JP4467619B2 - ワイヤレス通信ネットワークにおけるストリーム処理技術 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤレス通信に関する。より特定的には、本発明は、ワイヤレス通信ネットワークにおいてストリームに識別子を割当てる技術に関する。
短距離ワイヤレス近接ネットワークは、典型的に100ｍまたはそれ以下の通信範囲を有するデバイスを含む。長距離通信を得るために、これらの近接ネットワークが、セルラネットワーク、ワイヤライン通信ネットワーク、及びインターネットのような他のネットワークとインタフェースされることが多い。ＩＥＥＥ 802.15.3及びＩＥＥＥ 802.15.3ａは短距離ワイヤレス通信ネットワークの例である。
現在、ＩＥＥＥ 802.15.3ａのために高レート物理層（ＰＨＹ）標準が選択されている。現ＩＥＥＥ 802.15.3媒体アクセス制御層（ＭＡＣ）は、選択されたＰＨＹと共に可能な限り多く使用されることを想定している。現在、２つのＰＨＹ候補が残されている。これらの候補の一方は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）の周波数ホッピング応用に基づいている。他方の候補は、「Ｍ項２進オフセットキーイング」に基づいている。ＯＦＤＭ提案は、「マルチバンドＯＦＤＭ（ＭＢＯ）」と呼ばれる。更に、ＩＥＥＥの範囲外のＯＦＤＭ提案を更に開発するために、「マルチバンドＯＦＤＭアライアンス」と呼ばれる新しいアライアンスが形成されている。
ＭＢＯは、ＯＦＤＭ変調及び周波数ホッピングを使用している。ＭＢＯ周波数ホッピングは、「時間周波数コード（ＴＦＣ）」のような予め限定されたコードに従って、種々の周波数における各ＯＦＤＭ記号の伝送を含むことができる。「時間周波数コード」は、より大きい周波数帯域にまたがってインタリーブされた情報ビットを広げるのに使用することができる。
現在、ＩＥＥＥ 802.15.3 ＭＡＣ層の代わりにＯＦＤＭ物理層と共に使用される「媒体アクセス制御（ＭＡＣ）」層を作成するために、ＭＢＯＡに関心が寄せられている。ＭＢＯＡ ＭＡＣの現在のバージョンは、互いに通信することができるワイヤレス通信デバイスのグループ（ビーコニンググループと呼ばれる）を含む。ビーコニンググループのタイミングは、デバイスを通信資源に割当てることができる“スーパーフレーム”の繰り返しパターンに基づく。
ＭＡＣ層は、伝送デバイス間の交換（フレームと呼ばれる）を支配する。ＭＡＣフレームは、種々の部分を有することができる。これらの部分の例は、フレームヘッダ及びフレームボディを含む。フレームボディは、ユーザアプリケーションのようなより高いプロトコル層に関連付けられたデータを含むペイロードを含む。これらのユーザアプリケーションの例は、ウェブブラウザ、ｅメールアプリケーション、メッセージアプリケーション等々を含む。
更に、ＭＡＣ層は資源の割当てを支配する。例えば、各デバイスはフレームを送信するために可用通信帯域幅の割当てられた部分を必要とする。現ＭＢＯ ＭＡＣ提案は、ビーコンと呼ばれる伝送を通して遂行される資源割当てを行う。ビーコニンググループ内の各デバイスは、ビーコンを伝送するためにある帯域幅の部分が割当てられている。
このアプローチによれば、ＭＢＯＡ ＭＡＣは、複数のデバイスがＭＡＣ層責任を共有する分散制御アプローチに従って動作することができる。「分散保留プロトコル（ＤＲＰ）」と呼ばれるチャネルアクセスメカニズムが、このような共有責任の例である。ＤＲＰは、２つまたはそれ以上のデバイス間の単方向接続を確立し、終了させるための基本的なツールを含む。
ＤＲＰによれば、デバイスは、ある期間にわたってスーパーフレームのデータ部分を保留することができる。保留を確立し、維持するために、保留を要求したデバイスはそのビーコンスロット中にＤＲＰ情報要素（ＤＲＰ ＩＥ）を送信する。保留に関して対等（ピア）の１つまたは複数のデバイスも、それぞれのビーコンスロット内にＤＲＰ ＩＥを送信する。これらのデバイスは、保留の存在中は各スーパーフレームのそれぞれのビーコンスロット内でＤＲＰ ＩＥを送信し続ける。保留は、例えば、あるストリームの間行うことができる。
デバイスは、ワイヤレス伝送環境及びデバイスのモビリティのようないろいろな理由から、送信されたＤＲＰ ＩＥを受信しないかも知れない。不幸にも、現在のＭＢＯＡ ＭＡＣ仕様（2004年10月20日、バージョン0.72）は、これらのイベントを処理する頑丈なアプローチを提供しない。ビーコンが失われると、デバイスはストリームのステータス上で一貫性のないパースペクティブを有するようになり得る。従って、より効果的なアプローチが必要である。
本発明は、ストリームの処理に関する技術を提供する。例えば、本発明の方法においては、少なくとも１つの遠隔デバイスに関連する第１のデータストリームのデータが、反復する時間期間の第１の部分（例えば、１つまたはそれ以上の媒体アクセススロット）中に伝送される。また、第１のデータストリームの識別子を含む制御情報が、反復する時間期間の第２の部分（例えば、ビーコンスロット）中に伝送される。本方法は、第１のデータストリームの識別子を所定の時間間隔の間保留する。この所定の時間間隔中は、上記保留された識別子を使用して第２のデータストリームを少なくとも１つの遠隔デバイスへ伝送することが禁止される。この時間間隔は、第１のデータストリームの伝送の直後に出現する。
本発明のさらなる方法によれば、１つまたはそれ以上の遠隔デバイスに関連するデータストリームのデータは、反復する時間期間の第１の部分（例えば、１つまたはそれ以上の媒体アクセススロット）中に受信される。また、制御情報は、反復する時間期間の第２の部分（例えば、ビーコンスロット）中に受信される。この制御情報はデータストリームの識別子を含む。更に、本方法は、データストリームの識別子が反復する時間期間の第２の部分から少なくとも所定の時間間隔の間失われるまでは、そのデータストリームはアクティブであると見做す。更に、本方法は、反復する時間期間の第２の部分中にストリーム終了通知が受信されるまでは、そのデータストリームはアクティブであると見做す。
反復する時間期間は、ＭＢＯＡスーパーフレームであることができる。従って、反復する時間期間が出現する度に、第２の部分は第１の部分に先行することができる。上記所定の時間間隔は、反復する時間期間の２つまたはそれ以上が連続して出現する長さであることができる。また、この時間間隔はＭＢＯＡパラメータmＭaxＬostＢeaconsによって指定することができる。
識別子は、３ビット２進値のような数値であることができる。また、識別子は、分散保留プロトコル情報要素（ＤＲＰ ＩＥ）内に含ませることができる。更に、識別子は、１組の可用ストリームＩＤ数からランダムに生成することができる。
