JP2007521766A

JP2007521766A - 限定された明示的なメッセージ交換を用いたネットワークコーディネートシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2007521766A
Application number: JP2006538487A
Authority: JP
Inventors: アヤガリ，ディーパク; チャン，ワイ−チャング
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2007-08-02
Also published as: EP1692619A2; WO2005048511A3; US20050169307A1; JP4401390B2; US20100111096A1; US20050193116A1; WO2005045689A8; WO2005045689A2; EP1692624B1; US8050184B2; US7821964B2; JP2007516662A; EP1690350A4; EP1690350A1; US7822058B2; WO2005048047A3; US20050170835A1; WO2005045689A3; EP1692619B1; US8300540B2

Abstract

本発明の実施例は、干渉するネットワークデバイスをコーディネートするための方法およびシステムを含む。

Description

関連出願とのクロスレファレンス
本願は、アヤガリ，ディーパク（ＤｅｅｐａｋＡｙｙａｇａｒｉ）氏およびチャン，ワイ−チャング（Ｗａｉ−ＣｈｕｎｇＣｈａｎ）氏を発明者とし、「干渉隣接ネットワークのためのコーディネートモードを切り換える方法」を発明の名称として２００４年５月２１日に出願された米国仮特許出願第60/573,353号の利益を請求するものである。

発明の背景
多数の論理ネットワークが１つの共通する通信媒体、すなわちチャンネルを共用する状況では、これらネットワークはチャンネルへのアクセスに関して競合し得る（すなわちこれらネットワークはバンド幅について競合する）。これらネットワーク間のコーディネートがない場合、ネットワークは互いに破壊的に干渉し合い、ネットワーク容量利用率およびネットワーク内の局に利用できるバンド幅（ＢＷ）を狭くする。

上記シナリオは、居住隣接地区内の家庭またはアパートが個々の住居内にローカルエリアネットワークを配備しているときに生じる。無線ネットワークおよび電力ラインネットワークのケースのように、ネットワークはチャンネルを共用することが多い。このようなシナリオでは、干渉するネットワークが互いにコーディネートできるようにする方法が必要である。

このコーディネートの問題は、媒体を共用する多数のネットワーク内の干渉するすべての局によって使用される競合アクセスプロトコルによって解決できる。しかしながら、次第に普及しつつあるＡＶおよびストリーミングアプリケーションへＱｏＳ保証を提供するのに、これら競合アクセスプロトコルは非効率的であることが判っている。

一部のケースでは、全体に利用できるＢＷをどのように配分するかを決定するのに、中央コントローラが多数のネットワーク間の仲裁を行っている。このような集中決定方式は隣接ネットワークの数が増加するにつれ、遅延時間を長くし、メッセージオーバーヘッドを重たくし得る。

本発明の実施例は、明示的なメッセージ交換をほとんどまたは全く必要としない隣接ネットワークコーディネートのためのシステムおよび方法を含む。

添付図面を参照し、本発明の次の詳細な説明を検討すれば、本発明の上記およびそれ以外の目的、特徴および利点についてより容易に理解できよう。

好ましい実施例の詳細な説明
本発明の実施例は、明示的なメッセージ交換をほとんどまたは全く必要としない隣接ネットワークをコーディネートするためのシステムおよび方法に関する。分散型コーディネートアプローチを利用する実施例もある。分散型アプローチの利点は、１つのネットワークがネットワークの多数のホッピングとコーディネートしなければならないチェイニング（ｃｈａｉｎｉｎｇ）効果がなく、ネットワークデバイス間を仲裁する中央オーソリティがないことである。これら分散型方法は競合アクセスプロトコルを通してネットワークの容量を改善できる。隣接ネットワーク間のメッセージ交換を制限するか、または解消することにより、更なる利点と改良を達成できる。すなわち（１）メッセージ交換によって使用されるオーバーヘッドを少なくし、これによってＢＷの効率を高めることができ、（２）メッセージの衝突及び再送信に関連する問題が解決され（例えば再試行タイマーが不要となり）、（３）コーディネートにおける応答時間がより速くなることが挙げられる。

本発明の実施例は、各ネットワークが自己のビーコンを周期的に発生し、各ネットワークに対するＢＷ割り当てがビーコン内で搬送されるシナリオで適用可能である。これら実施例ではネットワークは現存するＢＷ割り当てを見つけるために、干渉する隣接ネットワークの各々のビーコンをデコードする。次にネットワークは自己のＢＷ割り当てを調節し、隣接ネットワークとコーディネートし、更なるＢＷをリクエストしたり、または保留されたＢＷをレリースすることをリクエストする。

一部の実施例では、メッセージ交換を行うことなく、分散型アプローチにより基本ネットワークの運用（例えばネットワークの設定、ＢＷリクエストおよびＢＷレリース）をサポートできる。高度ネットワークコーディネートの特性（例えば現存するネットワークのシステムタイミングをシフトし、システムパラメータをダイナミックに調節すること）を望む場合、一部の実施例ではメッセージの限られた組を交換できる。

本発明の実施例は、メッセージ交換をほとんどまたは全く必要としない多数の干渉ネットワーク間をコーディネートするための分散方法を含む。

一部の実施例では、各ネットワークは制御オーソリティ（ＱｏＳコントローラ、すなわちＱｏＳＣ）を有する場合、ネットワークモデルが使用される。これら実施例では、各ネットワーク内のＱｏＳＣに１回のインスタンスが存在し得る。ＱｏＳＣはネットワーク内のデバイスのアクティビティを管理し、接続部へのＢＷ割り当てのような機能を実行する。

各ネットワークのＱｏＳＣはビーコンを周期的に送信できる。このビーコンはネットワークのための（とりわけ）ＢＷ割り当てを含むことができる。ネットワーク内のすべてのデバイスはネットワークのビーコンをデコードし、ＢＷ割り当てを見つける。このビーコンはＩＮＬ内の他のＱｏＳＣによってもデコードされ、ＱｏＳＣのＢＷ割り当てをコーディネートする。例えばビーコンは一部のデバイスに特定の時間インターバルおよび／または一組の周波数が専用的に割り当てられていることを指定できるし、一部の競合アクセスプロトコルを使用するすべてのデバイスにより、１つの時間インターバルを共用すべきことを指定したり、または１つの時間インターバルを任意のデバイスなどによって使用すべきでないことを指定できる。

一部の実施例では、ビーコンを送信するための期間はすべての隣接ネットワークに対しても同じである。これら実施例ではネットワークが１つの時間フレームの異なるセグメント内で作動することによってバンド幅を共用する場合に、ある時間ドメインのマルチアクセス方式を使用できる。

一部の実施例では、各ネットワークのＱｏＳＣは、ネットワークの初期化時に現存するすべてのビーコンをデコードすることにより、干渉ネットワークリスト（ＩＮＬ）を決定する。また、現存する隣接ネットワークがシャットダウンしたり、新しい隣接ネットワークが設定されるので、必要であればそのＩＮＬを更新するように、現存するビーコンをモニタすることもできる。

