[0001]本出願は、一般にワイヤレス通信に関し、より詳細には、ピアツーピアワイヤレスネットワーク中での衝突管理のためのシステム、方法、およびデバイスに関する。
[0002]多くの電気通信システムでは、いくつかの相互作用する空間的に分離されたデバイス間でメッセージを交換するために、通信ネットワークが使用される。ネットワークは、たとえば、メトロポリタンエリア、ローカルエリア、またはパーソナルエリアであり得る地理的範囲に従って分類され得る。そのようなネットワークは、それぞれ、ワイドエリアネットワーク(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)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、近傍アウェアネットワーク(neighborhood aware network:NAN)、またはパーソナルエリアネットワーク(PAN)と呼ばれることになる。ネットワークはまた、種々のネットワークノードと、デバイスとを相互接続するために使用される交換/ルーティング技術(たとえば、回線交換対パケット交換)と、伝送のために採用される物理的な媒体のタイプ(たとえば、有線対ワイヤレス)と、使用される通信プロトコルの組(たとえば、インターネットプロトコルスイート、SONET(同期型光ネットワーク)、イーサネット(登録商標)など)によって異なる。
[0003]ワイヤレスネットワークは、ネットワーク要素がモバイルであり、したがって動的接続性の必要を有するときに、またはネットワークアーキテクチャが固定ではなくアドホックなトポロジーで形成される場合に、しばしば好適である。ワイヤレスネットワークは、無線、マイクロ波、赤外線、光などの周波数帯域中の電磁波を使用する非誘導伝搬モードでは、無形物理媒体を利用する。ワイヤレスネットワークは、有利には、固定有線ネットワークと比較すると、ユーザモビリティと迅速なフィールド展開とを容易にする。
[0004]ワイヤレスネットワークの複数のユーザがいるとき、データの衝突と損失とを回避するために、ネットワークは、ワイヤレス媒体へのアクセスを調整する手順を提供し得る。ワイヤレスネットワークのユーザの数が増加すると、調整を有する場合でさえ、衝突の可能性はさらに増加し得る。多数のユーザをもつネットワーク中でデータの損失を低減するための改良された方法およびシステムが望ましい。
[0005]本明細書で説明するシステム、方法、デバイス、およびコンピュータプログラム製品は、それぞれいくつかの態様を有し、それらのうちの単一の態様が単独で本発明の望ましい属性を担うとは限らない。以下の特許請求の範囲によって表される本発明の範囲を限定することなしに、いくつかの特徴について以下で手短に説明する。この説明を考察すれば、特に「詳細な説明」と題するセクションを読めば、本発明の有利な特徴が、媒体上にデバイスを導入するときの低減された電力消費をどのように含むかが理解されよう。
[0006]本開示の一態様は、ネットワーク内でワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信する方法を提供する。本方法は、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓とを決定することを含む。第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも前に開始する。本方法は、第1のコンテンション窓の開始時に第1のキャリア検知多重アクセス(CSMA)カウントダウンを開始することをさらに含む。本方法は、第2のコンテンション窓の開始の前に第1のCSMAカウントダウンが終了しないときに第2のCSMAカウントダウンを開始することをさらに含む。本方法は、第1のCSMAカウントダウンの終了のときまたは第2のCSMAカウントダウンの終了のときのいずれか早いときに、準備されたフレームを送信することをさらに含む。
[0007]一実施形態では、本方法は、発見窓内で、第2のコンテンション窓のためのランダム開始時間を決定することをさらに含むことができる。一実施形態では、本方法は、第1のCSMAカウントダウンが第2のコンテンション窓の開始の前に終了するときに準備されたフレームを送信することをさらに含むことができる。一実施形態では、本方法は、第1のコンテンション窓のサイズよりも小さい第1のランダムバックオフカウントを決定することをさらに含むことができる。本方法は、第2のコンテンション窓のサイズよりも小さい第2のランダムバックオフカウントを決定することをさらに含むことができる。
[0008]一実施形態では、第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも大きくなり得る。一実施形態では、スロットにおける第1のコンテンション窓のサイズは、ネットワーク中のデバイスの数の最小5倍であり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは15スロットであり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは31スロットであり得る。
[0009]一実施形態では、ネットワークは、近傍アウェアネットワークをさらに含むことができる。一実施形態では、準備されたフレームは、発見フレームをさらに含むことができる。
[0010]本開示で説明する主題の別の態様は、ワイヤレス媒体を介してネットワーク内で通信するように構成されたワイヤレス通信装置を提供する。本装置は、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓とを決定するように構成されたプロセッサを含む。第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも前に開始する。プロセッサは、第1のコンテンション窓の開始時に第1のキャリア検知多重アクセス(CSMA)カウントダウンを開始するようにさらに構成される。プロセッサは、第2のコンテンション窓の開始の前に第1のCSMAカウントダウンが終了しないときに第2のCSMAカウントダウンを開始するようにさらに構成される。本装置は、第1のCSMAカウントダウンの終了のときまたは第2のCSMAカウントダウンの終了のときのいずれか早いときに、準備されたフレームを送信するように構成された送信機をさらに含む。
[0011]一実施形態では、プロセッサは、発見窓内で、第2のコンテンション窓のためのランダム開始時間を決定するようにさらに構成され得る。一実施形態では、本送信機は、第1のCSMAカウントダウンが第2のコンテンション窓の開始の前に終了するときに準備されたフレームを送信するようにさらに構成され得る。一実施形態では、本プロセッサは、第1のコンテンション窓のサイズよりも小さい第1のランダムバックオフカウントを決定するようにさらに構成され得る。プロセッサは、第2のコンテンション窓のサイズよりも小さい第2のランダムバックオフカウントを決定するようにさらに構成される。
[0012]一実施形態では、第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも大きくなり得る。一実施形態では、スロットにおける第1のコンテンション窓のサイズは、ネットワーク中のデバイスの数の最小5倍であり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは15スロットであり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは31スロットであり得る。
[0013]一実施形態では、ネットワークは、近傍アウェアネットワークをさらに含むことができる。一実施形態では、準備されたフレームは、発見フレームをさらに含むことができる。
[0014]本開示で説明する主題の別の態様は、ワイヤレス媒体を介してネットワーク内で通信するための装置を提供する。本装置は、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓とを決定するための手段を含む。第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも前に開始する。本装置は、第1のコンテンション窓の開始時に第1のキャリア検知多重アクセス(CSMA)カウントダウンを開始するための手段をさらに含む。本装置は、第2のコンテンション窓の開始の前に第1のCSMAカウントダウンが終了しないときに第2のCSMAカウントダウンを開始するための手段をさらに含む。本装置は、第1のCSMAカウントダウンの終了のときまたは第2のCSMAカウントダウンの終了のときのいずれか早いときに、準備されたフレームを送信するための手段をさらに含む。
[0015]一実施形態では、本装置は、発見窓内で、第2のコンテンション窓のためのランダム開始時間を決定するための手段をさらに含むことができる。一実施形態では、本装置は、第1のCSMAカウントダウンが第2のコンテンション窓の開始の前に終了するときに準備されたフレームを送信するための手段をさらに含むことができる。一実施形態では、本装置は、第1のコンテンション窓のサイズよりも小さい第1のランダムバックオフカウントを決定するための手段をさらに含むことができる。本装置は、第2のコンテンション窓のサイズよりも小さい第2のランダムバックオフカウントを決定するための手段をさらに含むことができる。
[0016]一実施形態では、第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも大きくなり得る。一実施形態では、スロットにおける第1のコンテンション窓のサイズは、ネットワーク中のデバイスの数の最小5倍であり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは15スロットであり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは31スロットであり得る。
[0017]一実施形態では、ネットワークは、近傍アウェアネットワークをさらに含むことができる。一実施形態では、準備されたフレームは、発見フレームをさらに含むことができる。
[0018]本開示で説明する主題の別の態様は、実行されたとき、ネットワーク内のワイヤレス通信装置に、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓とを決定することを行わせるコードを含む非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも前に開始する。本媒体は、実行されたとき、装置に、第1のコンテンション窓の開始時に第1のキャリア検知多重アクセス(CSMA)カウントダウンを開始することを行わせるコードをさらに含む。本媒体は、実行されたとき、装置に、第2のコンテンション窓の開始の前に第1のCSMAカウントダウンが終了しないときに第2のCSMAカウントダウンを開始することを行わせるコードをさらに含む。本媒体は、実行されたとき、装置に、第1のCSMAカウントダウンの終了のときまたは第2のCSMAカウントダウンの終了のときのいずれか早いときに、準備されたフレームを送信することを行わせるコードをさらに含む。
[0019]一実施形態では、本媒体は、実行されたとき、装置に、発見窓内で、第2のコンテンション窓のためのランダム開始時間を決定することを行わせるコードをさらに含むことができる。一実施形態では、本媒体は、実行されたとき、装置に、第1のCSMAカウントダウンが第2のコンテンション窓の開始の前に終了するときに準備されたフレームを送信することを行わせるコードをさらに含むことができる。一実施形態では、本媒体は、実行されたとき、装置に、第1のコンテンション窓のサイズよりも小さい第1のランダムバックオフカウントを決定することを行わせるコードをさらに含むことができる。本媒体は、実行されたとき、装置に、第2のコンテンション窓のサイズよりも小さい第2のランダムバックオフカウントを決定することを行わせるコードをさらに含むことができる。
[0020]一実施形態では、第1のコンテンション窓は、第2のコンテンション窓よりも大きくなり得る。一実施形態では、スロットにおける第1のコンテンション窓のサイズは、ネットワーク中のデバイスの数の最小5倍であり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは15スロットであり得る。一実施形態では、第2のコンテンション窓のサイズは31スロットであり得る。
[0021]一実施形態では、ネットワークは、近傍アウェアネットワークをさらに含むことができる。一実施形態では、準備されたフレームは、発見フレームをさらに含むことができる。
[0022]別の態様は、近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信する方法を提供する。ネットワークは、周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される。本方法は、しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓中に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定することを含む。本方法は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することをさらに含む。本方法は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することをさらに含む。本方法は、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信することをさらに含む。
[0023]別の態様は、近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信するように構成されたデバイスを提供する。ネットワークは、周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される。本デバイスは、しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓中に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定するように構成されたプロセッサを含む。プロセッサは、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するようにさらに構成される。プロセッサは、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するようにさらに構成される。本デバイスは、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信するように構成された送信機さらに含む。
[0024]別の態様は、近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信するための装置を提供する。ネットワークは、周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される。本装置は、しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓中に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定するための手段を含む。本装置は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するための手段をさらに含む。本装置は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するための手段をさらに含む。本装置は、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信するための手段をさらに含む。
[0025]別の態様は、実行されたとき、装置に、しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1以上の最小の整数である発見窓間隔Kを決定することを行わせるコードを含む非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。本媒体は、実行されたとき、装置に、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することを行わせるコードをさらに含む。本媒体は、実行されたとき、装置に、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することを行わせるコードをさらに含む。本媒体は、実行されたとき、装置に、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信することを行わせるコードをさらに含む。
[0026]別の態様は、周期的な発見窓を用いて構成された近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信する方法を提供する。本方法は、発見窓利用率に基づいて発見窓間隔Kを決定することを含む。本方法は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することをさらに含む。本方法は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することをさらに含む。本方法は、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信することをさらに含む。
