JP5068262B2 - ネットワークにおける無競合時間割当の管理 - Google Patents
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Description
第1局に対し割り当てられるタイムスロットは、第2局が第1局に、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認する肯定応答情報を送信する時間を含む。
第1局は、肯定応答情報に含まれる第2局からの要求を受信した後、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える。
第1局に対し割り当てられるタイムスロットは、ビーコン送信に含まれる時間基準から決定される。
時間基準からタイムスロットを決定することは、ビーコン送信における情報に基づき時間基準から測定されるタイムスロットの開始時点および終了時点を決定することを含む。
タイムスロットの一部は、許可情報が第2局によって受信されたタイムスロットと同じタイムスロットの一部を含む。
第1局は、第2局への送信のために連続したビーコン送信間の複数の不連続なタイムスロットを割り当てられる。
許可情報は、第1局から第2局への送信のヘッダ情報に含まれる。
第1局は、要求される時間量が前記タイムスロット中に利用可能であると判断した後、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える。
第1局は、第2局に許可される時間量を示す。
第1局に対し割り当てられるタイムスロットの一部の間、第2局から第1局に送信される情報は、第1局から第2局へのデータ・フローを維持するために使用される情報を含む。
第1局に対し割り当てられるタイムスロットの一部の間、第2局から第1局に送信される情報は、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認するために使用される肯定応答情報を含む。
各局が様々な電力線環境下で、信頼性を有し、かつ、より高いデータレートで動作することを可能とする。電力線通信システムや周期的に変化するチャネル障害による影響を受ける他の媒体において使用可能なチャネル適応機構を提供する。高水準の保証されたサービス品質(QoS)を提供することができる。送信局がその割り当てられる時間の幾らかを受信局に与えることを可能とすることによって、無競合時間割当のより効果的な使用を可能とする。
図1に示すように、ネットワーク構成100は、複数の通信局(たとえば、コンピュータ装置または音声映像装置)が互いに通信する共有通信媒体110を備えている。通信媒体110は、たとえば、同軸ケーブル、非シールド・ツイスト・ペア、または電力線などの1つ以上の種類の物理的通信媒体を含むことができる。さらに、ネットワーク構成100は、ブリッジまたはリピータのような装置を含むことができる。通信局は、所定の物理(PHY)層および媒体アクセス制御(MAC)層通信プロトコルを使用して互いに通信する。MAC層は、データ・リンク層の副層であり、開放型システム間相互接続(OSI)ネットワーク・アーキテクチャ標準に従ってPHY層とのインタフェースを提供する。ネットワーク構成100は、様々なネットワークトポロジー(たとえば、バス型、ツリー型、スター型、メッシュ型)のうちのいずれかを有することができる。通信局は、それぞれの局のハードウェアで動作するソフトウェア・アプリケーションからの要求に基づいて互いに通信する。
層プロトコルを使用する古い装置と互換性を有することを可能とするために、複数のMAC層プロトコルの共存を使用することができる。幾つかの実施形態では、デュアル・モード(DM)装置は、第1プロトコルを使用する古いシングル・モード(SM)装置と通信することが可能であり、第1プロトコルまたは第2プロトコルのいずれかを使用する他のDM装置と通信することが可能である。使用されるプロトコルは、ネットワークの設定時に、または、装置がネットワークに参加したときに決定される通信モードによって設定される。たとえば、局104A,104Bは、MAC−Aを使用するネットワーク・インタフェース・モジュール108を含んでいる。局102A、102B、および102Cは、決定された通信モードに応じて、MAC−AまたはMAC−Bのいずれかを使用可能なネットワーク・インタフェース・モジュール106を含んでいる。