本発明の実施例はＱｏＳＣにより作成され、特定のＱｏＳＣによって制御されるネットワーク内のすべてのデバイスによって観察されるようなタイムフレームを含むことができる。このタイムフレームは次の５つの領域を含むことができる。
１．ビーコン領域：ビーコンは多数のネットワークに対する、更に所定のネットワーク内のデバイスに対する時間フレーム内のＢＷ割り当ておよびフレームコンフィギュレーションを識別する制御メッセージである。各ＱｏＳＣは従うべきフレームコンフィギュレーションをデバイスに通知するために、そのネットワーク内のデバイスにビーコンを送信しなければならない。同じシステムタイミングを有する隣接ネットワークはビーコン領域と称される時間インターバル内でそれらのビーコンを周期的に送信する。同じシステムタイミングを有する隣接ネットワークを、ネットワークのグループと称すことができる。ビーコン領域は所定の数のビーコンスロットを含むことができ、各ビーコンスロットの時間長さはビーコンを送信するのに充分な長さとなっている。ＱｏＳＣがそのネットワークを設定すると、ＱｏＳＣはビーコンが隣接ネットワークのビーコンと衝突しないように、使用すべき空のビーコンスロットを見つける。将来において、同じビーコンスロットが隣接ネットワーク内のＱｏＳＣによって使用されることがあり得る。
２．保護領域：グループ間で異なるシステムタイミングを有するＢＳＳのうちの２つ以上の別個のグループ存在する可能性があり得る。ＱｏＳＣが別のタイミングを有する別のグループの存在を検出すると、他のグループのビーコン領域が送信されたときに同じインターバルの間でＱｏＳＣが保護された領域を指定できる。ネットワーク内の局は保護領域内で送信することは認められない。
３．ＣＳＭＡ領域（競合期間）：この領域は、媒体を共用するために多数の局が競合アクセスプロトコルを使用する期間である。本明細書では、ネットワークトラヒックをコーディネートするのに多数の競合アクセスプロトコルのうちの１つ以上を使用する領域を記述するのに「ＣＳＭＡ領域」なる用語を使用する。キャリア−センスマルチアクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルを使用できる実施例もあれば、異なる競合アクセスプロトコルを使用できる実施例もある。１つのネットワークは１つ以上の競合期間、すなわちＣＳＭＡ領域を有することができる。１つのネットワークのＣＳＭＡ領域は、そのＩＮＬ内のネットワークの保留された領域とオーバーラップできない。各ネットワークはＢＷリクエスト、認証リクエストなどのような制御メッセージを搬送するために、少なくとも１つのＣＳＭＡ領域を利用できる。
４．保留領域（または無競合期間）：この領域はＱｏＳＣから明示的に認証された局しか送信が認められない期間である。ＱｏＳＣは保留された領域における送信を無競合とすることを保証できる。ＩＮＬ内のネットワークは同じ時間インターバル内でステイアウト領域を指定する。
５．ステイアウト領域：この領域はステイアウト領域がすでに割り当てられているネットワーク内のすべての局にサイレント状態に留まることをＱｏＳによって命令する時間フレーム内の期間である。ネットワーク内の局は競合アクセスプロトコルまたは無競合アクセスプロトコルを使用してはならない。同じ時間インターバル内で保留領域が割り当てられたＩＮＬ内のデバイスまたはネットワークとの衝突を防止するために１つのステイアウト領域が割り当てられる。

各ネットワークのビーコンは、ビーコン領域内のビーコンスロットの占有に関する情報も搬送できる。この情報から、新しいＱｏＳＣは新しいビーコンを送信するための空のビーコンスロットを選択できる。一部の実施例では、ビーコンを送信するために所定の数のビーコンスロットを保留できる。他の実施例では、保留されていない時間インターバル内でビーコンを送信できる。

ネットワーク内のすべての局にＢＷ割り当て情報を搬送するのに、１つのビーコンを使用できる。ネットワーク内のすべての局はＱｏＳＣからのビーコンをデコードし、その内部に表示されているタイムスケジュールを観察する。

ＱｏＳＣはそのＩＮＬ内のネットワークのビーコンもデコードできる。時間フレームのバージョン（すなわちそのＢＷ割り当て）を構築する際に、ＱｏＳＣは、そのＢＷ割り当てがＩＮＬ内の隣接ネットワークのＢＷ割り当てとコンパーチブルになることを保証できる。例えば隣接ネットワークのうちの１つが同じインターバル内で保留された領域を指定した場合、ＱｏＳＣによりステイアウト領域を指定できる。これら規則はＩＮＬと共に使用する際にネットワークが１つの共通する通信チャンネルを共用していても、互いに干渉しないネットワーク間でネットワークの容量を再使用できるようにする。

ＩＮＬ内のネットワークにＢＷ割り当てを送るのにビーコンを使用することにより、メッセージ交換の必要性が低減または不要とされる。一部の実施例において、ＩＮＬ内の他のネットワークとコーディネートするためにＢＷ割り当てを設定するのにアルゴリズムが利用される。

本発明の一部の実施例は干渉ネットワークリスト（ＩＮＬ）に基づき、多数の隣接するネットワーク間のコーディネートを行うための分散型モデルを含む。これら実施例は多数のネットワーク間の仲裁をするために中央オーソリティは必要としない。

本発明の一部の実施例は、ビーコン内部にＢＷ割り当てを含む。これら割り当てはコーディネート目的のためにＩＮＬ内の隣接ネットワークによって使用できる。これら実施例は新しいネットワークを設定し、メッセージ交換を行うことなく、ＩＮＬ内のネットワークとＢＷを共用するための方法およびシステムを含む。

本発明の一部の実施例は、ＩＮＬ内に維持されるデータに基づく判断を行い、互いにコーディネートするために何回もホッピングするネットワークを必要としない分散型コーディネート機構を含む。

本発明の一部の実施例は、非干渉ネットワークによって既に使用されている時間インターバル部分をネットワークが再使用できるようにするコーディネート機構を含む。

本発明の一部の実施例は、確立された規格、例えばIEEE 802.15.3,IEEE802.11またはホームプラグ電力ライン通信規格を満たすネットワークと共に使用できる。本明細書ではこれら規格およびこれらを定める文書を参考例として援用する。

コーディネートされたモードの実施例
本発明の一部の実施例では、新しいＱｏＳＣが少なくとも１つの現存するＢＳＳから信頼できる状態でビーコンを検出できる場合、新しいＱｏＳＣはコーディネートされたモードでＢＳＳを設定できる。この新しいＱｏＳＣは現存するＢＳＳのタイミングを取得でき、この現存するＢＳＳを加え、１つのグループを形成できる。（ＢＳＳの）グループは同じシステムタイミングを有する１つ以上のＢＳＳの集団と定義できる。

これら実施例では、グループ内の各ビーコンのスケジュール情報は互いにコンパーチブルでなければならない。例えばＢＳＳが保留された領域を指定し、干渉するＢＳＳが同じインターバル内にステイアウト領域を指定する場合、２つのスケジュールはコンパーチブルであると称される。他方、ＢＳＳが保留された領域を指定し、干渉するＢＳＳがＣＳＭＡ領域を指定する場合、これらはインコンパーチブルであると称される。２つのスケジュールがコンパーチブルであるかどうかを判断する規則の例について後述する。

一部の実施例では、図７に示されるように近くにＢＳＳの２つ以上のグループがあってもよい。１つのグループ内のＢＳＳが他のグループ内のＢＳＳと異なるシステムタイミングを有する。しかしながら、１つのＢＳＳのスケジュールは２つのＢＳＳが同じグループ内にあるか否かとは関係なく、各干渉するＢＳＳとコンパーチブルなままでなければならない。

ビーコンのスケジュール情報を使用することにより、異なるＢＳＳ間の通信を実行できる。

ＴＤＭＡフレーム構造例の概観
本発明の一部の実施例ではＴＤＭフレームの一例は次の５つの領域を含むことができる。

ビーコン領域：このビーコン領域は所定の数のビーコンスロットから成る。各スロットの時間長さはビーコンＰＤＵの時間長さとビーコンフレーム間（ＢＩＦＳ）の時間長さの合計に等しくすることができる。各ＱｏＳＣはビーコンサイクルごとにビーコンスロットのうちの１つでビーコンを送信できる。同じグループ内に数個のＢＳＳが存在するとき、これらビーコン領域は互いに整合でき、干渉するＢＳＳはそれらのビーコンを送信するのに異なるスロットを使用できる。
ＣＳＭＡ領域または競合領域：ＢＳＳ内の局は、この領域内でＣＳＭＡ／ＣＡまたは別の競合アクセスプロトコルを使用する他の局とチャンネルに関して競合することが認められる。
保留された領域（無競合期間）：１つのＢＳＳ内の局に対するＱｏＳＣによって行われる無競合割り当てをするのに、保留領域を使用できる。１つの割り当てがなされている局しか、この領域で送信できない。同じＢＳＳ内の他のすべての局は同じインターバル内で送信してはならない。更に、他のすべての干渉ＢＳＳは干渉する局の保留領域の間でステイアウト領域に割り当てられる。

