JP2018513595A - あらゆるモノのインターネットデバイスの中継器の発見および選択 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年3月13日に出願された米国仮特許出願第62/132,665号の利益を主張する、2015年9月4日に出願された米国特許出願第14/846,630号の優先権を主張するものであり、両出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
minj(Ej(t-1)+ED2D-Rx(ij)+ED-eNB(j))/Bj (式1)
ここで、Ej(t-1)は、IoEデバイスj(たとえば、IoEデバイス102bまたはIoEデバイス102c)におけるエネルギー消費の既存のレートであり、ED2D-Rx(ij)は、IoEデバイスi(たとえば、IoEデバイス102a)から周期的なデータを受信することから生じるIoEデバイスjにおけるエネルギー消費のレートであり、ED-eNB(j)は、IoEデバイスiから受信されたデータを基地局(たとえば、基地局104)に送信するためのエネルギー消費のレートであり、Bjは、IoEデバイスjの残りのバッテリエネルギーである。代替的に、IoEデバイスjの予想バッテリ寿命に対応する、式1に示す比の逆数は、どのIoEデバイスが中継器として働くべきかを決定するために最大化され得る。この場合も、IoEデバイス102aは、IoEデバイスによってブロードキャストされた発見メッセージに含まれる情報(たとえば、エネルギー消費の現在のレート、残りのバッテリ、一定の長さのパケットを送信するのに必要なエネルギーなど)に基づいて、どのIoEデバイスがエネルギー負荷を最小限に抑えるか(または予想バッテリ寿命を最大化するか)を決定することができる。
102、102a、102b、102c、102d、102e、102i IoEデバイス
104、104a、104b 基地局
106 ユーザ機器(UE)、UE
108 コアネットワーク
110 アプリケーションサーバ
112 エリア、範囲
202 プロセッサ
204 メモリ
206 命令
208 センサ
210 中継モジュール
212 トランシーバ
214 モデムサブシステム
216 無線周波数(RF)ユニット、RFユニット
218 アンテナ
300 フレームタイムライン
400 フレーム構造
500 スロット構造
600 フレーム構造
700 フレームタイムライン
800 フレームタイムライン
900 シグナリング
902、904、906 発見メッセージ
910b、910c、910i 関連付け
1000 方法
1100 方法
Claims (32)
- ワイヤレス通信のための方法であって、
第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、発見時間期間の間に、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスから発見メッセージを受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記受信された発見メッセージに基づいて、データレイテンシパラメータおよびエネルギーパラメータを満たす前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの中から中継デバイスを選択するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、関連付け時間期間の間に、前記選択された中継デバイスに関連付けるステップと
を含む方法。 - 前記発見フレームの別個のスロットの間に、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスから前記発見メッセージを受信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記関連付け時間期間が、
前記発見フレームとは別個の関連付けフレーム、または
前記発見フレームの少なくとも1つのスロット
のうちの少なくとも1つを占有する、請求項2に記載の方法。 - 前記第1のワイヤレス通信デバイスと前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスとの間の経路損失に基づいて、前記第1のワイヤレス通信デバイスの範囲内の前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスを識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュールに基づいて、前記第1のワイヤレス通信デバイスのデータレイテンシ要件を満たす前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスを識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費または前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのバッテリ寿命からなるエネルギーパラメータのグループから選択されたエネルギーパラメータを最適化する前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスを識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのID、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュール、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信スケジュール、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費の現在のレート、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの残りのバッテリ寿命、または前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスが一定の長さのデータパケットを送信するのに必要なエネルギー量のうちの少なくとも1つを含む前記発見メッセージを受信するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- ワイヤレス通信のための方法であって、
第1のワイヤレス通信デバイスによって、発見フレームの1つまたは複数の発見スロットのブロードキャスト時間の間に、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンするステップと、
前記発見スロットの間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が受信されなかった場合、前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストするステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、関連付け時間期間の間に、前記ブロードキャストされた発見メッセージに基づいて前記第1のワイヤレス通信デバイスを中継デバイスとして選択した第2のワイヤレス通信デバイスに関連付けるステップと
