(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、第2のワイヤレス通信デバイスから第1のトーンを含むディスカバリブロードキャストを受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な前記第1のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記予約されたタイムスロット中の前記第2のワイヤレス通信デバイスからの前記第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、第2のトーンを選択するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記第2のトーンを使用して、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第2のワイヤレス通信デバイスから、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンを含む関連付けデータを送信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数のトーンの中から選択された接続識別子を確認する肯定応答を受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記選択された接続識別子を使用してデータパケットを送信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第2のワイヤレス通信デバイスから、データ送信のための接続識別子としての前記第1のワイヤレス通信デバイスにおける選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンとは異なる、前記第2のワイヤレス通信デバイスに使用可能なトーンのセットを受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、トーンの前記セットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を開始するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で送信される1つまたは複数のディスカバリブロードキャストを監視するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能である関連付けデータ内で識別される1つまたは複数のトーンから、前記1つまたは複数の監視されるディスカバリブロードキャストからの占有されるトーンを除外するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記第1のトーンは、前記予約されたタイムスロット中に使用中ではない前記データフレームのデータ転送部分中に使用される接続識別子を含み、前記データ転送部分は、前記データフレームの前記予約されたタイムスロットの前に発生し、
前記第2のトーンは、複数の使用可能なトークンの中からランダムに選択される
請求項1に記載の方法。
【請求項７】
第1のワイヤレス通信デバイスによって、第1のトーンを含む、第1の関連付け要求のために使用され得る1つまたは複数のトーンをディスカバリブロードキャスト内に含めるステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記1つまたは複数のトーンを含む前記ディスカバリブロードキャストをブロードキャストするステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な前記第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に前記第1の関連付け要求を受信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用して前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するステップと
を含む方法。
【請求項８】
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第2のワイヤレス通信デバイスから、前記第2のワイヤレス通信デバイスとのデータ送信のための接続識別子としての選択のための1つまたは複数の使用可能なトーンを含む関連付けデータを受信するステップと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で送信される1つまたは複数のブロードキャストを監視するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、接続識別子としての選択のために識別された1つまたは複数の使用可能なトーンを、前記監視されたブロードキャストのうちの1つまたは複数内で使用されるすべてのトーンに対して比較するステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、トーンが前記1つまたは複数の監視されたブロードキャスト内で使用される前記トーンのいずれとも一致しないことに応答して、前記1つまたは複数の使用可能なトーンの中から選択された接続識別子として前記トーンを受け入れるステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記選択された接続識別子を確認する肯定応答を送信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第2のワイヤレス通信デバイスから、前記選択された接続識別子を使用してデータパケットを受信するステップと
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記関連付けデータ内で識別される前記1つまたは複数の使用可能なトークンの中からの前記トーンのすべてを、前記トーンが前記1つまたは複数の監視されるブロードキャスト内で使用される前記トーンのいずれかと一致することに応答して、否定するステップと、
前記比較の結果に基づいて、前記第1のワイヤレス通信デバイスに使用可能なトーンのセットを生成するステップであって、トーンの前記セットは、前記1つまたは複数の使用可能なトーンとは異なる、生成するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記第2のワイヤレス通信デバイスへ、トーンの前記生成されたセットを送信するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第2のワイヤレス通信デバイスから、トーンの前記セットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む関連付け要求を受信するステップと
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記第1のトーンは、前記予約されたタイムスロット中に使用中ではない、前記データフレームのデータ転送部分中に前記第1のワイヤレス通信デバイスとともに使用される接続識別子を含み、前記データ転送部分は、前記データフレームの前記予約されたタイムスロットの前に発生し、
前記第2のトーンは、複数のトーンの中からランダムに選択される
請求項7に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1の関連付け要求を受信する前記ステップは、複数の第2のワイヤレス通信デバイスから複数の第1の関連付け要求を受信するステップを含み、
前記第1の応答を送信する前記ステップは、前記複数の第2のワイヤレス通信デバイスに複数の第1の応答を送信するステップを含み、
前記第2のトーンを使用して前記第2の関連付け要求を受信する前記ステップは、複数のトーンの中からランダムに選択されるトーンをそれぞれ使用する、複数の第2の関連付け要求を受信するステップを含み、前記方法は、
前記第1のワイヤレス通信デバイスによって、前記複数の第2のワイヤレス通信デバイスの中からの前記第2のワイヤレス通信デバイスによって使用される前記第2のトーンを選択するステップと、
前記第1のワイヤレス通信デバイスから前記選択された第2のワイヤレス通信デバイスへ、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信するステップと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項１４】
ワイヤレス通信デバイスから第1のトーンを含むディスカバリブロードキャストを受信するように、かつ
前記ワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な前記第1のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するように構成されたトランシーバと、
前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中の前記ワイヤレス通信デバイスからの前記第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、第2のトーンを選択するように構成されたプロセッサと
を含み、前記トランシーバは、前記ワイヤレス通信デバイスへ、前記第2のトーンを使用して、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するようにさらに構成される
装置。
【請求項１５】
前記トランシーバは、
前記ワイヤレス通信デバイスから、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を受信し、
前記ワイヤレス通信デバイスへ、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンを含む関連付けデータを送信する
ようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
【請求項１６】
前記トランシーバは、
前記ワイヤレス通信デバイスから、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数のトーンの中から選択された接続識別子を確認する肯定応答を受信し、
前記ワイヤレス通信デバイスへ、前記選択された接続識別子を使用してデータパケットを送信する
ようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
【請求項１７】
前記トランシーバは、前記ワイヤレス通信デバイスから、データ送信のための接続識別子としての前記プロセッサによる選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンとは異なる、前記ワイヤレス通信デバイスに使用可能なトーンのセットを受信するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、トーンの前記セットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を開始するようにさらに構成される
請求項14に記載の装置。
【請求項１８】
前記トランシーバは、前記装置の近傍内で送信される1つまたは複数のディスカバリブロードキャストを監視するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能である関連付けデータ内で識別される1つまたは複数のトーンから、前記1つまたは複数の監視されるディスカバリブロードキャストからの占有されるトーンを除外するようにさらに構成される
請求項14に記載の装置。
【請求項１９】
前記第1のトーンは、前記予約されたタイムスロット中に使用中ではない前記データフレームのデータ転送部分中に使用される接続識別子を含み、前記データ転送部分は、前記データフレームの前記予約されたタイムスロットの前に発生し、
前記第1の応答は、複数の使用可能なトーンを含み、
前記第2のトーンは、前記複数の使用可能なトーンの中からランダムに選択される
請求項14に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置は、すべてのインターネット(IoE)デバイスを含み、
前記ワイヤレス通信デバイスは、中継デバイスを含む
請求項14に記載の装置。
【請求項２１】
第1のトーンを含む、関連付け要求のために使用され得る1つまたは複数のトーンをディスカバリブロードキャスト内に含めるように構成されたプロセッサと、
前記1つまたは複数のトーンを含む前記ディスカバリブロードキャストをブロードキャストするように、かつ
ワイヤレス通信デバイスから、前記関連付け要求のために使用可能な前記第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信するように構成されたトランシーバと、
を含み、
前記プロセッサは、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第1の関連付け要求に対する第1の応答を生成するようにさらに構成され、
前記トランシーバは、前記ワイヤレス通信デバイスへ、前記第1の応答を送信し、前記ワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用して前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するようにさらに構成される
装置。
【請求項２２】
前記トランシーバは、
前記ワイヤレス通信デバイスへ、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信し、
前記ワイヤレス通信デバイスから、前記ワイヤレス通信デバイスとのデータ送信のための接続識別子としての選択のための1つまたは複数の使用可能なトーンを含む関連付けデータを受信する
ようにさらに構成される、請求項21に記載の装置。
【請求項２３】
前記トランシーバは、前記装置の近傍内で送信される1つまたは複数のブロードキャストを監視するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、接続識別子としての選択のために識別された1つまたは複数の使用可能なトーンを、前記監視されたブロードキャストのうちの1つまたは複数内で使用されるすべてのトーンに対して比較するようにさらに構成される
請求項22に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、トーンが前記1つまたは複数の監視されたブロードキャスト内で使用される前記トーンのいずれとも一致しないことに応答して、前記1つまたは複数の使用可能なトーンの中から選択された接続識別子として前記トーンを受け入れるようにさらに構成され、
前記トランシーバは、
前記ワイヤレス通信デバイスへ、前記選択された接続識別子を確認する肯定応答を送信し、
前記ワイヤレス通信デバイスから、前記選択された接続識別子を使用してデータパケットを受信する
ようにさらに構成される、請求項23に記載の装置。
【請求項２５】
前記プロセッサは、
前記関連付けデータ内で識別される前記1つまたは複数の使用可能なトーンの中からの前記トーンのすべてを、前記トーンが前記1つまたは複数の監視されるブロードキャスト内で使用される前記トーンのいずれとも一致しないことに応答して、否定し、
前記比較の結果に基づいて、前記装置に使用可能なトーンのセットを生成し、トーンの前記セットは、前記1つまたは複数の使用可能なトーンとは異なる
ようにさらに構成され、前記トランシーバは、
前記ワイヤレス通信デバイスへ、トーンの前記生成されたセットを送信し、
前記ワイヤレス通信デバイスから、トーンの前記セットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む関連付け要求を受信する
ようにさらに構成される、請求項23に記載の装置。
【請求項２６】
前記第1のトーンは、前記予約されたタイムスロット中に使用中ではない、前記データフレームのデータ転送部分中に前記装置とともに使用される接続識別子を含み、前記データ転送部分は、前記データフレームの前記予約されたタイムスロットの前に発生し、
前記第2のトーンは、複数のトーンの中からランダムに選択され、
前記装置は、中継デバイスを含み、前記ワイヤレス通信デバイスは、すべてのインターネット(IoE)デバイスを含む
請求項21に記載の装置。
【請求項２７】
前記第1の関連付け要求の前記受信は、複数のワイヤレス通信デバイスから複数の第1の関連付け要求を受信することを含み、
前記第1の応答の前記送信は、前記複数のワイヤレス通信デバイスに複数の第1の応答を送信することを含み、
前記第2のトーンを使用する前記第2の関連付け要求の前記受信は、複数のトーンの中からランダムに選択されるトーンをそれぞれ使用する、複数の第2の関連付け要求を受信することを含み、
前記プロセッサは、前記複数のワイヤレス通信デバイスの中からの前記ワイヤレス通信デバイスによって使用される前記第2のトーンを選択するように構成され、
前記トランシーバは、前記選択されたワイヤレス通信デバイスへ、前記データフレームの前記予約されたタイムスロット中に前記第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信するようにさらに構成される
請求項21に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、下にその全体が完全に示されているかのように、すべての適用可能な目的に関して、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている、2016年3月10日に出願した米国特許非仮出願第15/066,625号の優先権と、2015年9月11日に出願した米国特許仮出願第62/217,422号ならびに2015年3月13日に出願した米国特許仮出願第62/132,665号の利益とを主張するものである。
【０００２】
本明細書で議論される技術は、全般的にはワイヤレス通信システムに関し、より具体的には、すべてのインターネット(「IoE:Internet of Everything」)デバイスおよび1つまたは複数の複数の中継デバイスの間の分散リンクが可能な他のワイヤレス通信デバイスによる中継デバイス関連付けに関する。ある種の実施形態は、明示的なリソース予約方式を伴わず、IoEデバイスが潜在的な中継器を発見することを可能にする低いエネルギーオーバーヘッドを有する通信(たとえば、中継プロトコル)を使用可能にし、提供し、基地局/ゲートウェイへの効率的なルートを有し、穏当なエネルギーオーバーヘッド特性および待ち時間特性を有する1つまたは複数のリンクを関連付け、確立するのにデバイスを使用するように構成され得る。
【背景技術】
【０００３】