[0027]様々な実施形態では、延期することは、調整値b=max(0,(K−m-1−c))を決定することと、b+m個の発見窓の間延期することとを含むことができる。m-1は、前の送信について計算された整数mを含むことができ、cは、前の送信から経過した発見窓の数を含むことができる。
[0028]様々な実施形態では、発見窓間隔Kを決定することは、発見窓のための送信終了時間を決定することと、発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と送信終了時間を比較することと、送信終了時間がしきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させることと、送信終了時間がしきい値時間よりも短いときにKを減少させることとを含むことができる。Kを増加させることは、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することを含むことができる。Kを増加させることは、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することを含むことができる。Kを減少させることは、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することを含むことができる。Kを減少させることは、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することを含むことができる。
[0029]別の態様は、周期的な発見窓を用いて構成された近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス媒体を介して通信するように構成されたデバイスを提供する。本デバイスは、発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定するように構成されたプロセッサを含む。プロセッサは、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するようにさらに構成される。プロセッサは、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するようにさらに構成される。本デバイスは、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信するように構成された送信機さらに含む。
[0030]様々な実施形態では、プロセッサは、調整値b=max(0,(K−m-1−c))を決定することと、b+m個の発見窓の間延期することとを行うようにさらに構成され得る。m-1は、前の送信について計算された整数mを含むことができ、cは、前の送信から経過した発見窓の数を含むことができる。
[0031]様々な実施形態では、プロセッサは、発見窓のための送信終了時間を決定することと、発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と送信終了時間を比較することと、送信終了時間がしきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させることと、送信終了時間がしきい値時間よりも短いときにKを減少させることとを行うようにさらに構成され得る。様々な実施形態では、プロセッサは、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させるようにさらに構成され得る。様々な実施形態では、プロセッサは、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させるようにさらに構成され得る。様々な実施形態では、プロセッサは、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させるようにさらに構成され得る。
[0032]別の態様は、周期的な発見窓を用いて構成された近傍アウェアネットワーク内でワイヤレス媒体を介して通信するための装置を提供する。本装置は、発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定するための手段を含む。本装置は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するための手段をさらに含む。本装置は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するための手段をさらに含む。本装置は、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信するための手段をさらに含む。
[0033]様々な実施形態では、延期するための前記手段は、調整値b=max(0,(K−m-1−c))を決定するための手段と、b+m個の発見窓の間延期するための手段とを含むことができる。m−1は、前の送信について計算された整数mを含むことができ、cは、前の送信から経過した発見窓の数を含むことができる。
[0034]様々な実施形態では、発見窓間隔Kを決定するための手段は、発見窓のための送信終了時間を決定するための手段と、発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と送信終了時間を比較するための手段と、送信終了時間がしきい値時間以上であるときにKを増加させるための手段と、送信終了時間がしきい値時間よりも短いときにKを減少させるための手段とを含むことができる。Kを増加させるための手段は、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定するための手段を含むことができる。Kを増加させるための手段は、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定するための手段を含むことができる。Kを減少させるための手段は、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定するための手段を含むことができる。Kを減少させるための手段は、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定するための手段を含むことができる。
[0035]別の態様は、実行されたとき、装置に、発見窓利用率に基づいて発見窓間隔Kを決定することと、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと、前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信することとを行わせるコードを含む非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。
[0036]様々な実施形態では、本媒体は、実行されたとき、装置に、調整値b=max(0,(K−m-1−c))を決定することと、b+m個の発見窓の間延期することとを行うことによって延期することを行わせるコードをさらに含むことができる。m−1は、前の送信について計算された整数mを含むことができ、cは、前の送信から経過した発見窓の数を含むことができる。
[0037]様々な実施形態では、本媒体は、実行されたとき、装置に、発見窓のための送信終了時間を決定することと、発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と送信終了時間を比較することと、送信終了時間がしきい値時間以上であるときにKを増加させることと、送信終了時間がしきい値時間よりも短いときにKを減少させることとを行うことによって発見窓間隔Kを決定することを行わせるコードをさらに含むことができる。本媒体は、実行されたとき、装置に、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行わせるコードをさらに含むことができる。本媒体は、実行されたとき、装置に、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行わせるコードをさらに含むことができる。本媒体は、実行されたとき、装置に、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行わせるコードをさらに含むことができる。本媒体は、実行されたとき、装置に、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行わせるコードをさらに含むことができる。
[0038]ワイヤレス通信システムの一例を示す図。
[0039]ワイヤレス通信システムの別の例を示す図。
[0040]図1のワイヤレス通信システム内で採用され得るワイヤレスデバイスの機能ブロック図。
[0041]本開示の態様が採用され得る通信システムの一例を示す図。
[0042]本発明の例示的な実装形態による、NANを発見するためにAPと通信するための、STAのための例示的な発見窓構造を示す図。
[0043]メディアアクセス制御(MAC)フレーム500の例示的な構造を示す図。
[0044]図3のNAN内で採用され得るNAN情報要素(IE)の例示的な属性を示す図。
[0045]図3のNAN内で採用され得るNAN情報要素(IE)の別の例示的な属性を示す図。
[0046]ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図。
[0047]ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図。
[0048]ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図。
[0049]同期のための時間値を含むことができるメッセージを示す図。
[0050]図1のワイヤレスネットワークで動作する、図2のワイヤレスデバイスによって採用され得るCSMA方式において使用される静的開始時間間隔を示す図。
[0051]図2のワイヤレスデバイスによって採用され得る、CSMA方式において使用され得るランダム開始時間間隔を示す図。
[0052]一実施形態による、準備されたフレームを送信する方法のフローチャート。
[0053]一実施形態による、準備されたフレームを送信する別の方法のフローチャート。
[0054]一実施形態による、準備されたフレームを送信する別の方法のフローチャート。
詳細な説明
[0055]「例示的」という単語は、本明細書では「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」であるとして説明されるいかなる実施形態も、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。添付の図面を参照しながら新規のシステム、装置、および方法の様々な態様が以下でより十分に説明される。ただし、本開示は、多くの異なる形態で実施され得、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、本開示が、入念で完全であり、本開示の範囲を当業者に十分に伝達するように、これらの態様が提供される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本発明の任意の他の態様とは無関係に実装されるか、本発明の任意の他の態様と組み合わされるかにかかわらず、本明細書で開示する新規のシステム、装置、および方法の任意の態様を包含するものであることを、当業者は諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様のいくつを使用しても、装置は実装され得、または方法は実施され得る。さらに、本発明の範囲は、本明細書に記載の本発明の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置または方法を包含するものとする。本明細書で開示されるいかなる態様も請求項の1つまたは複数の要素によって実施され得ることを理解されたい。
[0056]本明細書では特定の態様について説明するが、これらの態様の多くの変形形態および置換は本開示の範囲内に入る。好適な態様のいくつかの利益および利点について説明するが、本開示の範囲は特定の利益、使用、または目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、異なるワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および伝送プロトコルに広く適用可能であるものとし、それらのいくつかを例として、好適な態様の図および以下の説明において示す。発明を実施するための形態および各図面は、限定的でなく、本開示の単に例示であり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される。
[0057]ワイヤレスネットワーク技術は、様々なタイプのワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を含むことができる。WLANは、広く使用されるネットワーキングプロトコルを採用して、近接デバイスを互いに相互接続するために使用され得る。しかしながら、本明細書で説明する様々な態様は、ワイヤレスプロトコルなどの任意の通信規格に適用され得る。
[0058]いくつかの実施態様では、WLANは、このワイヤレスネットワークにアクセスする構成要素である様々なデバイスを含む。たとえば、2つのタイプのデバイス、すなわちアクセスポイント(「AP」)および(局または「STA」とも呼ばれる)クライアントが存在することができる。概して、APはWLAN用のハブまたは基地局として働くことができ、STAはWLANのユーザとして働く。たとえば、STAはラップトップコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、モバイルフォンなどであり得る。一例では、STAは、インターネットへのまたは他のワイドエリアネットワークへの一般的接続性を得るためにWiFi(登録商標)(たとえば、IEEE802.11プロトコル)準拠ワイヤレスリンクを介してAPに接続する。いくつかの実装形態では、STAはAPとしても使用され得る。
[0059]アクセスポイント(「AP」)はまた、ノードB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、eノードB、基地局コントローラ(「BSC」)、トランシーバ基地局(「BTS」)、基地局(「BS」)、トランシーバ機能(「TF」)、無線ルータ、無線トランシーバ、または何らかの他の用語を含むか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。
[0060]局「STA」はまた、アクセス端末(「AT」)、加入者局、加入者ユニット、移動局、リモート局、リモート端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、または何らかの他の用語を含むか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッションイニシエーションプロトコル(「SIP」)電話、ワイヤレスローカルループ(「WLL」)局、携帯情報端末(「PDA」)、ワイヤレス接続能力を有するハンドヘルドデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の適切な処理デバイスもしくはワイヤレスデバイスを含み得る。したがって、本明細書で教示される1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラーフォンまたはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、ポータブル通信デバイス、ヘッドセット、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、個人情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽もしくはビデオデバイス、またはサテライトラジオ)、ゲームデバイスまたはシステム、全地球測位システムデバイス、あるいはワイヤレス媒体を介して通信するように構成された任意の他の好適なデバイスに組み込まれ得る。
[0061]局およびAPなどのワイヤレスノードは、802.11ah規格に準拠するネットワークなどのキャリア検知多重アクセス(CSMA)タイプネットワーク中で対話し得る。CSMAは、確率的メディアアクセス制御(MAC)プロトコルである。「キャリア検知」は、媒体上で送信しようと試みるノードが、それ自体の送信を送ろうと試みる前に、キャリア波を検出するためにそれの受信機からのフィードバックを使用し得ることを表す。「多重アクセス」は、複数のノードが共有媒体上で送信および受信し得ることを表す。したがって、CSMAタイプネットワークでは、送信ノードは媒体を検知し、媒体がビジーであった(すなわち、別のノードが媒体上で送信していた)場合、送信ノードはそれの送信を後の時間に延期する。しかしながら、媒体がフリーとして検知された場合、送信ノードは媒体上でそれのデータを送信し得る。
