(57)【要約】      （修正有）【課題】アップリンク及びダウンリンクデータの両方を適切に提供するスケジュールを生成する方法及びネットワークデバイスを提供する。【解決手段】ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイス１０は、第１の量のデータを通信するためのタイムスロットについての要求を、隣接ネットワークデバイスから受信し、第１の量のデータを通信するのに求められる最小数よりも多数のタイムスロットを割り振る。割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、隣接ネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、第２のものは、隣接ネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット又は隣接ネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
前記ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての、子隣接デバイスからの要求を受信するように動作可能なワイヤレス受信機と、
前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成されたプロセッサと、ここにおいて、
前記割り振られたタイムスロットの数は、前記第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、を備え、
前記ネットワークデバイスは、
前記子隣接デバイスに前記スケジュールを送信するように動作可能なワイヤレス送信機をさらに備える、ネットワークデバイス。
【請求項２】
割り振られたタイムスロットの数は、前記第１の量のデータを前記ネットワークデバイスに通信するのに求められるタイムスロットの数の２倍であり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項３】
前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中に並べられ、
空きタイムスロットは、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項４】
前記ワイヤレス送信機は、少なくとも１つのタイムスロットについての要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能であり、
前記ワイヤレス受信機は、前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、前記親隣接デバイスから受信するように動作可能であり、
前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成される、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項５】
ダウンリンクパラメータの値は、前記共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定する、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項６】
前記ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり、前記プロセッサは、前記ダウンリンク変数に基づいて、前記ダウンリンクパラメータを計算するように構成される、請求項５に記載のネットワークデバイス。
【請求項７】
前記ワイヤレス受信機は、前記ネットワークデバイスを第１および第２のリストのうちの１つに割り当てるリスト割当てを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり、前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスが通信する１つの周波数チャネル、または複数の周波数チャネルを、前記リスト割当てに基づいて設定するように構成される、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項８】
前記ワイヤレス受信機は、前記子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり、
前記プロセッサは、前記子隣接デバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てるように構成され、
前記子隣接デバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることは、
前記第１のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
前記第２のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに前記子隣接デバイスを割り当てることとを備える、請求項１に記載のネットワークデバイス。
【請求項９】
前記スケジュール中のタイムスロットは連番を付与され、
前記プロセッサは、前記ネットワークデバイスと前記第１のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に奇数番号のタイムスロットを、および前記ネットワークデバイスと前記第２のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に偶数番号のタイムスロットを割り振るように構成される、請求項８に記載のネットワークデバイス。
【請求項１０】
ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、前記親隣接デバイスに送信するように動作可能なワイヤレス送信機と、
前記ネットワークデバイスと前記親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、前記親隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機とを備え、ここにおいて、
割り振られたタイムスロットの数は、前記親隣接デバイスに前記第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
前記ネットワークデバイスは、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、前記ワイヤレス送信機を使って、前記親隣接デバイスにデータを送信し、
選択的に、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、前記ワイヤレス送信機を使って、前記親隣接デバイスにデータを送信し、または
前記割り振られたタイムスロットのうちの前記第２のものにおいて、前記ワイヤレス受信機を使って、前記親隣接デバイスからデータを受信するように構成されたプロセッサをさらに備える、ネットワークデバイス。
【請求項１１】
ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり、前記ネットワークデバイスは、
タイムスロットについての要求を子隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機と、
前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成されたプロセッサと、ここにおいて、
前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中に並べられ、
空きタイムスロットは、前記ネットワークデバイスと前記子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、
前記子隣接デバイスに前記スケジュールを送信するように動作可能なワイヤレス送信機とを備える、ネットワークデバイス。
【請求項１２】
複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法であって、前記スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振り、前記方法は、
第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、前記第２のネットワークデバイスに送信することと、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることと、
ここにおいて、割り振られたタイムスロットの数は、前記第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きく、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、前記第２のネットワークデバイスが前記第１のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、前記第２のネットワークデバイスが前記第１のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記第２のネットワークデバイスが前記第１のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとを備える、方法。
【請求項１３】
割り振られたタイムスロットの数は、前記第１の量のデータを前記ネットワークデバイスに通信するのに求められるタイムスロットの数の２倍であり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり、
前記割り振られたタイムスロットのうちの半分は、前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または前記ネットワークデバイスが前記子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られた前記タイムスロットは、空きタイムスロットが、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中で並べられ、
空きタイムスロットは、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
第３のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスに第２の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、前記第１のネットワークデバイスに送信することと、
前記第１のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていない、スケジュール中のタイムスロットを、前記第１のネットワークデバイスと前記第３のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ることと、
前記第１のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスを第１および第２のリストのうちの１つに割り当てるリスト割当てを、前記第２のネットワークデバイスから受信することと、
前記第１のネットワークデバイスが、前記ネットワークデバイスが通信する１つの周波数チャネル、または複数の周波数チャネルを、前記リスト割当てに基づいて設定することとをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のネットワークデバイスが、前記第２のネットワークデバイスに信号要求を送信することと、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスから前記信号要求を受信することと、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることとをさらに備え、
前記第１のネットワークデバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることは、
前記第１のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記第２のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
前記第２のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、前記第２のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることと、
割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに、前記第１のネットワークデバイスを割り当てることとを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法であって、前記スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振り、前記方法は、
第１のネットワークデバイスが、タイムスロットについての要求を第２のネットワークデバイスに送ることと、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスとの通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることと、
前記割り振られたタイムスロットが、空きタイムスロットが、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、前記スケジュール中で並べられ、
