(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおけるデバイスが通信を行う方法であって、
ビーコンフレームと前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含む媒体アクセス制御(Medium Access Control: ＭＡＣ)スーパーフレームを使用して通信を行うステップを含み、
前記ビーコンフレームは前記デバイスの同期化のための同期情報とＭＡＣスーパーフレームの構成を示すスーパーフレーム構成情報と、前記ＭＡＣスーパーフレームに前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームが含まれるか否かを示す情報、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームの位置情報及び前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに含まれたコンテンツの特性情報を含み、
前記マルチノード接続フレームは前記デバイスに割り当てられたリソースに対する情報を含むデバイス特定情報及び前記無線通信ネットワークの構成情報を含むネットワーク特定情報を含むことを特徴とするデバイスが通信を行う方法。
【請求項２】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置し、少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項３】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、前記ビーコンフレームの次に位置し、少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する少なくとも一つの非アクティブ区間を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは、前記少なくとも一つの非割り当てタイムスロットに含まれることを特徴とする請求項２又は３に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項５】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する割り当て区間の終了パーツを含み、
前記割り当て区間の終了パーツは、前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の長さ情報、及び前記少なくとも一つのデバイスのアップリンク伝送に対する受信確認を示すグループ受信確認情報を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項６】
前記マルチノード接続フレームは前記割り当て区間の終了パーツに含まれることを特徴とする請求項５に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項７】
前記デバイス特定情報は、前記デバイスに割り当てられたタイムスロット割り当て情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項８】
前記ネットワーク特定情報は、フリータイムスロットの個数情報、前記フリータイムスロットの位置情報及び前記無線通信ネットワーク内のデバイスの個数情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイスが通信を行う方法。
【請求項９】
無線通信ネットワークにおいて制御器が媒体アクセス制御(Medium Access Control: ＭＡＣ)スーパーフレームを生成する方法であって、
前記制御器が、少なくとも一つのデバイスと通信を遂行するための前記無線通信ネットワークの構成が変更されたことを検出するステップと、
前記制御器が、前記無線通信ネットワークの構成が変更されたことを示すためにＭＡＣスーパーフレームを生成するステップと、を含み、
前記ＭＡＣスーパーフレームは、ビーコンフレームと前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含み、
前記ビーコンフレームは前記少なくとも一つのデバイスの同期化のための同期情報と前記ＭＡＣスーパーフレームの構成を示すスーパーフレーム構成情報が含まれたビーコン情報と、前記ＭＡＣスーパーフレームに前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームが含まれるか否かを示す情報、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームの位置情報及び前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに含まれたコンテンツの特性情報を含み、
前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは前記少なくとも一つのデバイスに割り当てられたリソースに対する情報を含むデバイス情報及び前記変更された無線通信ネットワークの構成情報を含むことを特徴とするＭＡＣスーパーフレーム生成方法。
