(57)【要約】  同じ帯域幅を競合する無線技術の共存を容易にする方法は、第１の無線ネットワーク（20）に存在する第１の構成要素（14）で、第２の無線ネットワーク（10）のスーパーフレーム期間（28）に基づいてスーパーフレーム期間（38）で第１の無線ネットワーク（20）を初期化し、第１の無線ネットワーク（20）のスーパーフレーム期間（38）の非競合期間（46）内に第１の無線ネットワーク（20）で情報を通信し、第２の無線ネットワーク（10）に存在する第２の構成要素（4）で、スーパーフレーム期間（38）の競合アクセス期間（44）内に第２の無線ネットワーク（10）で情報を通信することを有し、非競合期間（46）と競合アクセス期間（44）とは、第１の無線ネットワーク（20）のスーパーフレーム期間（38）の異なる範囲にある。
2009504059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ帯域幅を競合する無線技術の共存を容易にする方法であって、
第１の無線ネットワークは、タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、少なくともビーコン、競合アクセス期間、非競合期間、及び任意選択の非活動期間を有する設定可能なフレームを含み：
第２の無線ネットワークは、タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、対の各スロットがスロットの対の長さの約半分であるスロットの対のチャネルを使用し、干渉についてタイムスロットを定期的に走査し、フリータイムスロットを使用し、
前記第１の無線ネットワークに存在する第１の構成要素で、前記第２の無線ネットワークのスーパーフレーム期間に基づいてスーパーフレーム期間で前記第１の無線ネットワークを初期化し、前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間の前記非競合期間内に前記第１の無線ネットワークで情報を通信し；
前記第２の無線ネットワークに存在する第２の構成要素で、前記スーパーフレーム期間の前記競合アクセス期間内に前記第２の無線ネットワークで情報を通信することを有し、
前記非競合期間と前記競合アクセス期間とは、前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間の異なる範囲にある方法。
【請求項２】
前記第２の無線ネットワークのスーパーフレーム期間を取得し、前記第２の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間の関数として前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間を計算する検出構成要素を更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の無線ネットワークに存在し、TB=TA/(2*N)に基づいて前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間を計算する検出構成要素を更に有し、
TBは前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間を表し、TAは、前記第２の無線ネットワークのスーパーフレーム期間であり、Nは1以上の整数である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の構成要素で、前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間の競合アクセス期間及び非競合期間を規定することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の無線ネットワークに存在する構成要素による通信のために、前記非競合期間を予約することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の構成要素で、前記非競合期間の未使用のタイムスロットでダミー情報を送信し、前記未使用のタイムスロットが前記第１の無線ネットワークに存在する構成要素のみによる通信に予約されることを、利用可能なタイムスロットを走査する他の構成要素に通知することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
タイムスロットが前記第２の無線ネットワークに利用可能であることを確保する前記競合アクセス期間のタイムスロットの最小数を規定することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の無線ネットワークの活動を検知する前記第２の構成要素の構成部品を使用して、前記非競合期間の開始と前記スーパーフレームの期間とのうち少なくとも１つを決定することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の無線ネットワークに存在する前記構成要素で、前記構成要素と共有される周波数帯域を走査し、前記競合アクセス期間の利用可能なタイムスロットを見つけることを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の構成要素はIEEE802.15.4に基づく構成要素であり、
