(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスパーソナルエリアネットワークにおける第１の装置及び第２の装置の間の通信装置の発見及びデータチャネル選択の調整の方法であって、
非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、前記第１及び前記第２の装置によって発見チャネルにおいて発見ビーコンブロックの組を送信するステップと、
前記第１及び前記第２の装置によって前記発見チャネルをスキャンするステップと、
前記非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、前記発見チャネルにおいてチャネル選択コマンドフレームを交換することによって、データチャネルを選択するように前記第１及び前記第２の装置の間で調整を行うステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記チャネル選択コマンドフレームを交換することは、
前記第１の装置が、チャネルスキャン要求コマンドを送ることによって、前記第２の装置にチャネルスキャンを実施するように要求し、
前記第２の装置が、ＡＣＫフレームを送ることによって、前記チャネルスキャン要求コマンドに応答し、前記要求されたスキャンを実施し、
前記第１の装置が、前記ＡＣＫフレームを受け取るとすぐにそれ自身のチャネルスキャンを実施し、
前記第２の装置が、チャネルスキャン応答を送ることによって、前記第１の装置にスキャン結果をリポートし、
前記第１の装置が、前記スキャン結果に基づいて、データチャネルを選択するとともに、チャネル変更要求を送ることによって、前記第２の装置に前記選択されたデータチャネルに変わるように要求し、
前記第２の装置が、チャネル変更応答コマンド送ることによって、前記選択されたデータチャネルを受け入れ又は退ける、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、複数のセクタをカバーする複数のアンテナを有し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方によって前記発見ビーコンブロックの組を送信する前記ステップは、
全方向性発見ビーコンを送信し、
１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において１又は複数のポールフレームを送信する、ことを含み、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方によって前記発見チャネルをスキャンする前記ステップは、
全方向性発見ビーコンをスキャンし、
１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において応答をスキャンすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、複数のセクタをカバーする複数のアンテナを有し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方によって前記１又は複数の発見ビーコンブロックを送信する前記ステップは、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において発見ビーコン及び１又は複数のポールを送信することを含み、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方によって前記発見チャネルをスキャンする前記ステップは、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において発見ビーコン及びポールフレームをスキャンすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記発見ビーコンブロックの組を送信した後、或る間隔における一様な分布からランダムに選択される時間に、同じ発見ビーコンブロックの組を送信し、応答が受け取られるまで前記送信を繰り返すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記装置は、同じ発見ビーコンブロックの組を送信するために、１つのセクタから次のセクタにスイッチして複数のセクタをカバーする複数のアンテナを有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
全方向性ビーコンを受け取るとすぐに、アンテナ訓練プロシージャ、チャネル選択プロシージャ及び装置関連付けプロシージャのうち１つを開始するステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記チャネル選択コマンドフレームは、チャネル選択制御フィールドと、１又は複数の情報エレメントフィールドと、を含むフレームフォーマットを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記チャネル選択制御フィールドは、
前記チャネル選択コマンドフレームが、チャネルスキャン要求、チャネルスキャン応答、チャネル変更要求又はチャネル変更応答であることを示すサブタイプ値と、
