(57)【要約】  本発明は、非同期動作モードにおいて受信を制御する装置、方法及びコンピュータプログラムに関し、ウェイクアップコマンドのシーケンスの間にオンされ、ウェイクアップコマンドを検出しない受信機が、設定された間隔後に２回目の再トライする場合にプリアンブルの検出に確実に成功できるように、送信機が、ウェイクアップメッセージ間のギャップの最大長にプラスしてウェイクアップメッセージ自体の最大長より大きな長さの延長されたプリアンブルシーケンスを送信する。
2013505619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ウェイクアップサイクルの所定の第１期間の間に受信機をアクティブ化するウェイクアップコントローラと、
ｂ）前記所定の第１期間の間に前記受信機により受信された信号において、データ送信を通知するのに用いられる所定の情報を検出する検出手段と、
を有する装置であって、
ｃ）前記ウェイクアップコントローラは、前記所定の情報が前記所定の第１期間の間に前記検出手段によって検出されなかった場合、前記所定の第１期間の直後の所定の第２期間の間に前記受信機を非アクティブ化し、前記ウェイクアップサイクル内の前記所定の第２期間の直後の所定の第３期間の間に前記受信機を再アクティブ化するよう構成され、
ｄ）前記所定の情報が送信されたが、前記所定の第１期間において検出されなかった場合、前記所定の第２期間は前記所定の第３期間に属することを保障するよう選択される装置。
【請求項２】
前記所定の第３期間は、前記所定の第１期間と実質的に同じ長さを有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記所定の第１期間から第３期間の少なくとも１つをカウントする少なくとも１つのタイマーをさらに有する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記所定の情報の後に送信され、前記データ送信が意図される受信機を示すウェイクアップ情報を検出するよう構成される、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記所定の第２期間の長さは、前記ウェイクアップ情報の長さと実質的に同じである、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記検出手段は、受信エネルギーのレベルをチェックすることによって、前記受信された信号を検出するよう構成される、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記所定の情報は、プリアンブルシーケンスを有する、請求項１記載の装置。
【請求項８】
非同期受信モードにおいて動作する受信機にデータ送信を通知するための所定の情報を送信する装置であって、
前記所定の情報は、前記データ送信が意図される受信機を示すウェイクアップ情報に直前にあり、
当該装置は、前記ウェイクアップ情報の後に挿入されるギャップの最大長にプラスした前記ウェイクアップ情報の最大長以上の長さによる期間の間に前記所定の情報を繰り返し送信するよう構成される装置。
【請求項９】
前記所定の情報は、プリアンブルシーケンスを有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
ａ）ウェイクアップサイクルにおいて所定の第１期間の間に受信処理をアクティブ化するステップと、
ｂ）前記所定の第１期間の間に前記受信処理により受信される信号において、データ送信を通知するのに用いられる所定の情報を検出するステップと、
ｃ）前記所定の情報が前記所定の第１期間の間に検出されなかった場合、前記所定の第１期間の直後の所定の第２期間の間に前記受信処理を非アクティブ化し、前記ウェイクアップサイクル内の前記所定の第２期間の直後の所定の第３期間の間に前記受信処理を再アクティブ化するステップと、
ｄ）前記所定の情報が送信されたが、前記所定の第１期間において検出されなかった場合、前記所定の情報が前記所定の第３期間に属することを保障するため、前記所定の第２期間を選択するステップと、
を有する方法。
【請求項１１】
計算装置上に実行されると、請求項１０記載の方法のステップを生成するよう構成されるコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１２】
ボディエリアネットワークの受信機であって、当該受信機は請求項１記載の装置を有する受信機。
【請求項１３】
