(57)【要約】  無線ＵＳＢ（ＷＵＳＢ）にホスト−デバイス間通信を組み込むシステム及び方法が提供される。ホスト（１０１）は、無線チャネルリソースを予約するために接続されたデバイス（１０２）に代わってマルチキャスト分散型予約プロトコル（ＤＲＰ）フレーム、ユニキャストＤＲＰフレーム又はポールフレームを持つ拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）のいずれかを使用する。ユニキャストＤＲＰフレームの場合、予約のために送信されるユニキャストフレームの数は、接続されたデバイス（１０２）の数に依存する。
2007528178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト及び少なくとも１つの接続されたデバイスを含む第１のＷＵＳＢネットワークにおけるホスト−デバイス間通信に対する方法において、
前記ホスト及び前記少なくとも１つの接続されたデバイスにより分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによってビーコンを送るステップと、
前記ホストによりＤＮＴトラフィックを受信するステップと、
前記接続されたデバイスの性能によって前記ホストにより前記ＷＵＳＢネットワークを動作するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
分散型予約がサポートされる場合にＤＲＰ予約におけるオフセットフィールド及びデュレーションフィールドを所定値の倍数にセットするステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定値が６２５ｕｓｅｃである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ビーコンを送るステップが、
ホストビーコンに前記ホストの性能を含めるステップと、
接続されたデバイスビーコンに前記少なくとも１つの接続されたデバイスの性能を含めるステップと、
を更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが前記ホストビーコンによって前記ホストを発見するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記動作するステップは、前記接続されたデバイスがＥＤＣＡをサポートする場合に、前記ホストが、
ＥＤＣＡ機構を使用して媒体にアクセスするステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがデータを送信することを要求するために前記少なくとも１つの接続されたデバイスをポールするステップと、
前記ポールの結果として前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するステップと、
を実行するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記接続されたデバイスがユニキャストＤＲＰをサポートする場合に、前記動作するステップが、
前記少なくとも１つのデバイスによる前記ホストに対するデータの送信に対してチャネルリソースを予約するために前記少なくとも１つのデバイスに対してユニキャストＤＲＰ予約を開始するステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがデータを送信することを要求するためにＤＲＰ中に前記少なくとも１つの接続されたデバイスをポールするステップと、
前記ポールの結果として前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するステップと、
を実行する前記ホストによりユニキャスト予約を実行するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記接続されたデバイスがマルチキャストＤＲＰをサポートする場合に、前記動作するステップが、
第１の予約を達成するためにビーコンにマルチキャストＤＲＰを含めることにより第１のＤＲＰ予約においてチャネルリソースを予約するステップと、
前記マルチキャストＤＲＰ予約を受諾しない非受諾デバイスである各接続されたデバイスに対して、各非受諾デバイスに対するユニキャスト予約及び第２のＤＲＰ予約の少なくとも一方を達成するために各非受諾デバイスとの標準的なＤＲＰネゴシエーションを開始するステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスのうちの前記マルチキャストＤＲＰ予約を受諾する接続されたデバイスの中で前記第１及び第２のＤＲＰ予約のチャネルリソースをマイクロスケジューリングするステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するステップと、
