JP6778692B2 - リソースプロバイダおよびホームエリアネットワークとのインターリーブ通信 - Google Patents

Description

本開示は、広くはネットワーク形成に関し、特に、データネットワークおよびホームエリアネットワークとのインターリーブ通信に関する。

ホームエリアネットワークは、家庭またはその他の施設において資源（リソース）（例：電力）を消費する装置と、リソースの消費を監視および／または管理する装置との間で情報を通信するために用いることができる。公益事業会社およびそのほかの資源提供者（リソースプロバイダ）は、ホームエリアネットワークを用いて消費者によるリソースの消費を監視することができる。

ホームエリアネットワークは、リソースプロバイダが使用するデータネットワークとは別のネットワークで動作することができる。通常、ホームエリアネットワークとデータネットワークとの間で通信を提供する装置は、個別のネットワークからの個別のメッセージを処理してホームエリアネットワークおよびデータネットワーク双方からの情報を送受信するために複数の無線送受信機を必要とする。そのため、システムおよび方法は、単一の無線送受信機を使用しつつ、ホームエリアネットワークとの通信およびデータネットワークとの通信をインターリーブすることが望ましい。

ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）との通信およびデータネットワークとの通信をインターリーブするシステムおよび方法を開示する。データネットワークは、ＨＡＮおよびＨＡＮのリソース消費を管理するリソースプロバイダとの通信を行うことができる。例示的システムは、ＨＡＮに通信可能に接続された複数のクライアント装置と、これらクライアント装置またはＨＡＮコントローラに通信可能に接続されたゲートウェイ装置とを含む。ＨＡＮは、ホームエリアネットワークのサービスを受ける地理的エリアで消費されたリソースに関する情報を通信するよう構成されている。また、ゲートウェイ装置も、データネットワークを介してリソースプロバイダのサーバシステムに通信可能に接続される。データネットワークは、タイムスロットチャンネルホッピング（ＴＳＣＨ）プロトコルを用いて通信する装置を含むアドバンスド・メータリング・インフラストラクチャ・メッシュネットワークであってもよい。ある態様では、ゲートウェイ装置は、データネットワークの一部であるノードである。データネットワークをプライマリネットワーク、ＴＳＣＨプロトコルをプライマリプロトコルと考えることができる。ＨＡＮをセカンダリネットワークと考えることができる。ＨＡＮ内の装置は、任意のキャリアセンス多重アクセスプロトコルを含むことができるセカンダリプロトコルを用いて通信することができる。

ゲートウェイ装置は、単一のＴＳＣＨタイムスロット内でデータネットワークおよびＨＡＮの受信期間を切り替えることにより、データネットワークおよびＨＡＮのインターリーブ通信を受信するよう構成されている。通信は、ＴＳＣＨタイムスロットシーケンス内でインターリーブされる。ＴＳＣＨタイムスロットのＲＸ待機期間中、ゲートウェイ装置は、データネットワークからの通信を受信待機（リッスン）し、データネットワークからゲートウェイ装置による処理を必要とするメッセージの一部分を受信したか否かを判断する。ゲートウェイ装置がＲＸ待機期間中にデータネットワークからゲートウェイ装置による処理を必要とするメッセージの一部分を受信しなかった場合、ＴＳＣＨタイムスロットの第２の部分の期間中、ゲートウェイ装置はＨＡＮセカンダリネットワークからの通信をリッスンする。ゲートウェイ装置は、ＨＡＮセカンダリネットワークからゲートウェイ装置による処理を必要とするメッセージの一部分を受信したか否かを判断する。ゲートウェイ装置がＨＡＮセカンダリネットワークからゲートウェイ装置による処理を必要とするメッセージの一部分を受信したと判断した場合、ゲートウェイ装置はＨＡＮから残りのメッセージの受信を継続する。ＨＡＮからのメッセージの長さは異なっていてもよく、１以上のＴＳＣＨタイムスロットにわたることがある。一定のトリガ条件により、ゲートウェイ装置を元の状態に戻してデータネットワークからの通信をリッスンするようにすることができる。１以上のトリガ条件に応え、ゲートウェイ装置はデータネットワークからメッセージを受信したか否か再度判断することができる。

トリガ条件の一例に、新しいＴＳＣＨタイムスロットの開始がある。例えば、ゲートウェイ装置は、ＨＡＮから完全なメッセージを受信してメッセージの受信がＴＳＣＨタイムスロットの一部分の間に終了するようにしてもよい。次のタイムスロットにおけるＲＸ期間の開始が、ゲートウェイ装置にデータネットワークからの通信をリッスンさせるトリガ条件となってもよい。トリガ条件の別の例として、保証タイムスロットの開始がある。例えば、保証タイムスロットの開始の際、ゲートウェイ装置はＨＡＮからのメッセージ受信中であってもよい。保証タイムスロットの開始が、ゲートウェイ装置にＨＡＮからのメッセージの受信を中断させてデータネットワークからの通信のリッスンを開始させるトリガ条件となってもよい。

これらの例示的態様および特徴は、本発明を限定または定義するものではなく、本明細書に開示される発明概念の理解を助けるための例を示すものである。本発明のその他の態様、利点、および特徴は、本明細書全体を精読することにより明らかとなろう。

