JP5607636B2 - 異なる能力をもつ装置のためにポーリングを使用する指示されるビーコン送信 - Google Patents

Description

本願は、２００８年９月２５日出願の米国特許仮出願第６１／０９９，９１９号の利益を主張する。

本発明は、概して、ネットワーク内のビーコン送信に関し、より具体的には、異なる能力をもつ装置のためにポーリングを使用する、指示されるビーコン送信の方法及び装置に関する。

Ecma Internationalによって開発されたＥＣＭＡ−３８７は、ショートレンジ通信のための６０ＧＨｚのＰＨＹ（物理層）及びＭＡＣ（媒体アクセス制御）の標準である。標準は、バルクレート伝送及びマルチメディアのストリーミングの両方のために高レートＷＰＡＮ（ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク）トランスポートを提供する。

ＥＣＭＡ−３８７仕様には、それぞれ異なる能力をもつ３つのタイプの装置が示されている。

タイプＡ装置は、１０メートルレンジＬＯＳ／ＮＬＯＳ（見通し線／非見通し線）マルチパス環境におけるビデオストリーミング及びＷＰＡＮアプリケーションを提供する。タイプＡ装置は、高利得の訓練可能なアンテナを使用する。タイプＡ装置は、「ハイエンド」―高性能装置―として考えられている。

タイプＢ装置は、非訓練可能なアンテナを用いてより短いレンジ（１−３メートル）のポイントツーポイントＬＯＳリンクを通じてビデオ及びデータアプリケーションを提供する。タイプＢ装置は、「経済的な」装置と考えられ、低費用実現及び低消費電力を支持して、レンジ及びＮＬＯＳ性能のトレードオフを行う。

タイプＣ装置は、非訓練可能なアンテナを用いて、ＱｏＳ（サービス品質）保証を伴わずに、１メートル以下のレンジでのポイントツーポイントＬＯＳリンクを通じたデータのみのアプリケーションをサポートする。タイプＣ装置は、よりシンプルな実現、最低費用及び最低電力消費を提供する「ボトムエンド」装置として考えられている。

ＥＣＭＡ−３８７ ＭＡＣ仕様において、分散予約プロトコル（ＤＲＰ）が、データ送信のために使用される。すべてのタイプの装置は、スーパーフレーム構造を使用する。スーパーフレーム構造において、ビーコン期間（ＢＰ）及びその後のデータ期間を含む周期的な時間間隔が、装置間のフレーム送信を調整する（coordinate）ために使用される。装置は、データ送信用の時間スロットを予約することができる。図１に示すように、各スーパーフレーム１００は、ビーコンスロットの最大長（mMaxBPLength）をもつビーコン期間から始める。各ビーコンスロットの長さは、ビーコンスロット長（BeaconSlotLength）によって指定される。ＢＰ中のビーコンスロット１０１は、ゼロから始まって、順番に番号をつけられる。ＢＰの第１グループ（number=SignalSlotCount）ビーコンスロットは、シグナリングスロット１０２と呼ばれ、ネイバ装置のＢＰ長を伸長するために使用される。図１は、ビーコンスロットの幾つかが、幾つかの装置（装置１、装置３、装置５、装置８及び装置９）によって送信されるビーコンによって占有されることを示す。ＤＲＰベースのデータ送信において、アクティブモード装置は、ＢＰ中にビーコンを送信し、各スーパーフレーム内のそのＢＰ長によって指定されるすべてのビーコンスロットにおいてそのネイバ装置のビーコンをリスンする。装置は、ビーコンスロットにおいて送信する際、ビーコンスロットの開始時に媒体上でフレームの送信を開始する。装置は、ビーコン送信レート（BeaconTransmitRate）でビーコンを送信する。各タイプの装置は、そのタイプに特有のＰＨＹモードを使用して、そのビーコンを送信する。スーパーフレーム構造のＢＰに送られるこれらのビーコンは、これらのデータビーコンの目的が、予約ベースのデータ送信のためのＤＲＰをアナウンスすることであるので、データビーコンと呼ばれる。

ビーコンプロトコルが適切に動作するために、ビーコン期間に送られるビーコンフレームは、同じＰＨＹモードで送信される。従って、さまざまな異なるタイプの装置がある場合、それらは、それら装置に共通している送信モードを使用することが可能でなければならない。

