JP5384618B2 - メッシュ・ノードのための省電力についての方法及び装置 - Google Patents

Description

米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張

特許についての本願は、本願の譲受人に譲渡され、これにより本明細書の参照によって明示的に組み込まれ、２００８年４月３０日に出願され、 “Methods and Apparatus for Power Saving for Mesh Nodes”と表題された米国仮出願番号６１／０４９、１６４に対して優先権を主張する。

本開示は、概してメッシュ・ネットワークに関する。より具体的には、本開示は、メッシュ・ネットワークにおけるトラフィックの配信の間の省電力に関する。

８０２．１１は、ワイヤレス・ネットワークの伝送方法を規定するＩＥＥＥスタンダードのセットである。８０２．１１のいくつかのバージョンは、家、オフィス、及びいくつかの商業施設におけるワイヤレス接続性を提供する。ＩＥＥＥスタンダードは、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ等のバージョンを含む。ＩＥＥＥ８０２．１１ｓは、メッシュ・ネットワークについてのＩＥＥＥ８０２．１１改正のドラフトである。メッシュ・ネットワークは、複数のホップがトラバースされる必要があり得る、拡張されたアド・ホック（ad-hoc）・ネットワークを作ることで、どのようにワイヤレス・デバイスを相互接続するかを決定する。

現在のメッシュ・ネットワークにおいて、メッシュ・ノードは、ピア・メッシュ・ノードに接続した状態の間、省電力モードに入ることが許可されることができる。省電力メッシュ・ノードは、それらが各ビーコンを伝送する度、アウェイク・ウィンドウを開始する。省電力でピア・メッシュ・ノードについてバッファされたトラフィックは、ビーコンにおいて、メッシュ・トラフィック・インジケーション・メッセージ（ＴＩＭ：traffic indication message）フィールドを通って表される。省電力メッシュ・ノードが、受信されたビーコンにおいて、そのＴＩＭビット・セットに気付く場合、それは、ピア局（ＳＴＡ）のアウェイク・ウィンドウの間（たとえ、それが眠っている状態であっても、また）、サービス期間（service period）を開始する。バッファされたトラフィックは、このサービス期間の間に配信される。

現在の省電力方法に関する一つの問題は、省電力メッシュ・ノードは省電力メッシュ・ノードのピアの全てからビーコンを受信する必要があり、その伝送のビーコン及び周波数の期間の間、極めて長い起動時間（wake time）という結果になる可能性がある。だが、一方で、殆どの時間、ＴＩＭビットは、どんな方法にせよセットされないだろう。従って、ノード要求無しにデータ伝送が、全てのピア・ノードからのビーコンを受信し、検査することを許可する省電力方法を有することが望ましい。

下記は、そのような態様の基本的な理解を提供するために、一つまたはそれ以上の態様の簡略化された要約を提示する。この要約は、全ての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、全ての態様のキーまたは重要な要素を特定せずまた、任意または全ての態様の範囲を描画しないことが意図される。その唯一の目的は、後に表されるより詳細な記載への前置きのような簡略化された型において、一つまたはそれ以上の態様のいくつかの概念を表すことになっている。

いくつかの態様に従って、ピア・ノードからデータを受信する方法は、起動期間のスケジュールをピア・ノードに通知することと、少なくともスケジュールされた起動期間の間、起動していることと、スケジュールされた起動期間の間にピア・ノードからデータを受信することと、を備える。

いくつかの態様において、メッシュ・ネットワークにおける省電力ノードにデータを伝送する方法は、省電力ノードから起動スケジュールを取得することと、スケジュールされた起動期間の間に省電力ノードにデータを伝送することと、を備える。

いくつかの態様において、メッシュ・ノードとして動作する装置は、プロセッサと、省電力モジュールと、を備え、省電力モジュールは、メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有することを表すフレームを生成し、伝送する開始フレーム生成器を備え、メッシュ・ノードは、起動期間の間にデータを受信するために利用可能である。

いくつかの態様において、メッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置は、起動期間のスケジュールを、一つまたはそれ以上のピア・メッシュ・ノードに送る手段と、各スケジュールされた起動期間に先立って、受信ウィンドウ開始フレームを伝送する手段と、スケジュールされた起動期間の間、メッシュ・ネットワークにおいて、一つまたはそれ以上の他のノードからデータを受信する手段と、を備える。

いくつかの態様において、メッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置は、送り先メッシュ・ノードに関連付けられ、次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを検出する手段と、チャネル・アクセス・メカニズムに従った起動期間が通信チャネルにアクセスする間に送り先メッシュ・ノードにデータを伝送する手段と、を備える。

前述及び関連する文末の達成を目的として、一つまたはそれ以上の態様は、下文に十分に記載された特徴、及び特許請求の範囲で特に示される特徴を含む。下の記載及び添付された図面は、ひとつまたはそれ以上の態様のいくらかの例示的な特徴を詳細に示している。これらの特徴は、しかしながら、種々の態様の原理を用い得る数例の種々の方法を示し、この記載は、全てのそのような態様及びそれらに相当する物を含むことが意図される。