【請求項１０】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、を含み、
前記少なくとも一つの非割り当てタイムスロットは、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含むことを特徴とする請求項９に記載のＭＡＣスーパーフレーム生成方法。
【請求項１１】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置する少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する割り当て区間の終了パーツと、を含み、
前記割り当て区間の終了パーツは、前記マルチノード接続フレーム、コンテンションアクセス区間の長さ情報、及び前記少なくとも一つのデバイスのアップリンク伝送に対する受信確認を示すグループ受信確認情報を含むことを特徴とする請求項９に記載のＭＡＣスーパーフレーム生成方法。
【請求項１２】
無線通信ネットワークにおいてデバイスが媒体アクセス制御(Medium Access Control: ＭＡＣ)スーパーフレームを受信する方法であって、
前記デバイスが前記制御器にマルチノード接続割り当てを要求する接続要求を送信するステップと、
前記デバイスが前記接続要求に対する応答で受信確認フレームを受信するステップと、
前記受信確認フレームを成功的に受信した後、前記デバイスが電力節約モードに進入するステップと、
前記デバイスがＭＡＣスーパーフレームに含まれたビーコンフレーム及び前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード接続フレームを受信するステップと、を含み、
前記ＭＡＣスーパーフレームはビーコンフレームと前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含み、
前記ビーコンフレームは、前記デバイスの同期化のための同期情報と前記ＭＡＣスーパーフレームの構成を示すスーパーフレーム構成情報が含まれたビーコン情報と、前記ＭＡＣスーパーフレームに前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームが含まれるか否かを示す情報、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームの位置情報及び前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに含まれたコンテンツの特性情報を含み、
前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは、前記デバイスに割り当てられたリソースに対する情報を含むデバイス特定情報と無線通信ネットワークの構成情報を含むネットワーク特定情報を含むことを特徴とするＭＡＣスーパーフレーム受信方法。
【請求項１３】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、を含み、
前記少なくとも一つの非割り当てタイムスロットは、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含むことを特徴とする請求項１２に記載のＭＡＣスーパーフレーム受信方法。
【請求項１４】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置する少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する割り当て区間の終了パーツと、を含み、
前記割り当て区間の終了パーツは、前記マルチノード接続フレーム、コンテンションアクセス区間の長さ情報、及び前記デバイスのアップリンク伝送に対する受信確認を示すグループ受信確認情報エレメントを含むことを特徴とする請求項１２に記載のＭＡＣスーパーフレーム受信方法。
【請求項１５】
前記デバイス特定情報は、前記デバイスに割り当てられたタイムスロット割り当て情報を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＭＡＣスーパーフレーム受信方法。
【請求項１６】
前記ネットワーク特定情報は、フリータイムスロットの個数情報、前記フリータイムスロットの位置情報及び前記無線通信ネットワーク内のデバイスの個数情報を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＭＡＣスーパーフレーム受信方法。
【請求項１７】
無線通信ネットワークにおいて制御器が媒体アクセス制御(Medium Access Control: ＭＡＣ)スーパーフレームを送信する方法であって、
前記制御器が、少なくとも一つのデバイスらからマルチノード接続割り当てを要求する接続要求を受信するステップと、
前記制御器が、前記受信された接続要求に基づいて前記少なくとも一つのデバイスと通信するために、ビーコンフレームと、前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含むＭＡＣスーパーフレームを
