JP7150882B2 - メッシュネットワークにおける同期受信 - Google Patents
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Description
環境条件を検知し、機器を制御し、およびユーザに情報および警告を提供するために、ワイヤレスメッシュネットワークを介して、装置を互いに接続し且つクラウドサービスに接続することは、ますます普及している。ワイヤレスメッシュネットワーク上の多くの装置がバッテリ電力で長時間動作するように設計されているため、装置の利用可能なコンピューティング、ユーザインターフェイスおよび無線リソースが制限される。
この概要は、一般的にワイヤレスメッシュネットワークにおいて端末装置が親装置からのデータを同期受信することに関連する、メッシュネットワークにおいて同期受信を行うための簡略概念を紹介するために提供される。簡略概念は、以下の詳細な説明においてさらに説明される。この概要は、この概要は、請求される主題の本質的な特徴を特定することを意図しておらず、請求される主題の範囲を限定することを意図していない。
本明細書は、ワイヤレスメッシュネットワーク内の装置間の情報を同期するための技術および装置を記載する。一定の期間にスリープする(例えば、ワイヤレスメッシュネットワークと通信しない)必要に基づいて、端末装置は、ワイヤレスメッシュネットワーク内の親装置に対して、端末装置が同期受信モードで動作したいことを知らせる。これに応答して、親装置は、親装置のクロック精度を示す指標を送信する。端末装置は、親装置のクロック精度を用いて、同期受信を行うためのパラメータを決定し、親装置に送信する。端末装置は、これらのパラメータに基づいて、受信器を起動して親装置からデータを受信する。
以下で詳細に説明するように、端末装置は、親装置に接続される時にまたは後の時点で確立され得る同期受信モードで動作する、または動作するように構成されている。図3aは、親装置302(例えば、ルータ102またはルータ適格端末装置104)および端末装置304(例えば、端末装置106)の送信器と受信器との間の例示的な同期300を示す。以下、図4を参照して詳細に説明するように、端末装置304は、同期受信スケジュールを確立して、例えばIEEE802.15.4CSL(Coordinated Sampled Listening)を使用して親装置302に送信する。図示のように、端末装置304は、間隔320および受信ウィンドウ322における、310、312、314、316、および318で、受信器を定期的に起動する。
いくつかの態様において、1つ以上のクラウドベースサービスおよび様々なメッシュネットワーク装置は、分散型応用または使用事例に参加することができる。各使用事例は、メッシュネットワーク上でまたはクラウドベースサービスとメッシュネットワーク装置との間に、異なるレベルの通信遅延または利用可能性を必要とする。以下の応用および使用事例は、限定ではなく例示として提供される。
例示的な方法500は、メッシュネットワークにおいて同期受信を行うための1つ以上の態様に従って、図5を参照して説明する。通常、本明細書に記載されたコンポーネント、モジュール、方法、および動作は、いずれもソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア(例えば、固定論理回路)、手動処理、またはそれらの任意の組合せを用いて実装されてもよい。例示的な方法の一部の動作は、コンピュータ処理システムに対してローカルおよび/またはリモートであるコンピュータ可読記憶メモリに記憶された実行可能な命令の一般的な文脈で説明されてもよく、実装形態は、ソフトウェアアプリケーション、プログラム、関数などを含んでもよい。代替的にまたは追加的に、本明細書に記載されたいずれかの機能は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、特定用途向け標準製品(ASSP)、システムオンチップシステム(SoC)、複合プログラマブルロジック装置(CPLD)などを含むがこれらに限定されない1つ以上のハードウェア論理構成要素によって、少なくとも部分的に実行されてもよい。
図6は、(図1を参照して説明した)メッシュネットワーク100およびメッシュネットワークにおいて同期受信を行うための態様を実施することができる環境例600を示す。一般的に、環境600は、任意の数のメッシュネットワーク装置を備えるスマートホームまたは他の構造物の一部として実装されたメッシュネットワーク100を含み、これらのメッシュネットワーク装置は、メッシュネットワークにおいて通信するように構成されている。例えば、メッシュネットワーク装置は、サーモスタット602、(例えば、煙および/または一酸化炭素などの)危険検出装置604、(例えば、屋内および屋外の)カメラ606、(例えば、屋内および屋外の)照明ユニット608、および(例えば、スマートホーム環境内の)構造物612の内部および/または外部に実装された任意の他の種類のメッシュネットワーク装置610を含むことができる。この例において、メッシュネットワーク装置はまた、前述した装置、例えば境界ルータ202、ルータ装置102および/または端末装置106として実装された装置を含むことができる。
Claims (22)
- ワイヤレスメッシュネットワークにおいてアイドル時受信器オフモードで動作する端末装置による情報の受信を同期するための方法であって、この方法は、
前記端末装置が親要求メッセージを親装置に送信することと、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを前記親装置から受信することと、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定することと、
前記端末装置が、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信することとを含み、前記親装置は、前記端末装置から前記親装置が受信する前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信する、方法。 - 同期受信を行うための前記パラメータに基づいて、前記端末装置が、前記親装置からの情報を受信するために、時間ウィンドウにおいて受信器を定期的に起動することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記受信器は、受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標と、過去の同期以降の時間とに基づいて起動される、請求項2に記載の方法。