本開示のこれらならびにその他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、より良く理解される。

図１は、インターリーブメディアアクセス制御機能を実施する計算装置の例を示すネットワーク図である。

図２は、インターリーブメディアアクセス制御機能を実施するよう構成されたゲートウェイ装置の例を示す図である。

図３は、複数のメディアアクセス制御プロトコルを実施する単一の無線送受信機のプロトコルスタックの例を示す図である。

図４は、タイムスロットチャンネルホッピングパターンにおけるタイムスロットの配列を示す図である。

図５は、図４に示すタイムスロットのうちの一タイムスロットの例を示す図である。

図６は、インターリーブメディアアクセス制御機能を行うことができるタイムスロットチャンネルホッピングネットワークにおけるタイムスロットの例を示す図である。

図７は、インターリーブメディアアクセス制御機能を行うことができるタイムスロットチャンネルホッピングネットワークにおけるタイムスロットの例を示す代替図である。

図８は、インターリーブメディアアクセス制御機能を実施するプロセスを示すフローチャートである。

図９は、タイムスロットのシーケンスおよびこれらのタイムスロットにおいて実施されるインターリーブメディアアクセス制御機能の例を示す図である。

図１０は、タイムスロットのシーケンスおよびこれらのタイムスロットにおいて実施されるインターリーブメディアアクセス制御機能の代替例を示す図である。

図１１は、インターリーブメディアアクセス制御機能を実施する代替プロセスを示すフローチャートである。

データネットワークとホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）との間でインターリーブ通信を行うシステムおよび方法を提供する。データネットワークは、ＨＡＮと、このＨＡＮにおけるリソースの消費を監視するリソースプロバイダとの間における通信、およびデータネットワーク上のその他の装置間の通信を行うことができる。インターリーブ通信は、単一の無線送受信機を有するデュアルメディアアクセス制御（ＭＡＣ）ゲートウェイ装置により実現することができる。このゲートウェイ装置は、データネットワークおよびＨＡＮの双方と通信することができる。データネットワークをプライマリネットワーク（primary network）と呼び、ＨＡＮをセカンダリネットワーク（secondary
network）と呼ぶことができる。本明細書の態様によれば、データネットワークのノードは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４（ｅ）に定義される時間同期チャンネルホッピング（ＴＳＣＨ）プロトコルを用いて通信することができる。ＴＳＣＨプロトコルは、ゲートウェイ装置を含むデータネットワーク上の装置間の通信に、タイムスロットシーケンス（a series of timeslots）および複数のチャンネル周波数を用いる。ＴＳＣＨプロトコルにおいて、あるタイムスロット内に用いられない時間（time）が存在する場合がある。例えば、通信を受信待機する（リッスンする）データネットワークのノードが所定の期間に通信を受信しない場合、ノードは、そのタイムスロット内に受信される通信はなく、その所定の期間の終了と次の未使用のタイムスロットの開始を判断してもよい。ＨＡＮネットワークおよびデータネットワーク双方との通信は、ＴＳＣＨタイムスロットシーケンスにおける受信する期間（periods）を切り替えて、ＴＳＣＨタイムスロットの未使用部分の期間中にＨＡＮからの通信をリッスンすることによって実現することができる。データネットワークからの通信は、ノードが処理を要求されるデータネットワークからの１以上のメッセージの受信を含んでもよい。同様に、ＨＡＮからの通信は、ノードが処理を要求されるＨＡＮからの１以上のメッセージの受信を含んでもよい。ＴＳＣＨタイムスロットの未使用期間中におけるＨＡＮとのインターリーブ通信は、単一の無線送受信機を用いてＨＡＮネットワークおよびデータネットワークとの通信を可能とする。

例示的システムにおいては、ゲートウェイ装置は、ＨＡＮをデータネットワークに接続するよう設けられる。例えば、ＨＡＮは、住居、構造物、またはその他の適切な地理的アリア内の配電システムと関連付けられた複数の装置と通信可能にリンクしてもよい。本明細書において、「配電システム」という語句は、電力供給者（プロバイダ）のエンドユーザ、または住居、構造物、もしくはその他の地理的エリア等の地理的位置へ、電力を送るための装置、システム、および／またはその他の適切なインフラストラクチャの一群を指して用いられる。ＨＡＮは、ローカルエリア・ネットワークまたは広域ネットワーク等のより大規模なデータネットワークよりも少数のネットワーク装置（例：パーソナル・コンピュータ、モバイルコンピュータデバイス、その他）を含むことができる。ある態様において、ＨＡＮは、ＨＡＮの他の装置とワイヤレスで通信することができる低電力ネットワーク装置を含んでもよい。ＨＡＮは、任意の適切なネットワークプロトコルを用いて実施可能である。例えば、ＨＡＮは、任意のキャリアセンス多重アクセス（ＣＳＭＡ）ネットワークプロトコルを用いて実施することができる。ＨＡＮの実施に適切なネットワークプロトコルの非限定的な例として、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等がある。ＨＡＮの非限定的な例としては、電力線通信を介して実施されるＨｏｍｅＰｌｕｇネットワーク、同軸ケーブルを介して電気器具とネットワーク装置とのネットワーク接続を実施するＭｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｏｖｅｒ Ｃｏａｘ Ａｌｌｉａｎｃｅ（「ＭｏＣＡ」）ネットワーク、ＨｏｍｅＰＮＡ Ａｌｌｉａｎｃｅネットワーク等がある。ある態様において、ＨＡＮは、ＴＳＣＨネットワークプロトコルを用いて実施されてもよい。ＨＡＮにおいて用いられるネットワークは、セカンダリネットワークと呼ぶことができる。

ゲートウェイ装置は、ＨＡＮのサービスを受ける住居または構造物の内部もしくは近辺に設置されてもよく、ＨＡＮネットワークプロトコルを用いてＨＡＮと通信することができる。また、ゲートウェイ装置は、ＴＳＣＨネットワークプロトコルで動作するデータネットワークと通信することができてもよい。ゲートウェイ装置は、デュアルＭＡＣインターフェースを実装する、単一のワイヤレス送受信装置を含んでもよい。ＭＡＣインターフェースの一方はＨＡＮとの通信用に構成され、もう一方のＭＡＣインターフェースがデータネットワークとの通信用に構成されている。ゲートウェイ装置のプロセッサは、データネットワークの未使用タイムスロットの期間中、ＨＡＮからの通信データを受信することができる。例えば、ＴＳＣＨタイムスロットの開始時に、ゲートウェイ装置データネットワークからの通信をリッスンすることができる。ゲートウェイ装置がＴＳＣＨタイムスロットの第１の部分の期間中に着信メッセージを検出しない場合、ゲートウェイ装置は、ＴＳＣＨタイムスロットの第２の部分の期間中に、ＨＡＮからのメッセージをリッスンしてもよい。

本明細書において、「ヘッドエンドシステム」という語句は、複数の相互に接続された装置を含むデータネットワーク、またはその他のシステムにおいて、１以上の管理機能を行うために用いられる装置または一群の装置を指して用いられる。例えば、インテリジェント計測を用いる配電システムのヘッドエンドシステムは、配電システムのスマートメータ・インフラストラクチャと配電システムの１以上の上位データ処理システムとの間の通信および／またはデータ収集層を行うことができる。

よって、ゲートウェイ装置は、ＨＡＮとデータネットワークとの間の通信を行う。ある態様において、ゲートウェイ装置は、データネットワークの一部であるノードであってもよい。メータ装置は、サーバシステムに対し、データネットワークを介して、ＨＡＮのクライアント装置が消費した電力量を報告することができる。ＴＳＣＨタイムスロットシーケンスの間にデータネットワークとの通信およびホームエリアネットワークとの通信のリッスン期間を切り替えることによって、ゲートウェイ装置は、単一の無線送受信機を用いて二つの独立したネットワーク間で効果的に通信することができる。

これらの説明例は、読者に本明細書で検討する一般的な主題を紹介するためものであり、開示された概念の範囲を限定することを意図するものではない。以下、各種の追加的態様および例について、図面を参照して説明するが、図における類似の参照符号は類似の要素を示すものである。

本明細書で説明する特徴は、特定のハードウェアアーキテクチャまたはハードウェア構成に限定されるものではない。計算装置は、１以上の入力を条件として結果をもたらす構成要素の、任意の適切な配置を含むことができる。適切な計算装置は、保存されたソフトウェアにアクセスする、多目的マイクロプロセッサベースのコンピュータシステムを含む。このソフトウェアは汎用計算装置から特定用途計算装置までの計算システムをプログラムまたは構成するものであり、本発明の１以上の態様を実施する。計算装置のプログラムまたは構成に用いられるソフトウェアにおいて、任意の適切なプログラム、スクリプト、またはその他の種類の言語もしくは言語の組み合わせを用いて、本明細書の教示内容を実施してもよい。

次に図を参照すると、図１は、ゲートウェイ装置１０４ａを介してデータネットワーク１０６に通信可能に接続することができるＨＡＮ１００の例を示すネットワーク図である。ＨＡＮ１００は、ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂ、およびＨＡＮコントローラ１０３を含むことができる。ゲートウェイ装置１０４ａと共に、データネットワーク１０６は、メッシュネットワーク内に複数のノードを含んでもよく、これらはゲートウェイ装置１０４ｂ〜ｄと示される。ゲートウェイ装置１０４ｂ〜ｄは、それぞれ、対応するＨＡＮ（不図示）に接続することができる。

ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、ＨＡＮ１００に関連付けられた配電システムからの電力を消費する機能の管理、監視、または実行に関する、１以上のアプリケーションの実行に用いる装置を含むことができる。このようなクライアント装置１０２ａ，１０２ｂの非限定的な例として、電力消費を管理するプログラム可能サーモスタットや、電力消費に関する情報および関連付けられた電力消費の課金情報を表示する宅内ディスプレイ装置等がある。追加的な態様において、１以上のＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、分析、監視、表示、またはＨＡＮ１００を介したデータ通信の使用に加え、電力を消費して１以上の機械的機能またはその他の機能を実行する装置であってもよい。このような装置の非限定的な例として、給湯器、プールポンプ、空調装置（ただしこれに限らない）等、ＨＡＮ１００のサービスを受ける住居またはその他の構造物内で電力を消費して１以上の機械的機能を実行する装置がある。ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂ、およびＨＡＮコントローラ１０３は、相互に、またゲートウェイ装置１０４ａと、ワイヤレスで通信することができる。上述したように、ＨＡＮ１００内における通信およびゲートウェイ装置１０４ａとの通信は、任意の適切なＣＳＭＡネットワークプロトコルによって行うことができる。

ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、ＨＡＮコントローラ１０３に通信可能に接続することができる。ＨＡＮコントローラ１０３は、ＨＡＮ１００とＨＡＮ１００から独立したゲートウェイ装置１０４ａとの間でデータを通信するよう構成された、任意の適切な計算装置を含むことができる。ＨＡＮコントローラ１０３は、アプリケーションプロセッサによって実行可能なプログラムコードを記憶するメモリ装置にアクセス可能またはこれを含むことができるアプリケーションプロセッサを含んでもよい。ＨＡＮコントローラ１０３のアプリケーションプロセッサは、ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂとゲートウェイ装置１０４との間で電力消費情報を通信することができる。複数のＨＡＮコントローラ１０３は、それぞれ、集合住宅のユニットであり対応するＨＡＮ１００を有する構造物を監視することができる。説明のため、ＨＡＮコントローラ１０３がＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂに通信可能に接続されるＨＡＮ１００を図示しているが、その他の態様も可能である。例えば、説明のため、ＨＡＮコントローラ１０３はＨＡＮ１００に含まれるものとして図示しているが、代替的な態様においては、ＨＡＮコントローラ１０３は、ＨＡＮ１００から独立していてもよい。また、代替的な態様は、ＨＡＮコントローラ１０３を使用することのないＨＡＮ１００を含んでもよい。この態様では、ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、ＨＡＮコントローラ１０３を用いることなく、ゲートウェイ装置１０４ａと直接通信する。ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、電力消費情報を監視するメータ装置を含んでもよく、それぞれの電力消費情報をゲートウェイ装置１０４に直接通信することができる。ある態様において、ゲートウェイ装置１０４ａ〜ｄは、ＨＡＮ１００およびＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂの電力消費情報を監視、収集、または管理する計測情報を含んでもよい。

ゲートウェイ装置１０４ａは、この情報を、ＨＡＮコントローラ１０３からサーバシステム１０８へ、データネットワーク１０６を介して通信することができ、このデータネットワークは、ＴＳＣＨプロトコルを用いたアドバンスド・メータリング・インフラストラクチャ（ＡＭＩ）メッシュネットワークとして実施される。サーバシステム１０８の非限定的な例が、ＨＡＮ１００のサービスを受ける住居、構造物、またはその他の地理的エリアへ電力を供給する配電ネットワークのヘッドエンドシステムである。ゲートウェイ装置１０４ａは、データネットワーク１０６の残りの部分とＨＡＮ１００との間の通信を行う。データネットワーク１０６は、ゲートウェイ装置１０４とサーバシステム１０８との間の通信チャンネルを提供することができる。通信チャンネルは、ＨＡＮゲートウェイ装置１０４ａとサーバシステム１０８との間で信号を通信可能な任意の適切な手段を含むことができる。適切な通信媒体の例として、イーサネット（登録商標）・ケーブル、無線データ通信、電力線通信（「ＰＬＣ」）に用いる電力ケーブル（ただしこれに限らない）等がある。電力線通信は、公益事業会社から地理的エリアにおける建築物への電力の提供に用いられるケーブルを介した信号の通信を含むことができる。データネットワーク１０６は、任意の適切なネットワークトポロジーを用いて構成することができ、例としては、メッシュネットワーク（上記）、リングネットワーク、星状ネットワーク、バスネットワーク（ただしこれに限らない）等がある。データネットワーク１０６は、ゲートウェイ装置１０４ｂ〜ｄとして図示されるその他のノードを含んでもよい。

本明細書に開示された態様において、ゲートウェイ装置１０４ａは、複数のＭＡＣインターフェースを実装する単一の無線送受信機を介して、ＨＡＮ１００およびデータネットワーク１０６の残りの部分の双方と通信することができる。図２は、ネットワークインターフェース２０８，２１０を介して二つのＭＡＣインターフェースを実装する単一の送受信装置２２０を有するゲートウェイ装置１０４ａの例を示すブロック図である。

ゲートウェイ装置１０４ａａは、プロセッサ２０２を含むことができる。プロセッサ２０２の非限定的な例として、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、状態機械、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他の適切な処理装置がある。プロセッサ２０２は、１を含む任意の数の処理装置を含むことができる。プロセッサ２０２は、メモリ装置２０４等の非一時的なコンピュータ可読媒体に通信可能に接続することができる。プロセッサ２０２は、コンピュータ実行可能なプログラム命令を実行する、および／またはメモリ装置２０４に記憶された情報にアクセスすることができる。

メモリ装置２０４は、プロセッサ２０２により実行されるとプロセッサ２０２に本明細書に記載の動作を行わせる命令を記憶することができる。メモリ装置２０４は、プロセッサにコンピュータ可読命令を与えることができる、電子、光学、磁気、またはその他のメモリ装置（ただしこれに限らない）等の、コンピュータ可読媒体であってもよい。このような光学、磁気、またはその他のメモリ装置の非限定的な例としては、リードオンリー（「ＲＯＭ」）装置、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）装置、磁気ディスク、磁気テープ、もしくはその他の磁気ストレージ、メモリチップ、ＡＳＩＣ、構成されたプロセッサ、光学メモリ装置、またはコンピュータプロセッサが命令を読み取ることのできるその他の任意の媒体がある。命令は、任意の適切なコンピュータプログラム言語で記述されたコードからコンパイラおよび／またはインタプリタによって生成されたプロセッサ固有の命令を含んでもよい。適切なコンピュータプログラム言語の非限定的な例としては、Ｃ言語、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｐｅｒｌ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＡｃｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ、等がある。

また、ゲートウェイ装置１０４ａは、バス２０６を含んでもよい。バス２０６は、ゲートウェイ装置１０４ａの１以上の構成要素を通信可能に接続することができる。図２において、プロセッサ２０２、メモリ装置２０４、およびバス２０６は、それぞれ独立して互いに通信する構成要素として図示されているが、その他の実施例も可能である。例えば、プロセッサ２０２、メモリ装置２０４、およびバス２０６は、それぞれ、ゲートウェイ装置１０４ａに設けることのできるプリント基板またはその他の適切な装置の、プログラムコードを記憶し実行する構成要素であってもよい。