ステイアウト領域：干渉するＢＳＳのうちの１つ以上が同じインターバル内に保留された領域、または保護された領域（次に定義する）を指定した場合、１つのＢＳＳにステイアウト領域が割り当てられる。ＢＳＳ内の局はステイアウト領域内で送信することは認められない。ここで、競合しない２つのＢＳＳに同じインターバル内で保留された領域を指定させることも可能であることに留意されたい。この結果、より高い全体の容量で周波数を再使用することが可能となる。

保護された領域：ＱｏＳＣが異なるタイミングを有する別のグループの存在を検出した場合、このＱｏＳＣは他のグループのビーコン領域が位置する同じインターバルの間で保護された領域を指定できる。ＢＳＳ内の局が保護された領域で送信することは認められない。

一部の実施例ではビーコンサイクルの長さを一定とすることができる。

一部の実施例では、ビーコン内でＢＳＳのためのバンド幅割り当てを一連のスケジュール情報として指定できる。これら実施例では、各スケジュール情報は次のフィールドを含むことができる。
・ＴＹＰＥ：このＴＹＰＥフィールドはスケジュール情報の割り当てタイプを示す。このフィールドは保留領域、ＣＳＭＡ、ステイアウトまたは保護領域と同じにできる。（ビーコン領域の位置はビーコン内の他の情報から誘導できるので、ビーコン領域を指定しなくてもよいことが理解できよう。図４参照。）
・ＬＩＤ：ＴＹＰＥフィールドが保留領域に等しい場合、このＬＩＤフィールドはどのリンクに割り当てが付与されているかを示す。
・ＳＴＡＲＴＴＩＭＥ：このＳＴＡＲＴＴＩＭＥフィールドはビーコン領域の終了点に対するスケジュール情報のスタート時間を指定するものである。（スケジュールのスタート時間が常に前のスケジュールの終了時間と同じであれば、このフィールドは不要である。）
・ＥＮＤＴＩＭＥ：このＥＮＤＴＩＭＥフィールドはビーコン領域の終了点に対するスケジュール情報の終了時間を指定するものである。

新しいネットワークを設定するための手順例
新しいＱｏＳＣがパワーアップすると、このＱｏＳＣは次のステップを実行できる。
・ビーコンをスキャンし、ビーコンをデコードする。
・過度に多いＢＳＳが検出された場合、
〇新しいＱｏＳＣは制御されたＣＳＭＡモードで新しいＢＳＳを形成できる。
・ビーコンを検出でき、信頼できる状態でデコードできた場合、
〇新しいＱｏＳＣは新しいＢＳＳを形成し、ＢＳＳの現存するグループのうちの１つをコーディネートされたモードで加えることができる。
〇新しいＱｏＳＣは、このＱｏＳＣが加えると判断したグループと同じタイミングを維持できる。このＱｏＳＣは新しいビーコンを送信するためにビーコン領域内のフリービーコンスロットを選択することもできる。
〇新しいＢＳＳのビーコン内部のスケジュールを（すべてのグループからの）他のすべての現存するビーコンのスケジュールとコンパーチブルにできる。
・ビーコンを検出できず、信頼できる状態でデコードできない場合（すなわち他の現存するＢＳＳが存在しないので、または現存するＢＳＳからのビーコンが互いに干渉し、新しいＱｏＳＣがビーコンを検出できず、かつ信頼できる状態でデコードできないという理由で）、
〇新しいＱｏＳＣはコーディネートされていないモードで独立した新しいＢＳＳを設定できる。
〇ＣＳＭＡを使ってアイドルインターバルを検出し、ビーコンサイクルごとに１回だけ、そのインターバル内でビーコンの送信をスタートできる。
〇新しいＱｏＳＣは自らのタイミングを維持し、そのスケジュールを別個に決定できる。

ビーコン領域のスロット構造の例
本発明の一部の実施例では、現存するＱｏＳＣは新しいＱｏＳＣがシステムに加わることができるように、ビーコン領域のスロット構造に関する情報を送信できる。この情報は次のものを含むことができる。
・ビーコン領域内のスロットの数
・このビーコンを送信するために、現在のＱｏＳＣが使用するスロットＩＤ
・現在のＱｏＳＣの見地から、ビーコン領域内で利用できるスロットのリスト

一部の実施例では、ビーコン領域内のスロットの数を固定できる。妥当な数のビーコンスロットを使用することができる。スロットの数を８に固定した場合、この例の方法を使用するビーコン領域のスロット構造を指定するのに、総計２バイトが必要である。スロットの数を１６に固定した場合、総計３バイトが必要である。ＱｏＳＣの間でビーコン領域内のビーコンスロットの数をダイナミックに交渉するのに、限られた組のメッセージを定義することもできる。

上記情報を特定する１つの方法は、図２に示されるように次のフィールドを含むビーコンＰＤＵを設けることである。
・NumSlot（３ビット）：このNumSlotフィールドはビーコン領域内のスロットの数−１に等しい。例えばビーコン領域内のスロットが６つである場合、NumSlot＝５となる。一部の実施例では、ビーコン領域内のスロットの数が８に固定できると見なすことができるので、NumSlotフィールドを７に固定できる。
・SlotID（３ビット）：このスロットＩＤフィールドは現在のビーコンが使用するスロット数を示す。８スロット実施例に対しては有効レンジは０〜７の間である。現在のビーコン後のビーコン領域内に残存するスロット数は、このスロットＩＤフィールドから決定できる。例えば、スロットＩＤ＝１の場合、現在のビーコンの後にはビーコン領域内に６以上のスロットが残存する。
・SlotUsage（８ビット）：このビットマップはビーコン領域内の８スロットの各々が利用できるか否かを示す。０はスロットがフリーであることを示し、１はスロットが使用されていることを示す。

加入させるグループおよび使用するビーコンスロットの選択例
本発明の一部の実施例は、新しいＱｏＳＣは加入させるためのＢＳＳのグループおよび新しいビーコンを送信するためのビーコン領域内のフリースロットを探すために次のアルゴリズムを実行できる。図３にはこのアルゴリズムのフローチャートが示されている。

