JP5362101B2 - ボディエリアネットワークにおけるピコネットを駆動するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、ボディエリアネットワークに関し、より詳細には、超広帯域（Ultra Wide Band：ＵＷＢ）基盤ボディエリアネットワークでの複数のピコネットを駆動するための装置、システム、及び方法に関する。

ボディエリアネットワーク（Body Area Network：以下、“ＢＡＮ”と称する）は、ボディ上又はボディ付近の複数の装置を含む近距離通信ネットワークである。この近距離通信ネットワークは、３メートル（３ｍ）まで離隔して位置した１つ以上の装置を含むことができる。この装置は、人体上に位置することができる。例えば、医療、個人的なフィットネス装置、家電製品、及び個人娯楽のような様々なアプリケーションを提供する。

ＢＡＮは、１つの中央装置と複数の従属装置とを含む。この従属装置は、それぞれ中央装置にカップリング、すなわち、“ペアリング”されるように構成される。１つ以上の従属装置が中央装置と接続する場合に、この中央装置と接続される従属装置は、１つのピコネットを形成する。

いずれにしても、複数のピコネットが同一の帯域幅内で動作する場合がある。この複数のピコネットは、時間及び周波数でオーバーラッピングするリソースを有し得、それによる干渉を引き起こし得る。したがって、各ピコネットが１つの地域内で他のピコネットに独立して動作することができるので、ピコネット間の同一の時間又は周波数リソースが要求されることができる。

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、ボディエリアネットワークで隣接した複数のピコネットを正常に駆動することができる方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ボディエリアネットワークで隣接した複数のピコネット間で発生する干渉を緩和することができる方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、低電力通信が可能なボディエリアネットワークをサポートする装置を提供する。上記装置は、第２のピコネットと共存することができる第１のピコネットを形成し、少なくとも１つの装置を従属装置として上記第１のピコネットを通して接続する制御部と、無線通信チャネルを通して上記従属装置と通信する送信器とを有し、上記制御部は、上記第２のピコネットに割り当てられたリソースの一部を用いて通信チャネルリソースを選択する際に、上記第２のピコネットの第２の制御部と通信を確立することができる場合には、非干渉モードで動作し、上記第２の制御部と通信を確立することができない場合には、共存干渉緩和モードで動作するように上記第１のピコネットを形成し駆動する。

本発明の実施形態の他の態様によれば、低電力無線通信が可能なボディエリアネットワークをサポートする装置がピコネットを駆動するための方法を提供する。上記方法は、第１のピコネット制御部が第１のピコネットの動作のための動作周波数帯域として第１の周波数帯域を選択するステップと、上記動作周波数帯域で少なくとも１つのチャネルをスキャンすることにより上記少なくとも１つのチャネル内で第２のピコネットが動作しているか否かを判定するステップと、上記スキャン結果に従って上記第１のピコネットを形成するステップとを有し、上記第１のピコネットを形成するステップは、上記少なくとも１つのチャネル内で上記第２のピコネットが動作しているものと判断されない場合に、上記第１のピコネットをランダムモードで形成するステップと、上記少なくとも１つのチャネル内で上記第２のピコネットが動作しているものと判定される場合に、上記第１のピコネットを共存モードで形成するステップとを有する。

本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、 低電力無線通信が複数の装置を含むシステムを提供する。上記システムにおいて、第１のピコネット制御部は、既存のピコネットでの通信を制御するように構成される。上記システムは、新規ピコネットを確立し、上記新規ピコネットでの通信を制御するように構成された第２のピコネット制御部を含む。上記第２のピコネット制御部は、上記新規ピコネットを形成し、上記新規ピコネットの動作のための論理チャネルを選択するように構成されたプロセッサを含む。また、上記第２のピコネット制御部は、上記既存のピコネットの存在を検出するように構成された受信器インターフェースを含む。上記プロセッサは、上記既存のピコネットの属性に少なくとも部分的に基づいて論理チャネル及び動作モードを選択するようにさらに構成される。また、上記プロセッサは、上記プロセッサが上記第１のピコネット制御部と通信を確立することができる場合には、非干渉モードで動作するように新規ピコネットを形成するか、上記プロセッサが上記第１のピコネット制御部と通信を確立することができない場合には、共存干渉緩和モードで動作するように上記新規ピコネットを形成するように構成される。

本発明は、ボディエリアネットワークで隣接した複数のピコネットを正常に駆動することができ、隣接した複数のピコネット間で発生する干渉を緩和することができる。

本発明によるボディエリアネットワークの一例を示す図である。 本発明の一実施形態による中央装置（central device）及び従属装置（secondary device）の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による超広帯域（ＵＷＢ）ワールドワイドスペクトル（world-wide spectrum）を示す図である。 本発明の一実施形態による帯域幅内でのピコネット分布を示す図である。 本発明の一実施形態による帯域幅に対する論理チャネル対物理チャネルのマッピングを示す図である。 本発明の一実施形態による極めて近接して動作する２個のピコネットを示す図である。 本発明の一実施形態によるピコネット形成方法を示す図である。 本発明の一実施形態による非干渉モードを使用する２つの隣接したピコネットを示す図である。 本発明の一実施形態による非干渉モードの時間リソース共有のための動作手順を示す図である。 本発明の実施形態によるピコネット間の時間リソース共有を示す図である。 本発明の一実施形態例よる低いデューティサイクル（duty cycle）を有するピコネットの活動性を示す図である。 本発明の一実施形態によるオフセットモードピコネット同期化のための動作手順を示す図である。 本発明の実施形態によるピコネットオフセット同期化を示す図である。 本発明の一実施形態による同期化オフセットを示す図である。 本発明の一実施形態による共存干渉緩和のための動作手順を示す図である。 本発明の他の実施形態による共存干渉緩和のための他の動作手順を示す図である。 本発明の一実施形態による接続終了手順を示す図である。 本発明の一実施形態による装置リレイ方式を使用する２個のピコネットを示す図である。 本発明の一実施形態による拡張されたリレイ通信手順を示す図である。 同期化されない複数のピコネットに対する共存干渉緩和タイミングを示す図である。 本発明の一実施形態による論理チャネル選択過程を示す図である。 本発明の一実施形態によるＣＭピコネット通知手順を示す図である。

本発明を詳細に説明するに先立って、本明細書の全般にわたって使用される特定の単語及び語句の定義を開示することが望ましい。“含む（include）”及び“備える（comprise）”という語句だけではなく、その派生語（derivatives thereof）は、限定ではなく、含みを意味する。“又は（or）”という用語は、“及び／又は（and/or）”の意味を包括する。“関連した（associated with）”及び“それと関連した（associated therewith）”という語句だけではなく、その派生語句は、“含む（include）”、“含まれる（be included within）”、“相互に連結する（interconnect with）”、“包含する（contain）”、“包含される（be contained within）”、“連結する（connect to or with）”、“結合する（couple to or with）”、“疎通する（be communicable with）”、“協力する（cooperate with）”、“挿入する（interleave）”、“並列する（juxtapose）”、“近接する（be proximate to）”、“接する（be bound to or with）”、“有する（have）”、及び“特性を有する（have a property of）”などを意味することができる。制御器は、少なくとも１つの動作を制御する装置、システム又はその部分を意味するもので、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらうちの２つ以上の組合せで実現することができる。ある特定の制御器に関連した機能性は、ローカルでも遠隔でも、集中するか又は分散することができることに留意しなければならない。特定の単語及び語句に関するこのような定義は、本明細書の全般にわたって規定されるもので、当業者には、大部分の場合ではなくても、多くの場合において、このような定義がそのように定義された単語及び語句の先行使用にはもちろん、将来の使用にも適用されるものであることが自明である。

後述する図１乃至図２２及び本明細書において本発明の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、ただ例示であるだけで、本発明の範囲を限定するものと解釈されてはいけない。当業者であれば、本発明の原理が任意の適正配列の無線通信ネットワークで実現され得ることを理解するのであろう。

図１は、本発明によるボディエリアネットワーク（Body Area Network：以下、“ＢＡＮ”と称する）の一例を示す。図１に示すＢＡＮ１００の実施形態は、ただ例示であるだけである。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で他の実施形態も使用され得る。

ＢＡＮ１００は、中央装置１０５と複数の従属装置１１０乃至１１４とを含む。従属装置１１０乃至１１４は、中央装置１０５とカップリングされるか又は“ペアリング（pairing）されるように”構成される。１つ以上の従属装置１１０乃至１１４が中央装置１０５とペアリングされる場合に、中央装置１０５及びこれとペアリングされた従属装置１１０乃至１１４は、ピコネット（piconet）１２０を形成する。ピコネット１２０内の装置１０５及び１１０乃至１１４は、無線通信を通して相互に通信することができる。１つのピコネットに５個の従属装置を示すことは、ただ例示であるだけであり、ピコネット１２０は、本発明の範囲から逸脱することなく任意の数の従属装置を含むことができる。