前記少なくとも一つのデバイスに送信するステップと、を含み、
前記ビーコンフレームは、前記少なくとも一つのデバイスの同期化のための同期情報と前記ＭＡＣスーパーフレームの構成を示すスーパーフレーム構成情報が含まれたビーコン情報と、前記ＭＡＣスーパーフレームに前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームが含まれるか否かを示す情報、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームの位置情報及び前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに含まれたコンテンツの特性情報を含み、
前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは、前記少なくとも一つのデバイスに割り当てられたリソースに対する情報を含むデバイス特定情報と前記無線通信ネットワークの構成情報を含むネットワーク特定情報を含むことを特徴とするＭＡＣスーパーフレーム送信方法。
【請求項１８】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、を含み、
前記少なくとも一つの非割り当てタイムスロットは、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含むことを特徴とする請求項１７に記載のＭＡＣスーパーフレーム送信方法。
【請求項１９】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置する少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する割り当て区間の終了パーツと、を含み、
前記割り当て区間の終了パーツは、前記マルチノード接続フレーム、コンテンションアクセス区間の長さ情報、及び前記少なくとも一つのデバイスのアップリンク伝送に対する受信確認を示すグループ受信確認情報を含むことを特徴とする請求項１７に記載のＭＡＣスーパーフレーム送信方法。
【請求項２０】
前記デバイス特定情報は、前記少なくとも一つのデバイスに割り当てられたタイムスロット割り当て情報を含むことを特徴とする請求項１７に記載のＭＡＣスーパーフレーム送信方法。
【請求項２１】
前記ネットワーク特定情報は、フリータイムスロットの個数情報、前記フリータイムスロットの位置情報、前記無線ネットワーク内のデバイスの個数情報を含むことを特徴とする請求項１７に記載のＭＡＣスーパーフレーム送信方法。
【請求項２２】
無線通信 ネットワーク内の少なくとも一つのデバイスの同期化のための同期情報と媒体アクセス制御(Medium Access Control: ＭＡＣ)スーパーフレームの構成を示すスーパーフレーム構成情報が含まれたビーコンフレームと、前記ビーコンフレームの次に位置し、前記少なくとも一つのデバイスに割り当てられたリソースに対する情報を含むデバイス特定情報及び前記無線通信ネットワークの構成情報を含む少なくとも一つのマルチノード接続フレームを生成するプロセッサと、
前記プロセッサの制御によって、前記ＭＡＣスーパーフレームで前記ビーコンフレームと、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに基づいて前記少なくとも一つのデバイスと通信するために使用される命令を一時的に格納するように構成されるメモリと、
を含み、前記ビーコンフレームは、前記ＭＡＣスーパーフレームに前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームが含まれるか否かを示す情報、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームの位置情報及び前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームに含まれたコンテンツの特性情報を含むことを特徴とする制御器。
【請求項２３】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置し、少なくとも一つの非割り当てタイムスロットを含む少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、を含み、
少なくとも一つの非割り当てタイムスロットは、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームを含むことを特徴とする請求項２２に記載の制御器。
【請求項２４】
前記ＭＡＣスーパーフレームは、
前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのコンテンションアクセス区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションアクセス区間の次に位置する少なくとも一つのコンテンションフリー区間と、
前記少なくとも一つのコンテンションフリー区間の次に位置する割り当て区間の終了パーツと、を含み、