- 前記親装置からの情報の受信に基づいて、前記端末装置への追加データが前記親装置上でキューイングされていることを判断することと、
ポーリングメッセージを前記親装置に送信することによって、前記親装置に前記追加データを送信させることとを含む、請求項2または3に記載の方法。 - 前記親装置からの情報の受信に基づいて、前記端末装置への追加データが前記親装置上にキューイングされていることを判断することと、
前記追加データを受信するために、前記受信器をオンに維持することとを含む、請求項2または3に記載の方法。 - 受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に少なくとも部分的に基づいて、前記親装置からの情報の受信が現在では同期されていないことを判断することと、
前記情報の受信が現在では同期されていないという判断に基づいて、再同期メッセージを前記親装置に送信することによって、前記親装置からの情報の受信を再同期することとを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。 - ワイヤレスメッシュネットワークにおいてアイドル時受信器オフモードで動作する端末装置による情報の受信を同期するための方法であって、この方法は、
前記端末装置が親要求メッセージを親装置に送信することと、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを前記親装置から受信することと、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定することと、
前記端末装置が、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信することとを含み、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記方法は、さらに
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に少なくとも部分的に基づいて、前記親装置からの情報の受信が現在では同期されていないと判断することと、
前記端末装置へのデータを受信するために、定期的にポーリングメッセージを前記親装置に送信することとを含む、方法。 - 前記端末装置内のアプリケーションは、時刻、スケジュール、占有状態、スマートホームシステムにおける構造物の状態、前記端末装置の状態、アラーム条件、前記端末装置のセンサ読み取り値の変化、センサ読み取り値が閾値を超えること、環境状態、前記端末装置のユーザから入力を受信すること、前記端末装置との相互作用を受信すること、受信された情報に対してより高いスループットレートが必要であるという判断、より高いネットワーク容量が必要であるという判断、前記端末装置へのデータがサーバまたは前記親装置にキューイングされているという判断、またはより短い通信遅延が必要であるという判断のうち、少なくとも1つに基づいて、情報の受信を前記親装置と同期することを決定する、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- ワイヤレスメッシュネットワークにおいてアイドル時受信器オフモードで動作する端末装置による情報の受信を同期するための方法であって、この方法は、
前記端末装置が親要求メッセージを親装置に送信することと、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを前記親装置から受信することと、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定することと、
前記端末装置が、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信することとを含み、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うための前記パラメータは、前記親装置と前記端末装置との間の情報を同期するためのチャネルを示す指標、前記端末装置が前記親装置との同期を維持する最大時間を示す指標、またはその両方を含む、方法。 - 前記子要求メッセージは、メッシュリンク確立(MLE)子ID要求メッセージまたはMLE子更新要求メッセージである、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 端末装置として構成されたメッシュネットワーク装置であって、
メッシュネットワークで通信するように構成されたメッシュネットワークインターフェイスと、
受信マネージャアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備え、
前記受信マネージャアプリケーションは、
前記メッシュネットワークインターフェイスを使用して、前記端末装置がアイドル時受信器オフモードで動作することを示す親要求メッセージを親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記端末装置が前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記親装置は、前記端末装置から前記親装置が受信する前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信する、メッシュネットワーク装置。 - 前記受信マネージャアプリケーションは、同期受信を行うための前記パラメータに基づいて、前記親装置からの情報を受信するために、時間ウィンドウにおいて前記メッシュネットワークインターフェイスの受信器を定期的に起動するように構成されている、請求項11に記載のメッシュネットワーク装置。
- 前記受信器は、受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標と、過去の同期以降の時間とに基づいて起動される、請求項12に記載のメッシュネットワーク装置。