中央装置１０５は、セルとも呼ばれるピコネット１２０のサービスエリア内で１つ以上の互換可能な従属装置１１０乃至１１４とペアリングされるように構成される。点線は、ピコネット１２０のサービスエリアの近似の範囲を示し、これは、図示及び説明の目的で楕円形で図示されているだけである。中央装置１０５と関連したサービスエリア、例えば、ピコネット１２０のサービスエリアは、中央装置１０５の構成と自然及び人工障害物と関連した無線環境の変化に基づいて不規則な形態を含む他の形態を有し得ることを明確に理解すべきである。ピコネット１２０のサービスエリアは、中央装置１０５の送信電力及び受信電力に基づいてサイズが変更され得る。例えば、中央装置１０５は、１メートル未満（＜１）から５メートルまでの範囲内に位置した複数の従属装置１１０乃至１１４とペアリングされるように構成されることができる。１メートル未満（＜１）から５メートルまでの範囲の例示は、ただ例示のためのものであるだけであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で他の範囲も使用され得る。

中央装置１０５が従属装置１１０乃至１１４とペアリングされる場合に、中央装置１０５は、従属装置１１０乃至１１４にデータをそれぞれ送信することができる。中央装置１０５は、個別的に、集合的に、又は従属装置１１０乃至１１４のグループを選択することによりデータを送信することができる。例えば、従属装置Ｄ１ １１０に個別的にデータを送信することができる。付加的に、中央装置１０５は、すべての従属装置Ｄ１ １１０乃至１１４に実質的に同時にメッセージ、例えば、ビーコンを送信することによりフレーム構造を設定し、コンテンションアクセス期間（contention access period）を提供し、リソース割り当てを実行することができる。

また、中央装置１０５が従属装置１１０乃至１１４とペアリングされる場合に、中央装置１０５は、従属装置１１０乃至１１４からそれぞれデータを受信することができる。中央装置１０５は、個別的に又は従属装置１１０乃至１１４の中の１つまたはそれ以上から実質的に同時にデータを受信することができる。例えば、中央装置１０５は、従属装置Ｄ１ １１０から個別的にデータを受信することができる。

図２は、本発明の実施形態による中央装置１０５を示す図である。図２に示す中央装置１０５は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

中央装置１０５は、従属装置１１０乃至１１４とペアリングされる場合に１つ以上の従属装置１１０乃至１１４を制御することができる電子装置であり得る。非限定的な、例えば、中央装置１０５は、携帯電話、個人データ補助装置（ＰＤＡ）、スマートフォン、携帯用コンピュータ、ＭＰ３プレーヤーなどのようなメディアプレーヤー、ヘッドセット、又はビデオレコーダーなどのようなメディア装置であり得る。

中央装置１０５は、マイクロコントローラ２０５を含むことができる。マイクロコントローラ２０５は、中央装置１０５の動作を制御するように構成されたプロセッサ又はプロセッサアレイであり得る。一部の実施形態において、マイクロコントローラ２０５は、中央装置１０５を１つ又はそれ以上の従属装置１１０乃至１１４とペアリングするように構成される。

また、中央装置１０５は、マイクロコントローラ２０５にカップリングされた送受信器２１０を含むことができる。一部の実施形態において、送受信器２１０は、中央装置１０５の主送信／受信装置であり得、マイクロコントローラ２０５が送受信器２１０を使用可能であるようにするために構成されたインターフェース（図示せず）を通してマイクロコントローラ２０５にカップリングされる。送受信器２１０は、１つ以上のアンテナ２１５を通して従属装置１１０乃至１１４にデータ信号及びメッセージを送信するように構成された送信経路（Ｔｘ）を含む。また、送受信器２１０は、アンテナ２１５を通して従属装置１１０乃至１１４からデータ信号及びメッセージを受信するように構成された受信経路（Ｒｘ）を含む。一部の実施形態において、具体的に図示していないが、中央装置１０５は、送信器及び受信器を個別の構成要素として含む。

また、中央装置１０５は、メモリ２２０を含む。一部の実施形態によると、マイクロコントローラ２０５は、情報をメモリ２２０に格納するように動作することができる。メモリ２２０は、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり得る。例えば、メモリ２２０は、マイクロプロセッサ又は他のコンピュータ関連システム又は方法により使用されるためのコンピュータプログラム、ソフトウェア、ファームウェア又はデータの包含、格納、通信、伝播、又は送信を行える電子、磁気、電磁気、光学、電気−光学、電気−機械、及び／又は他の物理的な素子であり得る。メモリ２２０は、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）を有し、メモリ２２０の他の部分は、読み取り専用メモリ（Read-Only Memory：ＲＯＭ）として機能するフラッシュメモリを有する。一部の実施形態において、マイクロコントローラ２０５は、マイクロコントローラ２０５が中央装置１０５の複数の動作を実行するように構成されたメモリに記憶される複数の命令語（図示せず）を実行するように構成される。

一部の実施形態において、中央装置１０５は、ユーザーインターフェース（ＵＩ）２２５を含む。ＵＩ２２５は、マイクロコントローラ２０５にカップリングされる。ＵＩ２２５は、中央装置１０５の機能を指示するためにユーザーから１つ以上の入力を受信するように構成される。非限定的な、例えば、ＵＩ２２５は、中央装置１０５がペアリングモードで配置されるように構成されることにより、中央装置１０５が従属装置１１０乃至１１４に対する探索動作を開始し、サービスエリア１２０内に位置した従属装置１１０乃至１１４の中の１つまたはそれ以上とペアリングされるようにすることができる。一部の実施形態において、ＵＩ２２５は、外部装置にカップリングすることができるように構成された入出力（Ｉ／Ｏ）ポートであり得る。外部装置は、例えば、個人コンピュータであり得、これにより、ユーザーは、外部装置を用いて動作を指示するか又はメディアデータのようなデータを中央装置１０５に格納するようにすることができる。

図２は、本発明の一実施形態による従属装置を示す図である。図２に示す従属装置１１１は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。また、従属装置１１１乃至１１４は、従属装置１１１に関連して説明したような類似の構成要素及び機能性を含むことができる。

従属装置１１１は、中央装置１０５とペアリングされることができる種類の電子装置であり得る。非限定的な、例えば、従属装置１１１は、ヘルスモニター装置、センサー、アクセスポイント、リモートコントロール、個人的な記憶装置、ビデオディスプレー装置、リモートビームファインダー、全地球測位システム（ＧＰＳ）装置、携帯電話、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、携帯用コンピュータ、ＭＰ３プレーヤーなどのようなメディアプレーヤー、ヘッドセット、自動車、又はビデオレコーダーなどのようなメディア装置であり得る。

従属装置１１１は、マイクロコントローラ２５５を含むことができる。一部の実施形態において、マイクロコントローラ２５５は、従属装置１１１の動作を制御するように構成されたプロセッサ又はプロセッサアレイであり得る。一部の実施形態において、マイクロコントローラ２５５は、従属装置１１１を中央装置１０５とペアリングするように構成される。

また、従属装置１１１は、マイクロコントローラ２５５にカップリングされた送受信器２６０を含むことができる。一部の実施形態において、送受信器２６０は、従属装置１１１の主送信／受信装置であり得、マイクロコントローラ２５５が送受信器２６０を使用することができるように構成されたインターフェース（図示せず）を通してマイクロコントローラ２５５にカップリングされる。送受信器２６０は、１つ以上のアンテナ２６５を通して中央装置１０５にデータ信号及びメッセージを送信するように構成された送信経路（Ｔｘ）を含む。また、送受信器２６０は、アンテナ２６５を通して中央装置１０５からデータ信号及びメッセージを受信するように構成された受信経路（Ｒｘ）を含む。一部の実施形態において、具体的に図示していないが、従属装置１１１は、送信器及び受信器を個別の構成要素として含む。

また、従属装置１１１は、メモリ２７０を含む。一部の実施形態によると、マイクロコントローラ２５５は、メモリ２７０に情報を格納するように動作することができる。メモリ２７０は、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり得る。例えば、メモリ２７０は、マイクロプロセッサ又は他のコンピュータ関連システム又は方法により使用されるコンピュータプログラム、ソフトウェア、ファームウェア又はデータの包含、格納、通信、伝播、又は送信を行える任意の電子、磁気、電磁気、光学、電気−光学、電気−機械、及び／又は他の物理的な素子であり得る。メモリ２７０は、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）を有し、メモリ２７０の他の部分は、読み取り専用メモリ（Read-Only Memory：ＲＯＭ）として機能するフラッシュメモリを有する。一部の実施形態において、マイクロコントローラ２５５は、マイクロコントローラ２５５が従属装置１１１の複数の動作を実行するように構成されたメモリに記憶される複数の命令語（図示せず）を実行するように構成される。

一部の実施形態において、マイクロコントローラ２５５は、従属装置１１１が中央装置１０５とペアリングされるように予め構成される。従属装置１１１は、中央装置１０５から受信されるペアリング信号に応じて中央装置１０５とペアリングされることができる。一部の実施形態において、従属装置１１１は、中央装置１０５を能動的に探索し、中央装置１０５とペアリングされるように構成される。

一部の実施形態において、従属装置１１１は、ユーザーインターフェース（図示せず）を含む。ユーザーインターフェースは、マイクロコントローラ２５５にカップリングされることができる。ユーザーインターフェースは、従属装置１１１の機能を指示するためにユーザーから１つ以上の入力を受信するように構成される。非限定的な、例えば、ユーザーインターフェースは、従属装置１１１がペアリングモードで配置されるように構成されることにより、従属装置１１１が中央装置１０５に対する探索動作を開始する。一部の実施形態において、ユーザーインターフェースは、外部装置にカップリングすることができるように構成された入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートであり得る。外部装置は、例えば、個人コンピュータであり得、これにより、ユーザーは、外部装置を用いて動作を指示するか又はメディアデータのようなデータを従属装置１１１に格納するようにすることができる。