[0062]ノードが媒体上で送信しようと試みる前に、媒体の状態を決定するためにクリアチャネルアセスメント(CCA)が使用される。CCAプロシージャは、ノードの受信機がオンにされ、ノードが、現在、パケットなどのデータユニットを送信していない間に実行される。ノードは、たとえば、パケットのPHYプリアンブルを検出することによってパケットの開始を検出することによって、媒体がクリアであるかどうかを検知し得る。この方法は、比較的弱い信号を検出し得る。したがって、この方法では検出しきい値は低い。代替方法は、電波上で何らかのエネルギーを検出することであり、これはエネルギー検出(ED:energy detection)と呼ばれることがある。この方法は、パケットの開始を検出することよりも比較的困難であり、比較的強い信号しか検出しないことがある。したがって、この方法では検出しきい値はより高い。概して、媒体上での別の送信の検出は、送信の受信電力の関数であり、受信電力は、送信電力から経路損失を減じたものである。
[0063]CSMAは、頻繁に使用されない媒体に対して特に有効であるが、媒体に同時にアクセスしようと試みる多くのデバイスで媒体が混雑した場合に性能劣化が起こり得る。複数の送信ノードが一度に媒体を使用しようと試みると、同時送信間の衝突が生じ得、送信されたデータが損失または破損し得る。1つのノードによる送信は、概して、送信ノードの範囲内にある、媒体を使用する他のノードによってのみ受信される。これは隠れノード問題として知られ、それによって、たとえば、受信ノードに送信することを望む、受信ノードの範囲内にある第1のノードは、受信ノードに現在送信している第2のノードの範囲内になく、したがって、第1のノードは、第2のノードが受信ノードに送信しており、したがって、媒体を占有していることを知ることができない。そのような状況では、第1のノードは、媒体がフリーであることを検知し、送信を開始し得、それにより、次いで受信ノードにおいて衝突と紛失データとが生じ得る。したがって、衝突領域内のすべての送信ノード間で媒体へのアクセスをいくぶん均等に分割しようと試みることによってCSMAの性能を改善するために、衝突回避方式が使用される。特に、媒体の性質、この場合、無線周波数スペクトルのために、衝突回避は衝突検出とは異なる。
[0064]衝突回避(CA:collision avoidance)を利用するCSMAネットワークでは、送信することを望むノードは、最初に、媒体を検知し、媒体がビジーであった場合、ある時間期間の間延期する(すなわち送信しない)。延期期間の後に、ランダムバックオフ期間、すなわち、送信することを望むノードが媒体にアクセスしようと試みない追加の時間期間が続く。バックオフ期間は、同時に媒体にアクセスしようと試みる異なるノード間の競合を解決するために使用される。バックオフ期間はコンテンション窓と呼ばれることもある。バックオフは、媒体にアクセスしようと試みる各ノードが、範囲内で乱数を選定し、媒体にアクセスしようと試みる前に選定された数のタイムスロットの間待機し、異なるノードが媒体に前にアクセスしたかどうかを確認することを含む。スロット時間は、前のスロットの始めに別のノードが媒体にアクセスしたかどうかをノードが常に決定することが可能であるように定義される。特に、802.11規格は指数バックオフアルゴリズムを使用し、指数バックオフアルゴリズムでは、ノードは、スロットを選定し、別のノードと衝突するたびに、範囲の最大数を指数関数的に増加させることになる。一方、送信することを望むノードが、(802.11規格では分散インターフレーム空間(DIFS:Distributed Inter Frame Space)と呼ばれる)指定された時間の間に媒体をフリーとして検知した場合、ノードは、媒体上で送信することが許可される。送信した後に、受信ノードは、受信データの巡回冗長検査(CRC:cyclic redundancy check)を実施し、送信ノードに肯定応答を返送することになる。送信ノードによる肯定応答の受信は、衝突が生じていないことを送信ノードに示すことになる。同様に、送信ノードにおいて肯定応答の受信がないことは、衝突が生じたことと、送信ノードがデータを再送すべきであることとを示す。
[0065]本明細書で説明するワイヤレス通信などのワイヤレス通信では、複数の局は、上記で説明したキャリア検知多重アクセス(CSMA)などのメディアアクセス制御プロトコルを使用して伝送媒体を共有する。いくつかの実施形態では、本明細書でさらに説明するように、様々な付随する利益および欠点をもつ静的開始コンテンション窓(static-start contention windows)が使用され得る。他の実施形態では、異なる付随する利益および欠点をもつランダム開始コンテンション窓が使用され得る。いくつかの実施形態では、静的開始コンテンション窓とランダム開始コンテンション窓(randomized-start contention windows)の組合せを実装することがノードにとって有益であり得る。
[0066]図1Aに、ワイヤレス通信システム100の一例を示す。ワイヤレス通信システム100は、802.11規格などのワイヤレス規格に従って動作することができる。ワイヤレス通信システム100は、STAと通信するAP104を含むことができる。いくつかの態様では、ワイヤレス通信システム100は、2つ以上のAPを含むことができる。さらに、STAは他のSTAと通信することができる。一例として、第1のSTA106aは、第2のSTA106bと通信することができる。別の例として、この通信リンクは図1Aに示していないが、第1のSTA106aは、第3のSTA106cと通信することができる。
[0067]AP104とSTAとの間と、第1のSTA106aなどの個々のSTAと第2のSTA106bなどの別の個々のSTAとの間とのワイヤレス通信システム100における送信のために、様々なプロセスおよび方法が使用され得る。たとえば、信号は、OFDM/OFDMA技法に従って送られ、受信され得る。そうである場合、ワイヤレス通信システム100は、OFDM/OFDMAシステムと呼ばれることがある。代替的に、信号は、CDMA技法に従って、AP104とSTAとの間で送信および受信され、第1のSTA106aなどの個別のSTAと第2のSTA106bなどの別の個別のSTAとの間で送信および受信され得る。そうである場合、ワイヤレス通信システム100はCDMAシステムと呼ばれることがある。
[0068]通信リンクはSTA間で確立され得る。STA間のいくつかの可能な通信を図1Aに示す。一例として、通信リンク112は、第1のSTA106aから第2のSTA106bへの送信を容易にすることができる。別の通信リンク114は、第2のSTA106bから第1のSTA106aへの送信を容易にすることができる。
[0069]AP104は、基地局として働き、基本サービスエリア(BSA)102においてワイヤレス通信カバレージを与えることができる。AP104は、AP104に関連し、また通信のためにAP104を使用するSTAとともに、基本サービスセット(BSS)と呼ばれることがある。
[0070]ワイヤレス通信システム100は、中央AP104を有しないことがあり、むしろ、STA間のピアツーピアネットワークとして機能することができることに留意されたい。したがって、本明細書で説明するAP104の機能は、代替的にSTAのうちの1つまたは複数によって実施され得る。
[0071]図1Bに、ピアツーピアネットワークとして機能することができるワイヤレス通信システム160の一例を示す。たとえば、図1Bのワイヤレス通信システム160は、APの存在なしに、互いと通信することができるSTA106a〜106iを示す。したがって、STA106a〜106iは、干渉を回避して、様々なタスクを達成するためのメッセージの送信および受信を調整するために様々な形で通信するように構成され得る。一態様では、図1Bに示すネットワークは、「近傍アウェアネットワーキング(neighborhood aware networking)」(NAN)として構成され得る。一態様では、NANは、互いと極近傍に配置されたSTA間の通信のためのネットワークを指すことができる。場合によっては、NAN内で動作するSTAは、異なるネットワーク構造に属することができる(たとえば、異なる外部ネットワーク接続を有する独立したLANの一部として異なる家庭または建造物の中のSTA)。
[0072]いくつかの態様では、ピアツーピア通信ネットワーク160上でノード間の通信のために使用される通信プロトコルは、その間にネットワークノード間の通信が発生することができる時間の期間をスケジュールすることができる。STA106a〜106iの間で通信が行われるこれらの時間期間は、可用性窓(availability window)として知られ得る。可用性窓は、下でさらに論じるように、発見間隔またはページング間隔を含むことができる。
[0073]プロトコルはまた、ネットワークのノード間に何の通信も発生しない他の時間期間を定義することができる。いくつかの実施形態では、ピアツーピアネットワーク160が可用性窓内にないとき、1つまたは複数のスリープ状態に入ることができる。代替として、いくつかの実施形態では、ピアツーピアネットワークが可用性窓内にないとき、局106a〜106iの一部はスリープ状態に入ることができる。たとえば、いくつかの局は、ピアツーピアネットワークが可用性窓内にないとき、スリープ状態に入るネットワーキングハードウェアを含むことができるのに対して、STA内に含まれる他のハードウェア、たとえば、プロセッサ、電子ディスプレイなどは、ピアツーピアネットワークが可用性窓内にないとき、スリープ状態に入らない。
[0074]ピアツーピア通信ネットワーク160は、ルートノードになるように1つのノードを割り当てることができ、あるいはマスターノードになるように1つまたは複数のノードを割り当てることができる。図1Bでは、割り当てられたルートノードはSTA106eとして示されている。ピアツーピアネットワーク160において、ルートノードは、そのピアツーピアネットワーク中の他のノードに同期信号を周期的に送信する役目を果たす。ルートノード160eによって送信された同期信号は、その間にノード間の通信が発生する可用性窓を調整するために、他のノード106a〜dおよび106f〜iに関するタイミング基準を提供することができる。たとえば、同期メッセージ172a〜172dは、ルートノード106eによって送信され、ノード106b〜106cおよび106f〜106gによって受信され得る。同期メッセージ172は、STA106b〜cおよび106f〜106gにタイミングソースを与え得る。同期メッセージ172は、将来の可用性窓をスケジュールするための更新を提供することもできる。同期メッセージ172はまた、STA106b〜106cおよび106f〜106gがピアツーピアネットワーク160中に依然として存在することをそれらのSTAに通知するように機能することができる。
[0075]ピアツーピア通信ネットワーク160中のノードのいくつかは、ブランチ同期ノード(branch synchronization node)として機能することができる。ブランチ同期ノードは、ルートノードから受信された可用性窓スケジュールとマスタークロック情報の両方を再送信することができる。いくつかの実施形態では、ルートノードによって送信された同期メッセージは、可用性窓スケジュールとマスタークロック情報とを含むことができる。これらの実施形態では、同期メッセージは、ブランチ同期ノードによって再送信され得る。図1Bでは、STA106b〜106cおよび106f〜106gは、ピアツーピア通信ネットワーク160中のブランチ同期ノードとして機能するものとして示されている。STA106b〜106cおよび106f〜106gは、ルートノード106eから同期メッセージ172a〜172dを受信し、再送信された同期メッセージ174a〜174dとしてその同期メッセージを再送信する。ルートノード106eからの同期メッセージ172を再送信することによって、ブランチ同期ノード106b〜106cおよび106f〜106gは、範囲を拡張し、ピアツーピアネットワーク160の頑強性を改善することができる。
[0076]再送信された同期メッセージ174a〜174dは、ノード106a、106d、106h、および106iによって受信される。これらのノードは、ルートノード106eまたはブランチ同期ノード106b〜106cもしくは106f〜106gのいずれかから受信した同期メッセージを再送信しないという点で、これらのノードは「リーフ(leaf)」ノードとして特徴づけられ得る。いくつかの実施形態では、複数のノードは、本明細書でより詳細に説明するように、同期信号の送信をネゴシエートすることができる。
[0077]同期メッセージ、または同期フレームは周期的に送信され得る。ただし、同期メッセージの周期的送信は、ノード106にとって問題になり得る。これらの問題は、ノード106が、同期メッセージを周期的に送信および/または受信するためにスリープ状態から繰り返し復帰しなければならないことによって生じ得る。ノード106が、電力を節約するためにスリープ状態により長く留まり、ネットワーク上で同期メッセージを送信および/または受信するためにスリープ状態から復帰しないことができれば有益であろう。
[0078]新しいワイヤレスデバイスがNANを用いるロケーションに入ると、ワイヤレスデバイスは、NANに参加する前に、発見および同期情報についてエアウェーブを走査することができる。STAがNANに参加するのに必要な情報がSTAにとって迅速にアクセス可能であれば有益であろう。
[0079]さらに、NAN内のノード106による同期および/または発見メッセージの送信および再送信は、ネットワークに、大量の不要なオーバーヘッドをもたらすことができる。
[0080]図2に、ワイヤレス通信システム100または160内で採用され得るワイヤレスデバイス202において利用され得る様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス202は、本明細書で説明する様々な方法を実装するように構成され得るデバイスの一例である。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、AP104を含むか、またはSTAのうちの1つを含むことができる。
[0081]ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレスデバイス202の動作を制御するプロセッサ204を含むことができる。プロセッサ204は中央処理ユニット(CPU)と呼ばれることもある。読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含むことができるメモリ206は、命令とデータとをプロセッサ204に与えることができる。メモリ206の一部は不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)をも含むことができる。プロセッサ204は、通常、メモリ206内に記憶されたプログラム命令に基づいて、論理演算と算術演算とを実施する。メモリ206中の命令は、本明細書で説明する方法を実装するように実行可能であり得る。
[0082]プロセッサ204は、1つまたは複数のプロセッサとともに実装された処理システムを含むことができるか、またはそれの構成要素であり得る。1つまたは複数のプロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、コントローラ、ステートマシン、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、専用ハードウェア有限ステートマシン、あるいは情報の計算または他の操作を実施することができる任意の他の好適なエンティティの任意の組合せを用いて実装され得る。
[0083]処理システムは、ソフトウェアを記憶するための機械可読媒体をも含むことができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、任意のタイプの命令を意味すると広く解釈されたい。命令は、(たとえば、ソースコード形式、バイナリコード形式、実行コード形式、または他の適切なコード形式の)コードを含むことができる。命令は、1つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、処理システムに本明細書で説明する様々な機能を実施させる。
[0084]ワイヤレスデバイス202はまた、ワイヤレスデバイス202と遠隔ロケーションとの間のデータの送信および受信を可能にするために送信機210および/または受信機212を含むことができるハウジング208を含むことができる。送信機210と受信機212とは組み合わされてトランシーバ214になり得る。アンテナ216は、ハウジング208に取り付けられ、トランシーバ214に電気的に結合され得る。ワイヤレスデバイス202はまた、複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および/または複数のアンテナ(図示せず)を含むことができる。
[0085]送信機210は、異なるパケットタイプまたは機能を有するパケットをワイヤレスに送信するように構成され得る。たとえば、送信機210は、プロセッサ204によって生成された異なるタイプのパケットを送信するように構成され得る。ワイヤレスデバイス202がAP104またはSTA106として実装または使用されるとき、プロセッサ204は、複数の異なるパケットタイプのパケットを処理するように構成され得る。たとえば、プロセッサ204は、パケットのタイプを決定し、それに応じて、パケットおよび/またはパケットのフィールドを処理するように構成され得る。ワイヤレスデバイス202がAP104として実装または使用されるとき、プロセッサ204はまた、複数のパケットタイプのうちの1つを選択し、生成するように構成され得る。たとえば、プロセッサ204は、発見メッセージを含む発見パケットを生成し、特定のインスタンスにどのタイプのパケット情報を使用すべきかを決定するように構成され得る。