理由コードと、
チャネルビットマップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ワイヤレスパーソナルエリアネットワークに少なくとも第１の装置及び第２の装置を有する通信システムであって、前記第１及び前記第２の装置は、
非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、発見チャネルにおいて発見ビーコンブロックの組を送信し、
前記発見チャネルをスキャンし、
前記非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、前記発見チャネルにおいてチャネル選択コマンドフレームを交換することによって、データチャネルを選択するために前記第１及び前記第２の装置の間で調整を行う、システム。
【請求項１１】
前記チャネル選択コマンドフレームの前記交換は、
前記第１の装置が、チャネルスキャン要求コマンドを送信することによって、前記第２の装置にチャネルスキャンを実施するように要求し、
前記第２の装置が、ＡＣＫフレームを送信することによって前記チャネルスキャン要求コマンドに応答し、前記要求されたスキャンを実施し、
前記第１の装置が、前記ＡＣＫフレームを受け取るとすぐにそれ自身のチャネルスキャンを実施し、
前記第２の装置が、チャネルスキャン応答を送信することによって、前記第１の装置にスキャン結果をリポートし、
前記第１の装置が、前記スキャン結果に基づいてデータチャネルを選択し、チャネル変更要求コマンドを送ることによって、前記第２の装置に前記選択されたデータチャネルに変わるように要求し、
前記第２の装置が、チャネル変更応答コマンドを送ることによって、前記選択されたデータチャネルを受け入れ又は退ける、
ことを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、複数のセクタをカバーする複数のアンテナを有し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、全方向性発見ビーコンを送信し、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において１又は複数のポールフレームを送信することによって、前記発見ビーコンブロックの組を送信し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、全方向性発見ビーコンをスキャンし、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において応答をスキャンすることによって、前記発見チャネルをスキャンする、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、複数のセクタをカバーする複数のアンテナを有し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において発見ビーコン及び１又は複数のポールフレームを送信することによって、前記発見ビーコンブロックの組を送信し、
前記第１及び前記第２の装置の少なくとも一方が、１つのセクタが終わると別のセクタに移って、前記複数のセクタの各々において発見ビーコン及びポールフレームをスキャンすることによって、前記発見チャネルをスキャンする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１及び前記第２の装置は更に、前記発見ビーコンブロックの組を送信した後、或る間隔にわたる一様な分布からランダムに選択される時間に、同じ発見ビーコンブロックの組を送信し、応答が受け取られるまで前記送信を繰り返すように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
コンピュータ実行可能コードを記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、実行されるとき、第１の装置及び第２の装置のプロセッサに、ワイヤレスパーソナルエリアネットワークにおける前記第１の装置及び前記第２の装置の間の通信装置の発見及びデータチャネル選択の調整のプロセスを実施させ、前記プロセスは、
非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、前記第１及び前記第２の装置によって前記発見チャネルにおいて発見ビーコンブロックの組を送信し、
前記第１及び前記第２の装置によって前記発見チャネルをスキャンし、
前記非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、前記発見チャネルにおいてチャネル選択コマンドフレームを交換することによって、データチャネルを選択するように前記第１及び前記第２の装置の間で調整を行う、