マイクロコントローラ２５５は、中央装置１０５から受信された命令に応じるように構成されることができる。例えば、従属装置１１１は、アンテナ２６５及び送受信器２６０を通して命令を受信することができる。マイクロコントローラ２５５は、命令を解釈し、その命令に応じて従属装置１１１の１つ以上の機能を変更することができる。付加の例として、マイクロコントローラ２５５は、従属装置１１１でメモリ２７０に記憶されたメディアファイルの再生をスピーカー（図示せず）を通して指示することができる。もう１つの例として、マイクロコントローラ２５５は、メモリ２７０に記憶されるか又はセンサー（図示せず）を通して感知されたデータを中央装置１０５に送信することを指示することができる。

付加的に、一部の実施形態において、マイクロコントローラ２５５は、従属装置１１１が１回に１つの中央装置１０５とペアリングされるように従属装置１１１のペアリングを限定するように構成されることができる。一部の実施形態において、従属装置１１１は、１つの中央装置１０５ｂとペアリングされることができるが、他の中央装置１０５ａの存在を検出することもできる（図１８と関連してより詳細に説明する）。

図３は、本発明の一実施形態による超広帯域（Ultra Wide Band：ＵＷＢ）ワールドワイドスペクトル（world-wide spectrum）を示す図である。図３に示すＵＷＢワールドワイドスペクトルは、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

ＩＥＥＥ８０２．１５．６は、ＢＡＮに対する標準を開発しており、少なくとも１０個のピコネットが共存するための共存要件を提案した。ＵＷＢは、非認可帯域（unlicensed band）、低い送信電力、及び広い帯域幅による干渉下の動作能力のために、ＢＡＮにおいて非常に関心を引いているものである。しかしながら、ＵＷＢは、５００ＭＨｚ要件により全世界にわたって２個を越える帯域をサポートすることができない。したがって、ＵＷＢを使用する場合には、２個の周波数帯域内で少なくとも１０個のピコネットが動作する必要があり、これは、同一の帯域で少なくとも５個のピコネットが同時に動作する必要があることを意味する。

ＢＡＮは、広範囲な可能装置、すなわち、中央装置１０５及び従属装置１１０乃至１１４のすべてに対して構成される。ＢＡＮは、ボディ上、ボディ内、及びボディ周囲で動作するための低電力環境を使用するように構成されることができる。ＢＡＮ動作は、ボディ上、ボディ内、及びボディ周囲での動作のみに限定されるものではなく、例えば、動物及び人造物のような他のボディにも適用されることができることを理解すべきである。また、ＢＡＮは、広範囲なメディアタイプ及び医療、家電製品、及び個人娯楽を含む様々なアプリケーションに対して構成される。したがって、一部の実施形態において、中央装置１０５及び従属装置１１０乃至１１４は、ＵＷＢを使用するように構成されることができる。

一部の実施形態において、少なくとも１０個のピコネットが６×６×６立方メートル（ｍ^３）領域内で動作することができる。例えば、一部の実施形態において、少なくとも１６個のピコネットが６×６×６ｍ^３領域内で動作することができる。

しかしながら、ＵＷＢスペクトルは、一部の国家での使用に制約を受ける。例えば、米国ＵＷＢスペクトル３０５は、３．１ＧＨｚ乃至１０．６ＧＨｚの範囲を有する。日本ＵＷＢスペクトル３１０は、７．２５ＧＨｚ乃至１０．２５ＧＨｚの範囲を有する。韓国ＵＷＢスペクトル３１５は、７．２ＧＨｚ乃至１０．２ＧＨｚの範囲を有する。ヨーロッパＵＷＢスペクトルは、６ＧＨｚ乃至８．５ＧＨｚの範囲を有する。したがって、世界的に使用可能な共通のＵＷＢスペクトルの広さは、略１．２５ＧＨｚである（例えば、ヨーロッパＵＷＢスペクトル３２０での最大値８．５ＧＨｚ−日本ＵＷＢスペクトル３１０での最小値７．２５ＧＨｚ）。

一部の実施形態において、各ピコネットは、５００ＭＨｚの帯域幅内で動作する。したがって、１０個以上のピコネットは、５００ＭＨｚの２個の周波数帯域内でそれぞれ動作するように構成される。このように、ピコネットがオーバーラップされた時間及び周波数リソースを有し得、動作において干渉を引き起こし得る。各ピコネットが１つの帯域内で他のピコネットに独立して動作することができるので、ピコネット間で時間又は周波数リソースを調整することが当面の課題である。

図４は、本発明の一実施形態による帯域幅内でのピコネット分布を示す図である。図４に示すピコネット分布４００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内でピコネット分布４００の他の実施形態も使用され得る。

一部の実施形態において、同一の動作帯域内で５個のピコネットが同時に動作することができる。例えば、第１の帯域幅４０５内でＰ１乃至Ｐ５が同時に動作することができ、他方、第２の帯域幅４１０内でＰ６乃至Ｐ１０が同時に動作することができる。したがって、それぞれのピコネット、すなわち、第１の帯域幅４０５でのＰ１乃至Ｐ５及び第２の帯域幅４１０でのＰ６乃至Ｐ１０に対する従属装置１１０乃至１１４の受信器は、同時に他のピコネットから送信を受信することができる。したがって、複数のピコネットは、同一の周波数帯域幅内で同時に動作する他のピコネットからの信号から発生する干渉を減少させるためにデューティサイクル、修正されたプリアンブル設計、及びエラー復旧メカニズムの中のいずれか１つ以上を含むことができる干渉回避技術を使用してそれぞれの帯域幅４０５、４１０内で同時に動作するように構成されることができる。

図５は、本発明の実施形態による帯域幅に対する論理チャネル対物理チャネルのマッピングを示す図である。図５に示すマッピング５００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

従属装置１１１と中央装置１０５間の通信を確立するために、制御部２０５のメディアアクセス制御（Media Access Control：ＭＡＣ）は、通信のための論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎを割り当てることができる。ＭＡＣが割り当てることができる論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎの個数は、“Ｋ”個の周波数帯域に基づいて決定され、“Ｋ”個の周波数帯域の各々は、“Ｍ”個の論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎをサポートする。したがって、論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎの総数は、Ｋ×Ｍと同一であり得る。例えば、第１の帯域幅４０５内で論理チャネルＰ（１）５０５ａ乃至論理チャネルＰ（Ｍ）５０５ｋの１番目の論理チャネルが割り当てられることができ、第２の帯域幅４１０内で論理チャネルＰ（Ｋ×（Ｍ−（Ｍ＋１）））５０５ｍ乃至論理チャネルＰ（Ｋ×Ｍ）５０５ｎの２番目の論理チャネルが割り当てられることができる。制御部２０５は、論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎを時分割多重化、周波数分割多重化、又はハイブリッドアプローチを用いて様々な方法で物理チャネルにマッピングする。一部の実施形態において、ＭＡＣにより選択された論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎが他の論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎを使用する隣接ピコネットの性能に影響を及ぼさないように、論理チャネルＰ ５０５は、相互に直交する。しかしながら、物理階層設計及びスペクトル制約に基づいて、隣接チャネル干渉及びオーバーラッピングチャネル干渉のような一部の干渉が存在することができる。

図６は、本発明の一実施形態に従って極めて近接して動作する２個のピコネットを示す図である。図６に示すピコネットは、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

図６に示す例において、ピコネットＰ１ ６０５及びＰ２ ６１０は、相互に極めて近接して動作している。例えば、Ｐ１ ６０５及びＰ２ ６１０は、６×６×６ ｍ^３領域内に位置することができる。Ｐ１ ６０５は、中央装置１０５ａ及び複数の従属装置１１０ａ乃至１１４ａを含む。Ｐ２ ６１０は、第２の中央装置１０５ｂ及び複数の従属装置１１０ｂ乃至１１４ｂを含む。

従属装置１１１ｂは、第２の中央装置１０５ｂとペアリングされる。このように、従属装置がＰ２ ６１０に位置し通信する。従属装置１１１ｂは、例えば、ＭＰ３プレーヤーであり得、第２の中央装置１０５ｂは、例えば、スマートフォンであり得る。従属装置１１１ｂは、Ｐ１ ６０５のサービスエリア内にもあるように位置する。したがって、従属装置１１１ｂは、中央装置１０５ａから信号を受信（例えば、“聴取”）することができる。Ｐ１ ６０５及びＰ２ ６１０が同一の周波数帯域及び同一の時間を共有する場合に、従属装置１１１ｂが中央装置１０５ａから受信する信号は、干渉信号であり得る。すなわち、従属装置１１１ｂは、ピコネット間干渉を経ることができる。

