(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク・デバイスを登録する方法であって、
マスタ・デバイスへ結合された複数のスレーブ・デバイスのうちのそれぞれのスレーブ・デバイスにおいて、
前記マスタ・デバイスからビーコン・メッセージを受信することと、前記ビーコン・メッセージは、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定する、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ関連付け要求を送信することと、
第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから関連付け応答を受信することと、ここにおいて、前記関連付け応答は、前記スレーブ・デバイスへ割り当てられる識別子を含む、
前記関連付け応答を受信することに応答して、アップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ認証要求を送信することと、ここにおいて、前記アップストリーム・タイム・スロットは、前記識別子を使用して割り当てられる、
第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから認証応答を受信することと、を備える方法。
【請求項２】
前記関連付け応答は、前記それぞれのスレーブ・デバイスのための識別子を規定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビーコン・メッセージを受信することは、
前記競争ベースのタイム・スロットを規定する第１のビーコン・メッセージを受信することと、
前記アップストリーム・タイム・スロットを前記それぞれのスレーブ・デバイスへ割り当てる第２のビーコン・メッセージを受信することと、ここにおいて、前記第２のビーコン・メッセージは、前記アップストリーム・タイム・スロットを前記それぞれのスレーブ・デバイスのための前記識別子と関連付ける、を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記認証応答は、前記それぞれのスレーブ・デバイスへセキュリティ・キーを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから前記関連付け要求の肯定応答を受信することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記関連付け要求を送信した後、規定された時間期間の間、前記マスタ・デバイスから前記関連付け要求の肯定応答を受信しないことと、
前記規定された時間期間の間、前記肯定応答を受信しないことに応答して、前記競争ベースのタイム・スロットの間、前記関連付け要求を再送信することと、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記関連付け要求、前記関連付け応答、前記認証要求、および前記認証応答は、各々マネージメント・メッセージ・エントリ（ＭＭＥ）を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ビーコン・メッセージは、それぞれのビーコン期間の間受信され、
前記関連付け要求を送信すること、前記関連付け応答を受信すること、前記認証要求を送信すること、前記認証応答を受信することは、連続するビーコン期間の間実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記認証応答を受信することに応答して、サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記要求された帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記認証要求が送信される前記アップストリーム・タイム・スロットは、第１のアップストリーム・タイム・スロットであり、
前記サウンディングを実行することは、第２のアップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ既知のデータを送信することを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記サウンディングを実行することは、第３のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから既知のデータを受信することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビーコン・メッセージは、それぞれのビーコン期間の間、受信され、
前記サウンディングは、サウンディングのための帯域幅を要求する前記メッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することの後に、次の利用可能なビーコン期間において実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ前記関連付け要求を送信することは、キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルに従って実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
スレーブ・デバイスであって、
マスタ・デバイスに信号を送信し、マスタ・デバイスから信号を受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）と、前記受信された信号は、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを含み、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記スレーブ・デバイスに、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ関連付け要求を送信することと、
第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから受信された関連付け応答を処理することと、ここにおいて、前記関連付け応答は、前記スレーブ・デバイスへ割り当てられる識別子を含む、
前記関連付け応答を受信することに応答して、アップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ認証要求を送信することと、ここにおいて、前記アップストリーム・タイム・スロットは、前記識別子を使用して割り当てられる、
第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから受信された認証応答を処理することと、
をさせる命令を記憶するメモリと、を備える、スレーブ・デバイス。
【請求項１５】
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記スレーブ・デバイスに、
サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記要求された帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさせる命令をさらに記憶する、請求項１４に記載のスレーブ・デバイス。
【請求項１６】
複数のスレーブ・デバイスへ結合されたマスタ・デバイスにおいて、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信することと、
競争ベースのタイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから関連付け要求を受信することと、
前記関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信することと、ここにおいて、前記関連付け応答は、前記スレーブ・デバイスへ割り当てられる識別子を含む、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスから認証要求を受信することと、ここにおいて、前記アップストリーム・タイム・スロットは、前記識別子を使用して割り当てられる、
前記認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信することと、を備える、ネットワーク・デバイスを登録する方法。
【請求項１７】
前記認証応答を送信した後、および前記それぞれのスレーブ・デバイスへの送信のためのデータの到着前に、サウンディングを実行するための帯域幅を前記それぞれのスレーブ・デバイスへ割り振ることと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記割り振られた帯域幅を使用して前記サウンディングを実行することと、をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
マスタ・デバイスであって、