請求項１記載の少なくとも１つの装置と請求項８記載の少なくとも１つの装置とを有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、限定することなく、人体結合通信信号などの通信信号の非同期送信を制御するシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体結合通信（ｂｏｄｙ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＢＣＣ）又は人体ベース通信が、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒ）の８０２．１５．６  Ｔａｓｋ  Ｇｒｏｕｐによって標準化されるボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）の基礎としてのＲＦ通信の有望な代替として提案された。ＢＣＣは、人間や動物の体にある又は近接する複数の装置の間の情報のやりとりを可能にする。これは、体表面の低エネルギー電場の静電又は流電結合によって実現できる。信号は、空気を介する代わりに体を介し伝送される。また、通信は、はるかに大きなエリアがカバーされるＲＦ通信と対照的に、体に近いエリアに制限される。従って、体に配置、接続又は近接された装置の間の通信が可能である。さらに、ＲＦベースの低レンジ通信において典型的なより低い周波数が適用可能であるため、それは、ＢＡＮ又はＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の低コスト及び低パワーの実現への扉を開く。従って、人体は通信チャネルとして利用され、これにより、ＢＡＮに一般に利用される標準的な無線システム（例えば、ＺｉｇＢｅｅやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）システムなど）よりもはるかに低い電力消費により行うことができる。ＢＣＣは通常は体に近接して適用されるため、接触や近接に基づく新規で直感的なボディデバイスインタフェースを実現するのに利用可能である。これは、識別及びセキュリティの分野において多くのアプリケーションの可能性を生じさせる。
【０００３】
ＢＣＣは、体に付属される又は体に近接して装着されるクレジットカードや他の適切な装置に一体化されるものなど、小型の装着式のタグによって生成される電場によって技術的に実現可能である。このタグは、低電力信号と体とを静電又は流電結合する。この人体結合通信は、“ニアフィールドイントラボディ通信”とも呼ばれる。ＢＣＣは、人体上及び近くの電子装置が人体自体を介し静電又は流電結合を介しデジタル情報をやりとりすることを可能にする無線技術である。電場を変調し、微小電流を体に静電又は流電結合することによって、情報が送信される。体は微小信号を体に装着された受信機に導通する。環境（大気及び／又は地上）は、送信された信号のリターンパスを提供する。
【０００４】
図１は、データ信号が体に又は近くに配置されたカプラを介し送信される一例となる人体通信システムの構成を示す。これらのカプラは、データ信号を体に流電的又は静電的に伝送する。図１の例では、１つのカプラ又は電極は接地電位を提供し、他方のカプラ又は電極は信号Ｓを送受信するのに利用される。より詳細には、人間の腕を介し送信機（ＴＸ）１００から受信機（ＲＸ）２００への送信が示される。一般には、すべてのノードは、原理的に送信機と受信機との双方として機能し、すなわち、送受信機として機能し、体の至る所から通信が実行可能である。
【０００５】
ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルなどの通信プロトコルは、共有チャネルを介し送信に関連するアクションを調整し、同期モード、サポートしているプライオリティドリブンな帯域幅割当て、及び非同期モードを有してもよい。非同期モードは、超低電力処理をサポートすることが主として意図される。このモードでは、装置は時間の大部分をスリープ状態ですごし、スモールフォームファクタバッテリからでさえ長い動作寿命をもたらす可能性がある。装置は、それらのウェイクアップスケジュールに従って定期的に媒体に聴取する。
【０００６】
Ａ．Ｅｌ−Ｈｏｉｙｄｉらによる“ＷｉｓｅＭＡＣ，ａｎ  Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ＭＡＣ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＷｉｓｅＮＥＴ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”，ＳｅｎＳｙｓ‘０３，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ５−７，１００３，Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳＡは、アクティビティの確認のため媒体を定期的にサンプリングすることからなる受信側のプリアンブルサンプリングについて記載する。ここでは、媒体のサンプリングは、変調シンボルの期間などの短時間に無線チャネルを聴取することを意味することが意図される。ネットワークでは、すべてのノードは、実際のトラフィックから独立して同じ一定の期間によって媒体をサンプリングする。それらの相対的なサンプリングスケジュールオフセットは独立している。媒体がビジー状態であると判明した場合、受信機は、データ受信まで又は媒体が再びアイドル状態になるまで、聴取し続ける。送信機では、メッセージのデータ部分が到着すると受信機がウェイク状態になることを保障するため、延長されたプリアンブル期間がすべてのメッセージの前方で送信される。プリアンブルは、送信と受信の双方において電力消費オーバヘッドを招く。このオーバヘッドを最小限にするため、センサノードは、それらの直接的な近傍とそれら自身とのサンプリングスケジュールの間のオフセットを知る。デスティネーションのサンプリングスケジュールを知ると、センサノードは、最小化された長さのプリアンブルによって適切なタイミングでメッセージを送信する。