他のデバイス、センサ、およびコンピュータシステムをリンクすることのできるデバイスが、ますます多数のデバイスまたは物体とともに組み込まれ続ける。これは、様々な有線および/またはワイヤレスの通信技術を使用できるIoEデバイスをもたらす可能性がある。統合のいくつかの例は、情報を取り込み、その情報が次いで中央サーバなどのリモートシステムに中継されるように、センサまたはメーターを統合するデバイスを含む。これは、スマートメータリング、温度監視、圧力監視、流量監視、在庫品監視、水位監視、機器監視、ヘルスケア監視、野生生物監視、気象事象および地質学事象の監視、フリートの管理および追跡、スマートシティ、スマート運転シナリオ、リモートセキュリティセンシング、物理アクセス制御、トランザクションベースの商用課金(business charging)、および他の応用例を含むことができる。
【０００４】
その性質を考えると、IoEデバイスは、通常、少量の電力を消費するように設計され、一般に低いコストを有する。たとえば、ガスメーター内に展開されるセンサ(「スマートメーター」をもたらす)は、交換または再充電(再充電が可能である場合)なしに数年もつと期待され得る。一部のIoEデバイスは、他のIoEデバイスより大幅に高い、基地局/ゲートウェイへの経路損を有する可能性がある。これは、深刻なシャドウイングおよび/またはデバイス配置(たとえば、ビルディングの地下室内のIoEデバイス)によって引き起こされる可能性がある。さらに、しばしば、IoEデバイスは、モビリティをほとんどまたは全く有しないと期待され、これは、より高い経路損を有するIoEデバイスが、その経路損から逃れられないことを意味する。これは、ネットワーク内の他のデバイスと比較した、対応するIoEデバイスの短縮されたバッテリ寿命をもたらし、頻繁なバッテリ交換を要求し、かつ/またはネットワーク性能を劣化させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第14/107,195号
【特許文献２】米国特許出願第14/107,221号
【特許文献３】米国特許仮出願第62/078,755号
【特許文献４】米国特許仮出願第62/078,711号
【特許文献５】米国特許出願第14/684,191号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下は、議論される技術の基本的な理解を提供するために本開示のいくつかの態様を要約する。この要約は、本開示のすべての企図される特徴の広い全体像ではなく、本開示の全態様の鍵となる要素または重要な要素を識別する意図も、本開示の任意またはすべての態様の範囲を区切る意図もない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の導入として、本開示の1つまたは複数の態様のいくつかの概念を要約の形で提示することである。
【０００７】
上記の問題に対処する1つの手法は、IoEデバイスが近くのデバイス(たとえば、より良い経路損得性および／またはより良い電力バジェット特性を有する別のIoEデバイスまたはユーザ機器)を介してアップリンクトラフィックを中継することを可能にすることである。制限された電力可用性に起因して、ほとんどのIoEデバイスは、ほとんどの時間にスリープモードである可能性が高い。IoEデバイスが、潜在的な中継デバイスを発見し、選択した後に、そのIoEデバイスは、潜在的な中継デバイスと関連付けることを試みる。しかしながら、IoEデバイスが、潜在的な中継デバイスとそれを用いて通信すべきリソースの予約されたセットを有しないという事実に起因して、問題が生じる可能性がある。その結果、IoEデバイスが、データ送信中の使用のためのリソースのセットに到達することを可能にする選択された中継デバイスに関連付けると同時に、そのような機能を実行するためにIoEデバイスに課せられる電力および待ち時間の量をそれでも制限する技法(すなわち、マルチラウンド競合解決手順)の余地がある。
【０００８】
本開示の一態様において、第1のワイヤレス通信デバイスから第2のワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するステップを含む方法が提供される。この方法は、第1のワイヤレス通信デバイスによって、予約されたタイムスロット中の第2のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、第2のトーンを選択するステップをさらに含む。この方法は、第1のワイヤレス通信デバイスから第2のワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するステップをさらに含む。
【０００９】
本開示の追加の態様において、第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信するステップを含む方法が提供される。この方法は、第1のワイヤレス通信デバイスから第2のワイヤレス通信デバイスへ、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信するステップをさらに含む。この方法は、第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用してデータフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するステップをさらに含む。
【００１０】
本開示の追加の態様において、ワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、第1のデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するように構成されたトランシーバを含む装置が提供される。この装置は、データフレームの予約されたタイムスロット中のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、第2のトーンを選択するように構成されたプロセッサをさらに含む。この装置は、トランシーバが、ワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するようにさらに構成されることをさらに含む。
【００１１】
本開示の追加の態様において、ワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信するように構成されたトランシーバを含む装置が提供される。この装置は、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を生成するように構成されたプロセッサをさらに含む。この装置は、トランシーバが、ワイヤレス通信デバイスへ、第1の応答を送信し、ワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用してデータフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するようにさらに構成されることをさらに含む。
【００１２】
本開示の追加の態様において、その上に記録されたプログラムコードを有するコンピュータ可読媒体が提供され、プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信させるためのコードを含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、予約されたタイムスロット中の第2のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、第2のトーンを選択させるためのコードをさらに含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信させるためのコードをさらに含む。
【００１３】
本開示の追加の態様において、その上に記録されたプログラムコードを有するコンピュータ可読媒体が提供され、プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信させるためのコードを含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信させるためのコードをさらに含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用してデータフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信させるためのコードをさらに含む。
【００１４】
本開示の追加の態様において、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するための手段を含む装置が提供される。この装置は、この装置によって、予約されたタイムスロット中のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、複数の使用可能なトーンの中から第2のトーンを選択するための手段をさらに含む。この装置は、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、データフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するための手段をさらに含む。
【００１５】
本開示の追加の態様において、ネットワークシステムは、装置において、ワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上でデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信するための手段を含む。装置は、装置からワイヤレス通信デバイスへ、データフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信するための手段をさらに含む。装置は、装置において、ワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用してデータフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するための手段をさらに含む。
【００１６】
本発明の他の態様、特徴、および実施形態は、添付図面に関連して本発明の特定の例示的な実施形態の以下の説明を再検討する時に、当業者に明白になる。本発明の特徴は、以下のいくつかの実施形態および図に対して議論され得るが、本発明のすべての実施形態は、本明細書で議論される有利な特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。言い換えれば、1つまたは複数の実施形態は、いくつかの有利な特徴を有するものとして議論され得るが、そのような特徴のうちの1つまたは複数は、本明細書で議論される本発明の様々な実施形態に従って使用されることも可能である。同様に、例示的な実施形態は、デバイス、システム、または方法の実施形態として以下で議論され得るが、そのような例示的な実施形態が、様々なデバイス、システム、および方法において実施され得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の実施形態による例示的なワイヤレス通信環境を示す図である。
【図２】本開示の実施形態による例示的なワイヤレス通信デバイスを示す図である。
【図３Ａ】本開示の実施形態によるディスカバリフレーム間隔時間を示すフレームタイムラインの図である。
【図３Ｂ】本開示の実施形態によるデータフレームのフレーム構造を示す図である。
【図４Ａ】本開示の実施形態によるデータフレームの関連付けスロットのスロット構造を示す図である。
【図４Ｂ】本開示の実施形態によるデータフレームの関連付けスロットのスロット構造を示す図である。
【図５】本開示の様々な態様によるワイヤレスデバイスと候補中継デバイスとの間の例示的なシグナリング態様を示すプロトコル図である。
【図６】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信のための例示的な方法を示す流れ図である。
【図７】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信のための例示的な方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付図面に関連して下で示される詳細な説明は、様々な構成の説明として意図され、本明細書で説明される概念が実践され得る唯一の構成を表すことは意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供するために特定の詳細を含む。しかしながら、これらの具体的な詳細なしにこれらの概念が実践され得ることは当業者には明らかであろう。いくつかの場合に、周知の構造および構成要素は、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、ブロック図形式で示される。
【００１９】
本明細書で説明される技法は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA、LTEネットワーク、GMSネットワーク、および他のネットワークなどの様々なワイヤレス通信ネットワークのために使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば交換可能に使用される。CDMAネットワークは、Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)、cdma2000、その他などの無線技術を実施することができる。UTRAは、Wideband CDMA(WCDMA（登録商標）)およびCDMAの他の変形を含む。cdma2000は、IS-2000標準規格、IS-95標準規格、およびIS-856標準規格を包含する。TDMAネットワークは、Global System for Mobile Communications(GSM（登録商標）)などの無線技術を実施することができる。OFDMAネットワークは、Evolved UTRA(E-UTRA)、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMA、その他などの無線技術を実施することができる。UTRAおよびE-UTRAは、Universal Mobile Telecommunication System(UMTS)の一部である。3GPP Long Term Evolution(LTE)およびLTE-Advanced(LTE-A)は、E-UTRAを使用する、UMTSの新しいリリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、およびGSM（登録商標）は、「3rd Generation Partnership Project」(3GPP)という名称の組織からの文書内に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「3rd Generation Partnership Project 2」(3GPP2)という名称の組織からの文書内に記載されている。本明細書で説明される技法は、上で言及されたワイヤレスネットワークおよび無線技術ならびに次世代(たとえば、第5世代(5G))ネットワークなどの他のワイヤレスネットワークおよび無線技術のために使用され得る。
【００２０】
さらに、デバイスは、LTE-Direct(LTE-D)、Bluetooth（登録商標）、Bluetooth（登録商標） Low Energy(BLE)、ZigBee、無線周波数識別(RFID)、および/または他のアドホックネットワーク技術もしくはメッシュネットワーク技術など、様々なピアツーピア技術を使用して互いに通信することもできる。本開示の実施形態は、上で列挙されたネットワークおよび/またはこれから開発されるネットワークのうちの任意の1つまたは複数に対して使用され得る任意のタイプの変調方式を対象とする。
【００２１】
本開示の実施形態は、IoEデバイスなどのデバイスが、中継デバイスになるのに適する(かつ、中継デバイスとして使用可能である)他のデバイスに関連付け要求をシグナリングすることを可能にするシステムおよび技法を導入する。中継デバイスも、IoEデバイスとすることができる。一実施形態において、候補中継デバイスは、ディスカバリブロードキャスト内で関連付け要求に使用され得るトーンのセットを選択することができる。IoEデバイスは、ディスカバリブロードキャストを受信し、セットからトーン(または複数のトーンもしくは他のインジケータ)を選択する。IoEデバイスは、データフレームの関連付けスロット中に選択されたトーンを使用して中継デバイスに第1の関連付け要求を送ることによって、中継デバイスとの競合解決の第1のラウンドを開始する。この第1の要求は、中継デバイスにおいて、複数の可能な中継デバイスの間の競合を解決するのに使用され得る。競合が、中継デバイスを支持して解決される場合に、その中継デバイスは、要求するIoEデバイスに第1の関連付け応答メッセージを送る。
【００２２】
この点で、要求するIoEデバイスは、データフレームのデータスロット中に中継デバイスにそれを介してデータを通信すべきリソースの割り当てられたセットをまだ有していない場合がある。その結果、要求するIoEデバイスは、競合解決の第2のラウンドを開始することができる。IoEデバイスは、チャネルの大きい幅または全幅の中からトーンをランダムに選択する。次いで、IoEデバイスは、このランダムに選択されたトーンを使用して、中継デバイスに第2の関連付け要求を送ることができる。中継デバイスは、どれほど多くのデバイスが中継サービスを探し求める(たとえば、その時に)場合であってもその中から要求するデバイスを選択し、選択された要求するIoEデバイスに第2の関連付け応答を送る(たとえば、競合の後に)。今や、中継デバイスが要求するIoEデバイスに中継サービスを提供することに合意したので、IoEデバイスは、その近傍内で使用可能なトーンのリストを作成し、これを関連付けデータメッセージ内で中継デバイスに送る
【００２３】
中継デバイスの近傍内で使用可能な1つまたは複数のトーンとのオーバーラップがある場合に、中継デバイスは、オーバーラップするトーンを選択する。中継デバイスは、中継デバイスとIoEデバイスとの間の接続識別子(「CID」)になるために選択されたトーンをIoEデバイスに送る。次いで、IoEデバイスは、データフレーム内での将来のデータ通信においてその選択されたCIDを使用する。オーバーラップがない場合には、中継デバイスは、その代わりに、中継デバイスの近傍内でデータフレームのデータスロット中に使用可能な1つまたは複数のトーン(たとえば、まだ他のデバイスによって割り当てられ/使用されていないトーン)を検索することができる。中継デバイスは、これらの識別されたトーンをIoEデバイスへの通信内に含めることができる。次いで、IoEデバイスは、後続の時に中継デバイスとの関連付けをもう一度試み、今回は、両方のデバイスが合意できるCIDを提案するために中継デバイスからの識別されたトーンに頼る。
【００２４】
図1は、本開示の実施形態による例示的なワイヤレス通信環境100の図である。通信環境100は、複数のIoEデバイス102a〜102e、複数の基地局104、コアネットワーク108、および1つまたは複数のアプリケーションサーバ110を含むことができる。他の構成要素も、環境100内に存在することができる。また、ネットワーク自体は、静止特性、準静的特性、もしくは動的特性を有するWAN、車両ネットワーク、ドローンネットワークとすることができ、あるいは、局所化された区域をカバーすることができる。実際に、移動可能な構成要素を用いて、周囲のネットワークは、モバイルネットワーク(たとえば、移動する間に動作が可能なスモールセルネットワーク)と考えられ得る。下で議論される時に、環境100は、追加の特徴を有することもできる。