タイプＡ装置は、モードＡ０を使用して、それらのビーコンフレームを送信し、受信する；タイプＢ装置は、モードＢ０を使用して、それらのビーコンフレームを送信し、受信する；タイプＣ装置は、モードＣ０モードで、それらのビーコンを送信する。更に、ビーコンプロトコル自体が、ローエンドのタイプの装置にとって実施するのがあまりに複雑なことがある。

本発明の１つの見地によれば、タイプＢ装置は、アナウンスされ、ゆえにタイプＡビーコングループ内の装置によって受容されるその予約によって、タイプＡ装置のビーコングループの中でそのビーコンを送るように指示される。

この方法を使用して、タイプＢ／Ｃ装置は、モードＡ０送信を受信して、ビーコンプロトコルを実施する全体の複雑さを回避する。更に、タイプＢ／Ｃ装置の予約は、タイプＡビーコングループ内の他の装置によって受容される。更に、方法は、マスタ装置とスレーブ装置との間の時間同期をも提供する。それぞれ異なるタイプの装置間の相互運用性は、複雑さをほとんどもたないこの方法を使用して達成される。

本発明として考えられる発明の主題は、請求項に具体的に示され、明確に記述される。本発明の上述の及び他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して理解される以下の詳細な説明から明らかである。

タイプＡ又はＢ装置のスーパーフレーム構造の例を示す図。 タイプＣマスタ−スレーブ期間の例を示す図。 タイプＡ−Ｂマスタ−スレーブペアのハンドシェイキングプロシージャを示す図。 タイプＡ−Ｂマスタ−スレーブペアのハンドシェイキングプロシージャを示す図。 タイプＡ−Ｂマスタ−スレーブペアのハンドシェイキングプロシージャを示す図。 タイプＡ−Ｂマスタ−スレーブペアのハンドシェイキングプロシージャを示す図。

本発明によって開示される実施形態は、本願明細書における革新的な教示の多くの有利な使用の例にすぎないことに留意することが重要である。概して、本願明細書に示される記述は、さまざまな請求項に示される本発明の任意のものを必ずしも制限するわけではない。更に、ある記述は、ある発明的特徴には当てはまるが、他の特徴には当てはまらないことがある。概して、特に明記しない限り、単一の構成要素は複数であってもよく、一般性の喪失なくその逆もありうる。図面において、同様の数字は、幾つかの図を通じて同様の部分をさす。

相互運用性（インタオペラビリティ）
本発明の一実施形態において、それぞれ異なるタイプの装置間の相互運用性は、マスタ−スレーブ動作を使用して達成される。マスタ−スレーブ動作において、第１の装置は、（ポーリングを開始する）マスタ装置として動作し、第２の装置は、（ポーリング問い合わせに応答する）スレ−ブ装置として動作する。マスタ装置が、或るチャネルにおいて「準備完了（Ready）」にセットされたステータスを有するモードＡ０又はモードＢ０ビーコンの送信を開始する前に、マスタ−スレーブペア（ＭＳＰｒ）は、初期チャネル選択プロセスを使用して、物理層サービスデータユニット（ＰＳＤＵ）を交換するためのチャネルを選択する。スレーブモードで動作するタイプＢ又はタイプＣ装置は、マスタ装置によって送信されるポールフレームから、そのマスタと通信するためのすべてのタイミングを得る。

タイプＡ−Ｂ ＭＳＰｒ、タイプＡ−Ｃ ＭＳＰｒ及びタイプＢ−Ｃ ＭＳＰｒの３種類のマスタ−スレーブペアがある。

タイプＡ−Ｂ ＭＳＰｒ
本発明の１つの見地によれば、タイプＢ装置は、アナウンスされ、ゆえにタイプＡ装置のビーコングループ内の装置によって受容されるその予約により、タイプＡ装置によって、タイプＡ装置のビーコングループの中でそのビーコンを送るように指示される。ビーコングループは、装置が当該装置と同じビーコン期間開始時間（ＢＰＳＴ）を識別するビーコンを受信する装置の組を含む。