[0086]受信機212は、異なるパケットタイプを有するパケットをワイヤレスに受信するように構成され得る。いくつかの態様では、受信機212は、使用されたパケットのタイプを検出し、それに応じて、パケットを処理するように構成され得る。
[0087]ワイヤレスデバイス202はまた、トランシーバ214によって受信された信号のレベルを検出し、定量化するためのエフォートに使用され得る信号検出器218を含むことができる。信号検出器218は、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度および他の信号などの信号を検出することができる。ワイヤレスデバイス202は、信号を処理する際に使用するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)220をも含むことができる。DSP220は、送信のためにパケットを生成するように構成され得る。いくつかの態様では、パケットは物理レイヤデータユニット(PPDU)を含むことができる。
[0088]ワイヤレスデバイス202は、いくつかの態様ではユーザインターフェース222をさらに含むことができる。ユーザインターフェース222は、キーパッド、マイクロフォン、スピーカー、および/またはディスプレイを含むことができる。ユーザインターフェース222は、ワイヤレスデバイス202のユーザに情報を伝達し、および/またはユーザからの入力を受信する、任意の要素または構成要素を含むことができる。
[0089]ワイヤレスデバイス202の様々な構成要素は、バスシステム226によって互いに結合され得る。バスシステム226は、たとえば、データバスを含むことができ、ならびに、データバスに加えて、電力バスと、制御信号バスと、ステータス信号バスとを含むことができる。ワイヤレスデバイス202の構成要素は、何らかの他の機構を使用して、互いに結合されるか、または互いに対する入力を受け付けるかもしくは与え得る。
[0090]いくつかの別々の構成要素が図2に示されているが、それらの構成要素のうちの1つまたは複数は、組み合わされるか、または共通に実装され得る。たとえば、プロセッサ204は、プロセッサ204に関して上記で説明した機能を実装するためだけでなく、信号検出器218および/またはDSP220に関して上記で説明した機能を実装するためにも使用され得る。さらに、図2に示す構成要素の各々は、複数の別個の要素を使用して実装され得る。
[0091]図1Bに示すSTA106a〜106iなどのデバイスは、たとえば、近傍アウェアネットワーキングまたはNANのために使用され得る。たとえば、ネットワーク内の様々な局は、それらの局の各々がサポートするアプリケーションに関して、デバイス間(たとえば、ピアツーピア通信)ベースで互いと通信することができる。発見プロトコルは、安全な通信および低電力消費を確実にしながら、STAが(たとえば、検出パケットを送ることによって)自らを宣伝すること、ならびに(たとえば、ページングまたはクエリパケットを送ることによって)他のSTAによって提供されたサービスを発見することを可能にするために、NAN中で使用され得る。
[0092]近傍アウェアまたはNANでは、STAまたはワイヤレスデバイス202など、ネットワーク中の1つのデバイスは、ルートデバイスまたはノードとして指定され得る。いくつかの実施形態では、ルートデバイスは、ルータなどの専用デバイスではなく、ネットワーク中の他のデバイスのような通常のデバイスであり得る。NANでは、ルートノードは、同期メッセージ、または同期信号もしくはフレームをネットワーク中の他のノードに周期的に送信する役目を果たし得る。ルートノードによって送信された同期メッセージは、その間にノード間で通信が発生する可用性窓を調整するために、他のノードのためのタイミング基準を提供することができる。同期メッセージは、将来の可用性窓のためのスケジュールへの更新を提供することもできる。同期メッセージはまた、STAがピアツーピアネットワーク内中に依然として存在することをそれらのSTAに通知するように機能することができる。
[0093]近傍アウェアネットワーク(NAN)では、ネットワーク上のSTAは、可用性窓を決定するために、ルートSTAによって送信され、ブランチSTAによって再送信された同期メッセージを使用することができる。これらの可用性窓の間、NAN中のSTAは、ネットワーク上の他のSTAからメッセージを送信および/または受信するように構成され得る。他の時間には、NAN上のSTAまたはSTAの一部はスリープ状態にあり得る。たとえば、ワイヤレスデバイス202など、NAN上のSTAは、ルートノードから受信された同期メッセージに少なくとも部分的に基づいて、スリープ状態に入ることができる。いくつかの実施形態では、NAN上のSTAはスリープモードに入ることができ、ここで、STA全体ではなく、STAの1つまたは複数の要素がスリープモードに入ることができる。たとえば、STA202はスリープモードに入ることができ、ここで、送信機210、受信機212、および/またはトランシーバ214は、NAN上で受信された同期メッセージに基づいて、スリープモードに入ることができる。このスリープモードにより、STA202は、電力またはバッテリー寿命を節約することが可能になり得る。
[0094]図3に、本開示の態様が採用され得るNAN320の一例を示す。ネットワークのマスターSTA300は、ノードに同期情報を与える。このようにして、マスターSTA300は、NAN320上のSTAを用いてメッセージ310、311、312、および314を送信および受信するように構成される。
[0095]STA300、302、および304は、NAN320上のノードであり得る。NAN320上のノードとして、STA300、302、および304は、ネットワーク320上の他のSTAにメッセージ312および314を送信することができる。これらのメッセージは、可用性窓の間に他のSTAに送信され得、その時間の間に、各STAは、ネットワーク320上の他のSTAからの送信を送信および/または受信するように構成される。たとえば、STA302は、両方のSTAのための可用性窓の間にSTA304にメッセージ312を送信することができ、ここで、可用性窓は、ルートSTAから受信された同期メッセージに部分的に基づく。
[0096]NAN320上のSTAが、ワイヤレスであり、充電の間に有限量の電力を有するので、STAが、NAN320のSTAの間で同期メッセージを周期的に送信および/または受信するために、スリープ状態から繰り返し復帰しなければ有益である。したがって、STA300、302、および304が、電力を節約するためにスリープ状態により長く留まり、ネットワーク上で同期メッセージを送信および/または受信するためにスリープ状態から復帰しないことができれば有益であろう。
[0097]マスターSTA300は、NAN320内で同期メッセージを周期的に送信することができる。いくつかの実施形態では、同期メッセージは、ネットワーク320中のSTAのための可用性窓の頻度を示すことができ、さらに、同期メッセージの頻度および/または次の同期メッセージまでの間隔を示すことができる。このようにして、マスターSTA300は、ネットワーク320に同期と何らかの発見機能とを与える。マスターSTAはスリープに移行し得ないか、他のノードよりも低頻度でしかスリープし得ないので、マスターSTAは、STA302および304の状態とは独立に、NAN320のための発見およびタイミングを調整することが可能である。このようにして、STA302および304は、この機能についてマスターSTA300に依拠し、電力を節約するためにスリープ状態により長く留まることができる。
[0098]図4に、本発明の例示的な実装形態による、NAN320を発見するための、STAのための例示的な発見窓構造を示す。例示的な発見窓構造400は、持続時間404の発見窓(DW)402と、持続時間408の全体的な発見期間(DP)406の間隔とを含むことができる。いくつかの態様では、通信は、他のチャネルをも介して行われ得る。時間は、時間軸にわたってページの端から端まで水平方向に増加する。
[0099]DW402中に、STAは、発見パケットまたは発見フレームなどのブロードキャストメッセージを通してサービスを広告することができる。STAは、他のSTAによって送信されたブロードキャストメッセージを聴取することができる。いくつかの態様では、DWの持続時間は、時間とともに変化することができる。他の態様では、DWの持続時間は、ある時間期間にわたって固定されたままであることができる。DW402の終端は、図4に示すように、第1の残余時間期間だけ後続のDWの開始から分離され得る。
[0100]持続時間408の全体的な間隔は、図4に示すように、1つのDWの開始から後続のDWの開始までの時間期間を測定することができる。いくつかの実施形態では、持続時間408は、発見期間(discovery period)(DP)と呼ばれることがある。いくつかの態様では、全体的な間隔の持続時間は、時間とともに変化することができる。他の態様では、全体的な間隔の持続時間は、ある時間期間にわたって一定のままであることができる。持続時間408の全体的な間隔の終わりに、DWと残余間隔とを含む別の全体的な間隔が開始することができる。連続する全体的な間隔は、無期限に続くか、または固定時間期間の間継続することができる。STAが送信もしくは聴取していないとき、または送信または聴取することが予想されないとき、STAはスリープまたは節電モードに入ることができる。
[0101]発見クエリは、DW402中に送信される。送信された発見クエリに対するSTA応答は、DP406中に送信される。以下で説明するように、送信されたプローブまたは発見クエリに対する応答を送信するために割り振られる時間は、たとえば、発見クエリを送信するために割り振られる時間と重複するか、発見クエリを送信するために割り当てられる時間に隣接するか、または発見クエリを送信するために割り振られる時間の終端の後の何らかの時間期間にあることができる。
[0102]NAN320についての要求を送ったSTAは、続いて、ビーコンを受信するために起動する。スリープモードまたは省電力モードにあるSTAは、STAによる聴取を可能にするために、ビーコン410の開始時に、起動するか、あるいは通常動作モードまたはフル電力モードに復帰することができる。いくつかの態様では、STAが別のデバイスと通信することを予想する他のときに、または、起動するようにSTAに命令する通知パケットを受信したことの結果として、STAは、起動するか、あるいは通常動作モードまたはフル電力モードに復帰することができる。STAは、STAがビーコン410を受信することを保証するために早く起動することができる。ビーコンは、以下で説明する、STAのプローブ要求に応答するNAN320を少なくとも識別する情報要素を含む。
[0103]DW402の始端および終端は、プローブまたは発見クエリを送信することを望む各STAに多数の方法を介して知られ得る。いくつかの態様では、各STAは、ビーコンを待つことができる。ビーコンは、DW402の始端および終端を指定することができる。
[0104]図5に、メディアアクセス制御(MAC)フレーム500の例示的な構造を示す。いくつかの態様では、メディアアクセス制御フレーム(MAC)500は、上記で説明したビーコン信号410のために利用され得る。図示のように、MACフレーム500は、フレーム制御(fc)フィールド502と、持続時間/識別(dur)フィールド504と、受信機アドレス(a1)フィールド506と、送信機アドレス(a2)フィールド508と、いくつかの態様では、NAN BSSIDを示すことができる宛先アドレス(a3)フィールド510と、シーケンス制御(sc)フィールド512と、タイムスタンプフィールド514と、ビーコン間隔フィールド516と、能力フィールド518と、窓情報を含む情報要素520と、フレーム検査シーケンス(FCS)フィールド522との11個の異なるフィールドを含む。フィールド502〜522は、いくつかの態様では、MACヘッダを含む。各フィールドは1つまたは複数のサブフィールドまたはフィールドからなり得る。たとえば、メディアアクセス制御ヘッダ500のフレーム制御フィールド502は、プロトコルバージョン、タイプフィールド、サブタイプフィールド、および他のフィールドなどの複数のサブフィールドからなり得る。いくつかの実施形態では、能力フィールド518は、マター選好値(MPV)を含むことができる。
[0105]いくつかの態様では、NAN BSSIDフィールド510は、NANデバイスのクラスタを示すことができる。別の実施形態では、各NANは、異なる(たとえば、擬似ランダム)NAN BSSID510を有することができる。一実施形態では、NAN BSSID510は、サービスアプリケーションに基づき得る。たとえば、アプリケーションAによって作成されたNANは、アプリケーションAの識別子に基づくBSSID510を有し得る。いくつかの実施形態では、NAN BSSID510は、標準化団体によって定義され得る。いくつかの実施形態では、NAN BSSID510は、たとえば、デバイスロケーション、サーバにより割り当てられたIDなど、他のコンテキスト情報および/またはデバイス特性に基づき得る。一例では、NAN BSSID510は、NANの緯度および経度ロケーションのハッシュを含むことができる。示されたNAN BSSIDフィールド510は、6オクテット長である。いくつかの実装形態では、NAN BSSIDフィールド510は、4、5、または8オクテット長であり得る。いくつかの実施形態では、AP104は、情報要素中でNAN BSSID510を示すことができる。
[0106]図6に、図3のNAN320内で採用され得るNAN情報要素(IE)600の例示的な属性を示す。様々な実施形態では、たとえば、AP104(図3)など、本明細書で説明する任意のデバイス、または別の互換デバイスは、NAN IE600の属性を送信することができる。たとえば、ビーコン410など、ワイヤレスNAN320中の1つまたは複数のメッセージは、NAN IE600の属性を含むことができる。いくつかの態様では、NAN情報要素600は、上記で説明したように、MACヘッダ500のフィールド520中に含まれ得る。
[0107]図6に示すように、NAN IE600の属性は、属性ID602と、長さフィールド604と、次の発見クエリ窓(DQW)のタイムスタンプフィールド606と、次の発見クエリ窓(DRW)のタイムスタンプフィールド608と、発見クエリ窓(DQW)持続時間フィールド610と、発見応答窓(DRW)持続時間フィールド612と、DQW期間フィールド614と、DRW期間フィールド616と、ビーコン窓フィールド618と、送信アドレスフィールド620とを含む。NAN IE600の属性が、追加のフィールドを含むことができ、フィールドは並べ替えられ、削除され、および/またはリサイズされ得ることを、当業者は諒解されよう。
[0108]図示の属性識別子フィールド602は1オクテット長である。いくつかの実装形態では、属性識別子フィールド602は、2、5、または12オクテット長であり得る。いくつかの実装形態では、属性識別子フィールド602は、信号ごとにおよび/またはサービスプロバイダ間で長さが変化するなど、可変長であり得る。属性識別子フィールド602は、NAN IE600の属性として要素を識別する値を含むことができる。
[0109]長さフィールド604は、NAN IE600の属性の長さまたは後続のフィールドの全長を示すために使用され得る。図6に示す長さフィールド604は、2オクテット長である。いくつかの実装形態では、長さフィールド604は、1、5、または12オクテット長であり得る。いくつかの実装形態では、長さフィールド604は、信号ごとにおよび/またはサービスプロバイダ間で長さが変化するなど、可変長であり得る。
[0110]次のDQWのタイムスタンプフィールド606は、次の発見クエリ窓の開始時間(たとえば、図4に関して上記で説明した次の発見期間406の始端)を示すことができる。様々な実施形態では、開始時間は、絶対タイムスタンプまたは相対タイムスタンプを使用して示され得る。次のDQRのタイムスタンプフィールド608は、次の発見クエリ応答の開始時間(たとえば、図7〜図9に関して以下で説明する次の発見クエリ応答期間の始端)を示すことができる。様々な実施形態では、開始時間は、絶対タイムスタンプまたは相対タイムスタンプを使用して示され得る。
[0111]DQW持続時間フィールド610は、DQWの持続時間(たとえば、図7〜図9に関して以下で説明するDQWの持続時間)を示すことができる。様々な実施形態では、DQW持続時間フィールド610は、DQWの持続時間をms、μs、時間単位(time unit)(T U)、または別の単位で示すことができる。いくつかの実施形態では、時間単位は1024μsであり得る。図示のDQW持続時間フィールド610は2オクテット長である。いくつかの実装形態では、DQW持続時間フィールド610は、4、6、または8オクテット長であり得る。