を実行する前記ホストによりマルチキャスト予約を実行するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記標準的なＤＲＰネゴシエーションを開始するステップが、非受諾デバイスとのユニキャストＤＲＰ予約を開始するステップと、非受諾デバイスとの第２のマルチキャストＤＲＰ予約を開始するステップとの少なくとも一方を実行するステップを有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが第２のＷＵＳＢネットワークにおいてホストとして機能するステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが第２のＷＵＳＢネットワークにおいてホストとして機能するステップが、前記第１のＷＵＳＢネットワークの前記ホストにより実行されるステップの少なくとも一部を実行する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
分散型予約がサポートされる場合にＤＲＰ予約におけるオフセットフィールド及びデュレーションフィールドを所定値の倍数にセットするステップを更に有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定値が６２５ｕｓｅｃである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
分散型予約がサポートされる場合に、ＤＲＰ予約におけるオフセットフィールド及びデュレーションフィールドを所定値の倍数にセットするステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記所定値が６２５ｕｓｅｃである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ホスト及び少なくとも１つの接続されたデバイスを含む第１のＷＵＳＢネットワークにおけるホスト−デバイス間通信に対するホスト装置において、
ビーコン、トラフィック通知、媒体予約及びデータを送信する送信器と、
ビーコン、トラフィック通知、媒体予約及びデータを受信する受信器と、
前記ホストと前記少なくとも１つの接続されたデバイスとの間で転送されるデータを処理するホストデータ転送処理コンポーネントと、
前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに動作可能に結合されるコントローラであって、前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに、
−分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによってビーコンを開始し、ホスト性能をアナウンスし、
−分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによって前記少なくとも１つのデバイスの性能を含む前記少なくとも１つの接続されたデバイスのビーコンを受信及び処理し、
−ＤＮＴトラフィックを受信及び処理し、
−前記ネットワークのＷＵＳＢ動作を開始及び制御するように、
命令するように構成される当該コントローラと、
を有するホスト装置。
【請求項２１】
前記コントローラが、前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに、
マルチキャストＤＲＰがサポートされる場合にマルチキャストＤＲＰをビーコンに含め、マイクロスケジューリング動作を開始し、
ＤＮＴトラフィックを受信及び処理し、ユニキャストＤＲＰのみが前記接続されたデバイスによりサポートされる場合に前記少なくとも１つの接続されたデバイスとのユニキャストＤＲＰをネゴシエートし、ＷＵＳＢ動作を開始し、
ＤＮＴトラフィックを受信及び処理し、ＥＤＣＡのみが前記接続されたデバイスによりサポートされる場合にＥＤＣＡを使用してポールフレームを用いてＷＵＳＢ動作を開始するように、
命令するように更に構成される、請求項２０に記載のホスト装置。
【請求項２２】
分散型予約がサポートされる場合に、前記コントローラが、各ＤＲＰ予約におけるオフセットフィールド及びデュレーションフィールドを所定値の倍数にセットするように前記デバイスデータ転送処理コンポーネントに命令するように更に構成される、請求項２０に記載のホスト装置。
【請求項２３】
前記所定値が６２５ｕｓｅｃである、請求項２２に記載のホスト装置。
【請求項２４】
前記接続されたデバイスがＥＤＣＡのみをサポートする場合に、前記コントローラが、前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに、
ＥＤＣＡ機構を使用して媒体にアクセスし、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがデータを送信することを要求するために前記少なくとも１つの接続されたデバイスをポールし、
前記ポールの結果として前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するように、