空きタイムスロットは、前記第１のネットワークデバイスと前記第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットである、
前記第２のネットワークデバイスが、前記第１のネットワークデバイスに前記スケジュールを送ることとを備える、方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法を実行するように構成された命令を備えるコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ネットワークデバイスおよび方法に関し、詳細には、ワイヤレスローカルエリアネットワークスケジュールを提供するためのネットワークデバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新のＩＥＴＦ  ６ＴｉＳＣＨ（時間同期チャネルホッピング（ＴＳＣＨ）を介したＩＰｖ６  ＭＡＣ）規格は、多くによって、ワイヤレス産業アプリケーションのための事実上の技法と見なされ、これは、確定的ワイヤレス通信を可能にすることによって、高い通信信頼性と低レイテンシとをもたらし、ネットワークデバイスの間で無線リソースを最適にスケジュールすることができる。
【０００３】
ワイヤレスネットワークにおいて、ＴＳＣＨ技術は、ワイヤレス帯域幅を時間および周波数に分割し、隣接ワイヤレスネットワークデバイス（または「ノード」）は、特定の帯域幅（本明細書では、周波数チャネルとも呼ばれる）を介して、タイムスロット中に通信する（すなわち、データを送信および／または受信する）ことができる。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）スケジュールが、どのタイムスロット中に、およびどの周波数チャネルを介してネットワークデバイスがそのネイバーへ／から、データを送信または受信するべきかを決定する。
【０００４】
既存のスケジューリングアルゴリズムの大多数は、アップリンクスケジューリング問題、すなわち、遠位のノードから中心ハブ、すなわち「ルートノード」へ向かって通信されるべきデータに対処するだけである。ただし、ダウンリンクデータ、すなわち、ルートノードから遠位のノードへ向かう方向に通信されるべきデータが、多くの産業用アプリケーション、たとえば、制御メッセージを送り、ネットワークデバイスを照会し、再構成し、デバイスファームウェアをアップグレードするために必要である。したがって、アップリンクおよびダウンリンクデータの両方を適切に提供するスケジュールを生成するための方法とネットワークデバイスとを提供することが望ましいであろう。
【０００５】
さらに、多くの現行のスケジューリングアルゴリズムは、小規模ネットワークとの使用にのみ適している。これは、ノードバッファのオーバーフロー、すなわち、単一のネットワークデバイスが記憶することができるデータの量に対する制限を超過するせいである。これはしばしば、より遠位のノードからのデータを中継する必要がある、中心ハブ、すなわちルートノードに比較的近いノードによって引き起こされる。これは、より中心にあるノードが、他のノードからのデータを、次のノード上へ送信する前に受信し、記憶する必要があることを意味する。多くのスケジューリングアルゴリズムにより、中心に置かれたノードが、大量のデータを、送信することができないうちに受信することになり、これにより、バッファがオーバーフローする場合があり、結果として、データの紛失またはワイヤレスローカルエリアネットワークの誤動作が起こる。したがって、どの時点においても個々のノードにおいて記憶される必要があるデータの量を最小限にする方法を提供することも望ましいであろう。
【０００６】
既存のスケジューリングアルゴリズムは一般に、中心的に実行される。集中型スケジューラは、ネットワーク中のノードすべてに対して、データ通信要件を求め、次いで、衝突と干渉とを避けることを試みながら、ネットワークデータすべての送信のためのスケジュールを準備する。このプロセスは、複雑であり、時間を消費し得る。分散型スケジューリング方式が、局所的であり、したがってより素早いスケジューリング決定を行うことによって、集中型システムに関連付けられた問題を軽減する。知られている分散型スケジューリング方式は、最も遠位のノードから始めてルートノードへ向かって進む順次方式でスケジュールを構築する。そのような方式はしばしば、ネットワークサイズが大きいとき、始動するのに長い時間がかかる。これらの欠点を克服することができるスケジューラが求められている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ワイヤレスローカルエリアネットワークの略図。
【図２】本開示によるネットワークデバイスの略図。
【図３】ワイヤレスローカルエリアネットワークと、従来技術方法を使って生成された例示的スケジュールとを示す図。
【図４】図１のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、２つの対応するスケジュールとを示す図。
【図５】図１のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、２つの対応するスケジュールとを示す図。
【図６】図１のワイヤレスローカルエリアネットワークとともに使用するためのスケジュールの一部を示す図。
【図７】ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のネットワークデバイス用の見本スケジュールを示す図。
【図８】２つの異なるダウンリンクパラメータに対する、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のネットワークデバイス用の見本スケジュールを示す図。
【図９】図１のワイヤレスローカルエリアネットワークの一部と、２つの異なるダウンリンクパラメータについて、対応するスケジュールとを示す図。
【図１０】２つの異なるダウンリンク変数に対する、２つのネットワークデバイス用のスケジュールを示す図。
【図１１】ワイヤレスローカルエリアネットワークの略図。
【図１２】本開示による、３つのネットワークデバイスの間の通信を概略的に示す図。
【図１３】従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数の範囲に求められる最大バッファサイズを比較するグラフ。
【図１４】従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数について求められる平均バッファサイズを比較するグラフ。
【図１５】従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中のノードの数についてパケット配信率を比較するグラフ。
【図１６】従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ノードＩＤ番号およびホップの数についてノードバッファサイズを比較するグラフ。
【図１７】従来技術方法と比較して、本開示による方法のための、ルートノードへのホップについて平均バッファサイズを比較するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、子隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得るプロセッサも備え得る。
【０００９】
割り振られたタイムスロットの数は、第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
【００１０】
割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
【００１１】
割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
【００１２】
ネットワークデバイスは、
子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機をさらに備え得る。
【００１３】
ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイス（または「ノード」）を備えることができ、それらの各々は、ネットワーク中の他のネットワークデバイスと通信するように構成され得る。ルートノードは、ネットワーク用のハブ、またはデータシンクであってよい。
【００１４】
ワイヤレスローカルエリアネットワーク内のネットワークデバイスのロケーションは、データが、当該のノードからルートノードに転送されるために、いくつのホップを行わなければならないかによって定義され得る。ルートノードと直接通信するネットワークデバイスは、リードノードとして知られ、１のランクを有し得る。リードノードと直接通信するネットワークデバイスは、ルートノードから２ホップ離れており、したがって、ランク２と指定され得る。この識別システムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク全体にわたって、ランクｎノードまで当てはまり得る。ルートノード、リードノード、およびその特定のリードノードを通してデータを通信するノードすべてが、サブツリーの一部を形成し得る。ネットワークデバイスは、送信および受信を同時にすることはできない場合がある。
【００１５】
隣接ネットワークデバイスとは、第１のネットワークデバイスが通信する（すなわち、そこにデータを送信し、そこからデータを受信する）ことができる第２のネットワークデバイスである。第１のネットワークデバイスよりもルートノードに１ホップ近くに置かれている（したがって、第１のネットワークデバイスよりも１ランク低い）隣接ネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに対する「親隣接デバイス」、すなわち「親ノード」であり得る。第１のネットワークデバイスよりもルートノードからさらに１ホップ離れて置かれている（したがって、第１のネットワークデバイスよりも１ランク高い）隣接ネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに対する「子隣接デバイス」、すなわち「子ノード」であり得る。アップリンク通信中、ネットワークデバイスは、その子隣接デバイスからデータを受信し、および／またはその親隣接デバイスにデータを送信し得る。ダウンリンク通信中、ネットワークデバイスは、その親隣接デバイスからデータを受信し、および／またはその子隣接デバイスにデータを送信し得る。
【００１６】
ネットワークデバイスは、タイムスロット式チャネルホッピング（ＴＳＣＨ）ＭＡＣシステムにおける使用のためであってよい。ネットワークデバイスは、ＭＡＣプロトコル、特にＴＳＣＨ  ＭＡＣプロトコルに従って、他のネットワークデバイスと通信するように構成され得る。ネットワークデバイスはしたがって、ＴＳＣＨ  ＭＡＣ準拠デバイスであり得る。
【００１７】
ワイヤレスローカルエリアネットワークのネットワークデバイスは、特定の時間期間（タイムスロットとして知られる）中にデータを送信および／または受信するように構成され得る。ネットワークデバイスは、少なくとも１つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、スケジュールに従って、特定の周波数範囲（チャネルとして知られる）を介してワイヤレス通信するように構成され得る。チャネル、または周波数チャネルとは、ワイヤレスデバイスがそれを介して通信し得る特定の範囲の周波数である。チャネルは、隣接チャネル上で通信しているネットワークデバイスのペアの間の干渉を避けるように線引きされ得る。
【００１８】
ネットワークデバイスは、その隣接ノードとの通信にタイムスロットを割り振るように構成され得る。ネットワークデバイスは、ルートノード、リードノード、またはネットワークの他のどのノードであってもよい。ネットワークデバイスは、さらなるネットワークデバイスに対する親および／または子であり得る。このようにして、分散型、非集中アルゴリズムが提供され得る。
【００１９】
分散型または非集中スケジューリングシステムでは、特定のネットワークデバイスに関する通信のみを各々が扱う複数のスケジュールが与えられ得る。したがって、単一の、集中型スケジュールは与えられなくてよい。そうではなく、各ネットワークデバイスが、その通信挙動についてのスケジュールを備え得る。各ネットワークデバイスは、親ネットワークデバイスからスケジュールを受信し、子ネットワークデバイスにスケジュールを送信するように構成され得る。各ネットワークデバイスは、その通信挙動を隣接ネットワークデバイスに調和させることができ、ネットワークデバイスは、その通信挙動を、通信相手ではないネットワークデバイスには直接調和させなくてよい。
【００２０】
ネットワークデバイスは、ワイヤレスローカルエリアネットワークの一部として動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、少なくとも１つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。
【００２１】
ネットワークデバイスは、本明細書のどの箇所に記載されている方法も実行するように構成されたプロセッサを備え得る。方法は、プロセッサまたはネットワークデバイスが実行するように構成されるものとして本明細書に記載されているどのステップも含み得る。
【００２２】
ネットワークデバイスは、コンピュータ可読命令を備えるデータベースまたはデータ記憶ユニットを備え得る。プロセッサは、コンピュータ可読命令を実行すると、本明細書に記載されている通りに動作するように構成され得る。
【００２３】