前記割り当て区間の終了パーツは、前記マルチノード接続フレーム、コンテンションアクセス区間の長さ情報、及び前記少なくとも一つのデバイスのアップリンク伝送に対する受信確認を示すグループ受信確認情報を含むことを特徴とする請求項２２に記載の制御器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信ネットワークに関するものであって、特に無線通信ネットワークにおけるリソースを管理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、時分割多重アクセス(Time  Division  Multiple  Access：ＴＤＭＡ)ベースのネットワークのような無線通信ネットワークは、制御器又は中央ハブ(hub)と、この制御器に無線で接続される複数のデバイスで構成される。制御器は、上記のようにスロット化した(slotted)ネットワークの生成及び管理に対して責任を負う構成要素である。スロット化した中央集中型ネットワーク(centralized  network)において、制御器は、複数のデバイス間の無線チャンネルに対するアクセスを管理するための媒体アクセス制御(Medium  Access  Control：ＭＡＣ)スーパーフレーム(super  frame）を定義するためにビーコンフレーム(beacon  frame）を周期的に送信する。ＭＡＣスーパーフレームは、アクティブ区間(active  period)と非アクティブ(inactive)区間に分類される。アクティブ区間は、複数のデバイスが制御器とデータ通信を遂行する区間であるが、非アクティブ区間で、複数のデバイスと制御器は、スリープモード(sleep  mode）に進入できる。ＭＡＣスーパーフレームのアクティブ区間は、一般的に複数のコンテンションアクセス区間(Contention  Access  Period：ＣＡＰ)と保証されたタイムスロットを有するコンテンションフリー区間(Contention  Free  Period：ＣＦＰ）に分割され、ビーコンフレームはＭＡＣスーパーフレームの開始またはビーコン区間で送信される。選択的に、ポール(poll）フレーム又はＢ２フレームの終了は、アクティブ区間中にいつでも送信され得る。
【０００３】
ＭＡＣスーパーフレームの開始は、ビーコン区間中に送信されるビーコンフレームにより表示される。一般的に、ビーコンフレームは、スーパーフレーム構造を定義し、同期情報、ネットワーク構成情報、及びＴＤＭＡベースのネットワーク中の複数のデバイスに関連したリソース割り当て情報を含む。したがって、デバイス各々は、リソース割り当て情報、制御器によって定義されたＭＡＣスーパーフレームの構成、ＴＤＭＡベースのネットワーク中のデバイス個数のようなネットワーク構成情報、及びＭＡＣスーパーフレームで有用なフリースロットの位置及び個数などを受信し、割り当てられたタイムスロットを正確に位置させるために制御器と同期を維持し、データを送信するためにビーコンフレームを聴取する。
【０００４】
しかしながら、ビーコンフレームは、必要に応じて情報を伝達でき、したがってビーコンフレームのサイズは事実上可変である。例えば、ビーコンフレームは、制御器が複数のデバイスのうちいずれか一つから接続要求を受信する場合、複数のデバイスのうちいずれか一つのためのリソース割り当て情報を含む。各デバイスがリソース割り当て情報を受信すると、制御器は、ビーコンフレームからリソース割り当て情報を除去できる。ビーコンフレームがデバイス特定及び全体情報を含むため、ビーコンフレームのサイズは、非常に大きくなり得る(特に、多くのデバイスのための情報を伝達する場合)。このような場合、複数のデバイスが巨大なビーコンフレームを聴取することは、ビーコンフレームの大部分の情報が複数のデバイスを意図しない場合、デバイス側面で深刻な電力消耗を招くことになり得る。これは、ボディエリアネットワーク(Body  Area  Network：ＢＡＮ)のようなネットワーク中の制限されたエネルギーソースを有するデバイスのバッテリー寿命に深刻な衝撃を与えることになり得る。
【０００５】
さらに、このデバイスは、リソース割り当て情報を受信するために次のＭＡＣスーパーフレームでビーコンフレームを待機する必要がある。しかしながら、これは、ＭＡＣスーパーフレームの長さが長い場合、高い割り当て待ち時間(latency)を招く可能性がある。その上、デバイスがビーコンフレームを聴取することを避ける場合、ビーコン区間次に位置するコンテンションアクセス区間でデータトラフィックは、大きいサイズのビーコンフレームと衝突する問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、無線通信ネットワークにおけるリソースを管理する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、無線通信ネットワークのための媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームフォーマットであって、無線通信ネットワーク中のデバイスを同期化し、ＭＡＣスーパーフレームの構成を定義するためのビーコン情報を含むビーコンフレームと、ビーコンフレームの次に位置し、一つ以上のデバイスにリソースを割り当てるデバイス特定情報及び/又はデバイスにネットワーク構成パラメータを提供するネットワーク特定情報を有する少なくとも一つのマルチノード接続フレームとを含み、ビーコン情報は、スーパーフレーム構成情報と同期情報を含む。