図３Ａ−図３Ｄは、指示されるビーコン送信プロシージャを示す。図３Ａに示すように、第１のスーパーフレーム３１０の中で、タイプＡマスタ装置（装置１）は、ビーコン期間３１１中、或るチャネルにおいてモードＡ０ビーコンを送信する。そのビーコン３１３にＤＲＰ ＩＥ（情報エレメント）を含めることによって、タイプＡマスタ装置は、あらゆるスーパーフレームに、Ｂポールフレームを送信するためのタイプ「プライベート」のＤＲＰ予約を行う。データ期間３１２内の期間３１４が、タイプＡ装置によって予約される。図３Ｂに示すように、第２のスーパーフレーム３２０において、タイプＡ装置は、ビーコン３２３を送信し、そのタイプＢスレ−ブ装置がそのデュアルビーコンを送るための２つの連続したビーコンスロット３２５、３２６をビーコン期間３２１内で選択する。タイプＡ装置は、それが予約された期間３２４に送るＢポールフレーム３２７において、選択されたビーコンスロットのタイミングを示す。タイプＡ装置は、そのビーコン３２３の中のビーコン期間占有情報エレメント（ＢＰＯＩＥ）において、タイプＢスレ−ブ装置のために選択された２つのビーコンスロット３２５、３２６を、占有されたものとして標示する。

タイプＢスレーブ装置は、それがそのマスタ装置とＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）を交換するために選択されたチャネルにスイッチした後、それがタイプＡマスタ装置からＢポールフレームを受信するまで、いかなるフレームも送信しない。図３Ｃに示すように、タイプＢ装置は、それがＢポールフレームを受け取った後、Ｎ番目のスーパーフレーム３３０の中の予約された期間３３４中に応答３３８を送信する。タイプＢ装置は、Ｂポールフレーム３３７の受信後、ショートフレーム間間隔（ＳＩＦＳ）に等しい時間中、Ｂ応答フレームを送る。図３Ｄに示すように、タイプＢ装置は、Ｎ＋１スーパーフレーム３４０のビーコン期間３４１中、受信されたＢポールフレームにおいて示された時間に、デュアルビーコン３４５、３４６を送信する。デュアルビーコン３４５、３４６において、２つのビーコンのうちの一方は、モードＡ０ビーコンであり、他方は、モードＢ０ビーコンである。

タイプＢ装置は、アナウンスされ、ゆえにタイプＡ装置のビーコングループ内の装置によって受容されるその予約によって、タイプＡ装置のビーコングループの中でそのビーコンを送信するように指示される。

タイプＡ−Ｃ ＭＳＰｒ及びタイプＢ−Ｃ ＭＳＰｒ
タイプＡ−Ｃ ＭＳＰｒ及びタイプＢ−Ｃ ＭＳＰｒプロシージャは同様であり、以下にまとめて記述される。

本発明の好適な実施形態において、「準備完了」にセットされたステータスをもつモードＡ０又はモードＢ０ビーコンの送信を或るチャネルにおいて開始した後、タイプＡ又はＢマスタ装置は、当該チャネルにおいてタイプＣポールフレームを送信するために、タイプ「プライベート」のＤＲＰ予約を行う。

タイプＣ装置は、それが選択されたチャネルにスイッチした後、マスタ装置からタイプＣポールフレームを受信するまで、いかなるフレームも送信しない。タイプＣ装置は、タイプＣ応答を送信し、そのマスタ装置とＭＰＤＵを交換するために、図２に示されるようなルールに従う。図２は、ポールフレームスロット２０１、ポール応答スロット２０２、コマンド交換期間２０３、並びにマスタからスレーブへのチャネル時間２０４及びスレーブからマスタへのチャネル時間２０５を含むデータ交換期間を含むマスタスレーブ期間２００を示している。ポールフレームスロットは、タイプＣポールフレームを送信するために、マスタ装置によって使用される。ポール応答スロットは、その関連するマスタ装置によって送信されたポールフレームの受信をアクノリッジするために、スレーブ装置によって使用される。コマンド交換期間は、マスタ装置及びスレーブ装置が競合ベースのアクセス機構を使用してコマンド及びデータフレームを送信しうる時間期間である。データ交換期間は、マスタ装置及びスレーブ装置が競合なくデータを送信するために時間スロットを予約することができる時間期間である。

ハンドシェイキングプロシージャは、タイプＣ装置がビーコングループのビーコン期間にデュアルビーコンを送信しないことを除いて、上述のタイプＡ−Ｂ ＭＳＰｒセクションに説明されたものと同様である。タイプＣ装置は、上述したように、タイプＣ応答を送信し、そのマスタ装置とＭＰＤＵを交換するために、図２に示されるルールに従う。