ことを含む、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００８年９月２５日出願の米国特許仮出願第６１／０９９，９１８号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、概して、ネットワークにおける装置発見に関し、より具体的には、通信パートナ装置を見つけるために発見プロトコルを利用する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
Ecma Internationalによって開発されたＥＣＭＡ−３８７は、ショートレンジ通信のための６０ＧＨｚのＰＨＹ（物理層）及びＭＡＣ（媒体アクセス制御）の標準である。この標準は、バルクレート伝送及びマルチメディアのストリーミングの両方のために高レートＷＰＡＮ（ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク）トランスポートを提供する。
【０００４】
ＥＣＭＡ−３８７標準は、独立してそれら自身のタイプとの相互運用性を具え、他のタイプとの共存性及び相互運用性をも具えうる３つの装置タイプを規定する。３つの装置タイプは、以下のように規定される：
【０００５】
１．タイプＡ装置は、１０メートルレンジのＬＯＳ／ＮＬＯＳ（見通し線／非見通し線）マルチパス環境におけるビデオストリーミング及びＷＰＡＮアプリケーションを提供する。タイプＡ装置は、高利得の訓練可能なアンテナを使用する。タイプＡ装置は、「ハイエンド」−高性能装置−と考えられる。
【０００６】
２．タイプＢ装置は、非訓練可能なアンテナを用いたより短いレンジ（１−３メートル）のポイントツーポイントＬＯＳリンクを通じてビデオ及びデータアプリケーションを提供する。タイプＢ装置は、「経済的」な装置と考えられ、低費用実現及び低消費電力を支持して、レンジ及びＮＬＯＳ性能のトレードオフを行う。
【０００７】
３．タイプＣ装置は、非訓練可能なアンテナによる、ＱｏＳ（サービス品質）保証をもたない１メートル以下のレンジでのポイントツーポイントＬＯＳリンクを通じて、データのみのアプリケーションをサポートする。タイプＣ装置は、よりシンプルな実現、最低の費用及び最低の電力消費を提供する「ボトムエンド」装置と考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＣＭＡ−３８７ＭＡＣ仕様には、装置発見及びアンテナビームフォーミングのための専用チャネルがある。このチャネルは、発見チャネルと呼ばれている。それぞれ異なる能力をもつ装置は、このチャネルにおいて、さまざまなＰＨＹモードを使用して、それらの対応するビーコンフレームを送信する。これらのビーコンは、リスンビフォアトーク（listen before talk）として知られる競合ベースの媒体アクセス機構又はＣＳＭＡ／ＣＡ（キャリア検知多重アクセス／衝突回避、Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）を使用して、ワイヤレス媒体にアクセスする。これらのビーコンの目的は、装置が、データ通信を行おうとする他の装置を発見することである。従って、これらのビーコンは、発見ビーコンと呼ばれる。
【０００９】
ＥＣＭＡ−３８７は、データ交換が、媒体アクセスが予約ベースであるデータ送信のための分散予約プロトコル（ＤＲＰ）を使用して、データチャネルにおいて行われることを提供する。ＤＲＰベースのデータ送信において、すべてのタイプの装置は、スーパーフレーム構造を使用する。
【００１０】
ＣＳＭＡ／ＣＡ競合ベースのチャネルアクセス又は分散競合アクセス（ＤＣＡ）機構の下、発見チャネルにおいて発見ビーコンを送信する前に、装置は、進行中の発見ビーコン送信があるかどうかを決定するためにチャネルをセンスする。発見ビーコン送信が検出される場合、装置は、検出されたビーコン送信が終了した後、ロングフレーム間間隔（Long Inter-Frame Space、ＬＩＦＳ）に等しい時間期間、待つ。装置は、バックオフタイマがすでに非ゼロ値を含んでいない限り、送信前の付加の延期時間についてランダムバックオフ時間を生成する。バックオフ時間は、SlotTime×RIとして選ばれ、ここで、SlotTimeは、ＤＣＡスロットの長さであり、ＲＩは、競合ウィンドウ間隔［0,CW］における一様な分布からランダムに選択される数である。バックオフプロシージャは、図１に示されている。発見チャネル１００は、幾つかのビーコンフレーム１０１によって占有され、２つのビーコンフレームの間には、ビーコンフレーム間間隔（Beacon Inter-Frame Space、ＢＩＦＳ）１０２がある。最後のビーコンが送られるまで、媒体はビジーである。すべてのバックオフスロットは、ＬＩＦＳ期間１０３のあとに生じ、ＬＩＦＳ期間１０３中に、媒体がアイドル状態であると決定される。送信が、特定のバックオフスロット１０４の間に検出されない場合、バックオフプロシージャは、そのバックオフ時間をSlotTimeだけデクリメントする。任意の送信が、バックオフスロット中の任意の時間に検出される場合、バックオフプロシージャは見合わせられる；すなわち、バックオフタイマは、当該スロットの間はデクリメントしない。バックオフプロシージャが再開することが可能にされる前に、チャネルが初めてビジー検出されると、装置は、上述のプロシージャをたどる。バックオフタイマがゼロに達すると、発見ビーコン１０１の送信が始まる。
【００１１】