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、制御器と、制御器に結合される複数のデバイスを含む無線通信ネットワークにおけるネットワーク構成を通信する方法であって、複数のデバイスに関連した現在のネットワーク構成で変更を検出するステップと、複数のデバイスに対する通信のための現在のネットワーク構成で変更を示すために媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームを形成するステップとを有し、ＭＡＣスーパーフレームは、スーパーフレーム構成情報と同期情報を含むビーコンフレームと、実質的にビーコンフレームの次に位置し、リソース割り当て情報及び前記変更された現在のネットワーク構成に関連したネットワーク構成情報を有する少なくとも一つのマルチノード接続フレームとを含む。
本発明のさらに他の態様によれば、制御器と、制御器に結合される複数のデバイスを含む無線通信ネットワークにおけるリソースを割り当てる方法であって、デバイスにより制御器にマルチノード接続割り当てに対する要求を含む接続要求を送信するステップと、デバイスによって接続要求に応答して受信確認フレームを受信するステップと、受信確認フレームを成功的に受信した後にデバイスによって電力節約モードを適用するステップと、デバイスによって媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームでビーコンフレームと、実質的に前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード割り当てフレームを受信するステップと、を有し、ビーコンフレームは、スーパーフレーム構成情報と同期情報を含み、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは、デバイス特定情報と前記デバイスのためのネットワーク特定情報を含む。
本発明のさらに他の態様によれば、制御器と、制御器に結合される複数のデバイスを含む無線通信ネットワークにおけるリソースを割り当てる方法であって、複数のデバイスらからマルチノード接続割り当てを示す接続要求を受信するステップと、受信された接続要求に基づいて複数のデバイスと通信するために、ビーコンフレームと、実質的に前記ビーコンフレームの次に位置する少なくとも一つのマルチノード割り当てフレームを含む媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームを形成するステップと、を有し、ビーコンフレームは、スーパーフレーム構成情報と同期情報を含み、前記少なくとも一つのマルチノード接続フレームは、デバイス特定情報と前記複数のデバイスのためのネットワーク特定情報を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、無線通信ネットワークにおけるネットワーク構成を通信する方法を提供する。ここで、無線通信ネットワークは、制御器と、この制御器に結合される複数のデバイスと、無線通信ネットワークのための媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームフォーマットとを含む。
【００１０】
後述の図面に対する説明は、単に例示的なものであり、本発明の範囲を制限するように解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係り、ネットワークリソース及びより速いリソース予約を効率的に管理する無線通信ネットワークのための媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームフォーマットを示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る無線通信ネットワーク中のＭＡＣスーパーフレームフォーマットを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係り、図１に示したようなマルチノード接続フレームのフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線通信ネットワークにおけるネットワーク構成の変更をデバイスと通信する方法を示すプロセスフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係り、ＭＡＣスーパーフレームのマルチノード接続フレームを用いてデバイスにリソースを割り当てる方法のフローを示す図である。
