JP2019097144A - ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジューリングのためのネットワークデバイスおよび方法 - Google Patents

ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジューリングのためのネットワークデバイスおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019097144A
JP2019097144A JP2018024511A JP2018024511A JP2019097144A JP 2019097144 A JP2019097144 A JP 2019097144A JP 2018024511 A JP2018024511 A JP 2018024511A JP 2018024511 A JP2018024511 A JP 2018024511A JP 2019097144 A JP2019097144 A JP 2019097144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
network device
allocated
time slots
time slot
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018024511A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6612911B2 (ja
Inventor
ジン イチャオ
Yichao Jin
ジン イチャオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of JP2019097144A publication Critical patent/JP2019097144A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6612911B2 publication Critical patent/JP6612911B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/04Scheduled access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0078Timing of allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/12Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1273Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of downlink data flows
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】アップリンク及びダウンリンクデータの両方を適切に提供するスケジュールを生成する方法及びネットワークデバイスを提供する。【解決手段】ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイス10は、第1の量のデータを通信するためのタイムスロットについての要求を、隣接ネットワークデバイスから受信し、第1の量のデータを通信するのに求められる最小数よりも多数のタイムスロットを割り振る。割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、隣接ネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、第2のものは、隣接ネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット又は隣接ネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである。【選択図】図2

Description

本開示は、ネットワークデバイスおよび方法に関し、詳細には、ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジュールを提供するためのネットワークデバイスおよび方法に関する。
最新のIETF 6TiSCH(時間同期チャネルホッピング(TSCH)を介したIPv6 MAC)規格は、多くによって、ワイヤレス産業アプリケーションのための事実上の技法と見なされ、これは、確定的ワイヤレス通信を可能にすることによって、高い通信信頼性と低レイテンシとをもたらし、ネットワークデバイスの間で無線リソースを最適にスケジュールすることができる。
ワイヤレスネットワークにおいて、TSCH技術は、ワイヤレス帯域幅を時間および周波数に分割し、隣接ワイヤレスネットワークデバイス(または「ノード」)は、特定の帯域幅(本明細書では、周波数チャネルとも呼ばれる)を介して、タイムスロット中に通信する(すなわち、データを送信および/または受信する)ことができる。時分割多元接続(TDMA)スケジュールが、どのタイムスロット中に、およびどの周波数チャネルを介してネットワークデバイスがそのネイバーへ/から、データを送信または受信するべきかを決定する。
既存のスケジューリングアルゴリズムの大多数は、アップリンクスケジューリング問題、すなわち、遠位のノードから中心ハブ、すなわち「ルートノード」へ向かって通信されるべきデータに対処するだけである。ただし、ダウンリンクデータ、すなわち、ルートノードから遠位のノードへ向かう方向に通信されるべきデータが、多くの産業用アプリケーション、たとえば、制御メッセージを送り、ネットワークデバイスを照会し、再構成し、デバイスファームウェアをアップグレードするために必要である。したがって、アップリンクおよびダウンリンクデータの両方を適切に提供するスケジュールを生成するための方法とネットワークデバイスとを提供することが望ましいであろう。
さらに、多くの現行のスケジューリングアルゴリズムは、小規模ネットワークとの使用にのみ適している。これは、ノードバッファのオーバーフロー、すなわち、単一のネットワークデバイスが記憶することができるデータの量に対する制限を超過するせいである。これはしばしば、より遠位のノードからのデータを中継する必要がある、中心ハブ、すなわちルートノードに比較的近いノードによって引き起こされる。これは、より中心にあるノードが、他のノードからのデータを、次のノード上へ送信する前に受信し、記憶する必要があることを意味する。多くのスケジューリングアルゴリズムにより、中心に置かれたノードが、大量のデータを、送信することができないうちに受信することになり、これにより、バッファがオーバーフローする場合があり、結果として、データの紛失またはワイヤレスローカルエリアネットワークの誤動作が起こる。したがって、どの時点においても個々のノードにおいて記憶される必要があるデータの量を最小限にする方法を提供することも望ましいであろう。
既存のスケジューリングアルゴリズムは一般に、中心的に実行される。集中型スケジューラは、ネットワーク中のノードすべてに対して、データ通信要件を求め、次いで、衝突と干渉とを避けることを試みながら、ネットワークデータすべての送信のためのスケジュールを準備する。このプロセスは、複雑であり、時間を消費し得る。分散型スケジューリング方式が、局所的であり、したがってより素早いスケジューリング決定を行うことによって、集中型システムに関連付けられた問題を軽減する。知られている分散型スケジューリング方式は、最も遠位のノードから始めてルートノードへ向かって進む順次方式でスケジュールを構築する。そのような方式はしばしば、ネットワークサイズが大きいとき、始動するのに長い時間がかかる。これらの欠点を克服することができるスケジューラが求められている。
ワイヤレスローカルエリアネットワークの略図。 本開示によるネットワークデバイスの略図。 ワイヤレスローカルエリアネットワークと、従来技術方法を使って生成された例示的スケジュールとを示す図。 図1のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、2つの対応するスケジュールとを示す図。 図1のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、2つの対応するスケジュールとを示す図。 図1のワイヤレスローカルエリアネットワークとともに使用するためのスケジュールの一部を示す図。 ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のネットワークデバイス用の見本スケジュールを示す図。 2つの異なるダウンリンクパラメータに対する、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のネットワークデバイス用の見本スケジュールを示す図。 図1のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、2つの異なるダウンリンクパラメータについて、対応するスケジュールとを示す図。 2つの異なるダウンリンク変数に対する、2つのネットワークデバイス用のスケジュールを示す図。 ワイヤレスローカルエリアネットワークの略図。 本開示による、3つのネットワークデバイスの間の通信を概略的に示す図。 従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数の範囲に求められる最大バッファサイズを比較するグラフ。 従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数について求められる平均バッファサイズを比較するグラフ。 従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数についてパケット配信率を比較するグラフ。 従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ノードID番号およびホップの数についてノードバッファサイズを比較するグラフ。 従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ルートノードへのホップについて平均バッファサイズを比較するグラフ。
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、子隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得るプロセッサも備え得る。
割り振られたタイムスロットの数は、第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
ネットワークデバイスは、
子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機をさらに備え得る。
ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイス(または「ノード」)を備えることができ、それらの各々は、ネットワーク中の他のネットワークデバイスと通信するように構成され得る。ルートノードは、ネットワーク用のハブ、またはデータシンクであってよい。
ワイヤレスローカルエリアネットワーク内のネットワークデバイスのロケーションは、データが、当該のノードからルートノードに転送されるために、いくつのホップを行わなければならないかによって定義され得る。ルートノードと直接通信するネットワークデバイスは、リードノードとして知られ、1のランクを有し得る。リードノードと直接通信するネットワークデバイスは、ルートノードから2ホップ離れており、したがって、ランク2と指定され得る。この識別システムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク全体にわたって、ランクnノードまで当てはまり得る。ルートノード、リードノード、およびその特定のリードノードを通してデータを通信するノードすべてが、サブツリーの一部を形成し得る。ネットワークデバイスは、送信および受信を同時にすることはできない場合がある。
隣接ネットワークデバイスとは、第1のネットワークデバイスが通信する(すなわち、そこにデータを送信し、そこからデータを受信する)ことができる第2のネットワークデバイスである。第1のネットワークデバイスよりもルートノードに1ホップ近くに置かれている(したがって、第1のネットワークデバイスよりも1ランク低い)隣接ネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに対する「親隣接デバイス」、すなわち「親ノード」であり得る。第1のネットワークデバイスよりもルートノードからさらに1ホップ離れて置かれている(したがって、第1のネットワークデバイスよりも1ランク高い)隣接ネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに対する「子隣接デバイス」、すなわち「子ノード」であり得る。アップリンク通信中、ネットワークデバイスは、その子隣接デバイスからデータを受信し、および/またはその親隣接デバイスにデータを送信し得る。ダウンリンク通信中、ネットワークデバイスは、その親隣接デバイスからデータを受信し、および/またはその子隣接デバイスにデータを送信し得る。
ネットワークデバイスは、タイムスロット式チャネルホッピング(TSCH)MACシステムにおける使用のためであってよい。ネットワークデバイスは、MACプロトコル、特にTSCH MACプロトコルに従って、他のネットワークデバイスと通信するように構成され得る。ネットワークデバイスはしたがって、TSCH MAC準拠デバイスであり得る。
ワイヤレスローカルエリアネットワークのネットワークデバイスは、特定の時間期間(タイムスロットとして知られる)中にデータを送信および/または受信するように構成され得る。ネットワークデバイスは、少なくとも1つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、スケジュールに従って、特定の周波数範囲(チャネルとして知られる)を介してワイヤレス通信するように構成され得る。チャネル、または周波数チャネルとは、ワイヤレスデバイスがそれを介して通信し得る特定の範囲の周波数である。チャネルは、隣接チャネル上で通信しているネットワークデバイスのペアの間の干渉を避けるように線引きされ得る。
ネットワークデバイスは、その隣接ノードとの通信にタイムスロットを割り振るように構成され得る。ネットワークデバイスは、ルートノード、リードノード、またはネットワークの他のどのノードであってもよい。ネットワークデバイスは、さらなるネットワークデバイスに対する親および/または子であり得る。このようにして、分散型、非集中アルゴリズムが提供され得る。