[0112]DRW持続時間フィールド612は、DRWの持続時間(たとえば、図7〜図9に関して以下で説明するDRWの持続時間)を示すことができる。様々な実施形態では、DRW持続時間フィールド612は、DRWの持続時間をms、μs、時間単位(TU)、または別の単位で示すことができる。いくつかの実施形態では、時間単位は1024μsであり得る。図示のDRW持続時間フィールド612は2オクテット長である。いくつかの実装形態では、DRW持続時間フィールド612は、4、6、または8オクテット長であり得る。
[0113]いくつかの実施形態では、DQW期間フィールド614は、(図7〜図9に関して以下で説明する)DQWの長さを示すことができる。様々な実施形態では、DQW期間フィールド614は、DQWの長さをms、μs、時間単位(TU)、または別の単位で示すことができる。いくつかの実施形態では、時間単位は1024μsであり得る。図示のDQW期間フィールド614は2オクテット長と8オクテット長の間である。いくつかの実装形態では、DQW期間フィールド614は、2、4、6、または8オクテット長であり得る。
[0114]いくつかの実施形態では、DRW期間フィールド616は、(図7〜図9に関して以下で説明する)DRWの長さを示すことができる。様々な実施形態では、DRW期間フィールド616は、DRWの長さをms、μs、時間単位(TU)、または別の単位で示すことができる。いくつかの実施形態では、時間単位は1024μsであり得る。図示のDRW期間フィールド616は2オクテット長と8オクテット長の間である。いくつかの実装形態では、DRW期間フィールド616は、2、4、6、または8オクテット長であり得る。
[0115]ビーコン持続時間フィールド618は、ビーコン窓の持続時間(たとえば、図7〜図9に関して以下で説明するビーコン窓の持続時間)を示すことができる。様々な実施形態では、ビーコン持続時間フィールド618は、ビーコン窓の持続時間をms、μs、時間単位(TU)、または別の単位で示すことができる。いくつかの実施形態では、時間単位は1024μsであり得る。図示のビーコン窓フィールド618は2オクテット長と8オクテット長の間である。いくつかの実装形態では、ビーコン窓フィールド618は、4、6、または8オクテット長であり得る。
[0116]送信アドレスフィールド620は、NAN IE600を送信するノードのネットワークアドレスを示す。いくつかの態様では、図5に関して上記で説明したMACヘッダ500のA3フィールド510は、代わりに、NAN BSSIDに設定されることになる。したがって、NAN IE600は、受信機が、送信機のネットワークアドレスを決定することを可能にするために送信機アドレスフィールド620を与える。
[0117]図6Bに、図3のNAN320内で採用され得るNAN情報要素(IE)650の例示的な属性を示す。様々な実施形態では、たとえば、AP104(図3)など、本明細書で説明する任意のデバイス、または別の互換デバイスは、NAN IE650の属性を送信することができる。たとえば、ビーコン410など、ワイヤレスNAN320中の1つまたは複数のメッセージは、NAN IE650の属性を含むことができる。いくつかの態様では、NAN情報要素650は、上記で説明したように、MACヘッダ500のフィールド520中に含まれ得る。
[0118]NAN情報要素650は、NAN情報要素600と比較してNAN情報要素650から発見クエリ窓タイムスタンプおよび発見クエリ応答窓タイムスタンプが除去されているという点で、NAN情報要素600とは異なる。いくつかの態様では、NAN情報要素650の受信機は、NANクロック基準に同期されたローカルクロック基準が、DQW期間フィールド660で均等に分割された時間として発見クエリ窓開始時間を決定することができる(局クロック mod DQW期間=0)。同様に、発見応答窓開始時間は、いくつかの態様では、NANクロック基準に同期されたローカルクロックがDRW期間フィールド662で均等に分割されたときに基づいて決定され得る(局クロック mod DRW期間=0)。発見クエリ窓または発見応答窓開始時間を決定するこれらの例示的な方法が、いくつかの態様では、局クロック mod ビーコン間隔=0)として発見され得るビーコン窓開始時間を決定するために使用される方法と同様のものであることに留意されたい。
[0119]図7は、ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図である。タイムライン702の一部分701は、下側のタイムライン703として展開される。タイムライン702は、一連のビーコン信号705を示している。展開されたタイムライン703上に示されているのは、発見窓710および発見クエリ応答窓715である。展開されたタイムライン703はまた、1つまたは複数のビーコン窓720a〜bが発見期間内に発生することができることを示している。一実施形態では、同期フレームがビーコン窓中に送信され得る。いくつかの実施形態では、同期フレームは、ビーコン窓内の特定のターゲットビーコン送信時間(TBTT)に送信され得る。図示の実施形態では、発見クエリ窓710は、完全に発見クエリ応答窓715内にある。
[0120]図8は、ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図である。タイムライン802の一部分801は、下側のタイムライン803として展開される。タイムライン802は、一連のビーコン信号805を示している。展開されたタイムライン803上に示されているのは、発見窓810および発見クエリ応答窓815である。展開されたタイムライン803はまた、1つまたは複数のビーコン窓820a〜bが発見期間内に発生することができることを示している。図8の図示の実施形態では、発見クエリ窓810は、発見クエリ応答窓815に重複しない。代わりに、発見クエリ応答窓815は、発見クエリ窓810の終端の直後にくる。
[0121]図9は、ビーコン窓、発見クエリ窓、および発見クエリ応答窓の一実施形態を示すタイミング図である。タイムライン902の一部分は、下側のタイムライン903として展開される。タイムライン902は、一連のビーコン信号905を示している。展開されたタイムライン903上に示されているのは、発見窓910および発見クエリ応答窓915である。展開されたタイムライン903はまた、1つまたは複数のビーコン窓920が発見期間内に発生することができることを示している。図9の図示の実施形態では、発見クエリ窓910のタイミングは、発見クエリ応答窓915のタイミングとは無関係である。
[0122]図10は、同期のための時間値を含むことができるメッセージ1000を示す。上記で説明したように、いくつかの実施形態では、メッセージ1000は、上記で説明したような発見メッセージに対応することができる。メッセージ1000は、発見パケットヘッダ1008を含むことができる。メッセージは、同期に関する時間値1010をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、発見パケットヘッダ1008は時間値1010を含むことができる。時間値は、メッセージ1000を送信するSTA106のクロック信号の現在の時間値に対応することができる。さらに、メッセージ1000は、時間値の精度、または同期においてそれがどのように使用されるかに関係することができる時間値情報1011を含むことができる。一実施形態では、時間値情報1011は、STA106のMPVを含むことができる。メッセージ1000は、発見パケットデータ1012をさらに含むことができる。図10に、同期メッセージとして働く発見メッセージを示すが、他の実施形態によれば、同期メッセージが、発見メッセージとは別に送られ得ることを諒解されたい。その上、本明細書で説明する様々なフィールドが、並べ替えられサイズ変更され得、いくつかのフィールドが省略され得、追加のフィールドが追加され得ることを、当業者は諒解されよう。
[0123]図11は、図1のワイヤレスネットワーク100で動作する、図2のワイヤレスデバイス202によって採用され得るCSMA方式において使用される静的開始時間間隔を示す図である。衝突を回避するために、送信のためにフレームを準備したワイヤレスデバイス202は、最初に、ワイヤレス媒体を検知する。フレームは、たとえば、発見窓402(図4)中に送信のために準備された発見フレームであり得る。ワイヤレスデバイス202は、時間間隔1102によって示すようにワイヤレス媒体がビジーであることを感知することができる。ワイヤレス媒体がビジーである場合、ワイヤレスデバイス202は、DIFS時間間隔1104によって示されるように、DCFフレーム間間隔(DCF Interframe Spacing)(DIFS)などの固定された持続時間の間延期する。DIFS時間間隔の間延期することに加えて、ワイヤレスデバイス202はまた、時間間隔1106によって示すようにコンテンション窓(contention window)(CW_start)のある部分の間延期することができる。コンテンション窓1106は、タイムスロット1108によって示すようにいくつかのタイムスロットに分割される。ワイヤレスデバイス202は、DIFS時間間隔1104を超えてワイヤレス媒体へのアクセスをさらに延期するために、コンテンション窓1106内のタイムスロットの数を擬似ランダムに選択する。これは、コンテンションウインドウ1106内のスロットの数より小さいか等しいいくつかの数のスロットを選択する、ランダムバックオフカウント(random backoff count)(Cnt_start)1110の時間間隔によって示される。
[0124]ランダムバックオフカウント1110を選択した後、ワイヤレスデバイス202はさらに、ランダムバックオフカウント1110の各スロット1108の間、延期し、ワイヤレス媒体を検知する。ワイヤレス媒体がランダムバックオフカウント1110の期間の間、アイドルであり続ける場合、ワイヤレスデバイス202は、次のフレーム1112によって示されるように、フレームを送信することができる。ランダムバックオフカウント1110のスロットのいずれかの間にワイヤレス媒体がビジーであるとワイヤレスデバイス202が検知する場合、ワイヤレスデバイス202は、媒体がアイドルになるまで待機し、DIFS期間の間延期し、次いで、バックオフカウント1110を再開する。たとえば、ランダムバックオフカウント1110は、6つのスロットになるように擬似ランダムに決定され得る。3つのスロットの間延期した後、ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレス媒体がビジーであると検知することができる。それに応じて、ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレス媒体がアイドルになるまで待機し、DIFS期間の間延期し、次いで、3つの追加のスロットについてカウントダウンを再開する。したがって、送信を試みる複数のデバイスは、異なる数のスロットを選択することになり、したがって、各々は、衝突を回避し、各ワイヤレスデバイス202が準備されたフレームを送信することを可能にするために、異なる時間量の間延期することになる。
[0125]様々な実施形態では、ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレス媒体を求める競合に勝った後に、1つまたは複数の追加のフレーム1113を送信することができる。追加のフレーム1113は、短いフレーム間スペース(SIFS)によって分離され得る。追加のフレーム1113の数は、最大N1に限定され得る。様々な実施形態では、N1は、約1と約10との間、約2と約5との間、およびより詳細には、約3であり得る。追加または代替として、フレームの送信によって占有される総時間は、最大T1に制限され得る。様々な実施形態では、T1は、約0.5msと約1.5msとの間、約0.75msと0.125msとの間、およびより詳細には、約1msであり得る。
[0126]コンテンション窓1106のサイズは、失敗した送信の数の関数であり得る。たとえば、コンテンション窓1106の初期サイズは、成功した送信の後に使用される最小コンテンション窓サイズ(CWmin)に設定され得る。コンテンション窓1106のサイズが最小サイズにあるとき、ランダムバックオフのために選択されるスロットの数は、最小サイズより小さいか等しくなるように選択される。送信が失敗した場合、衝突が発生した可能性があると仮定することができる。したがって、コンテンション窓1106のサイズ(すなわち、スロットの数)が増加され得、したがって、ランダムバックオフカウント1110がより大きくなる可能性が高くなる。たとえば、コンテンション窓1106のサイズは、コンテンション窓1106のサイズが最大サイズ(CWmax)になるまで、失敗したフレーム送信ごとに2倍になることができる。
[0127]ネットワーク100内にあり、同じワイヤレス媒体を求めて競合するワイヤレスデバイスの数は、CSMA機構の性能に影響を及ぼすことができる。ネットワーク内で動作するデバイスの数が増加すると、CSMA機構は、密なネットワークのための送信を適切にサポートすることができないことがある。たとえば、非限定的な例として、コンテンション窓が10スロットに設定されるが、ワイヤレス媒体を求めて競合する30個以上のデバイスが存在する場合、いくつかのワイヤレスデバイスが同じランダムバックオフカウント1110を選定することができる可能性がある。これは、衝突につながり、および/または準備されたデータをワイヤレスデバイス202が送信することを可能にするためにワイヤレス媒体が十分にアイドルになるのを待つとき、デバイスが長時間の延期を経験することになり得る。いくつかの実施形態では、コンテンション窓1106サイズは、NAN中のデバイスの数に基づいて選定され得る。たとえば、コンテンション窓1106サイズは、NAN中のデバイスの数の約2倍〜約10倍になり得る。一実施形態では、コンテンション窓1106サイズは、NAN中のデバイスの数の約3倍〜約7倍になり得、より詳細には、NAN中のデバイスの数の約5倍になり得る。
[0128]本明細書で説明する1つまたは複数の実施形態によれば、CSMA機構は、より多くのユーザをサポートするように修正され得る。たとえば、本明細書で説明する実施形態による修正によって、アクセスポイント104がより多数のワイヤレスデバイスをサポートすることが可能になり得る。加えて、より多数のワイヤレスデバイスがより効率的にワイヤレス媒体にアクセスすることができる。加えて、「無駄な」時間デューがより少なくなり得、CSMA機構の全体的な効率が改善され得る。たとえば、(図11に関して上記で説明したコンテンション窓1106などの)比較的大きい静的開始コンテンション窓は、非NANデバイスからのトラフィックに過剰な延期を生じることがある。したがって、一実施形態によれば、ワイヤレスデバイス202は、図12に関して以下で説明するようにランダム開始コンテンション窓を実装することができる。いくつかの実施形態では、ランダム開始コンテンション窓は、デバイス202を、過剰な時間量(たとえば、発見窓40全体)の間起動したままにすることがある。いくつかの実施形態では、静的開始コンテンション窓およびランダム開始コンテンション窓は、組み合わせて実装され得る。
[0129]図12は、図2のワイヤレスデバイス202によって採用され得る、CSMA方式において使用され得るランダム開始時間間隔を示す図である。この実施形態に従って、ランダム開始時間(T_start)1201と呼ばれる追加の時間期間が与えられる。一実施形態では、デバイス202は、発見窓402(図4)内でランダム開始時間(T_start)1201を選定することができる。たとえば、デバイス202は、発見窓402内で一様分布を使用してランダムにまたは擬似ランダムにT_start1203を選定することができる。いくつかの実施形態では、デバイス202がパケットを送信する準備ができたとき、発見窓402の一部分がすでに経過していることがある。いくつかの実施形態では、デバイス202は、発見窓402の残りの部分の内で一様分布を使用してランダムにまたは擬似ランダムにT_start1203を選定することができる。
[0130]衝突を回避するために、送信のためにフレームを準備したワイヤレスデバイス202は、最初に、ランダム開始時間(T_start)1201が経過するまで待機する。フレームは、たとえば、発見窓402(図4)中に送信のために準備された発見フレームであり得る。ワイヤレスデバイス202は、次いで、ワイヤレス媒体を感知する。ワイヤレスデバイス202は、時間間隔1202によって示すようにワイヤレス媒体がビジーであることを感知することができる。ワイヤレス媒体がビジーである場合、ワイヤレスデバイス202は、DIFS時間間隔1204によって示されるように、DCFフレーム間間隔(DIFS)などの固定された持続時間の間延期する。DIFS時間間隔の間延期することに加えて、ワイヤレスデバイス202はまた、時間間隔1206によって示すようにランダムコンテンション窓(CW_randomized_start)のある部分の間延期することができる。ランダムコンテンション窓1206は、タイムスロット1208によって示すようにいくつかのタイムスロットに分割される。ワイヤレスデバイス202は、DIFS時間間隔1204を超えてワイヤレス媒体へのアクセスをさらに延期するために、ランダムコンテンション窓1206内のタイムスロット数を擬似ランダムに選択する。これは、ランダムコンテンション窓1206中のスロットの数より小さいか等しいいくつかの数のスロットを選択する、ランダムバックオフカウント(Cnt_randomized_start)1210の時間間隔によって示される。