発見チャネルにおいて、発見ビーコンフレームは、指向性アンテナを使用して指向性をもって送信されることができる。従って、１つの装置が、その発見ビーコンを送っているとき、潜在的な通信パートナは、送信機のほうを向いていない方向においてリスンしていることがあり、それゆえ発見を遅延させる。合理的な量の時間内に装置が互いを見つけることを可能にする発見プロトコルを案出する必要がある。
【００１２】
更に、異なるタイプの装置は、それらの発見ビーコンを送るために、それぞれ異なるＰＨＹモードを使用している。それぞれ異なるタイプの装置が互いを見つけることを可能にするための発見プロトコルを案出する必要がある。
【００１３】
装置が互いを発見したのち、装置の対は、ＰＨＹサービスデータユニット（ＰＳＤＵ）を交換するためのチャネルを選択する必要がある。指向性送信のため、チャネル条件は、送信機及び受信機が同じチャネルをセンスしている場合であっても、送信機及び受信機のそれぞれで異なることがある。両方の装置が同意するチャネルを選択するための、装置のチャネル選択プロトコルを案出する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の好適な実施形態において、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）における第１の装置及び第２の装置の間の通信装置発見及びデータチャネル選択の調整のための方法及びプロトコルが提供される。方法は、非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、発見チャネルにおいて第１及び第２の装置によって発見ビーコンブロックの組を送信するステップと、第１及び第２の装置によって発見チャネルをスキャンするステップと、非同期競合ベースの媒体アクセス機構を使用して、発見チャネルにおいてチャネル選択コマンドフレームを交換することによって、データチャネルを選択するために第１及び第２の装置の間で調整を行うステップと、を含む。
【００１５】
本発明の好適な実施形態において提供される調整チャネル選択を含む発見プロトコルは、以下のフィーチャを有する：
付加の全方向性アンテナの要求なし；
プロトコルの複雑さを低減するための非同期競合ベースの媒体アクセス；
指向性送信の効率を維持する；
さまざまな異なるタイプの装置の発見を可能にする；
データ交換チャネルの選択時の、調整されたチャネルセンシング。
【００１６】
本発明として考えられる発明の主題は、特許請求の範囲に具体的に示され、明確に記述されている。本発明の前述及び他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して示される以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】競合ベースのチャネルアクセスを使用した発見チャネルにおけるビーコン送信を示す図。
【図２】タイプＡ装置の発見ビーコンブロックを示す図。
【図３】タイプＢ装置の発見ビーコンブロックを示す図。
【図４】タイプＡ装置の発見期間を示す図。
【図５】タイプＢ装置の発見期間を示す図。
【図６】チャネル選択コマンドフレームのペイロードフォーマットを示す図。
【図７】チャネル選択制御フィールドを示す図。
【図８】発見スキャンＩＥフォーマットを示す図。
【図９】スキャンタイミングフォーマットを示す図。
【図１０】チャネル変更ＩＥフォーマットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によって開示される実施形態は、本願発明書における革新的な教示の多くの有利な使用の例にすぎないことに留意することが重要である。概して、本願明細書に示されている記述は、必ずしもさまざまな請求項に記載の発明の任意のものを制限するものではない。更に、ある記述は、ある発明的特徴には当てはまるが、他の特徴には当てはまらないことがある。概して、特に明記されない限り、単一の構成要素は、複数であってもよく、一般性の喪失なくその逆もありうる。図面において、同様の数字は、幾つかの図を通じて同様の部分をさす。
【００１９】
非同期競合ベースの媒体アクセスを使用したビーコン送信
装置は、他の装置を発見するために、発見チャネルを使用する。装置の対が互いを見つけたのち、それらは、それらが選択するデータ交換チャネルにスイッチし、同期されたビーコンを送ることによって、選択されたチャネルにおいてスーパーフレーム構造をセットアップする。
【００２０】
プロトコルの複雑さを低減するために、本発明による非同期発見プロトコルが開示されており、従って、発見ビーコンは、発見チャネルにおいて同期されたスーパーフレーム構造を使用することなく、競合ベースの媒体アクセスを使用して発見チャネルにおいて送信される。
【００２１】
装置発見
本発明の好適な実施形態において、或る装置は、最初に電力供給されたのち、後述されるさまざまな実施形態に従って、ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）を交換しようとする別の装置を発見する。
【００２２】
発見チャネルにおけるビーコン送信