【０００７】
しかしながら、低電力で低デューティサイクルのネットワークでは、典型的には、大部分の装置は自らの時間の大部分を受信に費やし、時々しか送信しない。受信機は、送信されるかプリアンブルを聴取するのに確実に十分な頻度で聴取する必要がある。受信アイドル聴取時間を低減することが、バッテリ寿命にとって重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、特に非同期動作モードにおいて受信機に電力効率的な改良された送信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、請求項１，７に記載の装置、請求項１０に記載の方法、請求項１１に記載のコンピュータプログラム及び請求項１３に記載のシステムによって達成される。
【００１０】
送信機は、各情報が所定の情報（プリアンブルなど）に後続するニアコンスタント情報シーケンス（ウェイクアップパケット（ＷＵＰ）のシーケンスなど）を送信できる。当該情報は、ウェイアップに固有のものである必要はない。ユニキャストデータについて、データパケットを繰り返し送信することはより容易である。ＷＵＰパケットはしばしば良好であり、アプリケーションデータを含まないときに小さくすることが可能であるという効果を有する。受信機は、極めて短時間の間に所定の情報をチェックすることができ、所定の情報が検出された場合、受信機は、オンされ続け、ウェイクアップ情報全体を聴取する。そうでなく所定の情報が検出されない場合、受信機は、第１のチェックがウェイクアップ情報期間中に又は２つのウェイクアップメッセージの間のギャップ（聴取スロットなど）の期間中に実行された場合にプリアンブルを検出するため、短い時間後に当該チェックを繰り返す。
【００１１】
従って、非常に低い電力消費が、受信機又は受信ノードが可能な最小の“受信機オン”時間を用いて、他のノードがウェイクアップしようとしているかチェックすることを可能にする機構を構成することによって実現可能である。これを実現するため、送信機又は送信ノードは、ウェイクアップメッセージのニアコンスタントシーケンスを送信してもよい。実際、受信機がそれがウェイクしていることをアクノリッジすることを可能にするため、ウェイクアップメッセージが、それらの間で小さな遅延しか有さなくすることができる。メッセージ全体が受信されるまで十分長く待機するより、所定の情報（メッセージのスタートのプリアンブル又は同期シーケンスなど）の有無をチェックすることははるかに速い。送信機は、ウェイクアップコマンドシーケンスの間にオンされ、ウェイクアップコマンドを検出しない受信機が、所定の第２期間後に２回目の再トライをする場合にプリアンブルの検出に確実に成功できるように、ウェイクアップメッセージの間のギャップの最大長にプラスしてウェイクアップ情報自体の最大長より大きな長さの延長されたプリアンブルシーケンスとして所定の情報を送信してもよい。このアプローチは、ウェイクアップスケジュールの１サイクル内の“ダブルウェイクアップ”とみなすことができる。
【００１２】
プリアンブルを迅速にチェックするために２回ウェイクアップすることは、ウェイクアップを１回して、メッセージ全体の期間中に聴取することより実質的に効率的であることがわかる。
【００１３】
第１の態様によると、所定の第３期間（すなわち、ダブルウェイクアップの第２ウェイクアップ期間）は、所定の第１期間と実質的に同じ長さを有する。この手段は、ウェイクアップメッセージが送信されない場合、受信電力が中間的なスリープ期間において平均化される、２つのウェイクアップチェックについて求められるものになるという効果を提供する。
【００１４】
第１の態様と組み合わせ可能な第２の態様によると、所定の第１期間から第３期間までの少なくとも１つをカウントするため、少なくとも１つのタイマーが備えられてもよい。タイマー又はタイマー機能を備えることによって、システムをフレキシブルに維持するため、所定の期間が容易に設定及び修正可能である。
【００１５】
第１及び第２の態様の何れか１つと組み合わせ可能な第３の態様によると、検出手段は、データ送信が意図される受信機を示す所定の情報の後に送信される情報を検出するよう構成されてもよい。これにより、選択的な送信が実現可能であり、それが受信機を意図するものでない場合、関連するペイロード部分の受信が抑制できる。提案された解決手段はまた、直接送信されるデータにより利用可能であり、何れの特定のウェイクアップ情報も所定の情報（プリアンブルなど）に続かないことに留意されたい。
【００１６】