開示された態様は、下文に、添付された図と共に記載され、開示された態様を図示し、限定しないように提供され、同様の記号表示は同様の要素を示す。
図１は、種々の開示された態様に従ったメッシュ・ネットワークの例である。 図２は、種々の開示された態様に従った例示的なメッシュ・ノードを描画する。 図３は、種々の開示された態様に従った省電力モジュールを描画する。 図４は、種々の開示された態様を描画するタイミング・ダイアグラムである。 図５は、種々の開示された態様に従ったデータ送信を描画したフローチャートである。 図６は、種々の開示された態様が実装され得るワイヤレス通信デバイスを描画する。 図７は、種々の態様に従った、メッセージを受信し、処理するためのシステムを描画する。 図８は、種々の態様に従った、メッセージを受信し、処理するための他のシステムを描画する。

発明の詳細な説明

種々の態様は、図面に関連してここに記載される。下の記載において、説明の目的について、多くの明細書の詳細は、一つまたはそれ以上の態様の十分な理解を提供するために示される。しかしながら、そのような態様は、これらの明細書の特徴無しで実行され得る
ということが明確であり得る。

この書類にて用いられているように、用語「構成要素」、「モジュール」、「システム」等は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行におけるソフトウェアのような、しかし限定されないコンピュータ読み取り可能なエンティティを含むことを意図される。例えば、構成要素は、しかし限定されない、プロセッサ上で実行する処理、プロセッサ、オブジェクト、実行、実行のスレッド、プログラム、及び／またはコンピュータであり得る。説明する目的で、計算デバイス上で実行するアプリケーション、及び計算デバイスは、構成要素であることができる。一つまたはそれ以上の構成要素は、処理の中に存在することができ、及び／または、実行のスレッド、及び構成要素は、一コンピュータ上にローカライズされ、及び／または二つまたはそれ以上のコンピュータ間に割り当てられる。その上、これらの構成要素は、その上に記憶された種々のデータ構造を有する種々のコンピュータ読み取り可能な媒体から実行できる。構成要素は、ローカルシステム、割り当てられたシステムにおける、及び／または、信号といったようなもので他のシステムと共にインターネットのようなネットワークの至る所の他の構成要素と相互に作用する一構成要素からのデータのような例えば一つまたはそれ以上のデータ・パケットを有する信号に従ったローカル処理及び／または遠隔処理といったようなもので通信し得る。

その上、種々の態様は、ワイヤード端末またはワイヤレス端末であることができる端末に関連して本明細書に記載される。端末はまた、システム、デバイス、サブスクライバ・ユニット、サブスクライバ局、移動局、モバイル、モバイル・デバイス、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザー端末、端末、通信デバイス、ユーザー・エージェント、ユーザー・デバイス、またはユーザー装置（ＵＥ）と呼ばれることができる。ワイヤレス端末は、携帯電話、衛星電話、コードレス電話、セッション・イニシエーション・プロトコル（ＳＩＰ：session initiation protocol）ホン、ワイヤレス・ローカル・ループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、個人用の携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス接続能力を有する手持ちデバイス、計算デバイス、またはワイヤレス・モデムに結合される他の処理デバイスであり得る。その上、種々の態様は、基地局に関連して本明細書に記載される。基地局は、ワイヤレス端末と通信するために利用され、また、アクセス・ポイント（ＡＰ）、ノードＢ、またはいくつかの他の技術として呼ばれ得る。

さらに、用語「または」は、排他的（exclusive）な「または」というよりも、むしろ非排他的（inclusive：包括的）な「または」を意味するということが意図される。すなわち、特に他に規定が無ければ、または文脈から明らかである、フレーズ「ＸはＡまたはＢを用いる」は、任意の自然な非排他的順列（natural inclusive permutation）を意味することが意図される。すなわち、フレーズ「ＸはＡまたはＢを用いる」は、任意の以下の例によって満たされる。ＸはＡを用いる、ＸはＢを用いる、またはＸはＡ及びＢを用いる。加えて、本明細書及び添付した特許請求の範囲で用いられる冠詞「a」及び「an」は、概して、特に他に規定が無ければ「一つまたはそれ以上」または単数形が対象になる文脈から明らかであることを意味することが解釈されるべきである。

本明細書記載の技術は、８０２．ｘｘワイヤレスＬＡＮ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）及び任意の他の短距離、または長距離のワイヤレス通信技術のような、ピア・トゥ・ピア（例えば、モバイル・トゥ・モバイル）アド・ホック・ネットワーク・システムが用いられ得る。更に、これらの技術及びネットワークは、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ及び他のシステムのような種々のワイヤレス通信システムと組み合わせて用いられ得る。用語「システム」及び「ネットワーク」は、しばしば交換できるように用いられ得る。ＣＤＭＡシステムは、汎用地上無線接続（ＵＴＲＡ：Universal Terrestrial Radio Access）、ｃｄｍａ２０００（登録商標）等のような無線技術を実装し得る。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）及び他の種々のＣＤＭＡを含む。更に、ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５及びＩＳ−８５６スタンダードをカバーする。ＴＤＭＡシステムは、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標）：Global System for Mobile Communications）のような無線技術を実装し得る。ＯＦＤＭＡネットワークは、次世代ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ：Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１（ＷｉＦｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭＡ（登録商標）等のような無線技術を実装し得る。ＵＴＲＡ及びＥ−ＵＴＲＡは、汎用移動通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）は、ダウンリンク上でＯＦＤＭＡを用い、アップリンク上でＳＣ−ＦＤＭＡを用いるＥ−ＵＴＲＡを用いるＵＭＴＳの公開である。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、及びＧＳＭは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と名付けられた機関からの書類に記載されている。加えて、ｃｄｍａ２０００及びＵＭＢは、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と名付けられた機関からの書類に記載されている。