前記第２の構成要素はDECTに基づく構成要素である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、少なくともビーコン、競合アクセス期間、及び非競合期間を有する設定可能なフレームを含み、前記競合アクセス期間と前記非競合期間とは異なる第１の無線ネットワークに存在する第１の構成要素と；
タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、複数のスロットチャネルの対を有するスーパーフレームを含む第２の無線ネットワークに存在する第２の構成要素と；
前記第２の無線ネットワークの前記スーパーフレームに基づいて前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレームを初期化する手段と；
前記第１の構成要素により前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレームの前記非競合期間内で通信する手段と；
前記第２の構成要素により前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレームの前記競合アクセス期間内で、前記第２の無線ネットワークのフリースロットで通信する手段と；
を有する装置。
【請求項１２】
同じ帯域幅を競合する無線技術の共存を容易にするシステムであって：
関連する第１のネットワークで通信する第１の構成要素であり、
情報を送信する第１の送信機と；
情報を受信する第１の受信機と；
それぞれ情報を送信及び受信するために前記第１の送信機及び前記第１の受信機により使用される第１の無線プロトコルと；
を有する第１の構成要素と；
通信のためにスーパーフレーム内に領域を予約し、帯域幅について前記第１の無線プロトコルと競合する異なるネットワークプロトコルを使用する構成要素の通信のために、前記スーパーフレーム内に他の領域を予約する設定構成要素と；
を有するシステム。
【請求項１３】
前記領域は、前記第１の構成要素による通信に専用のタイムスロットを有する非競合領域であり、
前記領域は、１つ以上の競合するネットワークにより共有される競合アクセス領域である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記設定構成要素は、第２の無線ネットワークのスーパーフレームに基づいて前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレームを計算する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレームは、TB=TA/(2*N)のアルゴリズムに基づいて計算され、
TBは前記第１の無線ネットワークの前記スーパーフレーム期間を表し、TAは、前記第２の無線ネットワークのスーパーフレーム期間であり、Nは1以上の整数である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記送信機は、前記領域内の未使用のタイムスロットでダミーパケットを定期的に送信し、未使用であるが予約されたタイムスロットが、第２の無線ネットワークに存在する構成要素にとって利用可能なタイムスロットとして誤って考えられないことを確保する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
関連する第２のネットワークで通信する第２の構成要素であり、
情報を送信する第２の送信機と；
情報を受信する第２の受信機と；
それぞれ情報を送信及び受信するために前記第２の送信機及び前記第２の受信機により使用される第２の無線プロトコルと；
を有する第２の構成要素を更に有し、
前記第２の構成要素は、前記第２の無線ネットワークで通信するために前記領域内の利用可能なタイムスロットを走査して使用する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第２の構成要素は、第１の無線ネットワークに関連するフレームを解釈し、前記領域の開始と前記スーパーフレームの期間とのうち少なくとも１つを決定する検出構成要素を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の構成要素はIEEE802.15.4に基づく構成要素であり、
前記第２の構成要素はDECTに基づく構成要素である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
IEEE802.15.4に基づくネットワークとDECTに基づくネットワークとの共存を容易にする方法であって：