第１〜第３の態様の何れか１つと組み合わせ可能な第４の態様によると、所定の第２期間の長さはウェイクアップ情報の長さと実質的に同じである。これは、受信機がプリアンブルを検出した場合、より長いプリアンブルが使用される場合により小さな遅延で“準備”メッセージを送信可能であるという効果を提供する。
【００１７】
第１〜第４の態様の何れか１つと組み合わせ可能な第５の態様によると、検出手段は、受信エネルギーのレベルをチェックすることによって、受信信号を検出するよう構成されてもよい。これにより、受信機におけるエネルギー消費は、受信機が信号を実際に受信したときに限ってダブルウェイクアップ処理を開始することによってさらに低減可能である。複数のエネルギーレベルチェックが必要であったとしても、第１エネルギーチェックが２つのウェイクアップフレームの間のギャップの瞬間に実行されてもよいため、各チェックは、チャネル上にエネルギーがない場合には、通常よりもはるかに迅速に中止可能である。プリアンブルチェックは、プリアンブルが確実に検出可能になる前に少数の物理レイヤシンボル（おそらく２〜４）を取得する。
【００１８】
本装置が何れかのタイプのデータパケットのための受信機又は送受信機において提供されてもよく、個々のハードウェアコンポーネントを備えた個別のハードウェア回路、集積チップ、チップモジュール構成、又はメモリに格納され、コンピュータ可読媒体に記述され、若しくはインターネットなどのネットワークからダウンロードされるソフトウェアルーチン又はプログラムにより制御される信号処理装置又はチップとして実現されてもよい。
【００１９】
さらなる効果的な実施例が以下に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、ＢＣＣシステムの概略的な電極構成を示す。
【図２】図２は、第１実施例による受信機の概略的なブロック図を示す。
【図３】図３は、第２実施例によるウェイクアップ制御処理の概略的なフロー図を示す。
【図４】図４Ａ〜４Ｃは、これらの実施例による送信機と受信機との間の送信及び電力使用を示す一例となる図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の各種実施例は、ＢＡＮにおける非同期送信のための送信機と受信機との処理に基づき説明される。しかしながら、実施例に関連して後述される詳細は、人体表面通信と人体内部通信との双方に適用可能であることに留意されたい。もちろん、本発明はまた、説明される特定のアプリケーションに関連しない他のタイプの通信に適用可能である。
【００２２】
以下の実施例によると、低受信電力消費は、他のノードが受信機をウェイクアップしようとしているか確認するのに必要とされる“受信機オン”時間を最小化することによって実現可能である。これは、送信ノード（図１の送信機１００など）にウェイクアップメッセージのニアコンスタントシーケンス（ＷＵＰなど）を送信させることによって実現可能である。実際、受信ノード（受信機２００など）がそれがアウェイクであることを承認することを可能にするため、ウェイクアップメッセージは、それらの間に小さな遅延を有する必要がある。プリアンブル（すなわち、メッセージのスタートにおける同期シーケンス）の有無をチェックすることは、ウェイクアップメッセージ全体の受信を十分長く待機するよりはるかに速いことがわかっている。実施例では、ウェイクアップメッセージ又はコマンドのシーケンス中にオンされ、ウェイクアップコマンドを検出しない受信機が、設定されたインターバル後の２回目に再トライした場合にプリアンブルの検出に成功することを確実にすることが可能となるように、送信ノードは、ウェイクアップメッセージの間のギャップの最大長に加えて、ウェイクアップメッセージコンテンツの最大長より長い長さの延長されたプリアンブルシーケンスを送信する。
【００２３】
図２は、提案されるウェイクアップ制御処理に利用される受信処理ブロックの概略的なブロック図を示す。本発明に関連しない他の部分又はブロックは簡単化のため省略されていることに留意されたい。
【００２４】
通信信号又はデータは、ＢＡＮから送受信機（ＴＲＸ）２２０を介し送受信され、関連する通信プロトコルに従って通信信号又はデータを処理及び生成するため、シグナリング制御機能又は回路（ＳＣ）２３０が送受信機２２０に接続される。さらに、検出機能又は回路（Ｄ）２４０が、ウェイクアップメッセージの受信を示す何れか所定の情報の受信に関してＴＲＸ２２０の出力をチェックするため設けられる。本実施例では、この所定の情報は、何れかのマッチング又は相関処理によって検出可能な所定のプリアンブルシーケンスを有する。検出回路２４０の検出結果は、パワーセービングなどのため、ＴＲＸ２２０のウェイクアップ処理を制御するウェイクアッププロセッサ、制御回路又はコントローラ（ＷＵＣ）２５０に供給されるか、又はこれらによりアクセス可能である。ウェイクアップコントローラは、メモリ（図示せず）に格納されているソフトウェアルーチンにより制御される中央処理ユニットとして実現されてもよい。検出回路２４０は、別のエンティティとして設けられてもよいし、又はウェイクアップコントローラ２５０の一体化された機能であってもよい。