分散型または非集中スケジューリングシステムでは、特定のネットワークデバイスに関する通信のみを各々が扱う複数のスケジュールが与えられ得る。したがって、単一の、集中型スケジュールは与えられなくてよい。そうではなく、各ネットワークデバイスが、その通信挙動についてのスケジュールを備え得る。各ネットワークデバイスは、親ネットワークデバイスからスケジュールを受信し、子ネットワークデバイスにスケジュールを送信するように構成され得る。各ネットワークデバイスは、その通信挙動を隣接ネットワークデバイスに調和させることができ、ネットワークデバイスは、その通信挙動を、通信相手ではないネットワークデバイスには直接調和させなくてよい。
ネットワークデバイスは、ワイヤレスローカルエリアネットワークの一部として動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、少なくとも1つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。
ネットワークデバイスは、本明細書のどの箇所に記載されている方法も実行するように構成されたプロセッサを備え得る。方法は、プロセッサまたはネットワークデバイスが実行するように構成されるものとして本明細書に記載されているどのステップも含み得る。
ネットワークデバイスは、コンピュータ可読命令を備えるデータベースまたはデータ記憶ユニットを備え得る。プロセッサは、コンピュータ可読命令を実行すると、本明細書に記載されている通りに動作するように構成され得る。
ネットワークデバイスは、送信機と受信機とを備え得る。ネットワークデバイスは、トランシーバを備え得る。
プロセッサは、送信機と受信機とを操作するように構成され得る。したがって、プロセッサは、送信機が送信するように動作可能であるいずれのものも送信するように構成されてよく、プロセッサは、受信機が受信するように動作可能であるいずれのものも受信するように構成されてよい。同様に、送信機/受信機は、プロセッサが送信/受信するように構成されているいずれのものも送信/受信するように動作可能であり得る。
ネットワークデバイスがデータを送信または受信するようにスケジュールされると言われる場合、これは、プロセッサが、データを送信または受信するように構成されることを意味するものと理解されてよい。
ワイヤレスローカルエリアネットワークが初期化されると、ツリートポロジーが導出され得る。ネットワークの構造は、インターネット通信技術作業部会によって規格化された低電力高損失ネットワーク用ルーティングプロトコル(RPL:Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks)など、知られているルーティングプロトコルを使ってプロットされ得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークツリートポロジーおよび/またはネットワークの構造を受信するように動作可能であり得る。
プロセッサは、第1の数のタイムスロットについての要求を、子隣接デバイスから受信するように構成され得る。第1の数のタイムスロットは、第1の量のデータを通信するために好適であり得る。
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、第2の数のタイムスロットを割り振るように構成され得る。タイムスロットの第2の数は、タイムスロットの第1の数よりも大きくてよい。タイムスロットの第2の数は、タイムスロットの第1の数の2倍の大きさであってよい。プロセッサは、タイムスロットのさらなるグループを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていない「空きタイムスロット」として、子隣接デバイスに割り振るようにも構成され得る。
第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数は、子隣接デバイスによって送信される必要があるデータパケットの数に等しくてよい。
割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、子隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、共通タイムスロットであり得る。共通タイムスロットは、ネットワークデバイスによって、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして使われ得る。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、選択的に、子隣接デバイスにデータを送信するか、または子隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
「割り振られたタイムスロットのうちの第1のもの」および「割り振られたタイムスロットのうちの第2のもの」という用語は、アップリンクおよび共通タイムスロットにおけるいかなる特定の順序も告げるものではないことを理解されたい。アップリンクおよび共通タイムスロットは、どの順序で並べられてもよい。代替として、アップリンクタイムスロットは、スケジュール中で最初に、すなわち、共通タイムスロットよりも早いタイムスロット中で与えられ得る。代替として、共通タイムスロットは、スケジュール中で最初に、すなわち、アップリンクタイムスロットよりも早いタイムスロット中で与えられ得る。
ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロット(アップリンクおよび共通タイムスロットの両方)をもつスケジュールを、子隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。
ネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に子隣接デバイスと通信する(すなわち、子隣接デバイスにデータを送信し、または子隣接デバイスからデータを受信する)ようにさらに構成され得る。プロセッサは、スケジュールに従って子隣接デバイスと通信するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、割り振られたタイムスロット中にデータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロットデータを送信するように動作可能であり得る。
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの数の2倍であってよい。
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
1つおきの割り振られたタイムスロットが、アップリンクタイムスロットであってよい。1つおきの割り振られたタイムスロットが、共通タイムスロットであってよい。割り振られたタイムスロットは、アップリンクおよび共通タイムスロットの間を交替し得る。
割り振られたタイムスロットの数は、子隣接デバイスによって要求されるタイムスロットの数の2倍であり得る。割り振られたタイムスロットは、すべてのアップリンクタイムスロットに共通タイムスロットが続くように、アップリンクタイムスロットと共通タイムスロットとの間を交替するように並べられてよい。したがって、割り振られたタイムスロットのうちの第1、第3、第5および任意の後続する奇数番号のタイムスロットがアップリンクタイムスロットであってよく、割り振られたタイムスロットのうちの任意の偶数番号のタイムスロットが共通タイムスロットであってよい。
スケジュールを受信するネットワークデバイスのプロセッサは、アップリンクタイムスロットである、割り振られたタイムスロットのうちの半分において、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。スケジュールを受信するネットワークデバイスのプロセッサは、共通タイムスロットである、割り振られたタイムスロットのうちの半分において、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信すること、またはワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信することのいずれかを選択するように構成され得る。
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
スケジュール中で、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように並べられ得る。
スケジュール中で、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、子隣接デバイスに割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に、少なくとも1つのタイムスロットの間隔があるように並べられ得る。
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信には奇数番号のタイムスロットのみを、またはネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信には偶数番号のタイムスロットのみを割り振るように構成され得る。割り振られた奇数番号または偶数番号のタイムスロットは、連続する奇数番号または偶数番号のタイムスロットであってよい。
スケジュールを受信するネットワークデバイスにおいて、受信機は、上述したように並べられたスケジュールを受信するように動作可能であり得る。
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに、少なくとも1つのタイムスロットについての要求を送信するように動作可能であり得る。
ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振ることができるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。
プロセッサは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成され得る。
子隣接デバイスから要求が受信され、子隣接デバイスにタイムスロットが割り振られる前に、タイムスロットが、親隣接デバイスから要求され、受信される。
親隣接ノードに送信される要求は、ネットワークデバイスから親隣接デバイスに、一定の量(たとえば、第2の量)のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについてであり得る。親隣接ノードに送信される要求は、タイムスロットの数(たとえば、第3の数)についてであり得る。親隣接デバイスからスケジュール中で割り振られたタイムスロットの数は、第2の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。親隣接デバイスからスケジュール中で割り振られたタイムスロットの数は、第2の量のデータを通信するのに要求され、または求められるタイムスロットの最小数の2倍であり得る。
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのうち、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、アップリンクタイムスロット(ネットワークデバイスが親隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得る)であってよい。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、共通タイムスロット(ネットワークデバイスが親隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが親隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして、選択的に動作可能であり得る)であってよい。
プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信し、割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信すること、または割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信することのいずれかを選択するように構成され得る。
親隣接デバイスから受信されたスケジュール中で、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に空のタイムスロットが続くように、スケジュール中で並べられ得る。空のタイムスロットとは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に空のタイムスロットを割り振るように構成され得る。
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に空のタイムスロットのみを割り振るように構成され得る。
ネットワークデバイスが、子隣接デバイスに割り振るための、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていない十分なタイムスロット(たとえば、空のタイムスロット)をもっていない場合、ネットワークデバイスは、より多くのタイムスロットについてのさらなる要求を親隣接デバイスに送ってよい。親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に空のタイムスロットが続くように、スケジュール中で並べられ得る。これらの空のタイムスロットは次いで、子隣接デバイスに割り振られ得る。
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロット(たとえば、空のタイムスロット)が、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように並べられ得る。すなわち、親隣接デバイスからのスケジュールにおいて、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に少なくとも1つのタイムスロットの間隔があるように並べられ得る。
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないものである。
プロセッサは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、空のタイムスロットのリスト(本明細書では、空きタイムスロットのリストとも呼ばれる)に追加するように構成され得る。空のタイムスロットのリストは、データストアまたはデータ記憶ユニット中に記憶され得る。プロセッサは、空のタイムスロットのリストからのタイムスロットを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成され得る。