命令することにより前記ホストの動作を制御するように更に構成される、請求項２０に記載のホスト装置。
【請求項２５】
前記接続されたデバイスがユニキャストＤＲＰをサポートする場合に、前記コントローラが、前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスによる前記ホストに対するデータの送信に対してチャネルリソースを予約するために前記少なくとも１つのデバイスに対してユニキャストＤＲＰ予約を開始し、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがデータを送信することを要求するためにＤＲＰ中に前記少なくとも１つの接続されたデバイスをポールし、
前記ポールの結果として前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するように、
命令することにより前記ホストの動作を制御するように更に構成される、請求項２０に記載のホスト装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがマルチキャストＤＲＰをサポートし、前記コントローラが、前記送信器、前記受信器及び前記ホストデータ転送処理コンポーネントに、
第１の予約を達成するためにビーコンにマルチキャストＤＲＰを含めることにより第１のマルチキャストＤＲＰ予約におけるチャネルリソースを予約し、
前記第１のマルチキャストＤＲＰ予約を受諾しない非受諾デバイスである各前記少なくとも１つの接続されたデバイスに対して、各非受諾デバイスに対するユニキャスト予約及び第２のＤＲＰ予約の少なくとも一方を達成するために各非受諾デバイスとの標準的なＤＲＰネゴシエーションを開始し、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスのうちの前記マルチキャストＤＲＰ予約を受諾する接続されたデバイスの中で前記第１及び第２のＤＲＰ予約のチャネルリソースをマイクロスケジューリングし、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するように、
命令することにより前記ホストの動作を制御するように更に構成される、請求項２０に記載のホスト装置。
【請求項２７】
前記標準的なＤＲＰネゴシエーションが、非受諾デバイスとのユニキャストＤＲＰ予約のネゴシエーション及び非受諾デバイスとの第２のマルチキャストＤＲＰ予約のネゴシエーションの少なくとも一方を有する、請求項２６に記載のホスト装置。
【請求項２８】
ホスト及び少なくとも１つの接続されたデバイスを含むＷＵＳＢネットワークにおけるホスト−デバイス間通信に対する方法において、
前記ホスト及び前記少なくとも１つの接続されたデバイスにより分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによってビーコンを送るステップと、
前記ホストが前記ホストと前記少なくとも１つの接続されたデバイスとの間でマルチキャスト予約を確立するステップと、
前記マルチキャスト予約の中でＷＵＳＢプロトコルを実行するステップと、
を有する方法。
【請求項２９】
前記確立するステップ及び前記実行するステップが、
第１の予約を達成するためにビーコンにマルチキャスト予約情報要素を含めることによりチャネルリソースを予約するステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスのうちの前記マルチキャスト予約を受諾した接続されたデバイスの中で前記マルチキャスト予約のチャネルリソースをマイクロスケジューリングするステップと、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するステップと、
をそれぞれ更に有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記予約するステップが、
非受諾デバイスとのユニキャスト予約を開始するステップと、
複数の非受諾デバイスとの第２のマルチキャスト予約を開始するステップと、
を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
予約におけるオフセットフィールド及びデュレーションフィールドを所定値の倍数にセットするステップを更に有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記所定値が６２５ｕｓｅｃである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記ビーコンを送るステップが、ホストビーコンに前記ホストの性能を含め、接続されたデバイスビーコンに前記少なくとも１つの接続されたデバイスの性能を含めるステップを更に有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがホストビーコンによって前記ホストを発見するステップを更に有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