装置は、ネイバ装置を発見するために発見チャネルにおいてビーコンを送信する際、ビーコンフレームのステータスフィールドを「発見（Discovery）」にセットする。「発見」にセットされたステータスフィールドを有するビーコンは、発見ビーコンと呼ばれる。発見装置がサポートするさまざまな異なるタイプの装置を発見するために、装置は、以下に詳しく記述されるように、発見装置が発見しようとする装置のタイプに対応するそれぞれ異なるＰＨＹモードを使用して、「ポール（Poll）」にセットされたステータスを有するビーコンを順々に送信する。例えば、「ポール」にセットされたステータスを伴ってモードＢ０を使用してタイプＡ装置によって送信されるビーコンフレームは、モードＢ０ポールフレームと呼ばれる。分散競合アクセス（Distributed Contention Access、ＤＣＡ）が、発見チャネルにおいて発見ビーコン及びタイプＢ／タイプＣポールフレームを送信するために使用される。
【００２３】
送信モード
発見ビーコンは、装置タイプに対応する一般的なＰＨＹモードを使用して、より具体的には、それぞれタイプＡ、タイプＢ及びタイプＣ装置についてモードＤ０、モードＢ０及びモードＣ０を使用して、送信される。
【００２４】
タイプＡ
タイプＡ装置は、後述するようにモードＤ０発見ビーコン、モードＢ０及びモードＣ０ポールフレームを含む発見ビーコンブロックを、発見チャネルに送り始める。
【００２５】
タイプＡ装置の発見ビーコンブロック
図２は、タイプＡ装置の発見ビーコンブロック２００のタイミングを示す。タイプＡ装置は、発見チャネルにおいてのみモードＤ０発見ビーコン２１０を送信する。モードＤ０発見ビーコンは、全方向性ビーコンである。モードＤ０発見ビーコン送信２１０の完了後、タイプＡ装置は、１又は複数のポールフレームブロック２３０を送信する。ポールフレームブロックの数は、装置が幾つかのアンテナブロック又はビームを使用してカバーすることができるセクタの数に等しい。ポールフレームブロック２３０は、同じセクタ内でモードＢ０ポールフレーム２３１及びモードＣ０ポールフレーム２３２を送信すること、及びモードＣ０２３３及びモードＢ０ポール２３４応答を指定された順序でスキャンすることを含む。モードＤ０発見ビーコン及びポールフレームの連続的な送信は、ＢＩＦＳ２２０によって隔てられており、１つの送信機会（ＴＸＯＰ）２４０の中で完了される。スキャンは、モードＣ０ポールフレーム送信２３２の終了後、ショートフレーム間間隔（ＳＩＦＳ）（図示せず）に等しい時間に始まる。タイプＡ装置は、まず、Ｃスキャン２３５の持続時間の間、送信されたモードＣ０ポールフレーム２３３に対する応答をスキャンし、その後、タイプＡ装置は、Ｂスキャン２３６の持続時間の間、以前に送信されたモードＢ０ポールフレーム２３４に対する応答をスキャンする。モードＢ０応答２３４のスキャン後、タイプＡ装置は、Ｄスキャンの持続時間の間、モードＤ０応答２６０をスキャンする。タイプＡ装置が、複数のセクタ（２５１、２５２、...、２５Ｎ）をカバーする複数のアンテナを有する場合、第１のセクタ２５１におけるスキャンの完了後、タイプＡ装置は、次のポールフレームブロック２３０を送信するために、次のセクタ２５２にスイッチする。セクタ２５２において、モードＢ０２３１及びモードＣ０ポール２３２フレームの連続的な送信は、ＢＩＦＳ２２０によって隔てられ、１つのＴＸＯＰ２４０内で完了される。
【００２６】
付加装置の発見
データチャネルにおいて送信を始めた後に他の装置を発見するために、タイプＡ装置は、発見チャネルに戻るようにスイッチし、以下のように発見ビーコンブロックを送る。
【００２７】
或るチャネルにおいてモードＡ０ビーコンの送信を始めた後、タイプＡ装置は、最大の許容発見待ち時間（MaxDiscoveryLatency）スーパーフレームより遅れることなく、「Absence」にセットされた予約タイプによるＤＲＰ予約を行う。このＤＲＰ予約の長さは、モードＤ０ビーコン、モードＢ０及びモードＣ０ポールフレームを含むタイプＡ発見ビーコンブロックを送信するためにタイプＡ装置によって必要とされる最小時間より大きい。この予約の中で、タイプＡ装置は、発見チャネルに移り、「タイプＡ装置の発見ビーコンブロック」セクションにおいて既に述べたように、発見ビーコンブロックを送信する。
【００２８】
発見期間のランダム化
図４は、タイプＡ装置の発見期間４００を示している。上述したように発見ビーコンブロックの組４１０を送信した都度、装置は、このような発見ビーコンブロックの組の以前の送信の開始から測定して、或る間隔［DBPMin,DBPMax］における一様な分布からランダムに選択される時間に、同じ発見ビーコンブロックの組４１０の別の送信をスケジュールする。次の発見ビーコンブロックの組のスケジュールされた送信の前に、タイプＡ装置は、モードＤ０発見ビーコン又は応答４２０をスキャンする。装置は、上述したように、送信された発見ビーコン又はポールフレームに対する応答が受け取られるまで、上述のランダム化された発見プロシージャを繰り返す。
【００２９】