本発明は、例えば、ワイヤレスドッキング、ワイヤレス高速同期／ダウンロード、ワイヤレスＨＤＭＩ及びワイヤレスＵＳＢにおいて使用されることができる。

上述の詳細な説明は、本発明がとりうる多くの形態のうちの幾つかを示している。上述の詳細な説明は、本発明がとりうる選択された形態の説明として理解されることが意図され、本発明の規定に対する制限として理解されることは意図されない。本発明の範囲を規定することが意図されるのは、請求項のみであり、請求項は、すべてのその等価なものを含む。

最も好適には、本発明の原理は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせとして実現される。更に、ソフトウェアは、好適には、プログラム記憶ユニット又はコンピュータ可読媒体に明白に組み込まれるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、かかるマシンによって実行されることができる。好適には、マシンは、例えば１又は複数の中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）、メモリ、及び入力／出力インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上で実現される。コンピュータプラットフォームは更に、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含みうる。ここに記述されるさまざまなプロセス及び機能は、そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かに関係なく、ＣＰＵによって実行されることができるマイクロ命令コードの一部、アプリケーションプログラムの一部又はそれらの任意の組み合わせでありうる。更に、例えば付加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニットのようなさまざまな他の周辺ユニットが、コンピュータプラットフォームに接続されることができる。

Claims (15)