本発明は、更に、上述した特色を提供する装置をも提供する。更に、本発明は、コンピュータシステム内のプロセッサを動作可能にして上述した特色を遂行させるコンピュータプログラムロジックが記録されているコンピュータプログラム製品を提供する。更に、本発明の特色及び長所は、以下の添付図面に基づく説明から明白になるであろう。
添付図面においては、類似の参照番号は一般的に同一の、機能的に類似の、及び／または構造的に類似の要素を表している。最初に現れる要素は、参照番号の最も左のディジットによって表されている。
Ｉ． 動作環境
本発明を詳細に説明する前に、先ず本発明を使用することができる環境を説明することが有用であろう。それ故、図１に動作環境例を示す。この環境は、複数のビーコニンググループ１０１を含み、各グループは複数のデバイス１０２を有している。例えば、図１に示されているビーコニンググループ１０１ａはメンバーデバイス（ＤＥＶ）１０２ａ−ｅを含んでいる。図１にはビーコニンググループ１０１ｂも示されており、このビーコニンググループ１０１ｂはＤＥＶ １０２ｆ、１０２ｇ、及び１０２ｈを含んでいる。
ビーコニンググループ１０１ａ内の各ＤＥＶ １０２ａ−ｄは、対応するリンク１２０を介してＤＥＶ １０２ｅと通信することができる。例えば、ＤＥＶ １０２ａはリンク１２０ａを介してＤＥＶ １０２ｅと通信する。更に、ビーコニンググループ１０１ａ内の各ＤＥＶ １０２ａ−ｅは、互いに直接通信することができる。例えば、図１は、ＤＥＶ １０２ｃと１０２ｄがリンク１２２ａを介して通信することを示している。
ビーコニンググループ１０１ｂ内の各ＤＥＶ １０２ｆ及び１０２ｇは、対応するリンク１２０を介してＤＥＶ １０２ｈと通信することができる。例えば、ＤＥＶ １０２ｆはリンク１２０ｆを介してＤＥＶ １０２ｈと通信し、一方ＤＥＶ １０２ｇはリンク１２０ｇを通してＤＥＶ １２０ｈと通信する。ビーコニンググループ１０１ｂ内のＤＥＶ １０２ｆ及び１０２ｇは、互いに通信することもできる。例えば、図１は、ＤＥＶ １０２ｆと１０２ｇがリンク１２２ｂを介して通信することを示している。
各リンク１２２及び１２０は、種々の周波数ホッピングパターンを使用することができる。これらのパターンは、例えば、１つまたはそれ以上の「時間周波数コード（ＴＦＣ）」を含むことができる。本発明の実施の形態においては、各ビーコニンググループ１０１は特定の周波数ホッピングパターンを使用する。これらのパターンは、同一であることも、または異なることもできる。
ビーコニンググループ１０１ａ及び１０１ｂの送信は各々、スーパーフレームと呼ばれる反復するパターンに基づいている。図２にＭＢＯＡスーパーフレームフォーマット例を示す。詳述すれば、図２は、スーパーフレーム２０２ａ、２０２ｂ、及び２０２ｃを有するフレームフォーマットを示している。図２に示すように、スーパーフレーム２０２ｂはスーパーフレーム２０２ａの直後に出現し、スーパーフレーム２０２ｃは２０２ｂの直後に出現する。
各スーパーフレーム２０２は、ビーコン期間２０４及びデータ転送期間２０６を含む。ビーコン期間２０４は、ビーコニンググループ内の各アクティブデバイスからの送信のために保留されている。従って、図２に示すビーコン期間２０４は、複数のビーコンスロット２０７を有している。これらの各ビーコンスロットは、そのビーコニンググループ内の特定のデバイスに対応している。これらのスロット中に、対応するデバイスが種々のオーバヘッドまたはネットワーキング情報を送信することができる。
例えば、ビーコンスロット２０７は、資源割当てをセットし、そのビーコニンググループのための管理情報を通信するために使用することができる。これは、ＤＲＰ保留及びＤＲＰ ＩＥの送信を含むことができる。更に、データ転送期間２０６は、そのビーコニンググループ内のデバイスのサービス及び機能（例えば、情報サービス、アプリケーション、ゲーム、トポロジ、相場、安全保護機能等）に関する情報を送信するために使用することができる。ビーコン期間２０４におけるこのような情報の送信は、デバイスからの要求に対する応答であることができる。
データ転送期間２０６は、デバイスが、例えばＯＦＤＭ及び／またはＴＦＣを使用する周波数ホッピング技術に従ってデータを通信するために使用される。例えば、デバイス転送期間２０６は、リンク１２０及び１２２を通してのデータ通信を支援することができる。更に、デバイス（例えば、ＤＥＶ １０２ａ−ｅ）は、他のデバイスへの要求メッセージのような制御情報を送信するためにデータ転送期間２０６を使用することができる。トラフィックの伝送を容易にするために、各データ転送期間２０６内の特定のタイムスロットを各ＤＥＶに割当てることができる。ＭＢＯＡ ＭＡＣ仕様においては、これらのタイムスロットを媒体アクセススロット（ＭＡＳ）と称している。
ＭＡＳは、２つまたはそれ以上のデバイスが、保留を認識しているデバイスによるアクセスとの競合から保護されるデータ転送期間２０６内の時間期間である。ＭＡＳは、分散保留プロトコル（ＤＲＰ）のような分散プロトコルによって割当てることができる。
II． 動作シナリオ
図３Ａ及び３Ｂは、ビーコンが受信されなかった場合に生じ得る問題の例を示す図である。詳述すれば、これらの図は、時間軸３００に沿って出現する一連の連続スーパーフレーム３０２（スーパーフレーム３０２0、スーパーフレーム３０２1、スーパーフレーム３０２2、及びスーパーフレーム３０２3）を示している。これらのスーパーフレーム中に、デバイスＡ及びデバイスＢがデータの転送に関わる。これらの両デバイスは、特定のストリームについて通信資源を保留しているＤＲＰ ＩＥを有するビーコンを送信する。例として、図３Ａ及び３Ｂは、このストリームに１という「ストリームＩＤ（ＳＩＤ）」が割当てられていることを示している。
スーパーフレーム３０２0及び３０２2において、各デバイスは他のデバイスのビーコンを受信することができる。しかしながら、ある理由（デバイスモビリティのような）から、スーパーフレーム３０２1の場合にはそのようになっていない。つまり、このスーパーフレーム中、デバイスＡのビーコンはデバイスＢによって受信されない。しかしながら、それでもデバイスＡはデバイスＢのビーコンを受信することができる。
図３Ａの例では、ストリーム終了通知が見失われたことによって問題がもたらされる。即ち、デバイスＡは、スーパーフレーム３０２1中に送信されるそのビーコンで、「ストリームＩＤ＝１」に対応するストリームを終了させたことを指示する。この指示は、デバイスＡが対応する「ストリームＩＤ」及び「ＤＲＰ ＩＥ」をそのビーコンから除去することによって行われる。
しかしながら、スーパーフレーム３０２2において、デバイスＡは同一「ストリームＩＤ」（即ち、「ストリームＩＤ＝１」）を用いて新しいストリームを確立することを望んでいる。従って、デバイスＡはそのスーパーフレーム３０２2ビーコン中に、この「ストリームＩＤ」を有する「ＤＲＰ ＩＥ」を送信する。不幸にも、デバイスＢがこのＤＲＰ ＩＥを受信しても、デバイスＢはデバイスＡが実際に新しいストリーム／接続を確立中であるのか否かを認識することはできない。これは、デバイスＢはスーパーフレーム３０２1中にデバイスＡが送信したビーコンを決して受信しないからである。