【００２５】
ウェイクアップコントローラ２５０は、ウェイクアップスケジュールと検出回路２４０から取得された検出結果とに応答して、アクティブ状態（ウェイク状態）と非アクティブ状態（スリープ状態）との間でＴＲＸ２２０の少なくとも受信部をスイッチする。さらに、ウェイクアップコントローラ２５０には、第１及び第２タイマー機能又は回路（Ｔ１，Ｔ２）２５２，２５４によりそれぞれ生成されるタイミング信号ｔ１，ｔ２が提供されてもよく、第１タイミング信号ｔ１は、所定のプリアンブルシーケンスが受信中であるかチェックするのに用いられる短いウェイクアップ期間を規定し、第２タイミング信号ｔ２は、ＴＲＸ２２０のパワー消費を最小限にするため、短いウェイクアップ期間に直接続く所定のスリープ期間を規定する。タイマー回路２５２，２５４は、ウェイクアップ及びスリープ期間を変更するため制御可能であり、及び／又は要求されるカウント機能を提供する単一のタイマー回路として構成されてもよい。さらに、それらは、ウェイクアップコントローラ２５０の処理を制御するのに用いられるソフトウェアルーチンとして実現されてもよい。
【００２６】
第１実施例では、ウェイクアップコントローラ２５０は、制御信号ｃによって第２タイマー回路２５４のスタートを制御する。
【００２７】
以下において、ウェイクアップコントローラ２５０によるダブルウェイクアップ制御がより詳細に説明される。
【００２８】
関係するＢＡＮ送信機の送信機は、ウェイクアップメッセージ（ＷＵＰなど）のニアコンスタントシーケンスを送信する。各ウェイクアップメッセージはプリアンブルが先行する。ウェイクアップスケジュールに基づき、ウェイクアップコントローラ２５０は、ＴＲＸ２２０の受信機又は受信処理をアクティブ化し、第１タイマー回路２５２のタイマー処理をトリガする。従って、検出回路２４０は、第１タイマー２５２によりカウントされる短期間に受信信号のプリアンブルをチェックする。検出回路２４０がプリアンブルが検出されたことを示す場合、ウェイクアップコントローラ２５０は、ウェイクアップメッセージ全体を聴取するため、ＴＲＸ２２０の受信のオンの維持を制御する。
【００２９】
他方、検出回路２４０が受信信号にプリアンブルを検出しなかった場合、ウェイクアッププロセッサ２５０は、ＴＲＸ２２０の受信機を非アクティブ化し、第１タイマー回路２５２によりカウントされ、第１タイミング信号ｔ１により通知される最初の期間の終了直後、中間的なスリープ期間のカウントをスタートするため制御信号ｃにより第２タイマー回路２５４を制御する。（第２タイミング信号ｔ２により通知される）中間的なスリープ期間の終了直後、ウェイクアップコントローラ２５０は、受信機を再アクティブ化し、ウェイクアップメッセージペイロード中又は２つのウェイクアップメッセージの間の聴取スロット中に第１チェックが実行された場合にプリアンブルを検出するため、以降の短時間にプリアンブルチェックを繰り返すため、第３タイマー処理を開始する（例えば、第１タイマー回路２５２又はさらなる第３タイマー回路（図示せず）によって再び）。
【００３０】
送信機（図１の送信機１００など）の送信スケジュールは、プリアンブルの長さが何れかの中間ギャップ（聴取スロットなど）の最大長に加えてウェイクアップメッセージの最大長と同じになるよう設定可能である。
【００３１】
ウェイクアップメッセージが送信されないとき、受信電力は、中間のスリープ期間において平均化される上記のダブルウェイクアップチェックに必要とされるものまで低減される。
【００３２】
もちろん、プロアンブルが検出回路２４０により検出された場合、ＴＲＸ２２０の受信機は、ウェイクアップメッセージが受信されるまでアクティブ化され続ける。これは、典型的には、低デューティサイクルネットワークにおいて少ないパーセンテージのケースについてにしか発生せず、少なくともＭＡＣプロトコルが他のノードのウェイクアップサイクルを追跡するための機構を有することによるものでない。
【００３３】
検出回路２４０に受信チャネル上のＲＦエネルギーの有無をチェックさせることによって、さらなるパワーセービングが可能であることに留意すべきである。これは、プリアンブルを聴取するよりはるかに迅速に実行可能であり、電力消費のさらなる低減を導く。すなわち、チャネル上にエネルギーが名井場合、ウェイクアップコントローラ２５０は、ウェイクアップ処理を開始する必要がなく、何れも送信していない。にもかかわらず、ウェイクアップコントローラは、第１ウェイクアップ期間が２つのウェイクアップコマンドの間のギャップに入る場合、“ダブルウェイクアップ”制御を実行する必要が依然としてあり、この間の短期間において、チャネル上にエネルギーはない。
【００３４】
図３は、第２実施例によるウェイクアップ制御処理の概略的なフロー図を示す。当該処理は、図２のウェイクアップコントローラ２５０において実現されてもよい。
【００３５】
図３の処理は、ウェイクアップスケジュールのすべてのサイクル期間中に生成される可能性のあるウェイクアップトリガによって開始又はトリガされる。