前記DECTに基づくネットワークのスーパーフレームを決定し；
前記DECTに基づくネットワークの前記スーパーフレームの関数として、前記IEEE802.15.4に基づくネットワークのスーパーフレームを計算し；
前記IEEE802.15.4に基づくネットワーク内に存在する１つ以上の装置による通信のために、前記IEEE802.15.4に基づくネットワークの前記スーパーフレーム内で非競合期間を規定し；
前記DECTに基づくネットワーク内に存在する１つ以上の装置による通信のために、前記IEEE802.15.4に基づくネットワークの前記スーパーフレーム内で競合アクセス期間を規定し；
前記IEEE802.15.4に基づくネットワーク内に存在する前記１つ以上の装置による通信のために前記非競合期間を使用し；
前記DECTに基づくネットワーク内に存在する前記１つ以上の装置による通信のために前記競合アクセス期間を使用することを有する方法。
【請求項２１】
前記IEEE802.15.4に基づくネットワークの前記スーパーフレームは、TIEEE802.15.4=TDECT/(2*N)のアルゴリズムに基づいて計算され、
TIEEEは前記IEEE802.15.4に基づくネットワークの前記スーパーフレーム期間を表し、TDECTは、前記DECTに基づくネットワークのスーパーフレーム期間を表し、Nは1以上の整数である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法を実行する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、無線通信に関する。同じ帯域幅を競合する無線技術の間での共存を容易にすることに特に用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
無線技術の継続的な進歩は、ロバストで信頼性のあるコスト効率の良い通信手段にしてきている。その結果、多くの業界は情報を通信するために無線ネットワークを利用している。１つのこのような業界は医療業界である。医療業界は、患者に存在するセンサからデータを無線で受信し、このようなデータをベッドサイド・モニタ、中央監視局及び／又は遠隔位置（例えば医者の家）に無線で送信するために、広範囲の無線技術を使用する。
【０００３】
無線標準が発展して進化すると共に、また、無線ネットワークが更に普及すると共に、異なる無線技術が同じ領域内で帯域幅を競合する機会が増加する。このような競合は、１つのネットワークプロトコルに従って実行する通信が異なるネットワークプロトコルに従って実行する通信と干渉することをもたらすことがある。ある場合には、競合する無線技術は、異なる装置に関連することがあり、このことは、１つの装置が他の装置と干渉することを生じる。他の場合には、競合する無線技術が同じ装置内に存在することがある。これらの場合には、競合する無線技術は、同時に使用されたときに相互に干渉する。
【０００４】
一例として、IEEE802.15.4に基づく無線技術（例えばZigBee）は、DECT（Digital  Enhanced  Cordless  Telecommunications）のような他の無線技術により共有される周波数帯域で動作する。IEEE802.15.4に基づくネットワークは１つの無線チャネルで動作する。典型的には、IEEE802.15.4スーパーフレームは、ビーコン、競合アクセス期間（CAP：Contention  Access  Period）、非競合期間（CFP：Contention  Free  Period）、及び任意選択で非活動期間（例えば安全電力設定）を含む。IEEE802.15.4装置は、競合機構（CSMA/CA：Carrier  Sense  Multiple  Access/Collision  Avoidance）を使用して、又は排他的に予約されたタイムスロットの間に送信することにより、共有媒体にアクセスする。IEEE802.15.4コーディネータは、タイムスロットの要求に応じて、CFP内で保証タイムスロット（GTS：Guaranteed  Time  Slot）を割り当てる。CAP内の帯域幅も利用されるが、これらのタイムスロットは保証されず、他人により使用されることがある。
【０００５】
DECTは、マルチキャリア・時分割多重アクセス・時分割双方向（MC/TDMA/TDD：Multi  Carrier,  Time  Division  Multiple  Access,  Time  Division  Duplex）の無線アクセス方法に基づく。DECTネットワークは、その動作周波数帯域が分割された異なる無線チャネルで同時に動作する。各DECT装置は、DECT基地局により予約された割り当て済のタイムスロットで送信することのみにより、共有媒体にアクセスする。一般的な形式のDECT接続は、DECT装置が１つの周波数チャネルで１対のスロット（例えば下りリンク及び上りリンク）を使用してそのDECT基地局と通信する双方向接続である。下りリンクスロットでは、DECT基地局がDECT装置にデータを送信し、上りリンクスロットでは、DECT装置がDECT基地局にデータを送信する。上り及び下りリンクスロットは、DECTフレーム期間の長さの半分で分離される。DECT技術は共有の周波数を使用するため、定期的に物理共有チャネルを走査し、チャネル活動の記録を維持管理する。DECTは、様々な周波数を監視してその使用及び未使用を決定することにより、利用可能な送信周波数とタイムスロットとの組み合わせを見つけるように検査する。典型的には、DECTは、混んでいると考えるチャネルを回避する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