図３Ｂには、ビーコン送信が失われることによってもたらされる問題の発生も示されている。即ち、図３Ｂにおいて、デバイスＡは未だに「ストリームＩＤ＝１」に対応するストリームを継続することを望んでいる。しかしながら、デバイスＡはスーパーフレーム３０２1中にこのストリームで送るデータを現在有していない。また、前述したように、データＢはスーパーフレーム３０２1中に送信されるデバイスＡのビーコンを受信しない。
それにも拘わらず、スーパーフレーム３０２2において、デバイスＡはビーコンを送信する。このビーコンは、１の「ストリームＩＤ」を有する「ＤＲＰ ＩＥ」を含む。デバイスＢがこのビーコンを受信しても、それはこのＤＲＰ ＩＥをどのように解釈して良いのか分からない。即ちデバイスＢは、このＤＲＰ ＩＥが、スーパーフレーム３０２0中に存在するストリームを識別しているのか、それともデバイスＡが確立しようとしているストリーム／接続を識別しているのかを決定できない。
１つのビーコンが失われても、特にストリームが連続するものと考えられる場合には、ストリームを終了させるべきではない。
III． 動作
本発明は、デバイスが関連しているストリーム／接続のステータスに関する共通ビューをそれらが共有することを可能にするアプローチを提供する。
例えば、本発明のアプローチは、全てのパーティ（１つまたは複数の送信及び受信デバイス）が終了させたストリームの同一ビューを共有することを保証するために、所定の時間間隔を使用する。このアプローチによれば、終了させたストリーム／接続内で使用された「ストリームＩＤ」は、所定の時間間隔が経過してしまうまでは、同一セットのデバイスの間の新しいストリーム／接続に使用すべきではない。この時間間隔が経過してしまえば、その「ストリームＩＤ」を新しい接続及び／またはストリームに使用することができる。この所定の時間間隔を、以下に隔離期間と呼ぶことがある。
隔離期間には種々の値を使用することができる。例えば、若干の実施の形態においてはこの期間は、指定された数のスーパーフレームの通過である。この指定された数の例は、現ＭＢＯＡ ＭＡＣ仕様によって３スーパーフレームと指定されているパラメータmMaxLostBeaconsである。現在指定されているスーパーフレーム長は65,536μｓであるから、隔離期間は196,608μｓである。従って、この実施の形態においては、デバイスが異なるストリーム及び／または接続のためにストリームＩＤを再使用できるようになるまでには、少なくともこの時間の間待機しなければならない。
また、このアプローチによれば、あるデバイスが別のデバイスのビーコンを受信しない場合、若干の条件が出現しない限り、それは先にデバイスによってアナウンスされた（例えば、「ＤＲＰ ＩＥ」内で）ストリームはアクティブであると見做す。本発明の一実施の形態においては、これらの条件は、ストリームを終了させる送信（例えば、対応するＤＲＰ ＩＥを有していないビーコン）をデバイスが受信するか、または隔離期間が経過したことである。
本発明のこのアプローチは、あるデバイスに、１つまたはそれ以上の対等デバイスの状態に関する推測に専念する機会を与えない。また、この解決方法によれば、１つまたはそれ以上のビーコン送信が失われてもストリームを継続させることができる。
図４及び５は、本発明の実施の形態によるデバイスの動作例を示すフロー図である。これらの動作は、図１の環境のような環境内において使用することができる。従って、これらの動作はＭＢＯＡ通信を含むことができる。しかしながら、これらの動作は、他の環境及び／または他の通信形状にも適用することができる。
図４に示すように、この動作に含まれるステップ４０２において、デバイスはビーコニンググループ１０１のようなワイヤレス通信ネットワークに参入する。従って、このデバイスには制御情報のような非ペイロード通信のために可用通信帯域幅の一部分が割当てられる。この割当てられた部分は、反復する時間期間内のスロットであることができる。例えば、この割当てられた部分はビーコンスロットであることができる。
ステップ４０４において、デバイスは１つまたはそれ以上の遠隔デバイスとのデータストリームを確立する。このデータストリームは、それが１つまたはそれ以上の遠隔デバイスへのデータの一方向転送を含むような、単方向ストリームであることができる。このデータストリームの確立は、データ転送のための可用通信帯域幅の一部分（例えば、スーパーフレームのデータ転送期間の１つまたはそれ以上の部分）の割当てを含む。ＭＢＯＡネットワークにおいては、これらの割当ては分散保留プロトコル（ＤＲＰ）に従って遂行することができる。
上述したように、ＤＲＰによれば、デバイスはスーパーフレームのデータ部分のある期間を保留することができる。保留の確立を、ＤＲＰ交渉と呼ぶ。保留（もしくは、ストリーム）を確立し、維持するために、保留を要求するデバイスはそのビーコンスロット中にＤＲＰ情報要素（ＤＲＰ ＩＥ）を送信する。ストリーム内の他方の（１または複数の）デバイスも、それらのそれぞれのビーコンスロット中にＤＲＰ ＩＥを送信する。これらのデバイスは、ストリームが存在する間の各スーパーフレームのそれらのそれぞれのビーコンスロット中にＤＲＰ ＩＥを送信し続ける。従って、ステップ４０４は、デバイスがＤＲＰ ＩＥのための「ストリームＩＤ」を選択し、それらのデバイスのビーコンスロット二にＤＲＰ ＩＥの一部として「ストリームＩＤ」を送信するステップからなる。現在のＭＢＯＡ ＭＡＣ仕様においては、「ストリームＩＤ」はランダムに割当てられる。
図４に示すように、デバイスは、ステップ４０６においてデータストリームのデータを送信する。これらの送信は、ステップ４０４において割当てられた通信帯域幅の部分内で行われる。ステップ４０８において、デバイスは、反復する時間期間の部分中に制御情報を送信する。この制御情報は、ＤＲＰ ＩＥのような第１のデータストリームの識別子を含む。上述したように、このようなＤＲＰ ＩＥの送信が、データストリームの存在を維持する。
ステップ４１０において、デバイスは、ステップ４０４において確立されたストリームを終了させる。これは、デバイスが対応するＤＲＰ ＩＥの送信を控えることを含むことができる。
ステップ４１２において、デバイスは、隔離期間を観察する。隔離期間中、デバイスは異なるデータストリームのために識別子（即ち、「ストリームＩＤ」）を使用、または送信することを禁止される。この時間間隔は、ステップ４１０のデータストリームの終了に後続する。従って、もしデバイスが新しいデータストリームのためにこの識別子を使用したいのであれば、先ずこの隔離期間が経過するのを待機する必要がある。
