(57)【要約】  本発明は、無線通信ネットワークを提供する。このネットワークは、１又はそれ以上の無線通信デバイス、及び無線伝送媒体を含む。１又はそれ以上の無線通信デバイスは、スーパーフレーム内のビーコン期間の間、無線伝送媒体をわたって、ビーコンメッセージを伝送する。ビーコン期間は、動的に調整される、多数のビーコンスロットを有する。例えば、この調整は、ネットワーク内の無線通信デバイスの数に基づくとすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信デバイスであって、
無線伝送媒体をわたって、複数のビーコンメッセージを受信するように構成された受信機と、
前記受信されたビーコンメッセージに基づいて、該無線通信デバイスを含む１又はそれ以上のデバイスの群における、ビーコンスロットの数を特定するように構成された制御器と、
生成されたビーコンメッセージを送信して、前記特定された数のビーコンスロットを前記群に割り当てるように構成された送信機と、
を備えることを特徴とする、無線通信デバイス。
【請求項２】
前記特定された数のビーコンスロットが、スーパーフレームのビーコン期間内にある
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項３】
前記複数のビーコンメッセージは、２又はそれ以上のビーコン期間内にある
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項４】
前記複数のビーコンメッセージの各々が、
同じビーコン群内の１又はそれ以上のデバイスと、
前記１又はそれ以上のデバイスで用いられるビーコンスロットと、
を特定することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項５】
前記生成されたビーコンメッセージが、前記デバイスに見える、使用されるビーコンスロットの数を示す
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項６】
前記生成されたビーコンメッセージが、前記デバイスに見えるビーコンスロットの相対使用量を示す
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項７】
前記受信機が超広帯域（ＵＷＢ）信号を受信するように構成され、前記送信機がＵＷＢ信号を送信するように構成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項８】
（ａ）無線伝送媒体をわたって、複数のビーコンメッセージを受信するステップと、
（ｂ）前記受信されたビーコンメッセージに基づいて、無線通信デバイスを含む１又はそれ以上のデバイスの群における、ビーコンスロットの数を特定するステップと、
（ｃ）ビーコンメッセージを送信して、前記特定された数のビーコンスロットを前記群に割り当てるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記特定された数のビーコンスロットが、スーパーフレームのビーコン期間内にある
ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のビーコンメッセージが、２又はそれ以上のビーコン期間内にある
ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のビーコンメッセージの各々が、
同じビーコン群内の１又はそれ以上のデバイスと、
前記１又はそれ以上のデバイスで用いられるビーコンスロットと、
を特定することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｃ）において送信されたビーコンメッセージが、前記デバイスに見える、使用されるビーコンスロットの数を示す
ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｃ）において送信された送信ビーコンメッセージが、前記デバイスに見えるビーコンスロットの相対使用量を示す
ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
（ａ）無線伝送媒体をわたって、１又はそれ以上のビーコンメッセージを受信するステップ、
を含み、前記１又はそれ以上のビーコンメッセージの各々は、１又はそれ以上の対応するビーコン期間内に受信され、
（ｂ）前記１又はそれ以上の受信されたビーコンメッセージに基づいて、前記１又はそれ以上のビーコン期間のうちの１つにおける、ビーコンスロットの数を特定するステップと、
（ｃ）前記特定された数のビーコンスロットを前記１つのビーコン期間に割り当てるビーコンメッセージを送信するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
１又はそれ以上の無線通信デバイスと、
無線伝送媒体と、
を備え、前記１又はそれ以上の無線通信デバイスは、ビーコン期間の間、前記無線伝送媒体をわたってビーコンメッセージを伝送し、
前記ビーコン期間はスーパーフレーム内にあり、前記１又はそれ以上の無線通信デバイスの数に基づいて動的に調整される数のビーコンスロットを有する
