JP2010534980A - 従来の有線を基にしたプロトコルのための無線アーキテクチャ - Google Patents

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Abstract

各態様は、下位のベアラプロトコルとの相互作用を介したＭＤＤＩクライアント能力機器のサービス発見について説明する。サービス発見は、下位の層がマルチキャストをサポートする場合、下位の層がwiMedia UWB MACおよび／またはＵＤＰ／ＩＰである場合に実行されうる。サービス発見は、ｗ−ＭＤＤＩ送信器および／またはｗ−ＭＤＤＩ受信器によって開始できる。両方の機器がセキュリティをサポートし、セキュリティが必要な場合、選択的な相互セキュリティ結合手順を実行できる。

Description

以下の説明は、概して、通信システムに関し、より詳しくは、従来の有線を基にした機器が無線リンクおよび／または有線リンク上で通信可能とすることに関する。
＜関連出願＞
本願は、発明の名称を“WIRELESS ARCHITECTURE FOR A TRADITIONAL WIRE-BASED PROTOCOL”とする、２００７年７月２５日に出願された米国仮出願第６０／９５１，９１９号の利益を主張し、その全体が参照によりここに組み込まれる。
無線ネットワーキングシステムは、ユーザがどこにいても個々の時間(例:自宅、オフィス、旅行中など)に通信するために多くの人々によって利用される。無線通信機器は、ユーザのニーズを満たすために小型化し強力になっており(例:機能および／またはアプリケーションの増加、記憶容量の増大)、可搬性および利便性も向上している。ユーザは、携帯電話、携帯情報端末(PDA)などを含む無線通信機器の多くの用途を見出している。例えば、無線通信機器は、画像(例:静止画、動画、ビデオゲームなど)を収集して処理する機能を含むことができる。
非常に高いデータ速度を利用して動作するアプリケーションおよび／または機能は、相当な電力要件および／または高い電流水準を有することがある。かかる電力要件および／または電流水準は、有線プロトコルを利用して通信する機器では容易に実現できる。しかし、無線通信システムは、高いデータ速度を利用して動作する能力を備えていないことがある。そのため、状況によっては、ユーザが送信および／または受信を望む通信は限定されうる。
機器の中にはこれまで、モバイル・ディスプレイ・デジタル・インタフェース(ＭＤＤＩ)のような有線の処理能力のみで動作してきたものもある。よって、かかる機器を有するユーザは、動いている間(例えば、旅行中または移動中に)通信できない可能性があり、無線機器を得るために追加コストが必要なこともあるが、それが常に実現できるとは限らない。状況によっては、ユーザは２つの機器、すなわち、有線の処理能力を備える機器と無線の処理能力を備える機器を、両方の利益を得るために動作させることを決定することもある。しかし、２つの機器にかかるコストおよび両方の機器を管理することは、ユーザに過度の負担を課すかもしれない。
以下では、１つまたは複数の態様の基本的な理解をもたらすために、かかる態様の簡略な要約を示す。この要約は、すべての意図される態様の包括的な概要ではなく、すべての態様の主要なまたは重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を定めることも意図していない。唯一の目的は、後述するより詳細な説明の前置きとして、１つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略な形で提示することである。
１つまたは複数の態様およびその対応する開示に従い、無線ＭＤＤＩ(ｗ−ＭＤＤＩ)ホストとｗ−ＭＤＤＩクライアントとの間の、これらの機器が互いに結合(association)して互いの能力を利用するためのサービス発見に関して、各種態様を説明する。サービス発見は、ホストおよび／またはクライアントによって開始できる。wiMedia UWB MACおよび／またはＵＤＰ／ＩＰであってよく、かつ／またはマルチキャストをサポートすることができる、基礎をなすベアラプロトコルとの関係を介して、サービス発見は実行される。機器結合の前に選択的な相互認証を実行することができる。
ある態様は、ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを無線通信する方法に関する。この方法は、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行すること、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信することを含む。この方法はまた、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断すること、および、セキュリティ結合手順を選択的に実行することを含む。さらに、この方法は、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合することを含む。
他の態様は、メモリおよびプロセッサを含む無線通信装置に関する。このメモリは、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を収集するためにサービス発見処理を実行すること、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための要求を受信することに関する命令を保持する。このメモリはまた、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断すること、セキュリティ結合手順を実行すること、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合することに関する命令を保持する。プロセッサは、メモリに結合され、メモリに保持された命令を実行するように構成される。
さらなる態様は、高速にデータを無線通信する無線通信装置に関する。この装置は、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を収集するためにサービス発見処理を実行する手段、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための要求を受信する手段を含む。装置にはまた、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する手段、セキュリティ結合手順を選択的に実行する手段、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合する手段も含まれる。
さらに別の態様は、コンピュータ読み取り可能な媒体を備えるコンピュータプログラム製品に関する。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータに、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行させる第１のコードのセットを含む。コンピュータ読み取り可能な媒体は、また、コンピュータに、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信させる第２のコードのセット、および、コンピュータに、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断させる第３のコードのセットも含む。さらに、コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータに、セキュリティ結合手順を実行させる第４のコードのセット、および、コンピュータに、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合させる第５のコードのセットを含む。
さらに別の態様は、ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを通信するように構成された少なくとも１つのプロセッサに関する。このプロセッサは、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行する第１のモジュール、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信する第２のモジュールを含む。また、プロセッサには、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する第３のモジュールも含まれる。さらに、プロセッサは、セキュリティ結合手順を選択的に実行する第４のモジュール、および、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合する第５のモジュールを含む。
他の態様は、ホストエンティティと高速にデータを無線通信する方法に関する。この方法は、近隣機器リストメッセージを下位層へ送信するステップを含み、近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、この方法は、ローカルエリアにおける機器のリストを受信するステップをさらに含む。この方法はまた、機器の各々にホスト照会パケットを送信するステップと、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信するステップと、回答する機器と選択的に結合するステップと、を含む。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。
他の態様は、メモリおよびプロセッサを含む無線通信装置に関する。プロセッサは、メモリに結合され、メモリに保持された命令を実行するように構成される。メモリは、近隣機器リストメッセージを下位層に送信することに関する命令を保持する。近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請する。メモリはまた、ローカルエリアにおける機器のリストを受信すること、および、機器の各々にホスト照会パケットを送信することに関する命令を保持する。さらに、メモリは、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信すること、および、回答する機器と選択的に結合することに関する命令を保持する。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。
さらに別の態様は、高速にデータを無線通信する無線通信装置に関する。この装置は、近隣機器リストメッセージを下位層に送信する手段、および、ローカルエリアにおける機器のリストを受信する手段を含む。近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請する。この装置はまた、機器の各々にホスト照会パケットを送信する手段、および、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信する手段を含む。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。また、回答する機器と結合する手段も含まれる。
さらに別の態様は、コンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品に関する。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータに、近隣機器リストメッセージを下位層に送信させる第１のコードのセットを含む。近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請する。コンピュータ読み取り可能な媒体には、コンピュータに、ローカルエリアにおける機器のリストを受信させる第２のコードのセット、および、コンピュータに、ホスト照会パケットを機器の各々に送信させる第３のコードのセットも含まれる。また、コンピュータに、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信させる第４のコードのセット、および、コンピュータに、回答する機器と結合させる第５のコードのセットも含まれる。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。
さらなる態様は、高速にデータを通信するように構成された少なくとも１つのプロセッサに関する。このプロセッサは、近隣機器リストメッセージを下位層に送信する第１のモジュール、および、ローカルエリアにおける機器のリストを受信する第２のモジュールを含む。近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請する。プロセッサはまた、機器の各々にホスト照会パケットを送信する第３のモジュール、および、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信する第４のモジュールを含む。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。プロセッサには、回答する機器と選択的に結合する第５のモジュールも含まれる。
前述の目的および関連する目的を達成するため、１つまたは複数の態様は、以下で十分に説明され、特許請求の範囲で特に示した特徴を備える。以下の説明および添付図面は、１つまたは複数の態様のある例示的な特徴を詳細に示す。ただし、これらの特徴は、様々な態様の原理が採用される場合のある様々な方法のいくつかを示すものである。他の利点および新たな特徴は、以下の詳細な説明から、図面と併せて考察されると明らかになり、開示される態様は、かかる態様およびその均等物のすべてを含むことを意図している。
従来の有線を基にした機器が無線通信できるようにするためのシステムを示すブロック図である。 無線ＭＤＤＩプロトコルスタックを示す図である。 別の無線ＭＤＤＩプロトコルスタックを示す図である。 １つまたは複数の態様による、無線送信器を示す図である。 共存するＭＤＤＩホストおよびクライアント(C1)を含む別の無線送信器を示す図である。 無線送信器の別の例を示す図である。 開示される態様による、無線受信器を示す図である。 ｗ−ＭＤＤＩ結合の方法を示す図である。 開示される態様による、サービス発見のシステムを示す図である。 用途固有IE(ASIE)フォーマットを示す図である。 wiMedia MACにおける用途固有探査情報要素(AS probe IE)を示す図である。 受信器で開始される結合を利用して無線で高速デジタルデータを通信する方法を示す図である。 送信器と遠隔受信器との間における高速無線データ通信の方法を示す図である。 相互認証および鍵交換の手順を示す図である。 受信器で開始される分離の手順を示す図である。 ユーザ機器とホストエンティティとの間の受信器で開始される分離の方法を示す図である。 送信器で開始される分離の手順を示す図である。 送信器と遠隔受信器との間の選択的な分離の方法を示す図である。 開示される態様による、複数の無線受信器と結合する単一の無線送信器を示す図である。 機器結合テーブルの例を示す図である。 無線リンクを介した通信を可能にするため従来の有線構成の能力を拡張するシステムを示す図である。 有線および／または無線アーキテクチャを通じて通信するシステムを示す図である。 無線リンクを介した通信を可能にするため従来の有線構成を拡張するシステムの別の態様を示す図である。 有線リンクまたは無線リンクを介して従来の有線機器と通信するシステムを示す図である。 本明細書に示す各種態様による、低オーバーヘッドモードでの例示的な順方向リンクＭＤＤＩデータ転送を示す図である。 本明細書に示す各種態様による、低オーバーヘッドモードでの例示的な逆方向リンクＭＤＤＩデータ転送を示す図である。 本明細書に示す各種態様による、低遅延モードのＭＤＤＩ接続設定を示す図である。 有線プロトコルおよび／または無線プロトコルを通じて通信するよう従来の有線機器を構成する方法を示す図である。 １つまたは複数の開示される態様による、動作速度を決定する方法を示す図である。 本明細書に示す各種態様による、低オーバーヘッドモードで通信する方法を示す図である。 本明細書に示す各種態様による、低遅延モードで通信する方法を示す図である。 受信器によって開始できる、高速にデジタルデータを無線通信する方法を示す図である。 ユーザインタフェースデータのための、送信器と１つまたは複数の遠隔受信器との間における高速無線デジタルデータ通信の方法を示す図である。 各種態様による、機器結合を開始する装置を示す図である。 高速ユーザインタフェースデータを無線通信するように構成されうる装置を示す図である。 端末の可能な構成の概念的ブロック図である。 開示される態様による、セキュリティが有効なときの受信器で開始される結合の手順を示す図である。 開示される態様による、セキュリティが有効なときの送信器で開始される結合の手順を示す図である。 ホスト結合の状態図である。 クライアント結合の状態図である。 ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを無線通信するシステムを示す図である。 ホストエンティティと高速にデータを無線通信するシステムを示す図である。
ここで、図面を参照して様々な態様を説明する。以下の説明では、説明のため、１つまたは複数の態様の完全な理解をもたらすために、多くの具体的な詳細を示す。しかし、これらの具体的な詳細なしでもそのような態様を実施できることが明らかであろう。他の例では、これらの態様の説明を容易にするために、周知の構造および機器をブロック図の形で示している。
本願で使用する、「構成要素」、「モジュール」、「システム」などの用語は、コンピュータ関連のエンティティ、すなわちハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェアまたは実行中のソフトウェアのいずれかを指すことを意図している。例えば、構成要素は、プロセッサで実行中の処理、プロセッサ、オブジェクト、実行形式、実行スレッド、プログラムおよび／またはコンピュータでよいが、これらに限定されない。例を挙げると、コンピュータ機器で実行中のアプリケーションとコンピュータ機器の両方が構成要素となることができる。１つまたは複数の構成要素が１つの処理および／または実行スレッドの中に存在してよく、１つの構成要素を１台のコンピュータに配置すること、および／または２台以上のコンピュータ間に分散することができる。また、これらの構成要素は、様々なデータ構造を格納している様々なコンピュータ読み取り可能な媒体から実行することができる。この構成要素は、１つまたは複数のデータパケットを有する信号に従うなどしてローカル処理および／またはリモート処理の方法により通信することができる(例:信号手段によりローカルシステム、分散システムにおいて別の構成要素と、かつ／または他のシステムとインターネットなどのネットワークにわたって交信する１つの構成要素からのデータ)。
さらに、移動機器との関係で本明細書において各種態様を説明する。移動機器は、システム、加入者装置、加入者局、移動局、移動装置、無線端末、ノード、機器、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、無線通信機器、無線通信装置、ユーザエージェント、ユーザ機器またはユーザ装置(UE)と呼ばれることもあり、これらの機能の一部または全部を含みうる。移動機器は、携帯電話、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、スマートホン、無線ローカルループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、ラップトップ、携帯型通信機器、携帯型コンピュータ機器、衛星ラジオ、無線モデムカードおよび／または無線システムで通信するための他の処理機器であってよい。さらに、基地局との関係で本明細書において各種態様を説明する。基地局は、無線端末との通信のために利用することができ、アクセスポイント、ノード、Node B、e-NodeB、e-NBと呼ばれるか、他のネットワークエンティティの名前で呼ばれることもあり、これらの機能の一部または全部を含んでよい。
複数の機器、構成要素、モジュールなどを含むことができるシステムに関して、様々な態様または特徴を示す。図との関係で説明する際、各種システムがさらなる機器、構成要素、モジュールなどを含むことができ、かつ／または機器、構成要素、モジュールなどのすべてを含む必要はないことが理解、認識されよう。これらのアプローチの組み合わせを使用することもできる。
ここで図面を参照すると、図１は、従来の有線を基にした機器が無線通信できるようにするためのシステム100のブロック図を示している。本明細書で開示する様々な態様は、一般的な無線ビデオ、分散MAC、分散リソース、ピアツーピア無線MACなどに適用することができる。システム100は、受信器104と有線／無線通信する送信器102を含む。送信器102および受信器104は、有線を基にしたプロトコルで従来的に通信する構成要素であってよい。当然ながら、システム100には複数の送信器102および受信器104が含まれうるが、話を簡単にするため、単一の受信器104に通信データ信号を送信する単一の送信器102を示す。
送信器102および受信器104は、モバイル・ディスプレイ・デジタル・インタフェース(ＭＤＤＩ)機器であってよい。以下の詳細な説明では、ＭＤＤＩ機器および／または米国電気電子技術者協会(IEEE)802.15.3媒体アクセス制御(MAC)層との関係で各種態様を説明する。当業者は、これらの態様が様々な他の従来の有線を基にしたプロトコルにおける使用に同様に適用できることを容易に認識する。したがって、ＭＤＤＩおよび／またはIEEE802.15.3 MACへの言及は、かかる発明の態様が幅広いアプリケーションを有するという了解の下で、かかる発明の態様を説明することのみを意図している。
送信器102から受信器104へ送信される通信は、順方向リンクと呼ばれ(例:ホストからクライアントへのデータは、順方向で移動する)、受信器104から送信器102へ送信される通信は、逆方向リンクと呼ばれる(例:クライアントからホストへのデータは、逆方向で移動する)。
ＭＤＤＩリンク(例:順方向リンク、逆方向リンク)を介して送信される情報は、パケットにグループ化される。複数のパケットがサブフレームにグループ化され、複数のサブフレームがメディアフレームを構成する。各サブフレームは、サブフレームヘッダパケットと呼ばれる特別なパケットで始まる。逆方向リンクパケット送信は、ホストによって制御されない。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、逆方向リンクでパケットを送信しようとするときはいつでも、下位の無線MACを通じてｗ−ＭＤＤＩ送信器にパケットを直接送信する。
送信器102は、データ送信装置106(例:記憶装置、メモリなど)と接続してよく、受信器104は、ディスプレイなどのインタフェース機器108と接続してよい。いくつかの態様に従い、単一の送信器102は複数の受信器104と結合することができる。
いくつかの態様に従い、送信器は、１つまたは複数のＭＤＤＩクライアント(例:(１つまたは複数の)受信器104)と結合することを望むＭＤＤＩホストである。本明細書において「ホスト」という用語は、この用語が使用される状況に応じて、「送信器」および／または「機器」という用語と互換的に使用される。さらに、本明細書において「クライアント」という用語は、この用語が使用される状況に応じて、「受信器」および／または「機器」という用語と互換的に使用されうる。
ＭＤＤＩホストは、ＭＤＤＩ受信器と結合して機器間で高速にデータを無線通信することを望む場合、サービス発見処理を実行する。サービス発見処理は、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を要請する。サービス発見処理中、ｗ−ＭＤＤＩホストは、多くの無線ｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を受信する。この情報は、機器の名前に対応する記号列識別子、機器の能力および状態の表示を含む。この情報は、ｗ−ＭＤＤＩホストにローカル保存することができる。
いくつかの態様に従い、サービス発見処理中、ｗ−ＭＤＤＩホストは、ｗ−ＭＤＤＩをサポートするローカルエリアにおける機器のリストを得るために下位層にメッセージを送信する。下位層は、機器のリストで応答し、ｗ−ＭＤＤＩホストは、受信したリストに含まれる機器の各々にパケットを送信する。参加を望む機器は、かかる応答機器の各々の記号列識別子を含む応答を送信する。
サービス発見処理終了後、ｗ−ＭＤＤＩホストは、無線ｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する(例:クライアントのセキュリティは有効か、クライアントはセキュリティを要求するか)。ｗ−ＭＤＤＩホストは、機器のリストを提示することができ、ユーザは機器の１つまたは複数を選択することができる。ｗ−ＭＤＤＩホストは、選択の受信後、(必要な場合に)(手動の)セキュリティ結合手順を選択的に実行し、無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の少なくとも１つと結合する。
いくつかの態様に従い、下位層はマルチキャストをサポートする。マルチキャストがサポートされる場合、ｗ−ＭＤＤＩホストはマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信することで、選択された無線ＭＤＤＩクライアント能力機器からの情報を要請することができ、この場合、マルチキャストグループはマルチキャストアドレスによって特定される。
下位層がwiMedia UWB MACである場合、ｗ−ＭＤＤＩホストは、ｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々に関する用途固有情報要素を受信することができる。下位層がＵＤＰ／ＩＰの場合、ｗ−ＭＤＤＩホストはＵＤＰポートでマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信し、ＵＤＰポートでマルチキャストグループを参加させ、ｗ−ＭＤＤＩをサポートする各機器からサービス応答を受信する。
いくつかの態様に従い、ｗ−ＭＤＤＩクライアント(例:受信器104)は、高速にデータを無線通信するため、ｗ−ＭＤＤＩホスト(例:送信器102)との結合を開始することができる。ｗ−ＭＤＤＩクライアントは、下位層へ近隣機器リストメッセージを送信することができる。近隣機器リストメッセージは、ローカルエリアにおける機器のリストを要請する。いくつかの態様によると、下位層はマルチキャストをサポートすることができる。いくつかの態様に従い、下位層はwiMedia UWB MACおよび／またはＵＤＰ／ＩＰである。
