(57)【要約】  多数のステーション（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のそれぞれの送信を調整するためのセントラルコーディネータ（ＣＣｏ１）を含む上記多数のステーション（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を含む電力線ネットワーク（２０２、２２０）を提供する。セントラルコーディネータ（Ｃｃｏ１）は、電力線周期（４０４）の位相に基づいた時間間隔（４０２）でビーコンを送信するように構成可能である。ビーコンの時間間隔（４０２）は実質的に電力線周期（４０４）の２期間に等しくてよい。ビーコン（４０２）の時間間隔は、持続性割当て領域（４１２）と非持続性割当て領域（４１４）を含む予約領域（４１０）を含む。ビーコンは、また、持続性スケジュールと非持続性スケジュール含むブロードキャストメッセージを含む。持続性スケジュールは、現在のビーコン周期（４０２）およびそのビーコンにより指示される後続の多くのビーコン周期の間有効であり、非持続性スケジュールは単一のビーコン周期（４０２）の間有効である。持続性割当て領域と非持続性割当て領域は持続性スケジュールと非持続性スケジュールにそれぞれ基づいて決定される。
2009504015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ステーションの送信を調整するためのセントラルコーディネータを含む複数のステーションを含む電力線ネットワークであって、
前記セントラルコーディネータはビーコンを送信するように構成可能であり、
前記セントラルコーディネータは、さらに、電力線周期の位相に基づく時間間隔で前記ビーコンを送信するように構成可能である、電力線ネットワーク。
【請求項２】
前記ビーコンの前記時間間隔は、持続性割当て領域と非持続性割当て領域を含む予約領域を含む、請求項１に記載の電力線ネットワーク。
【請求項３】
前記非持続性割当て領域は、接続のための追加の容量、追加のＣＳＭＡ期間、または発見ビーコンのいずれか一つに使用される、請求項２に記載の電力線ネットワーク。
【請求項４】
前記持続性割当て領域と前記非持続性割当て領域は持続性スケジュールと非持続性スケジュールそれぞれに基づいて確定される、請求項２に記載の電力線ネットワーク。
【請求項５】
前記ビーコンは、持続性スケジュールと非持続性スケジュール含むブロードキャストメッセージをさらに含む、請求項１に記載の電力線ネットワーク。
【請求項６】
前記持続性スケジュールは、現在のビーコン周期および前記ビーコンにより指示される後続の多くのビーコン周期の間有効である、請求項５に記載の電力線ネットワーク。
【請求項７】
前記ビーコンはさらにプレビュースケジュールを含む、請求項５に記載の電力線ネットワーク。
【請求項８】
前記非持続性スケジュールは単一のビーコン周期の間有効である、請求項５に記載の電力線ネットワーク。
【請求項９】
前記ビーコンは、ネットワーク識別、ネットワークモード、隣接システムネットワークの数、現在のスケジュールを含む、請求項１に記載の電力線ネットワーク。
【請求項１０】
前記時間間隔は実質的に前記電力線周期の２期間に等しい、請求項１に記載の電力線ネットワーク。
【請求項１１】
電力線を介して通信中の複数のステーションの送信を調整する方法であって、
前記複数のステーションの一つをセントラルコーディネータとして指定する工程と、
前記複数のステーションのその他のステーションの送信をスケジューリングするための前記電力線の周期の位相に基づいた時間間隔で、前記セントラルコーディネータが前記複数のステーションの前記他のステーションにビーコンを送信する工程と、を含む方法。
【請求項１２】
前記ビーコンの前記時間間隔は、持続性割当て領域と非持続性割当て領域を含む予約領域を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記非持続性割当て領域は、接続のための追加の容量、追加のＣＳＭＡ期間、または発見ビーコンのいずれか一つに使用される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記持続性割当て領域と前記非持続性割当て領域は持続性スケジュールと非持続性スケジュールそれぞれに基づいて確定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビーコンは、持続性スケジュールと非持続性スケジュールを含むブロードキャストメッセージをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記持続性スケジュールは、現在のビーコン周期および前記ビーコンにより指示される後続の多くのビーコン周期の間有効である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ビーコンはさらにプレビュースケジュールを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記非持続性スケジュールは単一のビーコン周期の間有効である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビーコンは、ネットワーク識別、ネットワークモード、隣接システムネットワークの数、現在のスケジュールを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記時間間隔は実質的に前記電力線の前記周期の２期間に等しい、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