したがって、ネットワークデバイスは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた間隔付きタイムスロットを備えるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように構成され得る。ネットワークデバイスは、ネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットが、親隣接デバイスによってネットワークデバイスに割り振られたものとインターリーブするように、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に間隔付きタイムスロットを割り振るように構成され得る。
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、第1のチャネル上にあってよい。子隣接デバイスとの通信に割り振られたタイムスロットは、第2のチャネル上にあってよい。
毎ホップ、または2ホップごとに、異なるチャネルが使われ得る。
ダウンリンクパラメータの値は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定し得る。
ダウンリンクパラメータの値は、プロセッサが、割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、データを送信それとも受信することを選択するか決定し得る。
したがって、ダウンリンクパラメータが第1の値に等しいとき、共通タイムスロットはアップリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。ダウンリンクパラメータが第2の値に等しいとき、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。
共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータに基づいて、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る。共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータに基づいて、アップリンクタイムスロットまたはダウンリンクタイムスロットとして使われ得る。プロセッサは、ダウンリンクパラメータに基づいて、共通タイムスロットを、アップリンクタイムスロットまたはダウンリンクタイムスロットとして選択し、または使うように構成され得る。共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータが閾値以下のときはアップリンクタイムスロットとして、ダウンリンクパラメータが閾値以上のときはダウンリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。閾値は1であってよい。
したがって、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして動作可能なとき、親隣接デバイスからデータを受信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして動作可能なとき、子隣接デバイスにデータを送信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。
ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして動作可能なとき、親隣接デバイスにデータを送信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして動作可能なとき、子隣接デバイスからデータを受信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。
ネットワークデバイスは、ダウンリンクパラメータを記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンクパラメータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、信号要求に応答して、親隣接デバイスからダウンリンクパラメータを受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンクパラメータを記憶ユニットに記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信したことに応答して、子隣接デバイスにダウンリンクパラメータを送信するように動作可能であり得る。
ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。
プロセッサは、ワイヤレス受信機を介して受信されたダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、(たとえば、信号要求に応答して)親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。プロセッサは、ダウンリンク変数とダウンリンクパラメータとを記憶ユニットに記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信したことに応答して、子隣接デバイスにダウンリンク変数を送信するように動作可能であり得る。
ダウンリンクパラメータは、時間とともに、たとえば、スロットフレーム周期が変わると変化するように決定されてよい。ダウンリンクパラメータは、ワイヤレスネットワークによってスケジュールが実装されると、値を変更するように決定されてよい。
スロットフレーム周期とは、スケジュールの総持続時間に等しい時間期間であり、スケジュールの反復数をカウントする。すなわち、スロットフレーム周期とは、データ通信の周期全体がワイヤレスネットワーク内で引き受けられる時間期間である。
ダウンリンクパラメータPdownlinkは、以下に従って決定され得る。
上式で、Kはスロットフレーム周期数であり、%はモジュロ演算であり、fdownlinkはダウンリンク変数である。
ダウンリンクパラメータは、ダウンリンク変数に基づいて、スロットフレーム周期数のモジュロ演算として計算され得る。
ダウンリンクパラメータは、タイムスロットまたはスロットフレームの間に更新されてよい。これは、置換えダウンリンクパラメータを受信することによって、または置換えダウンリンク変数を受信し、プロセッサが、新たなダウンリンク変数から新たなダウンリンクパラメータを決定することによって実行され得る。これは、スケジュールを、その時点でダウンリンク通信要件に合うように適応させることができるという利益をもたらす。
ダウンリンクパラメータは、2つの値の間を交替し得る。ダウンリンクパラメータは、1つ、2つ、3つ、4つまたは4よりも多いスロットフレーム周期ごとに、値を交替させ得る。
ダウンリンクパラメータまたはダウンリンク変数は、ダウンリンク方向で通信されるべきデータの量に依存して設定されてよい。ワイヤレスローカルエリアネットワークのルートノードが、ダウンリンクパラメータまたはダウンリンク変数を決定し得る。
ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからリスト割当てを受信するように動作可能であってよく、親隣接デバイスは、ネットワークデバイスを第1および第2のリストのうちの1つに割り当て得る。プロセッサは、チャネル割当てに基づいてネットワークデバイスが通信する1つのチャネル、または複数のチャネルを設定するように構成され得る。
ワイヤレスローカルエリアネットワークのネットワークデバイスすべて(ルートノードを除く)が、第1および第2のリストのうちの1つに割り当てられ得る。各リストは、そのリストに割り当てられたネットワークデバイスが通信可能な設定チャネルを備え得る。第1のチャネル、またはチャネルの第1のグループは、第1のリストに割り振られ得る。第2のチャネル、またはチャネルの第2のグループは、第2のリストに割り振られ得る。
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、信号要求に応答して、親隣接デバイスからリスト割当てを受信するように動作可能であり得る。記憶ユニットは、リスト割当てを記憶し得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。送信機は、たとえば、子隣接デバイスから受信された信号要求に応答して、リスト割当てを子隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。
ルートノードは、第1または第2のリストにリードノードを割り振るように構成され得る。リードノードの(直接または間接的)子であるどのノードも、リードノードと同じリストに割り当てられる。
ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。
プロセッサは、子隣接デバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てるように構成され得る。
子隣接デバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることは、
第1のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることを備え得る。割り当てることは、
第2のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることも備え得る。割り当てることは、
割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに子隣接デバイスを割り当てることも備え得る。
第1のリストまたは第2のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、タイムスロットがネットワークデバイスによって割り振られていない場合、プロセッサは、子隣接デバイスを第1のリストに割り当てるように構成され得る。
信号要求に応答して、子隣接デバイスが割り当てられているリストを子隣接デバイスに送るように、プロセッサが構成されてよく、送信機が動作可能であってよい。信号要求に応答して、子隣接デバイスが通信しなければならない1つのチャネル、または複数のチャネルを子隣接デバイスに送るように、プロセッサが構成されてよく、送信機が動作可能であってよい。
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。
プロセッサは、ネットワークデバイスと第1のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に奇数番号のタイムスロットを、およびネットワークデバイスと第2のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に偶数番号のタイムスロットを割り振るように構成され得る。
ルートネットワークデバイスは、2つのリストに割り振られたタイムスロットをインターリーブするように構成され得る。第1のリストにはしたがって、奇数番号のタイムスロットのみが割り振られればよく、第2のリストには、偶数番号のタイムスロットのみが割り振られればよい。2つのリストのネットワークデバイスに割り振られたタイムスロットは次いで、組み合わされて、単一の完全なスケジュールになり得る。
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。プロセッサは、選択的に、割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って親隣接デバイスにデータを送信するか、または割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、少なくとも1つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについてであり得る要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振ることができるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機をさらに備え得る。
割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
ネットワークデバイスは、
割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成されたプロセッサをさらに備え得る。プロセッサはさらに、選択的に、
割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するか、または
割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
ネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に親隣接デバイスと通信する(すなわち、親隣接デバイスにデータを送信し、または親隣接デバイスからデータを受信する)ようにさらに構成され得る。ワイヤレス受信機は、割り振られたタイムスロット中にデータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロットデータを送信するように動作可能であり得る。
ネットワークデバイスの特徴に関する、本明細書において行われるいかなる考察も、必要な変更を加えて、記載されるネットワークデバイスのどの例にも当てはまる。
割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、共通タイムスロットであり得る。
ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての、子隣接デバイスからの要求を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得る。割り振られたタイムスロットの数は、第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能である共通タイムスロットであってよい。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得る。