ｗ−ＭＤＤＩクライアントは、(近隣機器リストメッセージに応じて)ローカルエリアにおける機器のリストを受信すると、機器の各々にホスト照会パケットを送信する。このメッセージに応じて、機器の各々は、かかる回答機器の記号列識別子を含む回答を送信する。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される必要がある。ｗ−ＭＤＤＩクライアントは、回答機器の少なくとも１つと選択的に結合する。回答が所定の時間間隔の終了前に受信されない場合、結合は不成功となり、ｗ−ＭＤＤＩクライアントは以前の状態(例:結合処理開始前のｗ−ＭＤＤＩクライアントの状態)に戻る。
本明細書で開示する各種態様は、ＭＤＤＩのリンクおよびパケット構造を保持することができ、それによりＭＤＤＩの有益な特徴(例:部分的な画面更新、ユーザデータパケット、制御および状態パケットなど)を保持することができる。さらに、ＭＤＤＩプロトコルは、ピアツーピア通信を提供する高速無線AMCの上で実行することができる。さらに、無線ＭＤＤＩは、無線MACの機能を妨害しない。
図２は、無線ＭＤＤＩプロトコルスタック200を示している。無線ＭＤＤＩプロトコルは一般的であり、様々な高速無線技術で動作することができる。高速無線技術の例は、WiMedia超広帯域(UWB)、Wifi、1xEVDOなどを含む。垂直スタック200に示すように、映像／マルチメディア層202は無線ＭＤＤＩ(ｗ−ＭＤＤＩ)層204の上で動作することができる。下位のMAC層206も含まれ、これは、802.11、wiMedia UWB MAC、802.15.3 UWB MAC、一般的な高速無線MACなどであってよい。ＭＤＤＩプロトコルスタック200はまた、物理(PHY)層208を含み、これは、802.11、wiMedia UWB、一般的な高速無線PHYなどであってよい。
MAC層206および対応する物理層208は、任意の汎用高速インタフェースであってよい。説明したＭＤＤＩプロトコルスタック200は、無線通信ネットワークにおけるMACおよびリンク層の総称である一般的な高速L2で動作している。
図３は、別の無線ＭＤＤＩプロトコルスタック300を示している。この図は、インターネットプロトコル(ＩＰ)の上のユーザデータグラムプロトコル(ＵＤＰ)の上にある無線ＭＤＤＩ(Ｗ−ＭＤＤＩ)の動作を表しており、これはＷ−ＭＤＤＩが動作できるもう１つの方法である。プロトコルスタック300には、映像／マルチメディア層302が含まれる。Ｗ−ＭＤＤＩ304は汎用的であるため、MAC層306およびPHY層308であるL2または他の層(例:L3、L4)の上で動作することができる。示したとおり、Ｗ−ＭＤＤＩ304はアプリケーション層と同様に動作している。
この図では、Ｗ−ＭＤＤＩ304は、ＵＤＰ310およびＩＰ312の上で動作しており、メディアアプリケーション(例:メディアプレーヤー、インターネットプロトコル上での音声(VoIP)など)またはリアルタイムのクライアントプロトコルと似ている。ＵＤＰ層310およびＩＰ層312があるため、クライアントおよびホストは異なる場所に存在することが可能になり、インターネット接続または他の種類の接続を介して接続することが可能になる。例えば、ディスプレイはフランスのパリにあってよく、ホストはテキサス州ダラスに存在してよい。Ｗ−ＭＤＤＩを利用して、インターネットを介してホストへディスプレイ(例:マルチメディアデータ)を移送すること(またはその逆のこと)ができる。この処理は、遠隔デスクトップアプリケーションと似ているが、説明したプロトコル300により、ホストは、クライアントへの通信(例:ディスプレイ)を駆動することができる。
無線チャネルは、パケットのエラーを発生させることがある。本明細書で開示する無線ＭＤＤＩアーキテクチャでは、基礎をなす下位層(例:無線MAC)が、無線ＭＤＤＩが直面するアプリケーションパケットの誤り率を減らすためのパケット再送など、信頼性のメカニズムを提供することを想定している。よって、無線ＭＤＤＩ層における追加の信頼性メカニズムは、本明細書では開示されていない。しかし、いくつかの態様に従い、無線ＭＤＤＩ層では信頼性メカニズムが存在しうる。
いくつかの態様に従い、基礎をなす下位層はＵＤＰ／ＩＰであり、ｗ−ＭＤＤＩは標準的なＵＤＰポートであるWMDDI_UDP_CONTROL_PORTで登録される。WMDDIはまた、データトラフィックのためＵＤＰポートのWMDDI_UDP_DATA_PORTを開く。ｗ−ＭＤＤＩ送信器／受信器能力機器は、マルチキャストＩＰアドレスWMDDI_CONTROL_MULTICAST_IPを有するWMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。
図４は、１つまたは複数の態様による無線送信器400を示している。無線送信器400は、デジタルデータのような高速データを通信するように構成することができる。本明細書で説明する様々な無線システムは、無線送信器および無線受信器を含むことができる。無線送信器400は、ＭＤＤＩホスト402および特別なＭＤＤＩクライアント(C1)404を含むことができる。(１つまたは複数の)ＭＤＤＩクライアントは従来のＭＤＤＩクライアントの一部であり、すべてのＭＤＤＩクライアントではない。ＭＤＤＩクライアント(C1)404は、ディスプレイまたは機器と結合しないこともある。ホスト402およびクライアント(C1)404は、従来の高いデータ速度リンク(例:ＭＤＤＩリンク)406によって接続することができる。クライアント(C1)404を含むモジュールは、UWB MACおよびUWB PHYを含む超広帯域モデムなど無線モデム408を介して通信することができる。いくつかの態様に従い、無線モデム408は高速モデムであってよい。ホスト402およびクライアント(C1)404は、既存の有線リンク、例えばＭＤＤＩリンク、または高速データをサポートするように構成されたリンクに動作可能に接続することができる。いくつかの態様に従い、クライアント(C1)404およびモデム408が有線リンクに接続されている場合、ホスト402は、以下でさらに詳しく述べるように、無線機能に対応するためアップグレードを必要とすることもある。図４に示した構成は、「タイプＡ」無線ＭＤＤＩ(ｗ−ＭＤＤＩ)送信器と呼ぶことができる。
図５は、共存したＭＤＤＩホスト502およびクライアント(C1)504を含む別の無線送信器500を示している。いくつかの態様に従い、ホスト502およびクライアント(C1)504は同じソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールに共存することができる。ホスト502およびクライアント(C1)504は高速無線モデム506に接続することができる。図５に示す構成は「タイプＢ」ｗ−ＭＤＤＩ送信器と呼ぶことができる。
別の例の無線送信器600を図６に示しており、ここでは、ホストおよびC1が単一のハードウェアおよび／またはソフトウェアエンティティ(ｗ−ＭＤＤＩ送信器)602に統合されている(または縮約されている)。高速無線モデム604は、無線通信を容易にするために含まれている。図６に示した構成は、「タイプＣ」ｗ−ＭＤＤＩ送信器と呼ぶことができる。
ここで図７を参照すると、開示される態様による無線受信器700が示されている。無線受信器700は、ＭＤＤＩクライアント処理装置(C2)702を含み、これは、いくつかの機器およびディスプレイ704(話を簡単にするため、１つのディスプレイのみ示している)に接続することができる。クライアント(C2)702は、高速デジタルデータパケットを処理および生成するように構成されうる。いくつかの態様に従い、クライアント(C2)702は、ＭＤＤＩスタックの物理層を持たない。各種態様によると、単一のＭＤＤＩ送信器は複数のＭＤＤＩ受信器に接続することができる。
逆方向リンクにおいて、ＭＤＤＩデータパケットは、受信器(C2)700によって生成することができる。ＭＤＤＩデータパケットは、UWBモデムを介して送信器(例:タイプＡ ｗ−ＭＤＤＩ送信器400、タイプＢ ｗ−ＭＤＤＩ送信器500および／またはタイプＣ ｗ−ＭＤＤＩ送信器600)に送信することができる。
ｗ−ＭＤＤＩホスト／送信器は、下位層の情報(MAC再送、フレーム誤り率などのMAC情報)を得るために、下位層照会パケット(例:MAC照会パケット)を送信することによって、基礎をなす下位層(例:MAC層)に定期的に照会することができる。ホストは、アプリケーションにこの情報をフィードバックすることができ、それによりアプリケーションはデータ速度を上下させることができる。
MAC照会は、MACによってサポートされる速度および再送統計を判断するための照会である。MAC照会メッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x0のメッセージIDは、パケットがMAC照会メッセージであることを示す。２バイトのMAC照会パラメータも含まれる。
図８は、ｗ−ＭＤＤＩ結合の方法800を示している。開示内容に従い実行されうる方法は、様々な流れ図を参照することで一層理解されよう。説明を簡単にするため、この方法は、一連のブロックとして示し説明しているが、特許請求する内容はブロックの数または順序によって限定されず、いくつかのブロックは、本明細書において示し説明しているものと異なる順序でかつ／または他のブロックとほぼ同時に生じてよいことを理解し認識すべきである。また、本明細書で説明した方法を実行するために、例示したすべてのブロックが要求されるわけではない。ブロックに関係する機能はソフトウェア、ハードウェア、これらの組み合わせ、またはその他の適切な手段(例:機器、システム、処理、構成要素)によって実現できることを認識すべきである。さらに、以下で、かつ本明細書を通じて開示する方法は、かかる方法を各種機器に移送または転送するのを容易にするため製造物に格納できることを一層理解すべきである。当業者は、１つの方法を、状態図などで一連の相関する状態またはイベントとして代替的に示すことができることを理解し認識する。
方法800は、ユーザ(例:ユーザ機器、携帯電話、ラップトップなど)の視点から説明する。方法800は、802において、ホスト機器を有するユーザがｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の探索を開始するときに開始する。あるエリア(例:部屋、建物など)にユーザが入り、ｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の探索を始めるときに、探索を初期化することができる。様々なメカニズムを利用することにより、ユーザは探索を開始することができる。例えば、ユーザインタフェースは、探索を要求する機能(例:機器上のボタン、表示画面上のアイコンなど)を提供することができる。
804において、ホストはｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器のリストを取得する。いくつかの態様に従い、クライアント能力機器は、その名前に対応した記号列識別子、能力(例:画面解像度、圧縮されたパケットおよび／または圧縮されていないパケットは受け入れられるか、セキュリティ能力など)、状態の表示、その他の情報を有する。機器情報の外見の例は、“Room L-601 Projector Display Unassociated/Available”(部屋 L-601 プロジェクタディスプレイ 非結合／利用可能)、“Living room Home Theater Plasma display Associated/Unavailable”(居間 ホームシアタープラズマディスプレイ 結合／利用不可能)、“ABC PC Keyboard Unassociated/ Unavailable”(ABC PCキーボード 非結合／利用不可能)などを含む。いくつかの態様に従い、ｗ−ＭＤＤＩ送信器は(例えば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体において)探索要求に応答しているｗ−ＭＤＤＩ受信器のリストを保持することができる。
806において、結合相手の機器を選択する。ディスプレイ上に機器のリストを提示する、ユーザに機器の選択を可能とする(例:機器の名前を強調表示しENTERを押す)、言語命令を出す(例:機器の名前または所望の機器と結び付いた他の識別子を言う)といった各種技法を利用することができる。別の例では、ユーザはホストのユーザインタフェース上のボタンを押して機器選択を行うことができる。
808では、「結合拒否(Association Denied)」メッセージを受信することがある。点線で示しているように、このメッセージは、結合を無事完了できなかった場合にのみ受信されることに留意すべきである。メッセージは、ユーザインタフェース(例:画面)に、または他の手段により(例:話者に聞こえるように)表示することができる。このメッセージは、所望の機器がすでに他のホストと結合しており、そのため結合を拒否する場合に受信することがある。
「結合拒否」メッセージは、機器がすでに他のホストと接続している場合に受信することがある。いくつかの態様に従い、このメッセージは、機器が「身動きがとれない(stuck)」場合または以前のホストから分離(disassociation)できない場合に受信することがある。この状況では、ユーザが機器を制御しており、真のユーザである場合(例:このディスプレイがその他のユーザによって使用されていない場合)、ユーザは各種手法により以前のホストから機器を分離させる(例:機器をリセットする)ことができる。例えば、ユーザは機器のユーザインタフェース上のボタンを押し、結合開始を再試行することができる。
結合処理が無事完了すると、ホストおよびｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の両方は、結合を確認する様々な手段を提供することができる。ホスト／クライアント認証は、鍵の交換または他の種類のセキュリティ手順を含むことができる。例えば、ホストおよびｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の両方は、それぞれのディスプレイに共通の(短い)番号を示すことができる。
810において、点線で示しているように、結合に関するメッセージを選択的に受信することができる。結合に関して様々なシナリオが生じうる。例えば、結合が不成功だった場合、ホストのディスプレイまたは機器のディスプレイ(または情報を提供する他の手段(例:ビジュアル、オーディオ))は「結合不成功(Association Unsuccessful)」に対応するメッセージを示すことができる。この状況では、結合手順と結び付いたタイマが終了する。タイマが時間切れになると、機器は、(例えば、結合の試みがなかったかのように)結合処理開始前の機器の状態に戻る。
別の種類のメッセージは、セキュリティ能力に関係することがある。例えば、ホスト、機器の片方または両方はセキュリティ能力がないが、両機器は、安全でない通信の続行を容認することができる。これは、機器の１つがセキュリティ能力を有しない場合に生じる可能性がある。この状況では、提供されうるメッセージは、機器(ホストおよびクライアント)の片方または両方に表示され、通信が安全でないことを示す。いくつかの態様に従い、最初の能力交換中(例:804では、機器リストが受信されたとき)に、安全でない通信を進めることに関する情報についてネゴシエーションすることができる。この状況では、ユーザが結合を確認する(例:安全でない通信メッセージを無効にする)ことを望む場合、ユーザはホスト上のボタンを押すか、同等のアクションを起こして結合を確認することができる。
別の例では、両機器がセキュリティ能力を有し、安全なリンクを介した通信を望み、セキュリティチェック(認証)が成功しなかった場合、これに関するメッセージがディスプレイ上に、または他の手段により示される。機器の一方がセキュリティの利用を望んでいるが、他方の機器がセキュリティ能力を有していない場合、「セキュリティハードウェア利用不可能(Security Hardware not Available)」といったメッセージを示すことができる。
別の例では、結合に関するメッセージが値(例:数値結合)または結合を確認する他の手段であってよい。値が利用され、ｗ−ＭＤＤＩホストおよびｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の両方の表示が合致した場合、結合が成功し安全であることを示す。この状況では、ユーザが結合の確認を望む場合、ユーザはホスト上のボタンを押すか、類似のアクションを起こして結合を確認することができる。
値が合致しなかった場合、ホストおよび機器が互いに認証できておらず、“中間者(man in the middle)”が存在する可能性を示す。この状況では、ホストおよび機器は時間切れとなる(例:結合手順と結び付いたタイマが終了する)可能性がある。機器が時間切れになると、機器は、結合処理開始前の機器の状態に戻る。
開示される態様のｗ−ＭＤＤＩプロトコルは、動的な結合および分離ならびに／または単一のｗ−ＭＤＤＩ送信器が複数のｗ−ＭＤＤＩ受信器と結合および通信する条件に関する。図９は、開示される態様によるサービス発見のシステム900を示している。ｗ−ＭＤＤＩ送信器902は、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902の結合相手となりうるｗ−ＭＤＤＩ受信器904(話を簡単にするため、１つの受信器のみ示している)のリストを得る必要がある。この結合手順は、サービス発見手順を通じて実行される。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器902は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器904を探索するためのサービス発見処理(例:受信器サービス発見)を開始するように構成することができる。この発見処理サービスは、ユーザ対話によってまたは自動的に(例:送信器902が、新たな場所(例:部屋)に入ったことを認識したとき)開始することができる。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器902には、エリア内の受信器904を発見することを求める要求を送信するように構成された機器リスト要求器906が含まれる。例えば、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902の無線(または有線)の近隣(例:通信エリア)にある機器(例:受信器904)のリストを得るために下位層に「近隣機器リスト取得(Get Neighbor List)」メッセージを送信することができる。下位層は、メッセージの受信とほぼ同時に、要求機器(ｗ−ＭＤＤＩ送信器902)の近隣にある機器のリストを含む「下位層近隣機器リスト応答(Lower Layer Neighbor List Response)」メッセージで回答することができる。
下位層近隣機器リスト応答メッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x7のメッセージIDは、パケットがMACアドレス応答メッセージであることを示す。また、現在の機器(送信器／受信器)にとっての近隣機器の数を特定する２バイトの近隣機器の数も含まれる。また、近隣機器の下位層(MAC層)アドレスである下位層アドレス(MAC層アドレス)も含まれる。
また、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902にはサービス照会検証器908も含まれ、これは、「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットを各近隣機器に(例:いくつかの態様による各受信器に)送信するように構成されている。ｗ−ＭＤＤＩ受信器904は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の利用可能性および記号列識別子を含むことができる「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットで応答するサービス能力通知器910を含むことができる。ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットのパケット長は、パケット長フィールドを含まない、パケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトであってよい。送信されるパケットタイプは、２バイトであってよく、１６ビット符号なし整数を収容することができる。パケットタイプ163は、パケットがｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットであることを示す。また、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスを含む受信器MACアドレスフィールドも含まれる。送信器MACアドレスフィールドは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスを含み、これは、マルチキャスト／ブロードキャストサービスが利用される場合にはブロードキャストまたはマルチキャストアドレスであってよい。受信器パラメータフィールドはｗ−ＭＤＤＩ受信器を示す２５６バイトの記号列識別子およびその能力を含むことができる。さらに、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットは、パケット長フィールドを含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトのCRCフィールドを含む。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器902はタイマの終了(例:service_discovery_timerの値)まで「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットを待つことができる。タイマ終了前に応答が受信されなかった場合、結合は失敗している。タイマ終了前に応答が受信された場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902のユーザは、結合相手となるｗ−ＭＤＤＩ受信器904を選択することができる。
いくつかの態様に従い、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902またはｗ−ＭＤＤＩ受信器904は結合処理を開始することができる。例えば、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902は電話であり、ｗ−ＭＤＤＩ受信器がプロジェクタ／ディスプレイである場合、電話(例:ｗ−ＭＤＤＩ送信器)は結合処理を開始する可能性がある。
いくつかの態様によると、ｗ−ＭＤＤＩ受信器904はｗ−ＭＤＤＩ送信器902を探索することができる(例:送信器サービス発見)。ｗ−ＭＤＤＩ受信器904は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の無線の(有線の)近隣にある機器のリストを得るために下位層にメッセージ(例:「近隣機器リスト取得」)を伝達するように構成されている利用可能機器要請器912を含むことができる。下位層は、近隣にある機器のリストを提供する「下位層近隣機器リスト応答」で応答することができる。
近隣機器リスト取得は、現在のノードに無線接続された近隣機器のリストを得るために下位層(例:MAC層)に送信されるメッセージである。このメッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x3のメッセージID番号は、パケットが近隣機器リスト取得メッセージであることを示す。
ｗ−ＭＤＤＩノード(例:UWBモデム)の下位層アドレス(例:MACアドレス)を得るため、下位層アドレス取得(MACアドレス取得)メッセージが下位層に送信される。このメッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x2メッセージID番号は、パケットが下位層アドレス取得(MACアドレス取得)メッセージであることを示す。
ｗ−ＭＤＤＩ受信器904に含まれるホスト照会914は、近隣機器へ「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」パケットを送信するように構成することができる。(１つまたは複数の)ｗ−ＭＤＤＩ送信器902は、利用可能性通知器916を含むことができ、これは、照会に応じてｗ−ＭＤＤＩ受信器904に「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットを送信するように構成される。ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケットは、各種機器の利用可能性および記号列識別子を含むことができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器904のユーザは、どのｗ−ＭＤＤＩ送信器と結合するかを選択することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器904に結合されたタイマ(例:service_discovery_timer)が「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」を受信する前に終了した場合、結合は失敗する。
いくつかの態様に従い、マルチキャストサービスが下位層によってサポートされている場合、マルチキャストサービスを利用して、「受信器サービス発見」の場合に「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」および「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットを送信し、「送信器サービス発見」の場合に「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」および「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットを送信することができる。マルチキャストを使用するときの処理は、以下でさらに詳しく説明する。マルチキャストサービスが利用できない場合、ブロードキャストを使用する。ブロードキャスト機能が存在しない場合、ユニキャストを利用することができる。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットで応答したｗ−ＭＤＤＩ受信器のリストおよびｗ−ＭＤＤＩ受信器の各々に対応する受信器パラメータを保持することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットで応答したｗ−ＭＤＤＩ送信器のリストおよびそれらの各々に対応する送信器パラメータを保持することができる。これらのリストは機器902および904に結合されたそれぞれの記憶媒体で保持することができる。