電力線ネットワークにおいて、一つまたは複数の他の装置による送信を調整するための装置であって、
前記装置は、セントラルコーディネータとなるように、そしてビーコンを送信するように構成可能であり、
前記装置は、さらに、前記他の一つまたは複数の装置の送信をスケジューリングするための電力線の周期の位相に基づいた時間間隔で、前記ビーコンを前記一つまたは複数の他の装置に送信するように構成可能である、装置。
【請求項２２】
前記ビーコンの前記時間間隔は、持続性割当て領域と非持続性割当て領域を含む予約領域を含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記非持続性割当て領域は、接続のための余分な容量、追加のＣＳＭＡ期間、または発見ビーコンのいずれか一つに使用される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記持続性割当て領域と前記非持続性割当て領域は持続性スケジュールと非持続性スケジュールそれぞれに基づいて確定される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記ビーコンは、持続性スケジュールと非持続性スケジュール含むブロードキャストメッセージをさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００５年７月２７日出願の米国仮出願第６０／７０２，７１７号からの優先権を主張し、参照のためその全体を本明細書に援用する。以下の米国特許出願もまた、参照のためその全体を本明細書に援用し本出願の一部とする。
【０００２】
本出願と同時に出願された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿号明細書”＿＿＿＿＿＿＿”、代理人文書第０１２０１４２号、
本出願と同時に出願された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿号明細書”＿＿＿＿＿＿＿”、代理人文書第０１２０１４３号、
２００５年８月２日出願の米国仮出願第６０／７０５，７２０号”可変伝送特性を有する媒体を含むネットワークにおける通信：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｔｈａｔ  ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ａ  Ｍｅｄｉｕｍ  ｈａｖｉｎｇ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ”、
２００６年１月２４日出願の米国特許出願第１１／３３９，２９３号”ネットワークにおける時間同期：Ｔｉｍｅ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”、
２００６年１月２３日出願の米国特許出願第１１／３３７，９４６号”可変送信特性を有する媒体を含むネットワークにおける通信”、
シャープラボラトリーズオブアメリカインクに委譲された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿号”近隣ネットワークとの同期チャンネル共有：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｈａｒｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、代理人文書第ＳＬＡ１８９０号、
２００５年７月２７日出願の米国仮出願第６０／７０３，２３６号”近隣ネットワークとの通信路共有方法：Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｈａｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｗｉｔｈ  Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、
シャープラボラトリーズオブアメリカインクに譲渡された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿号”要求されたサービスの質を提供する方法”、代理人文書第ＳＬＡ１８９１号、
２００５年７月２７日出願の米国仮出願第６０／７０３，３１７号”要求されたサービスの質を提供する方法：Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ”、