ことを特徴とする、無線通信ネットワーク。
【請求項１６】
前記伝送されたビーコンメッセージが、１又はそれ以上の超広帯域（ＵＷＢ）信号を含む
ことを特徴とする、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関するものである。特に、本発明は、無線通信ネットワークにおけるリソースの割り当てに関するものである。
【０００２】
（優先権主張）
本出願は、２００４年５月５日に出願された「分散ネットワークにおける適応ビーコン期間」という名称の米国特許出願第１０／８３８，２１７号に基づく優先権を主張するものであり、その明細書全体が引用により本出願に組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
短距離無線近接ネットワークは、典型的には、１００メートル又はそれ以下の通信範囲を有するデバイスを含む。長距離にわたる通信を提供するために、これらの近接ネットワークは、しばしば、他のネットワークと接続する。例えば、短距離ネットワークは、セルラネットワーク、有線電気通信ネットワーク、及びインターネット、と接続することができる。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３は、複数のデバイスが互いに通信することができる、その場限りの無線短距離ネットワーク（ピコネット、と呼ばれる）を規定する。ピコネットのタイミングは、ネットワークデバイスに通信リソースを割り当てることのできる、「スーパーフレーム」の繰り返しパターンに基づいている。現在、多帯域ＯＦＤＭアライアンス（ＭＢＯＡ）が、ＩＥＥＥ８０２．１５．３と関係のある、超広帯域（ＵＷＢ）無線のためのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤを規定している。多帯域ＯＦＤＭについての更なる情報は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ.ｍｕｌｔｉｂａｎｄｏｆｄｍ．ｏｒｇから見つけることができる。
【０００５】
ＭＡＣの最初のバージョンは、継続時間が６５５３６マイクロ秒であるスーパーフレームを規定する。このスーパーフレームは、２５６個の等間隔の空いたメディアアクセススロット（ＭＡＳ）を含む。データ通信のために、各ＭＡＳを使用することができる。従って、各ＭＡＳの長さは２５６マイクロ秒である。
【０００６】
この初期ＭＡＣバージョンにより、スーパーフレームの最初の８個のＭＡＳは、常に、ビーコンの伝送のために確保される。これらの８個のスロットに及ぶ期間は、ビーコン期間（ＢＰ）と呼ばれる。ビーコン期間の間、各ＭＡＳは、３つのビーコンスロットを含む。それゆえ、スーパーフレームあたりの利用可能なビーコンスロットの総数は、２４である。ビーコンスロットの間、単一のビーコンのみを送信することができる。
【０００７】
残念なことに、初期ＭＡＣは、ビーコンスロット数に柔軟性がないので、如何なる与えられた状況においても、おそらく、利用可能なビーコンスロットが多すぎるか、又は少なすぎるか、のいずれかであろう。例えば、初期ＭＡＣバージョンによって規定された最大数の２４個のビーコンスロットは、互いの２ホップ内に配置されたデバイスのためのものである。ＵＷＢ物理層（ＰＨＹ）によって提供される動作範囲は小さいので、このビーコンスロット数は充分であるとすることができる。しかしながら、時々、より多数のビーコンスロットが必要とされることがある。これは、例えばラッシュアワーの電車、又はバスを含むシナリオの場合、とすることができるであろう。
【０００８】
逆に、ビーコンスロットが多すぎるという状況も生じ得る。例えば、ネットワークがたった１つのデバイスを含むとき、ＢＰの間、２つのビーコンスロットのみが必要である。これらのスロットの一方は、ビーコンのためであり、他方は、他のデバイスがネットワークに加入するときの、そのデバイスのビーコンのためのものである。同様に、ネットワーク内に２つのデバイスが存在する場合には、ＢＰの間、２つのスロットのみが使用される。加えて、新しいデバイスのために、１つのスロットを確保しなければならない。
【０００９】
初期ＭＡＣバージョンは、アクティブモードで動作するあらゆるデバイスが、ＢＰ内のあらゆるビーコンスロットをリッスンしなければならないことを、規定している。それゆえ、上で言及した２つのデバイスを含む状況では、初期ＭＡＣバージョンは、その２つのデバイスが、２２個の空のビーコンスロットを監視する（又は「リッスンする」）ことを必要とする。これは、その２つのデバイスにおける不必要な電力消費、という結果になる。
【００１０】
従って、現在のビーコンスロット数の柔軟性のなさは、デバイスの消費電力を増やす、及び／又は利用可能な通信容量を減らす、という残念な影響を持つ。状況が大きく変化する、その場限りのネットワークの一般的な性質ということから、これらの影響はよくありそうなものである。
【００１１】
（本発明の要約）