IEEE802.15.4及びDECTに基づく装置は、同じ周波数帯域（例えば2.4GHz帯域）内で動作することができる。双方の技術が同じ帯域を使用し、重複する領域内にある場合、相互に干渉する。典型的には、DECTは混んでいると考える周波数／タイムスロットの組み合わせを回避するが、CAP期間に生じるほとんど散発的で不規則のIEEE802.15.4の送信は、しばしばDECTにより未検出のままになり、このことが相互の干渉をもたらす。
【０００７】
帯域幅を競合する無線技術の共存についての前述の欠点と、共存に関する他の欠点とを鑑みて、このような共存を容易にし、その欠点を克服する改善した技術の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、同じ帯域幅を競合する無線技術の共存を容易にする方法が示される。ある場合には、競合する無線技術は、タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、少なくともビーコン、競合アクセス期間、非競合期間、及び任意選択の非活動期間を有する設定可能なフレームを含む第１の無線ネットワークと、タイムスロットの媒体アクセス機構に基づき、対の各スロットがスロットの対の長さの約半分であるスロットの対のチャネルを使用し、干渉についてタイムスロットを定期的に走査し、フリータイムスロットを使用する第２の無線ネットワークとを有する。この方法は、第１の無線ネットワークに存在する第１の構成要素で、第２の無線ネットワークのスーパーフレーム期間に基づいてスーパーフレーム期間で第１の無線ネットワークを初期化し、第１の無線ネットワークのスーパーフレーム期間の非競合期間内に第１の無線ネットワークで情報を通信し、第２の無線ネットワークに存在する第２の構成要素で、スーパーフレーム期間の競合アクセス期間内に第２の無線ネットワークで情報を通信することを有し、非競合期間と競合アクセス期間とは、第１の無線ネットワークのスーパーフレーム期間の異なる範囲にある。
【発明の効果】
【０００９】
１つの利点は、同じ帯域幅を競合する複数の無線技術の共存を容易にすることを有する。
【００１０】
他の利点は、帯域を分割し、帯域の第１の部分を１つの無線技術に専用にし、他の部分を他の無線技術に使用することにある。
【００１１】
他の利点は、必要に応じてタイムスロットを動的に割り当てることにある。
【００１２】
他の利点は、同じ帯域幅を競合する同期無線技術と同じ帯域幅を競合する非同期無線技術との間を可能にすることにある。
【００１３】
他の利点は、同じ帯域幅を競合する複数の無線技術が共存するように適切に構成するために、容易に検出されたネットワーク特性を利用することにある。
【００１４】
他の利点は、その技術を使用する装置へのハードウェアの変更を行わずに、同じ帯域幅を競合する複数の無線技術の共存を可能にする。
【００１５】
更に他の利点は、好ましい実施例の詳細な説明を読んで理解することにより、当業者に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面は、動作実施例を示すためのものに過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１７】
図１は、同じ帯域幅を競合する複数の無線技術が相互に干渉することなく共存するシステム2を示している。簡潔にするため、異なる構成要素で実行する２つのこのような無線技術が図示されている。しかし、別個の構成要素及び／又は共通の構成要素に存在し、専用及び／又は共有の構成部品に関連する２つより多くの競合する無線技術も検討されることがわかる。
【００１８】
構成要素4は、プロトコル12を介してネットワーク10で通信する受信機（“RX”）6及び送信機（“TX”）8を少なくとも有する。別個の構成要素として図示されているが、RX6及びTX8は、１つ以上の変換構成要素の一部でもよい。同様に、構成要素14は、プロトコル22を介してネットワーク20で通信する受信機（“RX”）16及び送信機（“TX”）18を少なくとも有し、RX16及びTX18は、単一又は複数の変換構成要素の一部でもよい。
【００１９】
好ましい実施例では、構成要素4及び14のうち少なくとも一方は、ネットワーク設定構成要素（“NCC”）24を有し、少なくとも他方の構成要素4及び14は、利用可能な帯域幅を走査して使用し、典型的には混んでいる帯域幅又は消費されている帯域幅を回避する。NCC24が構成要素14内に存在する実施例が図示されている。