また、ゲートウェイ装置１０４ａは、バス２０６を介してプロセッサ２０２と記憶メモリ装置２０４とに通信可能に接続された送受信装置２２０を含むことができる。送受信装置２２０の非限定的な例としては、ＲＦ送受信機、およびその他のワイヤレスで信号を送受信する送受信機がある。また、ＨＡＮクライアント装置１０２ａ，１０２ｂは、ＨＡＮコントローラ１０３またはゲートウェイ装置１０４ａとの通信のための送受信装置を含むことができる。送受信装置２２０は、少なくとも二つのＭＡＣインターフェースを実装し、それぞれアンテナ２０８，２１０を介してデータネットワーク１０６およびＨＡＮ１００と通信することができる。説明のため、複数のアンテナ２０８，２１０を図示しているが、他の態様では、単一のアンテナでデータネットワーク１０６およびＨＡＮ１００と通信可能な送受信装置２２０を含んでもよい。ゲートウェイ装置１０４ａは、単一の送受信装置２２０を用い、同じまたは別のネットワークプロトコルを介してデータネットワーク１０６およびＨＡＮ１００と通信することができる。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、アンテナ２１０を介して、ＣＳＭＡプロトコル（例：ＺｉｇＢｅｅ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４）を用いるよう構成されたＨＡＮ１００と通信することができ、ゲートウェイ装置１０４ａは、アンテナ２０８を介して、ＴＳＣＨプロトコル（例：ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅに基づくネットワークプロトコル）を用いるデータネットワーク１０６と通信することができる。ある態様において、ゲートウェイ装置１０４ａは、データネットワーク１０６およびＨＡＮ１００が異なる周波数を用いていても、データネットワーク１０６およびＨＡＮ１００の双方と通信することができる。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、９２０Ｍｈｚでデータネットワーク１０６の残りの部分と信号を送受信するよう構成されてもよく、ゲートウェイ装置１０４ａは、９００Ｍｈｚの周波数でＨＡＮ１００と信号を送受信するよう構成されてもよい。

このように、ゲートウェイ装置１０４ａは、単一の送受信装置２２０（例：単一のラジオ送受信器）を用いて二つのＭＡＣプロトコルを実施することができる。図３に、二つの異なるＭＡＣプロトコルを実施することができる単一の無線送受信装置２２０用のプロトコルスタック３００の例を示す。プロトコルスタック３００は、下位層に物理インターフェース（ＰＨＹ）３１０を含む。ＰＨＹ３１０は、送受信装置２２０等の物理伝送媒体の仕様を規定することができる。ゲートウェイ装置１０４ａのプロトコルスタック３００の次の層には、少なくとも二つのＭＡＣ層３２０ａ，３２０ｂが含まれる。ＭＡＣ層３２０ａは、例えば、ＴＳＣＨネットワーク用のアドレス指定およびチャンネルアクセスプロトコルを規定し、送受信装置２２０がデータネットワーク１０６と通信できるようにする。同様に、ＭＡＣ層３２０ｂは、ＣＳＭＡネットワーク用のアドレス指定およびチャンネルアクセスプロトコルを規定して、送受信装置２２０がＨＡＮ１００と通信できるようにすることができる。ＭＡＣ層３２０ａおよびＭＡＣ層３２０双方へのトラフィックは、単一のＩＰ層３３０を経由して送られる。例えば、データネットワーク１０６およびＨＡＮ１００双方からのデータは、データネットワーク１０６によって用いられるＴＳＣＨタイムスロットに含めることができる。データネットワーク１０６のデータおよびＨＡＮ１００のＣＳＭＩデータは、ＵＤＰ３４０等のトランスポート層をルートして通信することができる。

上述したように、データネットワーク１０６はＡＭＩメッシュネットワークであってもよく、ＡＭＩメッシュネットワークはＴＳＣＨ通信プロトコルに従ってネットワーク内外でワイヤレスに情報を通信することができる。ＴＳＣＨプロトコルにおいて、ネットワーク内の装置は現在のＴＳＣＨタイムスロットで同期される。単一の送受信機２２０を用いてＨＡＮ１００およびデータネットワーク１０６と通信するために、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＴＳＣＨタイムスロット中にデータネットワーク１０６とＨＡＮ１００のリッスン期間を切り替えることができ、その結果データネットワーク１０６およびＨＡＮ１００のインターリーブ通信が行われる。よって、ゲートウェイ装置１０４ａは、データネットワーク１０６（ＴＳＣＨプロトコルで動作）およびＨＡＮ１００（ＴＳＣＨプロトコルを用いて動作してもしなくてもよい）双方を単一の送受信装置２２０を介してサポートすることができる。

ＴＳＣＨプロトコルにおける各タイムスロットは、ミリ秒またはその他の適切な時間単位で定義可能な時間「Ｔ」を有する持続時間である。また、ＴＳＣＨプロトコルは、ネットワーク内の複数の装置間の通信に複数のチャンネル周波数を用いる。ホッピングパターンは、各タイムスロット中における通信に用いるチャンネルを定義する。図４は、ＴＳＣＨプロトコルのタイムスロットおよびチャンネルホッピングパターンを示す図である。図４に、タイムスロット４１１〜４１５、４２１〜４２５、および４３１〜４３６を示し、これらはそれぞれ同じタイムスロット持続時間４３０を有する。スロットフレーム４１０および４２０は、それぞれ七つのタイムスロットを含む。また、図４に、ホッピングパターン４４０（ホッピングパターン４４０ａ〜ｃとして図示）を示す。ホッピングパターンは、チャンネル周波数またはホッピングパターンにおける各タイムスロットのチャンネルを定義する。例えば、ホッピングパターン４４０ａは、チャンネル４、チャンネル６、チャンネル３、チャンネル５、およびチャンネル７であり、すなわち、チャンネル４とタイムスロット１、チャンネル６とタイムスロット２、チャンネル３とタイムスロット３、チャンネル５とタイムスロット４、およびチャンネル７とタイムスロット５を関連付けることができる。図４において、ホッピングパターン４４０ａのホッピングパターン長は５である。ホッピングパターンは繰り返す。図に示すホッピングパターン４４０ａの第１の繰り返し（iteration）はタイムスロット１〜５（４１１〜４１５）を含み、ホッピングパターン４４０ｂの第２の繰り返しはタイムスロット６〜１０（４１６〜４２０）を含み、ホッピングパターン４４０ｃの第３の繰り返しはタイムスロット１１〜１５（４２１〜４２５）を含む。ホッピングパターンにおけるタイムスロットの数は、スロット枠のタイムスロット数とは無関係である。

図５は、タイムスロット５００の一般的なＴＳＣＨタイムスロット構造を示す。本例において、図に示す期間は例示的なものであり、実施例においては他の値を用いてもよい（例：タイムスロット５００は期間が２５ミリ秒となっているが、その他の期間のタイムスロットとすることも可能である）。ＴＳＣＨタイムスロット構造において、データネットワーク１０６のノードは、ノードのプライマリネットワークのタイムスロットの第１の部分の期間中、ＴＳＣＨホッピングパターンによって決定されたチャンネルでリッスンする。図５に示すように、ＲＦ確定期間５０２の後、ノードは、第１の期間のチャンネルで信号を受信するためにリッスンすることができる（ＲＸ待機期間５０４）。通常、ＲＸ待機期間５０４の期間は、予測送信期間に依存する。送信期間は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４−ｅのＴＳＣＨ仕様によって定義される。ＲＸ待機期間５０４の終了前にノードがメッセージを受信すれば、ノードは続けてメッセージの残りを受信し、受信メッセージを処理することができる。しかしながら、ＲＸ待機期間５０４の終了前にノードがメッセージを受信しない場合、ノードは、現在のタイムスロットの期間中にプライマリネットワークの別のノードから通信を受信することがないと判断する。通常のタイムスロット構造において、タイムスロット５００の残りはアイドル状態／未使用であってもよい。