ネットワークデバイスは、送信機と受信機とを備え得る。ネットワークデバイスは、トランシーバを備え得る。
【００２４】
プロセッサは、送信機と受信機とを操作するように構成され得る。したがって、プロセッサは、送信機が送信するように動作可能であるいずれのものも送信するように構成されてよく、プロセッサは、受信機が受信するように動作可能であるいずれのものも受信するように構成されてよい。同様に、送信機／受信機は、プロセッサが送信／受信するように構成されているいずれのものも送信／受信するように動作可能であり得る。
【００２５】
ネットワークデバイスがデータを送信または受信するようにスケジュールされると言われる場合、これは、プロセッサが、データを送信または受信するように構成されることを意味するものと理解されてよい。
【００２６】
ワイヤレスローカルエリアネットワークが初期化されると、ツリートポロジーが導出され得る。ネットワークの構造は、インターネット通信技術作業部会によって規格化された低電力高損失ネットワーク用ルーティングプロトコル（ＲＰＬ：Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks）など、知られているルーティングプロトコルを使ってプロットされ得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークツリートポロジーおよび／またはネットワークの構造を受信するように動作可能であり得る。
【００２７】
プロセッサは、第１の数のタイムスロットについての要求を、子隣接デバイスから受信するように構成され得る。第１の数のタイムスロットは、第１の量のデータを通信するために好適であり得る。
【００２８】
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、第２の数のタイムスロットを割り振るように構成され得る。タイムスロットの第２の数は、タイムスロットの第１の数よりも大きくてよい。タイムスロットの第２の数は、タイムスロットの第１の数の２倍の大きさであってよい。プロセッサは、タイムスロットのさらなるグループを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていない「空きタイムスロット」として、子隣接デバイスに割り振るようにも構成され得る。
【００２９】
第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数は、子隣接デバイスによって送信される必要があるデータパケットの数に等しくてよい。
【００３０】
割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、子隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、共通タイムスロットであり得る。共通タイムスロットは、ネットワークデバイスによって、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして使われ得る。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、選択的に、子隣接デバイスにデータを送信するか、または子隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
【００３１】
「割り振られたタイムスロットのうちの第１のもの」および「割り振られたタイムスロットのうちの第２のもの」という用語は、アップリンクおよび共通タイムスロットにおけるいかなる特定の順序も告げるものではないことを理解されたい。アップリンクおよび共通タイムスロットは、どの順序で並べられてもよい。代替として、アップリンクタイムスロットは、スケジュール中で最初に、すなわち、共通タイムスロットよりも早いタイムスロット中で与えられ得る。代替として、共通タイムスロットは、スケジュール中で最初に、すなわち、アップリンクタイムスロットよりも早いタイムスロット中で与えられ得る。
【００３２】
ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロット（アップリンクおよび共通タイムスロットの両方）をもつスケジュールを、子隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。
【００３３】
ネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に子隣接デバイスと通信する（すなわち、子隣接デバイスにデータを送信し、または子隣接デバイスからデータを受信する）ようにさらに構成され得る。プロセッサは、スケジュールに従って子隣接デバイスと通信するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、割り振られたタイムスロット中にデータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロットデータを送信するように動作可能であり得る。
【００３４】
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの数の２倍であってよい。
【００３５】
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
【００３６】
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
【００３７】
１つおきの割り振られたタイムスロットが、アップリンクタイムスロットであってよい。１つおきの割り振られたタイムスロットが、共通タイムスロットであってよい。割り振られたタイムスロットは、アップリンクおよび共通タイムスロットの間を交替し得る。
【００３８】
割り振られたタイムスロットの数は、子隣接デバイスによって要求されるタイムスロットの数の２倍であり得る。割り振られたタイムスロットは、すべてのアップリンクタイムスロットに共通タイムスロットが続くように、アップリンクタイムスロットと共通タイムスロットとの間を交替するように並べられてよい。したがって、割り振られたタイムスロットのうちの第１、第３、第５および任意の後続する奇数番号のタイムスロットがアップリンクタイムスロットであってよく、割り振られたタイムスロットのうちの任意の偶数番号のタイムスロットが共通タイムスロットであってよい。
【００３９】
スケジュールを受信するネットワークデバイスのプロセッサは、アップリンクタイムスロットである、割り振られたタイムスロットのうちの半分において、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。スケジュールを受信するネットワークデバイスのプロセッサは、共通タイムスロットである、割り振られたタイムスロットのうちの半分において、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信すること、またはワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信することのいずれかを選択するように構成され得る。
【００４０】
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
【００４１】
空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【００４２】
スケジュール中で、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように並べられ得る。
【００４３】
スケジュール中で、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、子隣接デバイスに割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に、少なくとも１つのタイムスロットの間隔があるように並べられ得る。
【００４４】
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信には奇数番号のタイムスロットのみを、またはネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信には偶数番号のタイムスロットのみを割り振るように構成され得る。割り振られた奇数番号または偶数番号のタイムスロットは、連続する奇数番号または偶数番号のタイムスロットであってよい。
【００４５】
スケジュールを受信するネットワークデバイスにおいて、受信機は、上述したように並べられたスケジュールを受信するように動作可能であり得る。
【００４６】
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに、少なくとも１つのタイムスロットについての要求を送信するように動作可能であり得る。
【００４７】
ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振ることができるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。
【００４８】
プロセッサは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成され得る。
【００４９】
子隣接デバイスから要求が受信され、子隣接デバイスにタイムスロットが割り振られる前に、タイムスロットが、親隣接デバイスから要求され、受信される。
【００５０】
親隣接ノードに送信される要求は、ネットワークデバイスから親隣接デバイスに、一定の量（たとえば、第２の量）のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについてであり得る。親隣接ノードに送信される要求は、タイムスロットの数（たとえば、第３の数）についてであり得る。親隣接デバイスからスケジュール中で割り振られたタイムスロットの数は、第２の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。親隣接デバイスからスケジュール中で割り振られたタイムスロットの数は、第２の量のデータを通信するのに要求され、または求められるタイムスロットの最小数の２倍であり得る。
【００５１】
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのうち、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、アップリンクタイムスロット（ネットワークデバイスが親隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得る）であってよい。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、共通タイムスロット（ネットワークデバイスが親隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが親隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして、選択的に動作可能であり得る）であってよい。
【００５２】
プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信し、割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信すること、または割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信することのいずれかを選択するように構成され得る。
【００５３】
親隣接デバイスから受信されたスケジュール中で、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に空のタイムスロットが続くように、スケジュール中で並べられ得る。空のタイムスロットとは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【００５４】
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に空のタイムスロットを割り振るように構成され得る。
【００５５】
プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に空のタイムスロットのみを割り振るように構成され得る。
【００５６】
ネットワークデバイスが、子隣接デバイスに割り振るための、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていない十分なタイムスロット（たとえば、空のタイムスロット）をもっていない場合、ネットワークデバイスは、より多くのタイムスロットについてのさらなる要求を親隣接デバイスに送ってよい。親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に空のタイムスロットが続くように、スケジュール中で並べられ得る。これらの空のタイムスロットは次いで、子隣接デバイスに割り振られ得る。
【００５７】
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロット（たとえば、空のタイムスロット）が、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように並べられ得る。すなわち、親隣接デバイスからのスケジュールにおいて、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に少なくとも１つのタイムスロットの間隔があるように並べられ得る。
【００５８】