図５は、本発明の一面によるデバイス動作のフロー図である。図５に示すように、この動作に含まれるステップ５０２において、デバイスは、ビーコニンググループ１０１のようなワイヤレス通信ネットワークに参入する。
ステップ５０４において、デバイスは、遠隔デバイス（以下、送信デバイスという）によって開始されたデータストリームに参入する。このデータストリームは、それが遠隔デバイスからのデータの一方向転送を含むような、単方向ストリームであることができる。更に、他のデバイスはこの単方向ストリームをマルチキャストまたは同報手法で受信することもできる。
このデータストリームへの参入は、データ転送のための可用通信帯域幅の一部分（例えば、あるスーパーフレームのデータ転送期間の１つまたはそれ以上の部分）内にデータを受信することを含む。更に、このデータストリームへの参入は、遠隔デバイスからのデータストリームに関連する制御情報の受信を含む。この制御情報は、「ストリームＩＤ」を含むＤＲＰ ＩＥのようなストリームの識別子を含む。若干の実施の形態においては、この制御情報は、ビーコンスロットのような送信デバイスに割当てられた可用通信帯域幅の一部分内に受信される。
ステップ５０６及び５０８において、デバイスは、そのストリームがアクティブであると見做すか否かを決定する。例えば、ステップ５０６においては、デバイスは、上述した隔離期間のような所定の時間間隔内にストリームの識別子が受信されたか否かを決定する。もし否であれば、ステップ５０７においてデバイスは、そのストリームが終了しているものと見做す。
ステップ５０８においては、デバイスは、送信デバイスからそのストリームの終了通知を受信したか否かを決定する。この通知は、対応するＤＲＰ ＩＥを含まない送信デバイスの形状であることができる。この通知は、送信デバイスのビーコンスロット内であることができる。もしこのような通知が受信されていれば、ステップ５０９においてデバイスは、そのストリームは終了していると見做す。そうでなければ、ステップ５１０においてデバイスは、そのストリームはアクティブであると見做す。
IV．さらなるアプローチ
本発明のさらなるアプローチは、ＤＲＰ ＩＥへ新しいフィールドを導入する。このフィールドは、ＤＲＰ ＩＥをビーコンに付加する理由を定義する。即ち、ステータスフィールドと呼ばれるこのフィールドは、ストリームのステータスを記述する。ストリームに対して変化を行ったあるエンティティは、変化の本質をステータスフィールドの中で述べる。フィールドのステータスは、例えば、確立、変更、終了、及び進行中であることができる。変化のイニシエータは、ストリームの変更を行う場合、フィールドの値を変化させる。対等エンティティ（または複数の対等エンティティ）は、対応する値をイニシエータと同一の値に変更することによってそれ（それら）自体のビーコンのＤＲＰ ＩＥの変化を認める。イニシエータは、対等エンティティ（または複数の対等エンティティ）からの肯定応答を待機し、その（それらの）肯定応答を使用して対等エンティティ（または複数の対等エンティティ）がビーコンを受信して変化を通知されたか否かを決定する。現ＭＢＯＡ仕様は、ステータスのためにＤＲＰ ＩＥ内に１ビットフィールドを定義している。このフィールドは、ＤＲＰ保留の作成を表すために使用される。
Ｖ． 分散保留プロトコル情報要素
次に、ＭＢＯＡ ＭＡＣのＤＲＰのフォーマットの提案を説明する。以下の表１にＤＲＰ ＩＥのフォーマットを示す。



Figure 0004467619
表１は、ＤＲＰ ＩＥが同一「ＤＲＰ制御」及び「宛先ＤＥＶＩＤ」のために１つまたはそれ以上の「ＤＲＰ保留」フィールドを含むことを示している。これらの各「ＤＲＰ保留」フィールドは３オクテット長である。このフィールドのフォーマットを、以下の表２に示す。
Figure 0004467619
「ＤＲＰ保留」フィールドの「ＤＲＰ保留構造」は、スーパーフレーム内に１つまたはそれ以上のゾーンを指定する。従って、ＤＲＰ保留は、ゾーニング構造に基づいて行われる。この構造はスーパーフレーム内の256 ＭＡＳを、０から15まで番号付けられた16の等サイズのゾーンに分割する。各ゾーンは16の連続ＭＡＳを含み、これらはこれらが位置しているゾーンに対して０から15まで番号付けされている。ゾーニング構造によって、あるスーパーフレーム内に複数の、及び単一のゾーン保留が可能になる。また、それは単一の、または複数のゾーンにまたがって連続または不連続ＭＡＳ保留をも提供する。
「ＤＲＰ保留」フィールドの「ＤＲＰ保留ビットマップ」は、「ＤＲＰ保留構造」フィールド内に指定されている（１つまたは複数の）ゾーン内のどのＭＡＳがＤＲＰ保留部分であるかを指定する。
表１は、ＤＲＰ ＩＥが２オクテットＤＲＰ制御フィールドをも含んでいることを示している。このフィールドのフォーマットを、以下の表３に示す。
Figure 0004467619
表３は、「ＤＲＰ制御」フィールドが複数のサブフィールドを含むことを示している。例えば、応答ポリシーフィールドは、保留内で送信されるフレームのための肯定応答ポリシーをセットする。応答ポリシーフィールドは、保留型が「ハード」であるのか、または「ソフト」であるのかだけがデコードされる。「保留優先順位」フィールドは、他の潜在的な保留に対する保留の優先順位を表す。ユーザ優先順位／ストリームインデックスフィールドは、ユーザ優先順位または保留中に送信することを意図したデータのストリームを表す。従って、このフィールドは、「ストリームＩＤ」である。
ＤＲＰ制御フィールドの「保留型」フィールドは保留の型を表し、以下の表４に示すようにエンコードされる。
Figure 0004467619
VI． デバイスの実施の形態
図６は、本発明の技術に従って動作することができるワイヤレス通信デバイス６００のブロック図である。このデバイスは、図１の環境のような種々の通信環境内で使用することができる。図６に示すように、デバイス６００は、物理層（ＰＨＹ）コントローラ６０２、媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）６０３、ＯＦＤＭトランシーバ６０４、１つまたは複数のアッパープロトコル層６０５、及びアンテナ６１０を含む。
ＭＡＣコントローラ６０３は、ワイヤレス伝送のためのフレーム（データ伝送）及びビーコンを生成する。更に、ＭＡＣコントローラ６０３は遠隔デバイスから発せられたフレーム及びビーコン伝送を受信し、処理する。ＭＡＣコントローラ６０３は、これらのフレーム及びビーコン伝送をＰＨＹコントローラ６０２と交換する。次いで、ＰＨＹコントローラ６０２はフレーム及びビーコン伝送をＯＦＤＭトランシーバ６０４と交換する。更にＭＡＣコントローラ６０３は妨害状態を識別し、このような状態の除去を開始する。例えば、若干の実施の形態においては、ＭＡＣコントローラ６０３は図４及び５の諸ステップを遂行することができる。