ホスト及び少なくとも１つの接続されたデバイスを含むＷＵＳＢネットワークにおけるホスト−デバイス間通信に対する方法において、
前記ホスト及び前記少なくとも１つの接続されたデバイスにより分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによってビーコンを送るステップと、
前記ホストと前記少なくとも１つの接続されたデバイスとの間でユニキャスト予約を確立するステップと、
前記ユニキャスト予約の中でＷＵＳＢプロトコルを実行するステップと、
を有する方法。
【請求項３７】
前記確立するステップ及び前記実行するステップが、
前記少なくとも１つの接続されたデバイスによる前記ホストに対するデータの送信に対してチャネルリソースを予約するために前記ホストが前記少なくとも１つの接続されたデバイスに対してユニキャスト予約を開始するステップと、
前記接続されたデバイスがデータを送信することを要求するために前記予約中に前記ホストが前記少なくとも１つの接続されたデバイスをポールするステップと、
前記ポールの結果として前記少なくとも１つの接続されたデバイスが前記ホストにデータを送信するステップと、
をそれぞれ更に有する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するために前記ビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行することを更に有する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記ビーコンを送るステップが、ホストビーコンに前記ホストの性能を含め、接続されたデバイスビーコンに前記少なくとも１つの接続されたデバイスの性能を含めるステップを更に有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがホストビーコンによって前記ホストを発見するステップを更に有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
ホスト及び少なくとも１つの接続されたデバイスを含むＷＵＳＢネットワークにおけるホスト−デバイス間通信に対する方法において、
前記ホストがＥＤＣＡ機構を使用して媒体にアクセスするステップと、
前記ホストが前記少なくとも１つの接続されたデバイスにポールして、前記少なくとも１つの接続されたデバイスがデータを送信することを要求するステップと、
前記ポールの結果として前記ホストが前記少なくとも１つの接続されたデバイスからデータを受信するステップと、
を有する方法。
【請求項４２】
前記ホスト及び前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、分散型ＵＷＢ  ＭＡＣプロトコルによってビーコンを送るステップを実行する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスが、
ＤＲＰを使用してトラフィックを示すステップと、
ＥＤＣＡを使用して通知トラフィックを送信するステップと、
通知トラフィックを送信するためにビーコンで信号を送るステップと、
のうちの１つのステップを実行するステップを更に有する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記ビーコンを送るステップが、ホストビーコンに前記ホストの性能を含め、接続されたデバイスビーコンに前記少なくとも１つの接続されたデバイスの性能を含めるステップを更に有する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの接続されたデバイスがホストビーコンによって前記ホストを発見するステップを更に有する、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散型（distributed）ウルトラワイドバンドＭＡＣにおいて無線ユニバーサルシリアルバスアプリケーションを使用可能にするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）技術は、家電製品（ＣＥ）及び携帯型デバイスの領域に入り込んでいるＰＣ用の有名かつ効果的な高速有線接続タイプである。ＵＳＢ技術の次世代は、無線ＵＳＢ（ＷＵＳＢ）であり、ワイヤの不便さ無しで有線ＵＳＢの機能を提供し、ウルトラワイドバンドＵＷＢ無線に基づく。
【０００３】
ここで図１を参照すると、ＷＵＳＢの典型的又は基本的トポロジは、ホスト１０１及び少なくとも１つの接続されたデバイス１０２を有するハブ・アンド・スポーク・アーキテクチャである。このアーキテクチャにおいて、全てのトラフィック１０３は、タイムスロット及びデータ帯域幅を各接続されたデバイス１０２に割り当てることにより、少なくとも１つの接続されたデバイス１０２に対してホスト１０１により開始される。