本発明は、無線通信ネットワークを提供する。このネットワークは、１又はそれ以上の無線通信デバイス、及び無線伝送媒体を含む。１又はそれ以上の無線通信デバイスは、スーパーフレーム内のビーコン期間の間、無線伝送媒体をわたって、ビーコンメッセージを伝送する。ビーコン期間は、動的に調整される、多数のビーコンスロットを有する。例えば、この調整は、ネットワーク内の無線通信デバイスの数に基づくとすることができる。
【００１２】
本発明はまた、受信機、送信機、及び制御器、を有する無線通信デバイスを提供する。受信機は、無線伝送媒体をわたって、ビーコンメッセージを受信する。受信されたビーコンメッセージに基づいて、制御器は、一群の１又はそれ以上のデバイス（無線通信デバイスを含む）におけるビーコンスロットの数を特定する。特定された数のビーコンスロットをその群に割り当てるために、送信機が、生成されたビーコンメッセージを送信する。
【００１３】
特定された数のビーコンスロットが、スーパーフレームのビーコン期間内にあるとすることができる。しかしながら、受信されたビーコンメッセージは、２又はそれ以上のビーコン期間内にあるとすることができる。本発明の側面により、受信されたビーコンメッセージの各々は、同じビーコン群内の１又はそれ以上のデバイス、及びその１又はそれ以上のデバイスで用いられるビーコンスロット、を特定する。
【００１４】
生成されたビーコンメッセージは、デバイスに見える、使用されるビーコンスロットの数を示すことができる。また、生成されたビーコンメッセージは、デバイスに見えるビーコンスロットの相対使用量も示す。
【００１５】
さらに、本発明は、
無線伝送媒体をわたって、複数のビーコンメッセージを受信し；
前記受信されたビーコンメッセージに基づいて、一群の１又はそれ以上のデバイスにおける、ビーコンスロットの数を特定し；かつ
ビーコンメッセージを送信して、前記特定された数のビーコンを前記群に割り当てる。
方法を提供する。
【００１６】
本発明は、通信リソースの効率的な利用を見越し、通信デバイスにおける消費電力を減らす。以下の説明、特許請求の範囲、及び添付図面より、本発明の更なる特徴、及び利点が明らかになるであろう。
【００１７】
図面では、同じ参照番号は、一般的には、同一の、機能上同様な、及び／又は構造上同様な要素、を示す。要素が最初に現れる図面は、参照番号の左端の番号で示される。本発明を、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
Ｉ．動作環境
本発明を詳細に説明する前に、本発明を使用することのできる環境を最初に説明することが、役立つ。従って、図１は、本発明を用いることのできる動作環境の例の図である。この環境では、複数の無線通信デバイス（ＤＥＶ）１０２が、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）１００をわたって、互いに情報をやり取りすることができる。この情報のやり取りは、様々な通信経路、又はＤＥＶ１０２間に存在する「ホップ」１０４を通して、生じ得る。
【００１９】
ネットワーク１００は、複数のビーコングループ群１０６を含む。各ビーコン群１０６は、ビーコン期間内に互いの無線範囲内にあるＤＥＶ１０２のセットを含む。例えば、ビーコン群１０６ａは、ＤＥＶ１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃ、を含む。また、ビーコン群１０６ｂは、ＤＥＶ１０２ａ、１０２ｄ、１０２ｅ、及び１０２ｆ、を含む。従って、ＤＥＶ１０２ａは、ビーコン群１０６ａ、及び１０６ｂの両方に所属している。
【００２０】
図１の環境はクラスタ１０８を示しており、それは、特定のＤＥＶ（すなわち、ＤＥＶ１０２ａ）の無線範囲内にあるＤＥＶ１０２のセットを含む。従って、クラスタ１０８は、ビーコン群１０６ａ、及び１０６ｂのＤＥＶ１０２ａ‐ｆを含む。
【００２１】
ＩＩ.スーパーフレーム
ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンによる伝送は、スーパーフレームと呼ばれる繰り返しパターンに基づいている。図２Ａは、スーパーフレームの構成を示す図である。特に、図２Ａは、連続したスーパーフレームの例２００ａ、及び２００ｂを示している。
【００２２】
スーパーフレーム２００ａは、複数のメディアアクセススロット（ＭＡＳ）２０２ａ−ｎを含む。図２Ａに示すように、各スーパーフレーム２００内の複数のＭＡＳ２０２は、ビーコン期間（ＢＰ）２０４に分類される。例えば、図２Ａは、スーパーフレーム２００ａがＢＰ２０４ａを持ち、スーパーフレーム２００ｂがスーパーフレーム２０４ｂを持つことを示している。上で論じたように、初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンは、２４個のビーコンスロットを持つビーコン期間を規定する。これらのスロットは、８つの連続したＭＡＳにわたって広がる。それゆえ、このバージョンによって実装されるとき、ＢＰ２０４内にある各ＭＡＳ２０２は、３つのビーコンスロットを含む。
【００２３】