送信時の時間基準に関連する様々な局に割り当てられるタイムスロットにおいて、AC線サイクルの特定の位相領域に対して最適化された一貫したチャネル適応が使用されることが可能となる。さらに、CCoは、局が使用可能なタイム・スタンプを含んだ情報をビーコン送信時に提供し、CCoに位置するマスター・ネットワーク・クロックに対してローカルのクロックを同期させる。
データと通信媒体を通じて送信される信号波形との間の変換を行うネットワークインタフェースモジュールの部分を実装するために、様々な通信システム・アーキテクチャのうちのいずれかを用いることが可能である。局上で動作するアプリケーションは、このネットワーク・インタフェース・モジュールとの間でセグメントによるデータの提供および受信を行う。「MACプロトコル・データ・ユニット」(MPDU)は、輸送するようMAC層がPHY層に求めたオーバヘッドおよびペイロードのフィールドを含む情報のセグメントである。MPDUは、送信されているデータの種類に基づき、様々なフォーマットのうちのいずれかを有することが可能である。「PHYプロトコル・データ・ユニット(PPDU)」は、電力線を介して送信されるMPDUを表わす、変調された信号波形のことである。
。MPDUは、スクランブル化、エラー訂正符号化、およびインタリーブ化などの処理を実行するために、符号化モジュール320へ送られる。
間の干渉(たとえば、システム300、通信媒体304またはその両方の不完全性に起因する)を緩和するため、後処理モジュール326は、シンボルの最後の部分のコピーであるサイクリック・プレフィックスを使用して各シンボルを拡張することができる。また、後処理モジュール326は、シンボル集合内のシンボルの部分集合にパルス整形窓を適用し(たとえば、2乗余弦窓または他の種類のパルス整形窓を使用して)、シンボルの部分集合を重ね合わせることなど、他の機能を実行することもできる。
ネットワーク内の様々な局は、様々な目的で定期的なビーコン送信を生成することができる。CCoからBSSの各局への反復ビーコン送信は、中央ビーコン(CB)送信と呼ばれる。任意の2つの通信中の局間の電力線チャネル特性が許せば、各局は、CB送信間の期間、互いに通信することができる。
この情報は、帯域の共有を調整するようにネットワーク内の各局によって使用される。ビーコン・ペイロードは、次の3種類のスケジューリング情報を搬送する。
・ビーコン領域情報
・持続性スケジューリング情報
・非持続性スケジューリング情報。
・現行スケジュールのカウントダウン(CSCD)
・予約スケジュールのカウントダウン(PSCD)。
に、CCoは、このスケジュールに示すPSCDおよびCSCDの値を有するスケジュールBを含むBENTRYを含む(予告されたスケジュールは図4で影付きの部分である)。CCoは、別々のBENTRYによりスケジュールAおよびスケジュールBの両方を送信する選択肢を有するが、スケジュールAの送信はもはや不要である。
り、終了時点までにその送信を終了する必要がある。送信局は、CB送信を受信していないものの、現在有効なスケジュール情報(スケジュール持続性による)を有する場合、割り当てられたタイムスロット中に送信を開始することができる。
・対応するMPDUにおいて全PBが正しく受信されたこと(SACKT=0b00)。・対応するMPDUにおいて全PBがエラーを伴って受信されたこと、または、対応するMPDUが検出されないこと(SACKT=0b01)。
・対応するMPDUにおいて、良好なBPと不良なBPとの混在が見られること(SACKT=0b11)。この場合、SACK情報フィールド(SACKI)が存在する。このフィールドには、MPDU内の各PBの受信状態を示すビットマップが含まれる。
上述のように、様々な技術を使用して共有の通信媒体の変動するチャネル特性を考慮に入れることができる。MAC−Aプロトコルのような、CCoを含まない通信プロトコルを使用して通信する局の場合、1つの局のチャネル適応機能が他局のチャネル適応機能と対話を行うことによって、周期的に変動するチャネルの複数の位相領域の各々に対し異なるチャネル適応を割り当てることができる。これについては、2004年2月26日に出願の「周期的に変動するチャネルに同期されたチャネル適応(Channnel Adaptation Synchronized to Periodically Varying Channel)」と題する米国特許出願第10/787,544号に記載されている。これを引用によって本明細書に援用する。MAC−Bプロトコルのような、CCoを含む通信プロトコルを使用して通信する局の場合、周期的に変動するチャネルに対するビーコン送信の同期に基づいてチャネル適応を行うことができる。この場合、周期的に変動するチャネルの位相を個々の局が直接検出する必要はなく、局は受信したビーコン送信に従ってチャネル適応を行う。