【００２５】
たとえば、通信環境100は、複数の搬送波上での動作(たとえば、異なる周波数の波形信号)をサポートすることができる。マルチキャリア送信器は、複数の搬送波上で変調された信号を同時に送信することができる。たとえば、各変調された信号は、上で説明された様々な無線技術に従って変調されるマルチキャリアチャネルとすることができる。各変調された信号は、異なる搬送波上で送られ得、制御情報(たとえば、パイロット信号、制御チャネルなど)、オーバヘッド情報、データなどを搬送することができる。通信環境100は、ネットワークリソースを効率的に割り振ることのできるマルチキャリアLTEネットワークとすることができる。また、いくつかのシナリオにおいて、環境100は、5Gネットワークまたは複数の共存する収束ネットワーク(convergent network)からなるネットワークとすることができる。
【００２６】
たとえば、いくつかの実施態様において、ワイヤレスネットワーク100は、ダウンリンク上で直交周波数分割多重(OFDM)、アップリンク上で単一搬送波周波数分割多重(SC-FDM)を利用することができる。OFDMおよびSC-FDMは、システム帯域幅を複数(K個)の直交副搬送波に区分し、この直交副搬送波は、一般にトーン、ビン、または類似物とも呼ばれる。各副搬送波は、データで変調され得る。一般に、変調シンボルは、OFDMにおいては周波数領域内で、SC-FDMにおいては時間領域内で送られる。隣接する副搬送波の間の間隔は、固定され得、副搬送波の総数(K)は、システム帯域幅に依存するものとすることができる。たとえば、Kは、それぞれ1.4、3、5、10、15、または20メガヘルツ(MHz)の対応するシステム帯域幅に関して、72、180、300、600、900、および1200と等しいものとすることができる。システム帯域幅は、サブバンドに区分されることも可能である。たとえば、サブバンドは、1.08MHzをカバーすることができ、それぞれ1.4、3、5、10、15、または20MHzの対応するシステム帯域幅に関して、1個、2個、4個、8個、または16個のサブバンドがあるものとすることができる。他の周波数分割手法、符号分割手法、および/または時分割手法も使用され得る。通信環境100は、本開示の様々な態様があてはまるネットワークの一例である。
【００２７】
基地局104は、たとえばevolved Node B(eNodeBまたはeNB)を含むことができる。基地局104は、ベーストランシーバ基地局、ゲートウェイ、またはアクセスポイントと呼ばれる場合もある。単純さのために、一般的な用語として本明細書ではこれらを「基地局」として参照するが、これらが本明細書でリストされたタイプのいずれにもなり得ることを理解されたい。図1は、単純さだけのために単一の基地局104を示す。2つ以上の基地局が存在することができ、マイクロ基地局、ピコ基地局、および/もしくはフェムト基地局、ならびに/または基地局の少なくともいくつかの能力を含む他のデバイスなどの異なるタイプの一団が存在することができることを理解されたい。基地局104は、コアネットワーク108などのバックホールを介してアプリケーションサーバ110と通信することができる。基地局104は、コアネットワーク108を介するなど、直接にまたは間接に、他の基地局と通信することもできる。
【００２８】
IoEデバイス102は、通信環境100全体にわたって分散されてよく、各IoEデバイス102は固定またはモバイルであり得る。IoEデバイス102のうちの1つまたは複数は、対応する機能性を有する「モノのインターネット」(IoT)デバイスと呼ばれる場合もあり、議論の単純さのために、本明細書ではIoEデバイスへの言及を行う。図1は、例示の単純さのみのためにIoEデバイス102a〜102eを示す。当業者に理解されるように、より多くのまたはより少ないIoEデバイスが、通信環境100内に展開されてもよい。IoEデバイス102a〜102eは、独立型であるかまたは他のデバイス内に統合されるかのいずれかとすることができる。次いで、IoEデバイス102は、図1内のアプリケーションサーバ110などのリモートシステムに中継される情報を取り込むことができる。IoEデバイス102は、デバイスまたは物体を「スマート」にするためなど、デバイスまたは物体と統合されるので制限された電力リソースを有する場合があり、交換または再充電なしで長い時間期間、たとえば数日、数週、数カ月、または数年にわたって動作できる必要がある場合がある。
【００２９】
結果として、制限された送信電力、高い経路損、および/または他の制約を有するIoEデバイス102は、電力消費を減らすために、下でより詳細に議論されるように、基地局104への中継器として別のIoEデバイス102を発見し、利用することができる。本明細書で使用される時に、中継器は、アップストリーム局(たとえば、基地局104、UE106、または類似物)からデータおよび/または他の情報の送信を受信し、ダウンストリーム局(たとえば、別のIoEデバイス102、基地局104、または類似物)にデータおよび/または他の情報の送信を送る局とすることができる。中継器は、中継IoEデバイス、中継基地局、中継UE、中継器、および類似物と呼ばれる場合もある。
【００３０】
ワイヤレスネットワーク100は、ワイヤレスネットワーク100全体に分散され、静止またはモバイルのいずれかとすることができる1つまたは複数のユーザ機器(UE)106をも含むことができる。UE106は、端末、移動局、加入者ユニットなどと呼ばれる場合もある。UE106は、セルラー電話機、スマートフォン、携帯情報端末、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、エンターテイメントデバイス、タブレットコンピュータ、ドローン、ハブ、ゲートウェイ、機器、ウェアラブル構成要素/デバイス、ピアツーピア構成要素/デバイス、およびデバイスツーデバイス構成要素/デバイス(固定、静止、およびモバイルを含む)、IoEデバイス、IoTデバイス、ならびに多数の他のワイヤレス通信デバイスとすることができる。いくつかの実施態様において、UE106、別の基地局104、アクセスポイント、またはゲートウェイは、特定のIoEデバイス102のために基地局104への中継器として働くことができる。これに関して、以下の説明は、中継器として働く別のIoEデバイス102の使用に焦点を合わせるが、この概念が、中継器として働くことのできる他のタイプのワイヤレス通信デバイスに同等に適用可能であることを理解されたい。
【００３１】
アプリケーションサーバ110は、IoEデバイス102が、記憶および/または分析のために、データを送信しようとしている中央サーバとすることができる。アプリケーションサーバ110は、IoEデバイス102のうちの1つまたは複数から基地局104から伝えられる時にデータを受信し、データからの情報を利用し、かつ/またはアプリケーションサーバ110と対話する1つまたは複数のユーザにデータを提示することができる。
【００３２】
基地局104は、IoEデバイス102a〜102eおよび/またはUE106のうちの1つまたは複数がダウンリンクを介して基地局104からデータを受信することのできる十分に大きいカバレージエリア111を有することができる。ダウンリンク(または、順方向リンク)は、基地局104からIoEデバイス102および/またはUE106への通信リンクを指す。基地局104とのダウンリンクを確立することはできても、いくつかの例において、IoEデバイス102のうちの1つまたは複数は、基地局104へのアップリンクを確立することができるのに十分な電力を有しない場合がある。アップリンク(または、逆方向リンク)は、IoEデバイス102(またはUE106)から基地局104への通信リンクを指す。さらに、いくつかの例において、IoEデバイス102は、それ自体で基地局104とのアップリンク接続またはダウンリンク接続を確立できない場合がある。そのような例において、IoEデバイス102は、基地局104との間接通信を容易にするために、他のIoEデバイス102および/またはUE106(中継デバイスとしての)との通信を利用することができる。そのような間接通信手法の例が、それぞれが参照によってその全体が特に本明細書に組み込まれている、2013年12月16日に出願した米国特許出願第14/107,195号、名称「A HYBRID RELAY SCHEME」、2013年12月16日に出願した米国特許出願第14/107,221号、名称「RELAY SCHEME BETWEEN NARROW FREQUENCY BAND AND BROAD FREQUENCY BAND DEVICES」、2014年11月12日に出願した米国特許仮出願第62/078,755号、名称「OPPORTUNISTIC IOE MESSAGE DELIVERY VIA SENSOR-TRIGGERED FORWARDING」、および/または2014年11月12日に出願した米国特許仮出願第62/078,711号、名称「OPPORTUNISTIC IOE MESSAGE DELIVERY VIA WAN-TRIGGERED FORWARDING」に記載されている。
【００３３】
図1において、IoEデバイス102aは、エリア112によって表される伝送距離を有するものとして図示されている。図示されているように、エリア112は、基地局104に届かない。したがって、IoEデバイス102aは、少なくともアップリンク上で基地局104と直接に通信する取組みにおいて送信電力を増加する(可能な場合に)ことを要求される可能性があり、これは、IoEデバイス102aの電力消費および/またはバッテリ寿命に悪影響するはずである。この距離の不足に対処するために、IoEデバイス102aは、たとえば参照によってその全体が本明細書に組み込まれている、2015年3月13日に出願した米国特許仮出願第62/132,665号、名称「INTERNET OF EVERYTHING DEVICE RELAY DISCOVERY AND SELECTION」に記載されているように、電力を節約し、IoEデバイス102aから基地局104に通信されるデータの待ち時間パラメータを考慮に入れる形で、基地局104と通信するために中継器として利用すべき別のIoEデバイス(たとえば、IoEデバイス102bまたは102c)を発見し、選択することができる。
【００３４】
IoEデバイス102は、たとえばデバイスツーデバイス(D2D)リンクを介して、お互いにリンクしまたは関連付けることができる。いくつかの例において、IoEデバイス102は、どの他のIoEデバイス102が隣接する近傍(たとえば、特定の状況によって定義されるように、1ホップ、2ホップ、またはより多くのホップ)内にある可能性があるのかを判定し、かつ/または基地局104への中継器として働くのに十分な動作パラメータを有するために、ディスカバリメッセージを送出することおよび/またはディスカバリメッセージをリッスンすることによって、お互いにリンクする。ネットワーク100内のIoEデバイス102は、帯域内シグナリングまたは帯域外シグナリングのいずれかを介して、WANから直接にまたは指定された基地局もしくはゲートウェイからのいずれかで、WAN(たとえば、セルラーネットワーク)のダウンリンクと時間同期化され得る。指定された基地局またはゲートウェイは、IoEデバイス102のすべての同期化を容易にするために、ネットワーク100内のIoEデバイス102のすべてにカバレージを提供することができる。いくつかの実施態様において、IoEデバイス102は、ディスカバリフレームを同期化するための共通タイミングを導出するために、外部ソース(たとえば、米国コロラド州フォートコリンズのNIST局によるUTC時刻の無線送信または全地球測位システムタイミング)を利用することができる。
【００３５】
さらに、いくつかの例において、IoEデバイス102は、基地局104からのWAN信号を受信できない場合がある。たとえば、多くのIoEデバイス102は、極めて低コストになるように製造され、したがってWAN技術を含まない場合がある。したがって、いくつかの実施態様において、別のIoEデバイス102、UE106、アクセスポイント、ゲートウェイ、および/または他のワイヤレス通信デバイスは、IoEデバイス102に関連付けられた特定の無線プロトコルおよびチャネル(たとえば、WLAN、Bluetooth（登録商標）、ZigBeeなど)を使用してIoEデバイス102にタイミング情報を通信することができる。IoEデバイス102がどのようにタイミングを受信するのかにかかわりなく、共通タイミングは、下でより詳細に説明されるように、所定の時刻におよび/または所定の周期性でディスカバリブロードキャストを送り、かつ/あるいは基地局104および/または他のIoEデバイス102からのディスカバリブロードキャストをリッスンするのに使用され得る。
【００３６】
ネットワーク100に新たに導入されるIoEデバイス102または中継器を探している既存のIoEデバイス102は、基地局104および/または基地局104に中継するための他の潜在的なワイヤレス通信デバイス(たとえば、他のIoEデバイス、UE、アクセスポイント、ゲートウェイ、基地局など)について学習するために、1つまたは複数のディスカバリフレームを利用することができる。ディスカバリフレームのための所定の同期化されたタイミングを有することによって、IoEデバイス102は、次のディスカバリフレームまで省電力モードになることによって、最小のエネルギー消費量でディスカバリを実行することができる。たとえば、図3Aは、本開示の実施形態によるディスカバリフレーム間隔時間を示すフレームタイムライン300の図である。
【００３７】
図3A内に示されているように、ディスカバリフレーム(F0およびFD)は、所定の時刻におよび/または所定の周期性で発生する。ディスカバリフレーム(F0およびFD)は、ある時刻に(たとえば、基準クロックに基づいて)、あるタイムインターバルに(たとえば、x分、x時間、x日、x週、x月に1回など)、あるフレームインターバルで(たとえば、図示の実施形態においてDフレームおきに)、および/または他の適切なタイミング技法で送られ得る。ディスカバリフレーム(F0およびFD)中に、中継器として働く立場にある各IoEデバイス102は、他のIoEデバイスが、それが特定の受信するIoEデバイスのための中継器として働くことが適切であるかどうかを判定することを可能にする情報を含むディスカバリメッセージ(本明細書ではディスカバリブロードキャストとも呼ばれる)をブロードキャストする。たとえば、ディスカバリメッセージは、デバイスID、アウェイクスケジュール、送信スケジュール、エネルギー消費の現在のレート、残りのバッテリ電力、ある長さのパケットを送信するのに必要なエネルギーの量、および/または送信するデバイスに関する他の情報などの情報を含むことができる。図3A内に示されているように、ディスカバリブロードキャストは、所定の時刻に所定の周期性で送られる(図3A内ではDフレーム周期おきとして図示)。
【００３８】
図1に戻って、新たに導入されるIoEデバイス102(またはネットワーク内に既に存在する)は、他の潜在的な中継デバイスのディスカバリブロードキャストから入手され、これから導出される情報に頼ることができる。例示的なユースケースが、これから、図1内の例示的な要素を参照して説明される。図示されているように、IoEデバイス102aは、たとえば高い経路損および/または他の信号劣化特性を有するエリア内での配置に起因して、基地局104のアップリンク範囲の外にある場合がある。対照的に、IoEデバイス102bおよび102cは、IoEデバイス102aより近い近接とIoEデバイス102aより良い信号特性との一方または両方に起因して、基地局104のアップリンク範囲内にある場合がある。
【００３９】
IoEデバイス102aなどのデバイスがアップリンク通信のために基地局104に接続することを容易にするために、IoEデバイス102bおよび102cなどの様々なIoEデバイス102は、その近傍内の他のIoEデバイスにディスカバリブロードキャストを周期的に送信することができる。本明細書での近傍は、お互いからある個数のホップ以内(たとえば、所与の状況において2つまたはより多数またはより少数)のIoEデバイスを指すことができる。これの一部として、特定の例としてIoEデバイス102bに焦点を合わせると、IoEデバイス102bは、通常のデータ通信のために使用可能なリソース中のどのリソースが既に使用されており/使用のために割り当てられているのかを査定することができる。これは、たとえば、本明細書で「接続識別子」すなわち「CID」と呼ばれる場合もある1つまたは複数のトーン(周波数)を含むことができる。一実施形態において、CIDは、特定のトーン(1つまたは複数)に直接に関連付けられ得る。代替実施形態において、CIDは、特定の時間期間中にトーン(1つまたは複数)にランダムに割り当てられ得る。IoEデバイス102bは、中継デバイスを探している、IoEデバイス102aなどの他のIoEデバイスがIoEデバイス102bと関連付けることを試みる際に頼ることのできるそのディスカバリブロードキャスト内に、使用中のこれらのトーンのサブセットを含めることができる。これが実現可能であるのは、割り当てられたCIDを既に有するIoEデバイス102が、データフレームの関連付けスロット中に送信のためにこれらのCIDを使用していないからである(図3B内に示されているものなど、データ送信スロットが、既に占有されている可能性があるので)。IoEデバイス102bが他のデバイスからのトラフィックをまだ中継しない代替実施形態において、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102bの近傍内で使用されている1つまたは複数のトーンを識別するためにディスカバリフレームを監視し(たとえば、上で図3Aに関して説明したように)、ディスカバリブロードキャスト内に含めるために1つまたは複数の利用されていないトーンを選択する。いずれにせよ、これらのトーンは、IoEデバイス102bが関連付け要求を受け入れると示したトーンを表し、IoEデバイス102aにとってローカルにおよび時間的に一意のトーンを構成する。
【００４０】
IoEデバイス102bは、関連付け要求のために使用可能として識別されたトーンのサブセットを含む、そのディスカバリブロードキャストを送信する。IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bの範囲内にあるものとすることができ、したがって、ディスカバリブロードキャストを受信することができる。特定の例としてIoEデバイス102bを用いて説明されるが、理解されるように、IoEデバイス102aは、複数の潜在的な中継デバイスから複数のディスカバリブロードキャストを受信する場合がある。IoEデバイス102aは、中継デバイスとしての関連付けを試みるためにどのデバイスを選択すべきかに関する判定を行うことができる。この判定は、異なる要因/特性、たとえば、デバイスの間の測定された/報告された距離、受信信号強度(たとえば、最良の信号強度が選択される)などに基づくものとすることができる。IoEデバイス102aが、中継デバイスを探している時に、IoEデバイス102aは、ディスカバリブロードキャストからの識別されたトーンを解析することができる。図3Bに関して下で説明されるものなどのデータフレーム(IoEデバイス102bのディスカバリブロードキャストによって識別される)中に、関連付け要求のために予約された1つまたは複数のスロット(「関連付けスロット」)がある場合がある。これらのスロットは、通常のデータがその時間中にIoEデバイス102の間で送信または受信されていることがないように、特に関連付けのために予約され得る。