２００６年１月２３日出願の米国特許出願第１１／３３７，９６３号”ネットワークにおける無競合時間割当ての管理：Ｍａｎａｇｉｎｇ  Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−Ｆｒｅｅ  Ｔｉｍｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”。
【技術分野】
【０００３】
本発明は、一般的にはイーサネットクラスのネットワーク上の通信、より具体的には電力線ネットワーク上の通信に関する。
【背景技術】
【０００４】
ネットワーク化ホームの構想は多くの事業計画を駆り立ててきたが、今日までの製品提供はその夢を実現するためには性能あるいは市場潜在力において余りに限定されたものとなっている。ホームネットワーキングは職場におけるネットワーキングとは異なる。アプリケーションが異なり、トラフィックパターンが異なり、データ搬送のために利用可能な媒体が異なる。ホームネットワーキングユーザがコンピュータ間でファイルを転送することや、プリンタなどの周辺装置を共用することを望むことは確実である。彼らは複数の装置間でインターネット接続を共有することができるように広帯域アクセスに対するゲートウエイを望む。ユーザは、また、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、娯楽用のストリーム媒体とマルチプレーヤーネットワークゲームへの対応などの他のサービスを望む。
【０００５】
一部の新しい住宅ではイーサネットに好適なケーブルにより配線されるが、大部分はそうではない。したがって、ホームネットワーク物理媒体に対する選択肢が電話配線、無線、電力線に限定された場合、様々な属性が存在する。
【０００６】
最近、無線ネットワーキングと、その関連構成部品が急速に増えている。しかしながら、無線通信は、限られた範囲と、全世界より狭い通信可能範囲に悩まされる。すなわち家庭の一部の領域は他の領域と通信を行うことができない。これらの課題は、鉄骨やレンガ壁を使用するものなど、あるタイプの構造では特に顕著であり、結果的に信号伝播は悪化する。これらの課題に対する解決策は高価で複雑であり、平均的な住宅所有者では取得不可能なある技術的専門性を必要とする。
【０００７】
当初、電話回線ネットワーキングが解決策であるように思われたが、多くの世帯は、予測し得るホームネットワーキングの恩恵を享受するのに好都合な場所で電話ジャックが不足している。例えば、一部の古い住宅は、台所および他の生活領域（例えば居間、ファミリールームなど）での使用のために台所に設置された一つの電話ジャックのみを有するかもしれない。したがって、離れた装置までネットワーク接続を提供することは不便であるかまたは取り散らかしたものとなり得る。この状況は発展途上国では特に不利である。一方、電源プラグは家庭内のほとんどすべての部屋に設置され、一部の家庭は、あらゆる部屋のあらゆる壁に設置された複数の電源コンセントを有する。電力線は、通信用にはこれら３つのうち最も困難な媒体に見えるが、２つの魅力的な属性を実に有する。第１に、電話線と同様に、ＲＦ変換ハードウェアを必要としなく、したがってコストは無線による問題解決法と比較して低くなり得る。しかし、より重要なのは、電源コンセントは、家庭においてある人がネットワーク装置を使用したいと思うであろうほとんどどこにでも存在することである。
【０００８】
電力線媒体は通信にとって厳しい環境である。例えば、家庭内の任意の２つのコンセント間の通信路は、多数の未終端スタブと、変化するインピーダンスの終端負荷を有するスタブとを備えた非常に複雑な伝送路網の伝達関数を有する。このようなネットワークは周波数に応じて大きく変化する振幅と位相特性を有する。送信信号は、ある周波数では比較的小さな損失でもって受信機に到達し、他の周波数ではノイズレベル以下で駆動されることがある。さらに悪いことには、伝達関数は時間とともに変化することがある。これは、住宅所有者が電力線に新しい装置を接続したために、あるいはネットワークに接続された装置のいくつかが時変インピーダンスを有する場合に起こり得る。この結果、コンセントペア間の通信路の伝達関数は広範囲にわたり変化し得る。ある場合には広範囲の帯域幅は高品質送信に好適であり得るし、他の場合にはデータを搬送するためには通信路の容量が制限されることがある。
【０００９】
新しいネットワーク化装置に任意のタイミングで接続するのに利用可能な電源コンセントを多数使用すると、ネットワーク化装置の管理と調整に関わる課題は、ネットワーク全体のスループット、各接続のＱｏＳ、認証、調整、ネットワーク資源の共有に関する問題を引き起こす。したがって、効果的に効率的にこのような問題に対処できる管理方式と調整方式が当該技術領域では求められている。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、雑音環境における資源のフレキシブルなスケジューリングのための方法とシステムに向けられる。より具体的には、本発明は、電力線ネットワークにおける資源のフレキシブルなスケジューリングを実現するためにネットワーク化装置を効果的に管理し調整する方法とシステムを提供する。