【００３６】
ステップＳ１０１において、受信機は、アクティブ化又はウェイクアップされ、ウェイクアップメッセージ又はコマンドのプリアンブルのチェックが、プリアンブルを検出するのに十分な短期間の間に実行される。ステップＳ１０２において、プリアンブルが短いチェック期間中に検出されたかチェックされる。
【００３７】
ステップＳ１０２において、プリアンブルが検出されなかったと判断された場合、当該処理はステップＳ１０３に続き、受信機がオフされる。その後、ステップＳ１０４において、送信された場合、プリアンブルが当該待機期間後に受信されることを保障するため、所定の長さを有する中間的な待機期間が導入される。従って、以降のステップＳ１０５において、受信機は、２回目にプリアンブルをチェックするため、短期間の間に再アクティブ化又は再ウェイクアップされる。ステップＳ１０６において、プリアンブルが検出されたかチェックされる。再びプリアンブルが検出されなかった場合、受信機は、ステップＳ１０７においてオフされ、当該処理はここで終了する。ウェイクアップスケジュールの次のサイクルにおいて、当該処理はウェイクアップトリガにより再び開始されてもよい。
【００３８】
ステップＳ１０２又はＳ１０６において、１回目又は２回目の短いウェイクアップ期間においてプリアンブルが検出されたと判断された場合、当該処理はステップＳ１０８に移行し、受信機は、以降に送信されるウェイクアップ情報（ＷＵＰなど）を受信するためアクティブ化され続ける。その後、ステップＳ１０９において、通知されたデータ送信が当該受信機に対して意図され、データが当該ノードにおける処理のため利用可能であるかチェックされる。そうでない場合、当該処理は、ステップＳ１０７に移行し、受信機はオフされる。
【００３９】
Ｓ１０９において、通知されたデータ送信が当該受信機に対して意図されたものであると判断された場合、当該処理はステップＳ１１０に続き、データ送信を通知した送信機に受信準備が通知される。その後、ステップＳ１１１において、データ受信処理が開始される。最終的に、当該処理はステップＳ１０７に移行し、受信機がオフされる。
【００４０】
図４Ａ〜４Ｃは、異なるシナリオにおける上記実施例による送信機（Ｔｘ）と受信機（Ｒｘ）との間の送信及び電力使用を示す一例となる図を示す。これらの図の上方部分は送信機から受信される信号シーケンスを示し、下方部分のバーは受信機のウェイク状態期間を示す。下方への矢印は受信機によるデータ受信を示し、上方への矢印は受信機から送信機へのデータ送信を示す。
【００４１】
これらの例では、２つの短いウェイクアップ期間ＴＲＸＰＲＥが単に０．９３ｍｓに設定され、中間のスリープ期間が、典型的な低パワーレシオ技術の数字による物理レイヤ（ＰＨＹ）の仕様に対応するＷＵＰの長さＴＷＵＰ＝５．８ｍｓにほぼ設定された。ウェイクアップサイクルＴＷＵＣ＝２ｓを仮定すると、これは、０．０９％のアイドル受信電力レシオを導く。もちろん、他の長さもまた利用可能であり、本実施例はこれらの数字に限定されるものでない。
【００４２】
図４Ａの図は、通知されたデータ送信が本実施例の受信機に対して意図されたものでなく、他の何れかのノードに対して意図されたものであり、この結果、データ受信が開始されないシナリオに関する。受信機において第１の短いウェイクアップ期間がアクティブ化されると、送信機はＷＵＰを送信し、プリアンブルは検出されない。従って、受信機は、期間ＴＷＵＰにおいて中間的なスリープ状態に設定され、その後に第２のウェイクアップ期間が開始される。中間的なスリープ期間がＷＵＰ長に対応するという事実のため、第２ウェイクアップ期間はプリアンブル送信期間に一致することになる。この結果、プリアンブルのための簡単なチェックは肯定的であるとわかり、ＷＵＰ受信が直接的にアクティブ化され、ＷＵＰ全体が受信されるまで継続される（フレームの始めの長さフィールドの有無によって）。従って、受信機が当該シナリオにおいて第２ウェイクアップ期間中にオンされる平均時間は、トータルで１．５×ＴＷＵＰである。ベストケースは、それがちょうどウェイクアップされ、ＴＷＵＰの間にオンされ続け、ワーストケースは、プリアンブルのちょうどスタート時にオンされ、２×ＴＷＵＰの間にオンされる必要がある。ＴＷＵＰと２×ＴＷＵＰとの平均は１．５×ＴＷＵＰである。通知されたデータ送信が当該受信機又はノードに対して意図されたものでないことが検出されると、受信機は非アクティブ化され、ＴＷＵＣ後の次のウェイクアップサイクルのスタート時に再び当該処理がスタートする。
【００４３】
図４Ｂの図は、進捗中又は係属中のデータ送信がなく、送信機がサイレント状態であるシナリオに関する。この結果、第１の短いウェイクアップ期間が受信機においてアクティブ化されると、プリアンブルは検出されない。従って、受信機がＴＷＵＰの期間において中間的なスリープ状態に設定され、その後、第２ウェイクアップ期間がスタートされる。再び、プリアンブルは検出できず、受信機は、第２の短いウェイクアップ期間ＴＲＸＰＲＥの後に次にスケジューリングされるウェイクアップ処理まで非アクティブ化される。この結果、トータルのウェイクアップ期間は２×ＴＲＸＰＲＥまでしか到達しない。このシナリオは超低電力装置について最も一般的なケースであることが仮定される。