【００４１】
IoEデバイス102aが、潜在的な中継デバイスとしてIoEデバイス102bを発見した後に、IoEデバイス102は、ディスカバリフレームが終わった後にスリープし、次の指定されたデータフレーム(たとえば、ディスカバリブロードキャスト内で指定される)にもう一度ウェイクアップすることができる。データフレームの関連付けスロットが始まる時に、IoEデバイス102aは、ディスカバリブロードキャストからの識別されたトーンのうちの1つを選択し、いくつかの実施形態において送信要求(RTS)とすることのできる第1の関連付け要求をIoEデバイス102bに送ることができる。本明細書では、これに対する参照が、RTS1(第1のRTS)として行われる。RTS1は、識別され選択されたトーンを使用してIoEデバイス102bに送られる。これは、その選択されたトーン上のエネルギーの増加された量に対応する。この第1のRTS1は、たとえば2ホップ近傍内の、複数の関連付け要求を受信するIoEデバイスにまたがる競合を解決するのに使用され得る。たとえば、最高優先順位CIDを有する候補中継デバイス(たとえば、この例においてはIoEデバイス102b)が、この第1のラウンド中の競合に勝つことができる。
【００４２】
IoEデバイス102bは、この第1のラウンドからの競合に勝った時に、いくつかの実施形態において送信可(CTS)とすることのできる第1の関連付け応答をIoEデバイス102aに送る。本明細書では、これに対する参照が、CTS1(第1のCTS)として行われる。CTS1は、たとえばRTS1がその上で送られたものと同一のトーンを使用してIoEデバイス102aに送られ得る。中継デバイスとしてのIoEデバイス102bとの関連付けをやはり試みる他のIoEデバイス102があった可能性があるので、シグナリングの別のラウンドが、中継器としての特定のIoEデバイス102bに関する異なるIoEデバイス102の間の競合を解決するために導入される場合がある。
【００４３】
IoEデバイス102aがCTS1を受信する時に、IoEデバイス102aは、シグナリングの次のラウンドに進む。IoEデバイス102aは、第2の関連付け要求に関して使用するために、IoEデバイス102bからのディスカバリブロードキャスト内で識別されたセットからではなく、使用可能なトーンの帯域幅全体(CIDブロック全体)の中からトーンをランダムに選択する。IoEデバイス102aは、同一の関連付けスロット中であるが、より後のシンボル時間に、別のRTS(ここではRTS2)とすることのできる別の関連付け要求を送る。RTS2のためのCIDのランダム選択は、要求するIoEデバイスの間の衝突の可能性を低減することを可能にすることができる。というのは、所与のデータフレーム内に中継器に関して同一のIoEデバイス102bとの関連付けを試みるデバイスの個数が少ない可能性があるからである。
【００４４】
IoEデバイス102bがRTS2を受信する(IoEデバイス102aを含む1つまたは複数のIoEデバイス102から)時に、IoEデバイス102bは、受信された異なるRTS2メッセージの査定に進み、その中の1つを選択する(複数ある場合に)。これは、中継器としてのIoEデバイス102bとの関連付けを求める潜在的に複数のデバイスの中からの競合を解決する。IoEデバイス102bは、本明細書で第2のCTS(CTS2)と呼ばれる第2の関連付け応答をIoEデバイス102aに送る。これは、IoEデバイス102bが、中継器としてIoEデバイス102aに関連付けることを受け入れたが、データトラフィックに関する特定のCIDに関する合意を保留することを示す。
【００４５】
CTS2の受信時に、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bに送るべき関連付けデータを準備する。関連付けデータは、たとえば、IoEデバイス102aの近傍内で使用中ではない、使用中のトーンに関してディスカバリブロードキャストおよび/またはシグナリングブロックを監視することによって、IoEデバイス102aが識別した1つまたは複数の候補トーンのリストを含むことができる。IoEデバイス102aは、候補トーン(および、潜在的に、2つのデバイスの間の接続の確立に関する他のデータ)を含む関連付けデータをIoEデバイス102bに送る。IoEデバイス102bは、候補トーンを再検討し、IoEデバイス102bの近傍内で使用中のトーンと比較し、候補トーン内で識別されたトーンにオーバーラップする使用可能なトーンがあるかどうかを判定する。オーバーラップがある場合に、IoEデバイス102bは、特に後続のデータフレーム中にIoEデバイス102aのために予約されるCIDとしてオーバーラップするトーンを選択することができる(たとえば、複数の使用可能なトーンがある場合には優先順位に基づいて)。
【００４６】
IoEデバイス102aと102bとの間のCIDが選択された後に、IoEデバイス102bは、肯定応答(ACK)メッセージ内にCIDを含め、ACKメッセージをIoEデバイス102aに送る。IoEデバイス102aが送るべきデータを有する次のデータフレームが発生する時に、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bが次いで基地局104に中継するために、合意されたCIDを使用してそのデータをIoEデバイス102bに送る。しかしながら、IoEデバイス102bが、候補トーンとIoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンとの間のオーバーラップを見つけることができない場合には、IoEデバイス102bは、どのトーンも受け入れることができず、したがって、IoEデバイス102aにACKメッセージを送らない。その代わりに、IoEデバイス102bは、その直接の近傍内で使用可能な1つまたは複数のトーンのリストを作成し、これらのトーンをメッセージ内でIoEデバイス102aに送ることができる。その結果、関連付けは、この実施形態においては完了しない。その代わりに、IoEデバイス102aは、ターゲット中継デバイスとしてのIoEデバイス102bに関する関連付け競合の別のラウンド(RTS1/CTS1およびRTS2/CTS2)をすべて行うことができる。次の時に、IoEデバイス102aは、関連付けデータの新しいセット内に、IoEデバイス102bからの最後のメッセージ内でリストされた1つまたは複数のトーンを含めることができる。
【００４７】
この形において、IoEデバイス102の間の以前の知識または割当を用いずにCIDが選択されることを可能にする、スケーラブルな分散手順が説明される。
【００４８】
図2は、本開示の実施形態による例示的なワイヤレス通信デバイス200のブロック図である。ワイヤレス通信デバイス200は、上で説明されたように様々なIoE応用例のための多数の構成のうちの任意の1つを有することができるIoEデバイス102とすることができる。IoEデバイス102は、プロセッサ202、メモリ204、センサ208、中継モジュール210、トランシーバ212、およびアンテナ218を含むことができる。これらの要素は、たとえば1つまたは複数のバスを介してお互いと直接的または間接的に通信しているものとすることができる。
【００４９】
プロセッサ202は、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、コントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)デバイス、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、または、IoEデバイス102を参照して本明細書で説明される動作を実行するように構成されたその任意の組合せを含むことができる。具体的には、プロセッサ202は、本開示の実施形態に関連する様々な機能を実行するために、センサ208および中継モジュール210を含むIoEデバイス102の他の構成要素と組み合わせて利用され得る。プロセッサ202は、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成としても実施され得る。
【００５０】
メモリ204は、キャッシュメモリ(たとえば、プロセッサ202のキャッシュメモリ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気抵抗RAM(MRAM)、読取専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取専用メモリ(PROM)、消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、ハードディスクドライブ、他の形の揮発性および不揮発性のメモリ、または異なるタイプのメモリの組合せを含むことができる。一実施形態において、メモリ204は、非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。メモリ204は、命令206を記憶することができる。命令206は、プロセッサ202によって実行された時に、プロセッサ202に、本開示の実施形態に関連してIoEデバイス102を参照して本明細書で説明される動作を実行させる命令を含むことができる。命令206は、コードと呼ばれる場合もある。「命令」および「コード」という用語は、すべてのタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むことができる。たとえば、「命令」および「コード」という用語は、1つまたは複数のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、手続きなどを指すことができる。「命令」および「コード」は、単一のコンピュータ可読ステートメントまたは多数のコンピュータ可読ステートメントを含むことができる。
【００５１】
センサ208は、その環境の何らかの態様に関する情報を知覚し、取り込むことができる任意のセンサまたはメーターとすることができる。これは、少数の例を挙げると、サービスメータリング(service metering)(たとえば、ガス事業用)、温度監視、圧力監視、流量監視、在庫レベル監視、水位監視、機器状況監視、野生生物監視、気象事象監視、地質学事象監視、環境監視、フリート追跡、およびトランザクションベースの商用課金を含むことができる。センサ208は、アプリケーションサーバ110などのリモートサイトへの送信のために、それが取り込むすべての情報をデータとしてトランシーバ212に送ることができる。センサ208は、センサ208がデータとして取り込むすべての情報を、一時的記憶または永久的記憶のためにメモリ204に送ることもできる。
【００５２】
中継モジュール210は、本開示の様々な態様のために使用され得る。たとえば、中継モジュール210は、IoEデバイス102が他のデバイスに対する中継デバイスになる立場にある、または、中継デバイスとしての別のデバイスとの関連付けを求める立場にあるのどちらであるのかに基づいて、IoEデバイス102内で異なって使用され得る。このために、例示の簡単さのために、中継モジュール210は、中継モジュール210aおよび210bとして図示される。別々に図示されてはいるが、これは、説明の簡単さだけのためのものであり、理解されるように、中継モジュール210aおよび210bは、別々とされ、またはソフトウェアおよび/もしくはハードウェアにおいてお互いと一体化され得る。さらに、中継モジュール210a/210bは、別々の構成要素であるのではなく、IoEデバイス102の他の構成要素の一部またはすべての組合せによって定義され得る。中継モジュール210aは、候補中継デバイスであるIoEデバイス102に対応する本開示の態様のために使用され得る。中継モジュール210bは、中継デバイスを探しているIoEデバイスに対応する本開示の態様のために使用され得る。
【００５３】
まず、他のデバイスに対する中継デバイスになる立場にあるIoEデバイス102を検討すると、中継モジュール210aは、どの1つまたは複数のトーンが関連付け要求内での使用のために使用可能としてディスカバリブロードキャスト内で識別され得るのかを判定することができる。IoEデバイス102aおよび102bの例示的な使用が、本明細書での参照の簡単さのために継続する。IoEデバイス102bが、1つまたは複数の他のデバイスに対する中継デバイスとして既に関連付けられている実施形態において、中継モジュール210aは、IoEデバイス102b(中継デバイスとしての)にトラフィックを送るために他のデバイスによって使用されるCIDを識別し、識別されるトーンとして既に使用されているCIDのすべてまたはサブセットをディスカバリブロードキャスト内に含めることができる。図1に関して上で注記された理由から、中継モジュール210aは、関連付け要求内での使用のために使用可能としてディスカバリブロードキャスト内でこれらの既に使用中のCIDを識別することができる。というのは、図3B内で開示されるものなどのデータフレーム構造に従って、識別されるCIDが、関連付けスロット中にデータ送信に使用中ではなくなるからである。したがって、特に関連付けスロット中に使用される時に、これらの特定のトーンに関する衝突はないはずである。
【００５４】
IoEデバイス102bが、中継デバイスとして使用可能であるが、まだデータを中継するために他のデバイスに関連付けられていない場合に、中継モジュール210aは、IoEデバイス102bがデータを中継/受信/送信するためにアウェイクしようとしている時刻付近にどのトーンがIoEデバイス102bの近傍内で利用されているのかを判定するために(アウェイク時刻が潜在的な中継デバイスのディスカバリブロードキャスト内に含まれるので)、その代わりにディスカバリフレーム(たとえば、上で図3A内で識別されたディスカバリフレーム)を全般的に観察する(監視する)ことができる。ディスカバリフレーム中に他のディスカバリブロードキャストの一部またはすべてを監視した後に、中継モジュール210aは、IoEデバイス102b自体のディスカバリブロードキャスト内に含めるために、ディスカバリフレーム中に利用されているものとして観察されなかったトーンのうちの1つまたは複数(小さいセットなど)を選択することができる。そのような実施形態において、中継モジュール210aは、IoEデバイス102bがそれ自体のディスカバリブロードキャストを送るのを、現在のディスカバリフレームの監視を終了した後の後続のディスカバリフレームに遅延させることができる。
【００５５】
いずれにせよ、中継モジュール210aは、次いで、識別されたトーン(IoEデバイス102bとの既に使用中のCIDからまたはIoEデバイス102bの近傍内で監視されたのいずれか)を、中継または他の目的のためにD2D接続を確立する必要がある可能性があるリッスンするデバイスへの送信のためにディスカバリブロードキャスト内に挿入することができる。中継モジュール210aは、周期的に、要求時に、またはIoEデバイス102bに対する変更(たとえば、中継器としてIoEデバイス102bを使用するデバイスの追加または消失)もしくはその環境に対する変更(たとえば、信号、電力、または他の特性の変更)の際に、IoEデバイス102bにトーンのリストを更新させることができる。
【００５６】
後続データフレーム中に、中継モジュール210aは、対応する1つまたは複数のIoEデバイス102(たとえば、いくつかの例として102aおよび102d)から受信した1つまたは複数の関連付け要求の処理においてIoEデバイス102bを援助することができる。これらの関連付け要求(RTS1)は、ディスカバリブロードキャスト内で識別されたトーンのうちの1つまたは複数の上で受信され得る。このRTS1を受信するIoEデバイス102bは、使用されるCIDが他の候補中継デバイスのために使用されるCIDの中で最高の優先順位を有する場合に、潜在的な中継デバイスの間の競合の最初のラウンドに勝つことができる。これに応答して、中継モジュール210aは、IoEデバイス102bとの関連付けを求める1つまたは複数の他のIoEデバイス102(102aなど)への送信のためにCTS1メッセージを準備することができる。中継モジュール210aは、CTS1の一部として、後続のRTS2および/または一般のデータパケットの受信を完了するのに必要な時間の長さを示す情報を含めることができる。次いで、中継モジュール210aは、IoEデバイス102bに、CTS1を1つまたは複数の他のIoEデバイス102へ送信させる。他のIoEデバイス102の間の競合を解決し、その結果、候補IoEデバイス102bが、中継デバイスとして働くために他のIoEデバイス102のうちの1つとの関連付けを確立できるようにするために、シグナリングの別のラウンドが導入され得る。
【００５７】
そのために、候補IoEデバイス102bは、次いで、中継デバイスを探す他のIoEデバイス102からRTS2を受信することができる。別のIoEデバイス102の各々からのRTS2は、ランダムに選択されたCIDとすることができる。IoEデバイス102がRTS1を搬送するためにそこから選択する制限された個数のCIDとは対照的に、IoEデバイス102は、候補IoEデバイス102bのために使用可能なトーンの帯域幅全体(CIDブロック全体)の中からトーンをランダムに選択することができる。中継モジュール210aは、これらの異なるRTS2メッセージをとり、1つを選択するためにこれらを比較することができ、これによって、関連付けのためにIoEデバイス102のうちの1つ(102aなど)を選択する。これは、中継器としての候補IoEデバイス102bとの関連付けを求める潜在的に複数のIoEデバイス102の中からの競合を解決する。中継モジュール210aは、たとえば、関連付けのために最高優先順位のトーンを選択するために、辞書式順序付け(lexicographical ordering)(シンボルの順序は、トーンの順序より高い優先順位を有することができる)を使用することができる。理解されるように、たとえばランダム選択、事前にプログラムされたプリファレンスに従う選択、信号強度、必要レーティング(RTS2内など、IoEデバイス102によって提供される)などの何らかの他のメトリックによるなど、他の手順も、本開示の範囲から逸脱せずに選択に使用され得る。
【００５８】