いくつかの態様に従い、基礎をなす下位層はマルチキャストをサポートすることができる。マルチキャストは、近隣のすべての機器へではなく機器の一部(例:特定された機器)へメッセージが送信されるため、効率的となりうる。サービス発見において、ｗ−ＭＤＤＩ送信器902がｗ−ＭＤＤＩ受信器904を探索していて(例:受信器サービス発見)、基礎をなす下位層がマルチキャストをサポートしているとき、ｗ−ＭＤＤＩ能力機器は、WMDDI_CONTROL_MULTICAST_ADDRESSによって指定されるマルチキャストグループであるWMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、このマルチキャストアドレスで定期的に「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットを通知することができる。サービス発見の実行を望むｗ−ＭＤＤＩ送信器は、これらの「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」から結合を希望するｗ−ＭＤＤＩ受信器を選ぶことができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器はまた、WMDDI_CONTROL_MULTICASTグループへ「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットを送信することによって、個々の受信器から「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットを明示的に要請することができる。
ｗ−ＭＤＤＩ受信器904がｗ−ＭＤＤＩ送信器902を探索しているサービス発見(例:送信器サービス発見)で、基礎をなす下位層がマルチキャストをサポートしているとき、受信器との結合を望むホスト(例:ｗ−ＭＤＤＩ送信器)は、WMDDI_CONTROL MULTICAST_ADDRESSによって指定されるWMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、このマルチキャストアドレスで「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットを(例:定期的に)通知することができる。ホスト発見の実行を望むｗ−ＭＤＤＩ受信器は、これらの「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」から結合を希望するｗ−ＭＤＤＩ送信器を選ぶことができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器はまた、WMDDI_CONTROL_MULTICASTグループへ「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」パケットを送信することによって、個々のｗ−ＭＤＤＩ送信器から「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットを明示的に要請することができる。
いくつかの態様に従い、サービス発見は、下位の層がwiMedia UWB MACであるときに実現できる。基礎をなす下位層がwiMedia UWB MACである場合、サービス発見中に以下が可能になる。Wi-Media受信器能力機器は、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答を含む用途固有IE(ASIE)を含む。同様に、「ｗ−ＭＤＤＩ送信器能力」機器は、ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケットを含むビーコンにASIEを含めることができる。
図１０は、WiMedia MACの用途固有IE(ASIE)フォーマット1000を示している。いくつかの態様に従い、下位の層がwiMedia UWB MACである場合、サービス発見中に以下が生じうる。例えば、「ｗ−ＭＤＤＩ受信器能力」wi-Media機器は、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答を含む用途固有IE(ASIE)を含むことができる。同様に、「ｗ−ＭＤＤＩ送信器能力」機器は、ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケットを含むビーコンにASIEを含めることができる。
用途指定ID1002は、wMDDI_wiMedia_ASIESpecifierIDに設定されうる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器の場合、用途固有データ情報が「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケット」に設定される。同様に、ｗ−ＭＤＤＩ送信器の場合、用途固有データ情報が「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケット」に設定される。
ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器によって送信されるｗ−ＭＤＤＩサービス照会パケットに応答する。ホスト応答パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の利用可能性および「記号列識別子」を提示する。パケットには、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長が含まれる。２バイトのパケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する。パケットタイプ167は、パケットがｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットであることを示す。受信器MACアドレスはｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスである。これは、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスが利用されているか否かに応じて、マルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスとすることができる。また、Ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスである送信器MACアドレスも含まれる。送信器パラメータフィールドは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器を示す２５６バイトの記号列識別子およびその能力である。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
図１１は、wiMedia MACにおける用途固有探査情報要素(AS probe IE)1100を示している。ｗ−ＭＤＤＩ送信器が受信器を探索するとき(例:受信器サービス発見)、「ｗ−ＭＤＤＩサービス発見」メッセージが下位層(wiMedia MAC)に送信される。ｗ−ＭＤＤＩサービス情報を得るために、「ｗ−ＭＤＤＩサービス発見」メッセージが下位層(例:wiMedia MAC層)に送信される。このメッセージのペイロードは、「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットである。これは、下位の層がwiMedia UWB MACであるとき、用途固有調査IE1100の用途固有要求情報フィールドに置かれる。このメッセージの内容は、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。パケットタイプ0x4は、パケットがサービス発見であることを示す。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ162は、パケットがサービス照会パケットであることを示す。また、ｗ−ＭＤＤＩ送信器に関する情報を収容する２バイトの送信器パラメータフィールドも含まれる。送信器MACアドレスは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスであり、受信器MACアドレスは、ブロードキャストアドレスであってよい。さらに、２バイトのサービス照会オプションであるサービス照会オプションと、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトのCRCも含まれる。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器のwi-Media MACは、ｗ−ＭＤＤＩ層からの「ｗ−ＭＤＤＩサービス発見」メッセージの受信とほぼ同時に、これがすべての近隣機器からのｗ−ＭＤＤＩ受信器に関する有効な(期限切れでない)用途固有IE(ASIE)情報を有しているか否かを判断することができる。有効なASIE情報がない(または期限切れである)場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器のMACは、近隣機器からの用途固有IE(ASIE)を検討する。ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、ｗ−ＭＤＤＩに対応するASIE情報を有しない近隣機器があった場合、その近隣機器の各々に用途固有調査IEを送信する。用途固有調査IEは図１１に示すとおり定められる。「用途固有要求情報」フィールド1102は、「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットに設定される。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、用途固有IEの受信用のservice_discovery_timerに対応する時間だけ待機する。wiMedia MACは、受信したすべてのASIEについてｗ−ＭＤＤＩ層に「ｗ−ＭＤＤＩサービス情報」パケットを送信することができる。
「ｗ−ＭＤＤＩサービス情報」パケットは、下位層(例:wiMedia MAC)によってｗ−ＭＤＤＩに送信されるメッセージであり、ｗ−ＭＤＤＩ送信器に対し、下位層がｗ−ＭＤＤＩ受信器能力近隣機器から受信したサービス応答情報を提供する。wiMedia MACでは、ASIE(用途固有IE)における用途固有データは、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答情報を含む。このメッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x8のメッセージIDは、パケットがｗ−ＭＤＤＩサービス情報メッセージであることを示す。別のフィールドはｗ−ＭＤＤＩ受信器の数であり、これはｗ−ＭＤＤＩ受信器の数を示す。このメッセージは、以下のフィールドの「ｗ−ＭＤＤＩ受信器数」インスタンスを含む。パケット長は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ163は、パケットがｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットであることを示す。受信器MACアドレスは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスである。受信器パラメータは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器を示す２５６バイトの記号列識別子およびその能力である。CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器を見つけるためにサービス発見の開始(例:送信器サービス発見)を望むｗ−ＭＤＤＩ受信器は、「ｗ−ＭＤＤＩホスト発見」メッセージを下位層(wimedia MAC)に送信する。ｗ−ＭＤＤＩ受信器のwi-Media MACは、ｗ−ＭＤＤＩ層からのメッセージ受信とほぼ同時に、これがすべての近隣機器からのｗ−ＭＤＤＩ送信器に関する有効な(期限切れでない)用途固有IE(ASIE)情報を有しているか否かを判断することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、ASIE情報を有しない近隣機器があった場合、その近隣機器の各々に用途固有調査IEを送信する。用途固有調査IEは図１１に示すとおり定められる。「用途固有要求情報」フィールド1102は、「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」パケットに設定される。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、用途固有IEの受信用のhost_discovery_timerに対応する時間だけ待機する。wiMedia MACは、受信したすべてのASIEにつきｗ−ＭＤＤＩ層に「ｗ−ＭＤＤＩホスト情報」パケットを送信することができる。
以下では、下位の層がＵＤＰ／ＩＰであるときのサービス発見について説明する。受信器サービス発見(例:送信器が受信器を探索)において、下位の層がＵＤＰ／ＩＰであるとき、ｗ−ＭＤＤＩ送信器／受信器能力機器はWMDDI_CONTROL_MULTICAST_IPマルチキャストアドレスによって指定されるWMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器能力機器は、WMDDI_CONTROL_MULTICASTグループにｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットを(例:定期的に)送信することにより、自らの能力を通知することができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器を発見しようとするとき、ＵＤＰポート#WMDDI_UDP_CONTROL_PORTにおいてWMDDI_CONTROL_MULTICASTマルチキャストグループに「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会パケット」を送信する。
ｗ−ＭＤＤＩサービス照会パケットは無線機器に対し、かかる機器がｗ−ＭＤＤＩ受信器機能をサポートするか否かを判断するため照会する。ｗ−ＭＤＤＩサービス照会パケット内容は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長を含む。パケットタイプ162は、１６ビット符号なし整数を含む2バイトである。パケットタイプ162は、パケットがサービス照会パケットであることを示す。また、ｗ−ＭＤＤＩ送信器に関する情報を収容する２バイトの送信器パラメータフィールドも含まれる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスである送信器MACアドレス、および、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスである受信器MACアドレスも含まれる。これは、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスが利用されている場合、マルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスとすることができる。２バイトのサービス照会オプションであるサービス照会オプションも含まれる。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
すべてのｗ−ＭＤＤＩ受信器能力機器は、「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットの受信とほぼ同時に、「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットを、WMDDI_CONTROL_MULTICASTマルチキャストグループを参加させるＵＤＰポート#WMDDI_UDP_CONTROL_PORTでｗ−ＭＤＤＩ送信器に返信する。送信器は、service_discovery_timerの時間だけ、ｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットを待つことができる。
送信器サービス発見(例:受信器が送信器を探索)において、下位の層がＵＤＰ／ＩＰであるとき、ｗ−ＭＤＤＩ送信器／受信器能力機器はWMDDI_CONTROL_MULTICAST_IPマルチキャストアドレスによって指定されるWMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器能力機器は、WMDDI_CONTROL_MULTICASTグループにｗ−ＭＤＤＩサービス応答パケットを定期的に送信することにより、自らの能力を通知することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、ｗ−ＭＤＤＩ送信器を発見しようとするとき、ＵＤＰポート#MDDI_UDP_CONTROL_PORTでWMDDI_CONTROL_MULTICASTマルチキャストグループに「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会パケット」を送信する。ｗ−ＭＤＤＩホスト照会パケットを利用して無線機器に照会し、当該機器がｗ−ＭＤＤＩ受信器機能をサポートするか否かを判断する。
ｗ−ＭＤＤＩホスト照会パケットのパケット内容は、パケット長フィールド、パケットタイプフィールド、受信器パラメータフィールド、送信器MACアドレスフィールド、受信器MACアドレスフィールド、サービス照会オプションフィールドおよびCRCフィールドを含む。パケット長フィールドは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ166は、パケットがホスト照会パケットであることを示す。受信器パラメータフィールドは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器に関する情報を収容する２バイトである。送信器MACアドレスフィールドは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスである。これは、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスが利用されている場合、マルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスとすることができる。受信器MACアドレスフィールドは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスである。サービス照会オプションフィールドは、２バイトのサービス照会オプションを含む。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
すべてのｗ−ＭＤＤＩ送信器能力機器は、「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」パケットの受信とほぼ同時に、「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットを、WMDDI_CONTROL_MULTICASTマルチキャストグループを参加させるＵＤＰポート#WMDDI_UDP_CONTROL_PORTでｗ−ＭＤＤＩ受信器に返信する。受信器は、host_discovery_timerの時間だけ、ｗ−ＭＤＤＩホスト応答パケットを待つことができる。
いくつかの態様に従い、選択的な安全動作が有効にされうる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器および／またはｗ−ＭＤＤＩ受信器がセキュリティ能力がない場合、結果として生じる動作は安全ではない。ｗ−ＭＤＤＩ送信器および／またはｗ−ＭＤＤＩ受信器の両方がセキュリティ能力がある場合、そのいずれかがセキュリティ動作を望んでいる場合、結果として生じる動作は安全である。以下の表は、結合が進む際のホストおよび機器のセキュリティ能力に関する様々な可能性をまとめたものである。残りの可能性では、結合は進まない。
Figure 2010534980
セキュリティ動作が望まれる場合、結合処理完了後、相互認証手順が生じる。安全動作のため、ｗ−ＭＤＤＩ送信器およびｗ−ＭＤＤＩ受信器はマスター鍵を共有する。マスター鍵は、結合処理完了後に交換することができる。マスター鍵は、結合の全期間を通じて接続鍵として使用することができ、あるいは、対になった一時的な鍵((pairwise temporal key)PTK)をマスター鍵から導出して使用することができる。基礎をなす下位層がwiMedia UWB MACである場合、対になった一時的な鍵を導出するために４方向ハンドシェークを用いることができる。
図１２は、受信器で開始される結合を利用して無線で高速デジタルデータを通信する方法1200を示している。機器(例:ｗ−ＭＤＤＩ受信器)をホストエンティティ(例:ｗ−ＭＤＤＩ送信器)と結合するため、1202ではｗ−ＭＤＤＩ受信器によって結合要求パケットが送信される。いくつかの態様に従い、C2は、機器のパワーアップ後にＭＤＤＩ送信器との結合を望むとき、結合要求のため結合要求パケットを送信することができる。結合要求パケットは、パケット長、パケットタイプ、機器パラメータ、送信器MACアドレス、受信器MACアドレス、結合／セキュリティオプションおよびCRCフィールドを含むことができる。C2は、(例えばパワーアップ後に)ＭＤＤＩ送信器との結合を望むとき、結合要求のため結合要求パケットを送信する。パケット長は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトであってよい。パケットタイプは、長さが２バイトであってよく、１６ビット符号なし整数を収容することができる。パケットタイプ154は、パケットが結合要求パケットであることを示す。機器パラメータは、機器特定パラメータに関して２バイトであってよい。送信器MACアドレスは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスであってよく、受信器MACアドレスは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスである。結合／セキュリティオプションは２バイト(ビット０およびビット１)である。ビット０は、セキュリティ能力であり、セキュリティ能力が受信器に存在する場合に「1」となり、そうでない場合は「0」となる。ビット1は、セキュリティの必要性であり、セキュリティが受信器にとって必要な場合に「1」となり、そうでない場合は「0」となる。CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトでありうる。
機器は、結合要求パケットの送信とほぼ同時に、「結合要求送信済み」状態に入ることができ、1204で結合タイマを開始することができる。いくつかの態様に従い、結合要求は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器がセキュリティ能力があるか否か、かつ／またはセキュリティがｗ−ＭＤＤＩ受信器にとって必要か否かに関する情報を含むことができる。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、結合タイマが所定の時間に達する(例:時間切れとなる、終了する)前に、結合要求パケットを認識し、結合応答パケットで回答する必要がある。結合応答パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器を特定するクライアントIDを含むことができる。いくつかの態様に従い、結合要求パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器がセキュリティ能力があるか否か、かつ／またはセキュリティがｗ−ＭＤＤＩ送信器にとって必要か否かに関する情報を含む。ｗ−ＭＤＤＩ送信器は結合応答パケットの送信後、「結合応答送信済み」状態に入り、結合応答タイマを開始することができる。
C1によって送信された結合要求パケットに応答して結合応答パケットが送信される。このパケットは、C2にクライアントIDおよびディスプレイ／機器IDを提供する。これは３方向ハンドシェーク結合の一部である。パケットは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長を含む。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ155は、パケットが結合応答パケットであることを示す。また、C2のクライアントIDに割り当てられる２バイトのクライアントIDおよび２バイト(ビット「0」、ビット「1」およびビット「2」)の結合／セキュリティオプションも含まれる。ビット0は、セキュリティ能力であり、セキュリティ能力が送信器に存在する場合に「1」に設定され、そうでない場合は「0」に設定される。ビット1は、セキュリティの必要性を示し、セキュリティが送信器にとって必要な場合に「1」に設定され、そうでない場合に「0」に設定される。ビット2はマルチキャストアドレスが含まれるか否かを示す。結合応答パケットと共にマルチキャストアドレスが含まれている場合、このビットは「1」に設定される。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの16ビットCRCを収容する２バイトである。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器および受信器は、「結合要求パケット」および「結合応答パケット」でもって、セキュリティの能力および必要性のオプションについてネゴシエーションすることができる。上記の表１に挙げた可能性に基づき、結合処理を進行または停止することができる。前述のネゴシエーションの結果、安全な通信オプションが有効な場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器によって提供されるクライアントIDは、この時点では認証されておらず、相互認証処理の完了後に初めて信頼される。