新しいＱｏＳＣによってデコードされた各ビーコンに対し、
〇ビーコンを送信したＱｏＳＣのＭＡＣアドレスであるＢＳＳＩＤ、ビーコン領域のスロット構造およびビーコンサイクルの長さを見つける。
■ビーコンサイクルの長さはビーコン領域の時間の長さとビーコン内の最終スケジュール情報のEndTimeの時間の長さの合計に等しい。
〇このビーコンを受信したときのローカルクロックの時間を見つける。ビーコン領域のスロット構造およびビーコンサイクルの長さと共に、次のように、受信したビーコンのシステムタイミングを決定できる。
■ビーコンを完全に受信したときのローカルクロックの時間をｔ_ｒとすると、このビーコンを含むビーコン領域のスタート時間は、t_b＝t_r−(SlotID＋1)・τ−SlotID・BIFS、ここでSlotIDはこのビーコンが送信されたときのスロット数であり、τはビーコンＰＤＵの時間長さである。例えば図４参照。システムタイミングはt_b＋M・T（ここでMは整数であり、Tはビーコンサイクルの時間長さである）である。
〇このビーコンから得られた情報を記憶する。
〇このビーコンに含まれるタイミング情報（ビーコン領域のスタート時間およびビーコンサイクルの長さ）が他のビーコンから得られた情報と同じであるかどうかを見るためにチェックする。
■２つの異なるビーコンから得られたタイミング情報が同じであれば、このことはこれら２つのビーコンがＢＳＳの同じグループからのものであることを意味する。
■２つの異なるビーコンからのタイミング情報が異なれば、このことはこれら２つのビーコンが異なるグループからのものであることを意味する（例えば図５における例４）。
〇これまで検出したグループの数を更新し、更に現在のビーコンはこれらグループのどれに属すかを記録する。
〇新しいＢＳＳＩＤを有するビーコンをデコードできた場合、上記ステップを繰り返す。新しいビーコンをデコードできなければ、次のステップに進む。
・過度に多くのＢＳＳが検出された場合、
〇ＣＳＭＡを使ってアイドルインターバルを検出する。
〇新しいビーコンを送信することにより、新しいＢＳＳを設定する。
〇新しいＢＳＳは制御されたＣＳＭＡモードで作動する。
・現存するＢＳＳが検出されない場合、
〇ＣＳＭＡを使ってアイドルインターバルを検出する。このアイドルインターバルは新しいシステムのビーコン領域となる。
〇ビーコン領域のうちのスロット＃０内で新しいビーコンを送信することにより、新しいＢＳＳを設定する。
〇新しいＢＳＳは（メッセージ交換が限られるか、全くない状態で）コーディネートされていないモードで作動する。
・ＢＳＳのうちの１つのグループしか検出されない場合、
〇ビーコン領域内のフリースロットを見つけ、そのスロット内で新しいビーコンを送信する。フリースロットは、このグループに属するすべてのビーコンのSlotUsage内の０ビットで表示される。２つ以上のフリースロットが利用できる場合、新しいＱｏＳＣは１つのスロットを均一に選択する。
〇新しいＢＳＳは（メッセージ交換をすることなく）コーディネートされていないモードで作動する。
・ＢＳＳのうちの２つ以上の組が検出された場合、
〇加入させる１つのグループを選択する。新しいＱｏＳＣはグループを均一に選択するか、またはグループ内のＢＳＳの数のような基準に基づき、ビーコンの平均受信信号強度などを選択できる。
〇選択されたグループのビーコン領域内のフリースロットを見つけ、そのスロット内で新しいビーコンを送信する。
〇新しいＢＳＳは（メッセージ交換をすることなく）コーディネートされていないモードで作動する。

図５には、新しいＱｏＳＣがコーディネートされたモードを使ってＢＳＳの現存するグループを加入させるか、またはコーディネートされていないモードを使って独立した新しいＢＳＳを形成する場合のいくつかのネットワークのシナリオが示されている。

加入例−見つかったＢＳＳの１つのグループ
図６は新しいＱｏＳＣがＢＳＳの１つのグループを検出できたネットワークシナリオの例を示す。

新しいＱｏＳＣがＱｏＳＣ＃１からのビーコンをデコードすると、この新しいＱｏＳＣはビーコンを受信したときのローカルクロックの時刻を記憶する。新しいＱｏＳＣはビーコン領域のスロット構造およびビーコンサイクルの長さと共に、ＱｏＳＣ＃１のタイミングを知る。更にＱｏＳＣが後にこのシステムに加入する場合、新しいビーコンを送信するのにスロット＃０およびスロット＃１も使用できないことを知る。

新しいＱｏＳＣがＱｏＳＣ＃２からのビーコンをデコードすると、
この新しいＱｏＳＣはビーコンを受信したときのローカルクロックの時刻を記録する。新しいＱｏＳＣはビーコン領域のスロット構造およびビーコンサイクルの長さと共にＱｏＳＣ＃２のタイミングについて知る。新しいＱｏＳＣがＱｏＳＣ＃２のタイミングとＱｏＳＣ＃１のタイミングとを比較する。この場合、２つのタイミングは同じとなる。新しいＱｏＳＣは２つのＢＳＳが同じグループのからのものであることを推定する。更に、後にこのシステムに加入することを判断した場合、新しいビーコンを送信するのにスロット＃０、＃１および＃２も使用できないことを知る。

要約すれば、新しいＱｏＳＣはＢＳＳの１つのグループ、そのグループのタイミングおよびスロット＃０、＃１および＃２を使用できないことを知る。新しいＱｏＳＣはコーディネートされたモードで現存するグループに加わる。新しいＱｏＳＣはスロット＃３とスロット＃７との間のスロットのうちの１つで新しいビーコンを送信する。

スロット＃３が選択されたと仮定すると、新しいビーコンはスロット＃０、＃１および＃３が占有されていることを表示する。

新しいＱｏＳＣがシステムに加入した後に、ＱｏＳＣ＃１および＃２はスロット＃３が現在占有されていることを表示するために、それらのビーコン内のSlotUsageフィールドを更新する。

加入例−見つかったＢＳＳの２つのグループ
図７はＢＳＳの現存する２つのグループによるネットワークシナリオの例を示す。２つのグループのタイミングは異なっているが、新しいＱｏＳＣは双方のグループからのビーコンを信頼できる状態で、まだ検出できる。

新しいＱｏＳＣがＱｏＳＣ＃１からのビーコンをデコードすると、この新しいＱｏＳＣはビーコンを受信したときのローカルクロックの時刻を記録する。新しいＱｏＳＣはビーコンサイクルの長さと共に、ＱｏＳＣ＃１のタイミングを知る。新しいＱｏＳＣは、後にこのシステムに加入することを決定した場合、新しいビーコンを送信するのに、スロット＃０を使用できないことも知る。

新しいＱｏＳＣはＱｏＳＣ＃２からのビーコンをデコードし、ビーコンを受信したときのローカルクロックの時刻を記録する。新しいＱｏＳＣはビーコンサイクルの長さと共に、ＱｏＳＣ＃２のタイミングを知る。新しいＱｏＳＣはＱｏＳＣ＃２のタイミングとＱｏＳＣ＃１とのタイミングとを比較する。この場合、２つのタイミングは異なっている。新しいＱｏＳＣはビーコンがＢＳＳの２つの異なるグループからのものであることを知る。更に、後にこのシステムに加入することを決定した場合、新しいビーコンを送信するのに、スロット＃０を使用できないことも知る。

最後に、新しいＱｏＳＣはコーディネートされたモードで２つのグループのうちの１つに加入することを決定する。

新しいＱｏＳＣがＱｏＳＣ＃１を有するグループに加入すると仮定する。この新しいＱｏＳＣはＱｏＳＣ＃２のビーコン領域が位置する同じインターバル内の保護された領域を指定する。この結果、このインターバル中に新しいＢＳＳ（更に同じグループ内の隣接するＢＳＳ）からの送信はなく、従って、ＱｏＳＣ＃２のビーコン領域が保護される。

同様に、ＱｏＳＣ＃２が新しいＱｏＳＣのビーコンを受信すると、このＱｏＳＣ＃２は新しいＱｏＳＣのビーコン領域が位置する同じインターバル内の保護された領域を指定する。

新しいビーコンの衝突の取り扱い例
２つ以上の新しいＱｏＳＣが新しいビーコンを送信するために同じフリービーコンスロットを使用することを同時に選択する場合、現存するＱｏＳＣは信頼できる状態で新しいビーコンのうちのいずれかをデコードできないので、それらのSlotUsageフィールドを更新しない。次に、新しいＱｏＳＣは衝突が生じたことを知り、異なるビーコンスロットを使って再び新しいビーコンを送信することを選択できる。