特徴の種々の態様は、多くのデバイス、構成要素、モジュール等を含み得るシステムに関して表され得る。種々のシステムが、追加のデバイス、構成要素、モジュール等を含み、及び／または、図に関連して議論されたデバイス、構成要素、モジュール等の全てを含み得ないということが理解され、正しく理解される。これらのアプローチの組み合わせはまた、用いられ得る。

一態様において、ワイヤレス・ディストリビューション・システム（ＷＤＳ：wireless distribution system）に基づいたＩＥＥＥ８０２．１１を含み、メッシュ・サービスを介して通信するメッシュ・ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１リンクを介して相互接続される二つまたはそれ以上のノードとして定義され得る。メッシュ・ネットワークは、ノード間のデータ、音声、及び命令の道順を決める方法である。それは、送り先に届くまでのノードからノードへの「ホッピング」による、壊れたまたはブロックされたパスの周りの再構成、及び連続的な接続について許可する。ノードが全て互いに接続されているメッシュ・ネットワークは、完全にネットワークに接続されている。メッシュ・ネットワークは、構成要素部全てが、複数のホップを介して、互いに接続することができる他のネットワークとは異なる。メッシュ・ネットワークは、アド・ホック・ネットワークの一つのタイプとして見られることができる。

メッシュ・ネットワークは、自己回復する。これは、ノードが壊れる、または接続が悪くなる場合でさえ、ネットワークは、動作し続けることができるということを意味する。結果として、とても信頼できるネットワークが形成され得る。このコンセプトは、ワイヤレス・ネットワーク、ワイヤード・ネットワーク、及びソフトウェア相互作用に適用することができる。

図１は、本明細書に記載のメカニズム、及び技術が実装することができる例示的なメッシュ・ネットワーク１００を描画する。メッシュ・ネットワーク１００は、ＭＰ１０２、ＭＰ１０４、及びＭＰ１０６のような複数のメッシュ・ポイント（ＭＰ）を含み得る。各メッシュ・ポイントは、メッシュ・リンク（ＭＬ）を取って、他のメッシュ・ポイントに（ワイヤードまたはワイヤレス・リンクを通って）リンクまたは接続され得る。例えば、ＭＰ１０２及びＭＰ１０４は、メッシュ・リンク１０３を通ってリンクされる。同様に、ＭＰ１０４は、メッシュ・リンク１０５を通ってＭＰ１０６にリンクされる。メッシュ・ポイントは、メッシュ・サービスを用いて、ネットワーク、アクセス・ポイント（例えば、８０２．１１アクセス・ポイント）、他のネットワーク（例えば、ノン・メッシュ・ネットワーク）へのゲートウェイ、または任意の他の通信デバイスにおける他のデバイスと通信する単一のデバイスであることが可能であるということが留意される。単一のデバイスは、例えば、モバイル・ホン、ラップトップ、パーソナル・コンピュータ、手持ち式の通信デバイス、サテライト・ラジオ（satellite radio）、衛星利用測位システム、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）及び／または任意の他の適当なデバイスを含み得る。

図２は、メッシュ・ネットワークにおけるメッシュ・ポイントとして動作する例示的なデバイス２００を描画する。デバイス２００は、レシーバ２０２、デモジュレータ２０４、プロセッサ２０６、トランスミッタ２０８、モジュレータ２１０及びメモリ２１２を含み得る。レシーバ２０２は、信号を受信し、それに対して、フィルタ、増幅、ダウンコンバート等のような典型的な動作を実行する。レシーバ２０２は、チャネル推定について、受信した信号をデモジュレートし、プロセッサ２０６にそれらを提供するデモジュレータ２０４にデジタル化されたサンプルを提供し得る。プロセッサ２０６は、レシーバ２０２によって受信された情報を解析し、トランスミッタ２０８によって、伝送についての情報を生成するように構成され得る。プロセッサ２０６は、更に、デバイス２００の一つまたはそれ以上の構成要素を制御するように構成され得る。メモリ２１２は、デバイス２００の他の構成要素によって用いられる情報を記憶し得る。

デバイス２００は、更に、ピア・メッシュ・ノードと接続している状態の間、メッシュ・ポイントが省電力モードに入ることを可能にする省電力モジュール２１４を備える。メッシュ・ネットワークにおいて、ビーコンとして知られる大きな情報フレームは、各メッシュ・ノードによって周期的に伝送される。ビーコンは、種々の目的について用いられ得る。例えば、ビーコンは、予想（prospective）メッシュ・ノードが、それが接続し得る他のデバイスを知ることを可能にする。他の例として、ビーコンはまた、メッシュ・ノードは、省電力ノードであり得る他のノードに伝送されるデータを有するというインジケータを含み得る。多くのピア・ノードからのビーコンをモニタすることは、省電力モードにおけるノードについての時間消費である。例示的な態様に従って、省電力モジュールは、周期的にビーコンを送信し、受信する負荷の大きいタスク無しの省電力モードの間、メッシュ・ポイントがピア・メッシュ・ノードに接続した状態であることを許可するように動作可能である。図３は、種々の態様に従った省電力モジュール３００を描画する。