1206において、タイマが終了したか否かが判断される。下位の無線媒体は信頼できないこともあるため、結合応答パケットまたは他のパケットが失われる可能性がある。よって、タイマの終了前に結合応答パケットが受信されなかった場合(「NO」)、方法1200は1206で継続し、タイマが終了したか否かを判断する。1206においてタイマが終了したと判断された場合、方法1200は1202で継続し、後続の結合要求パケットを再送する。これは再帰的であってよく、その場合、後続の結合要求パケットを最大回数に達するまで送信することができる。
いくつかの態様に従い、結合応答タイマの終了に伴い、ｗ−ＭＤＤＩ送信器は結合応答パケットを再送することができる。いくつかの態様によると、ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器から結合要求パケットを受信したときはいつでも、結合応答パケットを送信することができる。
タイマが終了していない場合(「NO」)、1208において、結合応答パケットが受信されたか否かが判断される。1208において、結合応答パケットが受信されたと判断された場合(「YES」)、方法1200は1210で継続し、結合要求パケットを肯定応答したｗ−ＭＤＤＩ送信器へクライアント能力パケットを送信する。
1212において、状態パケットまたはクライアント能力パケットを送信することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器がｗ−ＭＤＤＩ送信器から結合応答パケットを受信したときにクライアント能力パケットを送信することができる。
セキュリティオプションが有効な場合、この時点ではクライアント能力パケットはまだ認証されていない。1212において、相互認証の完了後にクライアント能力パケットの内容は初めて信頼されるが、1212は点線で示しているように選択的である。相互認証に関するさらなる情報を以下で提供する。
クライアント能力パケットの送信後にｗ−ＭＤＤＩ受信器は(セキュリティオプションが有効でない場合)結合状態に入ることができ、結合されたｗ−ＭＤＤＩ受信器は(セキュリティオプションが有効でない場合)結合状態に入ることができる。セキュリティオプションが有効な場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器およびｗ−ＭＤＤＩ受信器が結合状態に入る前に(後述する)相互認証処理が完了する必要がある。かかる方法では、３方向ハンドシェーク結合が達成される。いくつかの態様では、結合要求パケット、結合応答パケットおよび／またはクライアント能力パケットが失われた場合、無線リンクが安定的であればこれらを再送することができる。そうでなければ、ｗ−ＭＤＤＩ送信器およびｗ−ＭＤＤＩ受信器は結合されない(例:これらは分離状態にとどまりうる)。いくつかの態様に従い、ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、結合された代替ディスプレイを有する場合、代替ディスプレイ能力パケットを送信することができる。
ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、特定のｗ−ＭＤＤＩ送信器と結合した後、送信器の下位層アドレス(MACアドレス)を格納することができる。1214においてｗ−ＭＤＤＩ受信器は、結合状態に入った後、(例:mac_response_timeミリ秒に１回のように定期的に)リンク状態パケット(MAC応答パケット)をホストに送信する必要がある。リンク状態パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器MACにおけるMAC統計(例:平均再送回数、パケット誤り率など)をｗ−ＭＤＤＩ送信器に提供する。リンク状態パケットに含まれるフィールドは、パケット長、パケットタイプ、cClient ID、平均再送回数、フレーム誤り率、物理層速度およびCRCである。パケット長は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ150は、パケットがMAC応答パケットであることを示す。cClient IDは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。これは、パケット送信元の識別情報に応じてC1/C2のクライアントIDである。平均再送回数は、逆方向に送信されたすべてのMACフレームの平均再送回数である。フレーム誤り率は、順方向で見られるパケット誤り率である。物理層速度は、物理層における伝送速度である。CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器からのリンク状態パケット(MAC応答パケット)の受信とほぼ同時に、送信器リンク状態パケット(MAC応答パケット)で応答することができる。このパケットは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器から送られたリンク状態パケット(MAC応答パケット)の受信を認識している。これはまた、受信器MACの統計およびパラメータをｗ−ＭＤＤＩ送信器に提供することもできる。
ｗ−ＭＤＤＩ受信器が、mac_response_fail_timeミリ秒の期間に送信した下位層応答パケット(MAC応答パケット)に応じてｗ−ＭＤＤＩ送信器から送信器リンク状態パケット(送信器MAC応答パケット)を受信しなかった場合、ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、送信器から分離されていることを認識することができる。次いで、ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、リンク状態パケット(MAC応答パケット)の送信を停止する。送信器がmac_response_fail_timeミリ秒の期間にリンク状態パケット(MAC応答パケット)を受信しなかった場合、送信器は分離状態に入る。送信器または受信器のいずれかは、分離状態に入るとき、それぞれ受信器および送信器によって送信されたリンク状態パケット／送信器リンク状態パケット(MAC応答パケット／送信器MAC応答パケット)に応答しない。
下位層応答(MAC応答)は下位層(例:MAC層)からｗ−ＭＤＤＩ送信器／受信器へのメッセージである。このメッセージは、下位層(例:MAC)によってサポートされる速度、再送統計などを示す。このメッセージは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x5のメッセージIDは、パケットがMAC応答メッセージであることを示す。パケットはまた平均再送回数を含み、これは逆方向で送信されたすべてのMACフレームの平均再送回数である。フレーム誤り率は、順方向で見られるパケット誤り率を示し、物理層速度は、物理層における伝送速度である。
下位層アドレス応答(MACアドレス応答)は、下位層(例:UWBモデム)の下位層アドレス(MACアドレス)を提供する。このメッセージは、これは１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのメッセージIDを含む。0x6のメッセージIDは、パケットがMACアドレス応答メッセージであることを示す。また、基礎をなす層の下位層アドレス(MAC層アドレス)である下位層(MAC層)アドレスも含まれる。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器および受信器は分離後、無線ＭＤＤＩ転送を再び開始できるようになる前に再結合する必要がある。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は、特定の送信器から分離された後、その他の送信器との結合が許される。以下で、分離に関するさらなる情報について説明する。
いくつかの態様に従い、ｗ−ＭＤＤＩ受信器はまた、ｗ−ＭＤＤＩ送信器がリンク照会パケット(MAC照会パケット)を通じてリンク状態パケット(MAC応答パケット)を明示的に要求したとき、それを送信する。
リンク照会パケットは、ホストが送信器／受信器側のMAC情報を照会するために送信する。リンク照会パケットの内容はパケット長を含み、これはパケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ151は、パケットがMAC照会パケットであることを示す。cClient IDフィールドは、宛先クライアント(C2)のIDのために確保された１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。MAC照会パラメータは２バイトであり、CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの16ビットCRCを収容する２バイトである。
基礎をなす無線リンクが802.15.3 UWB MACである場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器はｗ−ＭＤＤＩ受信器との結合後、動作モードが低遅延モード(以下でさらに詳しく述べる)である場合に順方向および逆方向でCTA(channel time allocation)設定パケットを用いて転送用にCTAを設定することができる。
図１３は、送信器と遠隔受信器との間における高速無線データ通信の方法1300を示している。方法1300は、ｗ−ＭＤＤＩ送信器がｗ−ＭＤＤＩ受信器との結合を望むときに利用することができる。例えば、ｗ−ＭＤＤＩ送信器が電話であり、ｗ−ＭＤＤＩ受信器がプロジェクタである場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器(例:電話)は結合処理を開始することができる。
方法1300は、送信器で開始される結合を示しており、1302において、送信器結合要求パケットを遠隔受信器に送信することで開始する。送信器は、(例えばパワーアップ後に)特定のＭＤＤＩ受信器との結合を望むとき、結合要求のため送信器結合要求パケットを送信する。送信器結合要求パケットは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長および１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケットタイプを含む。パケットタイプ158は、パケットが結合要求パケットであることを示す。また、６バイトで受信器MACアドレスを含む受信器MACアドレスおよび複数バイトの送信器MACアドレスである送信器MACアドレスも含まれる。結合／セキュリティオプションは２バイト(ビット「0」およびビット「1」)を含む。ビット「0」は、セキュリティ能力を示し、セキュリティ能力が受信器に存在する場合に「1」に設定され、そうでない場合に「0」に設定される。ビット「1」は、セキュリティが必要か否かを示す。セキュリティが受信器にとって必要な場合に「1」に設定され、そうでない場合は「0」に設定される。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの16ビットCRCを収容する２バイトである。いくつかの態様に従い、送信器結合要求パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器がセキュリティ能力があるか否か、かつ／またはセキュリティがｗ−ＭＤＤＩ送信器にとって必要か否かに関する情報を含む。
送信器は最初の結合要求パケットの送信とほぼ同時に、「送信器結合要求パケット送信済み」状態に入り、1304において、タイマ(例:結合タイマ)または他の追跡手段を開始することができる。最初の結合要求パケットの送信と結合応答パケットなどの遠隔受信器からの応答の受信との間の時間間隔が追跡され、1306において、所定の時間間隔を超えた(例:タイマが終了した)か否かが判断される。タイマが終了した場合(「YES」)、遠隔送信器からの結合要求パケットが受信されなかったことを表し、方法1300は1302で継続し、後続の結合要求パケットが送信される。後続の送信器結合要求パケットは、最大回数(例:max_sender_association_retry)に達するまで、何回でも送信することができる。タイマが終了していない場合(「NO」)、1308において、結合要求パケットが受信されたか否かが判断される。
1308において、結合要求パケットが受信されていないと判断された場合(「NO」)、方法1300は、1306においてタイマが終了したか、結合要求パケットが受信されるまで継続する。結合要求パケットが受信された場合(「YES」)、遠隔機器にクライアントIDを提供する結合応答パケットを送信することができる。
C1によって送信された結合要求パケットに応答して結合応答パケットが送信される。ｗ−ＭＤＤＩ受信器は結合応答パケットの送信とほぼ同時に、「結合応答送信済み」状態に入り、結合タイマを開始することができる。結合応答パケットは、最大のmax-association_retry回数まで再送することができる。いくつかの態様に従い、結合応答パケットは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器がセキュリティ能力があるか否か、かつ／またはセキュリティが受信器にとって必要か否かに関する情報を含む。
このパケットは、C2にクライアントIDおよびディスプレイ／機器IDを提供する。これは３方向のハンドシェーク結合の一部である。結合応答パケットは、パケット長、パケットタイプ、クライアントIDおよびCRCを含む。パケット長は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ155は、パケットが結合応答パケットであることを示す。クライアントIDは、C2のクライアントIDのために割り当てられた2バイトであり、CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの16ビットCRCを収容する２バイトである。
1308において、パケットが受信された場合(「YES」)、1312において、ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、(上述の受信器で開始される結合の場合と同様に)ｗ−ＭＤＤＩ受信器にクライアントIDを提供する結合応答パケットで応答する。いくつかの態様に従い、結合応答パケットはまた、最初に送信された情報を確認する、転送のためのセキュリティ能力およびセキュリティの必要性に関する情報を含む。
送信器はまた、結合応答パケットの送信とほぼ同時に、結合応答(Association_Response)タイマのようなタイマを開始してよい。受信器は、クライアント能力パケットおよび／またはリンク品質情報で回答する必要がある。受信器が受信するあらゆる結合応答には、クライアント能力パケットで応答する必要がある。
結合応答タイマが終了した場合、無線送信器は結合応答パケットを最大(例:association_retry)回数まで再送する。送信器結合要求、結合要求、結合応答およびクライアント能力は４方向ハンドシェーク手順を構成することができる。
方法1300により、ｗ−ＭＤＤＩ送信器および受信器はセキュリティの能力および必要性のオプションについてネゴシエーションすることができる。上記の表１の可能性に基づき、結合処理を進行または停止することができる。上記ネゴシエーションの結果、安全な通信オプションが有効な場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器によって提供されるクライアントIDは、この時点では認証されておらず、相互認証処理の完了後に初めて信頼される。
後述するように、セキュリティオプションがターンオンされた場合、相互認証を実行することができる。いくつかの態様に従い、特定の送信器と結合した受信器は、その他の送信器からの結合要求を受け入れない。この状況では、ｗ−ＭＤＤＩ受信器は送信器に結合拒否パケットを送信することができる。
図１４は、相互認証および鍵交換の手順1400を示している。この例に従い、手順1400は、無線USBの数値結合モデルに基づいている。セキュリティ動作が要求された場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402とｗ−ＭＤＤＩ受信器1404との間で相互認証および鍵交換が行われる。この手順は無線USBの「数値結合(numeric association)手順」に似ている。一時的な安全チャネルを設定するために、Diffie-Hellmanプロトコルを利用することができる。中間者攻撃を防ぐため、ホストおよび機器はDiffie-Hellman鍵から導出された値をそれぞれ表示することができ、ユーザは２つの値が合致することの検証を求められる。
ｗ−ＭＤＤＩ受信器1404は新しいランダムな秘密Aを生成することができ、PKD=gA mod pを計算する。AおよびPKDの値を製造時に機器にハードコーディングすることは禁止できる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器1404は、ハッシュSHA-256(PKD||ND)を計算することができ、1406においてハッシュをｗ−ＭＤＤＩ送信器1402に送信する。NDは機器が表示可能な桁数である。このハッシュは、機器をPKDおよびNDの値に関係付け、後にｗ−ＭＤＤＩ送信器の公開鍵が明らかになるまで、その値を公開しない。
ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は新しいランダムな秘密Bを生成することができ、PKH=gB mod pを計算する。BおよびPKHの値を、製造時間にｗ−ＭＤＤＩ送信器にハードコーディングすることは禁止できる。1408において、ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402はPKHを機器に送信する。機器は、PKHが1またはp-1に等しい場合、結合を中止する。
1410において、Ｗ−ＭＤＤＩ受信器1404はＷ−ＭＤＤＩ送信器にPKDおよびNDを送信する。Ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は、PKDが1またはp-1に等しい場合、結合を中止する。Ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は、SHA-256(PKD||ND)を計算し、その結果を以前に機器から受信したハッシュ関係付けと照合する。ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は、値が合致しない場合、結合を中止する。さらに、ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は、共有の秘密DH鍵=SHA-256(PKDB mod p)を計算する。ｗ−ＭＤＤＩ送信器1402は、共有の秘密DH鍵=SHA-256(PKH A mod p)を計算する。
中間者攻撃を防ぐため、両サイドは共通値V=SHA-256(PKD||PKH||“表示されたダイジェスト(displayed digest)”)を計算し、ユーザに対し、それぞれのディスプレイにこの数字の少ない桁(例:2桁、3桁、4桁など)を表示する。
ユーザは、ｗ−ＭＤＤＩ送信器および機器に示された数字が合致することを手動で検証する(例:両方のディスプレイをチェックする)ことができ、ｗ−ＭＤＤＩ送信器および機器の両方で「ok」を押す(または他の同等のアクションを起こす)。ユーザが「合致しない」を選択した場合、またはタイムアウト時間内にｗ−ＭＤＤＩ送信器および機器の両方でユーザ確認が受信されなかった場合、結合は中止され、ユーザに失敗表示が表示される。タイムアウト時間は、上限を設けず少なくとも20秒とすることができる。
ユーザが結合を承認する場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器および機器の両方はマスター鍵(PMK)=最初の128ビットのHMAC-SHA-256DH鍵(「対になったマスター鍵」)を計算する。ｗ−ＭＤＤＩ送信器はまた、結合を完了させる必要がある残りのプライベートでない情報を機器に送信する。
その他のアプリケーションが何らかの目的で追加の鍵を必要とする場合、鍵導出鍵KDKはKDK=HMAC-SHA-256-DH鍵(「鍵導出鍵」)として計算される。次いで、KDKの値は、直ちに使用するか、その他の目的で鍵の材料として後に使用するため保存することができる。
いくつかの態様に従い、分離が生じうる。例えば、ｗ−ＭＤＤＩ送信器は、mac_response_fail_timeミリ秒の時間に受信器からリンク状態パケット(MAC応答パケット)を受信しなかった場合、受信器を分離状態と宣言することができる。次いで送信器は、機器結合テーブルから受信器に対応するエントリを除去する。ｗ−ＭＤＤＩ送信器／受信器は、分離状態に入った後、それぞれリンク状態パケット(MAC応答パケット)および送信器リンク状態パケット(送信器MAC応答パケット)に応答しない。
いくつかの態様によると、ｗ−ＭＤＤＩ受信器がmax_MAC_Response_retriesパケットに応じて送信器MAC応答パケットを受信しなかった場合、ｗ−ＭＤＤＩ受信器は分離状態に入る。送信器は、送信器の機器結合テーブルで受信器が分離と表示された後に受信器からリンク状態パケット(MAC応答パケット)が現れた場合、結合処理を再開する(例:送信器は送信器で開始される結合を実行する)必要がある。
図１５は受信器で開始される分離の手順1500を示している。ｗ−ＭＤＤＩ受信器1504は、ｗ−ＭＤＤＩ送信器1502へ明示の分離要求パケット1506を送信することによって分離することもできる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器1502は分離応答パケット1508で応答する。ｗ−ＭＤＤＩ受信器1504はこのパケットの受信後に分離状態に入る。次いでｗ−ＭＤＤＩ送信器1502は、機器結合テーブルにおけるｗ−ＭＤＤＩ受信器1504に対応するエントリを除去する。
図１６は、ユーザ機器(例:受信器)とホストエンティティ(例:送信器)との間の受信器で開始される分離の方法1600を示している。方法1600は、1602において、ユーザ機器をホストエンティティと結合することで開始する。ホストエンティティとの結合の設定とほぼ同時に、1604において能力パケットが送信される。能力パケットは、ユーザ機器の１つまたは複数の能力を含むことができる。1606において、状態パケットを送信することができる。かかる状態パケット送信は、ホストエンティティからのパケット要求に基づいて、定期的に、または状態が変わったときに行ってよい。
1608において結合が中断されていると判断される場合があり、かつ／または1610においてホストエンティティとの通信を停止することが決定される場合がある。例えば、無線受信器が所定の時間内に無線送信器から送信器MAC応答パケットを受信しなかった場合に、この判断が下されうる。MAC応答パケットは、平均再送回数、パケット誤り率などの無線受信器MACに関するMAC統計を提供する。パケット内容は、パケット長、パケットタイプ、クライアントID、平均送信回数、フレーム誤り率、物理層速度、CRCを含むことができる。MAC応答パケットは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトであってよい。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ150は、パケットがMAC応答パケットであることを示す。クライアントIDは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。これは、いずれのクライアントがパケットの発信者であるかに応じてC1/C2のクライアントIDである。平均再送回数は、２バイトで、逆方向に送信されたすべてのMACフレームに対するものでよい。フレーム誤り率は２バイトであってよく、順方向で見られるパケット誤り率である。物理層速度は、２バイトであってよく、物理層における伝送速度である。CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
送信器MAC応答パケットは、平均再送回数、パケット誤り率など、ｗ−ＭＤＤＩ送信器MACに関するMAC統計をｗ−ＭＤＤＩ受信器に提供する。このパケットは、無線受信器によって送信されたMAC応答パケットを認識している無線送信器によって送信される。パケットは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長フィールドを含む。また、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケットタイプフィールドも含まれる。パケットタイプ159は、パケットが送信器MAC応答パケットであることを示す。cClient IDは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。これはC2、宛先クライアントのクライアントIDである。平均再送回数は、逆方向に送信されたすべてのMACフレームの平均再送回数である。フレーム誤り率は、順方向で見られるパケット誤り率である。物理層速度は、物理層における伝送速度である。また、パケットには、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する長さ２バイトであるCRCも含まれる。
結合が中断される、もしくは通信を停止する必要がある場合、またはその両方の場合、ユーザ機器をホストエンティティから分離する必要がある。かかる分離は、1612において無線送信器に明示の分離要求パケットを送信することを含んでよい。ホストエンティティとユーザ機器との間の通信リンクがまだ存在する(例:すべての通信が失われている)場合、1614において無線送信器から分離応答パケットを受信する。1616においてユーザ機器は、分離応答の受信とほぼ同時に分離状態に入る。
C2は、無線送信器と分離して正常終了することを望むとき、分離要求パケットを送信することができる。分離要求パケットには、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する長さ２バイトのパケット長フィールドが含まれる。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ156は、パケットが分離要求パケットであることを示す。クライアントIDフィールドは、C2のクライアントIDのために割り当てられた２バイトである。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