装置は、別のアンテナブロック又はビーム使用して次の発見ビーコンブロック４１０の組を送信するために、次のセクタ４５２にスイッチし、装置が、複数のセクタ（４５１、４５２、...４５Ｎ）をカバーする場合、幾つかのアンテナブロック又はビームが使用される。一実施形態において、スイッチングの際に使用されるアンテナのブロック又はビームの順序は、そのポールフレームブロックを送信するために使用される順序と同じである。
【００３０】
モードＤ０ビーコンが、発見チャネルにおいて正しく受け取られる場合、タイプＡ装置は、アンテナ訓練を、モードＤ０ビーコンが受け取られる装置から始めることができる。
【００３１】
或るチャネルにモードＡ０ビーコンの送信を始めた後に発見チャネルにおいて送信される発見ビーコンは、装置がどのチャネルでモードＡ０ビーコンを送るかを示すチャネル変更ＩＥ（Information Element、情報エレメント）を含む。初期チャネル選択プロセスは、以下の「初期チャネル選択」セクションにおいて後述される。
【００３２】
タイプＢ
タイプＢ装置は、後述するように、発見チャネルにおいて、モードＢ０発見ビーコン及びモードＣ０ポールフレームを含む発見ビーコンブロックを送り始める。
【００３３】
タイプＢ装置の発見ビーコンブロック
図３は、タイプＢ発見ブロック３００のタイミングを示す。タイプＢ装置は、発見チャネルにおいてのみモードＢ０発見ビーコン３１１を送信する。発見ポールブロック３１０において、モードＢ０発見ビーコン送信３１１の完了後、タイプＢ装置は、モードＣ０ポールフレーム３１２を送信し、その後、モードＣ０応答３１３及びモードＢ０応答３１４をスキャンする。モードＢ０発見ビーコン３１１、モードＣ０ポールフレーム３１２の送信は、ＢＩＦ３２０によって隔てられており、得られる１つのＴＸＯＰ内で完了される。スキャンは、モードＣ０ポールフレーム送信の終了後、ＳＩＦＳ時間（図示せず）を開始する。タイプＢ装置は、まず、Ｃスキャン３１５の持続時間の間、送信されたモードＣ０ポールフレーム３１３に対する応答をスキャンし、その後、タイプＢ装置は、Ｂスキャン３１６の持続時間の間、以前に送信されたモードＢ０発見ビーコン３１４に対する応答をスキャンする。タイプＢ装置が、複数のセクタ（３５１、３５２、...、３５Ｎ）をカバーする複数のアンテナを有する場合、第１のセクタ３５１のスキャンの完了後、タイプＢ装置は、次のセクタ３５２にスイッチし、装置がカバーする各セクタごとに、別のアンテナブロック又はビームを使用して、同じ発見ポールブロックを繰り返す。
【００３４】
発見ビーコンブロックの組を送った後、タイプＢ装置は、後述するようにモードＢ０ビーコン又はポールフレームをスキャンする。
【００３５】
発見期間のランダム化
図５は、タイプＢ装置の発見期間５００を示す。上述したように発見ビーコンブロックの組５１０を送信した都度、装置は、このような発見ビーコンブロックの組の以前の送信の開始から測定して、間隔［DBPMin,DBPMax］における一様な分布からランダムに選択される時間に、同じ発見ビーコンブロックの組５１０の別の送信をスケジュールする。次の発見ビーコンブロックの組のスケジュールされた送信の前に、タイプＢ装置は、モードＢ０発見ビーコン及びポールフレーム５２０をスキャンする。装置は、上述したように、送信された発見ビーコン又はポールフレームに対する応答が受け取られるまで、上述のランダム化された発見プロシージャを繰り返す。
【００３６】
装置は、別のアンテナブロック又はビームを使用して次の発見ビーコンブロックの組を送信するために、次のセクタにスイッチし、それが複数のセクタをカバーする場合、複数のアンテナブロック又はビームが使用される。一実施形態において、スイッチングする際に使用されるアンテナブロック又はビームの順序は、その発見ポールブロックを送信するために使用される順序と同じである。
【００３７】
モードＢ０ビーコン又はポールフレームが発見チャネルにおいて正しく受け取られる場合、タイプＢ装置は、「初期チャネル選択」セクションにおいて後述されるように、モードＢ０ビーコン又はポールフレームが受け取られる装置に関して初期チャネル選択プロセスを開始する。
【００３８】
タイプＣ
タイプＣ装置は、最初の電力供給後、少なくとも１つのスーパーフレームがあるかどうか各チャネルをスキャンする。タイプＣ装置が、スキャン中にいかなるモードＣ０ポールフレームも受け取らない場合、装置は、少なくとも予め規定された値ＤＢＰＭａｘに等しい期間の間、発見チャネルをスキャンする。スキャンの後、以下の条件の１つが真であることをスキャンが示さない限り、タイプＣ装置は、いかなるフレームも送信しない：
【００３９】
或るチャネルが、ビジーであると検出され、少なくとも１つのモードＣ０ポールフレームが、正しく受け取られる場合、タイプＣ装置は、モードＣ０ポールフレームが受け取られる装置と関連することができる。
【００４０】
タイプＣ装置が、スキャンの間、アイドルチャネルを検出し、任意のモードＣ０ポールフレームに応答することによって別の装置と関連付いていない場合、タイプＣ装置は、当該チャネルにおいてモードＣ０ポールフレームを送信し始める。
【００４１】
タイプＡ／Ｂマスタ装置によって送信されるモードＣ０ポールフレームが、発見チャネルにおいて正しく受け取られる場合、タイプＣ装置は、「初期チャネル選択」セクションにおいて後述されるように、モードＣ０ポールが受け取られるマスタ装置に関して初期チャネル選択プロセスを行う。