を含む方法。 - 前記ブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が聴取されなかった場合、前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記発見フレームの前記1つまたは複数の発見スロットのバックオフ期間の間に、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンするステップと、
前記ブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が聴取されなかった場合、かつ前記発見スロットの前記バックオフ期間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が受信されなかった場合、前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記発見フレームの前記発見スロットにおいて前記発見メッセージをブロードキャストするステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、後続の発見フレームにおいて前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンすることなしに、前記後続の発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストするステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記関連付け時間期間が、
前記発見フレームとは別個の関連付けフレーム、または
前記発見フレームの少なくとも1つのスロット
のうちの少なくとも1つを占有する、請求項8に記載の方法。 - 前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記第1のワイヤレス通信デバイスのID、前記第1のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュール、前記第1のワイヤレス通信デバイスの送信スケジュール、前記第1のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費の現在のレート、前記第1のワイヤレス通信デバイスの残りのバッテリ寿命、または前記第1のワイヤレス通信デバイスが一定の長さのデータパケットを送信するのに必要なエネルギー量のうちの少なくとも1つを含む前記ブロードキャストされた発見メッセージをブロードキャストするステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 検出された事象からデータを生成するように構成されたセンサと、
発見時間期間の間に、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスから発見メッセージを受信し、
関連付け時間期間の間に、関連付けメッセージを選択された中継デバイスに送信する
ように構成されたトランシーバと、
前記トランシーバによって受信された前記発見メッセージに基づいて、データレイテンシパラメータおよびエネルギーパラメータを満たす前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの中から前記中継デバイスを選択するように構成されたプロセッサと
を備えるワイヤレス通信デバイス。 - 前記発見時間期間が発見フレームであり、前記トランシーバが、前記発見フレームの別個のスロットの間に、前記発見メッセージを受信するように構成される、請求項13に記載のデバイス。
- 前記関連付け時間期間が、
前記発見フレームとは別個の関連付けフレーム、または
前記発見フレームの少なくとも1つのスロット
のうちの少なくとも1つを占有する、請求項13に記載のデバイス。 - 前記プロセッサが、第1のワイヤレス通信デバイスと前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスとの間の経路損失を計算することによって前記第1のワイヤレス通信デバイスの範囲内の前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスを識別することによって、前記中継デバイスを選択するように構成される、請求項13に記載のデバイス。
- 前記プロセッサが、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュールに基づいて、前記第1のワイヤレス通信デバイスのデータレイテンシ要件を満たす前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスを識別することによって、前記中継デバイスを選択するようにさらに構成される、請求項13に記載のデバイス。
- 前記プロセッサが、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの中から、他のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費または前記他のワイヤレス通信デバイスのバッテリ寿命からなるエネルギーパラメータのグループから選択されたエネルギーパラメータを最適化する前記他のワイヤレス通信デバイスを識別することによって、前記中継デバイスを選択するようにさらに構成される、請求項13に記載のデバイス。
- 前記トランシーバによって受信された前記発見メッセージが、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのID、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュール、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信スケジュール、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費の現在のレート、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの残りのバッテリ寿命、または前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスが一定の長さのデータパケットを送信するのに必要なエネルギー量のうちの少なくとも1つを含む、請求項13に記載のデバイス。
- ワイヤレス通信デバイスであって、
発見フレームの1つまたは複数の発見スロットのブロードキャスト時間の間に、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンすることと、
前記発見スロットの間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が受信されなかった場合、前記発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストすることと、
関連付け時間期間の間に、第2のワイヤレス通信デバイスから関連付けメッセージを受信することであって、前記第2のワイヤレス通信デバイスが、前記発見フレームの前記発見スロットの間にブロードキャストされた前記発見メッセージに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスを中継デバイスとして選択した、受信することと
を行うように構成されたトランシーバ