【００１１】
本発明の一側面では、電力線ネットワークは、各ステーションの送信を調整するためのセントラルコーディネータを含む多数のステーションを含む。セントラルコーディネータは、電力線周期の位相に基づいた時間間隔でビーコンを送信するように構成可能である。ビーコンの時間間隔は実質的に電力線周期の２期間に等しくてよい。ビーコンの時間間隔は、持続性割当て領域（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎ）と非持続性割当て領域（ｎｏｎ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎ）を含む予約領域を含む。ビーコンは、また、持続性スケジュール（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ｓｃｈｅｄｕｌｅ）と非持続性スケジュール（ｎｏｎ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を含むブロードキャストメッセージを含む。持続性スケジュールは、現在のビーコン周期およびビーコンにより指示される後続の多くのビーコン周期の間有効であり、一方、非持続性スケジュールは単一のビーコン周期の間有効である。持続性割当て領域と非持続性割当て領域は、持続性スケジュールと非持続性スケジュールにそれぞれ基づいて確定される。ビーコンは例えばプレビュースケジュールをさらに含むことができる。
【００１２】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付図面の精査後、当業者には容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付図面の精査後、当業者には容易に明らかになるであろう。
【００１４】
本発明は特定の実施形態に関して説明されるが、添付の特許請求範囲により定義される本発明の原理は、ここに記載の本発明の具体的に説明される実施形態を越えて適用され得ることは明白である。また、本発明の説明では、本発明の独創的な側面が不明瞭にならないように一部詳細は省略される。省略された詳細は当業者の知識の範囲内である。
【００１５】
本出願における添付図面およびそれらに伴う詳細な説明は、本発明の単なる例示的な実施形態に向けられる。簡潔性を保つために、本発明の原理を用いる本発明の他の実施形態は本出願では具体的に説明されず、また本添付図面により具体的に例示されない。特に明記しない限り、添付図面中の同様なまたは対応する素子は同様なまたは対応する参照符号により表され得るということに留意されたい。
【００１６】
図１に、本出願の一実施形態による、ＨＰＡＶ（ＨｏｍｅＰｌｕｇオーディオビデオ）システム１００の概要を例示する。図示のように、ＨＰＡＶシステム１００は、ＰＨＹ（物理）層１１０、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層１２０およびコンバージェンス層１３０を含む。ＨＰＡＶシステム１００が送信モードの場合、ＰＨＹ層１１０は、エラー制御訂正、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）シンボルへのマッピングおよび時間領域波形の生成を行ない、ＭＡＣ層１２０は、正しい送信位置を確定し、当該通信路上の送信のためにデータフレームを固定長エンティティにフォーマット化し、自動再送要求（ＡＲＱ）によりタイムリーかつエラーのない配信を保証し、コンバージェンス層１３０はブリッジング機能、トラフィックを各接続に分類する機能、データ配信平滑化機能を実行する。逆に、ＨＰＡＶシステム１００が受信モードの場合、ＰＨＹ層１１０、ＭＡＣ層１２０およびコンバージェンス層１３０は、当該機能を逆方向に実行する。
【００１７】
ＨＰＡＶシステム１００は、周波数選択性通信路の存在下での特有な適応性、狭帯域干渉に対する柔軟性およびインパルス性雑音に対する頑強性の理由からＯＦＤＭ変調技術を利用する。ＯＦＤＭシンボルの時間領域パルス整形を使用することにより、深い周波数ノッチを送信ノッチフィルタの追加要件なしに実現することができる。ＨＰＡＶシステム１００は、１．８０ＭＨｚ〜３０．００ＭＨｚの範囲で１１５５個のキャリアを使用する。
【００１８】
図２Ａに、図１におけるＨＰＡＶシステム１００の例示的なオーディオビデオ論理ネットワーク（ＡＶＬＮ）を例示する。ＡＶＬＮは、同じネットワークメンバーシップキー（ＮＭＫ）を有する一組のステーションまたは装置を含む。本出願では一般的に”電力線ネットワーク”とも呼ばれるＡＶＬＮにおいて、ステーションまたは装置の一つは、各接続の良好なＱｏＳだけでなく全体ネットワークの最大スループットも実現するために、ネットワーク内のすべてのステーションの送信を調整する責任を負うセントラルコーディネータ（ＣＣｏ）装置となる。ＣＣｏは、また、ネットワークに加わりたいステーションを認証し、暗号鍵を管理し、近隣ネットワークとの資源の共有を調整する責任を負う。ＣＣｏはあらかじめそのように構成されてもよいし、あるいは指定の選択手順を通して自動的に選択されてもよい。但し、ＡＶＬＮにおける一つのステーションのみが、ある時にセントラルコーディネータ（ＣＣｏ）として機能することができる。ＡＶＬＮ（すなわち電力線ネットワーク）におけるステーションは電力線（すなわちＡＣライン）を介して通信を行うことができるということに留意されたい。