省電力モジュール３００は、スケジューラ３１０、受信ウィンドウ開始フレーム生成器３２０、及びバック・オフ計算器３３０を含み得る。スケジューラ３１０は、他のメッシュ・ネットワーク・メンバと共に起動時間スケジュールを交換するように構成され得る。いくつかの態様において、スケジュール情報は、メッシュ・ネットワークに加わる際に提供される。従って、各ノードは、接続された省電力ノードの起動スケジュールを認識する。省電力ノードがデータを受けるように利用可能であるということは、起動ウィンドウ（また、受信ウィンドウまたは起動期間として本明細書で言及される）の間である。

受信ウィンドウ開始フレーム生成器３２０は、各起動ウィンドウに先立って、受信ウィンドウ開始（ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔ）フレームを生成し、伝送し得る。ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは、実質的にビーコンのサイズよりも小さい。その結果、伝送メッシュ・ノード及び受信メッシュ・ノードについての追加の電力を抑制する。いくつかの態様に従って、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは中でも、次に来る起動ウィンドウの長さを表す期間インジケータを含み得る。長さは、例えば、時間の期間、スロットの数、及び／またはいくつかの他の単位のような種々の単位において表され得る。

いくつかの態様に従って、ビーコンは、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームに加えて送信され得る。ビーコンは、例えば、メッシュに加わって、他のメッシュ・ノードの位置を特定することを望む新しいノードによって用いられ得る。ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは、スケジュールされた起動ウィンドウの開始に先立った任意の時間において伝送され得る。いくつかの例示的な態様に従って、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは、起動ウィンドウがノードのビーコンが伝送された時間に対応するように伝送され得る。例えば、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは、ターゲット・ビーコン伝送時間（ＴＢＴＴ）の間の途中で伝送され、または、ＴＢＴＴにおいて終了するようにスケジュールされ得る。

いくつかの態様において、通信チャネル上の他のトラフィックの効果を緩和するために、起動ウィンドウは、固定されたバックオフとして定義され得る。すなわち、各ノードは、固定された時間の間隔というよりもむしろ、固定された時間スロットの数としてその起動ウィンドウを定義し得る。

衝突を最小限に抑える、及び／または避けるために、バックオフ・スロット計算器３３０は、伝送データに先立ったデータによって用いられるバックオフを決定するように構成され得る。いくつかの態様に従って、ノードはランダム数を生成し、伝送に先立って、ランダムなスロットの数だけ待ち得る。ランダム数は、送り先ノードのバックオフ・スロット長さよりも小さい、または等しいものであるべきである。各ノードについてのバックオフ・スロット長さは、メッシュ・ネットワークを接続する場合、お互いのノードに共有される。

上に記載されるように、ビーコンは、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームに加えて伝送され得る。いくつかの態様に従って、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームは、ビーコンへの変化のトラックを保つカウンタフィールド（counter field）を備え得る。従って、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームを受信するノードは、開始フレームウィンドウにおけるカウンタフィールドが、ビーコンへの変化がなされていることを表す場合、プローブ反応を受信する、またはビーコンをレビューするのみであるだろう。

図４は、受信ウィンドウ開始フレームを用いる、データ伝送の例を描画するタイミング・ダイアグラムである。ノードＡ４０１及びＢ４０３は、メッシュ・ネットワークのメンバーであり得る。４０２に描画されるように、ノードＡ４０１は、ノードＢ４０３についてのデータを有している。ノードＡ４０１は、メッシュ・ネットワークの初期化、またはその後のいくつかの時間の間（例えば、セット・アップのプロセス及び／またはメッシュ・ネットワークを接続する間）に交換された情報に基づくノードＢ４０３の起動スケジュールを認識する。

ノードＢ４０３は、周期的なＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレーム４０４を伝送し得る。これらのフレームは、起動期間または受信ウィンドウ（Ｒｘウィンドウ）４０６が次に来るということを表す。いくつかの態様において、開始フレームは、直ちに、起動期間の前に来る。他の態様において、開始フレームは、起動期間が特定の時間で次に起こるであろうということを他のノードに与え得る。さらに他の態様において、起動期間は、ＲｘＷｉｎＳｔａｒｔフレームによって先行されない。図４に描画されるように、ノードＡ４０１は、次の利用可能な起動期間の間、そのバッファされたデータをノードＢ４０３に配信する。

図５は、メッシュ・ノードの起動期間の間の例示的なデータ交換方法を描画するフローチャートである。このプロセスは、第１のノードが第２のノードに伝送されるデータを有している場合、行なわれ得る。５０２に描画されるように、第２のノードへの伝送についてバッファされたデータを有するノードは、第２のノードからの受信ウィンドウ開始フレームについての通信チャネルをモニタする。このフレームは、受信ノードは、伝送を受信するために利用可能であり、起動されるということを表す。受信ノードによって伝送される起動ウィンドウ開始フレームが無い場合、伝送ノードは、その起動ウィンドウの開始において、起動されるということを単純に仮定する。