1. ワイヤレスパーソナルエリアネットワークのそれぞれ異なるタイプの装置間でのスーパーフレーム構造におけるビーコン送信方法であって、
   第２のタイプの装置によるビーコン送信のために、第１のタイプの装置によって、第１のタイプの装置のビーコン期間内のビーコンスロットを予約するステップであって、第１及び第２のタイプの装置の各々は、異なる物理モードを使用してビーコンを送信するものであり、前記予約は、予約されたビーコンスロットにおいて前記第２のタイプの装置によるビーコン送信がなされるために行われる、ステップと、
   前記第１のタイプの装置によって、前記スーパーフレーム構造において、前記第２のタイプの装置のためのビーコンスロット予約を少なくともアナウンスするステップと、
   前記スーパーフレーム構造内のデータ期間内の予約された時間期間において、前記予約されたビーコンスロットのタイミングを前記第２のタイプの装置に知らせるステップであって、それにより、前記第２のタイプの装置が、前記第１のタイプの装置のビーコン期間の２つの連続するビーコンスロットにおいてビーコンを送信することを可能にされる、ステップと、
   を含む方法。
2. 前記方法が、
   あらゆるスーパーフレーム構造において、時間期間の分散予約プロトコル予約を行うステップと、
   ２つの連続したビーコンスロットを選択し、前記２つの連続したビーコンスロットを占有されたものとして標示するステップと、
   前記スーパーフレーム構造のデータ期間内の前記予約された時間期間中に、前記第２のタイプの装置に、前記占有された２つの連続したビーコンスロットのタイミングを知らせるステップと、
   前記第２のタイプの装置によって、前記予約された時間期間中に前記第１のタイプの装置に応答を送信するステップと、
   前記第２のタイプの装置によって、前記占有された２つの連続したビーコンスロットにおいて２つのビーコンを送信するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記分散予約プロトコル予約は、前記第１のタイプの装置によって送信される第１のビーコンの分散予約プロトコル情報エレメントによって行われる、請求項２に記載の方法。
4. 前記２つの連続したビーコンスロットを占有されたものとして標示する該標示は、前記第１のタイプの装置によって送信されるビーコンのビーコン期間占有情報エレメントに含められる、請求項２に記載の方法。
5. 前記第２のタイプの装置は、前記第１のタイプの装置によって送信されるポールフレームによって、前記占有された２つの連続したビーコンスロットのタイミングを知らされる、請求項２に記載の方法。
6. 前記第２のタイプの装置は、前記第１のタイプの装置と異なるタイプの装置であり、ＥＣＭＡ−３８７仕様に規定されるタイプの装置に基づく、請求項２に記載の方法。
7. ワイヤレスパーソナルエリアネットワークの通信システムであって、
   ビーコンフレームを送信し、受信するように構成される第１のタイプの装置と、
   ビーコンフレームを送信し、受信するように構成される、前記第１のタイプの装置と異なる第２のタイプの装置であって、前記第１及び前記第２のタイプの装置の各々は、異なる物理モードを使用してビーコンを送信するものである、第２のタイプの装置と、を有し、
   前記第１のタイプの装置は、前記第２のタイプの装置によるビーコン送信のために、前記第１のタイプの装置のビーコン期間内のビーコンスロットを予約し、前記予約は、予約されたビーコンスロットにおいて前記第２のタイプの装置によるビーコン送信がなされるために行われ、
   前記第１のタイプの装置は、スーパーフレーム構造において、前記第２のタイプの装置のためのビーコンスロット予約をアナウンスし、
   前記第１のタイプの装置は、前記スーパーフレーム構造内のデータ期間内の予約された時間期間において、前記予約されたビーコンスロットのタイミングを前記第２のタイプの装置に知らせ、それにより、前記第２のタイプの装置は、前記第１のタイプの装置のビーコン期間の２つの連続するビーコンスロットにおいてビーコンを送信することを可能にされる、システム。
8. 前記第１のタイプの装置は、
   あらゆるスーパーフレーム構造において、時間期間の分散予約プロトコル予約を行い、
   ２つの連続したビーコンスロットを選択し、前記２つの連続したビーコンスロットを占有されたものとして標示し、
   前記スーパーフレーム構造のデータ期間内の前記予約された時間期間中、前記第２のタイプの装置に、前記占有された２つの連続したビーコンスロットのタイミングを知らせる、ように構成され、
   前記第２のタイプの装置は、
   前記予約された時間期間中に前記第１のタイプの装置に応答を送信し、
   前記占有された２つの連続したビーコンスロットにおいて２つのビーコンを送信する、ように構成される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記分散予約プロトコル予約は、前記第１のタイプの装置によって送信される第１のビーコンの分散予約プロトコル情報エレメントによって行われる、請求項８に記載のシステム。
10. 前記２つの連続したビーコンスロットを占有されたものとして標示する該標示は、前記第１のタイプの装置によって送信されるビーコンのビーコン期間占有情報エレメントに示される、請求項８に記載のシステム。
11. 前記第２のタイプの装置は、前記第１のタイプの装置によって送信されるポールフレームによって、前記占有された２つの連続したビーコンスロットのタイミングを知らされる、請求項８に記載のシステム。
12. 前記第２のタイプの装置は、前記第１のタイプの装置と異なるタイプの装置であり、ＥＣＭＡ−３８７仕様に規定されるタイプの装置に基づく、請求項８に記載のシステム。
13. コンピュータ実行可能コードを記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、コンピュータによって実行されるとき、第１の装置のプロセッサ及び第２の装置のプロセッサに、ワイヤレスパーソナルエリアネットワークにおいて指示されるビーコン送信プロセスを実施させるものであり、前記プロセスは、
    第２のタイプの装置によるビーコン送信のために、第１のタイプの装置によって、第１のタイプの装置のビーコン期間内のビーコンスロットを予約するステップであって、第１及び第２のタイプの装置の各々は、異なる物理モードを使用してビーコンを送信するものであり、前記予約は、予約されたビーコンスロットにおいて前記第２のタイプの装置によるビーコン送信がなされるために行われる、ステップと、
    前記第１のタイプの装置によって、スーパーフレーム構造において、前記第２のタイプの装置のためのビーコンスロット予約をアナウンスするステップと、
    前記スーパーフレーム構造内のデータ期間内の予約された時間期間において、前記予約されたビーコンスロットのタイミングを前記第２のタイプの装置に知らせるステップであって、それにより、前記第２のタイプの装置が、前記第１のタイプの装置のビーコン期間の２つの連続するビーコンスロットにおいてビーコンを送信することを可能にされる、ステップと、
    を含む、コンピュータ可読媒体。
14. 前記プロセスは、
    あらゆるスーパーフレーム構造において、時間期間の分散予約プロトコル予約を行い、
    ２つの連続したビーコンスロットを選択し、前記２つの連続したビーコンスロットを占有されたものとして標示し、
    前記スーパーフレーム構造のデータ期間内の前記予約された時間期間中、前記２つの連続したビーコンスロットのタイミングを前記第２のタイプの装置に知らせ、
    前記第２のタイプの装置によって、前記予約された時間期間中に前記第１のタイプの装置に応答を送信し、
    前記第２のタイプの装置によって、前記占有された２つの連続したビーコンスロットにおいて２つのビーコンを送信する、
    ことを含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
15. 前記分散予約プロトコル予約は、前記第１のタイプの装置によって送信される第１のビーコンの分散予約プロトコル情報エレメントによって行われる、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。

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