新しいビーコンのコンテントの設定例
新しいＱｏＳＣはＴＤＭＡフレームのうちのビーコン領域のスロット構造およびスケジュール情報を定義しなければならない。このサブセクションでは、新しいビーコンのコンテントを設定するために新しいＱｏＳＣが使用する規則について説明する。

ビーコン領域のコンテントの設定例
新しいＱｏＳＣが上記手順を使ってフリービーコンスロットを選択し、その新しいビーコン内でNumSlot、SlotIDおよびSlotUsageフィールドの値（図２参照）を指定する。

ビーコン領域内に８つのスロットがあることを表示するためにNumSlotフィールドの値は７にセットされ、新しいＱｏＳＣが選択するフリービーコンスロットに基づき、スロットＩＤフィールドの値がセットされる。

新しいＱｏＳＣは対応するビーコンスロット内で送信される隣接ネットワークビーコンをデコードできる場合、SlotUsageフィールド内のビットを１にセットしなければならない。そうでない場合、ビットは０にセットされる。

図８のフローチャートにはビーコン領域のスロット構造を定めるのに使用されるアルゴリズムの一例が示されている。

スケジュール情報のコンテントの設定例
新しいＱｏＳＣはコーディネートされていないモードで新しいネットワークを設定した場合、この新しいＱｏＳＣは最初にビーコンサイクル全体のためのＣＳＭＡ領域を指定する。

他方、新しいＱｏＳＣがコーディネートされたモードでＢＳＳの現存するグループに加入する場合、スケジュール情報のコンテントを計算する場合に次の手順が実行される。

新しいＱｏＳＣが最初にネットワークを設定すると、そのビーコン内のスケジュール情報はＣＳＭＡ領域（ＴＹＰＥ＝０）、ステイアウト領域（ＴＹＰＥ＝４）および保護された領域（ＴＹＰＥ＝７）のみから構成されるはずである。（新しいＱｏＳＣは本明細書に説明した手順を使って、後に他のＢＳＳとバンド幅を共用することをリクエストしなければならない。）

隣接ネットワークビーコンのユニオン割り当ての例
ＱｏＳＣは、（同一グループおよび異なるグループからの）すべての隣接ネットワークビーコンをデコードし、それらの割り当てのユニオンを計算する。例えば１つの隣接ＢＳＳが保留された領域を指定し、別の隣接ＢＳＳがＣＳＭＡまたはステイアウト領域を指定する場合、その結果生じるユニオン割り当ては保留された領域となる。その理由は、保留された領域はＣＳＭＡ領域およびステイアウト領域の双方よりも重要であるからである。

図９には隣接するすべてのビーコンのユニオン割り当てを計算するために、ＱｏＳＣによって使用されるアルゴリズムの一例が示されている。このアルゴリズムでは、フローチャートをより簡単にするためにBEACON>PROTECTED>RESERVED>CSMA>STAYOUTとなっていると見なすことに留意されたい。

関連する図に示されたすべてのフローチャートでは、アレイのうちの第１エントリーのインデックスが１となっていることにも留意されたい。

アルゴリズムの例の入力、すなわちALLOC[n][i]およびENDTIME[n][i]はすべての隣接するビーコンのスケジュール情報から得られ、ここでnはどの隣接ネットワークであるか、およびiはその隣接ネットワークに対するどのスケジュールであるかを示す。

システムタイミングの差を考慮するように、各ネットワークのためのエントリーALLOC[n][]およびENDTIME[n][]はシフトされる。ＱｏＳＣと同じタイミングを有するネットワークに対し、ALLOC[n][]の第１エントリーがビーコン領域となるように、ALLOC[n][]内にもビーコン領域が挿入され、ＱｏＳＣと異なるタイミングを有するネットワークに対し、このタイミング差を考慮してALLOC[n][]の適当なエントリーにビーコン領域が挿入される。ビーコン領域の時間長さを表示するためにENDTIME[n][]内にも対応するエントリーが挿入される。

新しいビーコンのスケジュール情報の例
すべての隣接ネットワークビーコンのユニオン割り当てが一旦計算された場合の、新しいネットワークを設定するときに新しいビーコンのコンテントを設定するためのアルゴリズムの例が図１０に示されている。（このアルゴリズムは新しいＱｏＳＣがコーディネートされたモードで現存するグループに加入するときにしか適用できない。）

規則の例は次のとおりである：
・隣接ネットワークビーコンがビーコン領域を指定する場合、新しいＱｏＳＣは第１エントリーである場合を除き、保護された領域を指定する。この場合、新しいＱｏＳＣはビーコン領域も指定する。
・隣接ネットワークビーコンは保護された領域または保留された領域を指定する場合、新しいＱｏＳＣはステイアウト領域を指定する。
・そうでない場合、新しいＱｏＳＣは他のすべてのインターバル内でＣＳＭＡ領域を指定する。

アレイ、すなわちnew＿alloc[]およびnew＿endtime[]により出力を表示できる。第１エントリー、すなわちnew＿alloc[1]はビーコン領域となり、送信されない。２つのアレイ内の第１エントリーを除き、new＿endtime[]の残りのエントリーからのnew＿endtime[1]に置換することにより、新しいビーコンのスケジュール情報が得られる。

図１１には、現存するすべてのＢＳＳが同じシステムタイミングを有する一例が示されている。図１２には現存する２つのグループが存在する一例が示されている。

現存するＱｏＳＣによるアクションの例
このサブセクションはシステムに新しいＱｏＳＣを加えることをサポートするために、現存するＱｏＳＣがとるアクションについて説明する。

ビーコン領域のスロット構造のアナウンスの例
現存するＱｏＳＣはNumSlot、SlotIDおよびSlotUsageフィールドによりビーコン領域のスロット構造をアナウンスでき、SlotUsageフィールドは自ら更に隣接するビーコンによって現在使用されているビーコン領域内のスロットを指定する。

新しいＱｏＳＣは新しいビーコンを送信するためのビーコン領域内のフリースロットを探すためにこの情報を使用できる。

ビーコン領域内の新しいビーコンの検出例
現存するＱｏＳＣはビーコン領域のフリースロット内の新しいビーコンを検出できる。新しいビーコンが検出された場合、このことはＱｏＳＣが同じシステムに加入することを決定したことを意味する。現存するＱｏＳＣは新しいビーコンをデコードし、自らのビーコン内のSlotUsageフィールドを更新する。

現存するＱｏＳＣは、新しい保護された領域があるかどうかを見るために、新しいビーコンのスケジュール情報もデコードする。新しいビーコン内に保護された領域が存在することは、近くに他の独立したシステムが存在することを示唆する。現存するＱｏＳＣは、この現存するＱｏＳＣがその独立したシステム自体を検出できない場合に、新しいビーコンが保護された領域を指定する同じインターバル内にステイアウト領域を指定する。（そうでない場合、現存するＱｏＳＣは保護された領域をすでに指定したはずである。）

現存するＱｏＳＣのビーコンのコンテントを設定するために、上記アルゴリズムの例を現存するＱｏＳＣによって使用できる。

ＣＳＭＡ領域における新しいビーコンの検出例
現存するＱｏＳＣはＣＳＭＡ領域内の新しいビーコンも検出する。これら新しいビーコンは異なるタイミングを有するグループに加入することを決定した新しいＱｏＳＣによって送信される。現存するＱｏＳＣは新しいＱｏＳＣのビーコン領域のロケーションを見つけ、このビーコンと一致するように自己のビーコン内の保護された領域を指定する。従って、
・現存するＢＳＳのどの局も、保護された領域で送信しない。
・現存するＢＳＳの隣接するＱｏＳＣは、このＱｏＳＣが自ら直接新しいビーコンをデコードできない場合、同じインターバル内でステイアウト領域を指定する。