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないものである。
【００５９】
プロセッサは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットを、空のタイムスロットのリスト（本明細書では、空きタイムスロットのリストとも呼ばれる）に追加するように構成され得る。空のタイムスロットのリストは、データストアまたはデータ記憶ユニット中に記憶され得る。プロセッサは、空のタイムスロットのリストからのタイムスロットを、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振るように構成され得る。
【００６０】
したがって、ネットワークデバイスは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた間隔付きタイムスロットを備えるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように構成され得る。ネットワークデバイスは、ネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットが、親隣接デバイスによってネットワークデバイスに割り振られたものとインターリーブするように、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に間隔付きタイムスロットを割り振るように構成され得る。
【００６１】
親隣接デバイスによってネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、第１のチャネル上にあってよい。子隣接デバイスとの通信に割り振られたタイムスロットは、第２のチャネル上にあってよい。
【００６２】
毎ホップ、または２ホップごとに、異なるチャネルが使われ得る。
【００６３】
ダウンリンクパラメータの値は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定し得る。
【００６４】
ダウンリンクパラメータの値は、プロセッサが、割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、データを送信それとも受信することを選択するか決定し得る。
【００６５】
したがって、ダウンリンクパラメータが第１の値に等しいとき、共通タイムスロットはアップリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。ダウンリンクパラメータが第２の値に等しいとき、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。
【００６６】
共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータに基づいて、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る。共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータに基づいて、アップリンクタイムスロットまたはダウンリンクタイムスロットとして使われ得る。プロセッサは、ダウンリンクパラメータに基づいて、共通タイムスロットを、アップリンクタイムスロットまたはダウンリンクタイムスロットとして選択し、または使うように構成され得る。共通タイムスロットは、ダウンリンクパラメータが閾値以下のときはアップリンクタイムスロットとして、ダウンリンクパラメータが閾値以上のときはダウンリンクタイムスロットとして動作可能であり得る。閾値は１であってよい。
【００６７】
したがって、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして動作可能なとき、親隣接デバイスからデータを受信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして動作可能なとき、子隣接デバイスにデータを送信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。
【００６８】
ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして動作可能なとき、親隣接デバイスにデータを送信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られた共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして動作可能なとき、子隣接デバイスからデータを受信するように、ネットワークデバイスがスケジュールされてよく、プロセッサが構成されてよい。
【００６９】
ネットワークデバイスは、ダウンリンクパラメータを記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンクパラメータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、信号要求に応答して、親隣接デバイスからダウンリンクパラメータを受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンクパラメータを記憶ユニットに記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信したことに応答して、子隣接デバイスにダウンリンクパラメータを送信するように動作可能であり得る。
【００７０】
ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。
【００７１】
プロセッサは、ワイヤレス受信機を介して受信されたダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、（たとえば、信号要求に応答して）親隣接デバイスからダウンリンク変数を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ダウンリンク変数に基づいて、ダウンリンクパラメータを計算するように構成され得る。プロセッサは、ダウンリンク変数とダウンリンクパラメータとを記憶ユニットに記憶するように構成され得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信したことに応答して、子隣接デバイスにダウンリンク変数を送信するように動作可能であり得る。
【００７２】
ダウンリンクパラメータは、時間とともに、たとえば、スロットフレーム周期が変わると変化するように決定されてよい。ダウンリンクパラメータは、ワイヤレスネットワークによってスケジュールが実装されると、値を変更するように決定されてよい。
【００７３】
スロットフレーム周期とは、スケジュールの総持続時間に等しい時間期間であり、スケジュールの反復数をカウントする。すなわち、スロットフレーム周期とは、データ通信の周期全体がワイヤレスネットワーク内で引き受けられる時間期間である。
【００７４】
ダウンリンクパラメータＰdownlinkは、以下に従って決定され得る。
【００７５】
【数１】
2019097144.tif 000003
【００７６】
上式で、Ｋはスロットフレーム周期数であり、％はモジュロ演算であり、ｆdownlinkはダウンリンク変数である。
【００７７】
ダウンリンクパラメータは、ダウンリンク変数に基づいて、スロットフレーム周期数のモジュロ演算として計算され得る。
【００７８】
ダウンリンクパラメータは、タイムスロットまたはスロットフレームの間に更新されてよい。これは、置換えダウンリンクパラメータを受信することによって、または置換えダウンリンク変数を受信し、プロセッサが、新たなダウンリンク変数から新たなダウンリンクパラメータを決定することによって実行され得る。これは、スケジュールを、その時点でダウンリンク通信要件に合うように適応させることができるという利益をもたらす。
【００７９】
ダウンリンクパラメータは、２つの値の間を交替し得る。ダウンリンクパラメータは、１つ、２つ、３つ、４つまたは４よりも多いスロットフレーム周期ごとに、値を交替させ得る。
【００８０】
ダウンリンクパラメータまたはダウンリンク変数は、ダウンリンク方向で通信されるべきデータの量に依存して設定されてよい。ワイヤレスローカルエリアネットワークのルートノードが、ダウンリンクパラメータまたはダウンリンク変数を決定し得る。
【００８１】
ワイヤレス受信機は、親隣接デバイスからリスト割当てを受信するように動作可能であってよく、親隣接デバイスは、ネットワークデバイスを第１および第２のリストのうちの１つに割り当て得る。プロセッサは、チャネル割当てに基づいてネットワークデバイスが通信する１つのチャネル、または複数のチャネルを設定するように構成され得る。
【００８２】
ワイヤレスローカルエリアネットワークのネットワークデバイスすべて（ルートノードを除く）が、第１および第２のリストのうちの１つに割り当てられ得る。各リストは、そのリストに割り当てられたネットワークデバイスが通信可能な設定チャネルを備え得る。第１のチャネル、またはチャネルの第１のグループは、第１のリストに割り振られ得る。第２のチャネル、またはチャネルの第２のグループは、第２のリストに割り振られ得る。
【００８３】
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに信号要求を送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、信号要求に応答して、親隣接デバイスからリスト割当てを受信するように動作可能であり得る。記憶ユニットは、リスト割当てを記憶し得る。ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。送信機は、たとえば、子隣接デバイスから受信された信号要求に応答して、リスト割当てを子隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。
【００８４】
ルートノードは、第１または第２のリストにリードノードを割り振るように構成され得る。リードノードの（直接または間接的）子であるどのノードも、リードノードと同じリストに割り当てられる。
【００８５】
ワイヤレス受信機は、子隣接デバイスから信号要求を受信するように動作可能であり得る。
【００８６】
プロセッサは、子隣接デバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てるように構成され得る。
【００８７】
子隣接デバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることは、
第１のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることを備え得る。割り当てることは、
第２のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、ネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすることも備え得る。割り当てることは、
割り振られたタイムスロットの数がより低いリストに子隣接デバイスを割り当てることも備え得る。
【００８８】
第１のリストまたは第２のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、タイムスロットがネットワークデバイスによって割り振られていない場合、プロセッサは、子隣接デバイスを第１のリストに割り当てるように構成され得る。
【００８９】
信号要求に応答して、子隣接デバイスが割り当てられているリストを子隣接デバイスに送るように、プロセッサが構成されてよく、送信機が動作可能であってよい。信号要求に応答して、子隣接デバイスが通信しなければならない１つのチャネル、または複数のチャネルを子隣接デバイスに送るように、プロセッサが構成されてよく、送信機が動作可能であってよい。
【００９０】
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。
【００９１】
プロセッサは、ネットワークデバイスと第１のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に奇数番号のタイムスロットを、およびネットワークデバイスと第２のリストに割り当てられた子隣接デバイスとの間の通信に偶数番号のタイムスロットを割り振るように構成され得る。
【００９２】
ルートネットワークデバイスは、２つのリストに割り振られたタイムスロットをインターリーブするように構成され得る。第１のリストにはしたがって、奇数番号のタイムスロットのみが割り振られればよく、第２のリストには、偶数番号のタイムスロットのみが割り振られればよい。２つのリストのネットワークデバイスに割り振られたタイムスロットは次いで、組み合わされて、単一の完全なスケジュールになり得る。
【００９３】
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。プロセッサは、選択的に、割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って親隣接デバイスにデータを送信するか、または割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
【００９４】
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、少なくとも１つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについてであり得る要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振ることができるスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機をさらに備え得る。