【００１９】
図２Ａに示すように、ＡＶＬＮ２０２はステーションＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＣＣｏ１を含む。所与のステーションの物理的なネットワーク（ＰｈｙＮｅｔ）は、当該ステーションと物理的に通信を行うことができる一組のステーションである（少なくともフレーム制御（ＦＣ）およびＲＯＢＯ（頑強：Ｒｏｂｕｓｔ）モードのレベルにおいて）。ＰｈｙＮｅｔは所与のステーションに相対的であり、物理的にすぐ近くのステーション群のＰｈｙＮｅｔ群が別個のものとなることは可能である。本出願において、図２Ａにおける二重矢印線２０４などの二重矢印線は、ステーションＡとＣＣｏ１のような２つのステーションがＰＨＹレベル上で通信を行う能力を表すことに留意されたい。図２Ａは、また、すべてステーションが互いに通信を行うことができることを示す、従って表１に示すようにすべてのステーションのＰｈｙＮｅｔは同じ一組｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ＣＣｏ１｝である。ＡＶＬＮに属する２つのステーションは、それらが互いのＰｈｙＮｅｔに属する場合、互いに通信を行うことができる。図２Ａは、さらに、ＡＶＬＮ２０２がＡＶＬＮ２０２内の各ステーションのＰｈｙＮｅｔと一致することを示す。
【００２０】
【表１】
2009504015.tif 000003
図２Ｂに、図１におけるＨＰＡＶシステム１００に対する２つの例示的なＡＶＬＮを例示する。図２Ｂに示すように、ＡＶＬＮ２１０はステーションＡ、ＢおよびＣＣｏ１を含み、ＡＶＬＮ２１２はＣＣｏ２およびステーションＣ、Ｄを含む。図２Ｂにおける各ステーションのＰｈｙＮｅｔを表１に示す。
【００２１】
図２Ｃに、図１におけるＨＰＡＶシステム１００の例示的なＡＶＬＮを例示する。図２Ｃに示すように、ＡＶＬＮ２２０はＣＣｏ１およびステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む。図２Ｃにおける各ステーションのＰｈｙＮｅｔを表１に示す。
【００２２】
図３に、図１のＨＰＡＶシステム１００の例示的なＨＰＡＶ送受信機のブロック図を示す。ＨＰＡＶ送受信機３００は、ＯＦＤＭ変調を使用する送信機側３１０と、受信機側３６０を含む。送信機側３１０では、ＰＨＹ層（例えば図１のＰＨＹ層１１０）はＭＡＣ層（例えばＭＡＣ層１２０）からの入力を受信する。１．０．１ＦＣ符号器３２０、ＡＶ  ＦＣ符号器３３０、ＡＶペイロードデータ符号器３４０によりそれぞれ処理されるＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０．１フレーム制御（ＦＣ）データ３１２、ＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶフレーム制御データ３１４、ＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶペイロードデータ３１６に対する様々な符号化のための３つの個別の処理チェーンを図３に示す。３つの符号器の出力は、マッパー（ｍａｐｐｅｒ）３５０、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）プロセッサ３５２、サイクリック・プレフィックス挿入、シンボルウィンドウ並びにオーバーラップブロック３５４、プリアンブル挿入３５６を含む共通のＯＦＤＭ変調構成に入り、最終的に、電力線媒体３９０に結合するアナログフロントエンド（ＡＦＥ）モジュール３５８に送り込まれる。
【００２３】
受信機側３６０では、ＡＦＥ３６５は自動利得制御装置（ＡＧＣ）３６８と時間同期モジュール３７０と共に動作し、個別のフレーム制御回路とペイロードデータ再生回路に信号を送り込む。フレーム制御データは、ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０．１デリミッタ用の３８４点ＦＦＴ３７２とＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶ用の３０７２点ＦＦＴ３７４とを介し、さらにそれぞれのＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０．１とＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶモード用の個別のフレーム制御復号器３８０、３８２を介し、受信サンプルストリームを処理することとにより再生される。ＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶフォーマット化シンボルのみを含む、サンプリングされた時間領域波形のペイロード部分は、ＡＶペイロードデータを再生するために、３０７２点ＦＦＴ３７４と復調器３７５を介し、さらにＡＶペイロードデータ復号器３８４の逆インターリーバ３８５、ターボ畳み込み復号器３８６、逆スクランブラ３８７を介し処理される。