上記アルゴリズム例はビーコンのコンテントを設定するために現存するＱｏＳＣによって使用できる。

ダミービーコンＰＤＵの使用例
新しいビーコンを送信する新しいＱｏＳＣは、現存するＱｏＳＣの存在を知っていてもよいし、知らなくてもよい。新しいＱｏＳＣが現存するＱｏＳＣのビーコン領域と一致する、保護された領域を指定する場合、このことは新しいＱｏＳＣがそのシステムの存在を知っていることを意味する。この場合、現存するＱｏＳＣにより別のアクションをとる必要はない。

他方、現存するＱｏＳＣのビーコン領域が位置する同じインターバル内の保護された領域を新しいＱｏＳＣが指定しない場合、このことは現存するＱｏＳＣが存在することを新しいＱｏＳＣが知らないことを意味する。現存するＱｏＳＣはダミービーコンＰＤＵを新しいＱｏＳＣに送る。ＰＤＵの目的は、現存するグループが存在すること、および２つのビーコン領域の間にオフセットがあることを、新しいＱｏＳＣに通知することである。

新しいＱｏＳＣはＰＤＵを受信すると、現存するグループのビーコン領域を保護するよう、そのスケジュール情報内の保護された領域を指定する。この結果、現存するＱｏＳＣと新しいＱｏＳＣの双方は相互のビーコンを検出することができるようになる。次に新しいＱｏＳＣはスケジュール情報を現存するＱｏＳＣとコンパーチブルにするためにそのスケジュール情報を変更する。

次に、ダミービーコンＰＤＵの例のフォーマットについて示す。送り手および受け手のＭＡＣアドレスは、ＰＤＵのヘッダーの一部であるので、これらはＰＤＵの本体には不要である。

オフセットフィールド。このオフセットフィールドは送り手のビーコン領域と受け手のビーコン領域との間の時間オフセット（μｓｅｃ）を指定する。この時間オフセットは送り手のビーコン領域のスタート時間から受け手のビーコン領域のスタート時間を引いた値（モジュロビーコンサイクル）として計算される。その値は、０以上であり、かつビーコンサイクルの長さ未満である。

時間長さフィールド。この時間長さフィールドは送り手のビーコン領域の時間長さ（μｓｅｃ）を指定するものである。（ベースライン技術仕様でビーコン領域の長さが固定している場合、このフィールドは不要である。）

セーフガード機構の例
新しいＱｏＳＣが最初に新しいビーコンを送信した際に、現存するＱｏＳＣの存在を知っていなかった場合、新しいビーコンのスケジュール情報は現存するＱｏＳＣのスケジュール情報とコンパーチブルでないことがあり得ることに留意されたい。例えば現存するＱｏＳＣが保留された領域を指定した同一インターバル内にＣＳＭＡ領域が指定されることがある。

現存するＱｏＳＣは少数のビーコンサイクルの間に現在のスケジュール情報を維持するためのセーフガード機構を有するが、他方、新しいＱｏＳＣは自らのスケジュール情報を現存するＱｏＳＣのスケジュール情報とコンパーチブルにするように自らのスケジュール情報を変更しようと試みる。各ＱｏＳＣはその割り当ての各々に対し、１つのアレイ、すなわちERR＿COUNT[]を維持する。個々の割り当てタイプに応じ、MAX＿ERRと表示される諸定数のビーコンサイクルの間、インコンパーチブルであることが認められる。（MAX＿ERR＝１である場合、このことはインコンパーチブルであることが全く認められないことを意味する。）図１４〜１７に示されたフローチャートには、このセーフガード機構の仕様が示されている。

同様に、そのときのビーコンサイクル内で隣接ネットワークビーコンをデコードできない場合、すべてのアルゴリズムにおいてそのビーコンの前のコピーを使用する。行内（ｒｏｗ）においてMAX＿LOSTビーコンサイクルに隣接ネットワークビーコンをデコードできないできない場合、隣接ＢＳＳはシャットダウンされたものと見なす。

ＢＳＳの間でバンド幅を共用するための手続きの例
ＢＳＳが開始され、正常に作動していると見なす。このセクションでは、他のＢＳＳとバンド幅を共用するために、メッセージ交換が制限されるか、または全く行われない状態で、コーディネートモードで作動しているＱｏＳＣのための手順について説明する。

作動例の概観
図１３に、次のビーコンのコンテントを決定するためにＱｏＳＣが行う作動例の概観が示されている。この動作は、次の３つのステップを含むことができる。
・ビーコンをデコードし、調停すること：ＱｏＳＣはこのステップにおけるすべての隣接ＱｏＳＣのビーコンをデコードする。この結果、ＱｏＳＣは隣接ネットワークのスケジュールに変化があるかどうか（すなわち隣接ＱｏＳＣは新しいバンド幅リクエストをアナウンスするか、現在の保留をキャンセルし得る）、または異なるタイミングを有する新しいネットワークが設定されたかどうかについて、ＱｏＳＣが知る。ＱｏＳＣが前のフレーム内でバンド幅共用リクエストをアナウンスした場合、隣接するネットワークが新しいリクエストに適合するためにこれらのスケジュールを変更したかどうかについても知る。このステップでは、ＱｏＳＣはすべてのビーコンをコンパーチブルにするように、次のビーコンのコンテントを計算する。
・バンド幅共用リクエストの追加：ＱｏＳＣが既にペンディング中のバンド幅共用リクエストを有していないことを条件に、前のステップから得られた次のビーコンのコンテントを変えることにより、このステップでバンド幅共用リクエストを追加できる。
・新しいビーコンの送信：ＱｏＳＣはビーコン領域内の指定スロット内でビーコンを送信する。隣接ＱｏＳＣはこのビーコンをデコードした時に、ＱｏＳＣによって行われたバンド幅共用リクエストを見つける。
・各ビーコンサイクルにおいて、これら３つのステップを繰り返す。

ビーコンをデコードし、調停する例
このステップではＱｏＳＣは隣接するすべてのネットワークのビーコンをデコードし、すべてのビーコンのコンテントをコンパーチブルにするよう、次のビーコンのコンテントを計算する。

最初にＱｏＳＣは、前に知った隣接ネットワークのビーコンを、このビーコンサイクルで再びデコードできるかどうかをチェックする。隣接ネットワークのビーコンをデコードできない場合、ＱｏＳＣは前にセーブした隣接ネットワークのビーコンのコピーを使用する。しかしながら、１つの行内のMAX＿LOSTビーコンサイクルの間、隣接ネットワークのビーコンが存在しない場合、ＱｏＳＣは隣接ネットワークがパワーオフにされているものと見なす。（注：新しいＱｏＳＣが新しいＢＳＳを設定したいとき、新しいＱｏＳＣは各隣接ネットワークのビーコンのデコードに成功できなければならず、前にセーブしたコピーに依拠してはならない。）

第２に、ＱｏＳＣがそのビーコン領域を有する同じインターバル内で、保護された領域を指定しない異なるシステムタイミングでＱｏＳＣが隣接ネットワークのビーコンを受信した場合、ＱｏＳＣはその隣接ネットワークのＱｏＳＣにダミービーコン（ＰＤＵ）を送る。

第３に、ＱｏＳＣはすべての隣接ネットワークのユニオン割り当てを計算する。

次にＱｏＳＣは次のビーコンを隣接するすべてのネットワークのビーコンとコンパーチブルにするように、次のビーコンのコンテントを設定するためのアルゴリズムを実行する。ＱｏＳＣは３つのステートのうちの１つとなり得る。ステート＝０はＱｏＳＣがペンディング中の新しいバンド幅のリクエストを有していないことを意味する。ステート＝１はＱｏＳＣがその隣接ネットワークにバンド幅共用リクエストをアナウンスした直後であることを意味する。従って、隣接ネットワークはリクエストに応答できない。ステート＝２はＱｏＳＣが隣接ネットワークからバンド幅共用リクエストの確認を受信していなければならないことを意味する。ＱｏＳＣのステートに応じ、異なるアルゴリズムが使用されることになる。