干渉は、非認可スペクトルを使用する標準においての争点であった。干渉を最小化するために、ブルートゥース（登録商標）ネットワークのようなネットワークは、７９個のチャネルにわたった擬似ランダム周波数ホッピング（pseudo-random frequency-hopping）を使用する。しかしながら、ＵＷＢネットワークは、５００ＭＨｚの帯域幅要件を満足する非常に少ない物理チャネルをサポートし得る。したがって、本発明の実施形態は、ＭＡＣからの干渉管理を提供する。

一部の実施形態において、中央装置１０５内のＭＡＣは、複数のピコネット６０５、６１０が同一の周波数帯域４０５、４１０で極めて近接して動作することが可能であるように構成される。中央装置１０５は、非干渉（non-interference：ＮＩ）モード、共存干渉緩和（coexistence interference mitigation：ＣＭ）モード又はその２つの組み合せで動作することができる。

一部の実施形態において、中央装置１０５は、ＮＩモードで動作する。ＮＩモードにおいて、複数の中央装置内の制御部２０５は、時間リソースに対する交渉（negotiation）を含む第１のオプションにより又はオフセットピコネット同期化方法を使用する第２のオプションにより時間リソースの調整及び共有を行う。例えば、第１の中央装置１０５ａ内の制御部２０５及び第２の中央装置１０５ｂ内の制御部２０５は、干渉を避けるために時間リソースに対して交渉することにより第１のオプションを実行する。

一部の実施形態において、中央装置１０５は、ＣＭモードで動作する。ＣＭモードにおいて、複数の中央装置内の制御部２０５は、相互に通信することができないか、通信しようとしないか、又は他のピコネットによる要請を収容する使用可能なリソースを有しないことがある。例えば、第１の中央装置１０５ａ内の制御部２０５は、上位優先順位のアプリケーションを実行し得、第２の中央装置１０５ｂの制御部２０５と交渉しようとしないことがある。したがって、第２の中央装置１０５ｂ内の制御部２０５は、第１のピコネットＰ１ ６０５での通信との衝突可能性を最小化するために第２のピコネットＰ２ ６１０の論理チャネルＰ ５０５を選択する。

制御部２０５が使用することができる共存モードに対する様々な動作を表１に示す。

図７は、本発明の一実施形態によるピコネット形成方法を示す図である。図７に示す過程７００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

ピコネットＰ２ ６１０を形成するに先立って、第２の中央装置１０５ｂ内の制御部２０５は、他のピコネットの存在の確認及び調査のためにＬＢＴ（listen-before-talk）過程７００を実行する。ＬＢＴ過程７００を用いて、第２の中央装置１０５ｂ内のＭＡＣは、ピコネットＰ１ ６０５のような既存のピコネットに対する影響を最小化しつつ第２のピコネットＰ２ ６１０に対する新規論理チャネルＰ ５０５ａ乃至５０５ｎを割り当てることができる。

ブロック７０５において、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネットＰ２ ６１０に対する動作周波数帯域として使用される周波数帯域を選択する。第２の中央装置１０５ｂは、デフォルト周波数帯域を選択するか又は最小経路損失に使用可能な最低周波数帯域を選択するものような帯域選択のための任意の適切な基準を使用して周波数帯域を選択することができる。

ブロック７１０において、第２の中央装置１０５ｂは、選択された周波数帯域に割り当てられたピコネット番号をスキャンする。第２の中央装置１０５ｂは、選択された周波数帯域に割り当てられた“Ｍ”個のピコネットを順次にスキャンすることができる。例えば、“Ｋ”個の周波数及び“Ｍ”個の論理チャネルＰ ５０５が帯域当たり存在する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、選択された周波数帯域に割り当てられた“Ｍ”個のピコネットのすべてを順次にスキャンする。

ブロック７１５において、第２の中央装置１０５ｂは、任意のピコネットが選択された周波数帯域で発見されたか否かを判定する。この選択された周波数帯域で動作しているピコネットが発見されない場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック７２０で新規ピコネットを開始する。この新規ピコネットは、この選択された帯域で論理チャネルをランダムに選択することにより開始することができる。

あるいは、他のピコネットがこの選択された帯域で動作していることを第２の中央装置１０５ｂが確認する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック７２５で、他の周波数帯域が使用可能であるか否かを判定する。したがって、第２の中央装置１０５ｂがこの選択された周波数帯域で動作している１つ以上のピコネットを発見した場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック７３０で他の周波数帯域を選択する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック７３０で、使用可能な次の周波数帯域を選択し、ブロック７１０に戻って、新たに選択された周波数帯域でチャネルをスキャンすることによりピコネットがこの選択された周波数帯域で動作しているか否かを判定することができる。

しかしながら、ブロック７２５で、第２の中央装置１０５ｂが使用可能なすべての周波数帯域をスキャンしたと判定する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、新規論理チャネルがピコネット間干渉の危険なしにランダムに開始されることができないと判定する。したがって、ブロック７３５で、第２の中央装置１０５ｂは、新規ピコネットを構成するためにＮＩモード及びＣＭモードの中の１つを選択する。

図８は、本発明の一実施形態による非干渉（ＮＩ）モードを使用する極めて近接して動作する２個のピコネットを示す図である。図８に示すピコネットの実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂは、６×６×６ｍ^３領域内に位置し、非常に近接している。第２の中央装置１０５ｂは、既存のピコネットが第１の中央装置１０５ａにより動作していると判定する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００を実行することができる。第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置１０５ａにより動作している既存のピコネット、すなわち、第１のピコネット６０５の存在を確認する。第１の中央装置１０５ａを発見する際に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置として第１のピコネット６０５と接続し、第１の中央装置１０５ａと通信する。第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置１０５ａにより動作している第１のピコネット６０５及び第２の中央装置１０５ｂにより動作しようとする第２のピコネット６１０がリソースを共有することを要請することができる。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、その帯域幅要請を第１の中央装置１０５ａに伝達することができる。また、第２の中央装置１０５ｂは、ピコネット６０５、６１０間で使用する優先順位を考慮した優先順位情報を伝達することができる。例えば、ボディエリアネットワークにおいては、医療装置が娯楽装置よりさらに高い優先順位を要求することができる。一部の実施形態において、ピコネット６０５のような既存のピコネットは、より高い優先順位の装置に時間リソース共有を提供するように強制されることができる。付加的に、医療装置は、娯楽アプリケーションのような他のアプリケーションよりさらに低い活動性を有し得る。したがって、医療アプリケーションを実行する複数のピコネットは、リソースの共有により容易に適応されることができる。

第２の中央装置１０５ｂからの要請に応じて、第１の中央装置１０５ａは、リソース使用タイミングを調整することができる。第１の中央装置１０５ａは、その新規タイミングスケジュールを第２の中央装置１０５ｂに伝達する。この後に、第１の中央装置１０５ａは、そのアプリケーションのための残りのリソースを使用する。一部の実施形態において、第１の中央装置１０５ａは、付加的に既存のピコネットの存在についても第２の中央装置１０５ｂに通知する。例えば、第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂが検出することができない既存のピコネットについて第２の中央装置１０５ｂに通知することができる。また、第２の中央装置１０５ｂにより検出されたが、第１の中央装置１０５ａにより検出されない可能性がある追加のピコネットを第１の中央装置１０５ａが検出することができるように第２の中央装置１０５ｂが助けることもある。したがって、第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂは、複数のピコネットにわたって同期化するように協力することができる。一部の実施形態において、リソース共有の要請及び情報の共有は、ＭＡＣプロトコルの情報要素（ＩＥｓ）を用いて実行される。

図９は、本発明の一実施形態による非干渉（ＮＩ）モードの時間リソース共有のための動作手順を示す図である。図９に示す動作手順の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン（association beacon）９０５を送信する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００を実行することにより極めて近接している他のピコネットが同一の周波数帯域上で同時に動作しているか否かを判定することができる。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン９０５を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためにアソシエーション要請（association request）９１０を送信する。これに応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請９１０を許可する受諾メッセージ９１５を送信することができる。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネットＰ２ ６１０を開始するために帯域幅要請９２０を送信することができる。帯域幅要請９２０は、第２のピコネットＰ２ ６１０で提供するサービスのタイプに対応する優先順位情報を含むことができる。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の装置が医療アプリケーションを実行することを示す優先順位情報を含むことができる。

帯域幅要請９２０に応じて、第１の中央装置１０５ａは、要請許可通知９２５を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。例えば、第１のピコネット６０５が低い優先順位のアプリケーションを実行しているか又は第１のピコネット６０５がそのリソースの一部を共有することができる程度の活動性レベルを有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、要請許可通知９２５を送信することによりそのリソースを共有することができることを第２の中央装置１０５ｂに通知する。

付加的に、低い優先順位を有する中央装置１０５は、ピコネットのタイミングのようなリソース９３０を高い優先順位スケジュールを中心に調整する。例えば、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５に対する現在のタイミング９３０を調整することができる。第１の中央装置１０５ａが第２の中央装置１０５ｂより低いか又は等しい優先順位を有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５でのデータ送受信タイミングを調整し、この調整されたタイミングによりピコネットスケジュール９３５を第２の中央装置１０５ｂに送信する。この後に、第１の中央装置１０５ａは、残りのリソースを第１のピコネット６０５でのアプリケーションのために使用することができる。