[0131]ランダムバックオフカウント1210を選択した後、ワイヤレスデバイス202はさらに、ランダムバックオフカウント1210の各スロット1208の間、延期し、ワイヤレス媒体を検知する。ワイヤレス媒体がランダムバックオフカウント1210の期間の間、アイドルであり続ける場合、ワイヤレスデバイス202は、次のフレーム1212によって示されるように、フレームを送信することができる。ランダムバックオフカウント1210のスロットのいずれかの間にワイヤレス媒体がビジーであるとワイヤレスデバイス202が検知する場合、ワイヤレスデバイス202は、媒体がアイドルになるまで待機し、DIFS期間の間延期し、次いで、バックオフカウント1210を再開する。たとえば、ランダムバックオフカウント1210は、6つのスロットになるように擬似ランダムに決定され得る。3つのスロットの間延期した後、ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレス媒体がビジーであると検知することができる。それに応じて、ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレス媒体がアイドルになるまで待機し、DIFS期間の間延期し、次いで、3つの追加のスロットについてカウントダウンを再開する。したがって、送信を試みる複数のデバイスは、異なる数のスロットを選択することになり、したがって、各々は、衝突を回避し、各ワイヤレスデバイス202が準備されたフレームを送信することを可能にするために、異なる時間量の間延期することになる。
[0132]ランダムコンテンション窓1206のサイズは、失敗した送信の数の関数であり得る。たとえば、ランダムコンテンション窓1206の初期サイズは、成功した送信の後に使用される最小ランダムコンテンション窓サイズ(CWmin)に設定され得る。ランダムコンテンション窓1206のサイズが最小サイズにあるとき、ランダムバックオフのために選択されるスロットの数は、最小サイズより小さいか等しくなるように選択される。送信が失敗した場合、衝突が発生した可能性があると仮定することができる。したがって、ランダムコンテンション窓1206のサイズ(すなわち、スロットの数)が増加され得、したがって、ランダムバックオフカウント1210がより大きくなる可能性が高くなる。たとえば、ランダムコンテンション窓1206のサイズは、ランダムコンテンション窓1206のサイズが最大サイズ(CWmax)になるまで、失敗したフレーム送信ごとに2倍になることができる。
[0133]上記で説明したように、いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイス202は、コンテンション窓(CW_start)1106(図11)とランダムコンテンション窓(CW_randomized_start)1206(図12)の両方を実装することができる。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、発見窓402(図4)内でコンテンション窓(CW_start)1106とランダムコンテンション窓(CW_randomized_start)1206とを定義することができる。上記で説明したように、CW_randomized_start1206は、発見窓402内で一様に選定されるランダム開始時間であり得る。いくつかの実施形態では、CW_randomized_start1206は、発見窓402の残りの部分の内で一様に選定されるランダム開始時間であり得る。ワイヤレスデバイス202は、図11に関して上記で説明したように、CW_start1106に基づいて第1のランダムバックオフカウントCnt_start1110を選定することができる。ワイヤレスデバイス202は、図12に関して上記で説明したように、CW_randomized_start1206に基づいて第2のランダムバックオフカウントCnt_randomized_start1210を選定することができる。
[0134]いくつかの実施形態では、ランダムコンテンション窓1206サイズは、NAN中のデバイスの数に基づいて選定され得る。たとえば、ランダムコンテンション窓1206サイズは、NAN中のデバイスの数の約2倍〜約10倍になり得る。一実施形態では、ランダムコンテンション窓1206サイズは、NAN中のデバイスの数の約3倍〜約7倍になり得、より詳細には、NAN中のデバイスの数の約5倍になり得る。いくつかの実施形態では、ランダムコンテンション窓1206サイズは、コンテンション窓1106サイズよりも小さくなり得る。たとえば、ランダムコンテンション窓1206は、約0〜約31スロットになり得、より好ましくは、約15スロットになり得る。コンテンション窓1106は、約0〜約100スロットになり得る。様々な実施形態では、コンテンション窓の「サイズ」は、最大バックオフカウントを指すことができる。
[0135]図13に、一実施形態による、準備されたフレームを送信する方法のフローチャート1300を示す。様々な実施形態では、準備されたフレームは、フレーム500(図5)などの発見フレームであり得る。本方法は、図1A〜図1Bに示したSTA106a〜106iのいずれかのうちの図2に示したワイヤレスデバイス202など、本明細書で説明するデバイスによって全体的にまたは部分的に実装され得る。図示された方法について、図1A〜図1Bに関して上記で説明したワイヤレス通信システム100および160と図2に関して上記で説明したワイヤレスデバイス202とに関して本明細書で説明したが、図示された方法が、本明細書で説明する別のデバイス、または任意の他の好適なデバイスによって実装され得ることが当業者には諒解されよう。本明細書では、図示された方法について、特定の順序に関して説明するが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実施されるか、または省略され得、さらなるブロックが追加され得る。
[0136]最初に、ブロック1302において、ワイヤレスデバイス202は、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓と(CW_startとCW_randomized_startと)を決定する。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、図11に関して上記で説明したように、コンテンション窓(CW_start)1106の開始時間および/またはサイズを決定することができる。ワイヤレスデバイス202は、図12に関して上記で説明したように、ランダムコンテンション窓(CW_randomized_start)1206の開始時間および/またはサイズを決定することができる。一実施形態では、ワイヤレスデバイス202は、その後にランダムコンテンション窓(CW_randomized_start)1206が開始することができるランダム開始時間T_startを決定することができる。一実施形態では、第1のコンテンション窓(CW_start)は、発見窓402(図4)の開始の後に開始することができる。
[0137]一実施形態では、T_startおよび/または第2のコンテンション窓の開始は、発見窓全体内で一様分布に基づいてランダムにまたは擬似ランダムに選択される。一実施形態では、T_startおよび/または第2のコンテンション窓の開始は、発見窓の残りの部分の内で一様分布に基づいてランダムにまたは擬似ランダムに選択される。
[0138]次に、ブロック1304において、ワイヤレスデバイス202は、第1のバックオフカウントと第2のバックオフカウントと(Cnt_startとCnt_randomized_startと)を決定する。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、図11に関して上記で説明したように、第1のバックオフカウント(Cnt_start)1110を決定することができる。ワイヤレスデバイス202は、図12に関して上記で説明したように、第2のバックオフカウント(Cnt_randomized_start)1210を決定することができる。様々な実施形態では、第1のバックオフカウントと第2のバックオフカウントと(Cnt_startとCnt_randomized_startと)はランダムに選定される。様々な実施形態では、第1のバックオフカウントと第2のバックオフカウントと(Cnt_startとCnt_randomized_startと)は、それぞれ、第1のコンテンション窓および第2のコンテンション窓(CW_startおよびCW_randomized_start)のサイズ以下のランダム値として選定される。
[0139]いくつかの実施形態では、第1のコンテンション窓(CW_start)は、第2のコンテンション窓(CW_randomized_start)よりも大きい。いくつかの実施形態では、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓と(CW_startとCW_randomized_startと)のうちの1つまたは複数は、NAN中のデバイスの数に基づく。いくつかの実施形態では、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓と(CW_startとCW_randomized_startと)のうちの1つまたは複数は、NAN中のデバイスの数の少なくとも5倍であり得る。いくつかの実施形態では、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓と(CW_startとCW_randomized_startと)のうちの1つまたは複数は、NAN中のデバイスの数の5倍であり得る。いくつかの実施形態では、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓と(CW_startとCW_randomized_startと)のうちの1つまたは複数は、15であり得る。
[0140]次いで、ブロック1306において、ワイヤレスデバイス202は、CW_startの開始時に、Cnt_startから開始するカウントダウン(cd_start)を開始する。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、図11に関して上記で説明したように、ビジー媒体1102がフリーになるまで待機することができる。デバイス202は、DIFS1104の間にフリーにすべき媒体を検出した後に、Cnt_start1110から開始するCSMAカウントダウン(cd_start)を開始することができる。したがって、デバイス202は、第1のコンテンション窓(CW_start)1106の開始時にCSMAカウントダウン(cd_start)を開始することができる。
[0141]その後、ブロック1308において、ワイヤレスデバイス202は、CW_randomized_startの前にカウントダウン(cd_start)が終了したかどうかを決定する。一実施形態では、ワイヤレスデバイス202は、図12に関して上記で説明したように、T_start1201の前にカウントダウン(cd_start)が終了したかどうかを決定する。たとえば、T_start1201が経過する前に第1のコンテンション窓CW_start1106中のカウントダウン(cd_start)が0に達した場合、ワイヤレスデバイス202は、ブロック1310において、準備されたフレーム500(図5)を送信することに進む。一方、第1のコンテンション窓CW_start1106中のカウントダウン(cd_start)が0に達する前にT_start1201が経過した場合、ワイヤレスデバイス202は、ブロック1312に進む。
[0142]その後、ブロック1312において、第1のコンテンション窓CW_start1106中のカウントダウン(cd_start)が0に達する前にT_start1201が経過した後、ワイヤレスデバイス202は、Cnt_randomized_startから開始するカウントダウン(cd_randomized_start)を開始する。たとえば、ワイヤレスデバイス202は、図12に関して上記で説明したように、ビジー媒体1202がフリーになるまで待機することができる。デバイス202は、DIFS1204の間にフリーにすべき媒体を検出した後に、Cnt_randomized_start1210から開始するCSMAカウントダウン(cd_randomized_start)を開始することができる。したがって、デバイス202は、第2のコンテンション窓(CW_randomized_start)1206の開始時にCSMAカウントダウン(cd_randomized_start)を開始することができる。
[0143]次に、ブロック1314において、ワイヤレスデバイス202は、カウントダウン(cd_startまたはcd_randomized_start)のいずれか早い方が終了したときに準備されたフレームを送信する。たとえば、cd_randomized_startの前にcd_startが0に達する場合、ワイヤレスデバイス202は、cd_startが0に達するときにフレーム500(図5)を送信することができる。一方、cd_startの前にcd_randomized_startが0に達する場合、ワイヤレスデバイス202は、cd_randomized_startが0に達するときにフレーム500を送信することができる。したがって、ワイヤレスデバイス202は、ランダム開始コンテンション窓1206(図12)の効率の増加を使用するが、静的開始コンテンション窓1106(図11)よりも長く待機することなしに、準備されたフレームの送信を求めて競合することができる
[0144]一実施形態では、図13に示した方法は、決定回路と、カウントダウン回路と、送信回路とを含むことができるワイヤレスデバイス中に実装され得る。ワイヤレスデバイスが、本明細書で説明する簡略化されたワイヤレスデバイスよりも多くの構成要素を有することができることを、当業者は諒解されよう。本明細書で説明するワイヤレスデバイスは、特許請求の範囲の範囲内の実装形態のいくつかの顕著な特徴を説明するのに有用な構成要素のみを含む。
[0145]決定回路は、第1のコンテンション窓と第2のコンテンション窓とを決定すること、第1のバックオフカウントと第2のバックオフカウントとを決定すること、および/または第2のコンテンション窓の開始の前に第1のカウントダウンが終了するかどうかを決定するように構成され得る。決定回路は、図13のブロック1302、1304、および1308のうちの少なくとも1つを実施するように構成され得る。決定回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、決定するための手段は決定回路を含むことができる。
[0146]カウントダウン回路は、CSMAカウントダウンを開始および/または維持するように構成され得る。カウントダウン回路は、図13のブロック1306および1312のうちの少なくとも1つを実施するように構成され得る。カウントダウン回路は、プロセッサ204(図2)と、メモリ206(図2)と、送信機210(図2)と、受信機212(図2)と、アンテナ216(図2)と、トランシーバ214(図2)とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、カウントダウンを開始するための手段は決定回路を含むことができる。
[0147]送信回路は、準備されたフレームを選択的に送信するように構成され得る。送信回路は、図13のブロック1310および1314のうちの少なくとも1つを実施するように構成され得る。送信回路は、送信機210(図2)と、アンテナ216(図2)と、トランシーバ214(図2)とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、送信するための手段が送信回路を含むことができる。
[0148]いくつかの実施形態では、NAN中に多数のSTA106があり得る。したがって、いくつかの実施形態では、所与のDW402(図4)は、送信しようと試みるあらゆるSTA106を適応するのに十分長くないことがある。場合によっては、ワイヤレス媒体を求める過剰な競合は、ネットワーク性能を低下させることがある。いくつかの実施形態では、STA106は、発見フレームを送信しようと試みる前に、ランダムまたは擬似ランダム数のDW402(図4)の間延期するように構成され得る。
[0149]図14に、一実施形態による、準備されたフレームを送信する別の方法のフローチャート1400を示す。様々な実施形態では、準備されたフレームは、フレーム500(図5)などの発見フレームであり得る。本方法は、図1A〜図1Bに示したSTA106a〜106iのいずれかのうちの図2に示したワイヤレスデバイス202など、本明細書で説明するデバイスによって全体的にまたは部分的に実装され得る。図示された方法について、図1A〜図1Bに関して上記で説明したワイヤレス通信システム100および160と図2に関して上記で説明したワイヤレスデバイス202とに関して本明細書で説明したが、図示された方法が、本明細書で説明する別のデバイス、または任意の他の好適なデバイスによって実装され得ることが当業者には諒解されよう。本明細書では、図示された方法について、特定の順序に関して説明するが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実施されるか、または省略され得、さらなるブロックが追加され得る。