- 前記受信マネージャアプリケーションは、
前記親装置からの情報の受信に基づいて、前記端末装置への追加データが前記親装置上でキューイングされていることを判断し、
ポーリングメッセージを前記親装置に送信することによって、前記親装置に前記追加データを送信させるように構成されている、請求項12または13に記載のメッシュネットワーク装置。 - 前記受信マネージャアプリケーションは、
前記親装置からの情報の受信に基づいて、前記端末装置への追加データが前記親装置上にキューイングされていることを判断し、
前記追加データを受信するために、前記受信器をオンに維持するように構成されている、請求項12または13に記載のメッシュネットワーク装置。 - 前記受信マネージャアプリケーションは、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に少なくとも部分的に基づいて、前記親装置からの情報の受信が現在では同期されていないと判断し、
前記情報の受信が現在では同期されていないという判断に基づいて、再同期メッセージを前記親装置に送信することによって、前記親装置からの情報の受信を再同期するように構成されている、請求項11~15のいずれか1項に記載のメッシュネットワーク装置。 - 端末装置として構成されたメッシュネットワーク装置であって、
メッシュネットワークで通信するように構成されたメッシュネットワークインターフェイスと、
受信マネージャアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備え、
前記受信マネージャアプリケーションは、
前記メッシュネットワークインターフェイスを使用して、前記端末装置がアイドル時受信器オフモードで動作することを示す親要求メッセージを親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記端末装置が前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記受信マネージャアプリケーションは、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に少なくとも部分的に基づいて、前記親装置からの情報の受信が現在では同期されていないと判断し、
前記端末装置へのデータを受信するために、定期的にポーリングメッセージを前記親装置に送信するように構成されている、メッシュネットワーク装置。 - 端末装置として構成されたメッシュネットワーク装置であって、
メッシュネットワークで通信するように構成されたメッシュネットワークインターフェイスと、
受信マネージャアプリケーションを実装するためのメモリおよびプロセッサシステムとを備え、
前記受信マネージャアプリケーションは、
前記メッシュネットワークインターフェイスを使用して、前記端末装置がアイドル時受信器オフモードで動作することを示す親要求メッセージを親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記端末装置が前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うための前記パラメータは、前記親装置と前記端末装置との間の情報を同期するためのチャネルを示す指標、前記端末装置が前記親装置との同期を維持する最大時間を示す指標、またはその両方を含む、メッシュネットワーク装置。 - 前記子要求メッセージは、メッシュリンク確立(MLE)子ID要求メッセージまたはMLE子更新要求メッセージである、請求項11~18のいずれか1項に記載のメッシュネットワーク装置。
- メッシュネットワークシステムであって、
親装置と、
端末装置とを備え、
前記端末装置は、
前記端末装置が受信器オフアイドリングモードで動作していることを示す親要求メッセージを前記親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記親装置は、前記端末装置から前記親装置が受信する前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信する、メッシュネットワークシステム。 - メッシュネットワークシステムであって、
親装置と、
端末装置とを備え、
前記端末装置は、
前記端末装置が受信器オフアイドリングモードで動作していることを示す親要求メッセージを前記親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記端末装置は、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に少なくとも部分的に基づいて、前記親装置からの情報の受信が現在では同期されていないと判断し、
前記端末装置へのデータを受信するために、定期的にポーリングメッセージを前記親装置に送信するように構成されている、メッシュネットワークシステム。 - メッシュネットワークシステムであって、
親装置と、
端末装置とを備え、
前記端末装置は、
前記端末装置が受信器オフアイドリングモードで動作していることを示す親要求メッセージを前記親装置に送信し、
前記親要求メッセージに応答して、前記親装置のクロック精度を示す指標を含む親応答メッセージを受信し、
受信された前記親装置のクロック精度を示す前記指標に部分的に基づいて、前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを決定し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うためのパラメータを含む子要求メッセージを送信するように構成され、前記送信によって、前記親装置は、前記パラメータに基づいて、前記端末装置に情報を送信し、
前記親装置からの情報の同期受信を行うための前記パラメータは、前記親装置と前記端末装置との間の情報を同期するためのチャネルを示す指標、前記端末装置が前記親装置との同期を維持する最大時間を示す指標、またはその両方を含む、メッシュネットワークシステム。
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