初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンにより、ＢＰ２０４の間は、ビーコン期間プロトコルにより、ビーコンフレームのみを伝送することができる。しかしながら、スーパーフレーム２００の他の部分の間、デバイスは、特定のアクセス方法による使用のためのＲＦチャネルの部分を確保する（「予約する」）ことが可能である。２つのこのような方法は、競合なし期間（ＣＦＰ）、及び競合アクセス期間（ＣＡＰ）である。
【００２４】
ＣＦＰアクセス方法では、送信機と全ての意図される受信機との間のチャネルをクリアするように、予約を調整する。これは、アクセス期間の間の他の送信機との衝突を回避する。しかしながら、ＣＡＰアクセス方法では、互いの無線範囲内であると特定される、群内の全てのデバイスのまわりのチャネルをクリアするように、予約を調整する。これは、群のデバイスが、排他的にチャネルを争い、また、郡内にないデバイスとの衝突も回避することも、可能にする。
【００２５】
さらに、ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンは、拡張分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）と呼ばれるオプションのアクセス方法を定めている。
【００２６】
ＢＰ２０４は、特定のビーコン群に対応する。例えば、図２Ａでは、ビーコン群内のデバイス（例えば、ＤＥＶ１０２）に、ＢＰ２０４ａ及び２０４ｂを割り当てる。しかしながら、スーパーフレーム２００を時間内で重ね合わせて、複数のビーコン群をサポートすることができる。この例を図２Ｂに示す。
【００２７】
図２Ｂは、スーパーフレームの例２００ｃ、及び２００ｄ、を示す図である。これらのスーパーフレームは、スーパーフレーム２００ａ及び２００ｂと、同じＭＡＳ２０２を共有する。しかしながら、スーパーフレーム２００ｃ及び２００ｄは、それぞれ、ＢＰ２０４ｃ及び２０４ｄを含む。従って、図２ＢのＭＡＳ２０２は、２つのビーコン群をサポートする。これらのビーコン群の一方は、ＢＰ２０４ａ、及び２０４ｂにおいてビーコンフレームを伝送することができるのに対し、他方のビーコン群は、ＢＰ２０４ｃ、及び２０４ｄにおいてビーコンフレームを伝送することができる。
【００２８】
ＩＩＩ.ビーコン
通信デバイス間の協調を維持するために、初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンは、（ＤＥＶ１０２のような）デバイスがビーコンメッセージを伝送することを、規定する。
【００２９】
クラスタ内、又は別個のクラスタにおけるビーコンの伝送は、速いデバイス発見を見込んでおり、可動性に充分なサポートを提供する。さらに、ビーコンは、ネットワークにおける基本タイミングを提供し、等時予約に関する情報を伝送することができる。ビーコンの使用は、全てのノード全体にわたって機能を分散させることにより、ネットワーク構造基盤の必要性を軽減する。従って、初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンは、アクセスポイント、又はＷＰＡＮネットワークにおける中央調整器、を必要としない。
【００３０】
初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンにより、他のデバイスとの通信に参加しようと意図するデバイス（例えば、ＤＥＶ１０２）は、ビーコン期間（例えば、ＢＰ２０４）の間に、ビーコンを送信する。さらに、これらのデバイスは、ビーコン期間の間に、他のデバイスによって送信されたビーコンについて走査する。しかしながら、特定のデバイスが、「休止」状態に入ることもある。この状態で動作しているとき、デバイスは、ビーコンを送信することを控える。しかしながら、デバイスは、その特定のビーコンスロットを放棄するわけではない。
【００３１】
要するに、各デバイスは、そのＭＡＣアドレス、及びビーコンの場所を、ビーコンメッセージ内に提供する。例えば、群内の３つの動作中デバイスが、（本発明の柔軟な割り当て手法により）６つの利用可能なビーコンスロットのうちのビーコンスロット１、３、及び４を使用することを知らせることができる。概して、スロット２、５、及び６が利用可能であろう。しかしながら、更なる休止中デバイスが同じ群内に所属するとき、動作中デバイスの少なくとも１つが、これらのスロットのうちの１つのスロット（例えば、スロット６）は、その休止中デバイスのために確保されていることを知らせる。それゆえ、ネットワークに加入した新しいデバイスは、スロット２及び５が利用可能であろう。
【００３２】
ビーコンは、ＤＥＶ、及び／又はネットワークに関係する情報を含む、１又はそれ以上の情報要素（ＩＥ）を含むことができる。初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンによって規定される１つのそのようなＩＥは、ビーコン期間占有ＩＥ（ＢＰＯＩＥ）と呼ばれる。ＢＰＯＩＥを使用して、同じビーコン群内のデバイスの一覧、及びそれらのデバイスがビーコン期間の間に用いるビーコンスロット、を提供する。この情報を使用して、ビーコン衝突を検出することができる。初期ＭＢＯＡバージョンは、デバイスが、それらが送信する全てのビーコン内にＢＰＯＩＥを含むことを、規定している。