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、少なくとも1つの周波数チャネルを介してワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
タイムスロットについての要求を子隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得るプロセッサをさらに備え得る。
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
ネットワークデバイスは、子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機をさらに備え得る。
要求は、ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについてであってよい。
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、少なくとも1つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、タイムスロットについての要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能なワイヤレス送信機を備え得る。ワイヤレスデバイスは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機も備え得る。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。プロセッサは、選択的に、割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って親隣接デバイスにデータを送信するか、または割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、共通タイムスロットであり得る。
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法である。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイスを備え得る。スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振ることができる。方法は、
第1のネットワークデバイスが、第2のネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについてであってよい要求を、第2のネットワークデバイスに送信することを備え得る。方法は、
第2のネットワークデバイスが、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることをさらに備え得る。
割り振られたタイムスロットの数は、第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、または第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
方法は、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
方法は、割り振られたタイムスロット中に、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスが通信する(すなわち、データを送信し、受信する)ことをさらに備え得る。
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの数の2倍であってよい。
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
空きタイムスロットとは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
第2のネットワークデバイスは、第2のネットワークデバイスと他のどのネットワークデバイスとの間の通信にも割り振られていないタイムスロットを、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ればよい。
方法は、
第3のネットワークデバイスが、第1のネットワークデバイスに第2の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについてであってよい要求を、第1のネットワークデバイスに送信することをさらに備え得る。
方法は、第1のネットワークデバイスが、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていない、スケジュール中のタイムスロットを、第1のネットワークデバイスと第3のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ることをさらに備え得る。
方法は、第1のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
第1のネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットの数は、第2の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。第1のデバイスによって割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、第1のネットワークデバイスが第3のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。第1のネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、第1のネットワークデバイスが第3のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または第1のネットワークデバイスが第3のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである。
ダウンリンクパラメータの値は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定し得る。
方法は、第1のネットワークデバイスが、割り振られたタイムスロットのうちの第1のものをアップリンクタイムスロットとして使うことを備え得る。方法は、ダウンリンクパラメータが第1の値に等しいとき、第1のネットワークデバイスが、共通タイムスロットをアップリンクタイムスロットとして使うことを備え得る。方法は、ダウンリンクパラメータが第1の値に等しくないとき、またはダウンリンクパラメータが第2の値に等しいとき、第1のネットワークデバイスが、共通タイムスロットをダウンリンクタイムスロットとして使うことをさらに備え得る。
方法は、第1のネットワークデバイスが、第1および第2のリストのうちの1つに第1のネットワークデバイスを割り当て得るリスト割当てを、第2のネットワークデバイスから受信することをさらに備え得る。
方法は、チャネル割当てに基づいて、第1のネットワークデバイスが、ネットワークデバイスが通信するための1つのチャネル、または複数のチャネルを設定することをさらに備え得る。
方法は、
第1のネットワークデバイスが第2のネットワークデバイスに信号要求を送信することをさらに備え得る。
方法は、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスから信号要求を受信することをさらに備え得る。
方法は、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることをさらに備え得る。
第1のネットワークデバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることは、
第1のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、第2のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすること、
第2のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、第2のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすること、および
より低い数の割り振られたタイムスロットをもつリストに、第1のネットワークデバイスを割り当てることのうちの少なくとも1つ、またはすべてを備え得る。
方法は、第1のネットワークデバイスにリスト割当てを送ることをさらに備え得る。
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスが第1それとも第2のリストに割り当てられるかに依存して、第1のネットワークデバイスに奇数番号のタイムスロットまたは偶数番号のタイムスロットを割り振ればよい。
本開示によるのは、複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法である。スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振ることができる。方法は、
第1のネットワークデバイスが、タイムスロットについての要求を第2のネットワークデバイスに送ることを備え得る。
方法は、第2のネットワークデバイスが、第1のネットワークデバイスとの通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることをさらに備え得る。
割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
空きタイムスロットとは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
方法は、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
本開示による方法は、ネットワークデバイス、プロセッサ、送信機または受信機が実行するように構成され、または動作可能であると記載されるどの特徴も備え得る。したがって、本開示によるネットワークデバイスに関して行われるいかなる考察も、必要な変更を加えて、本開示による方法に当てはまる。
本開示によるのは、本明細書のどの箇所で開示される方法も実行するように構成された命令を備えるコンピュータ可読媒体である。
コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であり得る。
さらに本開示によるのは、本明細書のどの箇所に記載されるネットワークデバイスも備えるワイヤレスローカルエリアネットワークである。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを備えることができ、ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従ってワイヤレス通信するように動作可能である。第1のネットワークデバイスおよび第2のネットワークデバイスは、少なくとも1つの周波数チャネルを介してワイヤレス通信するように構成され得る。第1のネットワークデバイスは親隣接デバイスであってよく、第2のネットワークデバイスは子隣接デバイスであってよい。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、本明細書のどの箇所に記載される方法も実行するように構成され得る。ワイヤレスローカルエリアネットワークの第1のネットワークデバイスおよび第2のネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に通信する(すなわち、データを送信/受信する)ように構成され得る。
図1は、ワイヤレスローカルエリアネットワークを概略的に示す。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイス10、またはノードを備え、それらの各々は、ネットワーク中の他のネットワークデバイス10と通信するように構成される。ルートネットワークデバイス/ノード(「1」)が、図の上部に置かれている。ネットワーク中の他のネットワークデバイス10はすべて、ルートノード「1」にデータを間接的に通信する。
図1内の矢印は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク内の通信を示す。ネットワークデバイス10は通常、分離などの物理的制限により、ネットワーク内の限られた数の他のネットワークデバイス10と通信するだけである。一般に、データの大部分は、ネットワークデバイスからルートノード「1」に通信され、すなわち、矢印の方向によって示されるように、アップリンク通信である。そのような通信の例は、産業用監視ネットワークにおけるセンサー示度の転送を含む。ただし、多くのネットワークでは、データは、ルートノード「1」から、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中の他のネットワークデバイスに転送される必要があり、したがって、データは、図示される矢印とは反対の方向、すなわちダウンリンク通信で通信される必要がある。そのような通信の例は、制御メッセージを送ること、ネットワークデバイスを照会し、再構成すること、デバイスファームウェアをアップグレードすることなどを含む。
ワイヤレスローカルエリアネットワーク内のネットワークデバイスのロケーションは、データが、当該のノードからルートノード「1」に転送されるために、いくつのホップを行わなければならないかによって定義され得る。ルートノード「1」と直接通信するネットワークデバイス10(たとえば、ネットワークデバイス「2」、「10」、「11」および「12」)は、リードノードとして知られ、1のランクを有する。リードノードと直接通信するネットワークデバイス10(たとえば、「3」、「4」および「5」)は、ルートノード「1」から2ホップ離れており、したがってランク2である。この識別システムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク全体にわたって、ランクnノードまで当てはまり得る。ルートノード、リードノード、およびその特定のリードノードを通してデータを通信するノードすべてが、サブツリーの一部を形成する。たとえば、ノード「1」〜「8」がサブツリー1を形成する。「リンク」という用語は、2つのネットワークデバイスの間の特定のホップまたは通信接続、たとえば、ノード「2」からノード「3」にデータが転送される、ノード「2」および「3」の間のリンクを記述するのに使われ得る。ネットワークデバイス10は一般に、送信および受信を同時にすることはできない。