中継モジュール210aが、特定のCIDを選択し、したがって、トーンをランダムに選択した特定のIoEデバイス102(たとえば、102a)を選択した後に、中継モジュール210aは、CTS2メッセージを準備する。CTS2は、同様に、後続のデータフレームの関係する部分中にデータパケットの受信を完了するのに必要な時間の長さなどの情報を識別することができる。次いで、中継モジュール210aは、選択されたIoEデバイス102aにCTS2を送るようにIoEデバイス102bに指示する。これは、候補IoEデバイス102bが、中継器として選択されたトーンを使用したIoEデバイス102aとの関連付けを受け入れ、データトラフィック用の特定のCIDに関する合意を保留することを示す。
【００５９】
特定の中継デバイスを探すIoEデバイス102の潜在的に少ない個数に起因してありそうにないことではあるが、複数のIoEデバイス102が偶然に同一のトーンをランダムに選択する場合に、中継モジュール210aは、失敗メッセージを返させることができ、この失敗メッセージは、同一のまたは異なる候補IoEデバイス102との関連付けを後続の関連付けスロット内でもう一度探すようにIoEデバイス102をトリガする。
【００６０】
CTS2を送った後に、候補IoEデバイス102bは、関連付けデータを含む後続メッセージをIoEデバイス102aから受信することができる。関連付けデータは、たとえば、候補IoEデバイス102bの完全なアドレス、選択されたIoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、期待されるペイロードサイズ、およびIoEデバイス102aの近傍内の空いているトーンのセットを含むことができる。中継モジュール210aは、空いているトーンのこのセットにアクセスし、IoEデバイス102bの近傍内の既知のトーン利用に対してこのセットを比較する。上で言及したように、IoEデバイス102bは、ある以前のタイムスロット中のシグナリングブロック内のトーン使用および/またはディスカバリブロードキャストのトーン使用の中継モジュール210aの観察に基づいて、既知のトーン利用を確立することができる。中継モジュール210aが、複数の一致(両方の近傍内で空いているものとして識別されるトーン)を識別する場合に、中継モジュール210aは、候補IoEデバイス102bと選択されたIoEデバイス102aとの間のCIDとして働くために1つのトーンをランダムに選択することができる。代替案では、中継モジュール210aは、2つの近傍の間でオーバーラップする(使用可能な)トーンの中で使用可能な最高優先順位のトーンを選択するように指示され得る。中継モジュール210aは、選択されたトーンをACKメッセージ内に挿入し、このACKメッセージは、次いで、IoEデバイス102bがIoEデバイス102aに送り返す。次いで、IoEデバイス102aは、後続のデータフレーム中に、選択されたCIDを介して、アップリンクデータをIoEデバイス102bに送る準備ができている。
【００６１】
しかしながら、関連データメッセージ内で識別されるトーンと、中継モジュール210aがIoEデバイス102bの近傍内で使用可能としてリストしたトーンとの間にオーバーラップがない(この2つのリストに対する比較の結果として)場合には、中継モジュール210aは、その代わりに、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンの新しいリストを作成することができる。ACKを送る代わりに、どのトーンも合意され得ないので、中継モジュール210aは、IoEデバイス102bに、IoEデバイス102bから使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージをIoEデバイス102aに送らせる。これに応答して、IoEデバイス102aは、より後のタイムスロット内に新しい関連付け要求を開始し、可能な場合には、その時に新しい関連付けデータメッセージ内に新しいリストからの1つまたは複数のトーンを含めることができる。
【００６２】
ここで、他のデバイスに対する中継デバイスになる立場にあるのではないIoEデバイス102を検討すると、中継モジュール210bは、たとえば関連付け要求内での使用のために使用可能としてディスカバリブロードキャスト内で識別された情報に基づいて、関連付け要求を開始し、候補中継デバイスとの関連付けを完了することができる。IoEデバイス102aは、候補中継デバイスを探すデバイスの例として使用され、IoEデバイス102bは、候補中継デバイスの例としてもう一度使用される。
【００６３】
IoEデバイス102aは、たとえばIoEデバイス102bからのものを含む、1つまたは複数のディスカバリブロードキャストを所与のディスカバリフレーム中に受信することができる。各ディスカバリブロードキャストは、たとえば、データフレーム内の関連付けスロット中に関連付け要求を送るためにIoEデバイス102aが使用することのできる1つまたは複数のトーンを含むことができる。中継モジュール210bは、中継デバイスが望ましいことを(たとえば、上で言及したように、電力消費、経路損などの結果に基づいて)判定し、またはその指示を受信することができる。その結果、中継モジュール210bは、関連付けを開始するために、特定のIoEデバイス102、たとえばIoEデバイス102bからのディスカバリブロードキャストを選択することができる。一実施形態において、選択は、IoEデバイスの間の距離(たとえば、測定されたラウンドトリップ時間)、異なるディスカバリブロードキャストの受信信号強度(たとえば、そのディスカバリブロードキャストが最良のRSSを有するブロードキャストするデバイスを選択する)、ブロードキャストするデバイスの識別されたアウェイク時間、ブロードキャストするデバイスのエネルギーパラメータ、またはランダム選択を含む何らかの他のメトリックに基づくものとすることができる。
【００６４】
この例において、中継モジュール210bは、IoEデバイス102bを選択することができる。次いで、中継モジュール210bは、IoEデバイス102bのディスカバリブロードキャスト内で識別されたトーンの中からトーン(CID)を選択する。この選択は、トーンの優先順位に基づくものまたはランダム選択とすることができる。この選択は、小さく、たとえば、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なサブセットまたはIoEデバイス102bに既に関連付けている他のIoEデバイスとのデータパケットのためのデータフレーム中にCIDとして既に使用されているサブセットのいずれかに対応する、トーンの小さいサブセットとすることができる。トーンを選択した後に、中継モジュール210bは、第1の関連付け要求メッセージRTS1を準備する。これは、たとえば、中継デバイスと関連付けることのIoEデバイス102aの望みの表示、ならびにチャネル使用の時間、データサイズなどに関する情報を含むことができる。
【００６５】
その後、IoEデバイス102aは、たとえば上で説明したように、IoEデバイス102bからCTS1を受信する。中継モジュール210bは、CTS1の受信に応答して、その所与の時にIoEデバイス102bとの関連付けを探す潜在的に他のIoEデバイス102との競合を処理するために、RTS/CTSの第2のラウンドに進む。中継モジュール210bは、その上で別の関連付け要求メッセージ(RTS2)を送信すべき別のトーンを選択する。これは、CIDブロック全体(または一部)から使用可能であるか否かにかかわりなく(トーンのどれもが関連付けスロット中に通常のデータ送信に使用されないので)、トーンの帯域幅全体(または一部)の中からのトーンのランダム選択とすることができる。
【００６６】
IoEデバイス102aは、中継モジュール210bによってランダムに選択されたトーンを使用してRTS2を送る。IoEデバイス102aにおけるCTS2の受信時に、中継モジュール210bは、IoEデバイス102bへの送信のために関連付けデータメッセージを準備する。このために、中継モジュール210bは、IoEデバイス102aに、前のタイムスロット(たとえば、前のデータフレームおよび/またはディスカバリフレーム)中などに、IoEデバイス102aの近傍内のシグナリングブロックおよび/またはディスカバリブロードキャストのトーン使用を観察させることができる。中継モジュール210bが既に使用中として観察するトーンは、関連付けデータ内に含まれる可能なCIDのリストから除外され得る。中継モジュール210bは、IoEデバイス102aの近傍内で使用可能として識別されるトーンのすべて、またはその代わりにそのサブセットを含めることができる。このリストは、関連付けデータメッセージ内に含まれ、この関連付けデータメッセージは、候補IoEデバイス102bの完全なアドレス、選択されたIoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、および期待されるペイロードサイズのうちの1つまたは複数をも含むことができる。
【００６７】
上で中継モジュール210aに関して議論したように、中継モジュール210bによってリストされたトーンのいずれかがIoEデバイス102b(候補中継デバイス)の近傍内で使用可能なトーンにオーバーラップするかどうかの判定が行われる。オーバーラップがある場合には、IoEデバイス102aは、使用可能なトーンのリストの中から選択されたCID(2つのデバイスの間の可用性においてオーバーラップするトーンに対応する)を含むACKメッセージを受信する。オーバーラップがない場合には、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージを受信する。
【００６８】
そのような状況において、中継モジュール210bは、現在の関連付けの試みを終了させ、IoEデバイス102aに、後続スロット(たとえば、複数の関連付けスロットがある場合に現在のデータフレーム内の後続スロットまたは新しいデータフレーム内のいずれか)内で別の関連付けの試みを開始させる。新しい関連付け要求内で、RTS1/CTS1およびRTS2/CTS2をクリアした後に、中継モジュール210bは、新しいリストからの使用可能なトーンを、IoEデバイス102aの近傍内で使用可能なトーンに対して比較する。この比較から、オーバーラップがある場合に、中継モジュール210bは、オーバーラップするトーンからの1つまたは複数を、IoEデバイス102bへの新しい関連付けデータメッセージ内に含める。その状況において、次いで、ACKが、オーバーラップするトーンから選択されたCIDとともに受信されなければならない。それでもACKが受信されない場合、またはオーバーラップがないと中継モジュール210bが判定する場合には、中継モジュール210bは、別の候補中継デバイスを識別し、これに関連付ける試みに取り掛かることができる。
【００６９】
中継モジュール210aおよび210bに関する上の実施形態は、特定のトーンの使用(たとえば、RTS1/CTS1およびRTS2/CTS2中の選択されたトーン上のエネルギーの検出)に関して説明されたが、他の実施形態も可能である。たとえば、ランダムバックオフを用いるキャリア検知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)が、その代わりに、しかしRTS2/CTS2の追加の競合解決ラウンドとともに使用され得る。
【００７０】
図示されているように、トランシーバ212は、モデムサブシステム214および無線周波数(RF)ユニット216を含むことができる。トランシーバ212は、別のIoEデバイス102およびUE106(たとえば、D2D)などの他のデバイスならびに基地局104と両方向で通信するように構成され得る。モデムサブシステム214は、変調およびコーディング方式(MCS)、たとえば低密度パリティ検査(LDPC)コーディング方式、ターボコーディング方式、畳み込みコーディング方式などに従って、中継モジュール210ならびにプロセッサ202および/またはメモリ204などのIoEデバイス102の他の態様からのデータを変調し、かつ/または符号化するように構成され得る。RFユニット216は、モデムサブシステム214からの(アウトバウンド送信上)または基地局104などの別のソースから発する送信の変調された/符号化されたデータを処理する(たとえば、アナログ-デジタル変換またはデジタル-アナログ変換などを実行する)ように構成され得る。トランシーバ212内に一緒に統合されるものとして示されているが、モデムサブシステム214およびRFユニット216は、IoEデバイス102が他のデバイスと通信することを可能にするためにIoEデバイス102において一緒に結合される別々のデバイスとすることができる。
【００７１】
RFユニット216は、変調されたデータおよび/または処理されたデータ、たとえばデータパケット(または、より一般的に、1つまたは複数のデータパケットおよび他の情報を含むことのできるデータメッセージ)を、1つまたは複数の他のデバイスへの送信のためにアンテナ218に供給することができる。これは、たとえば、本開示の実施形態による、RTS1、RTS2、および関連付けデータの送信を含むことができる。アンテナ218は、本開示の実施形態による、ディスカバリブロードキャストおよびCTS1、CTS2などの他のデバイスから送信されたデータメッセージをさらに受信し、トランシーバ212における処理および/または復調のために受信されたデータメッセージを供給することができる。図2はアンテナ218を単一のアンテナとして示すが、アンテナ218は、複数の送信リンクを維持するために、同様のまたは異なる設計の複数のアンテナを含むことができる。
【００７２】
ここで図3Bに移ると、本開示の実施形態によるデータフレーム350のフレーム構造の図が示されている。図3B内に示されているように、データフレームは、フレーム先頭マーカー(FB:frame beginning marker)の間に様々な異なるブロックを含むことができる。2つのフレーム先頭マーカー(FB)の間の期間が、フレーム期間(FP:frame period)である。フレーム期間(FP)内には、シグナリングブロック(SB:signaling block)、優先スロット(PS:prioritized slot)、競合スロット(CS:contention slot)、関連付けスロット(AS:association slot)、および非アクティブ期間(IP:inactive period)があってよい。そのようなデータフレームの例が、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている、2015年4月10日に出願した米国特許出願第14/684,191号、名称「IOE DEVICE TRANSMISSION SIGNALING AND SCHEDULING」に記載されている。シグナリングブロック(SB)は、優先スロット(PS)、競合スロット(CS)、および関連付けスロット(AS)の各々のシグナリング要素を含むことができる。図示のスロットごとに、所与の応用例の制約を受けて、任意の個数のスロットが企図され、含まれ得る。
【００７３】
図3B内に示された関連付けスロット(AS)内の、例示的な構造が、図4A内に示されており、図4Aは、本開示の実施形態によるデータフレームの関連付けスロット(AS)のスロット構造400の図を提供する。この構造は、上で議論したように、複数の候補中継デバイスならびに中継デバイスを探す複数のIoEデバイスの間の競合を解決するのに使用される。
【００７４】
スロット構造400は、第1の関連付け要求402、たとえば図1および図2に関して説明したRTS1を含むことができる。スロット構造400は、第1の関連付け応答404、たとえば上で説明したCTS1をも含むことができる。スロット構造は、第2の関連付け要求406、たとえば上で説明したRTS2をも含むことができる。スロット構造は、第2の関連付け応答408、たとえば上で説明したCTS2をも含むことができる。関連付け要求/応答402/404は、複数の、関連付け要求を受信するデバイス(候補中継デバイス)の間の競合を解決するのを助けるのに使用され得る。候補中継デバイスが選択された後に、関連付け要求/応答406/408が、候補中継デバイスへの関連付けを要求する潜在的に複数のIoEデバイスの間の競合を解決するのに使用され得る。スロット410は、たとえば、一実施形態において上で図1および図2に関して説明した関連付けデータおよびACKメッセージ/拒否メッセージを含み、別の実施形態において通常のデータまたは上記の何らかの組合せを含む、競合解決スロットとすることができる。候補中継デバイス(たとえば、図1のIoEデバイス102b)が、関連付け要求402(RTS1)を受信しない状況において、所与の関連付けスロットの候補中継デバイスによる使用は、スロット410としてのそれ自体の競合解決を用いる競合スロットとしての使用にフォールバックすることができる。
【００７５】
図4Bは、本開示の実施形態によるデータフレームの関連付けスロット(AS)のスロット構造450を示す図である。たとえば、スロット構造450は、RTS1/CTS1およびRTS2/CTS2に関してトーンシグナリングを使用する、図4Aのスロット構造400の特定の例とすることができる。図示の通信は、図1の例示的なIoEデバイス102aなどの要求するIoEデバイス102と、図1の例示的なIoEデバイス102bなどの候補中継デバイスとの間で発生することができる。
【００７６】
例示的な関連付けスロット(AS)内で、第1の関連付け要求402(RTS1)は、1つまたは複数のトーン上の1つまたは複数のシンボルを占有することができる。たとえば、最初の2つのシンボルが、第1の関連付け要求402に使用され得、第1の関連付け要求402は、送信するIoEデバイス102の完全未満の識別子および/またはアドレスを含むことができる。ディスカバリブロードキャストが、使用可能なトーンのチャネルの中から1つまたは複数のトーンを識別済みである場合がある。使用可能なトーンの個数は、チャネル内のトーンの総数から制限される可能性がある。たとえば、図4Bは、所与のチャネル内で使用可能である、トーンの例示的な個数、64を示す。チャネル自体は、たとえば1MHzの帯域幅を有することができる。これは、例示的であるのみであり、理解されるように、本開示の範囲から逸脱せずに、所与のチャネルが、異なる帯域幅サイズを有することができ、より少数またはより多数のトーンが、ディスカバリブロードキャスト内に含めるために選択され得る。ディスカバリブロードキャスト内に含めるために選択されるトーンの個数は、たとえば、トーンデータに関してディスカバリブロードキャストのペイロード内で使用可能なデータの量によって影響され得る。第1の関連付け要求402は、使用可能なトーンのサブセットの中から選択されたトーンを占有することができる。
【００７７】
第1の関連付け応答404(CTS1)が、第1の関連付け要求402に続くことができ、1つまたは複数のシンボルを占有することができる。図示されているように、シンボルは、第1の関連付け要求402と第1の関連付け応答404との間で占有されないままにされ、理解されるように、より少数またはより多数が占有されないままにされる可能性がある。第1の関連付け応答404は、第1の関連付け要求402のために選択され使用されるものと同一のトーンを占有することができる。
【００７８】
第2の関連付け要求406(RTS2)は、第1の関連付け応答404の後の1つまたは複数のシンボルを占有することができる。図示されているように、シンボルは、第1の関連付け応答404と第2の関連付け要求406との間で占有されないままにされ、理解されるように、関連付けスロット(AS)内で、より少数またはより多数が占有されないままにされる可能性がある。第2の関連付け要求406は、前のディスカバリブロードキャスト内で識別されたトーンではなく、チャネルの帯域幅全体から選択されたトーンを占有することができる。