【００３３】
ＢＰＯＩＥは、様々な情報を含む。この情報は、（ビーコン群１０６のうちの１つのような）ビーコン群内の各デバイスについての、ビーコンスロットの情報（「ビーコンスロット情報」）のフィールドを含む。これらのフィールドの各々は、ビーコンスロット番号、及び対応するデバイス識別子（「ＤＥＶＩＤ」）を含む。
【００３４】
ビーコンフレームの受信時、デバイスは、送信元のＤＥＶＩＤ、及びビーコンを受信したスロット番号、を保存する。この情報は、次のスーパーフレーム内で送信されるＢＰＯＩＥ内に含まれる。スーパーフレームの間に受信されたビーコンの情報のみが、次のスーパーフレーム内で送られるＢＰＯＩＥ内に含まれる。
【００３５】
デバイスは、空きビーコンスロットの中から、それらのビーコンスロットを選択する。また、衝突が検出されない場合には、後続のスーパーフレームにおいても、デバイスは、同じビーコンスロットにおいて、それらのビーコンを送信する。既定数の連続スーパーフレームの間の隣接ビーコンからのＢＰＯＩＥ内に、特定のデバイス識別子（ＤＥＶＩＤ）が見つからない場合には、隣接ビーコンを受信するデバイスは、初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンによって、このビーコンスロットを次のスーパーフレームにおいて空きスロットとして示すように、指示される。
【００３６】
ＩＶ．ビーコン期間の柔軟性
本発明の実施形態では、ビーコン期間の間のスロットの数を柔軟にする。この柔軟性は、例えば、ネットワーク内のデバイスの数に基づくとすることができる。
【００３７】
従って、本発明の側面により、ネットワーク内のデバイスの数（例えば、互いから２ホップ内にあるデバイス）とビーコン期間の長さ（すなわち、ＢＰ内のＭＡＳの数）との間のマッピングを、提供することができる。以下の表１は、そのようなマッピングの例を提供する。このマッピングは、柔軟な数のＭＡＳを持つように変更された、初期ＭＢＯＡバージョンのスーパーフレーム構成という状況にある。
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【００３８】
表１の例では、通常、ＢＰ間に少なくとも２つの空きビーコンスロットが存在する。しかしながら、新しいデバイスがネットワークに加入するので、空きビーコンスロットの数が既定数まで（例えば、１つの空きビーコンスロットまで）減少するときはいつでも、ビーコンスロットの数が増大する。例えば、表１は、ネットワーク内のデバイスの数に基づいて、ビーコンスロットの総数が増大している（例えば、３から６へ、６から９へ、９から１２へ、等）ことを示している。
【００３９】
動作状況では、各デバイスが、２ホップ内にあるデバイスの正確な数を知ることができない。しかしながら、本出願で説明するように、デバイスの数の表示を提供する情報を伝達することができる。従って、用いられるＭＡＳの数の柔軟性を、様々な方法で提供することができる。
【００４０】
１つのそのような方法は増分ステップによるものであり、そこでは、表１のようなマッピングテーブル内の隣接する行を、増分として表示する。従って、単一増加で、用いられるＭＡＳの数の調整をすることができる。しかしながら、（複数のネットワークを併合するときのような）特定の状況では、用いられるＭＡＳの数の単一調整が、複数増加に及ぶこともある。
【００４１】
表１が、例として提供される。従って、この表からの変形は、本発明の技術的範囲内である。例えば、空きスロットの数を、表１よりも幾分高く保持することができる。そのようなマッピングは、しばしば、効率との兼ね合いを提供する。
【００４２】
Ｖ．動作
様々な仕組みを用いて、使用されるビーコンスロットの数を調整することができる（すなわち、増大させる、又は減少させる）。例えば、本発明の実施形態は、特定のＢＰ長を示すＩＥを用いる。このＩＥは、様々な方法で実装することができる。例えば、実施形態では、デバイスが送信する各ビーコン内に、ＢＰ長が含まれる。従って、初期バージョンのＢＰＯＩＥではなく、ＢＰ長フィールドを含む変更されたＢＰＯＩＥにより、このＩＥを提供することができる。このフィールドは、特定のデバイスによる、それに見える（すなわち、そのデバイスが受信することのできる）使用されるビーコンスロットの数の表示（又は「告示」）とすることができる。従って、このフィールドは、複数のビーコン群からの、使用されるビーコンスロットの数を反映することができる。
【００４３】
ピコネットが全く存在しないとき、ネットワーク内の第１のデバイスが、ビーコン期間開始時間（ＢＰＳＴ）を決定する。この開始時間において、第１のデバイスは、ＢＰＯＩＥを含む、それ自身のビーコンを送信する。本発明の実施形態により、このＢＰＯＩＥは、ＢＰ長フィールドを含むことができる。時が経つにつれて、更なるデバイスが、ネットワークに加入することができる。（例えば、ビーコンメッセージによる）情報のやり取りを通して、ビーコン期間の長さを特定し、ネットワーク特性に基づいて動的に調整する。
【００４４】