５０４に描画するように、受信ウィンドウ開始フレームを検出すると、伝送ノードは、その伝送の開始に先立って、時間の予め決められた期間の間、チャネルをリッスン（listen）し得る。すなわち、伝送ノードは、通信チャネルが、伝送の開始に先立ったフレーム送信間隔ＡＩＦＳまたはバックオフのような予め決められた時間の間、アイドル状態かどうかをセンスする。受信ノードによって起動ウィンドウ開始フレームが伝送されない場合、伝送ノードは、少なくとも起動ウィンドウの開始までその伝送を遅らせる。伝送の前に来るバックオフは、スケジュールされた起動ウィンドウの開始に先立って開始され得る。しかしながら、伝送それ自身は、その時点で受信ノードが起動されるということを保障するために、起動ウィンドウの開始の後に開始し得る。該して、伝送ノードは、拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）のようなチャネルへのアクセスを管理するチャネル・アクセス・ルールに従う。

５０６に描画するように、チャネルが、予め決められた時間の間、アイドル状態であるとすぐに、伝送ノードは、いつ伝送を開始するかを決定するためにバックオフ・カウントを開始し得る。バックオフ・カウントは、０から送り先ノードの固定されたバックオフ期間の間のランダムな時間スロットの数であり得る。従って、伝送ノードは、伝送チャネル上にそのデータをセットすることに先立って、指定された時間スロット数が経過するのを待つ。伝送に先立って、バックオフ期間を待つことは伝送のエラーを最小限に抑制する。伝送を望む各ノードは、伝送を開始するべきタイム・スロットを表すランダム数を選択し得る。

伝送が、そのバックオフ・カウントを実行している間、他のデバイスが伝送を開始し得ることが可能である。例えば、より小さいランダム数を選択するデバイスは、伝送ノードが、そのバックオフ・カウントを終える前に、伝送を開始し得る。５０８に描画するように、伝送ノードは、チャネルをモニタし続け、伝送ノードのバックオフ・カウントの間、他のデバイスが伝送を開始したかどうかを判定する。５１０に描画するように、他のデバイスが伝送を開始した場合、伝送ノードは、伝送が終わるまでそのカウントを停止する。

５１２に描画するように、伝送ノードのバックオフ・カウント、または他のデバイスの伝送の終了の間、他のデバイスが伝送を開始してない場合、伝送ノードは、そのバックオフ・カウントを続け得る。５１４に描画するように、完了したら、伝送デバイスは、そのデータを受信ノードに向かうことになっている通信チャネル上にセットする。

図６は、例えばメッシュ・ポイント２００（図２）及び／または３００（図３）を実装するために、メッシュ・ノードとして用いられ得るワイヤレス通信デバイス６００を描画する。ワイヤレス通信デバイス６００は、本明細書記載の一つまたはそれ以上の構成要素及び機能と関連付けられた処理機能を実行するためのプロセッサ構成要素６５０を含んでいる。プロセッサ構成要素６５０は、単一または複数のプロセッサのセットまたはマルチ・コア・プロセッサのセットを含むことができる。更に、処理構成要素６５０は、集積処理システム及び／または割り当てられた処理システムとして実装されることができる。

ワイヤレス通信デバイス６００は更に、例えば、プロセッサ構成要素６５０によって実行されるアプリケーションのローカル・バージョンを記憶するためのメモリ６５２を含む。メモリ６５２は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びその組み合わせを含むことができる。

更に、ワイヤレス通信デバイス６００は、本明細書に記載のようなハードウェア、ソフトウェア、及びサービスを利用する一つまたはそれ以上のパーティとの通信の確立及び保持を提供する通信構成要素６５４を含んでいる。通信構成要素６５４は、ワイヤレス通信デバイス６００と、通信ネットワークの至る所に配置されるデバイス、及び／またはワイヤレス通信デバイス６００に連続的、または局所的に接続されるデバイスのような外部デバイスとの間の通信のみならず、ワイヤレス通信デバイス６００上の構成要素間の通信を実行し得る。

加えて、ワイヤレス通信デバイス６００は更に、ハードウェア及びソフトウェアの任意の適切な組み合わせであることができ、本明細書記載の態様に関連して用いられる情報、データベース及びプログラムの大容量の記憶を提供するデータ記憶６５６を含み得る。例えば、データ記憶６５６は、現在実行されていないアプリケーションについてのデータ倉庫であり得る。

ワイヤレス通信デバイス６００は加えて、ワイヤレス通信デバイス６００のユーザーから入力を受信し、ユーザーへの提供のための出力を生成するように動作できるユーザー・インタフェース６５８を含み得る。ユーザー・インタフェース６５８は、キーボード、ナンバー・パッド、マウス、タッチ・センシティブ・ディスプレイ、ナビゲーション・キー、ファンクション・キー、マイクロホン、音声認識構成要素、ユーザーからの入力を受信することができる任意の他のメカニズム、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これに限定されない一つまたはそれ以上の入力デバイスを含み得る。更に、ユーザー・インタフェース構成要素６５８は、ディスプレイ、スピーカ、ハプティック・フィードバック・メカニズム（haptic feedback mechanism）、プリンタ、ユーザーからへの出力を表すことができる任意の他のメカニズム、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これに限定されない一つまたは以上の出力デバイスを含む。