ある態様では、ゲートウェイ装置１０４ａは、プライマリネットワークで用いられるＴＳＣＨタイムスロットの未使用期間の期間中にセカンダリネットワーク（例：ＨＡＮ１００）からデータを受信することにより、二つ以上のネットワークプロトコルからデータをインターリーブすることができる。図６および図７に、ゲートウェイ装置がタイムスロットの未使用部分でセカンダリネットワークから情報を受信する、ＴＳＣＨタイムスロットの二つの態様を示す。図６に、ＲＦ確定期間６０２、ＲＸ待機期間６０４、および受信期間６０６を有するタイムスロット６００を示す。図５に示すタイムスロット５００と同様に、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＲＸ待機期間６０４の期間中、ノードのプライマリネットワーク（例：データネットワーク１０６）のホッピングパターンによって決定されたチャンネルで通信をリッスンすることができる。ゲートウェイ装置が、ＲＸ待機期間６０４の期間中にプライマリネットワークのノードからメッセージの開始を受信すれば、ゲートウェイ装置１０４ａは、受信期間６０６の期間中（例：タイムスロット６００の期間中）、プライマリネットワークメッセージの受信を継続することができる。ゲートウェイ装置１０４ａがＲＸ待機期間６０４の終了前にデータネットワーク１０６からメッセージを受信しない場合、ゲートウェイ装置１０４ａは、同じチャンネルを使用してセカンダリネットワーク（例：ＨＡＮ１００）のノードからの通信のリッスンを開始してもよいし、別のチャンネルに移動してもよい。セカンダリネットワークからの通信が受信される場合、ゲートウェイ装置１０４ａは、受信期間６０６の期間中（例：タイムスロット６００の残りの期間中）、セカンダリネットワークからのメッセージを受信することができる。

図７に、ゲートウェイ装置がタイムスロット７００の未使用期間中にセカンダリネットワークから情報を受信する、ＴＳＣＨタイムスロット７００の類似した代替的な態様を示す。タイムスロット７００は、第１のＲＦ確定期間７０２、ＲＸ待機期間７０４、第２のＲＦ確定期間７０６、および受信期間７０８を含むことができる。図７に示すタイムスロットは、図６に示すタイムスロットと同様に、ゲートウェイ装置１０４ａがＲＸ待機期間７０４の期間中にメッセージを検出した場合、ゲートウェイ装置１０４ａがプライマリネットワークから通信を受信できるようにし、ゲートウェイ装置１０４ａがＲＸ待機期間７０４の期間中にメッセージを検出しなかった場合、ゲートウェイ装置１０４ａがセカンダリネットワークから通信を受信できるようにする。第２のＲＦ確定期間７０６におけるメッセージ検出の精度は、ＲＸ待機期間７０４と受信期間７０８との間にバッファを設けることにより、より高くなる。例えば、第２のＲＦ確定期間７０６は、ＨＡＮ１００とデータネットワーク１０６とが異なる周波数で動作する場合、精度がより高くなる。

図６および図７ではデータネットワーク１０６、ゲートウェイ装置１０４ａ、およびＨＡＮ１００を参照して説明したが、セカンダリネットワークからのデータを同様に伝達するよう構成されたＴＳＣＨネットワークの任意のノードにおいて、図６および図７に示すデュアルＭＡＣタイムスロット構造を用いてもよい。例えば、データネットワーク１０６の任意のノードに図２に示すデュアルＭＡＣ送受信装置２２０を組み込むことができ、ノードがプライマリネットワークのタイムスロットの未使用期間中にセカンダリネットワークからのデータを含むことを可能とする。

図８は、データネットワーク１０６との通信に用いられるＴＳＣＨタイムスロットの未使用部分においてＨＡＮ１００からデータを通信する方法８００の例を示すフローチャートである。説明のため、図１〜図２に示すシステムの実施例を参照し、図６〜図７に示すＴＳＣＨタイムスロットに関して、方法８００を説明する。しかしながら、他の実施例も可能である。

ブロック８１０に示すように、方法８００は、ノードが、ＴＳＣＨプロトコルのタイムスロットの第１の部分の期間中に、ＴＳＣＨプロトコルを用いて通信するデータネットワークから、ノードによる処理が必要となる第１のデータネットワークメッセージの一部分を、受信したか否かを判断することを含む。ある態様において、ノードは、ゲートウェイ装置１０４ａを含むことができ、プロセッサ２０２は、メモリ装置２０４内の命令を実行して、データネットワーク１０６から受信したデータを分析することができる。データネットワーク１０６は、サーバシステム１０８とゲートウェイ装置１０４ａとの間で通信をルーティングするＡＭＩメッシュネットワーク（例：ゲートウェイ装置１０４ａ〜ｄ）を含むことができる。タイムスロットの第１の部分は、タイムスロット６００，７００それぞれにＲＸ待機期間６０４，７０４を含む。ある態様において、プロセッサ２０２は、アンテナ２０８で受信した無線信号が搬送するパケットのヘッダ情報を分析することによって、ゲートウェイ装置１０４ａによる処理が必要となるデータネットワーク１０６からのメッセージが受信されたか否かを判断することができる。例えば、プロセッサ２０２は、ＵＤＰ層３４０のヘッダ情報を分析して、受信信号がデータネットワーク１０６からブロードキャストされるまたはゲートウェイ装置１０４に向けて送られたかどうかを判断することができる。ある態様において、ノードは、タイムスロットの第１の部分の期間中に処理する必要があるメッセージを受信しなくてもよい。ブロック８２０に示すように、データネットワークメッセージの一部分が受信されなかったと判断すると、ノードは、ノードが、タイムスロットの第２の部分の期間中に、セカンダリプロトコルを用いて通信するホームエリアネットワークから、ノードによる処理が必要となる第１のホームエリアネットワークメッセージの一部分を、受信したか否かを判断してもよい。例えば、データネットワーク１０６からメッセージを受信していないことに応えて、ゲートウェイ装置１０４ａのプロセッサ２０２は、第１のＭＡＣプロトコルでの通信のリッスンから、第２のＭＡＣプロトコルでの通信のリッスンに切り替えることができる。プロセッサ２０２は、メモリ装置２０４内の命令を実行して、送受信装置２２０にＨＡＮ１００からの通信をリッスンし、タイムスロット６００，７００の受信期間６０６，７０８それぞれの期間中にＨＡＮ１００から受信されたデータを分析するよう指示することができる。ＨＡＮ１００は、ＨＡＮ１００のサービスを受ける地理的エリアにおいて消費されるリソース（例：配電システムのリソース）に関する情報を通信するよう構成されてもよい。

セカンダリネットワークプロトコル（例：ＨＡＮ１００内の通信に用いられるプロトコル）は、データネットワーク１０６によって用いられるＴＳＣＨネットワークプロトコルと同じであっても違うものであってもよい。例えば、セカンダリネットワークプロトコルは、別のＴＳＣＨプロトコルを含んでもよい。また、セカンダリネットワークプロトコルは、８０２．１５．４Ｚｉｇｂｅｅ等のＣＳＭＡプロトコルを含んでもよい。その他のプロトコルも可能である。加えて、セカンダリネットワークプロトコル、ひいてはＨＡＮ１００は、データネットワーク１０６と同じまたは違う周波数を用いて動作することができる。一例では、データネットワーク１０６は９２０ＭＨｚの周波数帯域で動作し、ＨＡＮ１００は９００Ｍｈｚの帯域で動作する。

ある態様において、ゲートウェイ装置１０４ａは、二つの異なるネットワークプロトコルのクロックの同期を、ネットワークプロトコルが異なる周波数で動作している場合でも、維持することができる。例えば、プロセッサ２０２は、データネットワーク１０６から受信したクロック信号の精度とＨＡＮ１００から受信した第２のクロック信号の精度とを計算し、この二つのクロック信号のタイミングを比較することができる。二つのクロック信号のタイミングがクロックのドリフトを示す場合、プロセッサ２０２は、送受信装置２２０を設定して非同期クロックを補うことができる。