図３は、本発明の側面による、ＤＥＶ１０２のうちの１つのような無線通信デバイスの動作を示すフローチャートである。この動作は、デバイスが１又はそれ以上のビーコンメッセージを受信するステップ３０２を含む。本発明の実施形態では、単一のスーパーフレームの間に、これらのメッセージが受信される。
【００４５】
ステップ３０４では、デバイスが、１又はそれ以上のビーコンメッセージを処理する。このステップは、各ビーコン伝送において、様々なフィールドから情報を検索すること、及びそのフィールドをメモリに格納すること、を含むことができる。さらに、ステップ３０４は、その視界内にあるデバイスの数を特定すること、も含むことができる。このデバイスの数は、複数のビーコン群からのものとすることができる。
【００４６】
ステップ３０８では、ビーコンスロット調整の決定が成される。このステップでは、デバイスが、そのビーコン群で用いられるビーコンスロットの数の増加、或いは減少が生じたかどうかを特定する。このステップの性能は、ステップ３０４において検索、及び／又は特定された情報に基づくものとすることができる。
【００４７】
ステップ３１０では、デバイスが、ビーコンメッセージを生成する。このビーコンメッセージは、ステップ３０２において受信されたビーコンメッセージに基づいている。例えば、特定のビーコン群では、生成されたビーコンメッセージは、その群内の各デバイスについてのデバイス識別子、及びビーコンスロット識別子を含むことができる。さらに、このメッセージは、割り当てられたビーコンスロットの数を示す情報を含む。従って、この情報は、ステップ３０８において実施される、如何なるビーコンスロットの調整の決定にも基づくとすることができる。例えば、この情報は、ＢＰ長フィールドの形とすることができる。
【００４８】
ステップ３１２では、ステップ３１０において生成されたビーコンメッセージが伝送される。実施形態では、その間にステップ３０２においてビーコンメッセージが受信された直前のスーパーフレームに続いて即座に、この情報をスーパーフレームで伝送することができる。この伝送は、デバイスのビーコン群に、（例えば、そのビーコン群に対応するＢＰにおいて）送信される。さらには、群内の各デバイスが、この伝送の受信、及び任意の他の受信されたビーコンメッセージに基づいて、図３のステップを同様に実施することができる。
【００４９】
上で説明したように、本発明の実施形態は、デバイスが、それに見える使用されるビーコンスロットの数を示す、又は知らせることを可能にする、ＢＰ長フィールドを持つＩＥを用いる。このフィールドは、様々な方法で実装することができる。例えば、このデータフィールドは、以下に表２で示すような３ビットコードとすることができる。表２のコードは、ビーコンにおいてそのコードを生成及び伝送したデバイスに見える、使用されるビーコンスロットの数に基づいている。
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【００５０】
従って、ステップ３０８において、ビーコン群内の使用されるスロットの数と比較して可視デバイスによって示される、使用されるスロットの数に基づいて、ビーコンスロットの調整の決定をすることができる。例えば、同じビーコン群内のデバイスのいずれかが、そのビーコン群内で現在使用されるより多い、見える使用されるビーコンスロットを知らせる（例えば、表２のコードによって）場合には、ビーコン群内の割り当てられるビーコンスロットの数を増やすことにより、そのビーコン群内のデバイスの全てが適応される。この割り当てを、次のスーパーフレームにおいて実施することができる。
【００５１】
ＢＰ長フィールドの実装の更なる例を、以下の表３に示す。この実装は、見えるビーコンスロットの相対使用量を示す２ビットコードを用いる（すなわち、デバイスによって使用される、割り当てられた見えるビーコンスロットの部分）。
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【００５２】
可視デバイスのビーコンから受信される、そのような相対使用量に基づいて、ステップ３０８において、デバイスが、ビーコンスロット調整の決定をすることができる。図３のフローチャートを参照して、上で説明したように、ビーコンスロット調整の決定は、ビーコン群のためのビーコンスロットの割り当ての増大、又は減少、という結果となり得る。
【００５３】
例えば、受信されたコード値のいずれかが、見えるビーコンスロットの高使用を示す場合には（すなわち、可視デバイスのいずれかが「１０」を通知する場合には）、ビーコン群内の割り当てられるビーコンスロットの数の増大により、そのビーコン群内のデバイスの全てを適応させる。そのような増大は、所定の増分によるものとすることができる。例えば、表１を参照すると、これは、６個の割り当てられるビーコンスロットから、９個の割り当てられるビーコンスロットまで増加する。
【００５４】
更なる例として、受信されるコード値のいずれかが、ネットワーク又はピコネットの併合を示す場合には（すなわち、可視デバイスのいずれかが「１１」を通知する場合には）、ビーコン群内の割り当てられるビーコンスロットの数の（２４のような）最大数まで増大により、そのビーコン群内のデバイスの全てを適応させる。
【００５５】