隣接ネットワークデバイスとは、第1のネットワークデバイスが通信する(すなわち、そこにデータを送信し、そこからデータを受信する)ことができる第2のネットワークデバイスである。第1のネットワークデバイスよりもルートノードに1ホップ近くに置かれている(したがって、第1のネットワークデバイスよりも1ランク低い)隣接ネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに対する「親隣接デバイス」、すなわち「親ノード」である。第1のネットワークデバイスよりもルートノードからさらに1ホップ離れて置かれている(したがって、第1のネットワークデバイスよりも1ランク高い)隣接ネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに対する「子隣接デバイス」、すなわち「子ノード」である。アップリンク通信中、子ネットワークデバイスは、その親ネットワークデバイスにデータを送信する。ダウンリンク通信中、親ネットワークデバイスは、その子ネットワークデバイスにデータを送信する。
ネットワークデバイスは、スケジュールに従って、特定の周波数範囲(チャネルとして知られる)を介して、特定の時間期間(タイムスロットとして知られる)中にデータを送信および/または受信するように構成される。集中型スケジューリングシステムにおいて、ルートネットワークデバイスは、スケジュールを決定し、スケジュールを他のネットワークデバイスに送信し得る。非集中システムにおいて、各ネットワークデバイスは、それ自体のスケジュールの準備に関与する場合があり、各ネットワークデバイスは、それ自体のスケジュールを、その通信用に有し得る。
図2は、本開示によるネットワークデバイス10の略図である。ネットワークデバイス10は、プロセッサ12と、データ記憶ユニット14と、ワイヤレス受信機16と、ワイヤレス送信機18とを備える。データ記憶ユニット14は、コンピュータ可読命令を記憶し、命令は、プロセッサ12によって実行されると、ネットワークデバイス10の動作を制御する。プロセッサ12は、コンピュータ可読命令を実行するように、および実行するとき、ネットワークデバイス10の動作を制御するように構成される。プロセッサ12は、受信機16と送信機18とを操作するように構成される。受信機16および送信機18は、知られている構成要素を備え、それぞれ、隣接ネットワークデバイス10からデータを受信し、隣接ネットワークデバイスにデータを送信するように構成される。他のネットワークデバイス10では、受信機および送信機は、単一のトランシーバとして設けられる場合がある。
図3は、例示的ワイヤレスローカルエリアネットワークと、従来技術方法に従って作成された例示的スケジュールとを示す。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、ネットワーク全体に対する単一のスケジュールを与える集中型スケジューラを有する。ネットワークデバイス「4」はルートノードである。
1から2および3から4へのリンクは、同じネットワークデバイスのうちのどれも伴わないので、両方とも同じタイムスロット中に使われ得るとき、競合しないリンクである。これらのリンクが同じタイムスロット中にスケジュールされる場合、ネットワークの特質に依存して、干渉を避けるのに、異なるチャネルが使われる必要があり得る。「1」から「2」および「2」から「4」へのリンクは、両方ともノード「2」を使い、ノード「2」はデータを同時に送信および受信することができないので、競合するリンクである。これは、これらのリンクが異なるタイムスロットを割り当てられなければならないことを意味する。
例示的な集中型6TiSCHスケジュールが図3に示されている。スケジュールは、各リンク上でデータがいつ転送されるのかと、どのチャネル上でデータが転送されるのかとを指定する。スケジュールは、ネットワークのマルチホップ性を考慮に入れ、すなわち、スケジュールは、ノード「2」のデータパケットを転送するためのタイムスロット、ならびにノード「1」から発したデータパケットをノード「4」に伝えるためのタイムスロットを、「2」から「4」へのリンクに割り当てる。
図4は、図1のワイヤレスローカルエリアネットワークのサブツリー1を示す。図4はまた、ネットワークの図示される一部とともに使用するための、2つのスケジュールの部分を概略的に示す。スケジュールの図解は、各ランクのノードがいつデータを送信し、受信するかを示す。中に「2R」がある矩形は、ノード「2」が、指示されたタイムスロット中に受信中であることを意味する。中に「3T」がある矩形は、ノード「3」が、指示されたタイムスロット中に送信中であることを意味する。ノードが互いに隣接している場合、矩形は同じタイムスロット中に置かれ、陰影は各矩形に対して同じであり、そのことは、2つのノードが通信している(たとえば、ノード「3」がノード「2」に送信している)ことを意味する。
たとえば、スケジュールAの最上位行を参照すると、ノード「2」が第1のタイムスロット中にノード「1」(スケジュールには示さず)に送信し(「2T」)、次いで、6つのタイムスロットだけ連続して受信する(「2R」)ことがわかる。ノード「2」は最初に、ノード「5」から受信し(「5T」)、次いで、ノード「3」から3つのタイムスロット分連続して受信し(「3T」)、次いで、ノード「4」から2つのタイムスロットだけ連続して受信する(「4T」)。
ノード「2」によってノード「5」から受信されたデータパケットは、ノード「5」がいかなる子隣接デバイスももたないので、ノード5のデータにすぎない。ノード「2」によってノード「3」から受信された3つのデータパケットは、ノード3のデータパケットと、ノード「3」の子隣接デバイスからのデータ、すなわち、第1のタイムスロット中にノード「6」からノード「3」に転送される(「6T」「3R」)、ノード「6」のパケット、および第2のタイムスロット中にノード「7」からノード「3」に転送される(「7T」「3R」)、ノード7のパケットとを備える。ノード「2」によってノード「4」から受信される2つのデータパケットは、ノード4のデータパケットと、ノード「4」の子隣接デバイスからのデータ、すなわち、第3のタイムスロット中にノード「8」からノード「4」に転送される(「8T」「4R」)、ノード8のデータとを備える。
図4に示されるように、ノード「2」の一時バッファキューサイズ、すなわち、同時にノード「2」によって一時的に記憶されなければならないデータパケットの数は、第7のタイムスロットの終わりにおいて、6に等しい。ノード「2」の最大記憶が5つのデータパケットだった場合、たとえば、第7のタイムスロット中に受信されたデータは記憶されず、失われることになる。これは次いで、より後のタイムスロット中に再送信される必要があり、したがって、ネットワーク通信の効率を全体として低減する。
ネットワークの配置に依存して、ノードの隣接ペアの間の通信は、図4に示されるように、干渉を避けるために異なるチャネルを介して行われる必要があり得る。
スケジュールBは、本開示の原理に従って生成された、図1のワイヤレスネットワークのサブツリー1用のスケジュールを示す。スケジュールBにおいて、各ノードは、その送信タイムスロットを、その受信タイムスロットとインターリーブする。したがって、子隣接デバイスとの通信にタイムスロットを割り振るとき、各ネットワークデバイスは、子隣接デバイスとの通信に割り振られていないタイムスロットが、子隣接デバイスに割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように、割り振られたタイムスロットを並べる。
たとえば、ノード「1」は、ノード「2」がノード「1」と通信することができるタイムスロットを、ノード「2」に割り振る。ノード「2」にタイムスロットを割り振るとき、ノード「1」は、各割り振られたタイムスロットの間にタイムスロットギャップが存在するようにタイムスロットを割り振る。こうすることにより、ノード「2」は、通信用に、ノード「3」、「4」および「5」に「タイムスロットギャップ」を割り振ることができる。これは、ルートノードを除く全ノードについて、ノードが一般に、親隣接デバイスおよび子隣接デバイスとの通信の間を交替することを意味する。
上記の影響は、ネットワークデバイスが一般に、子ネットワークデバイスからデータを受信する直前/受信した直後に、親隣接ネットワークデバイスにデータを転送することである。したがって、大きいバッファキューが発現せず、多すぎるデータ記憶のためにデータがドロップされる危険性はない。スケジュール「B」を使うネットワークデバイス「2」における最大キューサイズは、1データパケットである。
ここで、図4のスケジュールBの特質を見ると、ノード「2」が、すべての奇数番号のタイムスロット上でノード「1」に送信することがわかる。すべての偶数番号のタイムスロット上で、ノード「2」は、その子隣接デバイスのうちの1つからデータを受信している。同様に、ランク2のネットワークデバイスは、偶数番号のタイムスロット上で送信し、奇数番号のタイムスロット上でデータを受信する。
図5は、本開示の別の要素を示す。ワイヤレスネットワークのリードノード「2」、「9」、「10」および「11」は、ルートノード「1」と通信する。ルートノード「1」は、リードノードの各々を第1のリストまたは第2のリストに割り当てる。第1のリストに割り当てられたリードノード(「2」、...)は、ルートノード「1」と通信するための奇数番号のタイムスロットを割り振られる。第2のリストに割り当てられたリードノード(「9」、「11」、...)は、ルートノード「1」と通信するための偶数番号のタイムスロットを割り振られる。これの影響は、ルートノードが、第1および第2のリストのリードノードと交替して通信するフルスケジュールを有することである。図5に示すフルスケジュールでは、最上位行の送信ノードは、最下位行の受信ノードとは異なるチャネル上にあり、というのは、最上位行のノードは、ノード「1」(スケジュールには示さず)に送信しており、最下位行のノードは、それぞれの子隣接ノード(やはりスケジュールには示さず)から受信しているからであることに留意されたい。
図6は、どのようにリードノードが第1または第2のリストに割り当てられ得るかを示す。上のスケジューリング方法では、どのリストにリードノードが割り当てられるべきか決定するのに、貪欲アルゴリズムが使われる。その際、ルートノード「1」は、リストの各々にすでに割り振られているタイムスロットの総数を比較し、すでに割り振られたタイムスロットの数が最も低いリストに、次のリードノードを追加する。この方法は、図の上半分に示すように、より均衡なリストを提供する。均衡リストは、図6の右上に示す、組み合わされたスケジュールを与えるように組み合わされ得る。スケジューリングアルゴリズムが均衡リストを作成しない場合、リストのうちの1つの、リードノードは、他方のリストのものよりも多くのタイムスロットを使用すればよい。不均衡リストを組み合わせるとき、ノード「1」用のスケジュールはフルではない(すなわち、ノード「1」が使われていないタイムスロットがある)。スケジュールはまた、はるかに長い。したがって、不均衡な、またはただ1つの、リストを有することの欠点は、リソースが十分に使われず、スケジュール長が増大することである。
図7は、隣接ノードのスケジュールが、一連のワイヤレスネットワークデバイスにおいてどのように対話し得るかを示す。見るとわかるように、ノード「1」は、ノード「2」(ランクnである)の親隣接デバイスである。ノード「3」はランクn+1であり、ノード「2」の子隣接ノードである。ノード「2」に関連付けられたスケジュールを見ると、ノード「1」と通信するためにタイムスロット1、3および5を割り振られていることがわかり、この場合、ノード「2」は、これらのタイムスロット中にノード「1」にデータを転送している。タイムスロット2、4および6が、その親隣接デバイスとの通信に割り振られていないので、ノード「2」は、これらのタイムスロットを、隣接子デバイスとの通信に割り振られ得る空きタイムスロットのリスト(「Rx_timeslot_Pool(2)」)に追加する。タイムスロット2および4は次いで、ノード「3」との通信に割り振られる。この場合、ノード「2」は、これらのタイムスロット中にノード「3」からデータを受信するように構成される。
ここでノード3のスケジュールを見ると、タイムスロット2および4はすでに、ノード「2」(ノード「3」の親隣接ノードである)との通信用として割り振られている。ノード「3」はしたがって、タイムスロット1、3および5を、割り振られていない/空きタイムスロットのリスト(「Rx_timeslot_Pool(3)」)に追加し、続いて、タイムスロット3および5を、ノード「3」がデータを受信している、その子隣接デバイスのうちの1つとの通信に割り振る。隣接ノードが(たとえば、ノード「1」とノード「2」が通信しているとともにノード「3」がその子隣接ノードのうちの1つと通信しているタイムスロット3および5中で)並列通信に関わっているとき、干渉を避けるために、異なる周波数チャネル(すなわち、異なるチャネルオフセット)を使うことが必要な場合がある。
図8は、スケジューリング方法においてアップリンクおよびダウンリンク通信が提供され得る方法を示す。アップリンクおよびダウンリンク通信が十分に提供されるスケジュールを与えるために、ネットワークデバイスは、既知のデータを転送するのに求められるよりも多くのタイムスロットを、子隣接デバイスとの通信に割り振る。本例では、ネットワークデバイスは、要求されたすべての1つのタイムスロットに対して2つのタイムスロットを割り振る。これらのタイムスロットのうちの第1のものは、アップリンクタイムスロットであり、子隣接デバイスからデータを受信するのに使われる。第2の割り振られたタイムスロットは、共通タイムスロットであり、アップリンクタイムスロットとして、子が転送するべきさらなるデータを有する場合(たとえば、第1のアップリンクタイムスロット中の通信が失敗した場合)、子隣接デバイスからデータを受信するのに使われてよく、または代替として、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして使われてよく、ここにおいて、データは、ネットワークデバイスによって子隣接デバイスに転送され得る。共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして使われるかは、ダウンリンクパラメータPdownlinkによって決定される。Pdownlink=0の場合、共通タイムスロットはすべて、子隣接デバイスがデータを送信することができるアップリンクタイムスロットとして使われる。Pdownlink=1の場合、共通タイムスロットはすべて、ネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを転送するように構成されるダウンリンクタイムスロットとして使われる。