【００２０】
ある場合には、NCC24は、構成要素14のサービスエリアを定期的に（例えば、要求に応じて、所定の間隔で等）検査し、他の無線技術がそのサービスエリア内で同時に動作しているか否かを決定する。構成要素4がサービスエリア内で動作していることを検出すると、NCC24は、構成要素4が同じ帯域幅で無線ネットワーク12と競合する無線技術を使用するか否かを決定する。ネットワーク10が競合するネットワークであることを決定すると、NCC24は、（RX16、TX18を介して、及び／又は直接に）ネットワーク10及び／又はプロトコル12の様々な特性を要求する及び／又は取り出す。他の場合には、NCC24は、無線ネットワーク10の共存を通知され、構成要素4、ローカル記憶装置及び／又は外部ソースに要求する及び／又はこれらから取り出すことにより、その特性を取得する。
【００２１】
NCC24は、無線ネットワーク10の特性を分析し、構成要素14が共通の帯域幅の共有部分を最低限に使用しつつ、共通の帯域幅の専用部分及び／又は保証部分を主に使用するように構成要素14を構成する。共通の帯域幅は、構成要素4の通信に利用可能になっている。存在する場合には、全体の帯域幅に関する専用部分、共有部分及び／又は他の部分の割合は設定可能であり、典型的には、特定の用途に基づいて定められる。しかし、典型的には、構成要素4による使用のために共有されたものとして指定された最小量の帯域幅が存在する。
【００２２】
前述のように、典型的には、構成要素4は、タイムスロットを割り当てて情報を送信する前に、利用可能な帯域幅を走査する。このような走査の間に、構成要素4は、構成要素14に専用のタイムスロットを検出する。更に、構成要素4は、いずれかの共有部分が利用可能であるか否かを決定する。十分な共有の帯域幅が利用可能である場合、構成要素4は、通信のために適切な量の利用可能な共有の帯域幅を一時的に割り当てる。通信の完了（例えば成功及び失敗を含む）時に、帯域幅は、構成要素4、他の構成要素及び／又は構成要素14による更なる通信のために解放される。典型的には、構成要素4は、構成要素14に専用の帯域幅を回避する。
【００２３】
競合する無線技術を見つけて共通の帯域幅の専用部分を主に使用するように自分を構成することにより、構成要素14は、NCC24を介して、同じ帯域幅を競合する無線技術での共存を容易にすることができ、このような競合する技術は、利用可能な帯域幅を走査して使用し、典型的には消費された帯域幅を回避する。
【００２４】
既に割り当てられているが使用中でないフリータイムスロットの構成要素4による誤った検出を最小化する（除去することを含む）ために、構成要素14は、任意選択でダミーデータを定期的に送信する。好ましくは走査中の構成要素4の走査周波数に基づいて生じるこのような送信は、構成要素4により検出され、構成要素4により混んでいるタイムスロット又は消費されたタイムスロットとしてみなされる。前述のように、構成要素4は消費された帯域幅を回避するため、そのタイムスロットでデータを送信しない。前述のことは、共存を更に容易にし、干渉の緩和を更に容易にする。
【００２５】
図２は、構成要素4が走査機能を拡張する検出構成要素（“DC”）25を更に有する実施例を示している。DC25は、（RX6、TX8を介して及び／又は直接に）無線ネットワーク20の活動を検知し、及び／又は無線ネットワーク20のコーディネータにより発行されたフレームを解釈する。無線ネットワーク10のコーディネータは、構成要素14及び／又はネットワーク20に存在する他の構成要素（図示せず）でもよい。典型的には、前述のことは、構成要素4内に無線ネットワーク20に関連する無線及び／又は部分的なプロトコルスタックを組み込むことを通じて実現される。この構成部品は、スーパーフレーム内の１つ以上の異なる期間の開始、及び／又はスーパーフレームの期間、及び／又はその異なる期間のうち１つ以上のようなスーパーフレーム情報を取得するために使用される。この機構は、無線ネットワーク20を検出する際の構成要素4の精度及び／又は信頼性を改善する。
【００２６】
図１及び２に関して、受信機6及び16は、各構成要素4及び14について各ネットワーク10及び20を介して情報を取得するために使用される。例えば、受信機6及び16は、情報を検知して放出するセンサに関連付けられてもよい。このようなセンサは、生物（例えば、人、ペット等）に存在し、１つ以上の身体機能の生理状態を検知し得る。更に及び／又は代替として、センサは、アラーム信号、オーディオ、ビデオ等のような位置及び／又は他の環境要因及び／又はイベントを検知する。他の場合には、センサは、荷物、乗物等のような非生物で使用される。同様に、センサは、アラーム、不正、オーディオ、ビデオ等のような位置及び／又は他の環境要因及び／又はイベントを検知する。
【００２７】