CCoは、BSSの局に分散型の時間基準を提供するために用いられる、ネットワーク・クロックを含む。CCoは、CB送信時にネットワーク・クロックから生成されるタイム・スタンプを送信する。たとえば、このタイム・スタンプは、CCoの25MHzのネットワーク・クロックのエッジ(たとえば、立ち上がりエッジ)により増分するカウンタ値による32ビット値であることが可能である。ビーコン間隔およびスケジュールを含むネットワークのタイミングは、全て、このネットワーク・クロックから導き出される。各局はローカルな時間基準(たとえば、デジタル位相ロック・ループ)をネットワーク・クロックと同期させる。CB送信の送信の開始(たとえば、プレアンブルの開始)は、タイム・スタンプ値の近くで(たとえば、1マイクロ秒未満)発生する。
チャネル推定は、PHY層の動作を適合させて最適な性能を提供するように電力線チャネルの特性を測定する手順である。
・各キャリアで使用される1つ以上の変調方法を指定するトーン・マップの選択。任意の所定のキャリアはビーコン間隔内で異なる時に異なる変調を使用することができる。
・FEC率の選択
・ガード間隔長の選択
・特定のトーン・マップ、FEC率およびガード間隔設定が適用されるビーコン間隔内での間隔の選択。
チャネル推定の結果は、CCoに報告され、CFPのタイムスロット割当に使用される。CCoは、送信局と受信局との間の通信のための時間を割り当て、チャネル推定を実行することができる。次に、CCoは、CFPの局に割り当てられるタイムスロットのスケジュールを決定または更新する際に、このチャネル推定情報を使用する。
定する。このガイドラインは次のいずれを含んでもよい。
・CPのデフォルトのトーン・マップは、競合期間のいずれにおいて使用されてもよい。・デフォルトのトーン・マップを除き、間隔は繋がっていない(重複していない)。
・送信機は、様々なトーン・マップを使用して複数の間隔の間の境界に跨るPPDUペイロードを有するPPDUを送信することはできない。
・受信機は、指示したトーン・マップに基づいて完全なPPDUの搬送に十分な長さの間隔を指定する。
・現在の間隔の定義は、CERメッセージにより搬送される。
・現在の間隔の定義は、受信局から最後のCERメッセージが受信されて30秒間経過すると失効する。
幾つかの実施形態では、局は「逆許可」手順をサポートする。この手順によって、送信局が自身の無競合割当時間の一部を受信局に割り当てることが可能となるので、受信局は送信局にデータを送信することができる(つまり、逆チャネルを介して)。この手順は、たとえば、受信局によって決定されるようなチャネル特性の変化に応答して、更新済みのトーン・マップを送信局に送信するために使用され得る。
て、SACK応答610または612により送信される情報を後続のSOFに含め、個別のSACK応答の必要性を回避することも可能である。
Claims (26)
- ネットワークにおいて局間で通信する方法であって、
複数の局間の送信を調整する調整局から反復ビーコン送信を提供する工程と、
前記ビーコン送信のうちの1つ以上によって第1局に対し割り当てられるタイムスロット中に第1局から第2局に送信する工程と、
第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える情報を第1局から送信する工程と、を備え、
第1局に対し割り当てられるタイムスロットは、第2局が第1局に、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認する肯定応答情報を送信する時間を含む、方法。 - 第2局が送信の許可を受信した前記タイムスロットの一部は、第2局が肯定応答情報を送信する前記時間よりも長い請求項1記載の方法。
- 第1局は、肯定応答情報に含まれる第2局からの要求を受信した後、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える請求項1記載の方法。
- 肯定応答情報は、情報の複数のセグメントのうちのいずれが第2局によって正常に受信されたかと、情報の複数のセグメントのうちのいずれが第1局によって再送信される必要があるかとを指定する情報を含む請求項1記載の方法。
- 前記タイムスロットの一部において第2局から送信される情報は、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認する肯定応答情報以外の情報である請求項1記載の方法。