【０００４】
ホスト１０１と少なくとも１つの接続されたデバイス１０２との間の関係は、クラスタと称される。この接続は、ＷＵＳＢホスト１０１と少なくとも１つの接続されたＷＵＳＢデバイス１０２との間のポイント・ツー・ポイント（point-to-point）である。
【０００５】
ＷＵＳＢホスト１０１は、非公式のＷＵＳＢクラスタを考慮すると、最大１２７のＷＵＳＢデバイス１０２に論理的に接続することができる。ＷＵＳＢクラスタは、最小の干渉を持つ重複する空間的環境内で共存し、したがって、複数の他のＷＵＳＢクラスタが同じ無線セル内に存在することを可能にする。
【０００６】
ＷＵＳＢアーキテクチャは、デバイス１０２に対して二重の役割（dual role）をサポートし、デバイス１０２は制限されたホスト性能を提供することもできる。この二重役割モデルにおいて、このようなデバイス／ホストは、中央ホスト１０１のサービス（即ちプリンタ）を利用することができ、これが接続された既存のクラスタの外側のデータにアクセスするホストとしてこれ自体にサービスを提供する第２のクラスタを作成することができる。このアーキテクチャは、複数のデバイスが高い帯域幅に並列アクセスするように小さな領域内で高い空間的容量をサポートする。
【０００７】
無線ＵＳＢ（ＷＵＳＢ）シナリオにおいて、１つのホスト１０１及び前記ホストにデータを送信する１つ以上のデバイス１０２が存在する。前記無線ＵＳＢシナリオにおいて、前記ホストは、前記デバイスからデータを要求するために前記デバイスにトークン又はポールフレーム（poll frame）を送信する。ＷＵＳＢは、無線媒体上でホスト１０１と接続されたデバイス１０２との間で通信する手段としてＵＷＢ  ＭＢＯＡ  ＭＡＣを使用することが期待され、ここに完全に記載されたかのように参照によりここに組み込まれる２００４年４月の技術仕様書の草案０．５“高速無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）に対するＭＢＯＡ無線媒体アクセス制御（ＭＡＣ）仕様書”（MBOA Wireless Medium Access Control (MAC) Specification For High Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), Technical Specification, Draft 0.5, April 2004）を参照する。前記ＵＷＢ  ＭＢＯＡ  ＭＡＣは分散型であるので、ホストが接続デバイス１０２に代わってチャネルリソースを予約することができ、したがって、接続されたデバイス１０２がホスト１０１により要求された場合にデータを送信することができる方法が必要とされる。
【０００８】
前記ＭＢＯＡ  ＭＡＣ仕様書において、媒体は、“分散型予約プロトコル（Distributed Reservation Protocol）”（ＤＲＰ）を用いて予約されることができる。このプロトコルは、チャネル時間の予約をネゴシエートする２つの機構、即ち、専用コマンドフレームを用いる明示的ネゴシエーションと、送り手及び受け手のビーコンにＤＲＰ情報要素（ＩＥ）を含めることによる暗示的ネゴシエーションとを有する。両方の場合に、一度前記予約が確立されると、前記予約情報は、前記予約が依然として有効であるスーパーフレーム毎に送り手及び受け手のビーコンに含まれる。これは、存在する予約に関して送り手及び受け手の近隣のデバイスに通知するために必要である。これらの近隣のデバイスは、受信された予約情報を記憶し、予約された時間帯の間は媒体アクセスを控えなければならない。
【０００９】
ＤＲＰ予約は、それぞれ、２つのデバイス又はグループのデバイスの間のユニキャスト又はマルチキャスト予約であることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、接続されたデバイス１０２がホスト１０１にデータを送信することができるように無線チャネルリソースを予約するＵＷＢ  ＭＡＣに対するシステム及び方法に対する要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、等時性データ及び非同期データの両方を交換するのに分散型予約プロトコル（ＤＲＰ）を使用する分散型ＵＷＢ  ＭＢＯＡ  ＭＡＣに基づく。即ち、本発明は、前記ＤＲＰプロトコルを使用するホスト１０１と接続されたデバイス１０２との間のデータ転送に関する。本発明は、無線ＵＳＢ（ＷＵＳＢ）にＤＲＰベースのホスト−デバイス間通信を組み込むシステム及び方法を提供する。
【００１２】
第１の実施例において、ホスト１０１は、接続されたデバイスの特性及びどのようなトラフィックを持つかに基づいてホスト１０１と接続されたデバイス１０２との間のデータ転送に対して無線チャネルリソースを予約するために接続されたデバイス１０２に代わってマルチキャストＤＲＰ（分散型予約プロトコル）フレームを使用する。