ＱｏＳＣは保留されたバンド幅をレリースしたい場合、その保留された領域をＣＳＭＡ領域に変更しなければならない。従って、隣接ネットワークのＱｏＳＣは次のビーコンを更新するように、アルゴリズムの同じ組を作動させる。

ステート＝０
ＱｏＳＣはステート＝０の場合、ペンディング中のバンド幅共用リクエストを有することはない。隣接ネットワークのすべてのビーコンのユニオン割り当ては、inf＿alloc[]およびinf＿endtime[]によって表示される。図９にはユニオン割り当てを計算するためのフローチャートが示されている。

ＱｏＳＣは最後のビーコンのコピー、すなわちold＿alloc[]およびold＿endtime[]を維持し、次のビーコンのコンテントすなわちnew＿alloc[]およびnew＿endtime[]を計算しなければならない。

前のビーコン内のＱｏＳＣの割り当てが、すべての隣接ネットワークのユニオン割り当てとコンパーチブルでない場合、ＱｏＳＣは次のビーコン内の割り当てを変更しなければならない。

例えば、ＱｏＳＣの前の割り当てがＣＳＭＡ領域であり、これがその隣接ネットワークとコンパーチブルでない場合（例えば隣接ネットワークが保留された領域を指定中の場合）、新しい割り当てはステイアウト領域とならなければならない。このようなケースは、隣接ネットワークがバンド幅共用リクエストをアナウンスした直後に生じ得る。

ＱｏＳＣの前の割り当てが保留された領域であり、行内のMAX＿ERRビーコンサイクルの間、その隣接ネットワークとインコンパーチブルであった場合（例えば隣接ネットワークがＣＳＭＡ領域内にある場合）、新しい割り当てはＣＳＭＡ領域とならなければならない。各割り当てがインコンパーチブルとなっているビーコンサイクルのトラックを維持するのに、変数old＿err＿count[]が使用される。アルゴリズムにより、更新されたバージョンnew＿err＿count[]が発生される。これは、上記セーフガード機構の例である。

図１４および１５にはＱｏＳＣがステート＝０となっている時のアルゴリズムのフローチャートが示されている。表５はＱｏＳＣがステート＝０となっているときの規則を要約するものであり、これら規則＃１から順に実行される。

ステート＝１
ＱｏＳＣはステート＝１のときには隣接ネットワークにバンド幅共用リクエストをアナウンスした直後である。しかしながら、隣接ネットワークはこれらリクエストに応答する時間を有していない。

ＱｏＳＣが使用を提案するインターバルはNEW＿RESERVEDの内部TYPEのフィールド値によって示される。（ＱｏＳＣがバンド幅共用リクエストを提案するための手順について後述する。NEW＿RESERVEDの内部TYPEのフィールド値は実際には送信されない。隣接ネットワークの見地から、RESERVEDのタイプのフィールド値は受信される。）隣接ネットワークが同じインターバル内で保留された領域を指定しない限りコンパーチブルとされる。

他方、ＱｏＳＣが新しい保留された領域を指定する同じインターバル内で隣接ネットワークも保留領域を指定する場合、このことはＱｏＳＣと隣接ネットワークの双方がバンド幅共用リクエストに関し、同じインターバルを使用することを提案したことを意味する。これらリクエストは衝突し、次のビーコン内のＣＳＭＡ領域への割り当てのタイプを変更することによって、自らのリクエストをキャンセルする。

アルゴリズムの終了時にＱｏＳＣのバンド幅共用リクエストの一部が残っている場合、ステートは２に変更される。そうでなく、ＱｏＳＣのすべてのバンド幅共用リクエストがキャンセルされる場合、ステートは０に戻るように変更される。

図１６および１７には、ステート＝１の場合のアルゴリズムのフローチャートが要約されている。

ステート＝２
ＱｏＳＣはステート＝２のときに既に隣接ネットワークに対し、バンド幅共用リクエストをアナウンスしており、リクエストからの応答を待っている最中である。ＱｏＳＣがリクエストを指定した同じインターバル内で隣接ネットワークがステイアウト領域を指定した場合、バンド幅共用リクエストを受け入れ、そうでない場合、ＱｏＳＣはリクエストを拒否し、リクエストを撤回する。いずれのケースにおいてもＱｏＳＣはそのステートを０に戻す。

バンド幅共用リクエストの追加の例
このセクションでは、バンド幅共用リクエストを追加するためにＱｏＳＣがとるステップについて説明する。ＱｏＳＣは当初、ステート０である。すなわちペンディング中のリクエストは有していない。ビーコンを調停するためのアルゴリズムを実行した後に、ＱｏＳＣはアレイnew＿alloc及びnew＿endtime[]によって示される次のビーコンのコンテントを計算済みである。

ＱｏＳＣはnew＿alloc[]内にＣＳＭＡのTYPEフィールドを有するインターバルを保有することを提案できる。ＱｏＳＣはインターバルのTYPEフィールド値を「新しい保留領域」を示すNEW＿RESERVEDに変更する。

スケジュールポリシーは、それが存在する場合、このステップでも実行できることに留意されたい。

ＱｏＳＣが現存する保留と新しいリクエストとを区別するために、NEW＿RESERVEDのTYPEフィールド値が内部で使用される。ＱｏＳＣが実際にその新しいビーコンを送信すると、NEW＿RESERVEDの値はRESERVEDに変更される。従って、隣接ネットワークはPROTECTED、RESERVED、CSMAおよびSTAYOUTのTYPEフィールド値しか受信しない。

ＱｏＳＣが、提案された新しいリクエストと共に、新しいビーコンを送信した後に、ＱｏＳＣはステートを１に変更する。

ＱｏＳＣがＣＳＭＡ領域の一部を使用することしか提案しない場合、ＱｏＳＣは元のインターバルを２つまたは３つのより小さいインターバルに分割する。これらインターバルのうちの１つは、NEW＿RESERVEDのTYPEフィールドを有し、残りのインターバルはＣＳＭＡのTYPEフィールドを有する。

新しいビーコンを送信する例
ＱｏＳＣは既に新しいビーコンのコンテント、すなわちnew＿alloc[]およびnew＿endtime[]を計算済みである。ＱｏＳＣはNEW＿RESERVEDのすべてのTYPEフィールド値をRESERVEDに変換し、その結果得られたスケジュール情報を適当なビーコンスロットで送信する。

ＱｏＳＣが当初ステート０であり、新しいビーコン内でバンド幅共用リクエストをアナウンスしている場合、ＱｏＳＣはステートを１に変えるので、次の時間に隣接ネットワークのビーコンを調停するための、ステート１に関連して説明したアルゴリズムを使用する。

バンド幅共用リクエストの例
成功例
図２０にはＱｏＳＣがバンド幅を共用するためのリクエストにどのように成功するかの一例が示されている。
・フレームＮはすべてのＱｏＳＣの元のＴＤＭＡフレーム構造を示す。
〇ＱｏＳＣ＃４はバンド幅を共用するリクエストをしたい。隣接ネットワークのビーコンをデコードした後に、ＱｏＳＣ＃４は新しい保留された領域のために利用できるインターバルを選択する。
・フレーム（Ｎ＋１）内にて、ＱｏＳＣ＃４は保留したいインターバルの信号を隣接ネットワークに送る（TYPE＝２）。
〇ＱｏＳＣ＃４の隣接ネットワークはＱｏＳＣ＃４のスケジュール情報内の新しい保留された領域を検出し、これらネットワークは次のフレーム内のビーコンが新しいステイアウト領域を含むようにビーコンを変更する（TYPE＝４）。
・フレーム（Ｎ＋２）内にて、ＱｏＳＣ＃４の隣接ネットワークは新しいステイアウト領域を含むようにそれらのビーコンを更新する。
〇フレーム（Ｎ＋２）の隣接ネットワークのビーコンをデコードした後に、ＱｏＳＣ＃４はその新しいリクエストが受け入れられたことを知る。