分離要求パケットに応答して分離応答パケットが送信される。これは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長を有する。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ157は、パケットが分離応答パケットであることを示す。クライアントIDは、C2のクライアントIDのために割り当てられた２バイトであり、CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
ここで図１７を参照すると、送信器で開始される分離の手順1700が示されている。送信器1702は、送信器分離要求パケット1706を受信器1704へ送信することによって分離することができる。次いで受信器1704は、分離要求1708を送信する。送信器1702は、分離応答1710を送信することによって、分離手順を完了することを肯定応答する。
図１８は、送信器と遠隔受信器との間の選択的な分離の方法1800を示している。1802において、送信器と遠隔受信器との間の結合を設定することができる。1804において、遠隔受信器の能力を含むパケットを受信することができ、1806において、リンク品質情報を受信することができる。さらに、送信器のMACアドレスおよび遠隔受信器の識別情報が、送信器と結び付いた機器結合テーブルに含まれうる。
状況によっては、遠隔受信器と送信器との間の結合を中止する必要があることもあり、1808において、送信器と遠隔受信器との間の通信は無効にされるべきであると判断されることもある。例えば、無線送信器は、所定の時間間隔(例:mac_response_fail_time)のミリ秒内に受信器からMAC応答パケットを受信しなかった場合、受信器を分離状態と宣言することができ、1810において、送信器分離要求パケットが受信器に送信される。1812において、分離要求(例:分離要求)に対する受信器からの回答が受信される。分離手順を完了するため、1814において分離完了肯定応答(例:分離応答)を送信することができる。
いくつかの態様では、1816において、遠隔受信器からの分離要求を明示的に受信することができる。1818において、分離応答肯定応答(例:分離応答)が送信される。1820において、分離された機器の識別情報が結合テーブルから除去される。
送信器分離要求パケットが、分離を開始する無線送信器によって送信される。これは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長フィールドを含む。２バイトのパケットタイプフィールドは１６ビット符号なし整数を収容する。パケットタイプ161は、パケットが分離要求パケットであることを示す。クライアントIDは、C2のクライアントIDのために割り当てられた２バイトである。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
いくつかの態様に従い、すべてのＷ−ＭＤＤＩ受信器はmac_response_timeミリ秒に１回、リンク状態パケット(MAC応答パケット)を定期送信する。ホストは、これらのパケットからｗ−ＭＤＤＩ受信器リンク統計(受信器-MAC統計)を得る。送信器はまた、送信器側のリンク統計(MAC統計)を得るために、送信器-MACに定期的に照会する。送信器は、この情報に基づき下位層速度(MAC速度)を決定することができる。この速度情報は、アプリケーションに渡すことができる。これは、アプリケーションがデータ速度を上げる／下げるのをサポートすることができる。送信器は、個々のｗ−ＭＤＤＩ受信器から受信するリンク状態パケット(MAC応答パケット)に応じて、送信器リンク状態パケット(送信器MAC応答パケット)を個々の受信器に送信する。
いくつかの態様によると、クライアントIDは、結合応答パケットを通じて結合処理中に、ｗ−ＭＤＤＩ送信器によってｗ−ＭＤＤＩ受信器に割り当てられる。クライアントIDは、特定のｗ−ＭＤＤＩ送信器に関するアドレス識別子を示す。クライアントIDプールは、送信器に固有である。新たな受信器は、未使用プールから任意のクライアントIDの割り当てを受けることができる。いくつかの態様に従い、最も長い時間にわたって使用されていないクライアントIDがｗ−ＭＤＤＩ受信器に割り当てられる(例:同じクライアントIDを使用している結合コンテキストは、長時間経過することにより弱まる)。これは、クライアントIDができるだけ少ない頻度で再利用されるようにするためである。
図１９は、開示される態様による複数の無線受信器と結合する単一の無線送信器を示している。開示される態様を十分に理解できるよう、ここで無線技術における様々な無線パケットおよびその動作について説明する。充填(filler)パケットは、有線リンクにおける同期を維持するように構成されており、そのため無線リンクでは不要であることから、高速データの無線通信では生成されない。
クライアント能力パケットは、クライアントの能力をホストに通知する。ＭＤＤＩでは、クライアントは順方向同期の後にこのパケットを送信する必要がある。クライアントはまた、逆方向リンクカプセル化パケットで逆方向リンクフラグを介して、ホストによって要求されたときに、クライアント能力パケットを送信することができる。クライアント能力パケットは、事前較正データ速度能力、インタフェースタイプ能力、事後較正データ速度能力などのリンクに関するフィールドを含むことができる。このパケットはまた、クライアントに接続されたディスプレイ機器などの外部機器に関するフィールドを含むことができる。かかるフィールドは、代替ディスプレイの数、ビットマップの幅、ビットマップの高さ、ディスプレイウィンドウの幅、ディスプレイウィンドウの高さ、カラーマップの大きさなどを含むことができる。
無線ＭＤＤＩにおける結合手順中、受信器は、無線送信器によって送信された結合応答パケットへの応答として、クライアント能力パケットを送信することができる。無線受信器(C2)はまた、代替ディスプレイと結合されている場合、代替ディスプレイ能力パケットを送信することができる。無線受信器(C2)は、外部機器の状態および／または能力に変化(例:新たな機器の追加、既存の機器の除去、既存の機器のパラメータの変更など)があったとき、送信器にクライアント能力パケットを送信することができる。その代わりに、または、それに加えて、クライアント能力パケットは、クライアント能力パケットの信頼性を支えるために定期的に送信されうる。いくつかの態様に従い、C2要求パケットのC2フラグフィールドを通じて、ｗ−ＭＤＤＩ送信器がクライアント能力パケットを要求したとき、ｗ−ＭＤＤＩ受信器はそれをｗ−ＭＤＤＩ送信器に送信する。
クライアント要求および状態パケットを使用してクライアントからホストに情報を送信し、それによりホストからクライアントへのリンクをより最適な形に構成することができる。無線ＭＤＤＩ構成において、クライアントはこのパケットを、逆方向リンクカプセル化パケットで最初のパケットとしてホストへ送信することができる。逆方向リンクカプセル化パケットで逆方向リンクフラグを介して、ホストがこのパケットを明示的に要求したとき、クライアントはこれをホストに代替的または追加的に送信することができる。
無線ＭＤＤＩにおいて、無線受信器は、CRCエラー件数を示すため、かつ外部機器の状態に変化があったとき、無線送信器にクライアント要求および状態パケットを定期送信してよい。無線受信器はまた、C2要求パケットのC2フラグフィールドを通じて、クライアント要求および状態パケットを要求する無線送信器にそれを送信してよい。
再び図１９を参照すると、各無線送信器1902(そのうち１つだけ例示している)は、受信器1(R1)1904、受信器2(R2)1906、受信器3(R3)1908として示している複数の無線受信器と結合または通信することができる。送信器1902および受信器1904、1906、1908は(１つまたは複数の)ＭＤＤＩ送信器および／またはＭＤＤＩ受信器または高速デジタルデータを無線通信できる他の送信器および受信器であってよい。各受信器1904、1906、1908は、複数のディスプレイ(図示せず)および機器(図示せず)を備えることができる。例えば、各受信器は１６個のディスプレイを備えることができるが、単一の受信器に１６個より多いディスプレイまたは少ないディスプレイを結合することもできる。各受信器はｗ−ＭＤＤＩクライアントエンティティC2を備えることができる。
例えば、無線ディスプレイ、無線マウス、無線キーボードなどの無線機器は、ｗ−ＭＤＤＩ受信器を備えることができ、各無線機器は別個のクライアントとして識別されうる。ホスト(例:送信器1902)の視点からは、これらのクライアントの各々は、固有のクライアント識別情報(クライアントID)によって識別されうる。そのため、クライアントC1は「0」のクライアントIDを持つことができる。受信器(R2)1906のような無線受信器は、受信器(R2)1906に接続された外部機器の能力に変化があったときに、無線(C2)送信器1902にクライアント能力パケットを送信することができる。それに加えて、または、その代わりに、各受信器は信頼性を確保するため定期的にクライアント能力パケットを送信することができる。
送信器1902は、図２０に示すテーブル2000のような機器結合テーブルを保持する必要がある。テーブル2000は、単一の無線送信器と複数の無線受信器(例:クライアント)との結合を示している。
様々な受信器クライアント向けのパケットは、このテーブルに基づいて各機器に送ることができる。テーブル2000は２つのクライアント(1および2)を示している。クライアント#1と結び付いているのは、MACアドレスX:Y:Z:P:Q:RおよびクライアントID「C21」である。クライアント#2と結び付いているのは、MACアドレスU:V:W:L:M:NおよびクライアントID「C22」である。このような方法で、送信器は参照用テーブル2000にアクセスすることによって適切な受信器と通信することができる。
送信器が受信器と通信するためには、機器結合が必要である。いずれかの機器(送信器または受信器)は結合処理を開始することができる。例えば、無線送信器が電話であり、無線受信器がプロジェクタ／ディスプレイである場合、電話(例:送信器)は典型的に通信を開始する。一方、受信器が通信を開始する状況もある。そのため、受信器で開始される結合または送信器で開始される結合がありうる。
いくつかの態様に従い、基礎をなす下位層がマルチキャストをサポートする場合、単一のｗ−ＭＤＤＩ送信器が複数のｗ−ＭＤＤＩ受信器と通信する際にマルチキャストサポートを利用することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器および送信器は、WMDDI_CONTROL_MULTICASTグループを参加させることができる。
マルチキャスト機能の使用を望むｗ−ＭＤＤＩ送信器は、マルチキャストグループを形成する必要がある。ＩＰにおいて下位層マルチキャストアドレスを提供する集中型サーバ(例:DHCPサーバ)がある場合、ｗ−ＭＤＤＩ送信器はマルチキャストアドレスを借りて取得することができる。これは、サービス発見手順の前またはサービス発見手順の後のどちらかで実行することができる。借りる期間は短期である(結合期間に限定される)場合があり、または長期である(結合期間よりはるかに長い)場合もある。
例えば、集中型サーバがある場合、アドレスを割り当てるために集中型サーバを利用する必要がある。集中型サーバがない場合、各送信器は個別にマルチキャストアドレスを選ぶことができる。この場合、アドレスの衝突(例:２つの送信器が同じアドレスを選択)が起こりうる。そのため、複数の送信器が同じアドレスを選ぶ状況を減らすためのアルゴリズムが必要である。
いくつかの態様によると、wiMedia UWB Macでの処理が可能である。前述したように、ｗ−ＭＤＤＩは任意の下位の高速無線リンクで動作することができる。例えば、以下はwiMedia MACでのｗ−ＭＤＤＩの動作について説明している。基礎をなす下位層がwiMedia UWB MACであるとき、(結合、分離などのため)制御パケットを送信するために以下を利用することができる。
ｗ−ＭＤＤＩで制御パケットを移動するためビーコンで用途固有IEを利用することができる。例えば、(結合、分離などのために)制御パケットにASIEにおける用途固有データフィールドを設定することができる。ASIEパケットは図１０に示している。ASIE指定IDは、wMDDI_wiMedia_ASIESpecifierIDに設定される。
用途固有IEを利用できない場合、PCA(prioritized contention access)モードが利用可能で、ビーコンでASIE要素を使用することができなければ、PCAモードを使って結合および分離のための制御パケットを送信することができる。PCAモードを使用する場合、ユーザ優先度=7すなわちAC=AC_VOを使用する必要がある。
用途固有IEおよびPCAを利用できない場合、DRP(distributed reservation protocol)を利用することができる。DRPを使用するとき、緩いDRPを使用することができる。PCAモードを使用する場合、ユーザ優先度=7すなわちAC=AC_VOを使用する必要がある。受信器で開始される結合における結合要求パケットのMACヘッダは以下のようになりうる。
フレーム制御:
再試行:0
フレームサブタイム／配信ID
PCAを使用する場合、
b12=0
ユーザ優先度(b11-b9)=7(音声に対応、例:AC=AC_VO)
DRPを使用する場合、
b12=1
ストリームのインデックス(b11-b9)=(8から15までの間)
フレームタイプ(b8-b6):データ
ACKポリシー:1(Imm-ACK)
安全性:?
プロトコルバージョン:0(現在)
アクセス情報:
アクセス方法:0 (PCAが使用される場合)
:1 (DRPが使用される場合):
さらなるフレーム:しかるべく設定
期間:しかるべく設定
宛先アドレス:送信器の機器アドレス
発信元アドレス:受信器の機器アドレス
DRPを使用するとき、緩いDRPを利用することができる。
データパケット(例:オーディオストリームパケット、ビデオストリームパケットなど)は、順方向または逆方向のリンクでDRP予約を利用することができる。従来のＭＤＤＩ制御パケットは、PCAモードを利用可能な場合に利用できる。そうでない場合はDRP予約を利用する必要がある。
図２１は、無線リンクを介した通信を可能にするため従来の有線構成の能力を拡張するシステム2100を示している。システム2100は、順方向リンクを介して受信器2104と通信する送信器2102を含む。受信器2104は、逆方向リンクを介して送信器2102と通信する。送信器2102および受信器2104は、有線プロトコルを介して一般に通信する機器であってよいが、システム2100では、かかる機器が有線プロトコルを介して、かつ／または無線プロトコルを介して、例えば高速無線リンクなどを介して通信することもできる。当然ながら、システム2100には複数の送信器2102および受信器2104が含まれうるが、話を簡単にするため、単一の受信器2104に通信データ信号を送信する単一の送信器2102を示している。
送信器2102は、ホスト2106、クライアントの一部(C1)2108および通信構成要素2110を含むことができる。ホスト2106は、例えばＭＤＤＩホストであってよい。いくつかの態様に従い、ホスト2106は、送信器2102から離れた構成要素であってよく、有線リンクを通じて送信器2102に接続することができる。クライアントの一部(C1)2108は、クロック同期のためホスト2106で保持されるか、ホスト2106と通信する。例えば、クライアント(C1)2108は従来の有線リンク(例:ＭＤＤＩリンク)を介してホスト2106に接続することができる。ホスト2106は、クライアント(C1)2108にデータのパケットを送信または伝達するように構成されうる。これらのパケットは、超広帯域(UWB)モデムのようなモデムを含むことができる通信構成要素2110を介して受信器2104へ伝達することができる。クライアント(C1)2108によって処理され、受信器2104に伝達されるパケット(例:ＭＤＤＩ往復遅延時間測定パケット)もある。他のパケット(例:充填パケット)はクライアント(C1)2108によって除去され、受信器2104へ伝達されないことになる。すなわち、順方向無線リンクまたは逆方向無線リンクのいずれかで送信されないパケットもある。例えば、充填パケットは、送信器2102と受信器2104との間のタイミングを維持する。かかるパケットは、送信器2102または受信器2104のいずれかによって、それぞれのクライアント部分を介して生成することができる。
受信器2104は、インタフェース機器2112(例:ディスプレイ)、クライアントの一部(C2)2114、通信構成要素2116を含むことができる。いくつかの態様に従い、機器2112は受信器2104から離れた構成要素であってよく、例えば有線リンクを介して受信器2104に接続することができる。クライアント(C2)2114は、有線リンクを介して機器2112に接続することができる。クライアント(C2)2114は、送信器2102から受信するパケットを処理するように構成されうる。受信器2104は、例えばUWBモデムを含むことができる通信構成要素2116を介して送信器2102からの通信を受信することができる。
システム2100は、２つの動作モードのうちの１つで動作するように構成することができる。これらのモードは、低オーバーヘッドモードおよび低遅延モードを含む。低オーバーヘッドモードでは、クライアント(C1)2108は、送信するデータ(例えば、充填パケットおよび往復遅延パケットを除く)を通信構成要素2110に含まれうるバッファ(例:UWBモデム)に置くことができる。通信構成要素2110は、例えばUWB MACを介して、バッファの大きさに基づき送信器2102から受信器2104への一方向のチャネル時間割り当て(CTA)を定期的に要求することができる。逆方向(例:逆方向リンク)では、クライアント(C2)2114は、送信する逆方向リンクデータ(例えば充填パケットを除く)を通信構成要素2116に結合されたバッファ(例:UWBモデム)に置くことができる。逆方向では、通信構成要素2116は逆方向CTAを要求することができる。
低遅延モードでは、初期化段階で、通信構成要素2110(例:UWBモデム)はCTAを、順方向でmミリ秒間、逆方向でnミリ秒間要求することができる。順方向および逆方向の期待されるトラフィック比率はm :nであり、m秒はＭＤＤＩ順方向リンク転送速度Rf-mddiに対応する期間である。TCTAPはCTAの期間であり、Tはスーパーフレーム期間であり、これはアプリケーションの遅延制約によって決定され、ここで、
(m+n)<TCTAP<T
である。
ここで図２２を参照すると、有線および／または無線アーキテクチャを通じて通信するシステム2200が示されている。システム2200は、(送信器2202から)順方向リンクおよび／または(受信器2204から)逆方向リンクを介して通信する送信器2202および受信器2204を含む。順方向リンクおよび／または逆方向リンクを介した通信は、特定の状況(例:送信されるデータ、データ速度、通信リンクの質、各機器の状況など)によっては有線プロトコルおよび／または無線プロトコルを介したものとなりうる。当然ながら、システム2200には複数の送信器2202および受信器2204が含まれうるが、話を簡単にするため、単一の受信器2204に通信データ信号を送信する単一の送信器2202を示している。
送信器2202は、クライアント(C1)構成要素2208に接続されたホスト構成要素2206および通信構成要素2210を含むことができる。受信器2204は、クライアント(C2)構成要素2214に接続された機器2212および通信構成要素2216を含むことができる。クライアント(C1)構成要素2208およびクライアント(C2)構成要素2214はそれぞれクライアントの一部である。
当業者は、送信器2202および／または受信器2204がさらなる構成要素を含みうることを理解しよう。例えば、送信器2202は、適切な無線通信プロトコルに従って信号を変調および／または符号化できるエンコーダ構成要素(図示せず)を含むことができ、次いで、その信号を受信器2204へ送信することができる。いくつかの態様によると、エンコーダ構成要素は、アナログ波形をデジタル信号に変換するため音声解析器を利用するボコーダまたは別の種類のエンコーダであってよい。適切な無線通信プロトコルは、直交周波数分割多重(OFDM)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、グローバル移動体通信システム(GSM)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)などを含むことができるが、これらに限定されない。
受信器2204は、受信信号および／またはその中のデータパケットを処理するため復号することができるデコーダ構成要素(図示せず)を含むことができる。データパケットの復号が成功すると、肯定応答構成要素(図示せず)がデータパケットの復号の成功を示す肯定応答を生成することができ、この肯定応答を送信器2202に送信して、データパケットが受信され復号されたため再送の必要はないことを送信器2202に知らせることができる。
ホスト構成要素2206は、照会モジュール2218および測定モジュール2220を含むことができる。照会モジュール2218は、ホスト媒体アクセス制御(MAC)にMACが提供するアプリケーションデータ速度を照会するように構成されうる。無線通信では、動作速度は無線リンク速度に左右されることがある。測定モジュール2220は、順方向リンク速度および逆方向リンク速度を、例えば、無線プロトコルで指定されうる往復遅延時間測定に基づき決定するように構成することができる。いくつかの態様に従い、無線動作速度は、２つの速度(順方向リンク速度および逆方向リンク速度)の最低速度、ホスト2206の最大性能、およびクライアント(C1)2208の最大性能によって決まりうる。最低許容速度Rmimが必要である。測定される動作速度が最低許容速度を下回った場合、動作速度は送信器2202および／または受信器2204によって、それぞれの構成要素(例:通信構成要素2210および／または2216)を通じて調整することができる。送信器2202は受信器2204に、通信が処理される速度を通知することができる。
クライアント(C2)構成要素2214は、MACが提供するアプリケーションデータ速度を送信器2202に通知するように構成されうる通知モジュール2222を含むことができる。かかる通知は送信器2202から受信する照会(例:照会モジュール2218によって送信される照会)に基づいてよい。逆方向リンクパケットに関し、通知モジュール2222は、現在のフレームで逆方向リンクを介して送信するために受信器2204が必要とするバイト数を指定することができる。クライアント(C2)構成要素はまた、通信と結び付いた各種パラメータ(例:通信タイプ、通信速度、送信器、受信器など)に応じて有線プロトコルまたは無線プロトコルに通信を割り当てるように構成されうる割り当てモジュール2224を含むことができる。
通信構成要素2216は、有線モジュール2226および無線モジュール2228を含むことができる。有線モジュール2226は有線機能を提供するように構成することができ、無線モジュール2228は無線機能を提供するように構成することができる。無線モジュール2228を利用して無線通信すべきか、有線モジュール2226を利用して通信すべきかを決定することができる。かかる決定は、動作速度、送信されるデータの種類(例:音声、テキスト、画像など)、送信されるデータまたはファイルの大きさ、データが典型的に有線リンクで通信されるかまたは無線リンクで通信されるかなど、様々な要因に基づいてよい。有線モジュール2226および／または無線モジュール2228は、あるモジュールから他のモジュール(例:無線から有線、有線から無線)への変更が通信中に生じた場合に切り替えの問題により通信が失われないよう、コンテンツを格納するためのバッファを含むことができる。
受信器2204が有線リンクで通信しているか無線リンクで通信しているかに関する情報は、送信器2202に通信する必要はない。送信器2202は通信方法(有線または無線)に関係なくほぼ同様にその機能を実行する。
いくつかの態様によると、送信器2202は、サブフレームを細分化するように構成された構成要素(図示せず)を含むことができ、受信器2204はサブフレームを再び組み立てるように構成された構成要素(図示せず)を含むことができる。例えば、ＭＤＤＩサブフレームは、最長で約65,536バイトとなりうるが、通常はこれよりも小さい。802.15.3 MACフレームは、下位の速度が約480 Mbpsの場合、最大でおよそ4,096バイトまたは約8,192バイトになりうる。この大きさは、下位の物理層速度が約200 Mbpsである場合、約2,048バイトでありうる。よって、サブフレームはフレームの大きさに合わせるため、送信器2202の側では細分化し、受信器2204の側では再び組み立てる必要がありうる。かかる細分化および再組み立ては、各通信構成要素2210および2216ならびに／または送信器2202および受信器2204に結合された他の構成要素によって実行することができる。
図２３は、無線リンクを介した通信を可能にするため従来の有線構成を拡張するシステム2300の別の態様を示している。システム2300は、ホスト2306、クライアントの一部(C1)2308および通信構成要素2310を含む送信器2302を含むことができる。システム2300はまた、機器2312、クライアントの一部(C2)2314および通信構成要素2316を含む受信器2304を含むことができる。送信器2302は順方向リンクを介して受信器2304と通信し、受信器2304は逆方向リンクを介して送信器2302と通信する。前述の図に関してすでに指摘したように、システム2300には複数の送信器2302および受信器2304が含まれうるが、話を簡単にするため、単一の受信器2304に通信データ信号を送信する単一の送信器2302を示している。
システム2300は、受信器2304と動作可能に結合されたメモリ2318を含むことができる。メモリ2318は、パケットおよび／またはパケットタイプのデータ速度(例:MACによって提供されるアプリケーションデータ速度、無線リンクの動作速度など)、パケットおよび／またはパケットタイプの動作モード、および／または無線プロトコル、有線プロトコルもしくはこれらのプロトコルの組み合わせにおけるデータ送信と結び付けられた他のパラメータに関する情報を格納することができる。例えば、有線プロトコルを通信に利用することができ、通信中に無線プロトコルへの切り替え(またはその逆)を中断または終了せずに決定することができる。