また、第１の中央装置１０５ａは、他のピコネットに関する情報９４０を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。他のピコネットに関する情報９４０は、第２の中央装置１０５ｂが探すことができないか、そうでなければ、通信することができないピコネットに関する情報を含むことができる。ピコネット同期化は、順次になされる。第２のピコネット６１０が形成される場合に、他のピコネットについて認知している事項は、第１の中央装置１０５ａから送信されることにより論理チャネル選択に役立つ。このような情報は、その可能性が存在する場合に、第２の中央装置１０５ｂが複数のピコネット（＞２個）間で同期化するように助ける。

この後に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５から第２の中央装置１０５ｂの分離９４５を行う。一部の実施形態において、第２の中央装置１０５ｂは、分離を開始する。中央装置１０５は、ピコネット６０５と６１０間のオーバーヘッドを減少させるために相互に分離される。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、許可された帯域幅内で第２のピコネット６１０の開始９５０を行う。

図１０は、本発明の実施形態によるピコネット間の時間リソース共有を示す図である。図１０に示すピコネットタイミングの実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

図１０の（ａ）は、調整前の第１のピコネット６０５に対するピコネットタイミングを示し、図１０の（ｂ）は、調整後の第１のピコセット６０５及び第２のピコネット６１０に対するピコネットタイミングを示す図である。

このピコネットタイミングを調整する前に、第１の中央装置１０５ａは、第１のタイミングスケジュール１０００に従って第１のピコネット６０５を動作させる。第１の中央装置１０５ａが第２の中央装置１０５ｂより低い優先順位を有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５のタイミングスケジュールを新規タイミングスケジュール１００５に調整する。第１の中央装置１０５ａは、新規ピコネットスケジュール１００５を第２の中央装置１０５ｂに送信する。第２の中央装置１０５ｂは、新規ピコネットスケジュール１００５を受信し、使用可能な時間スロットで第２のピコネット６１０を開始することができると判定する。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネットタイミングスケジュール１０１０に従って第２のピコネット６１０の開始及び動作を行う。

一部の実施形態において、第１のピコネット６０５及び第２のピコネット６１０は、ＮＩモードオフセットピコネット同期化を通してリソースを共有する。第１のピコネット６０５及び第２のピコネット６１０が類似の優先順位を有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、図９及び図１０に関連して上述したように、第２の中央装置１０５ｂに優先順位を許容することもでき、又はデューティサイクルを調整することにより第２の中央装置１０５ｂと共存することもできる。第１の中央装置１０５ａがそのデューティサイクルを調整する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５からオフセットをおいて第２のピコネット６１０を開始する。例えば、第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂは、低電力消費のためのオン−オフキーイング（on-off keying）のような変調を使用する低いデューティサイクルオプションを有する物理階層をそれぞれ使用することができる。その一例が図１１に図示される。デューティサイクルが５０パーセント以下（≦５０％）である間には、共存が保持されることができる。したがって、第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５での限定されたリソースにより又は第１のピコネット６０５と第２のピコネット６１０間の等しい優先順位により時間リソース共有モードが可能でない場合にオフセットオプションを使用することができる。

図１２は、本発明の一実施形態によるオフセットモードピコネット同期化のための動作手順を示す図である。図１２に示す動作手順の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン１２０５を送信する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００を実行することにより極めて近接している任意の他のピコネットが同一の周波数帯域で同時に動作しているか否かを判定することができる。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン１２０５を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためにアソシエーション要請１２１０を送信する。これに応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請１２１０を許可する受諾メッセージ１２１５を送信することができる。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０を開始するために帯域幅要請１２２０を送信することができる。帯域幅要請１２２０は、第２のピコネット６１０で提供するサービスのタイプに対応する優先順位情報を含むことができる。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の装置が医療アプリケーションを実行することを示す優先順位情報を含むことができる。

帯域幅要請１２２０に応じて、第１の中央装置１０５ａは、データ速度調整（ＰＨＹデューティサイクル）を有する要請試案通知（Request Tentative Notification）１２２５を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。第１のピコネット６０５及び第２の中央装置１０５ｂにより形成される新規ピコネットのような第２のピコネット６１０がそれぞれ類似の優先順位を有する場合に、既存の第１のピコネット６０５は、新規の第２のピコネット６１０に優先順位を許容しようとしないこともあるが、自身のデューティサイクルを減少させ、新規の第２のピコネット６１０がオフセット同期化したピコネットとして開始することができるようにすることにより共存しようとすることもある。例えば、第１のピコネット６０５が第２のピコネット６１０と等しい優先順位のアプリケーションを実行する場合に、第１の中央装置１０５ａは、データ速度調整（ＰＨＹデューティサイクル）を有する要請試案通知１２２５を第２の中央装置１０５ｂに送信する。データ速度調整（ＰＨＹデューティサイクル）を有する要請試案通知１２２５は、第１の中央装置１０５ａが時間リソースを第２の中央装置１０５ｂに譲渡することはできないが、自身の物理階層データ速度／デューティサイクルを調整することにより第１のピコネット６０５の装置が動作の間に同一のデューティサイクルを有するようにすることを保証することができることを第２の中央装置１０５ｂに知らせるのである。第２の中央装置１０５ｂは、試案通知受諾メッセージ（Tentative Notification Acceptance Message）１２３０を送信することにより、第１の中央装置１０５ａは、データ速度調整（ＰＨＹデューティサイクル）を有する要請試案通知１２２５に対する受信確認が可能である。

第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５のデータ速度の調整１２３５を行い、ピコネットスケジュール１２４０を第２の中央装置１０５ｂに送信する。ピコネットスケジュール１２４０は、第２の中央装置１０５ｂが第２のピコネット６１０を開始するために使用されるタイミング情報を含むことができる。この後に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５でのアプリケーションのための残りのリソースを使用することができる。

また、第１の中央装置１０５ａは、他のピコネットに関する情報１２４５を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。他のピコネットに関する情報１２４５は、第２の中央装置１０５ｂが探すことができないか、そうでなければ、通信することができないピコネットに関する情報を含むことができる。ピコネット同期化は、順次になされる。第２のピコネット６１０が形成される場合に、他のピコネットについて認知している事項は、第１の中央装置１０５ａから送信されることにより論理チャネル選択に役立つ。このような情報は、その可能性が存在する場合に、第２の中央装置１０５ｂが複数のピコネット（＞２個）間で同期化するように助ける。

この後に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５から第２の中央装置１０５ｂの分離１２５０を行う。一部の実施形態において、第２の中央装置１０５ｂは、分離を開始する。中央装置１０５は、ピコネット６０５と６１０間のオーバーヘッドを減少させるために相互に分離される。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の開始１２５５を行う。第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置１０５ａのアソシエーションビーコン１２０５情報を使用して第２のピコネット６１０を開始するのに必要なオフセット、データ速度、及びデューティサイクルを探す。例えば、ＭＡＣは、どのオフセットを使用するか（例えば、いつ開始するか）を知らせる。付加的に、第２の中央装置１０５ｂは、クロックドリフティング（clock drifting）及び多重経路を考慮に入れるために含まれるギャップを提供することができる。

図１３は、本発明の実施形態によるピコネットオフセット同期化を示す図である。図１３に示すピコネットオフセット同期化の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

図１３の（ａ）は、デューティサイクル調整の前の第１のピコネット６０５に対するピコネットタイミングを示す図である。図１３の（ｂ）は、デューティサイクル調整の後の第１のピコネット６０５及び第２のピコネット６１０に対するピコネットタイミングを示す図である。

このピコネットタイミングを調整する前に、第１の中央装置１０５ａは、第１のデータ速度／デューティサイクル１３００に従って第１のピコネット６０５を動作させる。第１のピコネット６０５が第２のピコネット６１０と等しい優先順位を有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５のデータ速度／デューティサイクルを新規データ速度／デューティサイクル１３０５に調整することができる。第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置からのアソシエーションビーコン及び／又は第１の中央装置１０５ａからのタイミング情報を使用して新規データ速度／デューティサイクル１３０５を決定する。第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の開始のために使用するオフセット、データ速度、及びデューティサイクルを決定する。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネットデータ速度／デューティサイクル１３１０に従って第２のピコネット６１０の開始及び動作を行う。オフセット１４０５の一例を図１４に示す。

図１５は、本発明の一実施形態による共存干渉緩和のための動作手順を示す図である。図１５に示す動作手順１５００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン１５０５を送信する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００を実行することにより極めて近接している任意の他のピコネットが同一の周波数帯域で同時に動作しているか否かを判定することができる。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン１５０５を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためのアソシエーション要請１５１０を送信する。これに応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請１５１０を許可する受諾メッセージ１５１５を送信することができる。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０を開始するために帯域幅要請１５２０を送信することができる。帯域幅要請１５２０は、第２のピコネット６１０で提供するサービスのタイプに対応する優先順位情報を含むことができる。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の装置がオーディオアプリケーションを実行することを示す優先順位情報を含むことができる。

帯域幅要請１５２０に応じて、第１の中央装置１０５ａは、要請拒否通知１５２５を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。既存のピコネット６０５がより高い優先順位を有する場合に、第１の中央装置１０５ａは、何の調整も行おうとしないこともある。しかしながら、第１の中央装置１０５ａは、自身のリソース使用スケジュールに関する情報を第２の中央装置１０５ｂに提供することにより第２の中央装置１０５ｂが選択された帯域で第２のピコネット６１０をＮＩモードで開始することができるか又はＣＭモードで開始することができるかを判定することができるようにする。