【００７９】
第2の関連付け応答408(CTS2)は、第2の関連付け要求406に続くことができ、1つまたは複数のシンボルを占有することができる。図示されているように、シンボルは、第2の関連付け要求406と第2の関連付け応答408の間で占有されないままにされ、理解されるように、関連付けスロット(AS)内で、より少数またはより多数が占有されないままにされる可能性がある。第2の関連付け応答408は、第2の関連付け要求406のために選択され使用されるものと同一のトーンを占有することができる。
【００８０】
第2の関連付け応答408に応答して、関連付けデータメッセージ412が、要求するIoEデバイス102aから候補IoEデバイス102bに送信される。関連付けデータは、たとえば、候補IoEデバイス102bの完全なアドレス、選択されたIoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、期待されるペイロードサイズ、およびIoEデバイス102aの近傍内の空いているトーンのセットを含むことができる。したがって、関連付けデータメッセージ412は、経時的に、以前の要求/応答より多くのシンボルを占有する可能性がある。24個のシンボルは、例示的な実施形態のみであり、より多数またはより少数が、含まれるデータの量および/または関連付けスロットの制約に依存して使用され得る。一実施形態において、関連付けデータメッセージ412は、第2の関連付け要求/応答406/408に使用されるものと同一のランダムに選択されたトーンを占有することができる。
【００８１】
関連付けデータメッセージ412に応答して、候補IoEデバイス102bは、肯定応答メッセージ414(ACK)を要求するIoEデバイス102aに送り返す。肯定応答メッセージ414は、候補IoEデバイス102bが、関連付けデータメッセージ412内の空いているトーンのセット内で識別されたトーンのうちの1つと候補IoEデバイス102bの近傍内の使用可能なトーンとの間のオーバーラップを識別する時に、生成され、送られる。ACKが、トーンのリストではなく選択されたトーンを含むことができるので、肯定応答メッセージ414は、関連付けデータメッセージ412より短く、したがってより少数のシンボル、たとえば要求/応答メッセージと同一個数のシンボルを占有することができる。
【００８２】
しかしながら、関連付けデータメッセージ412内で識別されるトーンと候補IoEデバイス102bの近傍内で使用可能として識別されるトーンとの間にオーバーラップがない場合には、肯定応答メッセージ414は、ACKではなく、その代わりに、候補IoEデバイス102bから使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージであるものとすることができる。これは、理解されるように、図示された個数のシンボルまたはその代わりにより多数のシンボル(またはより少数)を占有することができる。
【００８３】
ここで図5を参照すると、図示されているのは、本開示の様々な態様による、中継サービスを必要とするIoEデバイス102と中継サービスに関して使用可能として識別されたIoEデバイス102との間の例示的なシグナリング態様を示すプロトコル図500である。サービスを必要とするIoEデバイス102は、上の例に従ってIoEデバイス102aとして説明される。中継サービスを提供するために使用可能なIoEデバイス102は、上の例に従ってIoEデバイス102bとして説明される。
【００８４】
アクション502において、IoEデバイス102bは、ディスカバリブロードキャスト内に含めるために1つまたは複数のトーンを選択する。IoEデバイス102bが、1つまたは複数の他のデバイスに関連付けられた1つまたは複数のCIDを既に有する場合には、IoEデバイス102bの選択は、含めるためにこれらのCIDのうちの1つまたは複数を選択することを含むことができる。それに加えてまたはその代わりに、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102bがアウェイクしようとしている時刻付近にどのトーンがIoEデバイス102bの近傍内で利用されているのかを判定するために、ディスカバリフレームを全般的に監視することができる。IoEデバイス102bは、ディスカバリフレーム中に利用されているものとして観察されなかったトーンのうちの1つまたは複数(小さいセットなど)を、IoEデバイス102b自体のディスカバリブロードキャスト内に含めるために選択することができる。たとえば、これは、IoEデバイス102bが既に1つまたは複数の他のデバイスに対する中継器として動作しているのではない場合に発生する可能性がある。
【００８５】
選択されたトーンをディスカバリブロードキャスト内に含めた後に、アクション504において、IoEデバイス102bは、すべてのリッスンするデバイスに、情報とともにディスカバリブロードキャストをブロードキャストする。
【００８６】
IoEデバイス102aは、ディスカバリブロードキャストを受信する。これは、たとえば、上で図3Aに関して示したものなどのディスカバリフレーム中に発生する。アクション506において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bによって含められたトーンのリストを入手するためにディスカバリブロードキャストを解析する。IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bに第1の関連付け要求を送信する際に使用するために、リストの中からトーンを選択する。
【００８７】
図3A内に示されたものなどの後続のデータフレーム中に、具体的には図3B内に示されたものなどの関連付けスロット中に、アクション508において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bに第1の関連付け要求を送る。これは、たとえば、上で図4A/4Bの関連付け要求402に関して説明されたものとすることができる。
【００８８】
アクション510において、IoEデバイス102bは、第1の関連付け要求の受信時に、他の潜在的な中継デバイスの間のすべての競合を解決することができる。たとえば、一実施形態において、異なる潜在的な中継デバイスの間の競合解決は、最高優先順位のCIDを有する潜在的な中継デバイスが勝つことによって解決され得る(たとえば、上で図4Bに関して説明された優先順位の例を用いて)。ここでは、例の実施形態において、IoEデバイス102bが、すべての潜在的な中継デバイスの間の競合に勝つ。
【００８９】
アクション512において、IoEデバイス102bは、競合に勝つことに応答して、IoEデバイス102aに第1の関連付け応答を送る。第1の関連付け応答は、上で図4A/4Bの関連付け応答404に関して説明したものとすることができる。
【００９０】
アクション514において、IoEデバイス102aは、第2の関連付け要求を送るために、チャネル全体の中からなど、トーンをランダムに選択する。これは、IoEデバイス102bからの第1の関連付け応答の受信に応答して行われる。
【００９１】
アクション516において、IoEデバイス102aは、1つまたは複数のシンボルの送信のためにランダムに選択されたトーンを使用して、IoEデバイス102bに第2の関連付け要求を送る。第2の関連付け要求のためのCIDのランダム選択は、所与のデータフレーム内に中継のために同一のIoEデバイス102bへの関連付けを試みるデバイスの個数が少なくなり得るので、要求するIoEデバイスの間の衝突の可能性を低減することを可能にする。第2の関連付け要求は、上で図4A/4Bの関連付け要求406に関して説明したものとすることができる。
【００９２】
アクション518において、IoEデバイス102bは、それのための中継デバイスとして機能すべき特定のIoEデバイスを選択する。たとえば、IoEデバイス102は、IoEデバイス102aを選択することができる。選択は、たとえば、関連付けに関して、そのトーンを選択し、使用したIoEデバイスに対応する最高優先順位のトーンを選択するために、辞書式順序付け(シンボルの順序は、トーンの順序より高い優先順位を有することができる)を使用して行われ得る。理解されるように、たとえばランダム選択、事前にプログラムされたプリファレンスに従う選択、信号強度、必要レーティングなどの何らかの他のメトリックによるなど、他の手順も、本開示の範囲から逸脱せずに選択に使用され得る。
【００９３】
アクション520において、IoEデバイス102bは、選択されたIoEデバイス102aに第2の関連付け応答を送る。第2の関連付け応答は、上で図4A/4Bの第2の関連付け応答408に関して説明したものとすることができる。
【００９４】
アクション522において、IoEデバイス102aは、第2の関連付け応答の受信に応答して、関連付けデータを生成する。関連付けデータは、たとえば、候補IoEデバイス102bの完全なアドレス、選択されたIoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、期待されるペイロードサイズ、およびIoEデバイス102aの近傍内の空いているトーンのセットを含むことができる。関連付けデータは、上で図4Bの関連付けデータメッセージ412に関して説明したものとすることができる。
【００９５】
アクション524において、IoEデバイス102aは、生成された関連付けデータをIoEデバイス102bに送る。
【００９６】
関連付けデータの受信時に、IoEデバイス102bは、関連付けデータ内で識別されるトーンとIoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンとの間にオーバーラップがあるかどうかに応じて、関連付けデータメッセージ内で識別されたトーンのうちの1つを選択するか、使用可能なトーンの新しいリストを生成するかのいずれかを行うことができる。これは、図5内で、代替案526aおよび526bを用いて示されている。いずれの代替案の下でも、IoEデバイス102bは、関連付けデータ内の識別されたトーンを、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンに対して比較する。
【００９７】
アクション526aは、比較が1つまたは複数のオーバーラップするトーンをもたらす場合に発生する。その結果、IoEデバイス102bは、後続データフレーム中のIoEデバイス102aとIoEデバイス102bとの間のリンクのためのCIDとしてトーンを選択する。
【００９８】
アクション526bは、比較が、IoEデバイス102bによるオーバーラップするトーンの識別の失敗をもたらす場合に発生する。この状況において、IoEデバイス102bは、その代わりに、CIDとして選択すべき可能なトーンの新しいリストを生成する。この新しいリストは、たとえば、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーン(IoEデバイス102bは、関連する時刻に近傍内のディスカバリブロードキャスト/シグナリングブロックを監視することによってこれを入手することができる)を含むことができる。
【００９９】
アクション526aが発生した場合には、アクション528aにおいて、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102aに肯定応答(たとえば、ACK)を送る。ACKの一部として、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102aが後続データ通信内で使用するための選択されたCIDを識別する情報を含める。
【０１００】
その代わりにアクション526bが発生した場合には、アクション528bにおいて、IoEデバイス102bは、アクション526bにおいて生成されたIoEデバイス102bから使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージをIoEデバイス102aに送る。応答して、IoEデバイス102aは、より後のタイムスロット内に新しい関連付け要求を開始し、可能な場合には、その時に新しい関連付けデータメッセージ内の新しいリストからの1つまたは複数のトーンを含めることができる。
【０１０１】
ここで図6に移ると、図6内に示されているのは、本開示の態様によるワイヤレス通信のための方法600を示す流れ図である。具体的には、方法600は、本開示の実施形態による中継サービスを望むデバイスの関連付けを示す。方法600は、中継サービスを必要とするIoEデバイス102によって実施され得る。例示の簡単さのために、IoEデバイス102aを使用する例を参照し、IoEデバイス102bは、中継サービスを提供するために使用可能である。追加のステップが、方法600のステップの前、中、および後に提供され得ることと、説明されるステップの一部が、置換されまたは方法600から除去され得ることを理解されたい。
【０１０２】
ブロック602において、IoEデバイス102aは、中継サービスに関して使用可能な1つまたは複数の他のデバイスからディスカバリブロードキャストを受信する。この例において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bからディスカバリブロードキャストを受信する。これは、上で図3A内に示された例示的なディスカバリフレーム中に発生する。ディスカバリブロードキャストは、データフレームの関連付けスロット内で関連付け要求内の使用のために使用可能として識別された1つまたは複数のトーンを含む。トーンは、たとえば図5のアクション502に関して説明されたように識別され得る。
【０１０３】
ブロック604において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bへの第1の関連付け要求の送信において使用するために、ブロック602で受信されたディスカバリブロードキャスト内で使用可能として識別されたトーンの中からトーンを選択する。これは、ディスカバリフレーム中または後続データフレーム中に発生することができる。
【０１０４】
ブロック606において、IoEデバイス102aは、ブロック604において選択されたトーンを使用して、IoEデバイス102bに第1の関連付け要求を送る。これは、たとえば、上で図3Bに関して説明したデータフレームの関連付けスロット(AS)中に、たとえば図5のアクション508に関しておよび図4A/4Bの関連付け要求402に関して上で説明したように、発生することができる。
【０１０５】
ブロック608において、IoEデバイス102aは、たとえばIoEデバイス102bが複数の候補中継デバイス(この例によればIoEデバイス102bを含む)の間のすべての潜在的な競合を解決した後に、IoEデバイス102bから第1の関連付け応答を受信する。この第1の関連付け応答は、上で図4A/4Bの関連付け応答404に関して説明したものとすることができる。
【０１０６】
ブロック610において、IoEデバイス102aは、ブロック608における第1の関連付け応答の受信に応答して、競合解決の別のラウンド(たとえば、別のRTS/CTSラウンド)に進む。このために、IoEデバイス102aは、ディスカバリブロードキャスト内で識別されたサブセットではなく使用可能なチャネル全体の中からなど、トーンをランダムに選択する。
【０１０７】
ブロック612において、IoEデバイス102aは、ブロック610からのランダムに選択されたトーンを使用して、IoEデバイス102bに第2の関連付け要求を送る。第2の関連付け要求は、上で図4A/4Bの関連付け要求406に関して説明したものとすることができる。
【０１０８】
ブロック614において、IoEデバイス102aは、たとえばIoEデバイス102bが潜在的に複数の要求するIoEデバイス(この例によればIoEデバイス102aを含む)の中からの競合を解決することの結果として、IoEデバイス102bから第2の関連付け応答を受信する。第2の関連付け応答は、上で図4A/4Bの第2の関連付け応答408に関して説明したものとすることができる。
【０１０９】
ブロック616において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102aが中継器としてのIoEデバイス102bに関する競合に勝ったことを示した、IoEデバイス102bからの第2の関連付け応答の受信に応答して、関連付けデータを生成する。これの一部として、IoEデバイス102aは、前のタイムスロット(たとえば、以前のデータフレームおよび/またはディスカバリフレーム)中などに、IoEデバイス102aの近傍内のシグナリングブロックおよび/またはディスカバリブロードキャストのトーン使用を観察することができる。IoEデバイス102aの近傍内で既に使用中として観察されたトーンは、リストから除外され得る。IoEデバイス102aの近傍内で使用可能として識別されたトーンのすべてが、含められ、またはその代わりにいくつかのサブセットが含められ得る。関連付けデータは、たとえば、少数の例を挙げると、IoEデバイス102bの完全なアドレス、IoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、期待されるペイロードサイズ、およびIoEデバイス102aの近傍内の空いているトーンのセットを含むことができる。関連付けデータは、他の情報をも含むことができる。関連付けデータは、上で図4Bの関連付けデータメッセージ412に関して説明したものとすることができる。
【０１１０】
ブロック618において、IoEデバイス102aは、ブロック616から生成された関連付けデータをIoEデバイス102bに送り、その結果、IoEデバイス102bは、関連付けデータ内で識別されるトーンの中から特定のトーンを選択できるようになる。
【０１１１】
判断ブロック620において、IoEデバイス102bが、関連付けデータ内で識別されるトーンの中から特定のトーンを選択できる(たとえば、含まれるトーンとIoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンとの間にオーバーラップがあるので)場合には、方法600はブロック622に進む。
【０１１２】
ブロック622において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bから肯定応答メッセージを受信する。肯定応答メッセージは、使用可能なトーンのリストの中から選択されたCID(2つのデバイスの間の可用性においてオーバーラップするトーンに対応する)を含む。
【０１１３】
ブロック624において、IoEデバイス102aは、選択されたCIDを使用してIoEデバイス102bにデータを送信する(IoEデバイス102bがさらに中継するために)。これは、後続データフレームにおいて発生することができる。
【０１１４】
判断ブロック620に戻って、IoEデバイス102bが、たとえばすべてのリストされたトーンがIoEデバイス102bの近傍内の使用可能なトーンにオーバーラップすることができないので、特定のトーンを選択することができなかった場合には、方法600はブロック626に進む。