ここで図8に移ると、ネットワークデバイスkおよびk’が示されている。ネットワークデバイスkおよびk’は、比較的広いワイヤレスネットワークの一部である。ネットワークデバイスkおよびk’用に、部分的スケジュールが示されている。ノードkの部分的スケジュールに関して、アップリンクタイムスロット20は円で囲まれ、後続共通タイムスロット22も円で囲まれている。割り振られた総タイムスロット(アップリンクタイムスロットと、共通タイムスロットと、いくつかの例では、後続子ノードへの割振りのための空きタイムスロットまたは空のタイムスロットとを含み得る)は、「スロットバンドル」25と呼ばれ得る。ノードkの親隣接デバイス23は、アップリンクタイムスロット20Aと共通タイムスロット22Aとをノードkに割り振る。上述したように、子隣接デバイスにタイムスロットを割り振るネットワークデバイスは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように、交替するタイムスロットを割り振る。したがって、ノードkの親23は、2つのタイムスロット20A、22Aをネットワークデバイスkに割り振り、割り振られたタイムスロットの間に空きタイムスロットを残す。
ネットワークデバイスkは次いで、空きタイムスロット20B、22Bを、その子隣接デバイス、すなわちk’との通信に割り振る。タイムスロットのうちの第1のもの20Bはアップリンクタイムスロットであり、タイムスロットのうちの第2のもの22Bは共通タイムスロットである。
第1のアップリンクタイムスロット20Aは、ノードkが、その親隣接デバイスにデータを転送するのに使われる。第2のアップリンクタイムスロット20Bは、ノードkが、ノードk’から転送されたデータを受信するのに使われる。第1の共通タイムスロット22Aは、ノードkと、その親隣接デバイス23との間のアップリンクまたはダウンリンク通信に使われる。第2の共通タイムスロット22Bは、ノードkとノードk’との間のアップリンクまたはダウンリンク通信に使われる。
downlink=0のとき、共通タイムスロットはアップリンクタイムスロットとして使われる。したがって、ノードkにその親ノードによって割り振られた第1の共通タイムスロット22Aは、アップリンクタイムスロットとして使われ、したがって、ノードkは、このタイムスロット22Aを、たとえば、第1のアップリンクタイムスロット20A中の転送が失敗した場合、その親隣接デバイスにデータを転送するのに使うことができる。さらに、ノードkによってその子ノードk’との通信に割り振られた第2の共通タイムスロット22Bも、ノードk’からノードkにデータが転送され得るように、アップリンクタイムスロットとして使われる。
downlink=1のとき、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして使われる。したがって、ノードkにその親ノードによって割り振られた第1の共通タイムスロット22Aは、ダウンリンクタイムスロットとして使われ、したがって、ノードkは、その親隣接ノード23によってこのタイムスロット22A中に送信されたデータを受信するように構成される。同様に、ノードkによってその子ノードk’との通信に割り振られた第2の共通タイムスロット22Bも、kからノードk’にデータが転送され得るように、ダウンリンクタイムスロットとして使われる。
同様の考察が、ノードk’と、その子ノードとの間の通信に当てはまる。
図9は、ワイヤレスネットワークの一部と、4つのランクのネットワークデバイスについての対応するスケジュールとを示す。図9は、ダウンリンクパラメータが1と0の両方に等しいときのためのスケジュールを示す。上述したように、ダウンリンクパラメータの値に依存して、共通タイムスロットが、アップリンクまたはダウンリンクトラフィックのいずれかのために使われ得る。Pdownlink=1のとき、共通タイムスロットはダウンリンクとして動作可能であり、Pdownlink=0のとき、共通タイムスロットはアップリンクとして動作可能である。
downlinkは、ルートノードによって計算され、通信チェーンを使ってワイヤレスネットワーク中の他のノードすべてに送信され得るダウンリンクパラメータである。代替として、ダウンリンクパラメータは、ダウンリンクパラメータがそこから計算され得る、本明細書においてダウンリンク変数と呼ばれるネットワーク規模のパラメータが与えられると、各ノードによって計算され得る。ダウンリンクパラメータは、ワイヤレスネットワークの動作中のどの時点においても、タイムスロットの間に更新(すなわち、変更)され得る。
本例では、Pdownlinkは、ダウンリンク変数と呼ばれるネットワーク規模のパラメータに基づいて、各ネットワークデバイスによって、以下に従って計算される。
上式で、Kはスロットフレーム周期であり、%はモジュロ演算であり、fdownlinkはダウンリンク変数である。
スロットフレーム周期数は、スロットフレームに基づく。スロットフレームは、スケジュール中のタイムスロットの総数、すなわち、スケジュールにわたるフル周期の持続時間である。スケジュールにわたるフルランが完了されると、スロットフレームは終わる。スケジュールの第2の周期が始まると、スロットフレーム周期は2になり、スケジュールは再度始まる。
ダウンリンク変数fdownlinkは、全ネットワークデバイスにそれぞれの親によって送信される変数である。ダウンリンク変数は、ルートノードによって受信されるか、または計算され、ワイヤレスネットワークに送信され得る。
見るとわかるように、ダウンリンクパラメータを計算するのに上記等式を使うと、スロットフレーム周期に依存して、2つの異なる値の間を交替するダウンリンクパラメータが与えられる。これは、すべてのアップリンクタイムスロットに対するダウンリンクタイムスロットの数を変えることができるので、有用である。たとえば、ダウンリンク変数は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして使われる1、2、3、4または4よりも多い回数ごとに一度、共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして確実に使われるようにするためにダウンリンクパラメータが計算されるように選択されてよい。
図10は、2つの異なるダウンリンク変数(fdownlink)に基づく、ノード「1」とノード「2」との間の通信用の2つの見本スケジュールを示す。スケジュールは、3つのスロットフレーム周期を示す。上の方のスケジュールでは、fdownlink=1であり、したがって、上記等式を、ダウンリンクパラメータを計算するために使うと、すべてのスロットフレーム周期に対してダウンリンクパラメータ(Pdownlink)=1であり、したがって、共通タイムスロットはすべて、ダウンリンクタイムスロットとして使われる。下の方のスケジュールでは、fdownlink=2であり、したがって、すべての偶数スロットフレーム周期に対してダウンリンクパラメータ(Pdownlink)=1であり、すべての奇数スロットフレーム周期に対しては0である。したがって、共通タイムスロットは、すべての奇数スロットフレーム周期においてアップリンクタイムスロットであり、すべての偶数スロットフレーム周期においてダウンリンクタイムスロットである。
本明細書に記載される、非集中スケジュールを準備するためのアルゴリズムの例が、図11に示されるワイヤレスローカルエリアネットワークについて、ここで挙げられる。ネットワークノード「2」、「3」および「4」の各々が、ルートノードに1つのデータパケットを送信する必要がある(送信するために1タイムスロットを求める)と仮定される。
初期化されると、ツリートポロジーが導出され、ネットワークの構造は、インターネット通信技術作業部会によって規格化された低電力高損失ネットワーク用ルーティングプロトコル(RPL:Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks)など、知られているルーティングプロトコルを使ってプロットされる。ランク1ノード(「2」および「3」)はリードノードとして定義される。
ノード「2」はノード「1」に信号要求を送信し、ノード「1」はノード「2」から信号要求を受信する。ノード「1」は、第1のリストおよび第2のリストに割り振られているタイムスロットの数をチェックする。ノード「2」は、ルートノード(「1」)に接触するための第1のノードなので、両方のリストが現時点で空である。ノード「1」は、デフォルトで、第1のリストにノード「2」を割り当てる。ノード「1」は次いで、リスト割当てを含む信号応答をノード「2」に送信する。ノード「2」は、リスト割当てを記憶し、ノード「2」がその上で動作しなければならないいくつかのチャネルを、リスト割当てに基づいて選択する。信号応答は、ダウンリンク変数(fdownlink)も含む。ダウンリンク変数を受信すると、ノード「2」は、ダウンリンクパラメータPdownlinkを計算する。
ノード「2」は次いで、ノード「1」にADD要求を送り、ノード「1」は要求を受信する。要求は、2つのタイムスロットについてである(1つは、ノード「2」に属すデータを転送するためであり、1つは、ノード「4」からデータを伝えるためである)。ノード「1」は、そのスケジュールにおいてどのタイムスロットが空いているかチェックし、全タイムスロットが現時点で空いており、ノード「2」が第2のリストに属すので、ノード「1」は、奇数番号のタイムスロットにおいて、タイムスロットの2つのペアを割り振る。各ペア中の第1のタイムスロット(タイムスロット1および5)は、ノード「2」からノード「1」への(以下のテーブルでは「2→1」と示される)データの通信用のアップリンクタイムスロットである。各ペア中の第2のタイムスロット(タイムスロット3および7)は、ダウンリンクパラメータの値に依存して、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして使用するための(以下のテーブルでは「2−1」と示される)共通タイムスロットである。
ノード1のスケジュールは、これらのタイムスロットが割り振られていることを反映するように更新される。
ここで、第1のリストに割り当てられていたノード「2」にタイムスロットが割り振られており、第1のリスト用の割り振られたタイムスロットの総数が更新される。
ノード「1」は次いで、割り振られたタイムスロットをもつスケジュールをノード「2」に送信する。ノード「2」は、スケジュールを受信すると、ノード1へ/から、いつ送信(アップリンク)/受信(ダウンリンク)することができるかを知る。この段階でのスケジュールが、以下でテーブル1に示される。
ノード「2」は、割り振られていないタイムスロット(タイムスロット2、4、6、8)のスケジュールされたリストを、その空きタイムスロットリストに追加し、空きタイムスロットはここでは、子隣接ノードに割り振られるのに利用可能である。同じアップリンクと共通タイムスロットのペアに属すタイムスロット(たとえば、タイムスロット2および4)は、同じ子ノードに割り当てられなければならない。
ノード「3」がネットワークに加わると、上の同じ手順が実践される。ノード「3」は、ノード「1」に信号要求を送る。リスト1に属すノードに割り振られたタイムスロットの数は、ここで、リスト2に割り振られたものよりも大きい。ノード「3」はしたがって、リスト2に割り当てられ、これは、リスト割当てにおいてノード「1」によってノード「3」に通信される。ダウンリンク変数(fdownlink)も、ノード「3」に送られる。ダウンリンク変数を受信すると、ノード「3」は、ダウンリンクパラメータPdownlinkを計算する。
ノード「3」は、リスト割当てとダウンリンクパラメータとを記憶し、リスト割当てに鑑みて、どのチャネルを使うかを設定する(ノードがどのリストに割り当てられるかが、どの周波数チャネルを使うように構成されるかを決定する)。ノード「2」および「3」は異なるリスト中にあるので、ノード「3」は、ノード「2」とは異なる周波数チャネルを使う。
ノード「3」は次いで、1のタイムスロットについての要求をノード「1」に送り、ノード「1」は、タイムスロット2および4(現時点で、ノード「1」用に空いている)を、ノード「3」との通信に割り振り、相応してそのスケジュールを更新する。ノード「3」は第2のリストにあるので、偶数番号のタイムスロットが割り振られる。ノード「3」およびノード「2」は異なるリストに属すので、それぞれの通信には異なるチャネルが使われる(以下のテーブル中の強調されたテキストは、異なる周波数チャネルを示す)。
第1の割り振られたタイムスロット(タイムスロット2)は、アップリンクタイムスロットである。第2の割り振られたタイムスロット(タイムスロット4)は、共通タイムスロットである。テーブル2は、ノード「2」および「3」との通信のためのノード「1」のスケジュールを示す。
最終的に、ノード「4」が、ノード「2」を介してネットワークに加わる。ノード「4」は、ノード「4」を第1のリストに割り当てる信号要求がノード「4」によってノード「2」に送られたことに応答して、ノード「2」からリスト割当てを受信し(同じリードノードに関連付けられた全ノードが同じリスト上にある)、ノード「4」は、それに従って、どのチャネル上で動作するかを設定する。ノード「4」はまた、ダウンリンク変数を受信し、ダウンリンクパラメータを計算する。
ノード「4」は次いで、そのデータを通信するための1のタイムスロットについての要求を、ノード「2」に送る。ノード「2」は、その利用可能タイムスロット(タイムスロット2、4、6、8)のリストをチェックし、タイムスロットのペア(タイムスロット2および4)をノード「4」との通信に割り振り、それに従ってそのスケジュールを更新する。ノード「2」は次いで、割り振られたタイムスロット(2および4)をもつスケジュールをノード「4」に送信する。タイムスロット2はアップリンクタイムスロットであり、タイムスロット4は共通タイムスロットである。
ノード「4」によって要求されたタイムスロットの数が、ノード「2」が有する空きタイムスロット(すなわち、ノード「1」との通信に割り振られていないタイムスロット)の数を超える場合、ノード「2」は、さらなるタイムスロットを要求するための要求を、ノード「1」に送信する。ノード「1」は次いで、さらなる奇数番号のタイムスロットを、ノード「2」との通信に割り振る。ノード「2」は次いで、その空きタイムスロットリストに、介在する偶数番号のタイムスロットを追加し、これらは次いで、ノード「4」に割り振られる。
テーブル3は、ネットワーク中のデータすべての通信のための、組み合わされたスケジュールを示す。各ノードは、それぞれの通信のためのスケジュールを有し得るだけであり、したがって、実際には、以下に示される組み合わされたスケジュールを、どのノードも記憶しない可能性があることに留意されたい。
上述したように、共通タイムスロットがアップリンクそれともダウンリンクタイムスロットとして使われるかは、ダウンリンクパラメータ(Pdownlink)に依存する。テーブル4は、Pdownlink=0をもつスケジュールを示し、テーブル5は、Pdownlink=1をもつスケジュールを示す。