プロセッサ2320は、特定の通信を有線プロトコルで送信すべきか無線プロトコルで送信すべきかを確認することに関する情報の分析を容易にするため、受信器2304(および／またはメモリ2318)に動作可能に接続することができる。プロセッサ2320は、受信器2304へ伝達される情報を分析および／または生成することに専用のプロセッサ、システム2300の１つもしくは複数の構成要素を制御するプロセッサ、および／または受信器2304によって受信された情報を分析し生成するとともに、システム2300の１つもしくは複数の構成要素を制御するプロセッサであってよい。
メモリ2318はデータ通信速度、動作速度、受信器2304と送信器2302との間の通信を制御する処理などと結び付けられたプロトコルを格納することができ、それによりシステム2300は格納されたプロトコルおよび／またはアルゴリズムを用いて本明細書で説明する無線ネットワークにおける通信を改善することができる。本明細書で説明するデータ記憶(例:メモリ)構成要素は揮発性メモリもしくは不揮発性メモリのいずれかであってよく、または揮発性メモリおよび不揮発性メモリの両方を含んでもよい。限定することなく例を挙げると、不揮発性メモリは、読み取り専用メモリ(ROM)、プログラム可能ROM(PROM)、電気的プログラム可能ROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)またはフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ(RAM)を含むことができる。限定することなく例を挙げると、RAMは、同期式RAM(DRAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、同期式DRAM(SDRAM)、ダブルデータレートSDRAM(DDR SDRAM)、enhanced SDRAM (ESDRAM)、synchlink DRAM (SLDRAM)、およびdirect Rambus RAM (DRRAM)など多くの形態で利用できる。開示される態様のメモリ2318は、これらのメモリおよび他の適切な種類のメモリを(かかるメモリに限定されることなく)備えることが意図されている。
図２４は、有線リンクまたは無線リンクを介して従来の有線機器と通信するシステム2400を示している。システム2400は、機能ブロックとして示されており、これはプロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ(例:ファームウェア)によって実現される機能を表す機能ブロックであってよい。システム2400は、通信の動作速度を受信するように構成されうる受信器2402を含む。この動作速度は、例えば、送信器または送信器ホストから受信することができる。動作速度は、順方向および逆方向における通信速度をセットアップまたは設定することができる。システム2400はまた、無線プロトコルで通信を送信および／または受信するように構成されうる無線通信器2404を含む。有線通信器2406は、有線プロトコルで通信を送信および／または受信するように構成することができる。
順方向および／または逆方向ではパケットの拡張および／または新たなパケットがありうることに留意すべきである。例えば、順方向においてＭＤＤＩ送信器情報がパケットに追加されることがある。このパケットの拡張は、受信器側のＭＤＤＩクライアントにＭＤＤＩ送信器側の情報を提供することができる。この情報は、送信器側でのＭＤＤＩホストおよびクライアントの必要な動作速度を含むことができる。逆方向において、クライアント能力パケットの拡張は、ＭＤＤＩ受信器MAC情報に関して約４バイト、ＭＤＤＩ受信器クライアント情報に関して約２バイトを含むことができるが、他の拡張も可能である。
システム2400には、無線通信器を利用して無線プロトコルで通信すべきか、または有線通信器を利用して有線プロトコルで通信すべきかを選択的に決定することができる決定器が含まれる。かかる決定は、通信動作速度などの様々なパラメータに基づき選択的に行うことができる。決定を下すため他のパラメータを分析することもできる。例えば、特定の通信が従来どのように送信および／または受信されてきたか(例:過去の分析)、通信の種類(例:音声、画像、テキストなど)、ならびに通信、送信器および／または受信器に関する他のパラメータに基づいて決定を下すことができる。
図２５は、本明細書に示す各種態様による低オーバーヘッドモードでの例示的な順方向リンクＭＤＤＩデータ転送2500を示している。ＭＤＤＩ送信器2502がＭＤＤＩ受信器2504へデータを送信する際の１つの種類のモードは、低オーバーヘッドモードでありうる。このモードでは、無線送信されるパケットは、データがいずれかの方向(例:順方向または逆方向)から送信される際の所要時間であるチャネル割り当て時間に対して最適化される。ＭＤＤＩ送信器2502は、クライアントの一部(C1)2506を含むことができ、ＭＤＤＩ受信器2504は、クライアント処理の一部(C2)2508を含むことができる。
ＭＤＤＩクライアント(C1)2506は、送信するデータをUWBモデムなどバッファに置くことができる。送信するデータは、例えば充填パケットや往復遅延パケットなどの不要なパケットを排除する必要がある。2512に示すように、ＭＤＤＩデータは送信器MAC2510へ送信される。送信器MAC2510(またはUWB MAC)は、例えばバッファの大きさに基づき、ＭＤＤＩ送信器2502からＭＤＤＩ受信器2504への少なくとも１つのCTAを定期的または継続的に要求してよい。
送信器MAC2510は、2514において、ピコネットコントローラ(PNC)MAC2516からの順方向リンクCTAを(例:定期的または継続的に)要求することができる。2518において、PNC MAC2516は送信器MAC2510に対して、チャネル時間応答コードで応答することができる。この応答コードはデータが正常に通信されたか否かを示すことができる。正常なチャネル時間応答コードが受信された後、2522に示すように、送信器MAC2510は受信器MAC2520へＭＤＤＩデータを送信することができる。
図２６は、本明細書に示す各種態様による、低オーバーヘッドモードでの例示的な逆方向リンクＭＤＤＩデータ転送2600を示している。ＭＤＤＩ受信器2602は、逆方向リンクで、ＭＤＤＩ送信器2604向けの通信を開始することができる。ＭＤＤＩ受信器2602は、クライアントの一部(C2)2606を含むことができ、ＭＤＤＩ送信器2604は、クライアントの一部(C1)2608を含むことができる。
2612に示すように、ＭＤＤＩ受信器2602はＭＤＤＩデータを受信器MAC2610へ送信することができる。2616において、受信器MAC2610はPNC MAC 2614に対して、逆方向リンクCTAを要求することができる。この要求は、逆方向で送信されるべきデータに対応しうる。2618において、PNC MAC 2614は、チャネル時間応答コードで応答することができる。2620において、受信器MAC2610は、送信器MAC2622へCTAにおいてＭＤＤＩデータを送信することができる。2624において、送信器MAC2622は、受信器MAC2610からのＭＤＤＩデータの受信の少し前または受信とほぼ同時に、ＭＤＤＩデータをクライアント(C1)2608へ送信または与えている可能性がある。2628および2630に示すように、ＭＤＤＩ送信器ホスト2626は、すべてのフレームにつき少なくとも１つの逆方向リンクカプセル化パケットを送信および／または受信することができる。データ要求を待つことなく、逆方向リンクデータを積極的に送信することができる。クライアントは、現在のフレームで逆方向リンクを介して送信するために必要なバイト数を指定することができる。ホスト2626は、逆方向リンクカプセル化パケットで要求をしかるべく割り当てることができる。
図２７は、本明細書に示す各種態様による、低遅延モードのＭＤＤＩ接続設定2700を示している。低遅延モードでは、チャネル割り当て時間は、順方向および逆方向の両方のパケットに含まれているデータから導出された結論に基づき特定することができる。ＭＤＤＩ送信器2702は、ホスト2704およびクライアントの一部(C1)2706を含むことができる。初期化段階において、送信器2702のUWBモデムは、2710でMAC照会を送信器MAC2708へ送信することができる。MAC照会は、MACによってサポートされる速度および再送統計を見出すために送信される照会である。2712で送信器MAC2708はこの照会に応答することができる。この応答は、MACによってサポートされる速度および再送統計を示すMAC応答であってよい。
MAC照会パケットは、ホストが送信器／受信器側のMAC情報を照会するために送信する。パケット長フィールドは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ151は、パケットがMAC照会パケットであることを示す。クライアントIDは、宛先クライアント(C2)のIDのために確保された１６ビット符号なし整数を収容するバイトである。MAC照会パラメータフィールドは、２バイトであり、CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
送信器2702は、順方向におけるmミリ秒のCTA設定2714および逆方向におけるnミリ秒のCTAを要求する。順方向と逆方向の期待されるトラフィック比率はm :nである必要がある。2716において、チャネル時間要求(CTRQ)がPNC MAC 2718へ送信される。チャネル時間応答コードは2720に示すように逆方向に送信され、順方向では2722に示すように受信器MAC2724へ送信される。2726に示すように、ＭＤＤＩ送信器2702はＭＤＤＩ転送を始めることができる。
ＭＤＤＩ順方向リンクの転送速度Rf-mddiに対応する期間はm秒であり、Tがアプリケーションの遅延制約によって決定されるスーパーフレーム期間であるとき、以下の数式が適用される。
m+n<TCTAP<T
低遅延モードにおいて、逆方向リンクデータは、逆方向で確保されたCTA中に送信することができる。MACスーパーフレームに関する逆方向リンクデータの到着時間に応じて、転送は、
Trl=ceil[{k*(N/R1+RIFS+H/R2)+SIFS+TACK}/n]*T
によって表される最大遅延時間を有しうる。ここで、kは、MACフレームが経験する再送の平均回数である。Nは送信される逆方向リンクパケットの大きさであり、nは各スーパーフレームの逆方向リンクのCTA期間である。R1はＭＤＤＩデータ(MACペイロード)の物理層伝送速度である。R2はPHY、MACヘッダおよびプリアンブルの物理層伝送速度である。HはMACの大きさに、PHYヘッダの大きさとプリアンブルの大きさを加えたものである。SIFSは短いフレーム間隔期間である。RIFSは再送のフレーム間隔期間である。TACKはACKの送信の期間である。Tはスーパーフレーム期間である。説明のため、ACKポリシーはImm-ACK(Immediate-ACKnowledgement)であると想定する。順方向リンクパケットの遅延Tflはしかるべく決定されうる。順方向および逆方向のリンクにおけるアプリケーションの遅延制約から、MACフレームの期間をしかるべく導出することができる。例えば、様々なアルゴリズム、方法、および／または技術を用いてMACフレームの期間および／または順方向リンクパケットの遅延時間を導出することができる。
示し説明した例示的システムを考慮し、１つまたは複数の態様により実行することができる方法を提供する。説明を簡単にするため、この方法は、一連の動作(または機能ブロック)として示し説明しているが、この方法は動作の順序によって限定されず、いくつかの動作は、これらの方法に従い、本明細書において示し説明しているものと異なる順序でかつ／または他の動作と同時に生じてよいことを理解し認識すべきである。また、以下の方法を実行するために、例示したすべての動作が要求されるわけではない。様々な動作は、その動作と結び付けられた機能を実行するソフトウェア、ハードウェア、これらの組み合わせ、またはその他の適切な手段(例:機器、システム、処理、構成要素)によって実行できることを認識すべきである。かかる動作は、本明細書で示す特定の態様を簡略な形で示すに過ぎず、これらの態様は、これよりも少ない動作および／または多い動作によって示されうることも認識すべきである。当業者は、１つの方法を、状態図などで一連の相関する状態またはイベントとして代替的に示すことができることを理解し認識する。
ここで図２８を参照すると、有線プロトコルおよび／または無線プロトコルを介して通信するように従来の有線機器を構成する方法2800が示されている。2802において、クライアントの第１の部分がＭＤＤＩ送信器に配置される。ＭＤＤＩ送信器は無線式であってよく、データ送信装置に接続することができる。ＭＤＤＩ送信器はまた、例えば従来の有線ＭＤＤＩリンクによってクライアント部分に接続またはインタフェースされたＭＤＤＩホストを含むことができる。
2804において、クライアントの第２の部分が、無線ＭＤＤＩ受信器でありうるＭＤＤＩ受信器に配置される。ＭＤＤＩ受信器は、例えばディスプレイなどの機器に接続することができる。ＭＤＤＩ送信器に置かれたクライアントの一部およびＭＤＤＩ受信器に置かれたクライアントの一部は、同じクライアントの別個の部分である。クライアントの各部分はプロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ(例:ファームウェア)によって実現される部分でありうることに留意すべきである。
2806において、有線機能および無線機能が提供される。この機能はＭＤＤＩ受信器に含まれ、それによりＭＤＤＩ受信器は有線機能、無線機能または両機能を通じて通信することができる。
限定することなく例を挙げると、ＭＤＤＩ受信器は、CRT画面またはディスプレイに表示される映画などの通信を受信できる移動機器であってよい。他者が画像を見ることができるよう映画を壁に表示できる壁掛け型ディスプレイに移動機器を接続することもできる。移動機器は、多機能である場合、映画をディスプレイにブロードキャストすることができ、映画に結び付けられた音声通信とは別の音声通信をほぼ同時に受信または送信することができる。そのため、移動機器のユーザは映画とは別の通信を行うことができる。これが利用されうる例は、ユーザの子供達は映画を見ており、ユーザは電話に出て立ち去ることを望んでいるときである。そのため、映画を有線機能で表示することができ、それとほぼ同時にユーザは無線機能で通信することができる。
図２９は、１つまたは複数の開示される態様による、動作速度を決定する方法2900を示している。例えば、無線ＭＤＤＩでは、ＭＤＤＩ動作速度は無線リンクの速度にある程度左右される。2902において、動作速度を決定する方法2900が始まり、ここではホストMACが、利用可能なアプリケーションデータ速度(例:MACが提供するアプリケーションデータ速度)に関する照会を受ける。例えば、ＭＤＤＩホストによって照会が要求されることがある。
2904では、往復遅延時間が測定される。往復遅延時間測定は、2906において、順方向リンク速度および逆方向リンク速度を特定するために利用することができる。いくつかの態様によると、往復遅延時間測定は使用される有線ＭＤＤＩプロトコルで指定することができる。
2908において動作速度が計算される。動作速度は、順方向リンク速度と逆方向リンク速度を比較し、２つの速度の最小値を判断することにある程度基づいている。これら２つの速度の最小値を動作速度として指定することができる。いくつかの態様では、これら２つの速度(順方向リンク速度および逆方向リンク速度)の最小値はさらに、ＭＤＤＩホストの最大性能およびＭＤＤＩクライアント(C1)の最大性能の両方と比較されることがある。この比較に基づく最小値または最低速度が動作速度として割り当てられる。
通信パラメータに基づき設定または事前決定されうる最低許容速度Rmimが必要である。計算された動作速度が最低許容速度より低い場合、動作速度を上げるため調整を行うことができる。2910において、通信が進行する速度を受信器(例:ＭＤＤＩ受信器)に通知するため動作速度を受信器に伝達または送信する。
例えば、上記の方法2900において、送信器は照会モジュールを介してホストMACに照会することができる。送信器はさらに、測定モジュールを利用した往復遅延時間の測定、順方向および逆方向リンク速度の特定、ならびに動作速度の計算を行うことができる。送信器はまた、通信構成要素を利用して受信器に動作速度を送信することができる。上記は例示に過ぎず、本明細書で示す１つまたは複数の態様との関連で他の構成要素を利用できることを理解すべきである。
ここで図３０を参照すると、本明細書に示す各種態様による、低オーバーヘッドモードで通信する方法3000が示されている。順方向リンクを図の左側に示し、逆方向リンクを図の右側に示している。
3002において、順方向リンクデータがバッファに置かれる。バッファに置くデータから、充填パケットおよび／または往復遅延パケットなどの不要なデータを除去することができる。このデータは、例えばＭＤＤＩ送信器のＭＤＤＩクライアント(C1)によってバッファに置くことができる。3004では、一方向CTAが(例:定期的または継続的に)要求される。UWB MACは、例えばバッファの大きさに基づいてＭＤＤＩ送信器から受信器へのこの情報を要求することができる。3006において順方向リンクデータを送信することができる。
逆方向において、ホストは、すべてのフレームにつき少なくとも１つの逆方向リンクカプセル化パケットを送信する。クライアント(例:受信器)は、現在のフレームで逆方向リンクで送信されるバイト数を指定することができる。ホスト(例:送信器)は、逆方向リンクカプセル化パケットで要求を割り当てることができる。3008において、送信される逆方向リンクデータは、例えばＭＤＤＩクライアント(C2)によってバッファに置かれる。バッファは、ＭＤＤＩ受信器のUWBモデムに位置することがある。3010において、逆方向CTAを求める要求が、例えばＭＤＤＩ受信器側のUWBモデムによって送信される。この要求は、逆方向で送信されるデータに対応する逆方向のCTAを求めるものであってよい。
3012において、受信器のＭＤＤＩクライアント(C2)は、送信器のクライアント(C1)に対し、逆方向リンクデータを能動的に送信することができる。3014に示すように、送信器のＭＤＤＩクライアント(C1)は、逆方向カプセル化パケットでＭＤＤＩホストに対し、有するデータを送信する。
図３１は、本明細書に示す各種態様による、低遅延モードで通信する方法3100を示している。順方向リンクを図の左側に示し、逆方向リンクを図の右側に示している。低遅延モードにおける初期化段階では、例えば送信器のUWBモデムは3102において、順方向でmミリ秒間のCTAを要求する。3104において、逆方向でnミリ秒間のCTA要求が送信される。3106において、要求に応じて受信された順方向および逆方向のCTAの比較が行われる。順方向および逆方向の期待されるトラフィック比率はm :nである。mミリ秒はＭＤＤＩ順方向リンク転送速度Rf-mddiに対応する期間であり、
(m+n)<TCTAP<T
である。ここで、Tはスーパーフレーム期間であり、アプリケーションの遅延制約によって決定されうることに留意すべきである。
低遅延モード中の逆方向において、3108で、逆方向リンクデータが、逆方向で確保されたCTA中に送信される。3110において、順方向および逆方向のリンクにおけるアプリケーションの遅延制約から、MACフレームの期間を導出することができる。以下の数式で、kは、MACフレームが経験する再送の平均回数である。Nは、送信される逆方向リンクパケットの大きさであり、nは、各スーパーフレームにおける逆方向リンクのCTA期間である。R1はＭＤＤＩデータ(MACペイロード)の物理層伝送速度である。R2はPHY、MACヘッダおよびプリアンブルの物理層伝送速度である。HはMACの大きさに、PHYヘッダの大きさとプリアンブルの大きさを加えたものである。SIFSは短いフレーム間隔期間である。RIFSは再送のフレーム間隔期間である。TACKはACKの伝送の期間であり、Tはスーパーフレーム期間である。説明のため、ACKポリシーはImm-ACKであると想定する。順方向リンクパケットの遅延時間Tflは、様々なアルゴリズム、方法およびまたは技術を利用してしかるべく決定されうる。MACスーパーフレームに関する逆方向リンクデータの到着時間に応じて、転送は、
Trl=ceil[{k*(N/R1+RIFS+H/R2)+SIFS+TACK}/n]*T
のように表される最大遅延時間を有しうる。
ここで図面を参照すると、図３２は受信器によって開始されうる、高速にデジタルデータを無線通信する方法3200を示している。方法3200は、ホストエンティティ(例:送信器)と１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器(例:受信器)との間の無線通信を容易にすることができる。無線通信はユーザインタフェースデータまたは他のデータを含むことができる。
１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器(例:無線受信器)が無線送信器(例:ホストエンティティ)との結合を望むとき、方法3200は、3202において、ホストエンティティと結合することによって開始する。かかる結合は、結合を要求するパケットを送信することを含むことができる。ホストエンティティは、ほぼ同時に複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器と無線通信することができる。ホストエンティティとの結合が設定されると、3204においてホストエンティティに能力パケットが送信される。能力パケットは、遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器の１つまたは複数の能力を含むことができる。3206において、ホストエンティティに状態パケットが送信される。状態パケットは、リンク品質情報を含むことができる。
いくつかの態様に従い、更新された状態パケットを求める要求をホストエンティティから受信する。応答の受信とほぼ同時に、要求に答えて状態パケットを更新してホストエンティティに送信することができる。他の態様では、更新された状態パケットは、定期的または状態変更が検出されたときに自動送信される。
１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器とホストエンティティとの間の結合は、通信障害、範囲外への機器の移動により、または他の要因に基づき、中断されることがある。ホストエンティティの状態パケットが所定の時間内に受信されなかった場合に結合を中断することを決定することができる。例えば、ホストエンティティの状態パケットが要求されたのとほぼ同時に、タイマを開始することができる。タイマは、要求が送信された時間からの時間間隔を追跡するために設定することができる。この時間間隔は事前に決めることができ、ホストエンティティで要求が受信され、ホストエンティティが応答するのに十分な長さが必要である。タイマが終了した(例:応答が所定の時間間隔内に受信されなかった)場合、１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器をホストエンティティから分離することができる。
ホストエンティティからの分離は、機器間の通信が停止した場合にも生じうる。その場合、１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェースのクライアント機器は、ホストエンティティから分離されて分離状態に入ることができる。分離は、分離要求をホストエンティティに送信すること、およびホストエンティティから分離応答を受信することを含む。いくつかの態様に従い、通信障害があるとき、または機器間のリンクもしくは結合が中断されている場合などには、ホストエンティティからの分離応答は受信されないこともある。
ここで図３３を参照すると、ユーザインタフェースデータのための、送信器と１つまたは複数の遠隔受信器との間における高速無線デジタルデータ通信の方法3300が示されている。送信器は、特定の無線受信器との結合を望むとき、結合を開始する。例えば、無線送信器が電話であり、無線受信器がプロジェクタである場合、電話(例:無線送信器)は典型的に結合処理を開始する。送信器で開始される結合は、受信器で開始される結合と似ている。
方法3300は、3302において、送信器で開始される結合により送信器が１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェース機器と結合するときに開始することができる。かかる結合は、機器間で結合を設定したいという要求を受信器に送信することを含むことができる。受信器は結合が可能であること(例:受信器が別の送信器と結合していないこと)を示して要求に応答することができる。機器の結合とほぼ同時に、3304において、遠隔ユーザインタフェース機器から能力情報を含むパケットを受信し、3306において、逆方向リンクなどに関するリンク品質情報を受信する。無線送信器によって受信器にクライアント能力パケットを送信するよう要求して送信されうるC2要求パケットに応じて、情報が送信されうる。C2要求パケットは、パケット長、パケットタイプ、C2クライアントIDおよびC2フラグならびにCRCフィールドを含むことができる。パケット長フィールドは、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ149は、パケットがC2要求パケットであることを示す。C2クライアントIDフィールドは、C2のIDのために確保された１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。C2フラグフィールドは、C2からの情報を要求する1組のフラグを収容する８ビット符号なし整数を収容する１バイトである。例えば、あるビットが1に設定されている場合、C1はクライアントからの特定の情報を要求する。かかるビットが0に設定されている場合、C1はC2からの当該情報を必要としない。ビット0は、C1がC2からのクライアント能力パケットを必要としていることを示している。ビット1は、C1がC2からの「クライアント要求および状態パケット」を必要としていることを示している。CRCフィールドは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