第１の中央装置１０５ａは、ピコネットスケジュール１５３０を第２の中央装置１０５ｂに送信する。ピコネットスケジュール１５３０は、第２の中央装置１０５ｂが第２のピコネット６１０の開始のために使用されるタイミング情報を含むことができる。この後に、第１の中央装置１０５ａは、リソースを第１のピコネット６０５でのアプリケーションに継続して使用する。

また、第１の中央装置１０５ａは、他のピコネットに関する情報１５３５を第２の中央装置１０５ｂに送信することができる。他のピコネットに関する情報１５３５は、第２の中央装置１０５ｂが探すことができないか、そうでなければ、通信することができないピコネットに関する情報を含むことができる。ピコネット同期化は、順次になされる。第２のピコネット６１０が形成される場合に、他のピコネットについて認知している事項は、第１の中央装置１０５ａから送信されることにより論理チャネル選択に役立つ。このような情報は、その可能性が存在する場合に、第２の中央装置１０５ｂが複数のピコネット（＞２個）間で同期化するように助ける。

この後に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５から第２の中央装置１０５ｂの分離１５４０を行う。一部の実施形態において、第２の中央装置１０５ｂは、分離を開始する。中央装置１０５は、ピコネット６０５と６１０間のオーバーヘッドを減少させるために相互に分離される。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の開始１５４５を行う。第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５について認知している事項を用いて第２のピコネット６１０をスケジューリングするか又は第２のピコネットをＣＭモードで開始する。第２の中央装置１０５ｂは、受信したピコネットスケジュール１５３０を使用してＮＩモードで動作するために十分な時間リソースが使用可能であるか否かを判定することができる。使用可能な時間リソースが十分でない場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードで第２のピコネット６１０を開始することができる。このモードは、拒否された時間リソース動作モードとも呼ばれる。

図１６は、本発明の一実施形態による共存干渉緩和のための他の動作手順を示す図である。図１６に示す動作手順１６００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン１６０５を送信する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００（図７に関連して上述した）を実行することにより極めて近接している任意の他のピコネットが同一の周波数帯域で同時に動作しているか否かを判定することができる。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン１６０５を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためにアソシエーション要請１６１０を送信する。しかしながら、第１のピコネット６０５がより高い優先順位を有し、いくつかの重要なアプリケーションを実行する場合に、第１の中央装置１０５ａは、任意の新規装置１１０乃至１１４又は新規ピコネットコントローラ（すなわち、中央装置１０５）の接続（アソシエーション）を拒絶し得る。したがって、接続要請に応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請１６１０を拒否するアソシエーション拒否メッセージ１６１５を送信する。したがって、第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂは、これ以上相互に通信しない。その後に、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードでの第２のピコネット６１０の開始１６２０を行う。

一部の実施形態において、ピコネット６０５及び６１０は、リソース割り当てに対する保証予約モード（guaranteed reservation mode）に基づいてリソースを共有することができる。このような保証予約モードを使用して、各ピコネット６０５及び６１０は、帯域幅の一定のパーセントまでリソース予約の保証部分の提供を受ける。ピコネットコントローラ（すなわち、中央装置１０５）は、推定に基づいて自身のアプリケーションに対する余分のリソースを予約することができる。しかしながら、この予約された余分は、より高いか又は等しい優先順位を有する他のピコネットとの共有のために譲渡される。

例えば、少なくとも１０個のピコネットが６×６×６ｍ^３領域内で動作している場合に、２個の周波数帯域（図４と関連して上述した）内で各周波数帯域４０５、４１０に対して総帯域幅の１０％又は時間リソースの２０％を割り当てることがピコネットの各々に保証されることができる。また、ピコネットの形成及び終了の間に（リソースの保証部分を使用する論理チャネル選択のような）リソース管理が実行されることができる。一部の実施形態において、中央装置１０５は、よりよい共存を提供するために自由期間のような動作の間に論理チャネル選択を再開することもある。

さらに、上述したように、第２の中央装置１０５ｂが第１の中央装置１０５ａにより動作される第１のピコネット６０５に１つの装置として接続する場合のように、他の中央装置１０５の接続のためにアソシエーションビーコンが使用される。しかしながら、一部の実施形態において、定期的なメッセージ（ビーコン）は、接続のために使用される。定期的なメッセージは、接続を容易にするために指定された間隔でブロードキャストされる。付加的に、上述したように、中央装置１０５が情報を交換した後に、中央装置１０５は、ピコネット間のオーバーヘッドを減少させるために相互に分離される。

図１７は、本発明の実施形態による動作の終了手順を示す図である。図１７に示す動作手順１７００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

一部の実施形態において、第１のピコネットコントローラは、隣接ピコネットが自身の帯域幅を調整することができるようにするために第１のピコネットが終了されていることを隣接ピコネットコントローラに通知することができる。例えば、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５での動作を終了しようとする第１の中央装置１０５ａの意思について第２の中央装置１０５ｂに通知することができる。第１の中央装置１０５ａは、ピコネット６０５での動作を終了する前に第２の中央装置１０５ｂに通知することができる。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、帯域幅を再調整することにより付加の帯域幅を第２のピコネット６１０アプリケーションに使用することができる。したがって、“ｎ”個のピコネットが存在する場合に、帯域幅の改善がｎ／ｎ−１回得られることができる。

ピコネット動作を終了しようとする決定１７０５が第２のピコネット６１０に対してなされる。例えば、ユーザーは、第２の中央装置１０５ｂをシャットダウンするか、そうでなければ、ピコネット動作を終了することを第２の中央装置１０５ｂに命令することによりピコネット６１０で実行されているアプリケーションをターンオフすることに決定し得る。

第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン１７１０を送信する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ＬＢＴ過程７００を実行することにより極めて近接している任意の他のピコネットが同一の周波数帯域で同時に動作しているか否かを判定することができる。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５の存在を継続して認識する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５及び／又は第１の中央装置１０５ａの存在に関する情報をメモリ２２０に記憶することができる。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン１７１０を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためのアソシエーション要請１７１５を送信する。これに応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請１７１５を許可する受諾メッセージ１７２０を送信することができる。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０に対する動作終了から生じる帯域幅解除について第１の中央装置１０５ａに通知する帯域幅解除メッセージ１７２５を送信し、第１の中央装置１０５ａは、第２の中央装置１０５ｂを第１のピコネット６０５から分離する。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０の終了１７３５を行う。付加的に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５が使用する帯域幅の適切な再調整１７４０を行うことができる。

場合によっては、第１の中央装置１０５ａ及び第２の中央装置１０５ｂが相互に直接通信することができないこともある。例えば、中央装置１０５が各中央装置１０５の通信範囲を越えて位置するか又は何らかの障害物が中央装置１０５間に存在し得る。したがって、一部の実施形態において、中央装置１０５は、相互に通信するために装置リレイ方式を使用することができる。

図１８は、本発明の一実施形態による装置リレイ方式を使用する２個のピコネットを示す図である。図１８に示す装置リレイ方式１８００の実施形態は、ただ例示のためのものである。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第１のピコネット６０５及び第２のピコネット６１０は、相互に極めて近接して動作している。例えば、ピコネット６０５及び６１０の両方とも６×６×６ｍ^３領域内で動作することができる。付加的に、ピコネット６０５及び６１０は、相互にちょうど近接したかもしれない。例えば、第１のピコネット６１０が第１のピコネット６０５に近接するように移された可能性もある。もう１つの例では、第２のピコネット６１０が第１のピコネット６０５に極めて近接しつつアクティブされるか又は形成される。

第１のピコネット６０５は、第１の中央装置１０５ａをピコネットコントローラとして含む。また、第１のピコネット６０５は、第１の中央装置１０５ａと関連した、装置Ｄ１ １１０ａのような複数の装置を含む。

第２のピコネット６１０は、第２の中央装置１０５ｂをピコネットコントローラとして含む。また、第２のピコネット６１０は、第２の中央装置１０５ｂと関連した、装置Ｄ２ １１１ｂのような複数の装置を含む。

また、Ｄ２ １１１ｂは、第１のピコネット６０５のサービスエリア内にあるように位置する。このように、Ｄ２ １１１ｂが第１の中央装置１０２ｂと関連していないが、第１の中央装置１０５ａからの通信聴取によるもののように、第１のピコネット６０５での活動を見ることができる。Ｄ２ １１１ｂは、第１のピコネット６０５での活動をモニタリングし、このモニタリングされた活動を第２の中央装置１０５ｂに報告することができる。

図１９は、本発明の実施形態による動作の拡張されたリレイ通信手順を示す図である。図１９に示す動作手順１９００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