【００９５】
割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
【００９６】
ネットワークデバイスは、
割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成されたプロセッサをさらに備え得る。プロセッサはさらに、選択的に、
割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するか、または
割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って、親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。
【００９７】
ネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に親隣接デバイスと通信する（すなわち、親隣接デバイスにデータを送信し、または親隣接デバイスからデータを受信する）ようにさらに構成され得る。ワイヤレス受信機は、割り振られたタイムスロット中にデータを受信するように動作可能であり得る。ワイヤレス送信機は、割り振られたタイムスロットデータを送信するように動作可能であり得る。
【００９８】
ネットワークデバイスの特徴に関する、本明細書において行われるいかなる考察も、必要な変更を加えて、記載されるネットワークデバイスのどの例にも当てはまる。
【００９９】
割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、共通タイムスロットであり得る。
【０１００】
ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての、子隣接デバイスからの要求を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得る。割り振られたタイムスロットの数は、第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能である共通タイムスロットであってよい。ワイヤレス送信機は、子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得る。
【０１０１】
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、少なくとも１つの周波数チャネルを介してワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、
タイムスロットについての要求を子隣接デバイスから受信するように動作可能であり得るワイヤレス受信機を備え得る。ネットワークデバイスは、
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振るように構成され得るプロセッサをさらに備え得る。
【０１０２】
ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
【０１０３】
空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【０１０４】
ネットワークデバイスは、子隣接デバイスにスケジュールを送信するように動作可能であり得るワイヤレス送信機をさらに備え得る。
【０１０５】
要求は、ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについてであってよい。
【０１０６】
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
【０１０７】
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワークのためのネットワークデバイスである。ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従って、隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、少なくとも１つの周波数チャネルを介して隣接デバイスとワイヤレス通信するように動作可能であり得る。ネットワークデバイスは、タイムスロットについての要求を親隣接デバイスに送信するように動作可能なワイヤレス送信機を備え得る。ワイヤレスデバイスは、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能なワイヤレス受信機も備え得る。ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。空きタイムスロットとは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【０１０８】
ワイヤレス送信機は、親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについての要求を、親隣接デバイスに送信するように動作可能であり得る。ワイヤレス受信機は、ネットワークデバイスと親隣接デバイスとの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールを、親隣接デバイスから受信するように動作可能であり得る。割り振られたタイムスロットの数は、親隣接デバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。プロセッサは、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って、親隣接デバイスにデータを送信するように構成され得る。プロセッサは、選択的に、割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス送信機を使って親隣接デバイスにデータを送信するか、または割り振られたタイムスロットのうちの第２のものにおいて、ワイヤレス受信機を使って親隣接デバイスからデータを受信するように構成され得る。割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、アップリンクタイムスロットであり得る。割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、共通タイムスロットであり得る。
【０１０９】
本開示によるのは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法である。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイスを備え得る。スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振ることができる。方法は、
第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについてであってよい要求を、第２のネットワークデバイスに送信することを備え得る。方法は、
第２のネットワークデバイスが、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることをさらに備え得る。
【０１１０】
割り振られたタイムスロットの数は、第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。
【０１１１】
割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
【０１１２】
割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、または第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
【０１１３】
方法は、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
【０１１４】
方法は、割り振られたタイムスロット中に、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスが通信する（すなわち、データを送信し、受信する）ことをさらに備え得る。
【０１１５】
割り振られたタイムスロットの数は、ネットワークデバイスに第１の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの数の２倍であってよい。
【０１１６】
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロットであり得る。
【０１１７】
割り振られたタイムスロットのうちの半分は、ネットワークデバイスが子隣接デバイスからデータを受信するようにスケジュールされ得るアップリンクタイムスロット、またはネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを送信するようにスケジュールされ得るダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能であり得る共通タイムスロットであってよい。
【０１１８】
第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
【０１１９】
空きタイムスロットとは、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【０１２０】
第２のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスと他のどのネットワークデバイスとの間の通信にも割り振られていないタイムスロットを、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ればよい。
【０１２１】
方法は、
第３のネットワークデバイスが、第１のネットワークデバイスに第２の量のデータを通信するための少なくとも１つのタイムスロットについてであってよい要求を、第１のネットワークデバイスに送信することをさらに備え得る。
【０１２２】
方法は、第１のネットワークデバイスが、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていない、スケジュール中のタイムスロットを、第１のネットワークデバイスと第３のネットワークデバイスとの間の通信に割り振ることをさらに備え得る。
【０１２３】
方法は、第１のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
【０１２４】
第１のネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットの数は、第２の量のデータを通信するのに求められるタイムスロットの最小数よりも大きくてよい。第１のデバイスによって割り振られたタイムスロットのうちの第１のものは、第１のネットワークデバイスが第３のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロットであり得る。第１のネットワークデバイスによって割り振られたタイムスロットのうちの第２のものは、第１のネットワークデバイスが第３のネットワークデバイスからデータを受信するようにスケジュールされるアップリンクタイムスロット、または第１のネットワークデバイスが第３のネットワークデバイスにデータを送信するようにスケジュールされるダウンリンクタイムスロットとして選択的に動作可能な共通タイムスロットである。
【０１２５】
ダウンリンクパラメータの値は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして動作可能であるかを決定し得る。
【０１２６】
方法は、第１のネットワークデバイスが、割り振られたタイムスロットのうちの第１のものをアップリンクタイムスロットとして使うことを備え得る。方法は、ダウンリンクパラメータが第１の値に等しいとき、第１のネットワークデバイスが、共通タイムスロットをアップリンクタイムスロットとして使うことを備え得る。方法は、ダウンリンクパラメータが第１の値に等しくないとき、またはダウンリンクパラメータが第２の値に等しいとき、第１のネットワークデバイスが、共通タイムスロットをダウンリンクタイムスロットとして使うことをさらに備え得る。
【０１２７】
方法は、第１のネットワークデバイスが、第１および第２のリストのうちの１つに第１のネットワークデバイスを割り当て得るリスト割当てを、第２のネットワークデバイスから受信することをさらに備え得る。
【０１２８】
方法は、チャネル割当てに基づいて、第１のネットワークデバイスが、ネットワークデバイスが通信するための１つのチャネル、または複数のチャネルを設定することをさらに備え得る。
【０１２９】
方法は、
第１のネットワークデバイスが第２のネットワークデバイスに信号要求を送信することをさらに備え得る。
【０１３０】
方法は、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスから信号要求を受信することをさらに備え得る。
【０１３１】
方法は、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることをさらに備え得る。
【０１３２】
第１のネットワークデバイスを第１のリストまたは第２のリストに割り当てることは、
第１のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、第２のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすること、