状況によっては、送信器が結合を開始しても、受信器は、すでに他の送信器と結合していることや、この送信器との結合を望まないこともある。この状況では、クライアント(C2)は、(パワーアップ後に)ｗ−ＭＤＤＩ送信器との結合を望まないとき、結合要求への回答として、結合拒否パケットを送信することができる。結合拒否パケットは、パケット長、パケットタイプ160、送信器MACアドレス、受信器MACアドレス、理由コードおよびCRCを含む様々なフィールドを収容することができる。パケット長は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトでありうる。パケットタイプは、１６ビット符号なし整数を含む2バイトでありうる。パケットタイプ160は、パケットが結合拒否パケットであることを示す。送信器MACアドレスはＷ−ＭＤＤＩ送信器の６バイトのMACアドレスであってよく、受信器MACアドレスは、ｗ−ＭＤＤＩ受信器の６バイトのMACアドレスであってよい。理由コードは、拒否の理由を示す１バイト(0x1、0x2、0x3、または、0x4)である。0x1は、すでに別の(１つまたは複数の)送信器と結合しており、これ以上結合できないことを示す。0x2は、別の送信器との結合が進行中であることを示す。0x3は、局所的エラーを示し、0x4はその他である。CRCは、パケット長を含むパケット内の全バイトの１６ビットCRCを収容する２バイトである。
送信されうる別のパケットは、MAC CTA設定パケットであり、これは、ホストが順方向および逆方向でCTAを設定するために使用するものである。これは、IEEE 802.15.3 MACでｗ−ＭＤＤＩの低遅延動作モードで使用することができる。MACプロトコルにより、送信器MACが逆方向でCTAを設定できる場合、このパケットは送信器において除去される。そうでない場合、このパケットは受信器に送られる。MAC CTA設定パケットの内容は、パケット長フィールドを含まないパケット内のバイト総数を特定する１６ビット符号なし整数を収容する２バイトのパケット長フィールドを含む。パケットタイプフィールドは、１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。パケットタイプ152は、パケットがCTA設定パケットであることを示す。C1クライアントIDフィールドは、ホストのIDのために確保された１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。C2クライアントIDフィールドは、C2のIDのために確保された１６ビット符号なし整数を収容する２バイトである。順方向CTAパラメータは順方向でのデータ転送のためのCTAパラメータであり、逆方向CTAパラメータは逆方向でのデータ転送のためのCTAパラメータである。
図３４は、各種態様による、機器結合を開始する装置3400を示している。装置3400は、高速デジタルデータを伝達するように構成され、無線送信器または遠隔ホスト機器3402との結合を望む受信器であってよい。装置3400は、情報を格納するように構成されうるメモリ3404を含むことができる。かかる格納情報は、装置3400に結び付けられたMACアドレスおよび／または(結合応答パケットで受信する)クライアントIDを含むことができる。例えば、無線受信器は、特定の無線送信器との結合とほぼ同時に、装置3400と結合する送信器または遠隔ホスト機器3402のMACアドレスを格納することができる。
装置3400には、メモリ3404に格納された情報を分析するように構成されうるプロセッサ3406が含まれることがある。プロセッサ3406はさらに、装置3400を遠隔ホスト機器3402と選択的に結合することができる。いくつかの態様に従い、プロセッサ3406は、遠隔ホスト機器3402からの結合要求パケットの受領とほぼ同時に、装置3400を遠隔ホスト機器3402に結合することができる。しかし、遠隔ホスト機器3402からの応答パケットが所定の時間間隔が経過しても受信されず、送信済みの結合要求の最大回数を上回った場合、プロセッサ3406は装置3400を遠隔ホスト機器3402と結合しない。
装置3400はさらに、遠隔ホスト機器3402への送信に関する装置MAC統計でMAC応答パケットを更新するように構成されうる通信データ構成要素3408を含むことができる。結合状態に入った後、無線受信器はmac_response_timeミリ秒毎など定期的にMAC応答パケットを送信することができる。ホスト機器3402は、装置3400によって送信されたMAC応答パケットの受信を確認するパケットで応答することができる。装置3400は、所定の時間間隔(例:mac_response_fail_timeミリ秒間)が経過しても応答を受信しない場合、ホスト機器3402から分離されていると結論することがあり、MAC応答パケットの送信を停止する。装置3400とホスト機器3402は、上述のとおり分離されうる。いくつかの態様に従い、装置3400は、ホスト機器3402によってMAC応答パケットを送信するよう特に要求されたとき、そうすることができる。
装置3400と遠隔ホスト機器3402は、意図的に、または、意図的でなく、分離されうる。例えば、装置3400と遠隔ユーザ機器3402との通信リンクは、通信障害、相互の範囲外への機器の移動により、または他の理由により、失われることがある。例えば、遠隔ホスト機器3402からの分離要求パケットが受信された場合、プロセッサは、かかる要求の受信とほぼ同時にホスト機器3402から装置3400を分離する。別の例では、送信済みの更新されたMAC応答パケットに応じて遠隔ホスト機器3402から状態パケットを受信されなかった場合、プロセッサ3408は、装置3400およびホスト機器3402はもはや結合することはないとの結論に基づき、選択的に分離する。
いくつかの態様に従い、装置3400は、１つまたは複数の代替ディスプレイ情報を編集するように構成されうるディスプレイ構成要素3410を含むことができる。代替ディスプレイ情報は、装置3400に結び付けることができる。ディスプレイ構成要素3410はさらに、１つまたは複数の代替ディスプレイ情報を遠隔ホスト機器3402に伝達するように構成することができる。例えば、無線受信器に結合された代替ディスプレイがある場合、代替ディスプレイ能力パケットを遠隔ホスト機器3402に送信することができる。
ここで図３５を参照すると、高速ユーザインタフェースデータを無線通信するように構成されうる装置3500が示されている。装置3500は、遠隔ユーザインタフェース機器に割り当てられたクライアントIDなど、かかる遠隔機器の識別に関する情報を格納するように構成されうるメモリ3502を含むことができる。プロセッサ3504は、メモリ3502に格納された情報に部分的に基づいて１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェース機器と選択的に結合するように構成することができる。装置3500はまた、１つまたは複数の遠隔ユーザインタフェース機器の少なくとも１つの能力を分析するように構成されうる情報構成要素3506を含むことができる。能力は、クライアント能力パケットで受信することができる。情報構成要素3506はさらに、状態更新パケットで受信されたリンク品質情報データを分析するように構成することができる。
いくつかの態様に従い、装置3500は、所定の時間間隔内に送信器結合要求が受信されたか否かを判断するように構成されうる状態タイマ3508を含むことができる。応答が所定の時間間隔内に受信されなかった場合、プロセッサ3504は後続の送信器結合要求を送信することができる。
遠隔ユーザインタフェース機器からの分離が望まれる場合、プロセッサ3504はこの遠隔機器を選択的に分離することができる。例えば、プロセッサ3504は、通信リンクの質が所定のしきい値を下回っていることをリンク品質情報データが示している場合、選択的に分離することができる。
ここで図３６を参照すると、端末3600の可能な構成の概念的ブロック図が示されている。端末3600の正確な構成は個々のアプリケーションおよび全体的な設計上の制約によって異なりうることを当業者は理解する。プロセッサ3602は本明細書で開示するシステムおよび方法を実現することができる。
端末3600は、アンテナ3606に結合したフロントエンドの送受信器3604で実現することができる。ベースバンドプロセッサ3608は、送受信器3604に結合することができる。ベースバンドプロセッサ3608は、ソフトウェアを基にしたアーキテクチャ、または他の種類のアーキテクチャで実現することができる。マイクロプロセッサは、各種機能の中でも特に制御および全体のシステム管理機能を提供するソフトウェアプログラムを実行するプラットフォームとして利用することができる。デジタル信号プロセッサ(DSP)はマイクロプロセッサにおける処理要求を減少させるため特定用途向けアルゴリズムを実行する組み込み式の通信ソフトウェア層で実現することができる。DSPを利用して、パイロット信号取得、時間同期、周波数トラッキング、スペクトル拡散処理、変調および復調機能ならびに順方向誤り訂正などの各種信号処理機能を提供することができる。
端末3600はまた、ベースバンドプロセッサ3608と結合した各種ユーザインタフェース3610を含むことができる。ユーザインタフェース3610は、キーパッド、マウス、タッチスクリーン、ディスプレイ、リンガー、バイブレータ、オーディオスピーカ、マイクロホン、カメラおよび／または他の入力／出力機器を含むことができる。
ベースバンドプロセッサ3608は、プロセッサ3602を備える。ベースバンドプロセッサ3608のソフトウェアを基にした実装では、プロセッサ3602はマイクロプロセッサで動作しているソフトウェアプログラムであってよい。しかし、当業者であれば容易に分かるように、プロセッサ3602はこの態様に限定されず、本明細書で説明する各種機能を実行できる、ハードウェア構成、ソフトウェア構成、またはこれらの組み合わせを含む、この技術分野で知られたあらゆる手段によって実現することができる。プロセッサ3602は、データを保存するメモリ3612と結合することができる。
図３７は、開示される態様による、セキュリティが有効なときの受信器で開始される結合の手順3700を示している。ｗ−ＭＤＤＩ受信器3704は、結合要求パケット3706をｗ−ＭＤＤＩ送信器3702に送信する。この時点では、これらの機器は非結合の状態である。ｗ−ＭＤＤＩ受信器3704は結合応答待ち状態に入ることができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器3702は、結合応答パケット3708で回答することができる。回答が受信されなかった場合、複数の結合要求パケットを、最大再試行回数に達するまで、かつ所定の時間間隔が終了するまで、送信することができる。結合応答パケット3708が受信されると、クライアント能力パケット3710がｗ−ＭＤＤＩ受信器3704からｗ−ＭＤＤＩ送信器へ送信される。これらの３つのパケットは、３方向のハンドシェーク3712を表す。
機器は結合状態に入ることができる。機器は、分離要求が受信／確認されるまで、かつ／または複数のリンク状態パケットに関して受信される応答が存在しなくなるまで、結合状態にとどまることができる。
いくつかの態様に従い、選択的な相互認証／鍵交換3714を実行することができる。利用可能な代替ディスプレイがある場合、代替ディスプレイ能力パケット3716がｗ−ＭＤＤＩ送信器3702へ送信される。3718において、MAC応答パケットをｗ−ＭＤＤＩ送信器へ送信することができる。
図３８は、開示される態様による、セキュリティが有効なときの送信器で開始される結合の手順3800を示している。ｗ−ＭＤＤＩ送信器3802は、送信器結合要求3806をｗ−ＭＤＤＩ受信器に送信する。この時点では、これらの機器は非結合状態にある。機器は結合要求待ち状態にある。受信器3804は結合要求3808で応答することができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器3802は、結合応答3810で応答し、クライアント能力パケット3812がｗ−ＭＤＤＩ受信器3804によって送信される(例:機器はクライアント能力待ち状態にある)。上記の４つのパケットは、４方向のハンドシェーク3814に含まれる。
いくつかの態様に従い、選択的な相互認証／鍵交換3816を実行することができる。ｗ−ＭＤＤＩ受信器3804は代替ディスプレイ能力パケット3818を送信することができる。その後、リンク状態応答パケット3820を送信することができる。ｗ−ＭＤＤＩ送信器3802は送信器リンク状態パケット3822をｗ−ＭＤＤＩ受信器に提供することができる。
図３９は、ホスト(送信器)結合の状態図3900を示している。3902において、ホストは非結合状態にある(例:ホストとクライアントとの結合がない)。線3904が示すように、クライアントと結合するため、ホストは結合要求を送信し、結合要求待ち(WAReq)状態3906に入る。いくつかの態様に従い、3908に示すように、結合要求に応じて、結合拒否が受信されることもある。結合拒否が受信された場合、ホストは非結合状態3902に戻る。
3904において、結合要求の送信とほぼ同時に、クライアントが要求に回答するために認められる最大時間を示すタイマを開始することができる。クライアントからの応答を待つ間、ホストは複数の結合要求(例:再試行)を最大試行回数に達するまで送信することもある。3910に示すように、タイマが時間切れになっておらず、再試行回数が最大再試行回数(MAX_ RETRIES)を上回っていないければ、ホストはWAReq状態3906にとどまる。タイマが時間切れになった、かつ／または最大試行回数を上回った場合、3912において、ホストは非結合状態に入る。
結合要求に応答して、3914において結合要求を受信することができ、ホストはクライアント能力待ち(WCC)状態3916に移る。いくつかの態様に従い、ホストが非結合状態3902にある間に結合要求3918が受信された場合、ホストは非結合状態3902からWCC状態3916へ直接移行する(例:WAReq状態3906をスキップする)ことができる。
WCC状態3916に入るのとほぼ同時に、ホストは、クライアントからの応答を待つ時間を制限するためタイマを開始することができる。3920に示すように、ホストはまた、クライアント能力応答を求める複数の要求を、最大再試行回数(MAX_RETRIES)に達するまで送信することができる。3922において、タイマが時間切れになった、および／またはMAX_RETRIESを上回った場合、ホストは非結合状態3902に戻る。
3924において、クライアント能力の受信とほぼ同時に、ホストは結合状態3926に入る。ホストは、3928においてクライアントから分離要求を受信するまで、結合状態3926にとどまることができる。分離要求の受信とほぼ同時に、ホストは非結合状態3902に移行する。
いくつかの態様に従い、リンク状態パケット3930の時間切れにより、ホストは結合状態3926から非結合3902状態に移る。この状態では、ホストはmac_response_fail_timeミリ秒間、リンク状態パケット(MAC応答パケット)を受信していない。リンク状態パケットを所定の時間受信していないことは、クライアントがもはやホストと結合していないことを示す。いくつかの態様によると、ホストは、3932に示すように分離されることを決めることができ、結合状態3926から非結合状態3902に移行する。
図４０は、クライアント結合の状態図を示している。4002において、クライアントは非結合状態にある。4004において、クライアント結合要求が送信され、4006において、クライアントは結合応答待ち(WAResp)状態に入る。4004において、要求の送信とほぼ同時に、ホストが結合応答を待つ一定時間を認めるためタイマを開始することができる。いくつかの態様に従い、4008において、送信器結合要求が受信されたとき、クライアントはWAResp状態4006に入ることができる。
結合応答を待つ間、ホストは複数の結合要求4004を、最大要求回数に達するまで送信することもある。4010に示すように、タイマが時間切れになっておらず、再試行回数が最大再試行回数(MAX_RETRIES)を上回っていないければ、ホストはWAResp状態4006にとどまる。4012において、タイマが時間切れになった、かつ／または再試行回数がMAX_RETRIESを上回った場合、ホストは非結合状態に移行する。
いくつかの態様に従い、4014に示すように、結合要求に応じて結合拒否が受信されることもある。ホストがすでに別のクライアントと結合している場合、または他の理由で結合が拒否されることがある。結合拒否を受信すると、クライアントは非結合状態4002に入る。
4016において、結合応答が受信されるまで、クライアントはWAResp状態4006にとどまる。結合応答の受信とほぼ同時に、クライアントは結合状態4018に入る。4020において分離要求が受信されるまで、4022において複数のリンク状態パケットに関して受信される応答が存在しなくなるまで、かつ／または4024においてクライアント(例:ユーザ)がホストからの分離を望むまで、クライアントは結合状態4018にとどまることができる。これら３つのイベント4020、4022、4024のいずれかが生じた場合、クライアントは非結合状態4002に戻る。
図４１は、ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを無線通信するシステム4100を示している。システム4100は、機能ブロックを含むものとして示されており、これはプロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ(例:ファームウェア)によって実現される機能を表す機能ブロックであってよい。
システム4100には、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を収集するためにサービス発見処理を実行するための電気的構成要素4104を含む論理グループ4102が含まれる。いくつかの態様に従い、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報は、機器名に対応する記号列識別子、機器の能力および状態の表示を含み、かかる情報はローカルに保持される。
論理グループ4102には、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための要求を受信する電気的構成要素4106が含まれる。この要求は、例えばユーザから受信することがある。
さらに、論理グループ4102は、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する電気的構成要素4108、およびセキュリティ結合手順を選択的に実行する電気的構成要素4110を含む。例えば、セキュリティ手順は、両機器がセキュリティが使用可能にされ、両機器にとってセキュリティが必要な場合に実行することができる。さらに、複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合する電気的構成要素4112も含まれる。
いくつかの態様に従い、論理グループはまた、機器のリストを得るために下位層にメッセージを伝達する電気的構成要素、および機器のリストを含む応答を受信する電気的構成要素を含む。また、論理グループには、受信されたリストに含まれる機器の各々にパケットを送信する電気的構成要素、および応答機器の各々に関する記号列識別子を含む応答を受信する電気的構成要素も含まれる。
いくつかの態様に従い、下位層はマルチキャストをサポートする。この態様では、論理グループは、選択された無線ＭＤＤＩクライアント能力機器からの情報を要請するため、マルチキャストグループにサービス照会パケットを送信する電気的構成要素を含む。マルチキャストグループは、マルチキャストアドレスによって指定される。
別の態様では、下位層はwiMedia UWB MACであり、論理グループは、ｗ−ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々に関する用途固有情報要素を受信する電気的構成要素を含む。
いくつかの態様に従い、下位層はＵＤＰ／ＩＰである。この態様では、論理グループは、ＵＤＰポートでマルチキャストグループへサービス照会パケットを伝達する電気的構成要素を含む。また、論理グループには、ＵＤＰポートでマルチキャストグループを参加させる電気的構成要素、およびｗ−ＭＤＤＩをサポートする各機器からサービス応答を受信する電気的構成要素も含まれる。
さらに、システム4100は、電気的構成要素4104、4106、4108、4110および4112または他の構成要素に結び付けられた機能を実行するための命令を保存するメモリ4114を含むことができる。メモリ4114の外部に存在する形で図示しているが、電気的構成要素4104、4106、4108、4110および4112の１つまたは複数がメモリ4114の内部に存在しうることが理解されよう。
図４２は、ホストエンティティと高速にデータを無線通信するシステム4200を示している。システム4200は、機能ブロックを含むものとして示されており、これはプロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ(例:ファームウェア)によって実現される機能を表す機能ブロックであってよいことを認識すべきである。
システム4200には、近隣機器リストメッセージを下位層に送信する電気的構成要素4204を含む論理グループ4202が含まれ、この近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請する。また、ローカルエリアにおける機器のリストを受信する電気的構成要素4206も含まれる。さらに、論理グループ4202は、機器の各々に照会パケットを送信する電気的構成要素4208を含む。回答機器の記号列識別子を含む回答を受信する電気的構成要素4210が含まれる。この回答は、所定の時間間隔の終了前に受信される。
いくつかの態様に従い、近隣機器リストメッセージは「近隣機器リスト取得」メッセージであり、機器のリストは「下位層近隣機器リスト応答」で下位層から受信される。いくつかの態様に従い、照会パケットは「ｗ−ＭＤＤＩサービス照会」パケットであり、回答は「ｗ−ＭＤＤＩサービス応答」パケットである(例:受信器サービス発見)。他の態様に従い、照会パケットは「ｗ−ＭＤＤＩホスト照会」パケットであり、回答は「ｗ−ＭＤＤＩホスト応答」パケットである(例:送信器サービス発見)。
回答が所定の時間間隔の終了前に受信されなかった場合、結合は不成功であり、以前の状態が回復される。論理グループ4202はまた、回答機器と結合する電気的構成要素4212も含む。いくつかの態様に従い、下位層はマルチキャストをサポートし、wiMedia UWB MACであり、かつ／またはＵＤＰ／ＩＰである。いくつかの態様に従い、論理グループ4202はまた、相互セキュリティ認証を実行する電気的構成要素も含む。
さらに、システム4200は、電気的構成要素4204、4206、4208、4210および4212または他の構成要素に結び付けられた機能を実行するための命令を保存するメモリ4214を含むことができる。メモリ4214の外部に存在する形で図示しているが、電気的構成要素4204、4206、4208、4210および4212の１つまたは複数がメモリ4214の内部に存在しうることが理解されよう。
本明細書で説明した態様は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアで実現する場合、機能をコンピュータ読み取り可能な媒体に格納すること、または１つもしくは複数の命令もしくはコードとしてコンピュータ読み取り可能な媒体に送信することができる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体および１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にするあらゆる媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用のコンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体であってよい。限定しないが、例として、このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶機器、または命令もしくはデータ構造の形式で所望のプログラムコード手段を実行もしくは格納するために使用でき、汎用もしくは専用のコンピュータもしくはプロセッサによってアクセスできるその他の媒体を備えることができる。また、あらゆる接続をコンピュータ読み取り可能な媒体と呼ぶことができる。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースから同軸ケーブル、光ファイバケーブル、より対線、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、ラジオおよびマイクロ波などの無線技術を使用して送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、より対線、DSL、または赤外線、ラジオおよびマイクロ波などの無線技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(diskおよびdisc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多目的ディスク(disc)(DVD)、フロッピー（登録商標）ディスク(disk)およびブルーレイ（登録商標）ディスク(disc)を含み、diskは通常、データを磁気的に再生し、discはレーザで光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。
本明細書で開示した態様との関係で説明した様々な例示的なロジック、論理ブロック、モジュールおよび回路は、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ー(FPGA)または他のプログラマブルロジックデバイス、個別のゲートもしくはトランジスタロジック、個別のハードウェア構成要素、またはここで説明した機能を実行するように設計されたそれらの何らかの組み合わせで実現または実行されうる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、その代わりに、プロセッサは従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、または状態機械であってよい。プロセッサは、コンピュータ機器の組み合わせ、例えばDSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動した１つもしくは複数のマイクロプロセッサまたはその他のそのような構成として実現することができる。さらに、少なくとも１つのプロセッサは上述のステップおよび／または動作の１つまたは複数を実行するために動作可能な１つまたは複数のモジュールを備えることができる。
ソフトウェア実装の場合、本明細書で説明する技術は、本明細書で説明する機能を実行するモジュール(例:手順、機能など)で実現することができる。ソフトウェアのコードは、メモリユニットに格納し、プロセッサによって実行することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部またはプロセッサの外部に実装することができ、その場合、この技術分野で知られている各種手段によってプロセッサに通信可能な形で結合することができる。さらに、少なくとも１つのプロセッサは、本明細書で説明する機能を実行するように動作可能な１つまたは複数のモジュールを含むことができる。