を備えるワイヤレス通信デバイス。 - 前記トランシーバが、
前記ブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が聴取されなかった場合、前記発見フレームの前記1つまたは複数の発見スロットのバックオフ期間の間に、前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンするようにさらに構成され、
新しいブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が聴取されなかった場合、かつ前記発見スロットのランダムなバックオフ期間の間に前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信が聴取されなかった場合、前記発見メッセージが、前記発見フレームの前記発見スロットにおいてブロードキャストされる、
請求項20に記載のデバイス。 - 前記トランシーバが、
後続の発見フレームにおいて前記1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスの送信をリッスンすることなしに、前記後続の発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストするようにさらに構成される、請求項20に記載のデバイス。 - 前記関連付け時間期間が、
前記発見フレームとは別個の関連付けフレーム、または
前記発見フレームの少なくとも1つのスロット
のうちの少なくとも1つを占有する、請求項20に記載のデバイス。 - 前記トランシーバによってブロードキャストされた前記発見メッセージが、前記第1のワイヤレス通信デバイスのID、前記第1のワイヤレス通信デバイスのアウェイクスケジュール、前記第1のワイヤレス通信デバイスの送信スケジュール、前記第1のワイヤレス通信デバイスのエネルギー消費の現在のレート、前記第1のワイヤレス通信デバイスの残りのバッテリ寿命、または前記第1のワイヤレス通信デバイスが一定の長さのデータパケットを送信するのに必要なエネルギー量のうちの少なくとも1つを含む、請求項20に記載のデバイス。
- プログラムコードを記録したコンピュータ可読記録媒体であって、前記プログラムコードが、
第1のあらゆるモノのインターネット(IoE)デバイスに、発見時間期間の間に、1つまたは複数の他のIoEデバイスから発見メッセージを受信させるためのコードと、
前記第1のIoEデバイスに、前記受信された発見メッセージに基づいて、データレイテンシパラメータおよびエネルギーパラメータを満たす前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの中から中継デバイスを選択させるためのコードと、
前記第1のIoEデバイスに、関連付け時間期間の間に、前記選択された中継デバイスに関連付けさせるためのコードと
を含む、コンピュータ可読記録媒体。 - 前記発見時間期間が発見フレームであり、前記プログラムコードが、
前記第1のIoEデバイスに、前記発見フレームの別個のスロットの間に、前記1つまたは複数の他のIoEデバイスから前記発見メッセージを受信させるためのコード
をさらに含む、請求項25に記載のコンピュータ可読記録媒体。 - 前記第1のIoEデバイスに前記中継デバイスを選択させるための前記コードが、前記第1のIoEデバイスに、前記第1のIoEデバイスと前記1つまたは複数の他のIoEデバイスとの間の経路損失に基づいて、前記第1のIoEデバイスの範囲内の前記1つまたは複数の他のIoEデバイスを識別させるためのコードを含む、請求項25に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記第1のIoEデバイスに前記中継デバイスを選択させるための前記コードが、前記第1のIoEデバイスに、前記1つまたは複数の他のIoEデバイスのアウェイクスケジュールに基づいて、前記第1のIoEデバイスのデータレイテンシ要件を満たす前記1つまたは複数の他のIoEデバイスを識別させるためのコードを含む、請求項25に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- 前記第1のIoEデバイスに前記中継デバイスを選択させるための前記コードが、前記第1のIoEデバイスに、前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの中から、他のIoEデバイスのエネルギー消費または前記他のIoEデバイスのバッテリ寿命からなるエネルギーパラメータのグループから選択されたエネルギーパラメータを最適化する前記他のIoEデバイスを識別させるためのコードを含む、請求項25に記載のコンピュータ可読記録媒体。
- プログラムコードを記録したコンピュータ可読記録媒体であって、前記プログラムコードが、
第1のあらゆるモノのインターネット(IoE)デバイスに、発見フレームの1つまたは複数の発見スロットのブロードキャスト時間の間に、1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信をリッスンさせるためのコードと、
前記発見スロットの間に前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信が聴取されなかった場合、前記第1のIoEデバイスに、前記発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストさせるためのコードと、
前記第1のIoEデバイスに、関連付け時間期間の間に第2のIoEデバイスに関連付けさせるためのコードであって、前記第2のIoEデバイスが、前記発見フレームの前記発見スロットの間に前記第1のIoEデバイスによってブロードキャストされた前記発見メッセージに基づいて、前記第1のIoEデバイスを中継デバイスとして選択した、コードと
を含む、コンピュータ可読記録媒体。 - 前記プログラムコードが、
前記ブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信が聴取されなかった場合、前記第1のIoEデバイスに、前記発見フレームの前記1つまたは複数の発見スロットのバックオフ期間の間に、前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信をリッスンさせるためのコードと、
前記ブロードキャスト時間の間に前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信が聴取されなかった場合、かつ前記発見スロットの前記バックオフ期間の間に前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信が聴取されなかった場合、前記第1のIoEデバイスに、前記発見フレームの前記発見スロットにおいて前記発見メッセージをブロードキャストさせるためのコードと
をさらに含む、請求項30に記載のコンピュータ可読記録媒体。 - 前記プログラムコードが、
前記第1のIoEデバイスに、後続の発見フレームにおいて前記1つまたは複数の他のIoEデバイスの送信をリッスンすることなしに、前記後続の発見フレームの発見スロットにおいて発見メッセージをブロードキャストさせるためのコード
をさらに含む、請求項30に記載のコンピュータ可読記録媒体。
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