ビーコン期間内のビーコンスロットの数を増やすかどうか決定するための上記の手法に加えて、様々な手法を用いて、ビーコン期間内のビーコンスロットの数を減らすべきかどうか決定することもできる。
【００５６】
例えば、（クラスタ１０８のような）２ホップネットワーク内の全てのデバイスが、見えるビーコンスロットの低使用を通知する場合には、ステップ３０８において、デバイスが、ビーコンスロットの数の減少を生じさせることを決定することができる。例として、表３を参照すると、ネットワーク内のあらゆるデバイスが、それらのビーコン伝送において「００」を通知する場合には、ビーコンスロットの数の減少により、これらのデバイスを適応させるであろう。１つのステップにより、次のスーパーフレームにおいて、増分だけスロットの数を減らすことにより（例えば、１２から９へ）、これを行うことができる。
【００５７】
従って、そのような手法は、少なくとも１つのデバイスが、ネットワーク内の他の全てのデバイスからビーコン伝送を受信する（「聞く」）ことを必要とする。このデバイスが、ビーコン期間のスロット数を減らすべきであると判断した場合には、そのデバイスは、その次に伝送されるビーコンにおいて、ビーコン期間のスロット数を減らしたいというその要求を信号送信することができる。デバイスがそのビーコン期間のサイズを減らしたいと要求していることを（ＢＰ長フィールドとともに）示す１ビット（すなわち、変更要求ビット）をセットすることにより、この信号送信を実施することができる。
【００５８】
この要求が承認されるかどうか判断するために、ビーコンによる伝送に、非容認ビットもまた提供される。その後、ビーコン群内の他のデバイスのどれも、このビットをセットしてビーコンを伝送しなかった場合には、より短いＢＰ長が実現される。しかしながら、１又はそれ以上のデバイスが、それらのビーコンにおいて、このビットをセットした場合には、古いＢＰ長が維持される。
【００５９】
実施形態では、変更要求ビットを、複数のホップにわたって伝播する（すなわち、中継する）ことができる。複数ホップ内のいずれかのデバイスが、（例えば、非容認ビットをセットすることにより）そのビットを拒絶した場合には、このビットを中継したデバイスもまた、それを拒絶する。結果として、複数ホップのネットワーク内の全てのデバイスが提案された減少を承認しなかった場合には、元のＢＰ長が維持される。
【００６０】
上記の減少手法の代替として、孤立デバイスが、ビーコンのために（３個のビーコンスロットのような）所定の数のＢＰスロットを使用する。しかしながら、その孤立デバイスのネットワークに他のデバイスが加入したとき、ビーコンスロットの数を、（２４のような）所定の値まで増やす。従って、その孤立デバイスは、そのネットワークに他のデバイスが加入するまで、電力を保存する。
【００６１】
従って、デバイスはまた、それらのビーコン群内の他のデバイスから受信されたＢＰ長フィールドに基づいて、ビーコンスロットの調整を決定することができる。この決定もまた、ステップ３０８においてすることができる。上で説明したように、そのような調整は、群におけるビーコンスロットの数の減少、又は増大を含むことができる。実施形態では、そのような増大を、２４のような最大スロット数によって制限することができる。しかしながら、２４ビーコンスロットより長いビーコン期間も、本発明の技術的範囲内である。
【００６２】
さらに、実施形態では、ビーコン群内のデバイスは、ビーコン期間開始時間（ＢＰＳＴ）の開始から数えて、最も少ない可能な空きビーコンスロットを、常に使用する。これは、有利に、ビーコン期間の継続時間を最小化し、通信リソースの効率的な利用に備えるものである。
【００６３】
ＶＩ．ビーコン期間フィールド
図４は、本発明の実施形態によるＢＰ長フィールド４００の例を示す図である。上で説明するように、このフィールドは、初期ＭＢＯＡ  ＭＡＣバージョンから変更されたＢＰＯＩＥのようなＩＥ内に含まれることができる。図４に示すように、フィールド４００は、オクテット（すなわち、８ビット）によって表現される。ビット４０２ａ−４０２ｅは、ＢＰフィールド長を符号化するために確保される。従って、これらのビットを使用して、表２及び３のコードを表現することができる。フィールド４００はまた、変更要求ビット４０４、及び非容認ビット４０６、を含む。上で説明するように、これらのビットを使用して、ＢＰスロットの数を減らすことができる。
【００６４】
ＶＩＩ．無線通信デバイス
上で説明するように、ＤＥＶ１０２のような無線通信デバイスは、本発明の手法を用いることができる。従って、このようなデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は何らかのそれらの組合せで、実装することができる。１つのそのような実装を、図５に示す。この実装は、プロセッサ５１０、メモリ５１２、及びユーザインターフェース５１４を含む。さらに、図５の実装は、ＵＷＢトランシーバ５２４、及びアンテナ５２６を含む。
【００６５】