【０１１５】
ブロック626において、IoEデバイス102aは、ACKではなく、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージをIoEデバイス102bから受信する。
【０１１６】
ブロック628において、IoEデバイス102aは、ブロック626において受信されたメッセージに応答して、IoEデバイス102bとの新しい関連付けプロセスを開始する。これは、まだ十分な使用可能な時間がある場合には現在の関連付けスロット内で、またはその代わりに後続データフレーム内で発生することができる。新しい関連付けプロセスは、上でブロック602から616に関して説明したように発生することができる。この新しいプロセスの一部として、関連付けデータ内に含めるために使用可能なトーンの新しいリストを生成する時に、IoEデバイス102aは、ブロック626において受信されたトーンのうちの1つまたは複数が、IoEデバイス102aの近傍内で使用可能なトーンにオーバーラップすることを確認することができる。オーバーラップがない場合には、IoEデバイス102aは、異なる候補中継デバイス(使用可能な場合)との関連付けを試みることができる。オーバーラップがある場合には、IoEデバイス102aは、関連付けデータ内にオーバーラップするトーンを含める。
【０１１７】
ブロック630において、IoEデバイス102aは、新しい関連付けプロセス内で関連付けデータを送り、関連付けデータは、ブロック628から生成されたオーバーラップするトーン(ならびに潜在的に他の使用可能なトーン)を含む。次いで、方法600は、判断ブロック620に戻り、上で議論したように進行することができる。一実施形態において、IoEデバイス102aは、IoEデバイス102bとの関連付けが何回失敗するかを記憶し、別の候補中継デバイスとの成功の関連付けを探すために、しきい回数の後に試みを停止することができる。
【０１１８】
ここで図7に移ると、図7内に示されているのは、本開示の態様によるワイヤレス通信のための方法700を示す流れ図である。具体的には、方法700は、本開示の実施形態による中継サービスを提供するデバイスの関連付けを示す。方法700は、中継サービスを提供することのできるIoEデバイス102によって実施され得る。例示の簡単さのために、IoEデバイス102bを使用する例を参照する。追加のステップが、方法700のステップの前、中、および後に提供され得ることと、説明されるステップの一部が、置換されまたは方法700から除去され得ることを理解されたい。
【０１１９】
ブロック702において、IoEデバイス102bは、ディスカバリブロードキャスト内に含めるために1つまたは複数のトーンを選択する。これらのトーンは、中継サービスを受けることを望む任意のデバイスに、本開示の関連付け手順内で使用される使用可能なトーンを与えるために選択される。たとえば、これは、IoEデバイス102bに既に関連付けられているデバイスの1つまたは複数のCIDを含むことができる。それに加えてまたはその代わりに、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102bがアウェイクしようとしている時刻付近にどのトーンがIoEデバイス102bの近傍内で利用されているのかを判定するために、ディスカバリフレームを全般的に監視することができる。IoEデバイス102bは、ディスカバリフレーム中に利用されているものとして観察されなかったトーンのうちの1つまたは複数(小さいセットなど)を、IoEデバイス102b自体のディスカバリブロードキャスト内に含めるために選択することができる。
【０１２０】
ブロック704において、IoEデバイス102bは、ブロック702において選択された1つまたは複数のトーンをディスカバリブロードキャスト内に含める。これは、たとえば、上で図3Aに関して説明したようにディスカバリフレーム中に発生することができる。
【０１２１】
ブロック706において、IoEデバイス102bは、たとえば範囲内および/またはIoEデバイス102bから所定の個数のホップ内の任意のデバイスのディスカバリフレーム中のブロードキャストとして、ディスカバリブロードキャストを送る。
【０１２２】
ブロック708において、IoEデバイス102bは、中継サービスを入手することを求めるデバイスから関連付け要求を受信する。これは、たとえば、上で図3Bに関して説明したように、データフレームの関連付けスロット(AS)中に発生することができる。IoEデバイス102bは、この例においてIoEデバイス102aを含む複数のデバイスから複数の関連付け要求を受信する場合がある。
【０１２３】
ブロック710において、IoEデバイス102bは、たとえば2ホップ近傍内の、他の候補中継デバイスの間の競合を解決する。たとえば、IoEデバイス102bが、最高優先順位のCID(この例において)を受信する場合に、IoEデバイス102bは、この第1のラウンド中に競合に勝つことができる。
【０１２４】
判断ブロック712において、IoEデバイス102bが競合に勝たない場合、またはIoEデバイス102bがどの関連付け要求のターゲットでもない場合に、方法700は、ブロック714に進むことができる。
【０１２５】
ブロック714において、IoEデバイス102bは、次の時間期間を待つ。たとえば、IoEデバイス102bは、いくつかの例を挙げるとディスカバリフレームまたはデータフレームとすることのできる次のウェイクアップ期間まで、スリープに戻ることができる。したがって、方法700は、上で説明したブロック702に戻って進むことができる。
【０１２６】
判断ブロック712に戻って、IoEデバイス102bが、ターゲット中継デバイスであり、競合に勝つ場合には、方法700はブロック716に進む。
【０１２７】
ブロック716において、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102a(および、この関連付けスロット中にIoEデバイス102bとの関連付けを求める可能性があるすべての他のデバイス)に第1の関連付け応答を送る。第1の関連付け応答は、上で図4A/4Bの関連付け応答404に関して説明したものとすることができる。
【０１２８】
ブロック718において、IoEデバイス102bは、特に関連付けスロット中にIoEデバイス102bから中継サービスを入手することを求めるデバイスから第2の関連付け要求を受信する。第2の関連付け要求は、図4A/4Bの関連付け要求406に関して説明したものとすることができる。たとえば、第2の関連付け要求は、関連付けを求める1つまたは複数のIoEデバイスによってランダムに選択されたトーンを使用して送られ得る。
【０１２９】
ブロック720において、IoEデバイス102bは、受信された第2の関連付け要求のすべて(1つまたは複数のいずれであれ)を再検討し、1つを選択する。たとえば、IoEデバイス102bは、選択の基礎としてランダムに選択されたトーンを分析することができる。選択は、たとえば、関連付けに関して、そのトーンを選択し、使用したIoEデバイスに対応する最高優先順位のトーンを選択するために、辞書式順序付け(シンボルの順序は、トーンの順序より高い優先順位を有することができる)を使用して行われ得る。理解されるように、たとえばランダム選択、事前にプログラムされたプリファレンスに従う選択、信号強度、必要レーティングなどの何らかの他のメトリックによるなど、他の手順も、本開示の範囲から逸脱せずに選択に使用され得る。選択されないIoEデバイスは、後刻に、別の中継デバイスまたはIoEデバイス102bとの別の関連付け要求を試みることができる。現在の例において、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102aがランダムに選択し、第2の関連付け要求に使用したトーンを選択する。その結果、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102aを選択する。
【０１３０】
ブロック722において、IoEデバイス102bは、ブロック720において選択された、ここではIoEデバイス102aに第2の関連付け応答を送る。第2の関連付け応答は、同一のトーンを使用して送られ得る。第2の関連付け応答は、図4A/4Bの第2の関連付け応答408に関して説明したもの、たとえば、後続データフレームの関連する部分中にデータパケットの受信を完了するのに必要な時間の長さなどの識別する情報とすることができる。
【０１３１】
ブロック724において、IoEデバイス102bは、そのランダムに選択されたトーンがブロック720において選択されたIoEデバイス102aから関連付けデータメッセージを受信する。関連付けデータは、たとえば、少数の例を挙げると、IoEデバイス102bの完全なアドレス、IoEデバイス102aの完全なアドレス、IoEデバイス102aの送信周期性、期待されるペイロードサイズ、およびIoEデバイス102aの近傍内の空いているトーンのセットを含むことができる。関連付けデータは、他の情報をも含むことができる。関連付けデータは、上で図4Bの関連付けデータメッセージ412に関して説明したものとすることができる。
【０１３２】
判断ブロック726において、IoEデバイス102bは、関連付けデータメッセージ内で識別された任意の1つまたは複数のトーンが、IoEデバイス102bの近傍内の使用可能なトーンのいずれかにオーバーラップするかどうかを判定する。たとえば、IoEデバイス102bは、ディスカバリブロードキャスト内でCIDを識別したが、これらのCID(データ期間に関して他のデバイスに既に割り当てられている)は、データフレームのデータスロット中の通常のデータ送信のために使用可能ではない。したがって、それらは、IoEデバイス102aのCIDとして使用可能ではない。IoEデバイス102bは、関連付けデータ内で識別されたトーンを、IoEデバイス102bの近傍内で使用中のトーンに対して比較し、オーバーラップするトーンを識別することができる。
【０１３３】
1つのオーバーラップするトーン(または複数)がある場合には、方法700はブロック728に進む。ブロック728において、IoEデバイス102bは、後続データフレーム中にIoEデバイス102aのために予約されるCIDとして、オーバーラップするトーンを選択する(たとえば、複数の使用可能なトーンがある場合には優先順位に基づいて)。
【０１３４】
ブロック730において、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102aに送られる肯定応答メッセージ(ACKなど)内に選択されたCIDを含める。IoEデバイス102aは、中継デバイスとしてのIoEデバイス102bへの将来のデータ送信にこのCIDを使用する。
【０１３５】
ブロック732において、IoEデバイス102bは、ブロック728からの選択されたCIDを使用してIoEデバイス102aから1つまたは複数のデータパケットを受信する。データパケットは、後続のデータフレーム中の適当なデータスロット中に受信され得る。
【０１３６】
判断ブロック726に戻って、オーバーラップするトーンがない場合には、方法700はブロック734に進む。オーバーラップなしは、関連付けデータメッセージ内で識別されるトーンのどれもが、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能として識別されたトーンのいずれにも対応しないことを指す。
【０１３７】
ブロック734において、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102bの近傍内で使用可能なトーンの新しいリストを作成する。
【０１３８】
ブロック736において、ACKを送信するのではなく、どのトーンにも合意できなかったので、IoEデバイス102bは、IoEデバイス102bから使用可能なトーンの新しいリストを含むメッセージをIoEデバイス102aに送る。
【０１３９】
方法700は、ブロック714に戻って進み、ここで、次のデータ期間(データフレーム)の待機が発生し、IoEデバイス102aは、より後のタイムスロット内に新しい関連付け要求を開始し、可能な場合には、その時に新しい関連付けデータメッセージ内の新しいリストからの1つまたは複数のトーンを含めることができる(IoEデバイス102bがブロック736において送った情報に基づいて)。
【０１４０】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表現され得る。たとえば、上の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表現され得る。
【０１４１】
本明細書の開示に関連して説明された様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAもしくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート論理もしくはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書で説明される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施されまたは実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)としても実施され得る。
【０１４２】
本明細書で説明される機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組合せにおいて実施され得る。プロセッサによって実行されるソフトウェア内で実施される場合に、機能は、1つまたは複数の命令もしくはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶される、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。他の例および実施態様は、本開示および添付の特許請求の範囲の範囲内にある。たとえば、ソフトウェアの性質に起因して、上で説明された機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのいずれかの組合せを使用して実施され得る。機能を実施する特徴は、機能の部分が異なる物理的位置において実施されるように分散されることを含め、様々な位置に物理的に配置されることも可能である。
【０１４３】
また、特許請求の範囲内を含めて、本明細書で使用される時に、項目のリスト(たとえば、「のうちの少なくとも1つ」または「のうちの1つまたは複数」などの句で終わる項目のリスト)内で使用される「または」は、たとえば、[A、B、またはCのうちの少なくとも1つ]のリストが、AまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような包括的リストを示す。一実施形態に関して説明された特徴、構成要素、アクション、および/またはステップが、本明細書で提示されたものとは異なる順序で構造化され、かつ/または本開示の他の実施形態に関して説明された特徴、構成要素、アクション、および/またはステップと組み合わされ得ることが企図されている。
【０１４４】
本開示の実施形態は、その上にプログラムコードを記録されたコンピュータ可読媒体を含み、プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、第1のデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信させるためのコードを含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、予約されたタイムスロット中の第2のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、複数の使用可能なトーンの中から第2のトーンをランダムに選択させるためのコードをさらに含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信させるためのコードをさらに含む。
【０１４５】
コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、データフレームの予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を受信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンを含む関連付けデータを送信させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付けデータ内の1つまたは複数のトーンの中から選択された接続識別子を確認する肯定応答を受信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、第2のデータフレーム中に、選択された接続識別子を使用してデータパケットを送信させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のワイヤレス通信デバイスから使用可能なトーンのセットを受信させるためのコードであって、トーンのセットは、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンとは異なる、受信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、トーンのセットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を開始させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で送信される1つまたは複数のディスカバリブロードキャストを監視させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、関連付けデータ内の1つまたは複数のトーンから、1つまたは複数の監視されるディスカバリブロードキャストからの占有されるトーンを除外させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で第1のデータフレーム中に送信される1つまたは複数のシグナリングブロックを監視させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、関連付けデータの1つまたは複数のトーンから、1つまたは複数の監視されるシグナリングブロックからの占有されるトーンを除外させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから第1のトーンを含むディスカバリブロードキャストを受信させるためのコードをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスを含む複数のワイヤレス通信デバイスに対応する複数のディスカバリブロードキャストを受信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、複数のディスカバリブロードキャストの受信に応答して複数のワイヤレス通信デバイスの中から第1の関連付け要求を送信すべき潜在的な中継デバイスとして第2のワイヤレス通信デバイスを選択させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のトーンが、予約されたタイムスロット中に使用中ではない第1のデータフレームのデータ転送部分中に使用される接続識別子を含み、データ��送部分が、第1のデータフレームの予約されたタイムスロットの前に発生することをさらに含む。