【００４２】
初期チャネル選択
本発明の好適な実施形態において、タイプＡ又はＢ装置は、それが当該チャネルのビーコングループをセットアップし又はそれに加わる前に、そのモードＡ０又はモードＢ０データビーコン、Ｂポール又はタイプＣポールフレームを送るためのチャネルを選択するために、初期チャネル選択プロセスを使用する。
【００４３】
装置が、それがＭＰＤＵを交換しようとする別の装置からの発見ビーコン又はポールフレームを発見チャネルにおいて受け取らない限り、装置は、初期チャネル選択を開始しない。一実施形態において、装置は、ＤＣＡを使用して発見チャネルにおいてのみチャネル選択コマンドフレームを送信する。初期チャネル選択プロセスにおいて、装置は、まず、明示的なチャネルスキャン（Explicit Channel Scan）により、新しく発見された装置との明示的なチャネルスキャンを調整し、その後、明示的なチャネルスイッチ（Explicit Channel Switch）を行う。
【００４４】
明示的なチャネルスキャン
装置は、チャネルスキャン要求（Channel Scanning Request）を送ることによって、新しく発見された装置にチャネルスキャンを実施するように要求する。一旦装置が、そのチャネルスキャン要求に対するＡＣＫフレームを受け取ると、装置は、そのチャネルスキャン要求に規定されるのと同じ（複数の）チャネルをスキャンするために、発見チャネルを去る。装置は、それが、そのチャネルスキャン要求の発見スキャンＩＥにおいて指定した時間に、チャネルスキャン応答をリスンするために発見チャネルに戻る。
【００４５】
このようなチャネルスキャン要求の受信に応じて、装置は、ＡＣＫフレームにより応答し、その後、チャネルスキャン要求に示されるチャネルにおいて、要求されるスキャンを実施する。装置は、チャネルスキャン要求に示された時間に発見チャネルに戻り、スキャン結果を示すために（複数の）ＤＲＰ利用可能なＩＥを含むチャネルスキャン応答を送信する。
【００４６】
明示的なチャネルスイッチ
チャネルスキャン応答の受信に応じて、装置は、それがチャネルスキャン応答を受け取った装置に、チャネル変更要求を送る。チャネル変更要求を送った後、装置は、チャネル変更応答をリスンする。一旦装置が、「受け入れられた（Accepted）」とセットされた理由コードフィールドをもつチャネル変更応答を受け取ると、装置の対が同意されたチャネルのマスタースレーブ動作に従事することを除いて、装置は、スーパーフレーム構造をセットアップするために受け入れられたチャネルにスイッチする前に、レンジ（［0,SuperframeLength］）においてランダムに選択される時間期間、待つ。装置が「受け入れられた」以外の値にセットされた理由コードフィールドをもつフレームを受け取る場合、装置は、修正されたチャネル変更要求を送信する。装置は、受け取り装置によって受け入れられないチャネルにはスイッチしない。
【００４７】
チャネル変更要求の受信に応じて、装置は、以下の表２に示されるように適切にセットされる理由コードフィールドをもつチャネル変更応答フレームにより応答する。装置は、その受け入れられたチャネル変更応答に対するＡＣＫフレームが受け取られるまで、チャネルにスイッチしない。装置は、スーパーフレーム構造をセットアップするために同意されたチャネルにスイッチする前に、装置の対が同意されたチャネルにおいてマスタ−スレーブ動作に従事することを除いて、レンジ［0,SuperframeLength］においてランダムに選択される時間期間、待つ。
【００４８】
チャネル選択コマンドフレームフォーマット
本発明の好適な実施形態において、チャネル選択コマンドフレームの組は、チャネルスキャンを要求し、チャネルスキャン結果により応答し、ＭＳＤＵを交換するためのチャネルを選択するために、使用される。
【００４９】
チャネル選択コマンドフレームのＭＡＣヘッダ内のＡＣＫポリシーフィールドは、常に、Ｉｍｍ−ＡＣＫ（Immediate Acknowledgement）にセットされる。
【００５０】
図６は、チャネル選択制御フィールド６１０及び１又は複数の情報エレメント６２０を含むチャネル選択コマンドフレーム６００のペイロードを示す。図７は、コマンドサブタイプフィールド７１０、理由コードフィールド７２０及びチャネルビットマップフィールド７３０を含むチャネル選択制御フィールド７００の詳細を示す。
【００５１】
サブタイプの符号化が、以下の表１に示される。
0005475787.tif 000002
以下は、チャネル選択コマンドの組の詳細である。
【００５２】
チャネルスキャン要求コマンド
チャネルスキャン要求コマンドにおいて、チャネルビットマップフィールドは、スキャンされることが要求されるチャネルに対応するビットが１にセットされるように、セットされる。チャネルスキャン要求の理由コードフィールドは、予約されている。第１の情報エレメントフィールドは、装置がスキャン要求に対するスキャン応答をリスンするために発見チャネルに戻る時間を示すための発見スキャンＩＥを含む。
【００５３】
チャネルスキャン応答コマンド