【００２４】
本発明では、ネットワークのＣＣｏ（例えば図２ＡのＡＶＬＮ２０２のＣＣｏ１）は、ネットワークＩＤ、調整のために使用する近隣ネットワークの数、現在の送信のスケジュール（例えば、どのステーションをいつ送信させるか）およびネットワークのモード（例えばそれがＨＰＡＶモードかＨＰＡＶハイブリッドモードか）などのシステム全体の情報を含むビーコンと呼ばれる特別の信号を送信する。ビーコンは、また、例えば資源を要求する特定のステーション、ネットワークに加わることを要求する特定のステーション、あるいは暗号鍵が提供される特定のステーションからのメッセージに対する応答を含むことができる。図４に関して以下に検討されるように、ビーコンは電力周期の特定の位相に結びついた一定の間隔でＣＣｏにより送信される。ビーコンは、ビーコンの確実な受信のために他のステーションにより使用されるいわゆるＲＯＢＯ（頑強）モードで送信される。このモードでは、各ステーションは当該ＣＣｏから当該ステーションまでとは異なる通信路特性を経験する。ＲＯＢＯモードでは、変調は通信路の特性に依存しなく、頑強性は、低速度符号化、低密度変調、ペイロードの繰り返しおよびインターリーブにより実現される。
【００２５】
各ＨＰＡＶステーション（例えば、図２ＡのステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、通信路を監視しＨＰ１．０装置が存在するかどうかを確認する。ステーションがＨＰ１．０装置の存在を検知すると、ＣＣｏ（例えば図２ＡのＣＣｏ１）に通知し、次にＣＣｏはネットワーク（例えば図２ＡのＡＶＬＮ２０２）をＨＰＡＶハイブリッドモードに切り替える。ハイブリッドモード動作では、ＨＰＡＶネットワークは、ビーコン期間のＣＳＭＡ／ＣＡ領域のみで送信するようにＨＰ１．０ステーションをうまく扱うことにより、ＨＰ１．０ステーションからの干渉を回避する。こうして、ＨＰＡＶステーションとＨＰ１．０ステーションは同一媒体上に共存することができ、一方ＨＰＡＶステーションは当該期間の無競合部分におけるスケジューリング化送信のすべての利点を維持する。
【００２６】
図４に、本発明の一実施形態による、例示的な電力線周期に同期した例示的なビーコン期間を示す。図４に示すように、ビーコン期間４０２（すなわち２つの連続するビーコン送信間の時間）は、実質的に電力線周期４０４の２期間に等しい。例えば、６０Ｈｚの電力線周波数（すなわち６０Ｈｚシステム）では、公称ビーコン期間は３３．３３ミリ秒（ｍｓ）に等しい。例えば、５０Ｈｚの電力線周波数（すなわち５０Ｈｚシステム）では、公称ビーコン期間４０２は４０ｍｓに等しい。一実施形態では、ビーコン期間４０２は電力線周期４０４の２期間に正確に等しいかもしれない。図４にさらに示すように、ビーコン期間４０２の開始は、電力線周期の開始から固定期間分だけオフセットが与えられてもよい。
【００２７】
また図４に示すように、ビーコン期間４０２はビーコン領域４０６、ＣＳＭＡ（搬送波検知多重アクセス方式）領域４０８、予約領域４１０を含む。ビーコン領域４０６はＣＣｏにより生成されたビーコンを含む。ビーコンはプリアンブル、フレーム制御、ビーコンペイロードを含むことができる。ＣＣｏは、ビーコンがＣＣｏのローカルクロック周波数とは無関係に電力線周期に同期され続けることを保証する。
【００２８】
ビーコン期間４０２内の割当てを記載する情報は、一つまたは複数のビーコンエントリーを使用することによりビーコンペイロードでブロードキャストされる。ビーコン領域４０６は、また、ＣＳＭＡ領域４０８と予約領域４１０の期間に関する情報を含む。ＣＳＭＡ領域４０８は、ＣＳＭＡ通信路アクセスメカニズムを使用する接続（すなわち送受信ステーション間のセッション）に割当てられる持続性共有ＣＳＭＡ割当て領域（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ｓｈａｒｅｄ  ＣＳＭＡ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎ）４１６を含む。一つのステーションのみが送信する許可を得ているビーコン期間４０２の一部分である予約領域４１０は、さらに、持続性割当て領域４１２と非持続性割当て領域４１４に分割される。持続性割当て領域４１２は、ＱｏＳ（サービスの質）を必要とする接続（すなわち送受信ステーション間のセッション）に割当てられる。非持続性割当て領域４１４は以下の一つまたは複数に割当てられる。
【００２９】
（ａ）持続性割当て領域４１２に割当てを有するが、通信路が短期間または長期間劣化したため、あるいは特定のアプリケーションの要件が増加した（例えば、ビデオまたはオーディオの早送り中）ために追加の容量を必要とし得るアクティブ接続。
【００３０】
（ｂ）追加ＣＳＭＡ期間（例えば、ＣＣｏが通常のＣＳＭＡ期間内に上位の競合を感知した場合）。
【００３１】