図７を参照することで、ワイヤレス・メッシュ・ネットワークにわたって受信されたメッセージを受信し、処理するシステム７００が図示される。例えば、システム７００は、レシーバ、トランスミッタ、モバイル・デバイス等の中に少なくとも部分的に属することができる。システム７００が、プロセッサ、ソフトウェアまたはその組み合わせ（例えばファームウェア）によって実装される機能を表す機能性ブロックであることができる機能性ブロックを含んでいるように表されるということが正しく理解される。システム７００は、結合して動作できる電気構成要素の論理グループ７０２を含んでいる。例えば、論理グループ７０２は、一つまたはそれ以上のピア・メッシュ・ノードに、起動期間のスケジュールを送る手段を含むことができる（７０４）。論理グループ７０２はまた、各スケジュールされた起動期間に先立って、受信ウィンドウ開始フレームを伝送する手段を含むことができる（７０６）。論理グループ７０２は更に、スケジュールされた起動期間の間、メッシュ・ネットワークにおいて、一つまたはそれ以上の他のノードからのデータを受信する手段を含むことができる（７０８）。

ところで、図８を参照すると、ワイヤレス・メッシュ・ネットワークにわたって受信されたメッセージを受信し、処理する他のシステム８００が図示される。例えば、システム８００は、レシーバ、トランスミッタ、モバイル・デバイス等の中に少なくとも部分的に属することができる。システム８００が、プロセッサ、ソフトウェアまたはその組み合わせ（例えばファームウェア）によって実装される機能を表す機能性ブロックであることができる機能性ブロックを含んでいるように表されるということが正しく理解される。システム８００は、結合して動作できる電気構成要素の論理グループ８０２を含んでいる。例えば、論理グループ８０２は、送り先メッシュ・ノードと関連付けられる受信ウィンドウ開始フレームを検出する手段を含むことができる。受信ウィンドウ開始フレームは、次に来る起動期間を表している（８０４）。論理グループ８０２はまた、通信チャネルにアクセスするように用いられるチャネル・アクセス・メカニズムに従った、起動期間の間、送り先ノードへのデータの伝送手段を含む（８０６）。

本明細書に開示された実施形態に関連して記載された種々の例示的な論理、論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリート・ハードウェア部品、または、本明細書で記載された機能を実行するように設計されたこれらの組み合わせによって実施され、または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであって良いが、これに代わるものでは、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステート・マシンであり得る。プロセッサはまた、計算デバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連係した一つまたはそれ以上のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成として実装され得る。加えて、少なくとも一つのプロセッサは、上で記載されたような、一つまたはそれ以上のステップ及び／または行為を実行するように動作することができる一つまたはそれ以上のモジュールを含み得る。

更に、本明細書に開示された態様に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップ及び／または行為は、直接、ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、またはその二つの組み合わせにおいて具体化され得る。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で既知である他の形のあらゆる記憶媒体に存在し得る。例となる記憶媒体は、記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようなプロセッサに結合されることができる。代替的に、記憶媒体は、プロセッサに不可欠であり得る。更に、いくつかの態様において、プロセッサと記憶媒体はＡＳＩＣ内にあっても良い。加えて、このＡＳＩＣはユーザー装置内にあっても良い。あるいは、プロセッサと記憶媒体は、ディスクリート部品としてユーザー装置内にあっても良い。加えて、いくつかの態様において、方法またはアルゴリズムのステップ及び／または行為は、コード及び／または命令の一つまたは任意の組み合わせまたは、セットとして、コンピュータ・プログラム製品に取り込まれ得る機械読み取り可能な媒体、及び／またはコンピュータ読み取り可能な媒体上に存在し得る。

一つまたはそれ以上の態様において、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせ内に実装され得る。ソフトウェアに実装された場合、機能は、コンピュータ読み取り可能な媒体に、記憶され、または、一つまたはそれ以上の命令またはコードとして伝送され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、一箇所から他の場所へのコンピュータ・プログラムの転送を促進する任意のメディアを含んでいるコンピュータ記憶メディア及び通信メディアを含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされることができる任意の入手可能な媒体であり得る。例のため、そして例に限らず、そのようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶、磁気ディスク記憶、または他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態において、望ましいプログラム・コード手段を運び、記憶することができ、コンピュータによってアクセスされることができる任意の他の媒体を備えることができる。また、任意のつながりは、コンピュータ読み取り可能媒体と称され得る。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバー、または、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、及びマイクロ波のようなワイヤレス技術を用いる他の遠隔ソース、から伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、及びマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書に用いたように、ディスク（disk）及びディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、及びブルーレイ（登録商標）ディスク、を含み、ディスク（disk）は大抵磁気的にデータを再生し、ディスク（disc）は光学的またはレーザーでデータを再生する。上の組み合わせは、また、コンピュータ読み取り可能な媒体の範囲の中に含まれるべきである。