チャネルスキャン応答コマンドにおいて、チャネルビットマップフィールドは、装置が応答しているチャネルスキャン要求と同様にセットされる。チャネルスキャン応答の理由コードフィールドは、予約されている。情報エレメントフィールドは、複数のＤＲＰ利用可能なＩＥを含む。ＤＲＰ利用可能なＩＥの数は、スキャンされることが要求されるチャネルの数と同じである。
【００５４】
チャネル変更要求コマンド
チャネル変更要求コマンドにおいて、第１の情報エレメントフィールドは、チャネル変更ＩＥを含む。チャネル変更要求の理由コードのフィールド及びチャネルビットマップフィールドは、予約済である。
【００５５】
チャネル変更応答コマンド
チャネル変更応答コマンドにおいて、第１の情報エレメントフィールドは、それが応答しているチャネル変更要求のものと同じチャネル変更ＩＥを含む。チャネルビットマップフィールドは、チャネル変更応答において予約されている。理由コードのフィールドは、以下の表２にリストされるように、適切にセットされる。
0005475787.tif 000003
【００５６】
発見スキャンＩＥ
発見スキャンＩＥは、このビーコンフレームを送信するために使用されるのと同じアンテナビームを使用して、発見チャネルにおいて他の（複数の）装置を発見するための、スキャンの開始時間及び持続時間に関する情報を提供する。ビーコンフレームのステータスビットが発見にセットされる場合、装置は、そのビーコン内に発見スキャンＩＥを含む。図８は、エレメントＩＤ８１０、長さ８２０及びスキャンタイミングフィールド８３０を含む発見スキャンＩＥ８００のフォーマットを示す。
【００５７】
スキャンタイミングフィールドは、発見スキャンの開始時間及び持続時間にセットされる。図９は、スキャン持続時間９１０及びスキャン開始時間９２０を含むスキャンタイミングフィールド９００を示す。
【００５８】
スキャン開始時間フィールドは、同じアンテナビームを使用して、ビーコンフレームの物理層収束プロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダの終わりから測定される、マイクロ秒単位のスキャンの開始時間にセットされる。
【００５９】
スキャン持続時間は、同じアンテナビームを使用して、マイクロ秒単位のスキャンの持続時間にセットされる。
【００６０】
チャネル変更ＩＥ
チャネル変更ＩＥは、装置が別のチャネルに変わる準備をしていることをアナウンスする。
【００６１】
図１０は、エレメントＩＤ１０１０、長さ１０２０、チャネル変更カウントダウンフィールド１０３０及び新しいチャネルナンバフィールド１０４０を含むチャネル変更ＩＥ１０００を示す。
【００６２】
チャネル変更カウントダウンフィールドは、装置が新しいチャネルに変わるまでに残っているスーパーフレームの数にセットされる。このフィールドがゼロである場合、装置は、現在スーパーフレームの終わりに新しいチャネルに変わる。
【００６３】
本発明は、例えば、ワイヤレスドッキング、ワイヤレス高速同期／ダウンロード、ワイヤレスＨＤＭＩ及びワイヤレスＵＳＢにおいて、使用されることができる。
【００６４】
上述の詳細な説明は、本発明がとりうる多くの形態のうちの幾つかを示している。上述の詳細な説明は、本発明がとりうる選択された形態の説明として理解され、本発明の規定に対する制限として理解されないことが意図される。本発明の範囲を規定することが意図されるのは、請求項及びその等価なもののみである。
【００６５】
最も好適には、本発明の原理は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせとして実現される。更に、ソフトウェアは、好適には、プログラム記憶ユニット又はコンピュータ可読媒体に明白に組み込まれるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、かかるマシンによって実行されることができる。好適には、マシンは、例えば１又は複数の中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）、メモリ及び入力／出力インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上で実現される。コンピュータプラットフォームは更に、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含むことができる。ここに記述されるさまざまなプロセス及び機能は、そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かに関係なく、ＣＰＵによって実行されることが可能なマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部、又はそれらの任意の組み合わせでありうる。更に、例えば付加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニットのようなさまざまな他の周辺ユニットが、コンピュータプラットフォームに接続されることができる。
【図１】
0005475787.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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