第２のリストにすでに割り当てられている隣接デバイスとの通信に、第２のネットワークデバイスによって割り振られているタイムスロットの数をチェックすること、および
より低い数の割り振られたタイムスロットをもつリストに、第１のネットワークデバイスを割り当てることのうちの少なくとも１つ、またはすべてを備え得る。
【０１３３】
方法は、第１のネットワークデバイスにリスト割当てを送ることをさらに備え得る。
【０１３４】
スケジュール中のタイムスロットは、連番を付与されてよい。第２のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスが第１それとも第２のリストに割り当てられるかに依存して、第１のネットワークデバイスに奇数番号のタイムスロットまたは偶数番号のタイムスロットを割り振ればよい。
【０１３５】
本開示によるのは、複数のネットワークデバイスを備えるワイヤレスローカルエリアネットワーク用のスケジュールを定義するための方法である。スケジュールは、隣接ネットワークデバイスの間の通信にタイムスロットを割り振ることができる。方法は、
第１のネットワークデバイスが、タイムスロットについての要求を第２のネットワークデバイスに送ることを備え得る。
【０１３６】
方法は、第２のネットワークデバイスが、第１のネットワークデバイスとの通信に、スケジュール中のタイムスロットを割り振ることをさらに備え得る。
【０１３７】
割り振られたタイムスロットは、空きタイムスロットが、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られたすべてのタイムスロットのすぐ後に続くように、スケジュール中で並べられ得る。
【０１３８】
空きタイムスロットとは、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットであり得る。
【０１３９】
方法は、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにスケジュールを送ることをさらに備え得る。
【０１４０】
本開示による方法は、ネットワークデバイス、プロセッサ、送信機または受信機が実行するように構成され、または動作可能であると記載されるどの特徴も備え得る。したがって、本開示によるネットワークデバイスに関して行われるいかなる考察も、必要な変更を加えて、本開示による方法に当てはまる。
【０１４１】
本開示によるのは、本明細書のどの箇所で開示される方法も実行するように構成された命令を備えるコンピュータ可読媒体である。
【０１４２】
コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であり得る。
【０１４３】
さらに本開示によるのは、本明細書のどの箇所に記載されるネットワークデバイスも備えるワイヤレスローカルエリアネットワークである。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとを備えることができ、ネットワークデバイスは、隣接デバイスの間の通信にタイムスロットを割り振るスケジュールに従ってワイヤレス通信するように動作可能である。第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスは、少なくとも１つの周波数チャネルを介してワイヤレス通信するように構成され得る。第１のネットワークデバイスは親隣接デバイスであってよく、第２のネットワークデバイスは子隣接デバイスであってよい。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、本明細書のどの箇所に記載される方法も実行するように構成され得る。ワイヤレスローカルエリアネットワークの第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスは、割り振られたタイムスロット中に通信する（すなわち、データを送信／受信する）ように構成され得る。
【０１４４】
図１は、ワイヤレスローカルエリアネットワークを概略的に示す。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、複数のネットワークデバイス１０、またはノードを備え、それらの各々は、ネットワーク中の他のネットワークデバイス１０と通信するように構成される。ルートネットワークデバイス／ノード（「１」）が、図の上部に置かれている。ネットワーク中の他のネットワークデバイス１０はすべて、ルートノード「１」にデータを間接的に通信する。
【０１４５】
図１内の矢印は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク内の通信を示す。ネットワークデバイス１０は通常、分離などの物理的制限により、ネットワーク内の限られた数の他のネットワークデバイス１０と通信するだけである。一般に、データの大部分は、ネットワークデバイスからルートノード「１」に通信され、すなわち、矢印の方向によって示されるように、アップリンク通信である。そのような通信の例は、産業用監視ネットワークにおけるセンサー示度の転送を含む。ただし、多くのネットワークでは、データは、ルートノード「１」から、ワイヤレスローカルエリアネットワーク中の他のネットワークデバイスに転送される必要があり、したがって、データは、図示される矢印とは反対の方向、すなわちダウンリンク通信で通信される必要がある。そのような通信の例は、制御メッセージを送ること、ネットワークデバイスを照会し、再構成すること、デバイスファームウェアをアップグレードすることなどを含む。
【０１４６】
ワイヤレスローカルエリアネットワーク内のネットワークデバイスのロケーションは、データが、当該のノードからルートノード「１」に転送されるために、いくつのホップを行わなければならないかによって定義され得る。ルートノード「１」と直接通信するネットワークデバイス１０（たとえば、ネットワークデバイス「２」、「１０」、「１１」および「１２」）は、リードノードとして知られ、１のランクを有する。リードノードと直接通信するネットワークデバイス１０（たとえば、「３」、「４」および「５」）は、ルートノード「１」から２ホップ離れており、したがってランク２である。この識別システムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク全体にわたって、ランクｎノードまで当てはまり得る。ルートノード、リードノード、およびその特定のリードノードを通してデータを通信するノードすべてが、サブツリーの一部を形成する。たとえば、ノード「１」〜「８」がサブツリー１を形成する。「リンク」という用語は、２つのネットワークデバイスの間の特定のホップまたは通信接続、たとえば、ノード「２」からノード「３」にデータが転送される、ノード「２」および「３」の間のリンクを記述するのに使われ得る。ネットワークデバイス１０は一般に、送信および受信を同時にすることはできない。
【０１４７】
隣接ネットワークデバイスとは、第１のネットワークデバイスが通信する（すなわち、そこにデータを送信し、そこからデータを受信する）ことができる第２のネットワークデバイスである。第１のネットワークデバイスよりもルートノードに１ホップ近くに置かれている（したがって、第１のネットワークデバイスよりも１ランク低い）隣接ネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに対する「親隣接デバイス」、すなわち「親ノード」である。第１のネットワークデバイスよりもルートノードからさらに１ホップ離れて置かれている（したがって、第１のネットワークデバイスよりも１ランク高い）隣接ネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに対する「子隣接デバイス」、すなわち「子ノード」である。アップリンク通信中、子ネットワークデバイスは、その親ネットワークデバイスにデータを送信する。ダウンリンク通信中、親ネットワークデバイスは、その子ネットワークデバイスにデータを送信する。
【０１４８】
ネットワークデバイスは、スケジュールに従って、特定の周波数範囲（チャネルとして知られる）を介して、特定の時間期間（タイムスロットとして知られる）中にデータを送信および／または受信するように構成される。集中型スケジューリングシステムにおいて、ルートネットワークデバイスは、スケジュールを決定し、スケジュールを他のネットワークデバイスに送信し得る。非集中システムにおいて、各ネットワークデバイスは、それ自体のスケジュールの準備に関与する場合があり、各ネットワークデバイスは、それ自体のスケジュールを、その通信用に有し得る。
【０１４９】
図２は、本開示によるネットワークデバイス１０の略図である。ネットワークデバイス１０は、プロセッサ１２と、データ記憶ユニット１４と、ワイヤレス受信機１６と、ワイヤレス送信機１８とを備える。データ記憶ユニット１４は、コンピュータ可読命令を記憶し、命令は、プロセッサ１２によって実行されると、ネットワークデバイス１０の動作を制御する。プロセッサ１２は、コンピュータ可読命令を実行するように、および実行するとき、ネットワークデバイス１０の動作を制御するように構成される。プロセッサ１２は、受信機１６と送信機１８とを操作するように構成される。受信機１６および送信機１８は、知られている構成要素を備え、それぞれ、隣接ネットワークデバイス１０からデータを受信し、隣接ネットワークデバイスにデータを送信するように構成される。他のネットワークデバイス１０では、受信機および送信機は、単一のトランシーバとして設けられる場合がある。
【０１５０】
図３は、例示的ワイヤレスローカルエリアネットワークと、従来技術方法に従って作成された例示的スケジュールとを示す。ワイヤレスローカルエリアネットワークは、ネットワーク全体に対する単一のスケジュールを与える集中型スケジューラを有する。ネットワークデバイス「４」はルートノードである。
【０１５１】
１から２および３から４へのリンクは、同じネットワークデバイスのうちのどれも伴わないので、両方とも同じタイムスロット中に使われ得るとき、競合しないリンクである。これらのリンクが同じタイムスロット中にスケジュールされる場合、ネットワークの特質に依存して、干渉を避けるのに、異なるチャネルが使われる必要があり得る。「１」から「２」および「２」から「４」へのリンクは、両方ともノード「２」を使い、ノード「２」はデータを同時に送信および受信することができないので、競合するリンクである。これは、これらのリンクが異なるタイムスロットを割り当てられなければならないことを意味する。
【０１５２】
例示的な集中型６ＴｉＳＣＨスケジュールが図３に示されている。スケジュールは、各リンク上でデータがいつ転送されるのかと、どのチャネル上でデータが転送されるのかとを指定する。スケジュールは、ネットワークのマルチホップ性を考慮に入れ、すなわち、スケジュールは、ノード「２」のデータパケットを転送するためのタイムスロット、ならびにノード「１」から発したデータパケットをノード「４」に伝えるためのタイムスロットを、「２」から「４」へのリンクに割り当てる。
【０１５３】
図４は、図１のワイヤレスローカルエリアネットワークのサブツリー１を示す。図４はまた、ネットワークの図示される一部とともに使用するための、２つのスケジュールの部分を概略的に示す。スケジュールの図解は、各ランクのノードがいつデータを送信し、受信するかを示す。中に「２Ｒ」がある矩形は、ノード「２」が、指示されたタイムスロット中に受信中であることを意味する。中に「３Ｔ」がある矩形は、ノード「３」が、指示されたタイムスロット中に送信中であることを意味する。ノードが互いに隣接している場合、矩形は同じタイムスロット中に置かれ、陰影は各矩形に対して同じであり、そのことは、２つのノードが通信している（たとえば、ノード「３」がノード「２」に送信している）ことを意味する。
【０１５４】
たとえば、スケジュールＡの最上位行を参照すると、ノード「２」が第１のタイムスロット中にノード「１」（スケジュールには示さず）に送信し（「２Ｔ」）、次いで、６つのタイムスロットだけ連続して受信する（「２Ｒ」）ことがわかる。ノード「２」は最初に、ノード「５」から受信し（「５Ｔ」）、次いで、ノード「３」から３つのタイムスロット分連続して受信し（「３Ｔ」）、次いで、ノード「４」から２つのタイムスロットだけ連続して受信する（「４Ｔ」）。
【０１５５】
ノード「２」によってノード「５」から受信されたデータパケットは、ノード「５」がいかなる子隣接デバイスももたないので、ノード５のデータにすぎない。ノード「２」によってノード「３」から受信された３つのデータパケットは、ノード３のデータパケットと、ノード「３」の子隣接デバイスからのデータ、すなわち、第１のタイムスロット中にノード「６」からノード「３」に転送される（「６Ｔ」「３Ｒ」）、ノード「６」のパケット、および第２のタイムスロット中にノード「７」からノード「３」に転送される（「７Ｔ」「３Ｒ」）、ノード７のパケットとを備える。ノード「２」によってノード「４」から受信される２つのデータパケットは、ノード４のデータパケットと、ノード「４」の子隣接デバイスからのデータ、すなわち、第３のタイムスロット中にノード「８」からノード「４」に転送される（「８Ｔ」「４Ｒ」）、ノード８のデータとを備える。
【０１５６】
図４に示されるように、ノード「２」の一時バッファキューサイズ、すなわち、同時にノード「２」によって一時的に記憶されなければならないデータパケットの数は、第７のタイムスロットの終わりにおいて、６に等しい。ノード「２」の最大記憶が５つのデータパケットだった場合、たとえば、第７のタイムスロット中に受信されたデータは記憶されず、失われることになる。これは次いで、より後のタイムスロット中に再送信される必要があり、したがって、ネットワーク通信の効率を全体として低減する。
【０１５７】