このような情報を受信すると、送信機8及び18は、情報を各ネットワーク10及び20で様々な宛先に転送してもよい。適切な宛先の例は、監視装置、情報収容場所、分析装置、表示装置、印刷装置、追跡装置等を含み、これらに限定されない。一実施例では、トランシーバ8及び18は、実質的に全ての受信情報を自動的に転送する。他の実施例では、構成要素4及び14は、情報を分析して受信情報の１つ以上の部分を１つ以上の他の構成要素に選択的に伝達する分析構成部品（図示せず）を有する。このような決定は、存在する場合には何の情報が伝達され、情報がどこに伝達され、及び／又はいつ情報が伝達されるかを決定するために確率、信頼区間、可能性、コスト最小化、統計、ヒューリスティック等を使用する様々な分類器、推論エンジン、ニューラルネットワーク等により行われるインテリジェントな決定を含む。
【００２８】
一例として、構成要素4及び／又は14は、それぞれの臨床監視アプリケーションに接続して使用され得る。従って、受信機6及び16は、EKG、呼吸、血液酸素、脈拍、血圧等のセンサを含み、対象の生理情報を検知する様々なセンサから情報を受信する。ある場合には、センサは、このような情報を定期的に放出する。他の場合には、構成要素4及び14及び／又は他の構成要素は、情報の放出を誘発する。例えば、特定のセンサは、特定の時点で情報を要求する信号を受信してもよい。他の場合には、受信機6及び16は、センサ記憶装置及び／又は関連の記憶装置から情報を読み取る。
【００２９】
情報を受信すると、受信機6及び16は、例えばベッドサイド・モニタ、中央監視局及び／又は臨床医に情報を直接送信してもよい。他の場合には、構成要素4及び14は、例えば情報の特性と閾値の特性とを比較し、一式の規則に基づいて決定を行うことにより、受信情報を分析する。例えば、検知された血圧（BP：blood  pressure）が所定の閾値より大きい場合、BP読み取り値（及び任意選択で他の情報（患者ID等））が更なる分析のため及び／又は他人に通知するために送信される。異なるレベルの区別を提供するために複数の閾値が使用されてもよい。例えば、BPが第１の閾値を横断するものである場合、BPは監視局に送信され、BPが第２の閾値を横断するものである場合、BPは更に又は代替として臨床医等（例えば、電子メール、携帯電話、ポケットベル等）に送信される。
【００３０】
図３〜５は、構成要素4及び14で使用される適切な無線ネットワークの様々な特性を示している。以下のことは、例示的な目的で提供されており、限定的ではないことがわかる。
【００３１】
好ましい実施例では、無線ネットワーク10は、１つ以上の双方向物理チャネルが対応するスロットの対により規定されるタイムスロットの媒体アクセス機構に基づく。図３は、１つのこのような双方向チャネルに関連する適切な無線ネットワークスーパーフレーム26を示している。スーパーフレーム26は、対応するフレーム期間（“TA”）28に関連する。スロットの対は、（例えば、第１の無線技術に基づいて情報を受信することができる基地局又は他の構成要素に）情報を送信する上りリンクスロット30と、（例えば第１の無線技術に基づいて情報を送信することができる基地局又は他の構成要素から）情報を受信する下りリンクスロット32とを有する。上りリンク及び下りリンクスロット30及び32は、それぞれ１つ以上のタイムスロット33を有する。上りリンクスロット30は、対応する期間（“TUP”）34に関連し、下りリンクスロット32は、対応する期間（“TDOWN”）36に関連する。無線プロトコル12で、定期的なタイムスロットの干渉走査が実行され、混んでいると検出された物理チャネルは回避される。
【００３２】
無線ネットワーク20はまた、タイムスロットの媒体アクセス機構に基づく。図４は、対応する設定可能なフレーム期間（“TB”）を有する適切な無線ネットワークスーパーフレーム38を示している。スーパーフレーム38は、ビーコン42と、無線媒体へのアクセスが競合機構に基づく競合アクセス期間（“CAP”：Contention  Access  Period）44と、無線媒体へのアクセスがタイムスロットの予約により決定される非競合期間（“CFP”：Contention  Free  Period）46とを少なくとも有する。CAP44及びCFP46は、それぞれ１つ以上のタイムスロット47を有する。CAP44は、対応する期間（“TCAP”）48に関連し、CFP46は、対応する期間（“TCFP”）50に関連する。代替実施例では、スーパーフレーム38はまた、安全電力モードで実行するネットワークで使用される非活動期間52を有する。図５は、非活動期間52を有するスーパーフレーム38を示している。
【００３３】
図３〜５に示す特性に基づいて、構成要素4及び14は、共存を容易にするように図６に示す動作を実行する。本発明の態様に従ってより多い動作又はより少ない動作が実行されてもよく、動作の順序は変化してもよいことがわかる。
【００３４】