[0150]最初に、ブロック1402において、デバイス202は、しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓中に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1以上の最小の整数であり得る発見窓間隔Kを決定することができる。一実施形態では、たとえば、DW402(図4)は、M個の発見フレーム送信を適応するのに十分な長さしかないことがある。別の実施形態では、NANは、M個のデバイスにサイズ決定され得る。
[0151]一実施形態では、Kの値は動作中に適応され得る。たとえば、Kの値は、ネットワーク中のSTAの数および/またはデバイス202によって検出されたSTAの数に従って適応され得る。たとえば、Kの値は、送信デバイス202の近傍にあるSTAの数が増加するにつれて低減され得る。一実施形態では、デバイス202は、以下の式1に従って、NANに関連するデバイスNの数に基づいてKを選定することができる。
[0152]上記の式1に示すように、デバイス202は、しきい値確率P以下で、競合するデバイスの数が競合するデバイスMのターゲット最大数よりも多くなるようにKを選定することができる。様々な実施形態では、Mは、たとえば、1など、約1と約10との間であり得る。いくつかの実施形態では、Mは、たとえば、1%、5%、または10%など、Nの割合として決定され得る。様々な実施形態では、Pは、たとえば、0.1など、約0.05と約0.15との間であり得る。したがって、デバイス202は、式1を満たす最小のKを決定することができ、ここで、erfcは相補誤差関数である。
[0153]次に、ブロック1404において、デバイス202は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択する。様々な実施形態では、デバイス202は、ランダムまたは擬似ランダム一様分布関数に基づいてmを選択することができる。いくつかの実施形態では、非一様分布関数が使用され得る。
[0154]次いで、ブロック1406において、デバイス202は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期する。言い換えれば、デバイス202は、間隔Kを選定するたびに、その間隔内のm番目の発見窓402(図4)中に送信を求めて競合し得る。送信後に、それは、元の間隔Kの終了まで効果的に待機し、次いで、次の間隔K内で新しいmを決定することができる。
[0155]一実施形態では、たとえば、デバイス202は、式2に従って調整値bを決定することができ、ここで、m-1は、前の送信のために計算された整数mであり、cは、前の送信から経過した発見窓の数である。デバイス202は、次の発見フレームを求めて競合する前に、b+m個の発見窓の間延期することができる。したがって、デバイス202は、追加のm個の発見窓を延期する前に最後の間隔Kの残りの部分が経過するのを待機することができる。
[0157]その後、ブロック1408において、デバイス202は、延期した後に次の発見窓中に発見フレームを送信する。たとえば、デバイス202は、発見窓のランダムまたは擬似ランダム数mに加えて最後の間隔Kの任意の残りの部分の間延期した後に、送信を求めて競合することができる。
[0158]一実施形態では、図14に示す方法は、決定回路と、選択回路と、延期回路と、送信回路とを含むことができるワイヤレスデバイス中に実装され得る。ワイヤレスデバイスが、本明細書で説明する簡略化されたワイヤレスデバイスよりも多くの構成要素を有することができることを、当業者は諒解されよう。本明細書で説明するワイヤレスデバイスは、特許請求の範囲の範囲内の実装形態のいくつかの顕著な特徴を説明するのに有用な構成要素のみを含む。
[0159]決定回路は、発見窓間隔Kを決定するように構成され得る。決定回路は、少なくとも図14のブロック1402を実施するように構成され得る。決定回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、決定するための手段は決定回路を含むことができる。
[0160]選択回路は、ランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するように構成され得る。選択回路は、図14の少なくともブロック1404を実施するように構成され得る。選択回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、選択するための手段が選択回路を含むことができる。
[0161]延期回路は、少なくともm個の発見窓の間延期するように構成され得る。延期回路は、図14の少なくともブロック1406を実施するように構成され得る。延期回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、延期するための手段は延期回路を含むことができる。
[0162]送信回路は、発見フレームを送信するように構成され得る。送信回路は、図14の少なくともブロック1408を実施するように構成され得る。送信回路は、送信機210(図2)と、アンテナ216(図2)と、トランシーバ214(図2)とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、送信するための手段が送信回路を含むことができる。
[0163]図15に、一実施形態による、準備されたフレームを送信する別の方法のフローチャート1500を示す。様々な実施形態では、準備されたフレームは、フレーム500(図5)などの発見フレームであり得る。本方法は、図1A〜図1Bに示したSTA106a〜106iのいずれかのうちの図2に示したワイヤレスデバイス202など、本明細書で説明するデバイスによって全体的にまたは部分的に実装され得る。図示された方法について、図1A〜図1Bに関して上記で説明したワイヤレス通信システム100および160と図2に関して上記で説明したワイヤレスデバイス202とに関して本明細書で説明したが、図示された方法が、本明細書で説明する別のデバイス、または任意の他の好適なデバイスによって実装され得ることが当業者には諒解されよう。本明細書では、図示された方法について、特定の順序に関して説明するが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実施されるか、または省略され得、さらなるブロックが追加され得る。
[0164]最初に、ブロック1502において、デバイス202は、発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定することができる。様々な実施形態では、利用性は、利用可能な数の中から使用される送信スロットの数、利用可能な送信時間の中から使用される送信時間の量などを含むことができる。たとえば、DW402(図4)は、M個の発見フレーム送信を適応するのに十分な長さしかないことがある。各STA106は、発見窓中の送信の数をMの割合として決定することができる。
[0165]いくつかの実施形態では、発見窓間隔Kを決定することは、発見窓のための送信終了時間を決定することと、発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と送信終了時間を比較することと、送信終了時間がしきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させることと、送信終了時間がしきい値時間よりも短いときにKを減少させることとを含むことができる。たとえば、デバイス202は、DW402(図4)の間にトラフィックを監視し、送信が停止する時間、ワイヤレス媒体がアイドルになる時間などの時間T_Endを決定することができる。デバイス202は、時間T_Endを、発見窓の持続時間T_DWよりも短くなり得るしきい値T_Thresholdと比較することができる。様々な実施形態では、しきい値T_Thresholdは、プリセットされること、メモリに記憶されること、動的に決定されることなどがある。
[0166]送信終了時間T_Endがしきい値T_Thresholdより大きいか等しいとき、発見窓は、利用性が高いと決定され得る。したがって、デバイス202は、Kを増加させ、それによって、より多くの発見窓の間延期し、発見窓利用性を減少させることができる。一実施形態では、Kを増加させることは、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することを含む。言い換えれば、K(x)=min(K_max,K(x)+gamma)である。一実施形態では、Kを増加させることは、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することを含む。言い換えれば、K(x)=min(K_max,K(x)*beta)、ただし(beta>1)である。
[0167]一実施形態では、Kを減少させることは、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することを含む。言い換えれば、K(x)=max(K_min,K(x)−delta)である。一実施形態では、Kを減少させることは、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することを含む。言い換えれば、K(x)=max(K_min,K(x)/alpha)、ただし(alpha>1)である。
[0168]様々な実施形態では、デバイス202は、発見窓ごとに、デバイス202が送信すべきデータを有する発見窓ごとに、周期的に、間欠的になどにKを更新することができる。
[0169]次に、ブロック1504において、デバイス202は、0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択する。様々な実施形態では、デバイス202は、ランダムまたは擬似ランダム一様分布関数に基づいてmを選択することができる。いくつかの実施形態では、非一様分布関数が使用され得る。
[0170]次いで、ブロック1506において、デバイス202は、前の間隔K−1が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期する。言い換えれば、デバイス202は、間隔Kを選定するたびに、その間隔内のm番目の発見窓402(図4)中に送信を求めて競合し得る。送信後に、それは、元の間隔Kの終了まで効果的に待機し、次いで、次の間隔K内で新しいmを決定することができる。
[0171]一実施形態では、たとえば、デバイス202は、式2に従って調整値bを決定することができ、ここで、m-1は、前の送信のために計算された整数mであり、cは、前の送信から経過した発見窓の数である。デバイス202は、次の発見フレームを求めて競合する前に、b+m個の発見窓の間延期することができる。したがって、デバイス202は、追加のm個の発見窓を延期する前に最後の間隔Kの残りの部分が経過する間待機することができる。
[0173]その後、ブロック1508において、デバイス202は、延期した後に次の発見窓中に発見フレームを送信する。たとえば、デバイス202は、発見窓のランダムまたは擬似ランダム数mに加えて最後の間隔Kの任意の残りの部分の間延期した後に、送信を求めて競合することができる。
[0174]一実施形態では、図15に示す方法は、決定回路と、選択回路と、延期回路と、送信回路とを含むことができるワイヤレスデバイス中に実装され得る。ワイヤレスデバイスが、本明細書で説明する簡略化されたワイヤレスデバイスよりも多くの構成要素を有することができることを、当業者は諒解されよう。本明細書で説明するワイヤレスデバイスは、特許請求の範囲の範囲内の実装形態のいくつかの顕著な特徴を説明するのに有用な構成要素のみを含む。
[0175]決定回路は、発見窓間隔Kを決定するように構成され得る。送信回路は、図15の少なくともブロック1502を実施するように構成され得る。決定回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、決定するための手段は決定回路を含むことができる。
[0176]選択回路は、ランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するように構成され得る。選択回路は、図15の少なくともブロック1504を実施するように構成され得る。選択回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、選択するための手段が選択回路を含むことができる。
[0177]延期回路は、少なくともm個の発見窓の間延期するように構成され得る。延期回路は、図15の少なくともブロック1506を実施するように構成され得る。延期回路は、プロセッサ204(図2)およびメモリ206(図2)のうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、延期するための手段は延期回路を含むことができる。
[0178]送信回路は、発見フレームを送信するように構成され得る。送信回路は、図15の少なくともブロック1508を実施するように構成され得る。送信回路は、送信機210(図2)と、アンテナ216(図2)と、トランシーバ214(図2)とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、送信するための手段が送信回路を含むことができる。
[0179]「A、B、および/またはC」などの指定を使用した用語の任意の組合せへの任意の言及が、本明細書では、それらの用語の任意の組合せを指すために使用され得ることを理解されたい。たとえば「Aおよび/またはB」は、「Aと、Bと、Cとのうちの1つまたは複数」および「Aと、Bと、Cとのうちの少なくとも1つ」を示すことができる。したがって、「A、B、および/またはC」は、Aのみと、Bのみと、Cのみと、AとBとの両方と、BとCとの両方と、AとCとの両方と、A、B、およびCのすべてとを含むことができる。
[0180]本明細書における「第1」、「第2」などの名称を使用した要素への言及は、それらの要素の数量または順序を概括的に限定するものでないことを理解されたい。むしろ、これらの名称は、本明細書において2つ以上の要素またはある要素の複数の例を区別する便利なワイヤレスデバイスとして使用され得る。したがって、第1の要素および第2の要素への言及は、そこで2つの要素のみが用いられ得ること、または第1の要素が何らかの方法で第2の要素に先行することができることを意味するものではない。また、別段に記載されていない限り、要素のセットは1つまたは複数の要素を含むことができる。
[0181]情報および信号は多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体を通して参照され得るデータと、命令と、コマンドと、情報と、信号と、ビットと、シンボルと、チップとが、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
[0182]さらに、本明細書で開示された態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、およびアルゴリズムステップのいずれかは、電子ハードウェア(たとえば、ソースコーディングまたは何らかの他の技法を使用して設計され得る、デジタル実装形態、アナログ実装形態、またはそれら2つの組合せ)、(便宜上、本明細書では「ソフトウェア」または「ソフトウェアモジュール」と呼ぶことがある)命令を組み込んだ様々な形態のプログラムもしくは設計コード、または両方の組合せとして実装され得ることを当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、概してそれらの機能に関して上記で説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例と、システム全体に課される設計制約とに依存する。当業者なら、説明される機能を特定の適用例ごとに様々な方式で実装することができるが、そのような実装決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
[0183]本明細書で開示した態様に関して、および図1〜図9に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、集積回路(IC)、アクセス端末、またはアクセスポイント内に実装され得るか、またはそれらによって実施され得る。ICは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、電気的構成要素、光学的構成要素、機械的構成要素、または本明細書で説明した機能を実施するように設計されたそれらの任意の組合せを含むことができ、ICの内部に、ICの外部に、またはその両方に常駐するコードまたは命令を実行することができる。論理ブロック、モジュール、および回路は、ネットワーク内またはデバイス内の様々な構成要素と通信するためにアンテナおよび/またはトランシーバを含むことができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。モジュールの機能は、本明細書で教示した方法とは別の何らかの方法で実装され得る。(たとえば、添付の図の1つまたは複数に関して)本明細書で説明した機能は、いくつかの態様では、添付の特許請求の範囲において同様に指定された「手段」機能に対応することができる。