ある態様において、ノードは、ノードがＨＡＮによって用いられるプロトコルでＨＡＮメッセージの一部分を受信したと判断してもよい。例えば、ノードは、着信信号のパケットのヘッダ情報を分析することによって、受信したパケットがＨＡＮ１００から生じたと判断してもよい。ブロック８３０に示すように、ノードがＨＡＮメッセージの一部分を受信したと判断すると、ノードは続けてＨＡＮメッセージの残りを受信することができる。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、ノードがＨＡＮ１００からのメッセージの一部分を受信したと判断すると、タイムスロット６００，７００の受信期間６０６，７０８それぞれの期間中に、メッセージの受信を継続して処理することができる。

ノードは、メッセージが終了または１以上のトリガ条件が発生するまで、セカンダリネットワーク（例：ＨＡＮ１００によって用いられるネットワーク）からのメッセージの受信を継続することができる。１以上のトリガ条件に応えて、ブロック８４０に示すように、ノードは、データネットワークからの通信をリッスンするよう切り替えて、ノードがデータネットワークメッセージを受信したか否かを判断することができる。例えば、トリガ条件に応えて、プロセッサ２０２は、送受信装置２２０にデータネットワーク１０６からの通信をリッスンするよう指示することができる。

トリガ条件は、ゲートウェイ装置１０４ａをＭＡＣプロトコルに切り替えてデータネットワーク１０６からの通信をリッスンさせる任意の条件を含むことができる。例えば、トリガ条件は、新しいタイムスロットの開始、または新しいタイムスロットのＲＸ期間の開始を含むことができる。ゲートウェイ装置１０４ａは、ＴＳＣＨタイムスロットの一部分の期間中、またはＴＳＣＨタイムスロットの終了時に、ＨＡＮ１００からのメッセージを受信完了することができる。ＴＳＣＨネットワークにおいてタイムスロット６００，７００が繰り返しパターンをとるため、その後のタイムスロットの開始は、ゲートウェイ装置１０４ａがデータネットワーク１０６からの通信のリッスンに戻ることができるＲＸ受信期間６０４／７０４を含むことになる。

別のトリガ条件として、保証タイムスロットの開始を含んでもよい。データネットワーク１０６が用いるプライマリネットワークからの通信は、ＨＡＮ１００が用いるセカンダリネットワークからの通信よりも優先することができる。データネットワーク１０６内の優先度の高い通信は、保証タイムスロットの間に行うことができる。保証タイムスロットは、データネットワーク１０６のノードが制御管理情報を通信することができる所定のＴＳＣＨタイムスロットであってもよい。保証タイムスロットは、スロットフレームの特定のタイムスロット、タイムスロット、またはその他任意に定義された一連のタイムスロットと定義することができる。保証タイムスロットの開始時に、ゲートウェイ装置１０４ａは、現在進行中のＨＡＮ１００からのメッセージ送信を中断し、ゲートウェイ装置１０４ａが保証タイムスロット中にデータネットワーク１０６からの通信をリッスンすることができるようにしてもよい。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、データネットワーク１０６のノードにより送信されるビーコンをリッスンすることができる。ビーコンは、ノードが同期に用いるデータネットワーク１０６のノード全体（例：ゲートウェイ装置１０４ａ〜ｄ全体）に送信されるメッセージを含んでもよい。

図９および図１０に、ＴＳＣＨタイムスロット６００の順序の例示的なタイミング図、およびゲートウェイ装置１０４ａにＨＡＮ１００からの通信の受信からデータネットワーク１０６からの通信のリッスンへ切り替えさせることになるトリガ条件の例示的な状況を示す。すなわち、図９は、新しいタイムスロットまたは新しいタイムスロットのＲＸ期間の開始に基づく、セカンダリネットワークでのメッセージの受信からプライマリネットワークでの通信のリッスンへの切り替えを示す。本例において、トリガ条件は、プライマリネットワークからの完全なメッセージの受信と新しいタイムスロットの開始を含んでもよい。図９は、ＴＳＣＨタイムスロットシーケンス９０２，９０４，９０６，９０８，９１０，９１２を含む。タイムスロットは、それぞれ、ゲートウェイ装置１０４ａがデータネットワーク１０６からの通信をリッスンする期間として、ＲＸ待機期間９０３，９０５，９０７，９０９，９１１，９１３を含む。図９に示す例では、データネットワークは、ＲＸ待機期間９０３（第１のタイムスロット９０３の第１の部分）の期間中、データネットワーク１０６からゲートウェイ装置１０４ａによる処理を必要とするメッセージを受信しない。これに応えて、ゲートウェイ装置１０４ａは、第１のタイムスロット９０２の第２の部分の期間中、ＨＡＮ１００からの通信のリッスンに切り替える。図９に示すように、ゲートウェイ装置１０４ａはセカンダリネットワークからのメッセージ（セカンダリメッセージ９２０）を受信する。ゲートウェイ装置１０４ａは、第２のタイムスロット９０４の期間中のある時点でメッセージの受信を終了する。ＨＡＮ１００からのセカンダリメッセージ９２０の送信が完了したとすると、ゲートウェイ装置９０４は、第３のタイムスロット９０６の開始までアイドル状態となる。

本例において、第３のタイムスロット９０６のＲＸ期間の開始は、ゲートウェイ装置１０４ａがプライマリネットワーク（例：データネットワーク１０６）からのメッセージのリッスンに切り替えることを示すトリガ条件に対応する。本例に示すように、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＲＸ待機期間９０７中にプライマリネットワークからメッセージ（プライマリメッセージ９２２）を受信してもよい。ゲートウェイ装置１０４ａは、第４のタイムスロット９０８の一部分の期間中に、完全なメッセージを受信する。第５のタイムスロット９１０の開始時に、処理が繰り返されて、ゲートウェイ装置１０４ａがプライマリネットワークからのメッセージをリッスンすることになる。本例において、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＲＸ待機期間９１１中にプライマリネットワークからのメッセージを受信せず、したがってセカンダリネットワーク（例：ＨＡＮ１００）からのセカンダリメッセージのリッスンに切り替える。ゲートウェイ装置１０４ａは、第５のタイムスロット９１０の期間中および第６のタイムスロット９１２の期間中に、第２のセカンダリメッセージ９２４を受信してもよい。

セカンダリ受信メッセージ９２０，９２４、およびプライマリメッセージ９２２に示すように、プライマリネットワークおよびセカンダリネットワークからのメッセージの長さは異なっていてよい。よって、各タイムスロットが新しいＲＸ待機期間（ゲートウェイ装置１０４ａがデータネットワーク１０６からのメッセージのリッスンに戻す期間）を含むことになるが、図９に示すように、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＨＡＮ１００からのメッセージの受信を、完全なセカンダリメッセージが受信されるまで継続することができる。しかしながら、ＨＡＮ１００からのメッセージの受信は、保証タイムスロットの開始により中断されてもよい。