【００４４】
図４Ｃの図は、通知されたデータ送信が本実施例の受信機に対して意図されたものであり、このため、データ受信が開始されるべきであるシナリオに関する。第１の短いウェイクアップ期間が受信機においてアクティブ化されると、送信機は再びＷＵＰを送信し、この結果、プリアンブルは検出されない。従って、受信機は、ＴＷＵＰの間に中間的なスリープ状態に設定され、その後、第２ウェイクアップ期間がスタートされる。中間的なスリープ期間がＷＵＰ長に対応するという事実のため、第２ウェイクアップ期間はプリアンブル送信期間に一致し、プリアンブルが検出可能である。この結果、ＷＵＰ受信は、ＷＵＰ全体が受信されるまで再びアクティブ化される。通知されたデータ送信が当該受信機又はノードに対して意図されていることが検出されると、送受信機はアクティブ状態に維持され、受信準備が、例えば、ＲＥＡＤＹメッセージなどによって、受信機によって送信機に通知される。これに応答して、送信機は利用可能なデータを送信し、受信完了後、データが正しく受信された場合には、受信機はアクノリッジメント（ＡＣＫ）により応答する。受信機は、後続するさらなるデータがなくなるまでアクティブ状態に維持される。その後、受信機は再び非アクティブ化され、ウェイクアップ処理が、ＴＷＵＰ後の次のウェイクアップサイクルのスタートによって再スタートされる。
【００４５】
しかしながら、上述したウェイクアップ処理とコントローラとは、受信機がウェイクアップ制御機能により非同期動作モードにおいて動作する何れかの送信システムにおいて適用可能であることに留意されたい。さらに、上記実施例では、データは、先行するウェイクアップ情報なしに直接送信されてもよい。その後、検出されたウェイクアップ信号が関係する受信機に関するものであるかの質問は、データ自体に基づき決定可能である。上記実施例の具体的な実現形態は、ＢＡＮにおける通信であり、またスポーツパフォーマンスモニタリング、バイタルサインモニタリング、病気モニタリング又は体内／体表面センサ／投薬システムなどを含む、医療インプラントと外部装置との間の通信である。
【００４６】
概略すると、本発明は、ウェイクアップコマンドシーケンス中にオンされ、ウェイクアップコマンドを検出しない受信機が、設定された間隔後に２回目に再トライする場合、プリアンブルの検出に確実に成功できるように、送信機が、ウェイクアップメッセージ間のギャップの最大長にプラスしてウェイクアップメッセージ自体の最大長より大きな長さの延長されたプリアンブルシーケンスを送信する、非同期動作モードにおける受信を制御する装置、方法及びコンピュータプログラムに関する。
【００４７】
本発明が図面及び上述の説明により図示及び詳述されたが、このような図示及び説明は、例示的なものであり、限定的なものでないとみなされるべきである。本発明は、開示された実施例に限定されるものでない。本開示を参照することから、他の改良が当業者に明らかであろう。このような改良は、当該技術において既知であり、上述された特徴の代わりに又は加えて利用可能な他の特徴に関するものであってもよい。
【００４８】
開示された実施例の変形は、図面、開示及び添付した請求項から当業者により理解及び実現可能である。請求項において、“有する”という用語は他の要素又はステップを排除するものでなく、不定冠詞“ある”は複数の要素又はステップを排除するものでない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、対応するソフトウェアルーチンに基づき図３に関して説明されたようなウェイクアップ処理の機能を少なくとも実現するものであってもよい。コンピュータプログラムは、他のハードウェアの一部として又は一緒になって供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体に格納／配布されてもよいが、またインターネットや他の有線若しくは無線通信システムなどを介し他の形態により配布されてもよい。特定の手段が互いに異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に利用可能でないことを示すものでない。請求項における何れかの参照符号は、その範囲を限定するものとして解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）定期的に発生する時間間隔の間に信号検出を実行するため、受信機を定期的にアクティブ化するウェイクアップコントローラを有する装置であって、
検出手段は、所定の情報が前記受信機により受信された信号に含まれているか検出し、前記所定の情報は、前記所定の情報に後続するデータパケットであって、前記データパケットは前記データパケットと以降のデータパケットに先行する前記所定の情報との間の送信ギャップに先行するデータパケットのシーケンスにおいてデータ送信を通知するのに利用され、前記所定の情報は、データパケットによりカバーされる最大時間スパンより大きな時間スパンと前記データパケットに先行する前記送信ギャップとをカバーし、