前の開示が例示的な態様及び／または実施形態について議論すると同時に、種々の変化及び変形例は、添付された特許請求の範囲によって明らかなように記載された態様及び／または実施形態の範囲を逸脱せずに、本明細書を行えることができるということが留意されるべきである。その上、たとえ、記載された態様及び／または実施形態の要素が、単数形で記載され、請求され得るとはいえ、複数形は、単数形への限定が明確に述べられている場合を除いて、予期される。加えて、任意の態様及び／または実施形態の全てまたは一部は、別の方法で述べられる場合を除いて、他の任意の態様及び／または実施形態の全てまたは一部と共に利用され得る。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］起動期間のスケジュールをピア・ノードに通知することと、
少なくとも前記スケジュールされた起動期間の間、起動していることと、
スケジュールされた起動期間の間に前記ピア・ノードからデータを受信することと、
を備えるピア・ノードからデータを受信する方法。
［２］受信ウィンドウ開始フレームは、各スケジュールされた起動期間に先立って伝送される［１］の方法。
［３］前記ノードは、メッシュ・リンクによって接続される［１］の方法。
［４］前記ピア・ノードによってビーコンが伝送されない［２］の方法。
［５］各起動期間は、固定された時間スロット（timeslot）数として定義される［１］の方法。
［６］各起動期間は、固定された時間期間として定義される［１］の方法。
［７］前記受信ウィンドウ開始フレームは、前記次に来る起動期間の長さを識別する長さフィールドを備える［２］の方法。
［８］前記長さは、時間の単位で表される［７］の方法。
［９］前記長さは、バックオフ・スロットの数として表される［７］の方法。
［１０］ビーコンを周期的に伝送することを更に備え、
前記ビーコンは、前記伝送メッシュ・ノードについての情報を備え、
前記受信ウィンドウ開始フレームは、実質的に、前記ビーコンのサイズよりも小さい［２］の方法。
［１１］前記受信ウィンドウ開始フレームは、前記ビーコンが最近の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える［２］の方法。
［１２］前記ビーコン変化フィールドは、各有意（significant）なビーコン変化の後、アップデートされるカウンタ値を備える［１１］の方法。
［１３］省電力ノードから起動スケジュールを取得することと、
スケジュールされた起動期間の間に前記省電力ノードにデータを伝送することと、
を備えるメッシュ・ネットワークにおける省電力ノードにデータを伝送する方法。
［１４］前記起動期間は、固定されたバックオフ・スロット数である［１３］の方法。
［１５］前記省電力ノードは、各スケジュールされた起動期間に先立って受信ウィンドウ開始フレームを伝送する［１３］の方法。
［１６］前記省電力ノードは、他のメッシュ・ノードからビーコンを受信しようと試みない［１３］の方法。
［１７］メッシュ・ノードとして動作する装置であって、
プロセッサと、
省電力モジュールと、
を備え、
前記省電力モジュールは、メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有することを表すフレームを生成し、伝送する開始フレーム生成器を備え、
前記メッシュ・ノードは、前記起動期間の間にデータを受信するために利用可能である装置。
［１８］前記省電力モジュールは、更に、
他のメッシュ・ノードと起動期間情報を交換するスケジューラと、
前記メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有すること、及びデータを受信するために利用可能であることを表す前記フレームを生成する受信ウィンドウ開始フレーム生成器と、
を備える［１７］の装置。
［１９］前記起動期間は、固定された時間スロット数として定義される［１７］の装置。
［２０］前記起動期間は、固定された時間期間数として定義される［１７］の装置。
［２１］前記フレームは、前記次に来る起動期間の長さを識別する長さフィールドを備える前記次に来る起動期間を表す［１７］の装置。
［２２］前記長さは、時間の単位で表される［１９］の装置。
［２３］前記長さは、時間スロットの数として表される［１９］の装置。
［２４］前記メッシュ・ノードについての情報を備えるビーコンを生成するビーコン生成器を更に備え、
前記メッシュ・ノードが起動状態であることを表す前記フレームは、実質的に、前記ビーコンのサイズよりも小さい［１７］の装置。
［２５］前記メッシュ・ノードが起動状態であることを表す前記フレームは、前記ビーコンが最近の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える［１７］の装置。
［２６］前記ビーコン変化フィールドは、各重要なビーコン変化の後、アップデートされるカウンタ値を備える［２５］の装置。
［２７］プロセッサと、
送り先メッシュ・ノードに関連付けられ、次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを検出するレシーバと、
前記起動期間の間に前記送り先メッシュ・ノードにデータを伝送するトランスミッタと、
を備えるメッシュ・ノードとして動作する装置。
［２８］前記起動期間は、固定された時間スロット数である［２７］の装置。
［２９］起動期間のスケジュールを、一つまたはそれ以上のピア・メッシュ・ノードに送る手段と、
各スケジュールされた起動期間に先立って、受信ウィンドウ開始フレームを伝送する手段と、
前記スケジュールされた起動期間の間、前記メッシュ・ネットワークにおいて、一つまたはそれ以上の他のノードからデータを受信する手段と、
を備えるメッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置。
［３０］送り先メッシュ・ノードに関連付けられ、次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを検出する手段と、
通信チャネルにアクセスするチャネル・アクセス・メカニズムに従った前記起動期間の間に前記送り先メッシュ・ノードにデータを伝送する手段と、
を備えるメッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置。

Claims (24)