【０１４６】
本開示の実施形態は、その上にプログラムコードを記録されたコンピュータ可読媒体をさらに含み、プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上で第1のデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信させるためのコードを含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信させるためのコードをさらに含む。プログラムコードは、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用して予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信させるためのコードをさらに含み、第2のトーンは、複数のトーンの中からランダムに選択される。
【０１４７】
コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、第2のワイヤレス通信デバイスとのデータ送信のための接続識別子としての選択のための1つまたは複数の使用可能なトーンを含む関連付けデータを受信させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で送信される1つまたは複数のブロードキャストを監視させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、1つまたは複数の使用可能なトーンを、1つまたは複数のブロードキャスト内で使用されるすべてのトーンに対して比較させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、トーンが1つまたは複数の監視されたブロードキャスト内で使用されるトーンのいずれとも一致しないことに応答して、関連付けデータ内で識別された1つまたは複数の使用可能なトーンの中から選択された接続識別子としてトーンを受け入れさせるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、選択された接続識別子を確認する肯定応答を送信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、選択された接続識別子を使用してデータパケットを受信させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数の使用可能なトーンの中からのトーンのすべてを、トーンが1つまたは複数の監視されるブロードキャスト内で使用されるトーンのいずれとも一致しないことに応答して、否定させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、比較の結果に基づいて、第1のワイヤレス通信デバイスから使用可能なトーンのセットを生成させるためのコードであって、トーンのセットは、関連付けデータ内で識別された1つまたは複数の使用可能なトーンとは異なる、生成させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスへ、トーンの生成されたセットを送信させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第2のワイヤレス通信デバイスから、トーンのセットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を受信させるためのコードとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、監視される1つまたは複数のブロードキャストが、ディスカバリブロードキャストを含むことをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、監視される1つまたは複数のブロードキャストが、第1のデータフレーム中に送信されるシグナリングブロックを含むことをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のトーンを含む、関連付け要求のために使用され得る1つまたは複数のトーンをディスカバリブロードキャスト内に含めさせるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、1つまたは複数のトーンを含むディスカバリブロードキャストをブロードキャストさせるためのコ���ドとをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のトーンが、予約されたタイムスロット中に使用中ではない、第1のデータフレームのデータ転送部分中に第1のワイヤレス通信デバイスとともに使用される接続識別子を含み、データ転送部分が、第1のデータフレームの予約されたタイムスロットの前に発生することをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のワイヤレス通信デバイスの近傍内で1つまたは複数のブロードキャストとともに使用される1つまたは複数のトーンを識別するためにディスカバリフレーム中に1つまたは複数のブロードキャストを監視させるためのコードと、第1のワイヤレス通信デバイスに、第1のトーンを含む1つまたは複数のトーンを選択させるためのコードとをさらに含み、1つまたは複数の選択されるトーンは、監視から識別される1つまたは複数のトーン以外である。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレスデバイスに第1の関連付け要求を受信させるためのコードが、第1のワイヤレスデバイスに、複数の第2のワイヤレス通信デバイスから複数の第1の関連付け要求を受信させるためのコードを含むことをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレスデバイスに第1の応答を送信させるためのコードが、第1のワイヤレスデバイスに、複数の第2のワイヤレス通信デバイスに複数の第1の応答を送信させるためのコードを含むことをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレスデバイスに第2のトーンを使用して第2の関連付け要求を受信させるためのコードが、第1のワイヤレスデバイスに、複数のトーンの中からランダムに選択されるトーンをそれぞれ使用する、複数の第2の関連付け要求を受信させるためのコードを含むことをさらに含む。コンピュータ可読媒体は、第1のワイヤレスデバイスに、複数の第2のワイヤレス通信デバイスの中からの第2のワイヤレス通信デバイスによって使用される第2のトーンを選択させるためのコードと、第1のワイヤレスデバイスに、選択された第2のワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信させるためのコードとをさらに含む。
【０１４８】
本発明の実施形態は、装置からワイヤレス通信デバイスへ、関連付け要求のために使用可能な第1のトーンを使用して、第1のデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を送信するための手段を含む装置をさらに含む。この装置は、この装置において、予約されたタイムスロット中のワイヤレス通信デバイスからの第1の関連付け要求に対する第1の応答に基づいて、複数の使用可能なトーンの中から第2のトーンをランダムに選択するための手段をさらに含む。この装置は、ワイヤレス通信デバイスへ、第2のトーンを使用して、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を送信するための手段をさらに含む。
【０１４９】
この装置は、ワイヤレス通信デバイスから、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を受信するための手段と、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンを含む関連付けデータを送信するための手段とをさらに含む。この装置は、ワイヤレス通信デバイスから、関連付けデータ内の1つまたは複数のトーンの中から選択された接続識別子を確認する肯定応答を受信するための手段と、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、第2のデータフレーム中に選択された接続識別子を使用してデータパケットを送信するための手段とをさらに含む。この装置は、ワイヤレス通信デバイスから、ワイヤレス通信デバイスから使用可能なトーンのセットを受信するための手段であって、トーンのセットは、データ送信のための接続識別子としての選択のために使用可能な1つまたは複数のトーンとは異なる、受信するための手段と、この装置によって、トーンのセットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を開始するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置によって、この装置の近傍内で送信される1つまたは複数のディスカバリブロードキャストを監視するための手段と、この装置によって、関連付けデータ内の1つまたは複数のトーンから、1つまたは複数の監視されるディスカバリブロードキャストからの占有されるトーンを除外するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置によって、この装置の近傍内で第1のデータフレーム中に送信される1つまたは複数のシグナリングブロックを監視するための手段と、この装置によって、関連付けデータ内の1つまたは複数のトーンから、1つまたは複数の監視されるシグナリングブロックからの占有されるトーンを除外するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置において、ワイヤレス通信デバイスから第1のトーンを含むディスカバリブロードキャストを受信するための手段をさらに含む。この装置は、装置において、ワイヤレス通信デバイスを含む複数のワイヤレス通信デバイスに対応する複数のディスカバリブロードキャストを受信するための手段と、装置によって、複数のディスカバリブロードキャストの受信に応答して複数のワイヤレス通信デバイスの中から第1の関連付け要求を送信すべき潜在的な中継デバイスとしてワイヤレス通信デバイスを選択するための手段とをさらに含む。この装置は、第1のトーンが、予約されたタイムスロット中に使用中ではない第1のデータフレームのデータ転送部分中に使用される接続識別子を含み、データ転送部分が、第1のデータフレームの予約されたタイムスロットの前に発生することをさらに含む。この装置は、この装置がすべてのインターネット(IoE)デバイスを含み、ワイヤレス通信デバイスが中継デバイスを含むことをさらに含む。
【０１５０】
本発明の実施形態は、装置において、ワイヤレス通信デバイスから、関連付け要求のために使用可能な第1のトーン上で第1のデータフレームの予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求を受信するための手段を含む装置をさらに含む。この装置は、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第1の関連付け要求に対する第1の応答を送信するための手段をさらに含む。この装置は、この装置において、ワイヤレス通信デバイスから、第2のトーンを使用して予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求を受信するための手段をさらに含み、第2のトーンは、複数のトーンの中からランダムに選択される。
【０１５１】
この装置は、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信するための手段と、この装置において、ワイヤレス通信デバイスから、ワイヤレス通信デバイスとのデータ送信のための接続識別子としての選択のための1つまたは複数の使用可能なトーンを含む関連付けデータを受信するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置によって、この装置の近傍内で送信される1つまたは複数のブロードキャストを監視するための手段と、この装置によって、1つまたは複数の使用可能なトーンを、1つまたは複数のブロードキャスト内で使用されるすべてのトーンに対して比較するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置によって、トーンが1つまたは複数の監視されたブロードキャスト内で使用されるトーンのいずれとも一致しないことに応答して、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数の使用可能なトーンの中から選択された接続識別子としてトーンを受け入れるための手段と、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、選択された接続識別子を確認する肯定応答を送信するための手段と、この装置において、ワイヤレス通信デバイスから、選択された接続識別子を使用してデータパケットを受信するための手段とをさらに含む。この装置は、この装置によって、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数の使用可能なトークンの中からのトーンのすべてを、トーンが1つまたは複数の監視されるブロードキャスト内で使用されるトーンのいずれとも一致しないことに応答して、否定するための手段と、比較の結果に基づいて、この装置から使用可能なトーンのセットを生成するための手段であって、トーンのセットは、関連付けデータ内で識別される1つまたは複数の使用可能なトーンとは異なる、生成するための手段と、この装置からワイヤレス通信デバイスへ、トーンの生成されたセットを送信するための手段と、この装置において、ワイヤレス通信デバイスから、トーンのセットの中からの少なくとも1つのトーンにオーバーラップする少なくとも1つのトーンを含む新しい関連付け要求を受信するための手段とをさらに含む。この装置は、監視され1つまたは複数のブロードキャストが、ディスカバリブロードキャストを含むことをさらに含む。この装置は、監視される1つまたは複数のブロードキャストが、第1のデータフレーム中に送信されるシグナリングブロックを含むことをさらに含む。この装置は、この装置によって、第1のトーンを含む、関連付け要求のために使用され得る1つまたは複数のトーンをディスカバリブロードキャスト内に含めるための手段と、この装置によって、1つまたは複数のトーンを含むディスカバリブロードキャストをブロードキャストするための手段とをさらに含む。この装置は、第1のトーンが、予約されたタイムスロット中に使用中ではない、第1のデータフレームのデータ転送部分中にこの装置とともに使用される接続識別子を含み、データ転送部分が、第1のデータフレームの予約されたタイムスロットの前に発生することをさらに含む。この装置は、装置によって、装置の近傍内で1つまたは複数のブロードキャストとともに使用される1つまたは複数のトーンを識別するためにディスカバリフレーム中に1つまたは複数のブロードキャストを監視するための手段と、装置によって、第1のトーンを含む1つまたは複数のトーンを選択するための手段とをさらに含み、1つまたは複数の選択されるトーンは、監視から識別される1つまたは複数のトーン以外である。この装置は、第1の関連付け要求を受信すするための手段が、複数のワイヤレス通信デバイスから複数の第1の関連付け要求を受信するための手段を含むことをさらに含む。この装置は、第1の応答を送信するための手段が、複数のワイヤレス通信デバイスに複数の第1の応答を送信するための手段を含むことをさらに含む。この装置は、第2のトーンを使用して第2の関連付け要求を受信するための手段が、複数のトーンの中からランダムに選択されるトーンをそれぞれ使用する、複数の第2の関連付け要求を受信するための手段を含むことをさらに含む。この装置は、この装置によって、複数のワイヤレス通信デバイスの中からのワイヤレス通信デバイスによって使用される第2のトーンを選択するための手段と、この装置から選択されたワイヤレス通信デバイスへ、予約されたタイムスロット中に第2の関連付け要求に対する第2の応答を送信するための手段とをさらに含む。この装置は、装置が中継デバイスを含み、ワイヤレス通信デバイスがすべてのインターネット(IoE)デバイスを含むことをさらに含む。
【０１５２】
当業者は、今では、手元の特定の応用例に応じて、多数の修正、置換、および変形が、本開示の趣旨および範囲から逸脱せずに、本開示のデバイスの材料、装置、構成、および使用の方法の中でおよびこれらに対して行われ得ることを了解する。このことに照らして、本明細書に図示および記載された特定の実施形態は、それらのいくつかの例によるものにすぎないため、本開示の範囲はそのような特定の実施形態の範囲に限定されるべきではなく、むしろ、下記に添付される特許請求の範囲およびそれらの機能的な均等物の範囲と完全に同じであるべきである。
【符号の説明】
【０１５３】
100  ワイヤレス通信環境
102a  IoEデバイス
102b  IoEデバイス
102c  IoEデバイス
102d  IoEデバイス
102e  IoEデバイス
104  基地局
106  UE
108  コアネットワーク
110  アプリケーションサーバ
111  カバレージエリア
112  エリア
200  ワイヤレス通信デバイス
202  プロセッサ
204  メモリ
206  命令
208  センサ
210  中継モジュール
210a  中継モジュール
210b  中継モジュール
212  トランシーバ
214  モデムサブシステム
216  ラジオ周波数(RF)ユニット
218  アンテナ
300  フレームタイムライン
350  データフレーム
400  スロット構造
402  第1の関連付け要求
404  第1の関連付け応答
406  第2の関連付け要求
408  第2の関連付け応答
410  スロット
412  関連付けデータメッセージ
414  肯定応答メッセージ
450  スロット構造
500  プロトコル図
600  方法
700  方法
【図１】
0006426299.tif 000002
【図２】
0006426299.tif 000003
【図３Ａ】
0006426299.tif 000004
【図３Ｂ】
0006426299.tif 000005
【図４Ａ】
0006426299.tif 000006
【図４Ｂ】
0006426299.tif 000007
【図５】
0006426299.tif 000008
【図６】
0006426299.tif 000009
【図７】
0006426299.tif 000010