【図６】本発明の実施形態を実現する多様な構成要素を示す制御器を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、無線通信ネットワークにおけるリソースを管理する方法及び装置を提供する。本発明の実施形態に対する下記の具体的な説明では、参照番号はその一部を構成し、本発明が実行される具体的な実施形態を示すための方式で図示される添付の図面を参照する。本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明する実施形態の様々な変更及び修正が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。したがって、下記の具体的な説明は添付される請求項により定義される本発明の思想と範囲を限定しないように注意すべきである。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係り、ネットワークリソース及びより速いリソース予約を効率的に管理する無線通信ネットワークのための媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレームフォーマット１００を示す。図１において、ＭＡＣスーパーフレームフォーマット１００は、ビーコンフレーム１０２、コンテンションアクセス区間(ＣＡＰ)１０４、このＣＡＰ１０４の次に位置する一つ以上の非割り当てタイムスロット１１０を有するコンテンションフリー区間(ＣＦＰ)１０６、及び非アクティブ(inactive)区間１１２を含む。ビーコンフレーム１０２は、スーパーフレーム構成情報及び同期情報のようなビーコン情報を含む。スーパーフレーム構成情報は、ＭＡＣスーパーフレームフォーマット１００を定義する。同期情報は、無線通信ネットワークのデバイスが正確に割り当てられたタイムスロットを位置させてデータを送信するために、デバイスが制御器と同期を維持することを可能にする。
【００１５】
また、ＭＡＣスーパーフレームフォーマット１００は、デバイス特定情報及びネットワーク特定情報を含むマルチノード(multi  node)接続フレーム１０８を含む。デバイス特定情報は、スロット割り当て情報を含む。ネットワーク特定情報は、フリータイムスロットの個数、無線通信ネットワークのデバイスの個数、及びネットワーク構成情報を含む。図示のように、マルチノード接続フレーム１０８は、ＣＦＰ１０６の非割り当てタイムスロット１１０で送信される。一実施形態では、マルチノード接続フレーム１０８は、デバイスからの接続要求に対応してＭＡＣスーパーフレーム１００で送信されることがある。他の実施形態では、マルチノード接続フレーム１０８は、ネットワーク構成の変更が検出される場合、ＭＡＣスーパーフレーム１００で送信することがある。このような場合、マルチノード接続フレーム１０８は、無線通信ネットワーク中の接続されないデバイスだけでなく接続されたデバイスと通信できる。
【００１６】
マルチノード接続フレーム１０８の存在、位置、及びコンテンツ特性は、ビーコンフレーム１０２のＭＡＣ能力(capability)フィールド(図示せず)で指示される。本発明の一実施形態において、ＭＡＣ能力フィールドの１バイトは、ＭＡＣスーパーフレーム１００でマルチノード接続フレーム１０８の位置を示す。これは、ＭＡＣスーパーフレーム１００のアクティブ区間で待機する必要のないデバイスがビーコンフレーム１０２の次に位置するＭＡＣスーパーフレーム１００の残り位置の聴取をスキップするために、マルチノード接続フレーム１０８を受信するように支援する。
【００１７】
さらに、ビーコンフレームの２個のビットは、マルチノード接続フレーム１０８の存在及びコンテンツ特性を指示する。例えば、ビット値‘００’は、ＭＡＣスーパーフレーム１００でマルチノード接続フレーム１０８の不在を示す。これは、ネットワークシナリオが固定的であり、すべてのデバイスが接続され、ネットワーク構成変更が制御器により許容されないことをデバイスに指示する。ビット値‘０１’は、ＭＡＣスーパーフレーム１００にマルチノード接続フレーム１０８の存在を示すが、マルチノード接続フレーム１０８は、以前に伝送されたマルチノード接続フレームと同一である。ここで、マルチノード接続フレーム１０８を既に聴取したデバイスは、マルチノード接続フレームを受信する必要がない。ビット値‘１０’は、リソース割り当て情報を含むマルチノード接続フレーム１０８の存在を示す。このような場合、リソース割り当て又は関連情報を待機するデバイスのみがマルチノード接続フレーム１０８を聴取する。ビット値‘１１’は、ネットワーク特定情報を含むマルチノード接続フレーム１０８の存在を指示する。この場合、すべての接続されたデバイス及び接続されないデバイスは、ネットワーク全体情報の全体的視点(holistic  view）をアップデートするためにマルチノード接続フレーム１０８を聴取する。
【００１８】
図２は、本発明の他の実施形態に係る無線通信ネットワークの媒体アクセス制御(ＭＡＣ)スーパーフレーム２００のフォーマットを示す。図２を参照すると、ＭＡＣスーパーフレーム２００は、ＣＦＰ１０６の代わりに割り当て区間の終了(end)２０２でマルチノード接続フレームが送信されることを除いてはＭＡＣスーパーフレーム１００と同様である。割り当て区間の終了２０２でのマルチノード接続フレーム１０８は、デバイスによる以前のアップリンクデータ送信の受信確認のためのグループ受信確認(acknowledgment)ＩＥ(Information  Element)と時間共有情報を含むことができる。
【００１９】