図12は、ルートノード、リードノードおよび子ノードの間の見本通信シーケンスを概略的に示す。わかるように、および上述したように、リードノードは最初に、ルートノードと同期し、信号要求を送る。信号要求を受信したことに応答して、ルートノードは、どのリストにリードノードが割り当てられるべきかを決定し、このリスト割当てを、そのリストについての周波数チャネルの対応するリストおよびダウンリンク変数(fdownlink)とともに、リードノードに送る。リードノードは、この情報を受信し、記憶する。リードノードはまた、ダウンリンク変数からダウンリンクパラメータを計算する。リードノードは次いで、少なくとも1つのタイムスロットについての要求をルートノードに送信する。ルートノードは、スケジュールにおけるタイムスロット(少なくとも1つのアップリンクおよび共通タイムスロット)を、リードノードとの通信に割り振り、応答中でスケジュールをリードノードに送信する。割り振られたタイムスロットは、第1のリストによる使用のために取り置かれているもの(たとえば、奇数番号のタイムスロット)である。
子ノードは次いで、リードノードと同期し、信号要求を送る。リードノードは、リスト割当て、使うべきチャネルの対応するリスト、およびダウンリンク変数で応答する。子ノードは、この情報を記憶し、ダウンリンクパラメータを計算し、それに従ってそのチャネルリストを更新する。子ノードは次いで、タイムスロットについての要求をリードノードに送る。リードノードは、どのタイムスロットがルートノードとの通信に割り当てられていないかをチェックし、空きタイムスロット(アップリンクおよび共通タイムスロット)を子ノードに割り振る。リードノードは、このスケジュールを、要求への応答中で子ノードに送信する。
ダウンリンクパラメータが(たとえば、スロットフレームごとのダウンリンクタイムスロットの数を増すために)更新される必要がある場合、新たなダウンリンク変数(fdownlink)を含む要求が、ルートノードからリードノードに送信され得る。リードノードは、そのダウンロードパラメータを、新たなダウンリンク変数に鑑みて更新し、次いで、新たなダウンリンク変数を子ノードに送信すればよく、子ノードは、そのダウンリンクパラメータを更新する。
図13〜図17は、インターネット通信技術作業部会草案:「6TiSCH 6top Scheduling Function Zero(SF0)」において開示されている既存の分散型スケジューリング方法(「SF0」)と比較した、本開示による例(「JUDDER」)の見本比較性能を示すデータのグラフである。
いくつかの実施形態について記載したが、これらの実施形態は、例示の目的でのみ提示されているのであって、本発明の範囲を限定することは意図していない。実際、本明細書に記載される新規方法および装置は、様々な他の形で具現化されてよく、さらに、本明細書に記載される実施形態の形での様々な省略、代用および変更が、本発明の趣旨から逸脱することなく行われてよい。添付の請求項およびそれらの等価物は、本発明の範囲および趣旨内に収まるそのような形または修正をカバーすることを意図している。

Claims (19)

  1. ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
    前記ネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての、子隣接デバイスからの要求を受信するように動作可能なワイヤレス受信機と、
    前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成されたプロセッサと、ここにおいて、
    前記割り振られたタイムスロットの数は、前記第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、を備え、
    前記ネットワークデバイスは、
    前記子隣接デバイスに前記スケジュールを送信するように動作可能なワイヤレス送信機をさらに備える、ネットワークデバイス。
  2. 割り振られたタイムスロットの数は、前記第1の量のデータを前記ネットワークデバイスに通信するのに求められるタイムスロットの数の2倍であり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  3. 前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中に並べられ、
    空きタイムスロットは、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  4. 前記ワイヤレス送信機は、少なくとも1つのタイムスロットについての要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能であり、
    前記ワイヤレス受信機は、前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、前記親隣接デバイスから受信するように動作可能であり、
    前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成される、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  5. ダウンリンクパラメータの値は、前記共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定する、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  6. 前記ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり、前記プロセッサは、前記ダウンリンク変数に基づいて、前記ダウンリンクパラメータを計算するように構成される、請求項5に記載のネットワークデバイス。
  7. 前記ワイヤレス受信機は、前記ネットワークデバイスを第1および第2のリストのうちの1つに割り当てるリスト割当てを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり、前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスが通信する1つの周波数チャネル、または複数の周波数チャネルを、前記リスト割当てに基づいて設定するように構成される、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  8. 前記ワイヤレス受信機は、前記子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり、
    前記プロセッサは、前記子隣接デバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てるように構成され、
    前記子隣接デバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることは、
    前記第1のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
    前記第2のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
    割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに前記子隣接デバイスを割り当てることとを備える、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  9. 前記スケジュール中のタイムスロットは連番を付与され、
    前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスと前記第1のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に奇数番号のタイムスロットを、および前記ネットワークデバイスと前記第2のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に偶数番号のタイムスロットを割り振るように構成される、請求項8に記載のネットワークデバイス。
  10. ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
    親隣接デバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、前記親隣接デバイスに送信するように動作可能なワイヤレス送信機と、
    前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、前記親隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機とを備え、ここにおいて、
    割り振られたタイムスロットの数は、前記親隣接デバイスに前記第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
    前記ネットワークデバイスは、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第1のものにおいて、前記ワイヤレス送信機を使って、前記親隣接デバイスにデータを送信し、
    選択的に、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第2のものにおいて、前記ワイヤレス送信機を使って、前記親隣接デバイスにデータを送信し、または
    前記割り振られたタイムスロットのうちの前記第2のものにおいて、前記ワイヤレス受信機を使って、前記親隣接デバイスからデータを受信するように構成されたプロセッサをさらに備える、ネットワークデバイス。
  11. ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
    タイムスロットについての要求を子隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機と、
    前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成されたプロセッサと、ここにおいて、
    前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中に並べられ、
    空きタイムスロットは、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、
    前記子隣接デバイスに前記スケジュールを送信するように動作可能なワイヤレス送信機とを備える、ネットワークデバイス。
  12. 複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法であって、前記スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振り、前記方法は、
    第1のネットワークデバイスが、第2のネットワークデバイスに第1の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、前記第2のネットワークデバイスに送信することと、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることと、
    ここにおいて、割り振られたタイムスロットの数は、前記第1の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第1のものは、前記第2のネットワークデバイスが前記第1のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの第2のものは、前記第2のネットワークデバイスが前記第1のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記第2のネットワークデバイスが前記第1のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとを備える、方法。
  13. 割り振られたタイムスロットの数は、前記第1の量のデータを前記ネットワークデバイスに通信するのに求められるタイムスロットの数の2倍であり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
    前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、請求項12に記載の方法。
  14. 前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中で並べられ、
    空きタイムスロットは、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、請求項12に記載の方法。
  15. 第3のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスに第2の量のデータを通信するための少なくとも1つのタイムスロットについての要求を、前記第1のネットワークデバイスに送信することと、
    前記第1のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていない、スケジュール中のタイムスロットを、前記第1のネットワークデバイスと前記第3のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ることと、
    前記第1のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとをさらに備える、請求項12に記載の方法。
  16. 前記第1のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスを第1および第2のリストのうちの1つに割り当てるリスト割当てを、前記第2のネットワークデバイスから受信することと、
    前記第1のネットワークデバイスが、前記ネットワークデバイスが通信する1つの周波数チャネル、または複数の周波数チャネルを、前記リスト割当てに基づいて設定することとをさらに備える、請求項12に記載の方法。
  17. 前記第1のネットワークデバイスが、前記第2のネットワークデバイスに信号要求を送信することと、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスから前記信号要求を受信することと、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることとをさらに備え、