【００１３】
第２の実施例において、ホスト１０１は、接続されたデバイス１０２にユニキャストＤＲＰフレームを送信し、接続されたデバイス１０２とホスト１０１との間のデータ転送に対するチャネルリソースの使用をネゴシエートする。
【００１４】
第３の実施例において、ホスト１０１は、接続されたデバイス１０２からの送信を作動するために前記デバイス１０２にポールフレームを送信する。
【００１５】
したがって、本発明は、ＷＵＳＢデータ転送を組み込む解決法を提供する分散型ＭＡＣプロトコルに対するシステム及び方法である。
【００１６】
本発明の他のフィーチャ及び利点は、以下の図面及び本発明の詳細な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の記載は、限定するためではなく説明の目的で与えられることは、当業者により理解されるべきである。当業者は、本発明の精神及び添付の請求項の範囲内にある多くの変更例が存在することを理解する。既知の機能及び動作の不必要な詳細は、本発明を分かりにくくしないようにこの記載から省略され得る。
【００１８】
本発明は、無線ＵＳＢ（ＷＵＳＢ）にホスト−デバイス間通信を組み込むシステム及び方法を提供する。ここで図１を参照すると、ＷＵＳＢシナリオにおいて、１つのホスト１０１と、ホスト１０１にデータを送信する１つ以上の接続されたデバイス１０２とが存在する。有線ＵＳＢシナリオにおいて、前記ホストは、前記デバイスからデータを要求するために前記デバイスにトークン又はポールフレームを送信する。ＷＵＳＢは、無線媒体上で他のデバイスと通信する手段としてＵＷＢ  ＭＢＯＡ  ＭＡＣを使用することができる。前記ＵＷＢ  ＭＢＯＡ  ＭＡＣは分散型であり、本発明は、ホスト１０１により要求された場合に接続されたデバイス１０２がデータを送信することができるようにホスト１０１が接続されたデバイス１０２に代わってチャネルリソースを予約することができるシステム及び方法を提供する。即ち、本発明は、接続されたデバイス１０２がホスト１０１にデータを送信することができるように無線チャネルリソースを予約するシステム及び方法である。
【００１９】
第１の実施例において、ＷＵＳＢのホスト１０１は、ホスト１０１に接続された少なくとも１つのＷＵＳＢデバイス１０２と共に／に代わって無線チャネルリソースを予約するためにマルチキャストＤＲＰフレームを開始する。ホスト１０１に接続された少なくとも１つのデバイス１０２のそれぞれは、少なくとも１つのデバイス１０２に代わって無線チャネル容量を予約するためにホスト１０１により使用されるデバイス１０２の特性をホスト１０１に通信する。この実施例の１つの利点は、前記マルチキャスト予約が複数のデバイスに対して行われるので、予約のオーバーヘッドが非常に低いことである。加えて、前記ホストによる組み合わされた予約の結果として、ホスト１０１が少なくとも１つのデバイス１０２からデータを受信する１つの連続した時間期間が存在することになる。この第１の実施例において、前記連続した時間期間は、マイクロスケジューリング（micro-scheduling）と称されるプロトコルを使用して前記少なくとも１つのデバイスに対して予定される。前記マイクロスケジューリングプロトコルは、全体的に参照によりここに組み込まれる“２００３年１２月のＷＵＳＢキー・デベロッパ、ＵＳＢ−ＩＦ、ＷＵＳＢマイクロスケジューリング仕様書、改訂版０．５ｃ”（“WUSB Key Developers, USB-IF, WUSB Micro-scheduling Specification, Revision 0.5c, December 2003”）に規定され、図２に図示される。マイクロスケジューリングは、より少ない待ち時間及びより細かい帯域幅制御を要するアプリケーションに対する効率的かつ拡張可能な媒体割り当て機構を加える。マイクロスケジューリングの下で、前記ホストは、内部のスーパーフレームに基づいてＤＲＰ予約内でチャネル時間を再割り当てする。これは、前記デバイスが、前記ＤＲＰ予約を使用することを許可され、承知している他のデバイスに割り当てられたチャネル時間の量を速く及び効率的に変更することを可能にする。マイクロスケジューリングを使用するグループは、マイクロスケジュールド（micro-scheduled）クラスタと称される。マイクロスケジュールドＤＲＰ予約内で前記媒体の使用を割り当てるクラスタ内のデバイスは、マイクロスケジュールド・クラスタ・コントローラ（ＭＳＣＣ）と称される。
【００２０】
したがって、本発明のマルチキャストＤＲＰプロトコルは、前記ＷＵＳＢ仕様書の既存のマイクロスケジューリング方式をＵＷＢ  ＭＡＣに組み込む１つの態様である。この方式の不利点は、ホスト１０１が、最初のマルチキャスト予約に同意しなかったデバイス１０２に対してユニキャスト予約を実行しなければならないか、又は他のマルチキャスト予約を実行しなければならないことである。
【００２１】