ネットワークの配置に依存して、ノードの隣接ペアの間の通信は、図４に示されるように、干渉を避けるために異なるチャネルを介して行われる必要があり得る。
【０１５８】
スケジュールＢは、本開示の原理に従って生成された、図１のワイヤレスネットワークのサブツリー１用のスケジュールを示す。スケジュールＢにおいて、各ノードは、その送信タイムスロットを、その受信タイムスロットとインターリーブする。したがって、子隣接デバイスとの通信にタイムスロットを割り振るとき、各ネットワークデバイスは、子隣接デバイスとの通信に割り振られていないタイムスロットが、子隣接デバイスに割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように、割り振られたタイムスロットを並べる。
【０１５９】
たとえば、ノード「１」は、ノード「２」がノード「１」と通信することができるタイムスロットを、ノード「２」に割り振る。ノード「２」にタイムスロットを割り振るとき、ノード「１」は、各割り振られたタイムスロットの間にタイムスロットギャップが存在するようにタイムスロットを割り振る。こうすることにより、ノード「２」は、通信用に、ノード「３」、「４」および「５」に「タイムスロットギャップ」を割り振ることができる。これは、ルートノードを除く全ノードについて、ノードが一般に、親隣接デバイスおよび子隣接デバイスとの通信の間を交替することを意味する。
【０１６０】
上記の影響は、ネットワークデバイスが一般に、子ネットワークデバイスからデータを受信する直前／受信した直後に、親隣接ネットワークデバイスにデータを転送することである。したがって、大きいバッファキューが発現せず、多すぎるデータ記憶のためにデータがドロップされる危険性はない。スケジュール「Ｂ」を使うネットワークデバイス「２」における最大キューサイズは、１データパケットである。
【０１６１】
ここで、図４のスケジュールＢの特質を見ると、ノード「２」が、すべての奇数番号のタイムスロット上でノード「１」に送信することがわかる。すべての偶数番号のタイムスロット上で、ノード「２」は、その子隣接デバイスのうちの１つからデータを受信している。同様に、ランク２のネットワークデバイスは、偶数番号のタイムスロット上で送信し、奇数番号のタイムスロット上でデータを受信する。
【０１６２】
図５は、本開示の別の要素を示す。ワイヤレスネットワークのリードノード「２」、「９」、「１０」および「１１」は、ルートノード「１」と通信する。ルートノード「１」は、リードノードの各々を第１のリストまたは第２のリストに割り当てる。第１のリストに割り当てられたリードノード（「２」、．．．）は、ルートノード「１」と通信するための奇数番号のタイムスロットを割り振られる。第２のリストに割り当てられたリードノード（「９」、「１１」、．．．）は、ルートノード「１」と通信するための偶数番号のタイムスロットを割り振られる。これの影響は、ルートノードが、第１および第２のリストのリードノードと交替して通信するフルスケジュールを有することである。図５に示すフルスケジュールでは、最上位行の送信ノードは、最下位行の受信ノードとは異なるチャネル上にあり、というのは、最上位行のノードは、ノード「１」（スケジュールには示さず）に送信しており、最下位行のノードは、それぞれの子隣接ノード（やはりスケジュールには示さず）から受信しているからであることに留意されたい。
【０１６３】
図６は、どのようにリードノードが第１または第２のリストに割り当てられ得るかを示す。上のスケジューリング方法では、どのリストにリードノードが割り当てられるべきか決定するのに、貪欲アルゴリズムが使われる。その際、ルートノード「１」は、リストの各々にすでに割り振られているタイムスロットの総数を比較し、すでに割り振られたタイムスロットの数が最も低いリストに、次のリードノードを追加する。この方法は、図の上半分に示すように、より均衡なリストを提供する。均衡リストは、図６の右上に示す、組み合わされたスケジュールを与えるように組み合わされ得る。スケジューリングアルゴリズムが均衡リストを作成しない場合、リストのうちの１つの、リードノードは、他方のリストのものよりも多くのタイムスロットを使用すればよい。不均衡リストを組み合わせるとき、ノード「１」用のスケジュールはフルではない（すなわち、ノード「１」が使われていないタイムスロットがある）。スケジュールはまた、はるかに長い。したがって、不均衡な、またはただ１つの、リストを有することの欠点は、リソースが十分に使われず、スケジュール長が増大することである。
【０１６４】
図７は、隣接ノードのスケジュールが、一連のワイヤレスネットワークデバイスにおいてどのように対話し得るかを示す。見るとわかるように、ノード「１」は、ノード「２」（ランクｎである）の親隣接デバイスである。ノード「３」はランクｎ＋１であり、ノード「２」の子隣接ノードである。ノード「２」に関連付けられたスケジュールを見ると、ノード「１」と通信するためにタイムスロット１、３および５を割り振られていることがわかり、この場合、ノード「２」は、これらのタイムスロット中にノード「１」にデータを転送している。タイムスロット２、４および６が、その親隣接デバイスとの通信に割り振られていないので、ノード「２」は、これらのタイムスロットを、隣接子デバイスとの通信に割り振られ得る空きタイムスロットのリスト（「Ｒｘ＿ｔｉｍｅｓｌｏｔ＿Ｐｏｏｌ（２）」）に追加する。タイムスロット２および４は次いで、ノード「３」との通信に割り振られる。この場合、ノード「２」は、これらのタイムスロット中にノード「３」からデータを受信するように構成される。
【０１６５】
ここでノード３のスケジュールを見ると、タイムスロット２および４はすでに、ノード「２」（ノード「３」の親隣接ノードである）との通信用として割り振られている。ノード「３」はしたがって、タイムスロット１、３および５を、割り振られていない／空きタイムスロットのリスト（「Ｒｘ＿ｔｉｍｅｓｌｏｔ＿Ｐｏｏｌ（３）」）に追加し、続いて、タイムスロット３および５を、ノード「３」がデータを受信している、その子隣接デバイスのうちの１つとの通信に割り振る。隣接ノードが（たとえば、ノード「１」とノード「２」が通信しているとともにノード「３」がその子隣接ノードのうちの１つと通信しているタイムスロット３および５中で）並列通信に関わっているとき、干渉を避けるために、異なる周波数チャネル（すなわち、異なるチャネルオフセット）を使うことが必要な場合がある。
【０１６６】
図８は、スケジューリング方法においてアップリンクおよびダウンリンク通信が提供され得る方法を示す。アップリンクおよびダウンリンク通信が十分に提供されるスケジュールを与えるために、ネットワークデバイスは、既知のデータを転送するのに求められるよりも多くのタイムスロットを、子隣接デバイスとの通信に割り振る。本例では、ネットワークデバイスは、要求されたすべての１つのタイムスロットに対して２つのタイムスロットを割り振る。これらのタイムスロットのうちの第１のものは、アップリンクタイムスロットであり、子隣接デバイスからデータを受信するのに使われる。第２の割り振られたタイムスロットは、共通タイムスロットであり、アップリンクタイムスロットとして、子が転送するべきさらなるデータを有する場合（たとえば、第１のアップリンクタイムスロット中の通信が失敗した場合）、子隣接デバイスからデータを受信するのに使われてよく、または代替として、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして使われてよく、ここにおいて、データは、ネットワークデバイスによって子隣接デバイスに転送され得る。共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットそれともダウンリンクタイムスロットとして使われるかは、ダウンリンクパラメータＰdownlinkによって決定される。Ｐdownlink＝０の場合、共通タイムスロットはすべて、子隣接デバイスがデータを送信することができるアップリンクタイムスロットとして使われる。Ｐdownlink＝１の場合、共通タイムスロットはすべて、ネットワークデバイスが子隣接デバイスにデータを転送するように構成されるダウンリンクタイムスロットとして使われる。
【０１６７】
ここで図８に移ると、ネットワークデバイスｋおよびｋ’が示されている。ネットワークデバイスｋおよびｋ’は、比較的広いワイヤレスネットワークの一部である。ネットワークデバイスｋおよびｋ’用に、部分的スケジュールが示されている。ノードｋの部分的スケジュールに関して、アップリンクタイムスロット２０は円で囲まれ、後続共通タイムスロット２２も円で囲まれている。割り振られた総タイムスロット（アップリンクタイムスロットと、共通タイムスロットと、いくつかの例では、後続子ノードへの割振りのための空きタイムスロットまたは空のタイムスロットとを含み得る）は、「スロットバンドル」２５と呼ばれ得る。ノードｋの親隣接デバイス２３は、アップリンクタイムスロット２０Ａと共通タイムスロット２２Ａとをノードｋに割り振る。上述したように、子隣接デバイスにタイムスロットを割り振るネットワークデバイスは、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られていないタイムスロットが、ネットワークデバイスと子隣接デバイスとの間の通信に割り振られたタイムスロットのすべてのペアの間に置かれるように、交替するタイムスロットを割り振る。したがって、ノードｋの親２３は、２つのタイムスロット２０Ａ、２２Ａをネットワークデバイスｋに割り振り、割り振られたタイムスロットの間に空きタイムスロットを残す。
【０１６８】
ネットワークデバイスｋは次いで、空きタイムスロット２０Ｂ、２２Ｂを、その子隣接デバイス、すなわちｋ’との通信に割り振る。タイムスロットのうちの第１のもの２０Ｂはアップリンクタイムスロットであり、タイムスロットのうちの第２のもの２２Ｂは共通タイムスロットである。
【０１６９】
第１のアップリンクタイムスロット２０Ａは、ノードｋが、その親隣接デバイスにデータを転送するのに使われる。第２のアップリンクタイムスロット２０Ｂは、ノードｋが、ノードｋ’から転送されたデータを受信するのに使われる。第１の共通タイムスロット２２Ａは、ノードｋと、その親隣接デバイス２３との間のアップリンクまたはダウンリンク通信に使われる。第２の共通タイムスロット２２Ｂは、ノードｋとノードｋ’との間のアップリンクまたはダウンリンク通信に使われる。
【０１７０】
Ｐdownlink＝０のとき、共通タイムスロットはアップリンクタイムスロットとして使われる。したがって、ノードｋにその親ノードによって割り振られた第１の共通タイムスロット２２Ａは、アップリンクタイムスロットとして使われ、したがって、ノードｋは、このタイムスロット２２Ａを、たとえば、第１のアップリンクタイムスロット２０Ａ中の転送が失敗した場合、その親隣接デバイスにデータを転送するのに使うことができる。さらに、ノードｋによってその子ノードｋ’との通信に割り振られた第２の共通タイムスロット２２Ｂも、ノードｋ’からノードｋにデータが転送され得るように、アップリンクタイムスロットとして使われる。
【０１７１】
Ｐdownlink＝１のとき、共通タイムスロットはダウンリンクタイムスロットとして使われる。したがって、ノードｋにその親ノードによって割り振られた第１の共通タイムスロット２２Ａは、ダウンリンクタイムスロットとして使われ、したがって、ノードｋは、その親隣接ノード２３によってこのタイムスロット２２Ａ中に送信されたデータを受信するように構成される。同様に、ノードｋによってその子ノードｋ’との通信に割り振られた第２の共通タイムスロット２２Ｂも、ｋからノードｋ’にデータが転送され得るように、ダウンリンクタイムスロットとして使われる。
【０１７２】
同様の考察が、ノードｋ’と、その子ノードとの間の通信に当てはまる。
【０１７３】
図９は、ワイヤレスネットワークの一部と、４つのランクのネットワークデバイスについての対応するスケジュールとを示す。図９は、ダウンリンクパラメータが１と０の両方に等しいときのためのスケジュールを示す。上述したように、ダウンリンクパラメータの値に依存して、共通タイムスロットが、アップリンクまたはダウンリンクトラフィックのいずれかのために使われ得る。Ｐdownlink＝１のとき、共通タイムスロットはダウンリンクとして動作可能であり、Ｐdownlink＝０のとき、共通タイムスロットはアップリンクとして動作可能である。
【０１７４】
Ｐdownlinkは、ルートノードによって計算され、通信チェーンを使ってワイヤレスネットワーク中の他のノードすべてに送信され得るダウンリンクパラメータである。代替として、ダウンリンクパラメータは、ダウンリンクパラメータがそこから計算され得る、本明細書においてダウンリンク変数と呼ばれるネットワーク規模のパラメータが与えられると、各ノードによって計算され得る。ダウンリンクパラメータは、ワイヤレスネットワークの動作中のどの時点においても、タイムスロットの間に更新（すなわち、変更）され得る。
【０１７５】
本例では、Ｐdownlinkは、ダウンリンク変数と呼ばれるネットワーク規模のパラメータに基づいて、各ネットワークデバイスによって、以下に従って計算される。
【０１７６】
【数２】
2019097144.tif 000004
【０１７７】
上式で、Ｋはスロットフレーム周期であり、％はモジュロ演算であり、ｆdownlinkはダウンリンク変数である。
【０１７８】
スロットフレーム周期数は、スロットフレームに基づく。スロットフレームは、スケジュール中のタイムスロットの総数、すなわち、スケジュールにわたるフル周期の持続時間である。スケジュールにわたるフルランが完了されると、スロットフレームは終わる。スケジュールの第２の周期が始まると、スロットフレーム周期は２になり、スケジュールは再度始まる。
【０１７９】