（ｃ）ＣＣｏを検知または聞くことができない隠れたノード（すなわちステーション）を発見することが目的である発見ビーコン（ｄｉｓｃｏｖｅｒ  ｂｅａｃｏｎ）などの特別なシステムニーズ。
【００３２】
持続性割当て領域４１２における割当てと持続性共有ＣＳＭＡ割当て領域４１６における割当ては”持続性スケジュール”により制御され、非持続性割当て領域４１４における割当ては”非持続性スケジュール”により制御される。持続性スケジュールと非持続性スケジュールの両方はビーコン内のブロードキャストメッセージに含まれる。持続性スケジュールは、現在のビーコン周期だけでなく後続の多くのビーコン周期の間有効である。後続のビーコン周期の数はビーコン内に指示される。持続性スケジュールは後続の多くのビーコン周期の間依然として有効であるので、ネットワーク（例えば図２ＡにおけるＡＶＬＮ２０２）内のすべてのステーション（例えば、図２ＡのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄステーション）がたまにビーコンを受信し損ねたとしても、持続性スケジュールは、すべてのステーションにスケジュールを知らしめることができる。
【００３３】
持続性スケジュールに加えて、システム（例えば図１におけるＨＰＡＶシステム１００）は、次のスケジュールのプレビューを提供するプレビュースケジュールをサポートすることができる。したがって、スケジュール変更が必要な場合、新しいスケジュールが実際に有効になる前にそれを通知することができる。ビーコンは、例えば、カウンタを利用して新しいスケジュールが有効になる前にどれだけのビーコン周期が経過するかを指示することができる。プレビュースケジュールは、また、いくつかのステーションがビーコン受信に失敗したとしてもスケジュール情報を失わないようにすることができる。
【００３４】
持続性スケジュールとは対照的に、非持続性スケジュールは通知されたビーコン周期の間のみ有効である。従って、ステーションがある周期内にビーコンを受信しなかった場合、該ステーションは当該周期の間非持続性割当て領域４１４のいかなる部分も絶対に使用できない。一方、ステーションが現在のビーコンを受信すると、該ステーションは、自身が使用する目的であるいはシステム全体のために非持続性割当て領域４１４における任意の割当てを活用することができる（例えば発見ビーコンの形式で）。
【００３５】
持続性スケジュールと非持続性スケジュールは、信頼できない媒体においてスケジュールの信頼性のある配布を好都合に可能するとともに、急速に変化する条件に対する迅速な応答を可能にするかあるいはこのような機能に対する特別の資源割り当てなしに該システム機能の実行を可能にする。
【００３６】
したがって、上に検討したように、本発明は電力線ネットワークにおいて電力線を介して通信を行うステーションを含むＨＰＡＶシステムを提供する。このシステムでは該ステーションの一つ（ＣＣｏ（セントラルコーディネータ）として指定される）が、電力線に同期するとともに持続性スケジュールおよび非持続性スケジュール含むビーコンを生成する。結果として、本発明は、電力線ネットワーク環境において資源のフレキシブルなスケジューリングを好都合に提供するＨＰＡＶシステムを実現する。
【００３７】
本発明の上記説明から、本発明の範囲から逸脱することなくその概念を実施するための様々な技術を使用することができることは明白である。また、本発明は、特にある実施形態を参照し説明されたが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく様式および詳細において変更をなし得ることを当業者は理解するはずである。例えば、本明細書で開示された回路はソフトウェアおよび／またはハードウェアで実施され得るということ、該ソフトウェアは任意の記憶媒体またはメモリに格納されてよいということが企図される。説明された実施形態は、あらゆる点で例示的なものであって限定的ではないと考えるべきである。本発明は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく多くの再配置、変更、置換が可能であるということも理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本出願の一実施形態によるＨＰＡＶ（ＨｏｍｅＰｌｕｇオーディオビデオ）システムの概要を例示する。
【図２Ａ】図１におけるＨＰＡＶシステムの例示的な電力線ネットワーク構成を表す図を例示する。
【図２Ｂ】図１におけるＨＰＡＶシステムの別の例示的な電力線ネットワーク構成を表す図を例示する。
【図２Ｃ】図１におけるＨＰＡＶシステムの別の例示的な電力線ネットワーク構成を表す図を例示する。
【図３】図１におけるＨＰＡＶシステム１００の例示的なＨＰＡＶ送受信機を表す図を例示する。
【図４】本発明の一実施形態による例示的なビーコン期間の線図を例示する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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