図６は、ＭＡＣコントローラ６０３がストリームインデックスデータベース６０７を含むことを示している。データベース６０７は、１つまたはそれ以上の遠隔デバイスとのストリームに関する情報を格納している。例えば、図６のデバイスが接続される遠隔デバイス毎に、ストリームインデックスデータベース６０７は、アクティブの（もしくは、現在使用されている）ストリーム識別子（１つまたは複数の）の識別子を維持している。これらの識別子は、リスト、アレイ、または他の適当な記憶配列の形状であることができる。データベース６０７内のこの情報は、ダイナミックに更新することができる。
この情報をデータベース６０７内に格納することによって、デバイスは、図４及び５に例示した動作のような本発明の技術を遂行することができる。例えば、デバイスは禁止されたストリームインデックス／ストリームＩＤを追跡することができる。更に、データベース６０７は、若干のイベントが出現した後に特定のストリームをアクティブと識別するのを中止することができる。これらのイベントは、対応する遠隔デバイスからストリーム関連制御情報を受信することなく終了通知を受信すること、または隔離期間が経過することを含むことができる。
図６は、ＯＦＤＭトランシーバ６０４が、受信機部分６５０及び送信機部分６６０を含むことを示している。送信機部分６６０は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）モジュール６１４、ゼロ埋めモジュール６１６、アップコンバータ６１８、及び送信増幅器６２０を含む。ＩＦＦＴモジュール６１４は、送信のためのフレームをＰＨＹコントローラ６０２から受信する。これらのフレーム毎に、ＩＦＦＴモジュール６１４はＯＦＤＭ被変調信号を生成する。この生成は、１つまたはそれ以上の逆高速フーリエ変換動作の遂行を含む。その結果、このＯＦＤＭ被変調信号は１つまたはそれ以上のＯＦＤＭ記号を含む。この信号はゼロ埋めモジュール６１６へ送られる。ゼロ埋めモジュール６１６は、埋込まれた被変調信号を発生させるために、各ＯＦＤＭ記号の始まりに１つまたはそれ以上の“ゼロサンプル”を付加する。アップコンバータ６１８はこの埋込まれた信号を受信し、キャリアをベースとする技術を使用してそれを１つまたはそれ以上の周波数帯域内に配置する。これらの１つまたはそれ以上の周波数帯域は、１つまたはそれ以上のＴＦＣのような周波数ホッピングパターンに従って決定される。その結果、アップコンバータ６１８は周波数ホップ信号を発生し、この信号は送信増幅器６２０によって増幅され、アンテナ６１０を通して送信される。
図６は、受信機部分６５０が、ダウンコンバータ６２２、受信増幅器６２４、及び高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュール６２６を含むことを示している。これらの構成要素（受信機ともいう）は、遠隔デバイスからのワイヤレス信号の受信に使用される。詳述すれば、アンテナ６１０は、１つまたはそれ以上のＴＦＣのような周波数ホッピングパターンを使用することができる遠隔デバイスからワイヤレス信号を受信する。これらの信号は増幅器６２４へ送られ、増幅器６２４は増幅された信号を生成する。増幅器６２４は増幅された信号をダウンコンバータ６２２へ送る。信号を受信すると、ダウンコンバータ６２２はキャリアをベースとする技術を使用し、これらの信号をその１つまたはそれ以上の周波数ホッピング帯域（例えば、ＴＦＣ帯域）から所定の低めの周波数範囲へ変換する。これにより被変調信号が得られ、この信号はＦＦＴモジュール６２６へ送られてＯＦＤＭ復調が遂行される。この復調は、増幅された信号で運ばれた記号毎の高速フーリエ変換の遂行を含む。
この復調の結果、ＦＦＴモジュール６２６は１つまたはそれ以上のフレームを発生し、これらはＰＨＹモジュール６０２へ送られる。これらのフレームは、ペイロードデータ及びプロトコルヘッダ（１つまたは複数の）のような情報を運ぶことができる。受信すると、ＰＨＹコントローラ６０２はこれらのフレームを処理する。これは、若干のＰＨＹ層ヘッダフィールドを除去し、フレームの残余の部分をＭＡＣコントローラ６０３へ渡すことを含むことができる。
図６に示すように、デバイス６００は更に、１つまたはそれ以上のアッパープロトコル層６０５を含む。これらの層は、例えば、ユーザアプリケーションを含むことができる。従って、アッパー層６０５は遠隔デバイスと情報を交換することができる。これは、ＭＡＣコントローラ６０３とプロトコルデータユニットを交換する１つまたは複数の層６０５を含む。ＭＡＣコントローラ６０３自体は、ＰＨＹコントローラ６０２及びトランシーバ６０４と共に動作して、対応するワイヤレス信号を送受信する。
図６のデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの何れかの組合せで実現することができる。例えば、アップコンバータ６１８、送信増幅器６２０、受信増幅器６２４、及びダウンコンバータ６２２は、増幅器、ミキサ、及びフィルタのようなエレクトロニクスを含むことができる。更にデバイス６００の実施の形態は、走査モジュール６０６、ＩＦＦＴモジュール６１４、ゼロ埋めモジュール６１６、及びＦＦＴモジュール６２６のような種々のモジュールを実現するために、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むことができる。更に、本発明の実施の形態においては、メモリ（図示してない）内に格納されている命令（即ち、ソフトウェア）を実行するマイクロプロセッサのようなプロセッサ（１つまたは複数の）を使用して、デバイス６００内の種々の構成要素の動作を制御することができる。例えば、ＰＨＹコントローラ６０２及びＭＡＣコントローラ６０３のような構成要素は、主として１つまたはそれ以上のプロセッサ上で動作するソフトウェアを通して実現することができる。
図６のアーキテクチャの一実施の形態を図７に示す。この図は、本発明の一実施の形態により実現されている端末デバイスを示している。図７に示すように、この実施の形態はプロセッサ７１０、メモリ７１２、及びユーザインタフェース７１４を含む。更に、図７の実施の形態は、ＯＦＤＭトランシーバ６０４及びアンテナ６１０を含む。これらの構成要素は、図６に関して上述したようにして実現することができる。しかしながら、図７の実施の形態は、他のワイヤレス技術を支援する異なるトランシーバを含むように変更することができる。
プロセッサ７１０は、デバイスの動作を制御する。図７に示すように、プロセッサ７１０はトランシーバ６０４に結合されている。プロセッサ７１０は、各々がメモリ７１２内に格納されているソフトウェア命令を実行することができる１つまたはそれ以上のマイクロプロセッサを用いて、例えば、コンピュータシステムとして実現することができる。