参照符号54において、NCC24は、フレーム期間TA28を決定する。56において、NCC24は、フレーム期間TA28に基づいてフレーム期間TB40を計算する。好ましい実施例では、フレーム期間TB40は、以下の関数として計算される。その関数はTB=TA/(2*N)であり、ただし、Nは1以上の整数である。58において、NCC24は、スーパーフレーム38内のタイムスロットの最大数に基づいてTCAP48及びTCFP50を規定する。構成要素14は、通信のためにCFP46を主に使用し、通信のためにCAP44を最低限に使用する（全く使用しないことを含む）。好ましい実施例では、NCC24は、構成要素4及び／又はネットワークプロトコル12を使用する他の構成要素による利用のために、最小のTCAPを保証する。スーパーフレーム38が非活動期間を有する場合、構成要素4及び／又はネットワークプロトコル12を使用する他の構成要素もまた、通信のために非活動期間を使用することができる。
【００３５】
60において、構成要素14及び／又は関連のネットワーク調整構成要素（図示せず）は、ビーコン期間としてTBを使用して、ネットワーク20を初期化する。参照符号62において、構成要素14及び／又はコーディネータは、ネットワーク20のメンバからのタイムスロット要求（例えば保証タイムスロット（GTS：Guaranteed  Time  Slot）要求）を処理する。ネットワーク20内に存在する実質的に全ての構成要素は、通信のためにCFP46内で割り当てられたタイムスロットを使用する。64において、構成要素4は、通信のためにタイムスロットを割り当てる前に、干渉についてタイムスロットを定期的に走査する。走査の時に、構成要素4は、CAP44及び／又はCFP46の混んだタイムスロット、及び／又は予約されたタイムスロット及び／又は利用可能なタイムスロットを決定するために使用される他の情報を検出する。参照符号66において、次に、構成要素4は、通信のためにCAP44内で利用可能なタイムスロットを使用する。
【００３６】
図７は、構成要素4及び14が通常の技術（ここに記載の新規な手法ではない）を使用するシナリオを示しており、無線ネットワーク10及び20が相互に干渉することを生じることを示している。干渉領域は70、72、74及び76で示されており、双方の構成要素4及び14は、CFP46内で情報を送信及び／又は受信することを試みる。図８は、構成要素4及び14がここに記載のように動作し、干渉を軽減してネットワーク10及び20の間の共存を容易にするシナリオを示している。図８において、構成要素4は、通信（上りリンク及び下りリンク）のためにCAP44内のタイムスロットを使用し、構成要素14は、通信のためにCFP46を使用する。これによって、干渉のない共存が可能になる。
【００３７】
以下のことは、同じ帯域幅を競合する共存する無線技術の特定の例を提供する。この例は例示的であり、本発明を限定しないことがわかる。
【００３８】
この例では、無線ネットワーク10は、DECT（Digital  Enhanced  Cordless  Telecommunications）に基づくネットワークである。しかし、同様の特性を備えた如何なるネットワークが代替として使用されてもよい。例えば、無線ネットワーク10は、BlueToothネットワークのような如何なるIEEE802.15.1に基づくネットワークでもよい。前述のように、DECTネットワークは、その動作周波数帯域が分割された異なる無線チャネルで同時に動作する。各DECT装置は、DECT基地局により予約された割り当て済のタイムスロットで送信することのみにより、共有媒体にアクセスする。一般的な形式のDECT接続は、DECT装置が１つの周波数チャネルで一対のスロット（例えば下りリンク及び上りリンク）を使用してそのDECT基地局と通信する双方向接続である。下りリンクスロットでは、DECT基地局はDECT装置にデータを送信し、上りリンクスロットでは、DECT装置はDECT基地局にデータを送信する。上り及び下りリンクスロットは、DECTフレーム期間の長さの半分で分離される。DECT技術は共有の周波数を使用するため、物理共有チャネルを定期的に走査し、チャネル活動の記録を維持管理する。DECTは、様々な周波数を監視して使用及び未使用を決定することにより、利用可能な送信周波数とタイムスロットとの組み合わせを見つけるように検査する。典型的には、DECTは、混んでいると考えるチャネルを回避する。
【００３９】
この例では、無線ネットワーク20はIEEE802.15.4標準に基づく。例えば、無線ネットワーク22は、ZigBeeネットワーク、何らかのRFネットワーク、何らかのWPAN（Wireless  Personal  Area  Network）等でもよい。典型的なIEEE802.15.4スーパーフレームは、ビーコン、競合アクセス期間（CAP）、非競合期間（CFP）、及び任意選択で非活動期間（例えば安全電力設定の場合）を少なくとも有する。IEEE802.15.4コーディネータは、タイムスロットの要求に応じてCFP内で保証タイムスロット（GTS）を割り当て、割り当てを定期的なネットワークビーコンで通知する。CAP内の帯域幅もまた利用されるが、これらのタイムスロットは保証されず、DECTに基づくネットワーク構成要素のような他のものにより使用されてもよい。