第２の実施例において、ホスト１０１は、チャネルリソースを予約するために少なくとも１つのデバイス１０２に対して別のユニキャストＤＲＰ予約を開始する。この第２の実施例において、前記チャネル上に送信される必要がある予約フレームの数は、ホスト１０１に接続されたデバイス１０２の数に直接的に比例する。この予約開始は、現在のＷＵＳＢ仕様書のマイクロスケジュールド管理コマンド（ＭＭＣ）に相当する。一度前記予約が行われると、ホスト１０１は、ポールフレームを使用して、予約された期間中にデータを送信することを少なくとも１つのデバイス１０２に要求する。前記第２の実施例の利点は、（１）これがＤＲＰの自然な拡張であること、及び（２）ＷＵＳＢデバイスが非常に単純であることができることを含む。しかしながら、（ＷＵＳＢデバイスの数に依存して）より高いＤＲＰネゴシエーション・オーバーヘッドを被る。更に、ＤＲＰ予約はスーパーフレームにより広められることができるので、この第２の実施例は、前記第１の実施例により使用された前記マイクロスケジューリングより効率性が低いかもしれない。
【００２２】
第３の実施例において、ＤＲＰを必要としないＷＵＳＢ送信に対して、前記ポールフレームは、前記少なくとも１つのデバイスがデータを送信することを要求するために、ＥＤＣＡ  ＴＸＯＰ制限により規定された時間に対して前記媒体を制御するＥＤＣＡチャネルアクセスをホスト１０１が使用することにより送信されることもできる。前記第３の実施例は、フレキシビリティの利点を持ち、ＤＲＰ機構をサポート及び実装することをデバイスに要求しない。しかしながら、ＥＤＣＡはコンテンション・ベースのアクセスであり、遅延に対する保証は存在しない。
【００２３】
各実施例に対して、ホスト１０１は、少なくとも１つのデバイス１０２の性能を知らなければならない。これらの性能は、少なくとも１つのデバイス１０２がビーコンを送信する場合に少なくとも１つのデバイス１０２により含められる。ホスト１０１もビーコンにホスト１０１の性能を含める。各実施例において、デバイス１０２は、トラフィックがＷＵＳＢホスト１０１に対して保留である場合に通知する。各実施例において、ＷＵＳＢデバイス通知トラフィックがＤＲＰ予約を使用することができるか、又はデバイス通知トラフィックがＥＤＣＡを使用して若しくはビーコンフレームにおける信号を使用して送信されることができる。
【００２４】
ＷＵＳＢホスト発見は、前記ホストが性能を含めたビーコンによって行われる。
【００２５】
より良いパッキングを達成し、実施を容易化するために、ＤＲＰ予約のオフセット及びデュレーションフィールドは、好ましくは、“Ｘ”の倍数にセットされ、ここでＸは前記ＤＲＰ予約の所望のリゾリューションとＤＲＰスロットのサイズとの組み合わせに基づいて選択される。典型的には、Ｘ＝６２５ｕｓｅｃである。
【００２６】
ここで図１を参照すると、典型的なＷＵＳＢネットワークは、ハブとしてホスト１０１及びスポークとして少なくとも１つの接続されたデバイス１０２を持つハブ・アンド・スポーク・アーキテクチャを採用する。典型的なＷＵＳＢホスト１０１は、本発明によると、図３ａのブロック図に図示されたアーキテクチャを持つホストＭＡＣモジュール３００を含むことができる。ホスト１０１は、少なくとも１つの送信器３０２に動作可能に結合されたコントローラ３０１と、本発明によるホストＤＲＰ処理モジュール３０３ａ及びホストデバイス通知処理モジュール３０３ｂを有するホストデータ転送処理コンポーネント３０３と、受信器３０４とを持つホストＭＡＣモジュール３００を含むことができる。送信器３０２及び受信器３０４は、アンテナ３０５に動作可能に結合される。ホストＤＲＰ処理コンポーネント３０３ａは、例えば、マルチキャスト及びユニキャストＤＲＰ処理の少なくとも一方が各接続されたデバイス１０２に対してホスト１０１により達成されるような適合的なプログラミングを提供する。
【００２７】
典型的なＷＵＳＢ接続されたデバイス１０２は、図３ｂのブロック図に図示されたアーキテクチャを持つデバイスＭＡＣモジュール３５０として、より限定されたバージョンのホストＭＡＣモジュール３００を随意に含んでもよい。各接続されたデバイス１０２は、少なくとも１つの送信器３０２に動作可能に結合されたコントローラ３５２と、本発明によるデバイスＤＲＰ処理モジュール３５３ａ及びデバイス通知処理モジュール３５３ｂを有するデバイス処理コンポーネント３５３と、受信器３０４とを持つデバイスＭＡＣモジュール３５０を含んでもよい。送信器３０２及び受信器３０４は、アンテナ３０５に動作可能に結合される。デバイスＤＲＰ処理コンポーネント３５３ａは、例えば、マルチキャスト及びユニキャストＤＲＰ処理の少なくとも一方が、ホスト１０１により行われた予約に応答してデバイス１０２により達成され、接続されたデバイス１０２が更に、ホスト１０１により代わって行われた予約を受諾又は拒絶するような適合的なプログラミングを提供する。加えて、接続されたデバイスがこれ自体でホストとして機能する追加の性能を持つ場合、各モジュール３５３ａ−ｂのオプションのデバイス／ホスト・サブコンポーネント（図示されない）が存在する。
【００２８】