図３は、本発明の一実施形態に係り、図１に示したようなマルチノード接続フレーム１０８のフォーマットを示す。図３を参照すると、マルチノード接続フレーム１０８は、ノード識別子フィールド３０２、接続変更インジケータフィールド３０４、個別リソース割り当て情報エレメント３０６、及びグループリソース割り当て情報エレメント３０８を含む。ノード識別子フィールド３０２は、該当デバイスの各々に関連した識別子を示す。接続変更識別子フィールド３０４は、接続されたデバイス及び接続されないデバイスに関連したネットワーク構成の変更を示し、また接続されたデバイス及び接続されないデバイスに適用される新たなネットワーク構成を示す。接続変更識別子フィールド３０４は、ネットワーク構成の変更が検出される場合にマルチノード接続フレーム１０８に存在する。
【００２０】
個別リソース割り当てＩＥ３０６は、特定デバイスからの接続要求に応答して特定デバイスに割り当てられたリソースを含む。グループリソース割り当てＩＥ３０８は、デバイスのセットから受信される個別接続要求に応答して無線通信ネットワーク中のデバイスのセットに割り当てられたリソースを含む。個別リソース割り当てＩＥ３０６は、デバイスが接続要求を通じてデバイスが個別マルチノード接続フレームを受信しようとすることを表す場合、マルチノード接続フレーム１０８に含まれる。一方、デバイスのセットが単一マルチノード接続割り当てフレーム１０８を通じてリソース割り当て情報を受信しようとする場合、制御器は、ＭＡＣスーパーフレーム１００でグループリソース割り当てＩＥ３０８を含むマルチノード接続フレーム１０８を伝送する。
【００２１】
また、マルチノード接続割り当てフレーム１０８は、マルチノード接続割り当てフレーム１０８が割り当て区間の終了２０２で送信される場合、コンテンション区間フィールドの長さ、アクティブ区間フィールドの長さ、及びグループ受信確認情報エレメントを含むことができる。これは、ＣＦＰ１０６の長さがビーコンフレーム１０２に定義されていない場合に該当するケースである。
【００２２】
図４は、本発明の一実施形態に係る無線通信ネットワーク中のネットワーク構成の変更をデバイスと通信する方法のプロセスフローチャート４００を示す。図４を参照すると、ステップ４０２で、デバイスに関連したネットワーク構成の変更が制御器により検出される。ステップ４０４で、ネットワーク構成の変更を示すＭＡＣスーパーフレームが形成され、このＭＡＣスーパーフレーム１００でマルチノード接続フレームがネットワーク構成の変更を表すために接続されたデバイス及び接続されないデバイスに送信される。図３に示したように、マルチノード接続フレーム１０８の接続変更インジケータフィールド３０４は、変更されたネットワーク構成情報を提供するために使用される。
【００２３】
図５は、本発明の一実施形態に係るＭＡＣスーパーフレーム１００のマルチノード接続フレーム１０８を用いてデバイスにリソースを割り当てる方法のフロー５００を示す。図５を参照すると、ステップ５０２で、デバイスは、制御器に接続要求を送信する。この接続要求は、接続割り当てが個別的であるか、あるいはマルチノードタイプであるかを示す。ステップ５０４で、制御器は、デバイスからの接続要求の受信に応答して受信確認を送信する。ステップ５０６で、デバイスは、受信確認を受信する場合に電力節約モードを適用する。電力節約モードは、デバイスが接続割り当てと関連したＭＡＣスーパーフレームでビーコンフレームを受信するまで適用される。一実施形態において、電力節約モードは、デバイスが接続要求を通じて指示された他のデバイスと共に接続割り当ての受信を所望する場合に適用される。
【００２４】
ステップ５０８で、制御器は、ビーコンフレーム１０２と、マルチノード接続フレーム１０８を含むＭＡＣスーパーフレーム１００を形成し、デバイスにリソースを割り当てるためにＭＡＣスーパーフレーム１００でビーコンフレーム１０２とマルチノード接続フレーム１０８を伝送する。一実施形態では、制御器は、接続要求が個別接続割り当てを示す場合に、リソース割り当て情報を含む個別リソース割り当てＩＥ３０６を含むマルチノード接続フレーム１０８を送信する。この実施形態において、デバイスは、電力節約モードを適用せずにアクティブモードを維持することができる。他の実施形態では、制御器は、接続要求がマルチノード接続割り当てを示す場合に、リソース割り当て情報を包含するグループリソース割り当てＩＥ３０８を含むマルチノード接続フレーム１０８を伝送する。
【００２５】
図６は、本発明の実施形態を実現する多様な構成要素を示す制御器６００のブロック構成図である。図６を参照すると、制御器６００は、プロセッサ６０２、メモリ６０４、読み取り専用メモリ６０６、送受信器６０８、バス６１０、通信インターフェース６１２、ディスプレイ部６１４、入力デバイス６１６、及びカーソル(cursor)制御６１８を含む。
【００２６】
ここで使用されるプロセッサ６０２は、マイクロプロセッサ、マイクロ制御器、複合命令セットコンピューティングマイクロプロセッサ、縮小命令(reduced  instruction) セットコンピューティングマイクロプロセッサ 、超長(very  long)命令語マイクロプロセッサ、明示的(explicitly)並列命令コンピューティングマイクロプロセッサ、グラフィックプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、又は他のタイプの処理回路のような任意のタイプの演算回路を意味するが、これらに限定されるものではない。また、プロセッサ６０２は、一般的(generic)又はプログラム可能な(programmable)論理デバイス又はアレイ(array)、特定用途向け集積回路(application  specific  integrated  circuit)、単一チップコンピュータ、及びスマートカードのような埋め込み制御器を含むことができる。