第２の中央装置１０５ｂは、拡張されたリレイモードを使用して第１のピコネット６０５内での活動をモニタリングすることができる。各中央装置１０５は、上位階層プロトコルを使用してどの装置が自身のピコネットに接続しようとするかを認識する。例えば、第１の中央装置１０５ａは、Ｄ１ １１０ａと接続するが、Ｄ２ １１１ｂと接続しないことがある。第２の中央装置１０５ｂは、Ｄ２ １１１ｂと接続する。しかしながら、Ｄ２
１１１ｂは、第２の中央装置１０５ｂに対する“聞き取りのみ（listen-only）”リレイとして動作することができる。Ｄ２ １１１ｂは、第１のピコネット６０５の存在及び活動に関する情報を第２の中央装置１０５ｂに中継することができる。したがって、第２の中央装置１０５ｂが第１の中央装置１０５ａと通信することができない場合があるが、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＤモードでさらによく動作するために第１のピコネット６０５での活動に関する情報を受信することができる。

第１の中央装置１０５ａは、Ｄ１ １１０ａ及びＤ２ １１１ｂにより検出されることができるアソシエーションビーコン１９０５を送信する。Ｄ１ １１０ａは、１つの装置として第１のピコネット６０５に接続するためのアソシエーション要請１９１０を送信する。第１の中央装置１０５ａは、上位階層プロトコルを使用してＤ１ １１０ａを第１の中央装置１０５ａが接続することができる装置と判定する。したがって、第１の中央装置１０５ａは、Ｄ１ １１０ａからのアソシエーション要請１９１０を許可するアソシエーション許可メッセージ１９１５を送信する。

付加的に、Ｄ２ １１１ｂは、１つの装置として第１のピコネット６０５に接続するためのアソシエーション要請１９２０を送信する。また、第１の中央装置１０５ａは、上位階層プロトコルを使用してＤ２ １１１ｂを第１の中央装置１０５ａが接続することができない装置と判定する。したがって、第１の中央装置１０５ａは、Ｄ２ １１１ｂからのアソシエーション要請１９１０を拒否するアソシエーション拒否メッセージ１９２５を送信する。Ｄ２ １１１ｂが第１の中央装置１０５ａと関連しなくても、Ｄ２ １１１ｂは、やはり第１の中央装置１０５ａからの通信を聴取することができる。

また、第２の中央装置１０５ｂは、アソシエーションビーコン１９３０を送信する。これに応じて、Ｄ２ １１１ｂは、１つの装置として第２のピコネット６１０に接続するためのアソシエーション要請１９３５を送信する。第２の中央装置１０５ｂは、上位階層プロトコルを使用してＤ２ １１１ｂを第２の中央装置１０５ｂが接続することができる装置と判定する。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、Ｄ２ １１１ｂからのアソシエーション要請１９３５を許可するアソシエーション許可メッセージ１９４０を送信する。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、スキャンピコネット要請１９４５をＤ２ １１１ｂに送信する。スキャンピコネット要請１９４５は、Ｄ２ １１１ｂのみに送信されるメッセージであるか又は第２のピコネット６１０のすべての装置１１０ｂ乃至１１４ｂに送信されるユニキャストメッセージであり得る。スキャンピコネット要請１９４５は、第１のピコネット６０５のような隣接ピコネットで起こる活動をスキャンすることをＤ２ １１１ｂのような１つ以上の装置１１０ｂ乃至１１４ｂに指示するメッセージである。

これに応じて、Ｄ２ １１１ｂは、第１のピコネット６０５に対する活動スキャン１９５０を実行する。活動スキャン１９５０の際に、Ｄ２ １１１ｂは、第１の中央装置１０５ａからの通信をリッスンする。その後に、Ｄ２ １１１ｂは、第１のピコネット６０５で観察された活動に関するレポート１９５５を第２の中央装置１０５ｂに送信する。例えば、Ｄ２ １１１ｂは、第２の中央装置１０５ｂに対する“聞き取りのみ”リレイとして動作し、第１のピコネットの存在に関する情報を中継する。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置１０５ａに対する限定された可視性（visibility）を受信する。第２の中央装置１０５ｂが第１の中央装置１０５ａと通信することはできないが、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードでの動作のために第１の中央装置１０５ａの活動についてわかる。

この後に、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードでの第２のピコネット６１０の開始１９６０を行う。第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０をＣＭモードで動作させるためにレポート１９５５で受信された情報を使用する。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、アソシエーションメッセージング１９６５を通して装置を接続する。

図９、図１２、図１５乃至図１７、及び図２０と図２１は、ピコネット通信のための動作の例示的な手順を示しているが、図９、図１２、図１５乃至図１７、及び図２０と図２１に対して様々な変更がなされ得る。例えば、この図面は、相異な時間で例示的なメッセージ又は信号を図示しているが、１つ以上のメッセージが省略され、修正され、又は再配列される場合もあり、追加のステップ又はメッセージが図９、図１２、図１５乃至図１７、及び図２０と図２１の中の１つ以上に追加される場合もある。

図２０は、同期化されない複数のピコネットに対する共存干渉緩和タイミングを示す図である。図２０に示す共存干渉緩和モード２０００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

一部の実施形態において、同期化されないピコネットは、これらが相互に通信することができないか又は通信しようとしない場合に共存干渉緩和方式を使用する。第１のピコネット６０５及び第２のピコネット６１０が相互に通信することができないか又は通信しようとしない場合に、第２のピコネット６１０は、非同期方式で開始され得る。図２０に示すように、ピコネットＰ１ ６０５、Ｐ２ ６１０、Ｐ３ ２００５、Ｐ４ ２０１０及びＰ５ ２０１５のそれぞれは、他のピコネットとの同期化なしに動作する。したがって、他のピコネットと極めて近接して動作している１つのピコネット、例えば、第２のピコネット６１０の受信器２０２０は、第２のピコネットから送信されるデータはもちろん、他のピコネットから送信されるデータ（その中の一部がオーバーラップされ得る）を受信することができる。したがって、一部の実施形態において、既存のピコネットに及ぼす影響を最小化するために第２のピコネット６１０のような新規ピコネットの論理的な割り当てを知能的に管理する。

図２１は、本発明の一実施形態による論理チャネル選択過程を示す図である。図２１に示す過程２１００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

非同期方式で第２のピコネット６１０を形成しようとする場合に、第２の中央装置１０５ｂは、周波数帯域で論理チャネルをスキャンする。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１０５で、すべての周波数帯域のすべての論理チャネルをスキャンする。第２の中央装置１０５ｂは、１つ以上のピコネットが極めて近接して動作しているか否かを判定するために論理チャネルをスキャンする。

１つ以上のピコネットが発見される場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１１０で、ピコネット情報を収集する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、装置の数、受信信号強度指示子（received signal strength indication：ＲＳＳＩ）などのような関連ピコネット情報を第１の中央装置１０５ａから収集する。この情報は、第１の中央装置１０５ａと第２の中央装置１０５ｂ間の直接通信を通して、例えば、ビーコンのようなメッセージをリスニングするか、又は第２の中央装置１０５ｂが１つの装置として第１のピコネット６０５への接続を通して収集されることができる。付加的に、この関連ピコネット情報は、拡張されたリレイモード通信を通して収集されることができる。第２の中央装置１０５ｂは、この関連ピコネット情報を集めることによりトラフィック推定を取得し、第１のピコネット６０５の装置が第２の中央装置１０５ｂからどのくらい離れているかがわかる。

一部の実施形態において、この関連ピコネット情報は、既存のピコネットの装置の数を含む。例えば、この関連情報は、第１のピコネット６０５が５個の装置１１０ａ乃至１１４ａを含んでいることを示す。第２の中央装置１０５ｂは、この情報を使用して第１のピコネット６０５で直面する干渉の可能性及び第１のピコネット６０５で使用可能な帯域幅の量を決定する。第１のピコネット６０５が相当に多い数の装置を含む場合に、第２の中央装置１０５ｂは、干渉の可能性が大きいと判定する。また、後で第２の中央装置１０５ｂが使用可能な新規ピコネットがないと判定する場合（下記のブロック２１２５を参照）に、第２の中央装置１０５ｂは、この情報を使用して第１のピコネット６０５に併合し、やはり他のピコネットとのアプリケーションをサポートする。

一部の実施形態において、この関連ピコネット情報は、ＲＳＳＩ情報を含む。第２の中央装置１０５ｂは、ＲＳＳＩを使用して第２の中央装置１０５ｂから第１のピコネット６０５の装置までの距離を計算する。また、第２の中央装置１０５ｂは、受信器で予想される信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）を推定する。したがって、第２の中央装置１０５ｂは、直面する干渉の量及び第２のピコネット６１０がサポートすることができるデータ速度を計算することができる。

一部の実施形態において、この関連ピコネット情報は、第１のピコネット６０５の装置が使用している既存のデータ速度を含む。第２の中央装置１０５ｂは、既存のデータ速度を使用して第１のピコネット６０５が耐えることができる第２のピコネット６１０からの干渉の量を計算する。

一部の実施形態において、この関連ピコネット情報は、第１のピコネット６０５の医療装置又はサービス品質（ＱｏＳ）に敏感な装置に関する優先順位情報を含む。第２の中央装置１０５ｂは、優先順位及び／又はＱｏＳ情報を使用してこのような装置をサポートする第１のピコネット６０５に優先順位を与えるように共存の管理を助ける。

第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１１５で収集された情報を処理する。第２の中央装置１０５ｂは、収集された情報を処理することにより新規論理チャネル及び周波数帯域に関する判断を下す。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１２０で、すべての論理チャネルが使用されているか否かを判定する。