【００４０】
DECTとIEEE802.15.4との双方のネットワークは、一般的に同じ周波数帯域（例えば2.4GHz）内で動作する。従って、ネットワークは相互に干渉を受けやすい。同じ帯域幅を競合するネットワークの共存についてここに記載した新規な技術を使用することにより、DECTとIEEE802.15.4とは、干渉なしに及び／又は最小の干渉で、周波数内で共存する。
【００４１】
一例として、IEEE802.15.4ネットワークは、以下を通じてDECTネットワークのスーパーフレーム期間の関数としてビーコン期間を規定する。その関数はTIEEE802.15.4=TDECT/(2*N)であり、ただし、TDECTはDECTネットワークのスーパーフレーム期間であり、Nは1以上の整数であり、TIEEE802.15.4はIEEE802.15.4ネットワークのスーパーフレーム期間である。TDECTは構成要素14に関してここで説明したように得られてもよい。
【００４２】
パーソナルエリアネットワーク（PAN：Personal  Area  Network）コーディネータ及び／又は他の構成要素（例えば構成要素14）は、ビーコン期間TIEEE802.15.4でビーコン可能ネットワークをインスタンス化する。コーディネータは、標準に記載のように、GTSを予約するネットワークメンバからのGTS要求に留意する。ネットワークが、そのスーパーフレーム構成の非活動期間に関連しない場合、コーディネータが好適に割り当てるGTSの合計量は、ゼロとIEEE802.15.4標準に従ったGTSスロットの最大数との間の値に限られる。好ましい実施例では、最大のGTS値は、16個のタイムスロットのうち11個のタイムスロット、すなわち約68.75%になるように定められる。このことは、CAPのために約31.25%のスーパーフレームを残す。IEEE802.15.4ネットワーク構成要素は、通信のためにCFGのGTSを主に使用し、DECTネットワーク構成要素により使用されるCAPを最低限に使用する。DECTネットワーク構成要素は、干渉についてタイムスロットを定期的に走査する。GTSタイムスロットがIEEE802.15.4コーディネータにより割り当てられると、DECTネットワーク構成要素は、これらのタイムスロットを混んでいると考え、CAP内のタイムスロットを使用する。
【００４３】
周波数を低減するために、及び／又はDECTネットワークの構成要素が既に割り当てられているが常に使用されているとは限らない保証タイムスロットのフリータイムスロット（これは干渉をもたらすことがある）を誤って検出することを回避するために、IEEE802.15.4ネットワーク構成要素は、任意選択で予約されているが未使用のタイムスロットでダミーデータを送信する。典型的には、このようなダミーデータの送信は、CFP期間毎に生じない。このような送信は、DECTネットワーク構成要素の走査周波数に基づくことが好ましい。
【００４４】
更に、DECTネットワーク構成要素の走査機能は、周辺のIEEE802.15.4ビーコン可能ネットワークの活動を検知するように拡張されてもよく、及び／又は（例えば、IEEE802.15.4無線及び部分的なIEEE802.15.4プロトコルスタックを通じて）IEEE802.15.4コーディネータにより発行されたビーコンフレームを解釈するように拡張されてもよい。これから、CFPの開始及び／又はスーパーフレームの期間についての情報が決定される。このような機構は、CFPのIEEE802.15.4DECTネットワーク構成要素に割り当てられた期間を検出する際にDECTネットワーク構成要素の精度及び／又は信頼性を改善する。
【００４５】
好ましい実施例を参照して本発明について説明した。前述の説明を読んで理解することにより、変更及び代替が他人に思い浮かぶことがある。本発明は、特許請求の範囲又はその均等の範囲内にある限り、全てのこのような変更及び代替を含むものとして解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】同じ帯域幅を競合する複数の無線技術が相互に干渉することなく共存するシステム
【図２】同じ帯域幅を競合する複数の無線技術が相互に干渉することなく共存する代替のシステム
【図３】図１及び２のシステムと接続する際に使用される無線ネットワークの典型的な特性
【図４】図１及び２のシステムと接続する際に使用される他の無線ネットワークの典型的な特性
【図５】図１及び２のシステムと接続する際に使用される代替の無線ネットワークの典型的な特性
【図６】相互に干渉することなく同じ帯域幅を競合するネットワークの共存を容易にする方法
【図７】相互に干渉する２つの無線技術を示す図
【図８】同じ帯域幅を競合する２つの無線技術の共存を容易にする装置を自己設定する方法
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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