ｂ）前記ウェイクアップコントローラは、前記信号検出を実行するための定期的な時間間隔における１回目に所定の第１期間の間に前記受信機をアクティブ化し、前記検出手段が前記所定の第１期間に前記所定の情報を検出しなかった場合、前記所定の第１期間の直後の所定の第２期間の間に前記受信機を非アクティブ化し、前記信号検出を実行するための同一の前記定期的な時間間隔における２回目に前記所定の第２期間の直後の所定の第３期間の間に前記受信機を再アクティブ化するよう構成され、
ｃ）前記受信機が前記データパケットのシーケンスを受信したが、前記検出手段が前記所定の第１期間において前記所定の情報を検出しなかった場合、前記所定の第２期間は前記所定の情報が前記所定の第３期間に属することを保障するよう選択される装置。
【請求項２】
前記所定の第３期間は、前記所定の第１期間と実質的に同じ長さを有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記所定の第１期間から第３期間の少なくとも１つをカウントする少なくとも１つのタイマーをさらに有する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記所定の情報の後にデータパケットにおいて送信され、前記データ送信が意図される受信機を示すウェイクアップ情報を検出するよう構成される、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記所定の第２期間の長さは、前記ウェイクアップ情報を有するデータパケットによりカバーされる時間スパンの長さと実質的に同じである、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記検出手段は、受信エネルギーのレベルをチェックすることによって、前記受信された信号を検出するよう構成される、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記所定の情報は、プリアンブルシーケンスを有する、請求項１記載の装置。
【請求項８】
非同期受信モードにおいて動作する受信機にデータ送信を通知するための所定の情報を送信する装置であって、
当該装置は、データ送信が意図される受信機を示すウェイクアップ情報を有するデータパケットであって、前記所定の情報の直後に後続し、前記データパケットと以降のデータパケットの直前に先行する前記所定の情報との間の送信ギャップに後続するデータパケットのシーケンスを送信するよう構成され、
前記所定の情報は、データパケットによりカバーされる最大時間スパンより大きな時間スパンと前記データパケットに後続する前記送信ギャップとをカバーする装置。
【請求項９】
前記所定の情報は、プリアンブルシーケンスを有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
ａ）定期的に発生する時間間隔の間に信号検出を実行するため、受信処理を定期的にアクティブ化するステップを有する方法であって、
前記受信処理により受信される信号に所定の情報が含まれているか検出され、
前記所定の情報は、データパケットが前記所定の情報に後続し、前記データパケットと以降のデータパケットに先行する前記所定の情報との間の送信ギャップに後続するデータパケットのシーケンスによりデータ送信を通知するのに利用され、
前記所定の情報は、データパケットによりカバーされた最大時間スパンより大きな時間スパンと、前記データパケットに後続する前記送信ギャップとをカバーし、
前記信号検出を定期的な時間間隔により実行することは、
ａ１）前記信号検出を実行するための定期的な時間間隔において１回目に所定の第１期間の間に前記受信機をアクティブ化し、前記所定の情報が前記所定の第１期間において検出されなかった場合、
ａ２）前記所定の第１期間の直後の所定の第２期間の間に前記受信処理を非アクティブ化し、
ａ３）前記信号検出を実行するための前記定期的な時間間隔において２回目に前記所定の第２期間の直後の所定の第３期間の間に前記受信処理を再アクティブ化し、
これにより、前記受信処理が前記データパケットのシーケンスを受信したが、前記所定の情報が前記所定の第１期間において検出されなかった場合、前記所定の情報が前記所定の第３期間に属することを保障するよう前記所定の第２期間が選択される、
ことを含む方法。
【請求項１１】
計算装置上に実行されると、請求項１０記載の方法のステップを生成するよう構成されるコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１２】
ボディエリアネットワークの受信機であって、当該受信機は請求項１記載の装置を有する受信機。
【請求項１３】
請求項１記載の少なくとも１つの装置と請求項８記載の少なくとも１つの装置とを有するシステム。
【国際調査報告】
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