メモリ７１３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及び／またはフラッシュメモリを含み、データ及びソフトウェアコンポーネント（モジュールとも称する）の形状で情報を格納する。これらのソフトウェアコンポーネントは、プロセッサ７１０が実行可能な命令を含む。種々の型のソフトウェアコンポーネントをメモリ７１２内に格納することができる。例えば、メモリ７１２は、トランシーバ６０４の動作を制御するソフトウェアコンポーネントを格納することができる。また、メモリ７１２は、ＰＨＹコントローラ６０２、ＭＡＣコントローラ６０３、及び１つまたは複数のアッパープロトコル層６０５の機能を与えるソフトウェアコンポーネントを格納することができる。
更に、メモリ７１２は、ユーザインタフェース７１４を通しての情報の交換を制御するソフトウェアコンポーネントを格納することができる。図７に示すように、ユーザインタフェース７１４もプロセッサ７１０に結合されている。ユーザインタフェース７１４は、ユーザとの情報の交換を容易にする。図７は、ユーザインタフェース７１４がユーザ入力部分７１６とユーザ出力部分７１８とを含むことを示している。
ユーザ入力部分７１６は、ユーザが情報を入力できるようにする１つまたはそれ以上のデバイスを含むことができる。これらのデバイスの例は、キーパッド、タッチスクリーン、及びマイクロホンを含む。ユーザ出力部分７１８は、ユーザがデバイスから情報を受けることができるようにする。従って、ユーザ出力部分７１８は、ディスプレイ、及び１つまたはそれ以上のオーディオスピーカ（例えば、ステレオスピーカ）、及びスピーカを駆動するためのオーディオプロセッサ及び／または増幅器のような種々のデバイスを含むことができる。ディスプレイの例は、カラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及びカラービデオディスプレイを含む。
図７に示す要素は、種々の技術に従って結合させることができる。このような技術の１つは、１つまたはそれ以上のバスインタフェースを通してのトランシーバ６０４、プロセッサ７１０、メモリ７１２、及びユーザインタフェース７１４の結合を含む。更に、これらの各構成要素は、取外し可能な及び／または再充電可能な電池パック（図示してない）のような電源に結合されている。
VII． 結論
以上に本発明の種々の実施の形態を説明したが、これらは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。例えば、ＭＢＯＡ通信を含む幾つかの例を説明したが、他の短距離及び長距離通信技術も本発明の範囲内にある。更に、本発明の技術は、ＯＦＤＭ以外の信号伝送技術にも使用することが可能である。
従って、当業者ならば、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、形状及び細部に種々の変化を考案できることが明白であろう。従って、本発明の範囲は上述した実施の形態の何れによっても限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものであることを理解されたい。
動作環境の例を示す図である。 ＭＢＯＡスーパーフレームフォーマットの例を示す図である。 Ａ及びＢは、通信シナリオの例を示す図である。 本発明の実施の形態によるデバイス動作のフロー図である。 本発明の実施の形態によるデバイス動作のフロー図である。 本発明の実施の形態によるワイヤレス通信デバイスアーキテクチャの例のブロック図である。 本発明の実施の形態によるワイヤレス通信デバイスの実施の形態のブロック図である。

Claims (46)

  1. 反復する時間期間の第１の部分中に第１のデータストリームのデータを送信するステップを含み、上記第１のデータストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、
    上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を送信するステップを更に含み、上記制御情報は上記第１のデータストリームの識別子を含み、
    上記第１のデータストリームの識別子を所定の時間間隔の間保留し、上記時間間隔中は上記保留された識別子を使用して第２のデータストリームを上記少なくとも１つの遠隔デバイスへ送信することを禁止するステップを更に含み、上記時間間隔は上記第１のデータストリームの終了の直後に続くものであり、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする方法。
  2. 上記時間間隔は、上記反復する時間期間の２つまたはそれ以上が連続して続いたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコン期間内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 上記反復する時間期間の第１の部分は、データ転送期間内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 上記反復する時間期間は、マルチバンドＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）スーパーフレームであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 上記所定の時間間隔は、mMaxLostBeaconsであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 上記第２の部分は、上記反復する時間期間内における上記第１の部分に先行していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 反復する時間期間の第１の部分中に第１のデータストリームのデータを送信し、また上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を送信するように構成されている送信機を備え、上記第１のデータストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、上記制御情報は上記第１のデータストリームの識別子を含み、
    所定の時間間隔の間上記第１のデータストリームの識別子を保留し、上記時間間隔中は上記保留された識別子を使用して第２のデータストリームを上記少なくとも１つの遠隔デバイスへ送信することを禁止するように構成されているコントローラを更に備え、上記時間間隔は上記第１のデータストリームの直後に続くものであり、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする装置。