図１０は、ゲートウェイ装置１０４ａが、保証タイムスロットの開始というトリガ条件に基づいて、セカンダリネットワークでのメッセージの受信からプライマリネットワークでの通信のリッスンへ切り替える、タイミング図を示す。図１０に、タイムスロットシーケンス１００１，１００４，１００６，１００８，１０１０，１１１２を示し、これらのタイムスロットはそれぞれＲＸ待機期間１００３，１００５，１００７，１００９，１０１１，１０１３を含む。本例において、第３のタイムスロット１００６は、保証タイムスロットである。図９は、さらに、第１のタイムスロット１００２の期間中における第１のＲＸ待機期間１００３においてゲートウェイ装置１０４ａがプライマリメッセージ１０２０を受信することを示す（例：データネットワーク１０６からのメッセージ）。ゲートウェイ装置１０４ａは、第１のタイムスロット１００２の終了間近にプライマリメッセージ１０２０の受信を完了する。第２のＲＸ待機期間１００５の期間中（第２のタイムスロット１００４の開始時）、ゲートウェイ装置１０４ａはデータネットワーク１０６からのメッセージを受信しない。よって、上記のとおり、ゲートウェイ装置１０４ａはセカンダリネットワーク（例：ＨＡＮ１００）のメッセージのリッスンへ切り替える。本例において、ゲートウェイ装置１０４ａは、第２のタイムスロット１００４の一部分の期間中、ＨＡＮ１００からのセカンダリメッセージ１０２２ａを検出する。これに応えて、ゲートウェイ装置１０４ａは、セカンダリネットワークからセカンダリメッセージ１０２２ａを受信する。しかしながら、セカンダリメッセージ１０２２ａを完全に受信しなくともよい。本例において、第３のタイムスロット１００６は保証タイムスロットである。保証タイムスロットの開始は、ゲートウェイ装置１０４ａにセカンダリメッセージ１０２２ａの受信を中断させ、プライマリネットワークからの通信をリッスンさせる。第３のタイムスロット１００６の符号１００７のＲＸ待機期間（保証タイムスロット）に入ると、ゲートウェイ装置１０４ａはプライマリメッセージ１０２４を受信してもしなくてもよい。ゲートウェイ装置１０４ａがプライマリメッセージ１０２４を受信し、ゲートウェイ装置１０４ａがプライマリメッセージ１０２４の受信を完了する場合、プロセスは第４のタイムスロット１００８で繰り返す。ＲＸ待機期間１００９（第４のタイムスロット１００８のＲＸ待機期間）の期間中、ゲートウェイ装置１０４ａは、プライマリネットワークからの追加通信をリッスンする。本例においては、追加通信は受信されず、ゲートウェイ装置１０４ａがセカンダリネットワークからのメッセージをリッスンするよう切り替えることになる。ゲートウェイ装置１０４ａは、タイムスロット１００８の第２の部分の期間中、メッセージ１０２２ｂを受信する。タイムスロット１００８の残りの期間中、ならびにタイムスロット１０１０およびタイムスロット１０１２の一部分の期間にわたって、メッセージ１０２２ｂが受信される。セカンダリメッセージ１０２２ａの通信が保証タイムスロットによって中断されたため、セカンダリメッセージ１０２２ｂはセカンダリネットワークからのセカンダリメッセージ１０２２ａの通信の繰り返しであってもよい。

図１１は、データネットワーク１０６との通信に用いられるＴＳＣＨタイムスロットの未使用部分においてＨＡＮ１００からデータを通信する方法１１００の、別の態様を示す代替的なフローチャートである。説明のため、図１〜図２に示すシステムの実施例を参照し、図６〜図７に示すＴＳＣＨタイムスロットに関して、方法１１００を説明する。しかしながら、他の実施例も可能である。

ブロック１１１０に示すように、方法１１００は、ＴＳＣＨプロトコルの第１のタイムスロットの第１の部分の期間中に、ＴＳＣＨプロトコルの第１のチャンネルでプライマリネットワークからの通信をリッスンすることを含む。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、ＲＸ待機期間６０４，７０４の期間中に、データネットワーク１０６の他のノードからの通信をリッスンすることができる。プライマリネットワークからの通信は、ゲートウェイ装置１０４ａによる処理が必要となるデータネットワーク１０６からの１以上のメッセージを含んでもよい。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａは、データネットワーク１０６からブロードキャストされた通信および明確にゲートウェイ装置１０４ａに向けて送られる通信を処理する必要があることがある。

ブロック１１２０に示すように、方法１１００は、さらに、ノードによる処理が必要となる通信の一部を受信することなく第１のタイムスロットが終了すると、タイムスロットの第２の部分の期間中に、セカンダリネットワークからの通信をリッスンすることを含む。例えば、セカンダリネットワークは、ＣＳＭＡプロトコルで動作するＨＡＮ１００を含んでもよい。ＲＸ待機期間６０４，７０４が終了すると、ゲートウェイ装置１０４ａは、受信期間６０６，７０６中にＨＡＮ１００からの通信をリッスンするよう切り替える。

ノードによる処理が必要となるセカンダリネットワークからの通信の一部を受信すると、ブロック１１３０に示すように、ノードは、第２の通信の期間中または保証タイムスロットの開始まで、第２の通信の残りを受信することができる。例えば、図９に関連して上述したように、ゲートウェイ装置１０４ａは、セカンダリメッセージ９２０の受信が完了するまでセカンダリメッセージ９２０の受信を継続することができる。代替的に、図１０に関連して上述したように、その後のタイムスロットの開始時、例えば保証タイムスロット１００６の場合等に、ＨＡＮ１００からのセカンダリメッセージ１０２２ａの受信を中断することができる。

ＴＳＣＨプロトコルのその後のタイムスロットの第１の部分の期間中、ブロック１１４０に示すように、ノードは、第２のチャンネルでプライマリネットワークからの通信をリッスンするよう切り替えてもよい。例えば、ゲートウェイ装置１０４ａによるセカンダリメッセージ９２０の受信が完了すると、または保証タイムスロット１００６の開始によりセカンダリメッセージ１０２２ａの受信が中断されると、ゲートウェイ装置１０４ａは、次のＲＸ待機期間の間、データネットワーク１０６からの通信のリッスンに戻ることができる。ゲートウェイ装置１０４ａがＴＳＣＨプロトコルを用いて動作するため、第１のチャンネルおよび第２のチャンネルの周波数は異なる可能性がある。

ある態様において、ゲートウェイ装置１０４は、タイムスロットの第１の部分が終了した後（例：ＲＸ待機期間６０４，７０４が終了した後）でも、ゲートウェイ装置１０４による処理を必要とするデータネットワーク１０６からの通信のリッスンを継続することができる。例えば、データネットワーク１０６のノード（ゲートウェイ装置１０４ａ〜ｄ）は、バッテリ電源で動作してもよい。バッテリ効率を向上させて電力消費を全体的に減少させるため、データネットワーク１０６のノードを、複数のＴＳＣＨタイムスロットにおいて一連のメッセージを通信するよう構成することができる。ノード（バッテリ駆動式であってもよい）が通信する一連のタイムスロットは、データネットワーク１０６の初期設定であらかじめ定義されてもよい。当該一連のタイムスロットの期間は、バッテリ駆動式ウィンドウ（battery powered window）と呼ぶことができる。本態様において、ゲートウェイ装置１０４ａは、バッテリ駆動式ウィンドウが開始すると、このバッテリ駆動式ウィンドウを定義する複数のタイムスロットの間、ゲートウェイ装置１０４ａによる処理を必要とするメッセージをリッスンすることができる。バッテリ駆動式ウィンドウが終了すると、ゲートウェイ装置１０４ａは、図８〜図１０に関連して上述したように、第１のネットワークと第２のネットワークとの間のリッスン期間の切り替えに戻ることができる。

本発明をその具体的な態様に関して詳細に説明したが、上記内容の理解を得られるならば、当業者にはこれら態様の変更、変化、および均等物を生み出すことが容易に可能であることは言うまでもない。したがって、本開示は限定のためではなく例示のために提示されたものであること、ならびに当業者には容易に明らかであるように、本発明へのかかる変更、変形、および／または追加の包含を排除するものではない。

Claims (20)