    前記第1のネットワークデバイスを第1のリストまたは第2のリストに割り当てることは、
    前記第1のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記第2のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
    前記第2のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記第2のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
    割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに、前記第1のネットワークデバイスを割り当てることとを備える、請求項12に記載の方法。
  18. 複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法であって、前記スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振り、前記方法は、
    第1のネットワークデバイスが、タイムスロットについての要求を第2のネットワークデバイスに送ることと、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスとの通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることと、
    前記割り振られたタイムスロットが、空きタイムスロットが、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中で並べられ、
    空きタイムスロットは、前記第1のネットワークデバイスと前記第2のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、
    前記第2のネットワークデバイスが、前記第1のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとを備える、方法。
  19. 請求項12に記載の方法を実行するように構成された命令を備えるコンピュータ可読媒体。
JP2018024511A 2017-11-17 2018-02-14 ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジューリングのためのネットワークデバイスおよび方法 Active JP6612911B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/816,662 US10542540B2 (en) 2017-11-17 2017-11-17 Network device and method for wireless local area network scheduling
US15/816,662 2017-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019097144A true JP2019097144A (ja) 2019-06-20
JP6612911B2 JP6612911B2 (ja) 2019-11-27

Family

ID=66534703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018024511A Active JP6612911B2 (ja) 2017-11-17 2018-02-14 ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジューリングのためのネットワークデバイスおよび方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10542540B2 (ja)
JP (1) JP6612911B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022011972A (ja) * 2020-06-30 2022-01-17 株式会社モーダルステージ スケジューリング問題の近似解を算出する方法およびプログラム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019192683A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 Abb Schweiz Ag Channel access in an industrial wireless network
US10673577B2 (en) * 2018-07-24 2020-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for efficient retransmissions in multi-hop control networks
US11452071B2 (en) 2018-10-30 2022-09-20 Texas Instruments Incorporated Distributed transmission resource allocation
US10972957B2 (en) 2018-11-07 2021-04-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and device for routing data in 6TiSCH networks
EP3694287B1 (en) * 2019-02-06 2024-05-22 Hitachi Energy Ltd Time-slotted scheduling of packets in an industrial wireless network
CN110401983B (zh) * 2019-08-19 2021-11-02 吉林大学 一种时隙调度方法及簇头节点设备
US11172498B2 (en) * 2019-09-18 2021-11-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of generating a communication schedule for nodes in a multi-hop network
US20210410176A1 (en) * 2020-06-26 2021-12-30 Qualcomm Incorporated Minimum scheduling gap for integrated access and backhaul network

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7929546B2 (en) * 2006-05-25 2011-04-19 Motorola Solutions, Inc. Systems, methods and apparatus for allocating time slots in an ad hoc wireless communication network
US9107215B2 (en) * 2013-07-18 2015-08-11 Motorola Solutions, Inc. Systems, devices, and methods for improving data capacity in a communications system by managing short addresses
US9515914B2 (en) 2013-07-20 2016-12-06 Cisco Technology, Inc. Path computation element proxying for deterministic wireless networks
US9510347B2 (en) * 2014-05-08 2016-11-29 Cisco Technology, Inc. Timeslot distribution in a distributed routing protocol for deterministic wireless networks
US9800506B2 (en) 2014-07-21 2017-10-24 Cisco Technology, Inc. Predictive time allocation scheduling for TSCH networks
US9705737B2 (en) 2014-07-21 2017-07-11 Cisco Technology, Inc. Deterministic control loop scheduling
US10117267B2 (en) * 2014-12-11 2018-10-30 Texas Instruments Incorporated Scheduler for power-efficient time slotted protocol
WO2017004353A1 (en) 2015-07-02 2017-01-05 Convida Wireless, Llc Distributed reactive resource and schedule management in time slotted channel hopping networks
US10455598B2 (en) 2015-09-02 2019-10-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Scheduling algorithm and method for time slotted channel hopping (TSCH) MAC
KR102658049B1 (ko) * 2016-02-25 2024-04-17 한국전자통신연구원 무선 센서 네트워크에서 자원 할당 방법 및 노드 장치
US10462808B2 (en) 2017-04-13 2019-10-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for scheduling transmissions in wireless networks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022011972A (ja) * 2020-06-30 2022-01-17 株式会社モーダルステージ スケジューリング問題の近似解を算出する方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US10542540B2 (en) 2020-01-21
JP6612911B2 (ja) 2019-11-27
US20190159201A1 (en) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6612911B2 (ja) ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジューリングのためのネットワークデバイスおよび方法
KR102658049B1 (ko) 무선 센서 네트워크에서 자원 할당 방법 및 노드 장치
US10305781B2 (en) Content centric cross-layer scheduling for industrial applications
CN109561513B (zh) 一种分布式无冲突自组网多址接入协议
JP2012175269A (ja) 動的帯域割当方法及び光通信ネットワーク
US11456772B2 (en) Independent sequence processing to facilitate security between nodes in wireless networks
US7382799B1 (en) On-demand broadcast protocol
JP5963689B2 (ja) 無線ネットワークにおいてネットワークリソースを管理する方法およびクライアント
EP3140965B1 (en) Data rate hopping scheduling
EP3326416B1 (en) Method and communication node of scheduling radio resources
EP2683200A1 (en) Method for constructing a cluster tree topology in a personal area network
Chitnis et al. A survey on bandwidth resource allocation and scheduling in wireless sensor networks
US9473989B2 (en) Method and apparatus for assigning slot
KR102010368B1 (ko) Tdma 기반 다중 홉 무인로봇체계의 타임 슬롯 할당 방법
KR20100049042A (ko) 무선 통신 네트워크 내에서 전송을 관리하는 방법
Trung et al. A multichannel TDMA MAC protocol to reduce end‐to‐end delay in wireless mesh networks
JP2006157640A (ja) 無線通信システム
JP2013034199A (ja) 通信ネットワークを通じてデータパケットを送信するためにデータパケットに時間−周波数資源を割り当てるための方法及びデバイス、このような方法を実行するためのコンピュータプログラム、並びにこのようなコンピュータプログラムを格納するための情報格納手段
US7397810B1 (en) Artery nodes
KR20170035093A (ko) 다중 채널 토폴로지 관리 방법
KR101084912B1 (ko) 무선 메쉬망 기반 다중채널 tdma mac 프로토콜에서의 채널 할당 방법
CN113455046B (zh) 用于在无线通信系统中分配资源的方法
KR102519382B1 (ko) Cfp 확장을 위해 cap를 선택하는 dsme 멀티 슈퍼프레임 슬롯 스케줄링 방법
CN109756375B (zh) 一种用于独立多信道tdma网络的无冲突链路调度方法
KR101162869B1 (ko) 무선 메쉬 네트워크를 위한 스케쥴링 방법 및 그 디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191031

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6612911

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151