1. ピア・ノードからデータを受信する方法であって、
   第１ノードによって一つまたはそれ以上のスケジュールされた起動期間の各々に先立って次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを伝送することと、
   前記第１ノードについての情報を備えるビーコンを周期的に伝送することと、
   少なくとも前記スケジュールされた起動期間の間、起動していることと、
   スケジュールされた起動期間の間に前記ピア・ノードからデータを受信することと、
   を備え、
   前記受信ウィンドウ開始フレームは前記ビーコンが最後の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える、方法。
2. 前記ノードは、メッシュ・リンクによって接続される請求項１の方法。
3. 各起動期間は、固定された時間スロット（timeslot）数として定義される請求項１の方法。
4. 各起動期間は、固定された時間期間として定義される請求項１の方法。
5. 前記受信ウィンドウ開始フレームは、前記次に来る起動期間の長さを識別する長さフィールドを備える請求項１の方法。
6. 前記長さは、時間の単位で表される請求項５の方法。
7. 前記長さは、バックオフ・スロットの数として表される請求項５の方法。
8. 前記受信ウィンドウ開始フレームは、実質的に、前記ビーコンのサイズよりも小さい請求項１の方法。
9. 前記ビーコン変化フィールドは、各重要（significant）なビーコン変化の後、アップデートされるカウンタ値を備える請求項１の方法。
10. メッシュ・ネットワークにおける省電力ノードにデータを伝送する方法であって、
    第１ノードにおいて前記省電力ノードから次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを受信することであって、前記受信ウィンドウ開始フレームは前記省電力ノードによって一つまたはそれ以上のスケジュールされた起動期間の各々に先立って伝送される、受信ウィンドウ開始フレームを受信することと、
    前記省電力ノードについての情報を備えるビーコンを周期的に受信することと、
    スケジュールされた起動期間の間に前記省電力ノードに前記データを伝送することと、
    を備え、
    前記受信ウィンドウ開始フレームは前記ビーコンが最後の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える、方法。
11. 前記起動期間は、固定されたバックオフ・スロット数である請求項１０の方法。
12. メッシュ・ノードとして動作する装置であって、
    プロセッサと、
    省電力モジュールであって、前記省電力モジュールは、メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有することを表すフレームを生成し、伝送する開始フレーム生成器を備え、前記メッシュ・ノードは、前記起動期間の間にデータを受信するために利用可能である、省電力モジュールと、
    前記メッシュ・ノードについての情報を備えるビーコンを生成するビーコン生成器と、
    を備え、
    前記メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有することを表す前記フレームは前記ビーコンが最後の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える、装置。
13. 前記省電力モジュールは、更に、
    他のメッシュ・ノードと起動期間情報を交換するスケジューラと、
    前記メッシュ・ノードが次に来る起動期間を有すること、及びデータを受信するために利用可能であることを表す前記フレームを生成する受信ウィンドウ開始フレーム生成器と、
    を備える請求項１２の装置。
14. 前記起動期間は、固定された時間スロット数として定義される請求項１２の装置。
15. 前記起動期間は、固定された時間期間として定義される請求項１２の装置。
16. 前記次に来る起動期間を表す前記フレームは、前記次に来る起動期間の長さを識別する長さフィールドを備える請求項１２の装置。
17. 前記長さは、時間の単位で表される請求項１６の装置。
18. 前記長さは、時間スロットの数として表される請求項１６の装置。
19. 前記メッシュ・ノードが起動状態であることを表す前記フレームは、実質的に、前記ビーコンのサイズよりも小さい請求項１２の装置。
20. 前記ビーコン変化フィールドは、各重要なビーコン変化の後、アップデートされるカウンタ値を備える請求項１２の装置。
21. プロセッサと、
    送り先メッシュ・ノードに関連付けられ、次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを検出し、前記送り先メッシュ・ノードについての情報を備えるビーコンを周期的に受信するレシーバであって、前記受信ウィンドウ開始フレームは前記送り先メッシュ・ノードによって一つまたはそれ以上のスケジュールされた起動期間の各々に先立って送信される、レシーバと、
    スケジュールされた起動期間の間に前記送り先メッシュ・ノードにデータを伝送するトランスミッタと、
    を備え、
    前記受信ウィンドウ開始フレームは前記ビーコンが最後の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える、メッシュ・ノードとして動作する装置。
22. 前記起動期間は、固定された時間スロット数である請求項２１の装置。
23. メッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置であって、
    一つまたはそれ以上のスケジュールされた起動期間の各々に先立って、次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを伝送する手段と、
    前記メッシュ・ノードについての情報を備えるビーコンを周期的に伝送する手段と、
    前記スケジュールされた起動期間の間、前記メッシュ・ネットワークにおいて、一つまたはそれ以上の他のノードからデータを受信する手段と、
    を備える装置。
24. 次に来る起動期間を表す受信ウィンドウ開始フレームを受信する手段であって、前記受信ウィンドウ開始フレームは送り先メッシュ・ノードによって一つまたはそれ以上のスケジュールされた起動期間の各々に先立って伝送される、受信ウィンドウ開始フレームを受信する手段と、
    前記送り先メッシュ・ノードについての情報を備えるビーコンを周期的に受信する手段と、
    前記起動期間の間に前記送り先メッシュ・ノードにデータを伝送する手段と、
    を備え、
    前記受信ウィンドウ開始フレームは前記ビーコンが最後の伝送から変化したかどうかを表すビーコン変化フィールドを備える、メッシュ・ネットワークにおいてメッシュ・ノードとして動作する装置。

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