  9. 上記時間間隔は、上記反復する時間期間２つまたはそれ以上が連続して続いたものであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 上記識別子は、分散保留プロトコル情報要素（ＤＲＰ ＩＥ）内に含まれていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  11. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコン期間内にあることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  12. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコンスロットであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  13. 上記反復する時間期間の第１の部分は、データ転送期間内にあることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  14. 上記反復する時間期間の第１の部分は、１つまたはそれ以上の媒体アクセススロットを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  15. 上記反復する時間期間は、マルチバンドＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）スーパーフレームであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  16. 上記所定の時間間隔は、mMaxLostBeaconsであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  17. 上記第２の部分は、上記反復する時間期間内における上記第１の部分に先行していることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  18. コンピュータプログラムにおいて、コンピュータシステム内のプロセッサをワイヤレス通信デバイス内において動作可能にするコンピュータプログラムロジックが記録されているコンピュータ使用可能媒体を備え、上記コンピュータプログラムロジックは、
    上記プロセッサを動作可能にし、反復する時間期間の第１の部分中に第１のデータストリームのデータを送信させる命令を供給するプログラムコードを含み、上記第１のデータストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、
    上記プロセッサを動作可能にし、上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を送信させる命令を供給するプログラムコードを更に含み、上記制御情報は上記第１のデータストリームの識別子を含み、
    上記プロセッサを動作可能にし、所定の時間間隔の間上記第１のデータストリームの識別子を保留させ、上記時間間隔中は上記保留された識別子を使用して第２のデータストリームを上記少なくとも１つの遠隔デバイスへ送信することを禁止させるプログラムコードを更に含み、上記時間間隔は上記第１のデータストリームの終了の直後に続くものであり、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とするコンピュータプログラム。
  19. 反復する時間期間の第１の部分中にデータストリームのデータを受信するステップを含み、上記第１のデータストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、
    上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を受信するステップを更に含み、上記制御情報は上記第１のデータストリームの識別子を含み、
    上記データストリームの識別子が上記第２の部分から所定の時間間隔の間失われるまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すステップを更に含み、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする方法。
  20. 上記反復する時間期間の第２の部分中にストリーム終了通知を受信するまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すステップを更に含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  21. 上記時間間隔は、上記反復する時間期間の２つまたはそれ以上が連続して出現する長さであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  22. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコン期間内にあることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  23. 上記反復する時間期間の第１の部分は、データ転送期間内にあることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  24. 上記反復する時間期間は、マルチバンドＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）スーパーフレームであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  25. 上記所定の時間間隔は、mMaxLostBeaconsであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  26. 上記第２の部分は、上記反復する時間期間内における上記第１の部分に先行していることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  27. 反復する時間期間の第１の部分中にデータストリームのデータを受信し、また上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を受信するように構成されている受信機を備え、上記データストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、上記制御情報は上記データストリームの識別子を含み、
    上記データストリームの識別子が上記反復する時間期間の第２の部分から所定の時間間隔の間失われるまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すように構成されているコントローラを更に備え、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする装置。