本明細書で説明する技術は、CDMA(Code Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)および他のシステムなど各種無線通信システムで使用することができる。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば互換的に使用される。CDMAシステムは、ユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)、CDMA2000などの無線技術を実現することができる。UTRAは、広帯域CDMA(W-CDMA)およびCDMAの他の変形形態を含む。さらに、CDMA2000は、IS-2000、IS-95およびIS-856規格をカバーする。TDMAシステムは、グローバル移動体通信システム(GSM)などの無線技術を実現することができる。OFDMAシステムは、E-UTRA (Evolved UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM(登録商標)などの無線技術を実施することができる。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)の一部である。3GPPのロングタームエボリューション(LTE)は、ダウンリンクでOFDMA、アップリンクでSC-FDMAを利用する、E-UTRAを使用するUMTSのリリース版である。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTEおよびGSMは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名の組織による文書に記載されている。さらに、CDMA2000およびUMBは、「第３世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名の組織による文書に記載されている。また、かかる無線通信システムは、対になっていない無認可のスペクトル、802.xx無線LAN、ブルートゥース（登録商標）およびその他の短距離または長距離無線通信技術を使用するピアツーピア(例:モバイルツーモバイル)アドホックネットワークシステムを追加的に含むことができる。
さらに、本明細書で説明する様々な態様または特徴は、標準的なプログラミングおよび／またはエンジニアリング技術を用いた方法、装置または製造物として実現することができる。本明細書で使用する「製造物」という用語は、コンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリアまたは媒体からアクセスできるコンピュータプログラムを包含することを意図している。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気記憶機器(例:ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストライプなど)、光ディスク(例:コンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD)など)、スマートカード、フラッシュメモリ機器(例:EPROM、カード、スティック、キードライブなど)を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、本明細書で説明する各種記憶媒体は、情報を格納するための１つまたは複数の機器および／または他の機械読み取り可能な媒体を表すことがある。「機械読み取り可能な媒体」という用語は、(１つまたは複数の)命令および／またはデータを格納、収容および／または伝送できる無線チャネルおよび様々な他の媒体を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、コンピュータプログラム製品は、本明細書で説明する機能をコンピュータに実行させるために動作可能な１つまたは複数の命令またはコードを有するコンピュータ読み取り可能な媒体を含んでよい。
さらに、本明細書で開示する態様との関係で説明する方法またはアルゴリズムのステップおよび／または動作は、ハードウェアで直接に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、または、この２つの組み合わせにおいて、実現することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROM（electrically programmable ROM）メモリ、EEPROM（electrically erasable programmable ROM）メモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD-ROMまたはこの技術分野で知られているその他の形式の記憶媒体に存在しうる。例示的な記憶媒体はプロセッサに結合してよく、それによりプロセッサは記憶媒体から情報を読み取ること、および記憶媒体に情報を書き込むことができる。その代わりに、記憶媒体はプロセッサに不可欠なこともある。さらに、いくつかの態様では、プロセッサおよび記憶媒体はASICに存在しうる。また、ASICはユーザ端末に存在することもある。その代わりに、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末の個別の構成要素に存在しうる。また、いくつかの態様では、方法またはアルゴリズムのステップおよび／または動作は、機械読み取り可能な媒体上の、および／または、コンピュータプログラム製品に組み込まれうるコンピュータ読み取り可能な媒体上の、１つまたはいずれかの組み合わせもしくはセットのコードおよび／または命令として存在することがある。
上述の開示は、例示的な態様および／または実施形態を説明しているが、説明した態様および／または添付の特許請求の範囲によって定義されるような態様の範囲から逸脱することなく、これに様々な変更および修正が可能であることに留意すべきである。したがって、説明した態様は、添付の特許請求の範囲の中にあるすべてのかかる変更形態、修正形態および変形形態を包含することを意図したものである。さらに、説明した態様および／または態様の要素は単数形で示していることがあるが、単数に限定されることを明示している場合を除き、複数も意図している。また、任意の態様および／または態様の全部または一部は、別途の記載がある場合を除き、その他の態様および／または態様の全部または一部と共に利用することができる。
詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおいて「含む」という用語が使用されている範囲では、かかる用語は、「備える」という用語が特許請求の範囲の中で移行語(transitional word)として使用されるときに解釈されるのと同様に包含的であることを意図している。さらに、詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される「または、もしくは(or)」という用語は、「非排他的論理和(non-exclusive or)」であることを意味する。
100 ・・・ システム
102 ・・・ 送信器
104 ・・・ 受信器
106 ・・・ データ送信装置
108 ・・・ インタフェース機器
400、500、600 ・・・ 無線送信器
402、502 ・・・ ＭＤＤＩホスト
404 ・・・ ＭＤＤＩクライアント(C1)
406 ・・・ 高データ速度リンク
408 ・・・ 無線モデム
502 ・・・ ホスト
504 ・・・ クライアント(C1)
506 ・・・ 高速無線モデム
602 ・・・ ｗ−ＭＤＤＩ送信器
604 ・・・ 高速無線モデム
700 ・・・ 無線受信器
702 ・・・ ＭＤＤＩクライアント処理装置(C2)
704 ・・・ ディスプレイ
1902 ・・・ 無線送信器
1904 ・・・ 受信器1(R1)
1906 ・・・ 受信器2(R2)
1908 ・・・ 受信器3(R3)

Claims (50)

  1. ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを無線通信する方法であって、
    ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行するステップと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信するステップと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断するステップと、
    セキュリティ結合手順を選択的に実行するステップと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するステップと、
    を含む方法。
  2. 前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報は、機器の名前に対応する記号列識別子、前記機器の能力、および、状態の表示を含み、
    前記情報はローカルに保持される請求項１に記載の方法。
  3. 前記サービス発見処理を実行するステップは、
    機器のリストを取得するために下位層にメッセージを送信するステップと、
    前記機器のリストを含む応答を受信するステップと、
    前記受信したリストに含まれる機器の各々にパケットを送信するステップと、
    応答する機器の各々についての記号列識別子を含む応答を受信するステップと、
    を含む請求項１に記載の方法。
  4. 前記下位層はマルチキャストをサポートし、
    前記方法は、選択された無線ＭＤＤＩクライアント能力機器からの情報を要請するためにマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信するステップをさらに含み、
    前記マルチキャストグループはマルチキャストアドレスによって指定される請求項３に記載の方法。
  5. 前記下位層はwiMedia UWB MACであり、
    前記方法は、前記無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々に関する用途固有情報要素を受信するステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
  6. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰであり、
    前記方法は、
    ＵＤＰポートでマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信するステップと、
    前記ＵＤＰポートで前記マルチキャストグループを参加させるステップと、
    無線ＭＤＤＩをサポートする各々の機器からサービス応答を受信するステップと、
    をさらに含む請求項３に記載の方法。
  7. ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を収集するためにサービス発見処理を実行し、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための要求を受信し、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断し、セキュリティ結合手順を実行し、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合することに関する命令を保持するメモリと、
    前記メモリに結合され、前記メモリに保持された命令を実行するように構成されたプロセッサと、
    を備える無線通信装置。
  8. 前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報は、機器の名前に対応する記号列識別子、前記機器の能力、および、状態の表示を含み、
    前記情報はローカルに保持される請求項７に記載の無線通信装置。
  9. 前記メモリは、機器のリストを取得するために下位層にメッセージを伝達し、前記機器のリストを含む応答を受信し、前記受信したリストに含まれる機器の各々にパケットを送信し、応答する機器の各々についての記号列識別子を含む応答を受信することに関する命令をさらに保持する請求項７に記載の無線通信装置。
  10. 前記下位層はマルチキャストをサポートし、
    前記メモリは、選択された無線ＭＤＤＩクライアント能力機器からの情報を要請するためにマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信することに関する命令をさらに保持し、
    前記マルチキャストグループはマルチキャストアドレスによって指定される請求項９に記載の無線通信装置。
  11. 前記下位層はwiMedia UWB MACであり、
    前記メモリは、前記無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々に関する用途固有情報要素を受信することに関する命令をさらに保持する請求項９に記載の無線通信装置。
  12. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰであり、
    前記メモリは、ＵＤＰポートでマルチキャストグループにサービス照会パケットを伝達し、前記ＵＤＰポートで前記マルチキャストグループを参加させ、無線ＭＤＤＩをサポートする各々の機器からサービス応答を受信することに関する命令をさらに保持する請求項９に記載の無線通信装置。
  13. 高速にデータを無線通信する無線通信装置であって、
    ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を収集するためにサービス発見処理を実行する手段と、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための要求を受信する手段と、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する手段と、
    セキュリティ結合手順を選択的に実行する手段と、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合する手段と、
    を備える無線通信装置。
  14. 前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報は、機器の名前に対応する記号列識別子、前記機器の能力、および、状態の表示を含み、
    前記情報はローカルに保持される請求項１３に記載の無線通信装置。
  15. 機器のリストを取得するために下位層にメッセージを伝達する手段と、
    前記機器のリストを含む応答を受信する手段と、
    前記受信したリストに含まれる機器の各々にパケットを送信する手段と、
    応答する機器の各々についての記号列識別子を含む応答を受信する手段と、
    をさらに備える請求項１３に記載の無線通信装置。
  16. 前記下位層はマルチキャストをサポートし、
    前記無線通信装置は、選択された無線ＭＤＤＩクライアント能力機器からの情報を要請するためにマルチキャストグループにサービス照会パケットを送信する手段をさらに備え、
    前記マルチキャストグループはマルチキャストアドレスによって指定される請求項１５に記載の無線通信装置。
  17. 前記下位層はwiMedia UWB MACであり、
    前記無線通信装置は、前記無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々に関する用途固有情報要素を受信する手段をさらに備える請求項１５に記載の無線通信装置。
  18. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰであり、
    前記無線通信装置は、
    ＵＤＰポートでマルチキャストグループにサービス照会パケットを伝達する手段と、
    前記ＵＤＰポートで前記マルチキャストグループを参加させる手段と、
    無線ＭＤＤＩをサポートする各々の機器からサービス応答を受信する手段と、
    をさらに備える請求項１５に記載の無線通信装置。
  19. コンピュータに、ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行させる第１のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信させる第２のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断させる第３のコードのセットと、
    前記コンピュータに、セキュリティ結合手順を実行させる第４のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合させる第５のコードのセットと、
    を含むコンピュータ読み取り可能な媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
  20. 前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報は、機器の名前に対応する記号列識別子、前記機器の能力、および、状態の表示を含み、
    前記情報はローカルに保持される請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品。
  21. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品。
  22. 前記下位層はwiMedia UWB MACまたはＵＤＰ／ＩＰである請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品。
  23. ホストエンティティと少なくとも１つの遠隔無線ＭＤＤＩクライアント能力機器との間で高速にデータを通信するように構成された少なくとも１つのプロセッサであって、
    ローカルエリアにおける複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器に関する情報を取得するためにサービス発見処理を実行する第１のモジュールと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合するための表示を受信する第２のモジュールと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器の各々のセキュリティ能力を判断する第３のモジュールと、
    セキュリティ結合手順を選択的に実行する第４のモジュールと、
    前記複数の無線ＭＤＤＩクライアント能力機器のうち少なくとも１つと結合する第５のモジュールと、
    を備える少なくとも１つのプロセッサ。
  24. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項２３に記載の少なくとも１つのプロセッサ。
  25. 前記下位層はwiMedia UWB MACまたはＵＤＰ／ＩＰである請求項２３に記載の少なくとも１つのプロセッサ。
  26. ホストエンティティと高速にデータを無線通信する方法であって、
    近隣機器リストメッセージを下位層に送信するステップを含み、
    前記近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、
    前記方法は、
    前記ローカルエリアにおける機器のリストを受信するステップと、
    前記機器の各々に照会パケットを送信するステップと、
    回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信するステップと、
    をさらに含み、
    前記回答は所定の時間間隔の終了前に受信され、
    前記方法は、前記回答する機器と選択的に結合するステップをさらに含む方法。
  27. 前記近隣機器リストメッセージは近隣機器リスト取得メッセージであり、
    前記機器のリストは下位層からの下位層近隣機器リスト応答で受信される請求項２６に記載の方法。
  28. 前記照会パケットは無線ＭＤＤＩサービス照会パケットであり、
    前記回答は無線ＭＤＤＩサービス応答パケットである請求項２７に記載の方法。
  29. 前記照会パケットは無線ＭＤＤＩホスト照会パケットであり、
    前記回答は無線ＭＤＤＩホスト応答パケットである請求項２７に記載の方法。
  30. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項２６に記載の方法。
  31. 前記下位層はwiMedia UWB MACである請求項２６に記載の方法。
  32. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰである請求項２６に記載の方法。
  33. 回答が所定の時間間隔の終了前に受信されなかった場合、前記結合は不成功であり、以前の状態が回復される請求項２６に記載の方法。
  34. 相互セキュリティ認証を実行するステップをさらに含む請求項２６に記載の方法。
  35. 無線通信装置であって、
    近隣機器リストメッセージを下位層に送信し、前記ローカルエリアにおける機器のリスト受信し、前記機器の各々に照会パケットを送信し、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信し、前記回答する機器と選択的に結合することに関する命令を保持するメモリを備え、
    前記近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、
    前記回答は所定の時間間隔の終了前に受信され、
    前記無線通信装置は、前記メモリに結合され、前記メモリに保持された命令を実行するように構成されたプロセッサをさらに備える無線通信装置。
  36. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項３５に記載の無線通信装置。
  37. 前記下位層はwiMedia UWB MACである請求項３５に記載の無線通信装置。
  38. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰである請求項３５に記載の無線通信装置。
  39. 回答が所定の時間間隔の終了前に受信されなかった場合、前記結合は不成功であり、以前の状態が回復される請求項３５に記載の無線通信装置。
  40. 前記メモリは相互セキュリティ認証を実行することに関する命令を保持する請求項３５に記載の無線通信装置。
  41. 高速にデータを無線通信する無線通信装置であって、
    近隣機器リストメッセージを下位層に送信する手段を備え、
    前記近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、
    前記無線通信装置は、
    前記ローカルエリアにおける機器のリストを受信する手段と、
    前記機器の各々に照会パケットを送信する手段と、
    回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信する手段と、
    をさらに備え、
    前記回答は所定の時間間隔の終了前に受信され、
    前記無線通信装置は、前記回答する機器と結合する手段をさらに備える無線通信装置。
  42. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項４１に記載の無線通信装置。
  43. 前記下位層はwiMedia UWB MACである請求項４１に記載の無線通信装置。
  44. 前記下位層はＵＤＰ／ＩＰである請求項４１に記載の無線通信装置。
  45. 回答が所定の時間間隔の終了前に受信されなかった場合、前記結合は不成功であり、以前の状態が回復される請求項４１に記載の無線通信装置。
  46. 相互セキュリティ認証を実行する手段をさらに備える請求項４１に記載の無線通信装置。
  47. コンピュータに、近隣機器リストメッセージを下位層に送信させる第１のコードのセットを含むコンピュータ読み取り可能な媒体を備え、
    前記近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、
    前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、
    前記コンピュータに、前記ローカルエリアにおける機器のリストを受信させる第２のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記機器の各々に照会パケットを送信させる第３のコードのセットと、
    前記コンピュータに、回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信させる第４のコードのセットと、
    をさらに含み、
    前記回答は所定の時間間隔の終了前に受信され、
    前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、前記コンピュータに、前記回答する機器と結合させる第５のコードのセットをさらに含むコンピュータプログラム製品。
  48. 前記下位層はマルチキャストをサポートする請求項４７に記載のコンピュータプログラム製品。
  49. 前記下位層はwiMedia UWB MACまたはＵＤＰ／ＩＰである請求項４７に記載のコンピュータプログラム製品。
  50. 高速にデータを通信するように構成された少なくとも１つのプロセッサであって、
    近隣機器リストメッセージを下位層に送信する第１のモジュールを備え、
    前記近隣機器リストメッセージはローカルエリアにおける機器のリストを要請し、
    前記プロセッサは、
    前記ローカルエリアにおける機器のリストを受信する第２のモジュールと、
    前記機器の各々に照会パケットを送信する第３のモジュールと、
    回答する機器についての記号列識別子を含む回答を受信する第４のモジュールと、
    をさらに備え、
    前記回答は所定の時間間隔の終了前に受信され、
    前記プロセッサは、前記回答する機器と選択的に結合する第５のモジュールをさらに備える少なくとも１つのプロセッサ。
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