【００２７】
メモリ６０４及びＲＯＭ６０６は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリとなり得る。メモリ６０４は、図１及び図２に示したように、一つ以上のデバイスに対する通信のためのＭＡＣスーパーフレーム１００を形成するために一時的に格納される命令(instruction)を含む。
【００２８】
多様なコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、メモリエレメントに格納され、このメモリエレメントからアクセスできる。メモリエレメントは、データ及び機械読み取り可能な命令を格納するための適合した任意のメモリデバイス、例えば読み取り専用メモリ(read  only  memory)、ランダムアクセスメモリ、消去可能なプログラム読み取り専用メモリ、電気的消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ、ハードドライブ、コンパクトディスクを処理する除去可能なメディアドライブ、デジタルビデオディスク、ディスケット(diskette)、磁気テープカートリッジ、メモリカード、及びメモリスティック(登録商標)などを含むことができる。
【００２９】
本発明の実施形態は、タスクを遂行し、あるいは要約データタイプ又はローレベルハードウェアコンテキストを定義するために関数、手順、データ構成、及びアプリケーションプログラムを含むモジュールと共に実現することができる。上記した記録媒体に格納された機械読み取り可能な命令は、プロセッサ６０２により実行できる。例えば、コンピュータプログラムは、上記した本発明の実施形態及びその教示によって一つ以上のデバイスに対する通信のためにＭＡＣスーパーフレーム１００を形成できる機械読み取り可能な命令を含むことができる。一実施形態では、プログラムは、コンパクトディスク読み取り専用メモリ(ＣＤ-ＲＯＭ)に含まれ、ＣＤ-ＲＯＭから非揮発性メモリのハードドライブにローディングできる。機械読み取り可能な命令は、本発明の多様な実施形態に係る制御器６００をエンコーディングするようにする。
【００３０】
送受信器６０８は、一つ以上のデバイスから接続要求を受信し、ＭＡＣスーパーフレーム１００で一つ以上のデバイスにビーコンフレーム１０２及びマルチノード接続フレーム１０８を送信できる。バス６１０は、制御器６００の多様な構成要素間の内部接続として動作する。通信インターフェース６１２、ディスプレイ部６１４、入力デバイス６１６、及びカーソル制御６１８のような構成要素は、当該技術分野における知識を有する者には明らかなことであるため、その詳細な説明を省略する。本発明は、無線ローカルエリアネットワーク及び短距離無線ネットワークに適合し、特にデバイスが電力制約であり、デバイスの長い平均寿命が重要な要求事項のうちいずれか一つであるボディエリアネットワーク及びセンサネットワークに適合できる。
【００３１】
以上、本発明を具体的な実施形態に関して図示及び説明したが、添付した特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神及び範囲を外れることなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。また、ここで説明した多様なデバイス、モジュール、選択器、推定器などは、活性化でき、ハードウェア回路、例えば、相補形金属酸化膜半導体(complementary  metal  oxide  semiconductor)基盤論理回路、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア、及び/又はハードウェアとファームウェア及び/又は機械読み取り可能な媒体に内装されたソフトウェアの組み合わせを用いて動作することができる。一例として、多様な電子構造及び方法はトランジスタ、論理ゲート、特定用途向け集積回路のような電子回路を用いて実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００  ＭＡＣスーパーフレームフォーマット
１０２  ビーコンフレーム
１０４  コンテンションアクセス区間(ＣＡＰ)
１０６  コンテンションフリー区間(ＣＦＰ)
１０８  マルチノード(multi  node)接続フレーム
１１０  非割り当てタイムスロット
１１２  非アクティブ(inactive)区間
【図１】
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【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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