  28. 上記コントローラは更に、上記反復する時間期間の第２の部分中にストリーム終了通知を受信するまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すように構成されている、
    ことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  29. 上記時間間隔は、上記反復する時間期間の２つまたはそれ以上が連続して続いたものであることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  30. 上記識別子は、分散保留プロトコル情報要素（ＤＲＰ ＩＥ）内に含まれていることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  31. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコンスロットであることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  32. 上記反復する時間期間の第１の部分は、データ転送期間内にあることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  33. 上記反復する時間期間の第１の部分は、１つまたはそれ以上の媒体アクセススロットを含むことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  34. 上記反復する時間期間は、マルチバンドＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）スーパーフレームであることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  35. 上記所定の時間間隔は、mMaxLostBeaconsであることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  36. 上記第２の部分は、上記反復する時間期間内における上記第１の部分に先行していることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
  37. コンピュータプログラムにおいて、コンピュータシステム内のプロセッサをワイヤレス通信デバイス内において動作可能にするコンピュータプログラムロジックが記録されているコンピュータ使用可能媒体を備え、上記コンピュータプログラムロジックは、
    上記プロセッサを動作可能にし、反復する時間期間の第１の部分中にデータストリームのデータを受信させる命令を供給するプログラムコードを含み、上記データストリームは少なくとも１つの遠隔デバイスに関連し、
    上記プロセッサを動作可能にし、上記反復する時間期間の第２の部分中に制御情報を受信させる命令を供給するプログラムコードを更に含み、上記制御情報は上記データストリームの識別子を含み、
    上記プロセッサを動作可能にし、上記データストリームの識別子が上記反復する時間期間の第２の部分から所定の時間間隔の間失われるまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すプログラムコードを更に含み、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とするコンピュータプログラム。
  38. 上記反復する時間期間の第２の部分中にストリーム終了通知を受信するまでは、上記データストリームはアクティブであると見做すように上記プロセッサを動作可能にするプログラムコードを更に含む、
    ことを特徴とする請求項３７に記載のコンピュータプログラム。
  39. 反復する時間期間の第１の部分を１つのデバイスに割当てて第１のデータストリームのデータを送信させるステップを含み、上記第１のデータストリームは上記デバイスと１つまたはそれ以上の遠隔デバイスとの間に存在し、
    上記反復する時間期間の第２の部分を上記デバイスに割当てて制御情報を送信させるステップを更に含み、上記制御情報は上記第１のデータストリームの識別子を含み、
    上記デバイスが第２のデータストリームのために上記識別子を送信することを禁止する時間間隔を確立するステップを更に含み、上記時間間隔は上記ユーザデータストリームの終了の直後に続くものであり、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする方法。
  40. 上記時間間隔は、上記反復する時間期間の２つまたはそれ以上が連続して続いたものであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  41. 上記反復する時間期間の第２の部分は、ビーコン期間内にあることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  42. 上記反復する時間期間の第１の部分は、データ転送期間内にあることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  43. 上記反復する時間期間は、マルチバンドＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）スーパーフレームであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  44. 上記所定の時間間隔は、mMaxLostBeaconsであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  45. 上記第２の部分は、上記反復する時間期間内における上記第１の部分に先行していることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  46. 反復する時間区間の第１の部分中に、少なくとも１つの遠隔デバイスに関連した第１のデータストリームのデータを送信する手段と、
    上記反復する時間区間の第２の部分中に、上記第１のデータのデータストリームの識別子を含む制御情報を送信する手段と、
    上記第１のデータストリームの識別子を、上記保留された識別子を使用した第２のデータストリームの送信が禁止される所定の時間間隔の間、保留する手段と、
    を具備し、
    上記時間間隔が上記第１のデータストリームの終了の直後に続くものであり、
    上記所定の時間間隔が少なくともmMaxLostBeaconsである、ことを特徴とする装置。
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