図５に示すように、ＵＷＢトランシーバ５２４は、アンテナ５２６に結合される。ＵＷＢトランシーバ５２４は電子機器を含み、それらは、（アンテナ５２６と組合せて）デバイスが、他のＤＥＶ１０２のようなリモートデバイスと無線ＵＷＢ信号をやり取りすることを可能にする。従って、トランシーバ５２４は、送信機、及び受信機を含むことができる。ＵＷＢ信号の伝送のため、そのような電子機器は、変調部品（例えば、ＯＦＤＭ変調器）、及び／又は特定の形式のインパルスＵＷＢ伝送のためのパルス生成器、を含むことができる。ＵＷＢ信号の受信のため、そのような電子機器は、復調部品（例えば、ＯＦＤＭ復調器）、タイミング回路、及びフィルタ、を含むことができる。
【００６６】
図５に示すように、プロセッサ５１０がトランシーバ５２４に結合される。プロセッサ５１０は、デバイス動作を制御する。プロセッサ５１０は、各々メモリ５１２内に格納されたソフトウェア命令を実施することのできる１又はそれ以上のマイクロプロセッサで、実装することができる。
【００６７】
メモリ５１２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及び／又はフラッシュメモリを含み、データ及びソフトウェアコンポーネント（本出願では、モジュールとも呼ばれる）の形で情報を格納する。これらのソフトウェアコンポーネントは、プロセッサ５１０で実行することのできる命令を含む。様々な形式のソフトウェアコンポーネントを、メモリ５１２内に格納することができる。例えば、メモリ５１２は、トランシーバ５２４の動作を制御するソフトウェアコンポーネントを格納することができる。また、メモリ５１２は、メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）の機能に備えるソフトウェアコンポーネントを格納することもできる。このコントローラは、図３を参照して説明したステップのような、様々な機能を実施することができる。ＭＡＣは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの何らかの組合せで、実装することができることに注意することが、重要である。
【００６８】
さらに、メモリ５１２は、ユーザインターフェース５１４を通した情報のやり取りを制御するソフトウェアコンポーネントを、格納することができる。図５に示すように、ユーザインターフェース５１４もまた、プロセッサ５１０に結合される。ユーザインターフェース５１４は、ユーザとの情報のやり取りを促進する。図５は、ユーザインターフェース５１４が、ユーザ入力部分５１６、及びユーザ出力部分５１８を含むことを、示している。ユーザ入力部分５１６は、ユーザが情報を入力することを可能にする１又はそれ以上のデバイス、を含むことができる。そのようなデバイスの例は、キーパッド、タッチスクリーン、及びマイクロホンを含む。ユーザ出力部分５１８は、ユーザが無線通信デバイスから情報を受信することを可能にする。従って、ユーザ出力部分５１８は、ディスプレイ、及び１又はそれ以上のオーディオスピーカのような、様々なデバイスを含むことができる。ディスプレイの例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及びビデオディスプレイを含む。
【００６９】
様々な手法により、図５に示す要素を結合することができる。１つのそのような手法は、１又はそれ以上のバスインターフェースを通して、トランシーバ５２０及び５２４、プロセッサ５１０、メモリ５１２、及びユーザインターフェース５１４を結合することを含む。さらに、これらのコンポーネントの各々は、再充電可能、及び／又は取り外し可能なバッテリパック（示されていない）のような電源に結合される。
【００７０】
ＶＩＩＩ．結論
上記で本発明の様々な実施形態を説明したが、それらは例としてのみ示されものであり、それらに限定されるわけではない、ということを理解すべきである。従って、本発明の技術的範囲から逸れることなく、そこで形式及び詳細の様々な変更が成され得るということが、当業者には明らかであろう。従って、本発明の技術的範囲は、上記で説明した例示の実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲、及びそれらの均等物によってのみ定められるべきである。
【００７１】
例えば、本出願に含まれる表は、例として提供される。従って、他の表の値、マッピング、コード形式も、本発明の技術的範囲内である。また、ＭＢＯＡ  ＭＡＣに基づくもの以外の通信状況においても、本発明を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】動作環境の例の図である。
【図２Ａ】スーパーフレームの例の図である。
【図２Ｂ】スーパーフレームの例の図である。
【図３】本発明の側面による無線通信デバイスの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態によるデバイスによって伝送することのできるフィールドの図である。
【図５】本発明の実施形態による無線通信デバイスの図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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