- 第1局に対し割り当てられるタイムスロットは、ビーコン送信に含まれる時間基準から決定される請求項1記載の方法。
- 時間基準は、前記ビーコン送信が受信される時点を含む請求項6記載の方法。
- 時間基準からタイムスロットを決定することは、前記ビーコン送信における情報に基づき時間基準から測定されるタイムスロットの開始時点および終了時点を決定することを含む請求項6記載の方法。
- 第1局は第2局に、第2局が送信を許可されるタイムスロットの一部を指定する許可情報を送信する請求項1記載の方法。
- 前記タイムスロットの一部は、許可情報が第2局によって受信されたタイムスロットと同じタイムスロットの一部を含む請求項9記載の方法。
- 前記タイムスロットの一部は、許可情報が第2局によって受信されたタイムスロットの後続のタイムスロットの一部を含む請求項9記載の方法。
- 第1局は、第2局への送信のために連続したビーコン送信間の複数の不連続なタイムスロットを割り当てられる請求項9記載の方法。
- 前記タイムスロットの一部は、許可情報が第2局によって受信されたタイムスロットの後続のタイムスロットの一部を含む請求項12記載の方法。
- 許可情報は、第1局から第2局への送信のヘッダ情報に含まれる請求項9記載の方法。
- 第1局は、要求される時間量を含む第2局からの送信を受信した後、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える請求項1記載の方法。
- 第1局は、前記要求される時間量が前記タイムスロット中に利用可能であると判断した後、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える請求項15記載の方法。
- 第1局は、最初に第2局からの要求を受信することなく、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える請求項1記載の方法。
- 第1局は、第2局に許可される時間量を示す請求項17記載の方法。
- 第2局は、前記与えられた時間の未使用部分を放棄して第1局に戻す請求項18記載の方法。
- 第1局に対し割り当てられる前記タイムスロットの一部の間、第2局から第1局に送信される情報は、第1局から第2局へのデータ・フローを維持するために使用される情報を含む請求項1記載の方法。
- 第1局に対し割り当てられる前記タイムスロットの一部の間、第2局から第1局に送信される情報は、第2局に送信される信号を準備するために第1局によって使用される適応情報を含む請求項20記載の方法。
- 適応情報は、前記信号の複数のキャリアの各々に対し使用される変調の種類を指定するマップを含む請求項21記載の方法。
- 第1局に対し割り当てられる前記タイムスロットの一部の間、第2局から第1局に送信される情報は、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認するために使用される肯定応答情報を含む請求項20記載の方法。
- 第1局に対し割り当てられるタイムスロット中に第2局が第1局から送信の許可を受信しないことに応じて、第2局によって受信される調整局からの前記ビーコン送信のうちの1つ以上にしたがって、他局との競合に基づいて割り当てられるタイムスロット中に第2局から第1局に送信する工程をさらに含む請求項1記載の方法。
- 第1局によって受信される調整局からの前記ビーコン送信のうちの1つ以上に基づいて決定されるタイムスロット中に第1局から第2局に送信することは、第1局および第2局の一方または両方において先のビーコン送信を正常に受信しなかった後、同先のビーコン送信より前のビーコン送信に含まれる情報に基づいて決定されたタイムスロット中に第1局から第2局に送信することを含む請求項1記載の方法。
- 局間で通信するシステムであって、
複数の局間の送信を調整する反復ビーコン送信を提供するように構成された調整局と、
前記ビーコン送信のうちの1つ以上によって第1局に対し割り当てられるタイムスロット中に第2局に送信し、かつ、第1局に対し割り当てられるタイムスロットの少なくとも一部の間、第2局に送信の許可を与える情報を送信するように構成された第1局とを備え、
第1局に対し割り当てられるタイムスロットは、第2局が第1局に、第1局から第2局への情報の正常な送信を確認する肯定応答情報を送信する時間を含む、システム。
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