すべての論理チャネルが使用されている場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１２５で、使用可能な新規論理チャネルがないと判定する。その後に、第２の中央装置１０５ｂは、第１のピコネット６０５のような既存のピコネットに接続することに決定するか、又はブロック２１０５に戻り、新規論理チャネルが使用可能となるまで過程を繰り返すことができる。

第２の中央装置１０５ｂがブロック２１２０で新規論理チャネルが使用可能であると判定する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１３０で新規論理チャネルを選択する。また、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１２０で確認された使用可能な新規論理チャネルのグループからチャネルを選択するように構成されることができる。

ブロック２１３５で、第２の中央装置１０５ｂは、選択された新規論理チャネルを含む周波数帯域内の既存のピコネットに新規ピコネットＣＭ情報を送信する。第２の中央装置１０５ｂは、図２２に関連してより詳細に後述する通知方式を通してピコネットＣＭ情報を送信することができる。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２１４０で新規論理チャネルを使用して第２のピコネット６１０を開始する。

図２２は、本発明の一実施形態によるＣＭピコネット通知手順を示す図である。図２２に示す手順２２００の実施形態は、ただ例示のためのものにすぎない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態も使用され得る。

一部の実施形態において、通知方式は、ピコネットコントローラがＣＭモードで新規ピコネットを形成することに決定した場合に使用される。ピコネットコントローラが新規ピコネットを確立することに決定した場合に、ピコネットコントローラは、ＣＭモードで新規ピコネットを開始しようとする意思を周波数帯域内の１つ以上の既存のピコネットコントローラに送信することができる。ピコネットコントローラは、ＣＭモードで新規ピコネットを開始しようとする意思をそのピコネットコントローラが通信することができる既存のピコネットコントローラに送信する。この通知方式は、既存のピコネットコントローラが新規ピコネットを認識するように助けるのに使用されることができ、ピコネットが共存のためのよりよい決定を下すように助ける。

例えば、第２の中央装置１０５ｂが第２のピコネット６１０を確立することに決定した場合に、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードで新規ピコネットを開始しようとする意思を第１の中央装置１０５ａに送信する。第２の中央装置１０５ｂは、ブロック２２０５で、ＣＭモードの新規論理チャネルを選択し、既存のピコネットをスキャンする。第２の中央装置１０５ｂは、第１の中央装置１０５ａからアソシエーションビーコン２２１０を検出する。例えば、第２の中央装置１０５ｂは、ピコネット形成の間にＬＢＴ過程７００を実行することにより極めて近接している任意の他のピコネットが同一の周波数帯域で同時に動作しているか否かを判定し得る。

第２の中央装置１０５ｂがアソシエーションビーコン２２１０を検出する場合に、第２の中央装置１０５ｂは、１つの装置としてピコネット６０５に接続するためのアソシエーション要請２２１５を送信する。これに応じて、第１の中央装置１０５ａは、アソシエーション要請２２１５を許可する受諾メッセージ２２２０を送信することができる。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、第２のピコネット６１０がＣＭモードで形成されることを第１の中央装置１０５ａに通知するメッセージ２２２５を送信する。この後に、第１の中央装置１０５ａは、第１のピコネット６０５から第２の中央装置１０５ｂの分離２２３０を行う。この後に、第２の中央装置１０５ｂは、ＣＭモードでの第２のピコネット６１０の開始２２３５を行う。

図２２がピコネット通信のための動作の例示的な手順を示すが、図２２に対して様々な変更がなされ得る。例えば、図２２は、相異な時間で例示的なメッセージ又は信号を図示しているが、１つ以上のメッセージが省略され、修正され、又は再配列され、付加のステップ又はメッセージが図２２に追加され得る。

本発明は、特定の技術の例としてＵＷＢを使用したが、他の無線通信技術にも同様に適用されることができる。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

１０５ 中央装置
１１０〜１１４ 従属装置
２０５ マイクロコントローラ
２１０ 送受信器
２２０ メモリ
２２５ ＵＩ
２５５ マイクロコントローラ
２６０ 送受信器
２６５ アンテナ
２７０ メモリ

Claims (15)

1. 低電力通信が可能なボディエリアネットワークをサポートする装置であって、
   第２のピコネットと共存することができる第１のピコネットを形成し、少なくとも１つの装置を従属装置として前記第１のピコネットを通して接続する制御部と、
   無線通信チャネルを通して前記従属装置と通信する送信器とを有し、
   前記制御部は、前記第２のピコネットに割り当てられたリソースの一部を用いて通信チャネルリソースを選択する際に、前記第２のピコネットの第２の制御部と通信を確立することができる場合には、非干渉モードで動作し、前記第２の制御部と通信を確立することができない場合には、共存干渉緩和モードで動作するように前記第１のピコネットを形成し駆動する
   ことを特徴とする装置。
2. 前記第１のピコネットが非干渉モードで動作する場合に、前記制御部は、
   通信チャネル時間リソースに対して前記第２のピコネットの第２の制御部と交渉する動作及びオフセット同期化方法を使用する動作の中の少なくともいずれか１つを実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記制御部は、前記非干渉モードで、前記第２のピコネットの第２の制御部が前記第２のピコネットに対するリソース使用タイミングを調整することにより前記第１のピコネットとリソースを共有することができるように時間リソース共有モードで動作する
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記制御部は、前記非干渉モードで、前記第２のピコネットの第２の制御部からのメッセージを使用して前記第１のピコネットを開始するオフセット及び前記第１のピコネットが使用することができるデータ速度とデューティサイクルの中の少なくとも１つを決定し、前記第２の制御部は、前記第２のピコネットのすべての装置に対するデータ速度を前記第１のピコネットに対するオフセット開始を許容する特定のデューティサイクルに限定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記制御部は、前記第２のピコネットの第２の制御部から受信された優先順位情報及びサービス品質敏感度情報の中の少なくとも１つを使用して前記共存干渉緩和モードで前記第１のピコネットを開始する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記従属装置の中の少なくとも１つの従属装置は、前記第１のピコネット及び前記第２のピコネットのすべてのサービスエリアに配置され、前記制御部は、前記少なくとも１つの従属装置を通して前記第２のピコネットでの活動をモニタリングする
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記制御部は、前記第２のピコネットから他のピコネットに関する情報を受信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記制御部は、前記第２のピコネットの第２の制御部から拒否メッセージを受信する場合に、前記共存干渉緩和モードで前記第１のピコネットを形成し、前記第２の制御部から要請拒否メッセージを受信したことに応じて、開始する最善のチャネルを探すために追加の論理チャネルを探索する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 低電力無線通信が可能なボディエリアネットワークをサポートする請求項１に記載の装置がピコネットを駆動するための共存方法であって、
   第１のピコネット制御部が第１のピコネットの動作のための動作周波数帯域として第１の周波数帯域を選択するステップと、
   前記動作周波数帯域で少なくとも１つのチャネルをスキャンすることにより前記少なくとも１つのチャネル内で第２のピコネットが動作しているか否かを判定するステップと、
   前記スキャンの結果に従って前記第１のピコネットを形成するステップとを有し、前記第１のピコネットを形成するステップは、
   前記少なくとも１つのチャネル内で前記第２のピコネットが動作しているものと判定されない場合に、前記第１のピコネットをランダムモードで形成するステップと、
   前記少なくとも１つのチャネル内で前記第２のピコネットが動作しているものと判定される場合に、前記第１のピコネットを共存モードで形成するステップとを有する
   ことを特徴とする共存方法。
10. 前記共存モードは、前記制御部が前記第２のピコネットの第２の制御部と通信が可能な場合に設定される非干渉モード及び前記制御部が前記第２のピコネットの第２の制御部と通信が不可能な場合に設定される共存干渉緩和モードの中の少なくとも１つを有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の共存方法。
11. 前記共存モードが前記非干渉モードである場合に、通信チャネル時間リソースに対して前記第２のピコネットの第２の制御部と交渉するステップ及びオフセット同期化方法を使用するステップの中の少なくとも１つのステップが実行される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の共存方法。
12. 前記交渉するステップは、前記第２のピコネットの第２の制御部が前記第２のピコネットに対するリソース使用タイミングを調整することにより前記第１のピコネットとリソースを共有するように時間リソース共有を設定するステップをさらに有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の共存方法。
13. 前記オフセット同期化方法を使用するステップは、
    前記第２のピコネットの第２の制御部からメッセージを受信するステップと、
    前記受信されたメッセージに基づいて前記第１のピコネットを開始するオフセット及び前記第１のピコネットが使用することができるデータ速度及びデューティサイクルの中の少なくとも１つを決定するステップとをさらに有し、
    前記第２の制御部は、前記第２のピコネットのすべての装置に対するデータ速度を前記第１のピコネットに対するオフセット開始を許容する特定のデューティサイクルに限定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の共存方法。
14. 第２の制御部から要求拒否メッセージを受信するに応じて、前記第１のピコネットの動作のための動作周波数帯域として第２の周波数帯域を選択するステップを有し、
    前記第２の周波数帯域を選択するステップは、開始する最善のチャネルを探すために追加の論理チャネルを探索するステップをさらに有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の共存方法。
15. 前記第１のピコネットと極めて近接して動作している少なくとも１つの隣接ピコネットに関するピコネット情報を収集するステップをさらに有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の共存方法。

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