えた後に、前記特定のデータチャネル上で前記データを受信するステップをさらに含み、
前記制御チャネルに切り換える前記ステップは、前記特定のデータチャネル上で前記データを受信した後に、前記制御チャネルに切り換えるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ノードの1または複数のプロセッサによって実行されたときに、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法を行うように前記ノードを構成するコンピュータ実行可能命令を記憶することを特徴とする1または複数のコンピュータ可読媒体。
- 制御チャネルおよび複数のデータチャネルを有するマルチチャネルネットワークのネットワークコンピューティング装置であって、
1または複数のプロセッサと、
前記1または複数のプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、
前記メモリに記憶され、諸動作を行うように前記1または複数のプロセッサ上で実行可能な1または複数のモジュールと
を備え、前記諸動作は、
(i)データをブロードキャストするための、前記複数のデータチャネルからの特定のデータチャネル、および(ii)前記データをブロードキャストするための変調技術を決定するステップと、
前記変調技術に従って前記特定のデータチャネル上で前記データがブロードキャストされることを示すメッセージを、前記制御チャネルを通して送信するステップであって、前記データは、前記メッセージのビットまたはバイトの数より大きいビットまたはバイトの数を含む、ステップと、
前記特定のデータチャネルに切り換えるステップと、
前記変調技術に少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルを通して前記データをブロードキャストするステップと、
前記データがブロードキャストされた後に、前記制御チャネルに切り換えるステップと
を含むことを特徴とするネットワークコンピューティング装置。 - 前記諸動作は、
前記ネットワークコンピューティング装置の媒体アクセス制御サブレイヤより上の上位レイヤによって指定された所定の回数、前記制御チャネルを通して前記メッセージを再送信するステップと、
前記メッセージの各再送信の後に、前記特定のデータチャネルを通して前記データを再ブロードキャストするステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のネットワークコンピューティング装置。 - 前記メッセージを送信する前記ステップは、前記ネットワークの第1のチャネル上にある前記制御チャネルを通して、前記メッセージを送信するステップを含み、
前記諸動作は、
前記制御チャネルを前記ネットワークの前記第1のチャネルから、第2のチャネルに再定義するステップと、
前記制御チャネルが前記第2のチャネルに再定義されたときに、前記制御チャネルを通して前記メッセージを再送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のネットワークコンピューティング装置。 - 前記諸動作は、
前記制御チャネルが前記第2のチャネルに再定義され、前記メッセージが再送信された後に、前記複数のデータチャネルのうちのデータチャネルを通して、前記データを再ブロードキャストするステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のネットワークコンピューティング装置。
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