[0184]ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。本明細書で開示した方法またはアルゴリズムのステップは、コンピュータ可読媒体上に常駐することができるプロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実装され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM(登録商標)、CD−ROMまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含むことができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書で使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびBlu−ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の1つまたは任意の組合せ、あるいはそのセットとして常駐することができる。
[0185]任意の開示するプロセス中のステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は本開示の範囲内のまま再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、見本の順序における様々なステップの要素を提示しており、提示された特定の順序または階層に限定されることを意味するものではない。
[0186]本開示で説明した実装形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示した実装形態に限定されるものではなく、本明細書で開示する特許請求の範囲、原理および新規の特徴に一致する、最も広い範囲を与られるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。「例示的」として本明細書で説明するいかなる実装形態も、必ずしも他の実装形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。
[0187]別個の実装形態に関して本明細書で説明したいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せで実装され得る。逆に、単一の実装形態に関して説明した様々な特徴は、複数の実装形態において別々に、または任意の適切な部分組合せで実装され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
[0188]同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実施されることを、あるいはすべての図示の動作が実施されることを必要とするものとして理解されるべきでない。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明したプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実施され、依然として望ましい結果を達成することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される近傍アウェアネットワーク内のワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信する方法であって、
しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓の間に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと、
前記延期することの後に次の発見窓中の間に発見フレームを送信することと
を備える方法。
[C2]
前記延期することが、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を備える、C1に記載の方法。
[C3]
K 0 が、
のように、1より大きいか等しい前記最小の整数を備え、
ここにおいて、erfcが、相補誤差関数を備え、Nが、送信のための発見フレームを有する推定された数のデバイスを備える、C1に記載の方法。
[C4]
第1のコンテンション窓がMの10倍よりも大きい、C3に記載の方法。
[C5]
Nが、前記近傍アウェアネットワークに関連するデバイスの数を備える、C3に記載の方法。
[C6]
周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される近傍アウェアネットワーク内の、ワイヤレス媒体を介して通信するように構成されたデバイスであって、
しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓の間に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと
を行うように構成されたプロセッサと、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信することを行うように構成された送信機と
を備えるデバイス。
[C7]
前記プロセッサが、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を行うようにさらに構成された、C6に記載のデバイス。
[C8]
K 0 が、
のように、1より大きいか等しい前記最小の整数を備え、
ここにおいて、erfcが、相補誤差関数を備え、Nが、送信のための発見フレームを有する推定された数のデバイスを備える、C6に記載のデバイス。
[C9]
第1のコンテンション窓がMの10倍よりも大きい、C8に記載のデバイス。
[C10]
Nが、前記近傍アウェアネットワークに関連するデバイスの数を備える、C8に記載のデバイス。
[C11]
周期的な発見窓を用いて構成され、デバイスの最大数M個にサイズ決定される近傍アウェアネットワーク内の、ワイヤレス媒体を介して通信するための装置であって、
しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓の間に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1よりも大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定するための手段と、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するための手段と、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するための手段と、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信するための手段と
を備える装置。
[C12]
延期するための前記手段が、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定するための手段と、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期するための手段と
を備える、C11に記載の装置。
[C13]
K 0 が、
のように、1より大きいか等しい前記最小の整数を備え、
ここにおいて、erfcが、相補誤差関数を備え、Nが、送信のための発見フレームを有する推定された数のデバイスを備える、C11に記載の装置。
[C14]
第1のコンテンション窓がMの10倍よりも大きい、C13に記載の装置。
[C15]
Nが、前記近傍アウェアネットワークに関連するデバイスの数を備える、C13に記載の装置。
[C16]
実行されたとき、装置に、
しきい値Mより多いデバイスが同じ発見窓の間に送信することになる確率がしきい値確率Pよりも小さくなるように、1より大きいか等しい最小の整数である発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信することと
を行わせるコードを備える非一時的コンピュータ可読媒体。
[C17]
前記延期することが、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を備える、C16に記載の媒体。
[C18]
K 0 が、
のように、1より大きいか等しい前記最小の整数を備え、
ここにおいて、erfcが、相補誤差関数を備え、Nが、送信のための発見フレームを有する推定された数のデバイスを備える、C16に記載の媒体。
[C19]
第1のコンテンション窓がMの10倍よりも大きい、C18に記載の媒体。
[C20]
Nが、近傍アウェアネットワークに関連するデバイスの数を備える、C18に記載の媒体。
[C21]
周期的な発見窓を用いて構成される近傍アウェアネットワーク内のワイヤレス通信装置によってワイヤレス媒体を介して通信する方法であって、
発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信することと
を備える方法。
[C22]
前記延期することが、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を備える、C21に記載の方法。
[C23]
前記発見窓間隔Kを決定することが、
発見窓のための送信終了時間を決定することと、
前記発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と前記送信終了時間を比較することと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間以上であるときにKを増加させることと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間よりも短いときにKを減少させることと
を備える、C21に記載の方法。
[C24]
Kを増加させることが、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することを備える、C23に記載の方法。
[C25]
Kを増加させることが、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することを備える、C23に記載の方法。
[C26]
Kを減少させることが、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することを備える、C23に記載の方法。
[C27]
Kを減少させることが、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することを備える、C23に記載の方法。
[C28]
周期的な発見窓を用いて構成された近傍アウェアネットワーク内の、ワイヤレス媒体を介して通信するように構成されたデバイスであって、
発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと
を行うように構成されたプロセッサと、
前記延期することの後に次の発見窓中に発見フレームを送信することを行うように構成された送信機と
を備えるデバイス。
[C29]
前記プロセッサが、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を行うようにさらに構成された、C28に記載のデバイス。
[C30]
前記プロセッサが、
発見窓のための送信終了時間を決定することと、
前記発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と前記送信終了時間を比較することと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させることと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間よりも短いときにKを減少させることと
を行うようにさらに構成された、C28に記載のデバイス。
[C31]
前記プロセッサが、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行うようにさらに構成された、C30に記載のデバイス。
[C32]
前記プロセッサが、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行うようにさらに構成された、C30に記載のデバイス。
[C33]
前記プロセッサが、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行うようにさらに構成された、C30に記載のデバイス。
[C34]
前記プロセッサが、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行うようにさらに構成された、C30に記載のデバイス。
[C35]
周期的な発見窓を用いて構成された近傍アウェアネットワーク内の、ワイヤレス媒体を介して通信するための装置であって、
発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定するための手段と、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択するための手段と、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期するための手段と、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信するための手段と
を備える装置。
[C36]
延期するための前記手段が、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定するための手段と、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期するための手段と
を備える、C35に記載の装置。
[C37]
前記発見窓間隔Kを決定するための手段が、
発見窓のための送信終了時間を決定するための手段と、
前記発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と前記送信終了時間を比較するための手段と、
前記送信終了時間が前記しきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させるための手段と、
前記送信終了時間が前記しきい値時間よりも短いときにKを減少させるための手段と
を備える、C35に記載の装置。
[C38]
Kを増加させるための手段が、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定するための手段を備える、C37に記載の装置。
[C39]
Kを増加させるための手段が、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定するための手段を備える、C37に記載の装置。
[C40]
Kを減少させるための手段が、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定するための手段を備える、C37に記載の装置。
[C41]
Kを減少させるための手段が、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定するための手段を備える、C37に記載の装置。
[C42]
実行されたとき、装置に、
発見窓利用性に基づいて発見窓間隔Kを決定することと、
0からK−1の範囲でランダムまたは擬似ランダム整数mを選択することと、
前の間隔K -1 が経過した後に少なくともm個の発見窓の間延期することと、
前記延期することの後に次の発見窓の間に発見フレームを送信することと
を行わせるコードを備える非一時的コンピュータ可読媒体。
[C43]
実行されたとき、前記装置に、
調整値b=max(0,(K−m -1 −c))を決定することと、ここにおいて、m -1 が、前の送信について計算された整数mを備え、cが、前の送信から経過した発見窓の数を備える、
b+m個の発見窓の間延期することと
を行わせるコードをさらに備える、C42に記載の媒体。
[C44]
実行されたとき、前記装置に、
発見窓のための送信終了時間を決定することと、
前記発見窓のサイズよりも短いしきい値時間と前記送信終了時間を比較することと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間より大きいか等しいときにKを増加させることと、
前記送信終了時間が前記しきい値時間よりも短いときにKを減少させることと
を行うことによって前記発見窓間隔Kを決定することを行わせるコードをさらに備える、C42に記載の媒体。
[C45]
実行されたとき、前記装置に、最大値Kと前のKに定数を加算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行わせるコードをさらに備える、C44に記載の媒体。
[C46]
実行されたとき、前記装置に、最大値Kと前のKに1よりも大きい定数を乗算したものとのうちの最小値にKを設定することによってKを増加させることを行わせるコードをさらに備える、C44に記載の媒体。
[C47]
実行されたとき、前記装置に、最小値Kと前のKから定数を減算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行わせるコードをさらに備える、C44に記載の媒体。
[C48]
実行されたとき、前記装置に、最小値Kと前のKに1よりも小さい定数を乗算したものとのうちの最大値にKを設定することによってKを減少させることを行わせるコードをさらに備える、C44に記載の媒体。