ダウンリンク変数ｆdownlinkは、全ネットワークデバイスにそれぞれの親によって送信される変数である。ダウンリンク変数は、ルートノードによって受信されるか、または計算され、ワイヤレスネットワークに送信され得る。
【０１８０】
見るとわかるように、ダウンリンクパラメータを計算するのに上記等式を使うと、スロットフレーム周期に依存して、２つの異なる値の間を交替するダウンリンクパラメータが与えられる。これは、すべてのアップリンクタイムスロットに対するダウンリンクタイムスロットの数を変えることができるので、有用である。たとえば、ダウンリンク変数は、共通タイムスロットがアップリンクタイムスロットとして使われる１、２、３、４または４よりも多い回数ごとに一度、共通タイムスロットがダウンリンクタイムスロットとして確実に使われるようにするためにダウンリンクパラメータが計算されるように選択されてよい。
【０１８１】
図１０は、２つの異なるダウンリンク変数（ｆdownlink）に基づく、ノード「１」とノード「２」との間の通信用の２つの見本スケジュールを示す。スケジュールは、３つのスロットフレーム周期を示す。上の方のスケジュールでは、ｆdownlink＝１であり、したがって、上記等式を、ダウンリンクパラメータを計算するために使うと、すべてのスロットフレーム周期に対してダウンリンクパラメータ（Ｐdownlink）＝１であり、したがって、共通タイムスロットはすべて、ダウンリンクタイムスロットとして使われる。下の方のスケジュールでは、ｆdownlink＝２であり、したがって、すべての偶数スロットフレーム周期に対してダウンリンクパラメータ（Ｐdownlink）＝１であり、すべての奇数スロットフレーム周期に対しては０である。したがって、共通タイムスロットは、すべての奇数スロットフレーム周期においてアップリンクタイムスロットであり、すべての偶数スロットフレーム周期においてダウンリンクタイムスロットである。
【０１８２】
本明細書に記載される、非集中スケジュールを準備するためのアルゴリズムの例が、図１１に示されるワイヤレスローカルエリアネットワークについて、ここで挙げられる。ネットワークノード「２」、「３」および「４」の各々が、ルートノードに１つのデータパケットを送信する必要がある（送信するために１タイムスロットを求める）と仮定される。
【０１８３】
初期化されると、ツリートポロジーが導出され、ネットワークの構造は、インターネット通信技術作業部会によって規格化された低電力高損失ネットワーク用ルーティングプロトコル（ＲＰＬ：Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks）など、知られているルーティングプロトコルを使ってプロットされる。ランク１ノード（「２」および「３」）はリードノードとして定義される。
【０１８４】
ノード「２」はノード「１」に信号要求を送信し、ノード「１」はノード「２」から信号要求を受信する。ノード「１」は、第１のリストおよび第２のリストに割り振られているタイムスロットの数をチェックする。ノード「２」は、ルートノード（「１」）に接触するための第１のノードなので、両方のリストが現時点で空である。ノード「１」は、デフォルトで、第１のリストにノード「２」を割り当てる。ノード「１」は次いで、リスト割当てを含む信号応答をノード「２」に送信する。ノード「２」は、リスト割当てを記憶し、ノード「２」がその上で動作しなければならないいくつかのチャネルを、リスト割当てに基づいて選択する。信号応答は、ダウンリンク変数（ｆdownlink）も含む。ダウンリンク変数を受信すると、ノード「２」は、ダウンリンクパラメータＰdownlinkを計算する。
【０１８５】
ノード「２」は次いで、ノード「１」にＡＤＤ要求を送り、ノード「１」は要求を受信する。要求は、２つのタイムスロットについてである（１つは、ノード「２」に属すデータを転送するためであり、１つは、ノード「４」からデータを伝えるためである）。ノード「１」は、そのスケジュールにおいてどのタイムスロットが空いているかチェックし、全タイムスロットが現時点で空いており、ノード「２」が第２のリストに属すので、ノード「１」は、奇数番号のタイムスロットにおいて、タイムスロットの２つのペアを割り振る。各ペア中の第１のタイムスロット（タイムスロット１および５）は、ノード「２」からノード「１」への（以下のテーブルでは「２→１」と示される）データの通信用のアップリンクタイムスロットである。各ペア中の第２のタイムスロット（タイムスロット３および７）は、ダウンリンクパラメータの値に依存して、アップリンクまたはダウンリンクタイムスロットとして使用するための（以下のテーブルでは「２−１」と示される）共通タイムスロットである。
【０１８６】
ノード１のスケジュールは、これらのタイムスロットが割り振られていることを反映するように更新される。
【０１８７】
ここで、第１のリストに割り当てられていたノード「２」にタイムスロットが割り振られており、第１のリスト用の割り振られたタイムスロットの総数が更新される。
【０１８８】
ノード「１」は次いで、割り振られたタイムスロットをもつスケジュールをノード「２」に送信する。ノード「２」は、スケジュールを受信すると、ノード１へ／から、いつ送信（アップリンク）／受信（ダウンリンク）することができるかを知る。この段階でのスケジュールが、以下でテーブル１に示される。
【０１８９】
【表１】
2019097144.tif 000005
【０１９０】
ノード「２」は、割り振られていないタイムスロット（タイムスロット２、４、６、８）のスケジュールされたリストを、その空きタイムスロットリストに追加し、空きタイムスロットはここでは、子隣接ノードに割り振られるのに利用可能である。同じアップリンクと共通タイムスロットのペアに属すタイムスロット（たとえば、タイムスロット２および４）は、同じ子ノードに割り当てられなければならない。
【０１９１】
ノード「３」がネットワークに加わると、上の同じ手順が実践される。ノード「３」は、ノード「１」に信号要求を送る。リスト１に属すノードに割り振られたタイムスロットの数は、ここで、リスト２に割り振られたものよりも大きい。ノード「３」はしたがって、リスト２に割り当てられ、これは、リスト割当てにおいてノード「１」によってノード「３」に通信される。ダウンリンク変数（ｆdownlink）も、ノード「３」に送られる。ダウンリンク変数を受信すると、ノード「３」は、ダウンリンクパラメータＰdownlinkを計算する。
【０１９２】
ノード「３」は、リスト割当てとダウンリンクパラメータとを記憶し、リスト割当てに鑑みて、どのチャネルを使うかを設定する（ノードがどのリストに割り当てられるかが、どの周波数チャネルを使うように構成されるかを決定する）。ノード「２」および「３」は異なるリスト中にあるので、ノード「３」は、ノード「２」とは異なる周波数チャネルを使う。
【０１９３】
ノード「３」は次いで、１のタイムスロットについての要求をノード「１」に送り、ノード「１」は、タイムスロット２および４（現時点で、ノード「１」用に空いている）を、ノード「３」との通信に割り振り、相応してそのスケジュールを更新する。ノード「３」は第２のリストにあるので、偶数番号のタイムスロットが割り振られる。ノード「３」およびノード「２」は異なるリストに属すので、それぞれの通信には異なるチャネルが使われる（以下のテーブル中の強調されたテキストは、異なる周波数チャネルを示す）。
【０１９４】
第１の割り振られたタイムスロット（タイムスロット２）は、アップリンクタイムスロットである。第２の割り振られたタイムスロット（タイムスロット４）は、共通タイムスロットである。テーブル２は、ノード「２」および「３」との通信のためのノード「１」のスケジュールを示す。
【０１９５】
【表２】
2019097144.tif 000006
【０１９６】
最終的に、ノード「４」が、ノード「２」を介してネットワークに加わる。ノード「４」は、ノード「４」を第１のリストに割り当てる信号要求がノード「４」によってノード「２」に送られたことに応答して、ノード「２」からリスト割当てを受信し（同じリードノードに関連付けられた全ノードが同じリスト上にある）、ノード「４」は、それに従って、どのチャネル上で動作するかを設定する。ノード「４」はまた、ダウンリンク変数を受信し、ダウンリンクパラメータを計算する。
【０１９７】
ノード「４」は次いで、そのデータを通信するための１のタイムスロットについての要求を、ノード「２」に送る。ノード「２」は、その利用可能タイムスロット（タイムスロット２、４、６、８）のリストをチェックし、タイムスロットのペア（タイムスロット２および４）をノード「４」との通信に割り振り、それに従ってそのスケジュールを更新する。ノード「２」は次いで、割り振られたタイムスロット（２および４）をもつスケジュールをノード「４」に送信する。タイムスロット２はアップリンクタイムスロットであり、タイムスロット４は共通タイムスロットである。
【０１９８】
ノード「４」によって要求されたタイムスロットの数が、ノード「２」が有する空きタイムスロット（すなわち、ノード「１」との通信に割り振られていないタイムスロット）の数を超える場合、ノード「２」は、さらなるタイムスロットを要求するための要求を、ノード「１」に送信する。ノード「１」は次いで、さらなる奇数番号のタイムスロットを、ノード「２」との通信に割り振る。ノード「２」は次いで、その空きタイムスロットリストに、介在する偶数番号のタイムスロットを追加し、これらは次いで、ノード「４」に割り振られる。
【０１９９】
テーブル３は、ネットワーク中のデータすべての通信のための、組み合わされたスケジュールを示す。各ノードは、それぞれの通信のためのスケジュールを有し得るだけであり、したがって、実際には、以下に示される組み合わされたスケジュールを、どのノードも記憶しない可能性があることに留意されたい。
【０２００】
【表３】
2019097144.tif 000007
【０２０１】
上述したように、共通タイムスロットがアップリンクそれともダウンリンクタイムスロットとして使われるかは、ダウンリンクパラメータ（Ｐdownlink）に依存する。テーブル４は、Ｐdownlink＝０をもつスケジュールを示し、テーブル５は、Ｐdownlink＝１をもつスケジュールを示す。
【０２０２】
【表４】
2019097144.tif 000008
【０２０３】
【表５】
2019097144.tif 000009
【０２０４】
図１２は、ルートノード、リードノードおよび子ノードの間の見本通信シーケンスを概略的に示す。わかるように、および上述したように、リードノードは最初に、ルートノードと同期し、信号要求を送る。信号要求を受信したことに応答して、ルートノードは、どのリストにリードノードが割り当てられるべきかを決定し、このリスト割当てを、そのリストについての周波数チャネルの対応するリストおよびダウンリンク変数（ｆdownlink）とともに、リードノードに送る。リードノードは、この情報を受信し、記憶する。リードノードはまた、ダウンリンク変数からダウンリンクパラメータを計算する。リードノードは次いで、少なくとも１つのタイムスロットについての要求をルートノードに送信する。ルートノードは、スケジュールにおけるタイムスロット（少なくとも１つのアップリンクおよび共通タイムスロット）を、リードノードとの通信に割り振り、応答中でスケジュールをリードノードに送信する。割り振られたタイムスロットは、第１のリストによる使用のために取り置かれているもの（たとえば、奇数番号のタイムスロット）である。
【０２０５】
子ノードは次いで、リードノードと同期し、信号要求を送る。リードノードは、リスト割当て、使うべきチャネルの対応するリスト、およびダウンリンク変数で応答する。子ノードは、この情報を記憶し、ダウンリンクパラメータを計算し、それに従ってそのチャネルリストを更新する。子ノードは次いで、タイムスロットについての要求をリードノードに送る。リードノードは、どのタイムスロットがルートノードとの通信に割り当てられていないかをチェックし、空きタイムスロット（アップリンクおよび共通タイムスロット）を子ノードに割り振る。リードノードは、このスケジュールを、要求への応答中で子ノードに送信する。
【０２０６】
ダウンリンクパラメータが（たとえば、スロットフレームごとのダウンリンクタイムスロットの数を増すために）更新される必要がある場合、新たなダウンリンク変数（ｆdownlink）を含む要求が、ルートノードからリードノードに送信され得る。リードノードは、そのダウンロードパラメータを、新たなダウンリンク変数に鑑みて更新し、次いで、新たなダウンリンク変数を子ノードに送信すればよく、子ノードは、そのダウンリンクパラメータを更新する。
【０２０７】
図１３〜図１７は、インターネット通信技術作業部会草案：「６ＴｉＳＣＨ  ６ｔｏｐ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｚｅｒｏ（ＳＦ０）」において開示されている既存の分散型スケジューリング方法（「ＳＦ０」）と比較した、本開示による例（「ＪＵＤＤＥＲ」）の見本比較性能を示すデータのグラフである。
【０２０８】
いくつかの実施形態について記載したが、これらの実施形態は、例示の目的でのみ提示されているのであって、本発明の範囲を限定することは意図していない。実際、本明細書に記載される新規方法および装置は、様々な他の形で具現化されてよく、さらに、本明細書に記載される実施形態の形での様々な省略、代用および変更が、本発明の趣旨から逸脱することなく行われてよい。添付の請求項およびそれらの等価物は、本発明の範囲および趣旨内に収まるそのような形または修正をカバーすることを意図している。
【図１】
2019097144.tif 000010
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2019097144.tif 000026
【外国語明細書】
2019097144000001.pdf