1. ゲートウェイ装置であって、
   タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルに従った通信のための第１のＭＡＣ層と、セカンダリネットワークプロトコルに従った通信のための、下位層である物理インターフェースを前記第１のＭＡＣ層と共有する第２のＭＡＣ層とを有し、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルに従ってプライマリネットワークと通信し、前記セカンダリネットワークプロトコルに従ってホームエリアネットワークと通信するように構成された単一の送受信装置と、
   前記送受信装置に通信可能に接続されたプロセッサと、
   前記プロセッサに通信可能に接続された非一時的なコンピュータ可読媒体とを備え、
   前記プロセッサは、前記非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行して、
   前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの第１のタイムスロットの開始時に、前記送受信装置に、前記プライマリネットワークとの通信を前記第１のＭＡＣ層を用いて第１のチャンネルで受信待機させ、
   前記第１のタイムスロットの第１の部分の期間中、前記ゲートウェイ装置が前記プライマリネットワークのノードから当該ゲートウェイ装置による処理を必要とする第１のデータネットワークメッセージを受信しているか否かを判断し、
   前記ゲートウェイ装置が前記第１のデータネットワークメッセージを前記第１の部分の期間中受信していないと判断すると、前記第１のタイムスロットの第２の部分の期間中、前記送受信装置に、前記ホームエリアネットワークとの通信を前記第２のＭＡＣ層を用いて受信待機させ、前記ゲートウェイ装置が前記ホームエリアネットワークから当該ゲートウェイ装置による処理を必要とする第１のホームエリアネットワークメッセージを受信しているか否かを判断し、
   前記ゲートウェイ装置が前記第１のホームエリアネットワークメッセージを受信していると判断すると、１以上のトリガ条件を検出するまで、前記第１のホームエリアネットワークメッセージの受信を継続し、
   前記１以上のトリガ条件を検出すると、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの第２のタイムスロットの間、前記送受信装置に、前記プライマリネットワークとの通信を前記第１のＭＡＣ層を用いて第２のチャンネルで受信待機させることを含む動作を行うよう構成されている、ゲートウェイ装置。
2. 前記１以上のトリガ条件を検出するまで、前記第１のホームエリアネットワークメッセージの受信を継続することは、前記第１のタイムスロットの残りの期間中およびその後のタイムスロットの一部分の期間中、前記第１のホームエリアネットワークメッセージを受信することを含む、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
3. 前記１以上のトリガ条件は、次のタイムスロットが保証タイムスロットであることを含む、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
4. 前記セカンダリネットワークプロトコルはキャリアセンス多重アクセスプロトコルを含む、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
5. 前記ホームエリアネットワークとの通信を前記第２のＭＡＣ層を用いて受信待機させることは、前記第２の部分の周波数を変更することを含む、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
6. ゲートウェイ装置のプロセッサが実行する方法であって、当該方法は、
   タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの第１のタイムスロットの開始時に、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルに従ったプライマリネットワークとの通信を第１のＭＡＣ層を用いて第１のチャンネルで受信待機し、
   前記第１のタイムスロットの第１の部分の期間中、前記ゲートウェイ装置が前記プライマリネットワークのノードから当該ゲートウェイ装置による処理を必要とする第１のデータネットワークメッセージを受信しているか否かを判断し、
   前記ゲートウェイ装置が前記第１のデータネットワークメッセージを前記第１の部分の期間中受信していないと判断すると、前記第１のタイムスロットの第２の部分の期間中、セカンダリネットワークプロトコルに従ったホームエリアネットワークとの通信を、下位層である物理インターフェースを前記第１のＭＡＣ層と共有する第２のＭＡＣ層を用いて受信待機し、前記ゲートウェイ装置が前記ホームエリアネットワークから当該ゲートウェイ装置による処理を必要とする第１のホームエリアネットワークメッセージを受信しているか否かを判断し、
   前記ゲートウェイ装置が前記第１のホームエリアネットワークメッセージを受信していると判断すると、１以上のトリガ条件を検出するまで、前記第１のホームエリアネットワークメッセージの受信を継続し、
   前記１以上のトリガ条件を検出すると、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの第２のタイムスロットの間、前記プライマリネットワークとの通信を前記第１のＭＡＣ層を用いて第２のチャンネルで受信待機する、方法。
7. 前記１以上のトリガ条件を検出するまで、前記第１のホームエリアネットワークメッセージの受信を継続することは、前記第１のタイムスロットの残りの期間中およびその後のタイムスロットの一部分の期間中、前記第１のホームエリアネットワークメッセージを受信することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記１以上のトリガ条件は、次のタイムスロットが保証タイムスロットであることを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記セカンダリネットワークプロトコルはキャリアセンス多重アクセスプロトコルを含む、請求項６に記載の方法。
10. 前記ホームエリアネットワークとの通信を前記第２のＭＡＣ層を用いて受信待機することは、前記ホームエリアネットワークとの通信を、前記第１のチャンネルとは異なるチャンネルを用いて受信待機することを含む、請求項６に記載の方法。
11. 前記１以上のトリガ条件は、複数のタイムスロットのバッテリ駆動式のウィンドウの開始を含み、
    前記方法は、さらに、
    前記プライマリネットワークの前記バッテリ駆動式のノードから第２のデータネットワークメッセージを受信すると、前記複数のタイムスロットを含む期間中、前記第２のデータネットワークメッセージを受信する、請求項６に記載の方法。
12. ゲートウェイ装置のプロセッサが実行する方法であって、当該方法は、
    タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの第１のタイムスロットの第１の部分の期間中、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルに従ったプライマリネットワークからの第１の通信を第１のＭＡＣ層を用いて第１のチャンネルで受信待機し、
    前記第１のチャンネルにおいて、前記ゲートウェイ装置による処理を必要とする前記第１の通信の一部分を受信することなく前記第１のタイムスロットの第１の部分が終了すると、前記第１のタイムスロットの第２の部分の期間中、セカンダリネットワークプロトコルに従ったセカンダリネットワークからの第２の通信を、下位層である物理インターフェースを前記第１のＭＡＣ層と共有する第２のＭＡＣ層を用いて受信待機し、
    前記セカンダリネットワークから前記ゲートウェイ装置による処理を必要とする前記第２の通信の一部分を受信すると、前記タイムスロットチャンネルホッピングプロトコルの前記プライマリネットワークのための保証タイムスロットの開始まで、前記第２の通信を受信し、
    前記保証タイムスロットの開始時に、前記プライマリネットワークからの第３の通信を前記第１のＭＡＣ層を用いて第２のチャンネルで受信待機する、方法。
13. 前記方法は、さらに、
    前記プライマリネットワークの複数のタイムスロットのバッテリ駆動式ウィンドウの開始を検出し、
    前記プライマリネットワークからの第４の通信を前記第１のＭＡＣ層を用いて第３のチャンネルで受信待機し、
    前記複数のタイムスロットを含む期間中、前記第３のチャンネルで前記プライマリネットワークの受信待機を継続することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第２の通信の期間は、複数のタイムスロットを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記第２の通信は前記第１のタイムスロットの第２の部分の間受信される、請求項１２に記載の方法。
16. さらに、
    前記保証タイムスロットが終了すると、前記保証タイムスロット後に続くタイムスロットの第２の部分の期間中、前記第２の通信の受信を継続することを含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記第１の通信は、前記第１の通信が前記プライマリネットワークからブロードキャストされるときまたは前記ゲートウェイ装置に向けて送られるとき、前記ゲートウェイ装置による処理を必要とする、請求項１２に記載の方法。
18. 前記セカンダリネットワークプロトコルは、キャリアセンス多重アクセスプロトコルを含む、請求項１２に記載の方法。
19. 前記第１のタイムスロットの第１の部分は、ＲＸ待機期間に対応する、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
20. 前記プロセッサは、前記第１のデータネットワークメッセージのパケットのヘッダ情報を分析することによって、当該第１のデータネットワークメッセージが前記ゲートウェイ装置による処理が必要か否かを判断する動作を行うように構成されている、請求項１に記載のゲートウェイ装置。

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