ここで図４を参照すると、有限状態図（ＦＳＤ）は、ホストＤＲＰ処理コンポーネント３０３ａのＤＲＰ予約機能を含むホストデータ転送処理３０３を図示する。一度前記ＷＵＳＢホストが初期化されると４０１、前記ＭＢＯＡ  ＭＡＣに規定された規則に従ってビーコン４０２を開始する。前記ビーコンは、前記ＷＵＳＢホストの性能を含み、この結果、ＷＵＳＢデバイスは、標準的なＭＡＣビーコン受信により前記ＷＵＳＢホストを発見することができる。一度ＷＵＳＢデバイスが初期化されると、前記デバイスは前記ＭＢＯＡ  ＭＡＣのビーコン規則に従い、ＷＵＳＢホストからのビーコンを探す。
【００２９】
前記ＷＵＳＢは、ＤＲＰがサポートされていない場合にはＥＤＣＡを介して４０３、又はＤＲＰがサポートされる場合にはＥＤＣＡ若しくはＤＲＰを介して４０５、デバイス通知トラフィック（ＤＮＴ）を受信するのを待機する。ＥＤＣＡ動作４０３に続いて、一度ＤＮＴトラフィックがＥＤＣＡを介して受信されると、前記ＷＵＳＢホストは、ＥＤＣＡ機構を使用して、前記媒体にアクセスし、本発明の第３の実施例によってＷＵＳＢデバイスをポールする（poll）４０６。たとえ前記ＷＵＳＢホストがＤＲＰをサポートするとしても、ＤＮＴトラフィックがＥＤＣＡを介して受信される４０３ことができることは注意すべきである。
【００３０】
ＤＮＴトラフィックが受信され、かつＤＲＰがサポートされる場合、ＷＵＳＢホストはＤＲＰデータ・ネゴシエーション・プロセス４０５を開始する。
−前記ＷＵＳＢホスト及びデバイスがマルチキャストＤＲＰをサポートする場合、前記ＷＵＳＢホストは、ＤＲＰマルチキャスト予約をビーコンに含める４０８。デバイスは、前記予約を採用し、前記デバイス自体のビーコンに含めることができる。全てのデバイスが前記マルチキャスト予約を採用する場合、前記ＷＵＳＢホストはマイクロスケジューリング動作を開始する。いくつかのデバイスが前記マルチキャスト予約を採用しない場合、例えば、前記デバイスは近隣の予約と衝突するので、前記ＷＵＳＢホストは、第２のＷＵＳＢマルチキャスト予約又は前記デバイスとのユニキャスト予約を開始する４１１ことができる。本発明の第１の実施例において、前記ＷＵＳＢデバイスは、少なくとも暗示的なＤＲＰ予約機構をサポートする。これは、他のデバイスのビーコンをリッスンし、前記スーパーフレーム中の全てのデータスロットの占有を記憶することを前記デバイスに要求する。これは、前記デバイスが、前記ＷＵＳＢホストのマルチキャスト予約要求を最終的に拒絶し、代替的な予約時間を最終的に提案することを可能にする。本発明の第２の実施例において、前記ＷＵＳＢデバイスは、完全なＤＲＰ機能をサポートする必要は無く、前記ＤＲＰ予約情報要素を前記ＷＵＳＢホストのビーコンから前記ＷＵＳＢデバイス自体のビーコンに複製することだけが必要である。
−ＷＵＳＢホスト又はデバイスがマルチキャストＤＲＰ予約中のマイクロスケジューリングをサポートしない場合、前記ＷＵＳＢホストは、ユニキャストＤＲＰネゴシエーションを開始し４０７、他の実施例によってＤＲＰ予約の間にポールフレームを使用することによりＷＵＳＢ動作を開始する４０９。
【００３１】
異なる性能を持つデバイスの要件を満たすために、全ての機構の組み合わせが前記ＷＵＳＢにより並列に実行されることができることは理解されるべきである。たとえＤＲＰ予約が確立された４０９、４１０としても前記ＷＵＳＢホストがＥＤＣＡアクセスを使用してトラフィックを送る、又は接続されたデバイスをポールする４０６ことも可能である。これは、干渉及びチャネルエラーが存在するシナリオ、及び前記ＤＲＰ予約が使用されることができない時間に対して有用である。
【００３２】
本発明の好適な実施例が図示され、記載されたが、ここに記載されたスーパーフレームは実例であり、本発明の真の範囲から外れることなく、様々な変更及び修正が行われることができ、同等なものが前記実施例の要素と取り替えられることができることは、当業者により理解される。加えて、多くの変更例が、本発明の中心的な範囲から外れることなく、本発明の教示を特定の状況に適合させて行われることができる。したがって、本発明が、本発明を実行することを意図された最良のモードとして開示された特定の実施例に限定されないが、本発明が添付の請求項の範囲に入る全ての実施例を含むと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】典型的なハブ・アンド・スポーク型ＷＵＳＢアーキテクチャを図示する。
【図２】ＷＵＳＢワーキンググループ規格によるマイクロスケジュールドＤＲＰ予約を図示する。
【図３ａ】本発明によるホストのアーキテクチャを図示する。
【図３ｂ】本発明による接続されるデバイスのアーキテクチャを図示する。
【図４】ホストデータ転送処理に対する有限状態図（ＦＳＤ）を図示する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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