フレーム（Ｎ＋３）からＱｏＳＣ＃４はその局に新しい保留された領域を割り当てることができる。

衝突
図２１には、２つのＱｏＳＣが部分的に衝突するリクエストの一例が示されている。
・フレームＮはすべてのＱｏＳＣの元のＴＤＭＡフレーム構造を示す。
〇ＱｏＳＣ＃１と＃４の双方はバンド幅を共用するリクエストをしたい。隣接ネットワークのビーコンをデコードした後に、これらＱｏＳＣの各々は新しい保留された領域のために利用できるインターバルを選択する。
・フレーム（Ｎ＋１）内では、ＱｏＳＣ＃１および＃４は自ら保留したいインターバルの信号を隣接ネットワークへ送る（TYPE＝２）。ここで、選択された２つのインターバルは部分的にオーバーラップしていることに留意されたい。
〇ＱｏＳＣ＃２はＱｏＳＣ＃１および＃４のリクエストを検出でき、双方のリクエストをカバーするステイアウト領域を含むよう、次のフレーム内でビーコンを変更する。
〇ＱｏＳＣ＃３はＱｏＳＣ＃４のリクエストだけを検出でき、そのリクエストのみのためにステイアウト領域を含むよう、次のフレーム内でビーコンを変更する。
〇ＱｏＳＣ＃１はＱｏＳＣ＃４からの新しい領域を検出でき、ＱｏＳＣ＃４からのリクエストが自らのリクエストと部分的に衝突していることを知る。従って、ＱｏＳＣ＃１はそのリクエストの一部をキャンセルするよう、次のフレーム内でビーコンを変更する。更にＱｏＳＣ＃４のリクエストの衝突しない部分のために、ステイアウト領域を含む。
〇同様に、ＱｏＳＣ＃４は次のフレーム内でリクエストの一部をキャンセルし、ステイアウト領域を含む。
・フレーム（Ｎ＋２）ではＱｏＳＣは前のステップで計算したビーコンを送信する。ＱｏＳＣはフレーム（Ｎ＋２）のすべてのビーコンを受信すると、
〇ＱｏＳＣ＃２および＃３はＱｏＳＣ＃１および＃４のリクエストの時間長さが短縮されたことを検出し、従って、次のビーコン内のステイアウト領域を更新する。
〇ＱｏＳＣ＃１および＃４はすべての隣接するネットワークが自らのリクエストに適合するように、ステイアウト領域を指定したことを検出する。これらＱｏＳＣは次のフレーム内で、その局に新しい保留された領域を割り当てることができる。元のリクエストの一部はキャンセルされているので、ＱｏＳＣは別のバンド幅をリクエストしたいこともあり得る。

スケジュールポリシーの例
ＱｏＳＣがその隣接するＱｏＳＣに新しい割り当てを提案するとき、次の規則を含む一組の規則を実施できる。
１．ＱｏＳＣは隣接するＱｏＳＣの１つ以上により保留された同じインターバル内でステイアウト領域を指定する。
２．各ＢＳＳは各ビーコンサイクル内で所定の最短の競合期間を維持し、ＱｏＳＣとその局との間のメッセージ交換を可能にする。
３．干渉するＢＳＳは各ビーコンサイクル内の所定の最短の共通する競合期間を維持し、隣接するＱｏＳＣの間のメッセージ交換を可能にする。（メッセージ交換と共にコーディネートされたモードで作動する場合にしか適用できない。）
４．任意の規則はＢＳＳの保留された領域の時間長さを所定の値まで制限するであろう。例えば、ＢＳＳが２つの干渉する隣接ＢＳＳを有している場合、その保留された領域の全時間長さはビーコンサイクルの３３％まで制限されるであろう。

規則＃１、＃２および＃３（適用できる場合）が使用される場合、スケジュールポリシーはファーストカムファーストサービスポリシーとなる。

規則＃４は、ある種の許可制御である。

これまで明細書で使用した用語および表現は、発明を説明するための用語として用いたものであり、発明を限定するための用語としては用いていない。かかる用語および表現の使用にあたり、本明細書に示し、かつ説明した特徴の均等物またはその一部を排除する意図はなく、本発明の範囲は特許請求の範囲のみによって定められるものと認識できよう。

コーディネートモード切り換えの一例の図である。ビーコンＰＤＵフィールドの一例を示すチャートである。ＢＳＳのグループを見つけるための方法の一例を示すチャートである。ビーコン領域の一例を示すチャートである。ＢＳＳ加入オプションの一例を示すチャートである。１つのＢＳＳグループと共にネットワークのシナリオの一例を示すチャートである。２つのＢＳＳグループと共にネットワークのシナリオの一例を示すチャートである。ビーコン領域のスロット構造を定めるための方法の一例を示すチャートである。隣接ネットワークのユニオン割り当てを見つけるための方法の一例を示すチャートである。ビーコンのコンテントを設定するための方法の一例を示すチャートである。現存するＢＳＳが同じシステムタイミングを有するときに使用される方法を示すチャートである。２つの現存するグループを取り扱うための方法の一例を示すチャートである。次のビーコンのコンテントを決定するための方法の一例を示すチャートである。ビーコンを調停するための方法の一例を示すチャートである。ビーコンを調停するための方法の一例を示すチャートである。ビーコンを調停するための別の方法の一例を示すチャートのパート１である。ビーコンを調停するための別の方法の一例を示すチャートのパート２である。ビーコンを調停するための別の方法の一例を示すチャートのパート３である。ビーコンを調停するための別の方法の一例を示すチャートのパート４である。ビーコンを調停するための更に別の方法の一例を示すチャートのパート１である。ビーコンを調停するための更に別の方法の一例を示すチャートのパート２である。ビーコンを調停するための更に別の方法の一例を示すチャートのパート３である。フィールドタイプの一例を示すチャートである。別のフィールドタイプの一例を示すチャートである。

Claims

ａ）隣接ネットワークのビーコンを聴取すること、
ｂ）前記ビーコンをデコードし、ネットワークスケジュール情報を確かめること、
ｃ）前記ビーコンで識別されたスケジュールされた送信期間を他のデバイスが有しているときのインターバル中の送信を回避すること、から成る干渉するネットワークをコーディネートするための方法。
前記スケジュールされた送信期間が無競合期間を含む、請求項１に記載の方法。
前記スケジュール情報が、デバイスの識別およびデバイスのバンド幅割り当てを含む、請求項１に記載の方法。
ａ）実質的な送信の競合を防止するのに、充分なスケジュール情報を含むビーコンを一斉送信すること、から成る干渉するネットワークをコーディネートするための方法。
他のデバイスが、送信を回避できる無競合期間を前記ビーコンが識別する、請求項４に記載の方法。
他のデバイスが、送信を回避できる無競合期間を前記ビーコンが識別し、前記ビーコンが、更に競合期間を識別する、請求項４に記載の方法。
前記競合期間が、ＣＳＭＡ期間である、請求項６に記載の方法。
ａ）排他的バンド幅リクエストを含むビーコンをネットワークデバイスから受信すること、
ｂ）優先順位方式に従い、前記バンド幅リクエストを許可すること、
ｃ）ビーコン一斉送信にて前記バンド幅リクエストを伝送すること、から成るネットワークリソースを割り当てるための方法。