複数のスレーブ・デバイスへ信号を送信し、複数のスレーブ・デバイスから信号を受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）と、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記マスタ・デバイスに、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信することと、
競争ベースのタイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから受信された関連付け要求を処理することと、
前記関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信することと、ここにおいて、前記関連付け応答は、前記スレーブ・デバイスへ割り当てられる識別子を含む、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスから受信された認証要求を処理することと、ここにおいて、前記アップストリーム・タイム・スロットは、前記識別子を使用して割り当てられる、
前記認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信することと、
をさせる命令を記憶するメモリと、を備える、マスタ・デバイス。
【請求項１９】
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記マスタ・デバイスに、
前記認証応答を送信した後、および前記それぞれのスレーブ・デバイスへの送信のためのデータの到着の前に、サウンディングを実行するための帯域幅を前記それぞれのスレーブ・デバイスに割り振ることと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記割り振られた帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさせる命令をさらに記憶する、請求項１８に記載のマスタ・デバイス。
【請求項２０】
システムであって、
複数のスレーブ・デバイスへ結合されたマスタ・デバイスを備え、
前記マスタ・デバイスは、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信し、
それぞれのスレーブ・デバイスからの関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信し、ここにおいて、前記関連付け応答は、前記スレーブ・デバイスへ割り当てられる識別子を含む、
前記それぞれのスレーブ・デバイスからの認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信するように構成され、
前記それぞれのスレーブ・デバイスは、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記関連付け要求を送信し、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記認証要求を送信するように構成される、ここにおいて、前記アップストリーム・タイム・スロットは、前記識別子を使用して割り当てられる、システム。
【請求項２１】
前記それぞれのスレーブ・デバイスは、前記認証応答を受信することに応答して、サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信するようにさらに構成され、
前記マスタ・デバイスは、前記サウンディングのための帯域幅を要求する前記メッセージに応答して、前記サウンディングのための帯域幅を割り振るようにさらに構成される、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本実施形態は、一般に通信システムに関連し、特に時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を使用するネットワークに関連する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]マスタ・デバイスが複数のスレーブ・デバイスに結合されたシステムは、デバイスを結合している媒体へのアクセスが、デバイス間で時分割多重されているような、ＴＤＭＡプロトコルを使用して実装され得る。例えば、マスタ・デバイスは、スレーブ・デバイス間で帯域幅を割り振り、それぞれのスレーブ・デバイスが送信しうる、それぞれのスレーブ・デバイスへ、対応する特定用途のために取っておかれたタイム・スロットを割り当てる。ＴＤＭＡプロトコルは、デバイスが送信帯域幅のために競争する、競争ベースのタイム・スロットを許しうる。しかしながら、競争ベースのタイム・スロットは、特定用途のために取っておかれたタイム・スロットのために利用可能な時間を減らし、したがって、システムにおける送信スループットおよび効率性を減らしうる。
【０００３】
[0003]本実施形態は、例示の方法によって例示され、添付の図面の図によって限定されることを意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】[0004]図１は、いくつかの実施形態に従う、同軸ケーブル・リンクを伴うシステムのブロック図である。
【図２Ａ】[0005]図２Ａは、いくつかの実施形態に従う、ビーコン期間のシーケンスを例示する。
【図２Ｂ】[0006]図２Ｂは、いくつかの実施形態に従う、ビーコン期間内のタイム・スロットを例示する。
【図３】[0007]図３は、いくつかの実施形態に従う、複数のスレーブ・デバイスに結合されたマスタ・デバイスのブロック図である。
【図４】[0008]図４は、いくつかの実施形態に従う、マスタ・デバイスに結合されたスレーブ・デバイスのための登録およびサウンディング・プロセスを例示するタイム・ラインである。
【図５Ａ】[0009]図５Ａおよび５Ｂは、いくつかの実施形態に従う、ネットワーク・デバイスを登録する方法を例示するフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ａおよび５Ｂは、いくつかの実施形態に従う、ネットワーク・デバイスを登録する方法を例示するフローチャートである。
【図６Ａ】[0010]図６Ａは、いくつかの実施形態に従う、マスタ・デバイスのブロック図である。
【図６Ｂ】[0011]図６Ｂは、いくつかの実施形態に従う、スレーブ・デバイスのブロック図である。
【詳細な説明】
【０００５】
[0012]同様の参照番号は、図面および明細書を通して対応する部分を参照する。
【０００６】
[0013]デバイス登録プロセスの一部が、割り当てられたアップストリームおよび／またはダウンストリーム・タイム・スロットを使用して実行され、サウンディングが、登録プロセスの完了に応答して実行される、実施形態が開示される。
【０００７】
[0014]いくつかの実施形態において、ネットワーク・デバイスを登録する方法が、マスタ・デバイスに結合された複数のスレーブ・デバイスのそれぞれのスレーブ・デバイスにおいて実行される。方法において、ビーコン・メッセージは、マスタ・デバイスから受信される。ビーコン・メッセージは、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定する。競争ベースのタイム・スロットの間、関連付け要求が、マスタ・デバイスへ送信される。第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、関連付け応答が、マスタ・デバイスから受信される。関連付け応答を受信することに応答して、認証要求が、アップストリーム・タイム・スロットの間、マスタ・デバイスへ送信される。認証応答が、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、マスタ・デバイスから受信される。
【０００８】
[0015]いくつかの実施形態において、スレーブ・デバイスは、マスタ・デバイスに信号を送信するおよびマスタ・デバイスから信号を受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）を含む。受信された信号は、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを含む。スレーブ・デバイスはまた、１つまたは複数のプロセッサおよびメモリを含む。メモリは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、スレーブ・デバイスに、競争ベースのタイム・スロットの間、マスタ・デバイスへ関連付け要求を送信することと、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、マスタ・デバイスから受信される関連付け応答を処理することと、関連付け応答を受信することに応答して、アップストリーム・タイム・スロットの間、マスタ・デバイスへ認証要求を送信することと、および第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、マスタ・デバイスから受信される認証応答を処理することとをさせる命令を記憶する。
【０００９】
[0016]いくつかの実施形態において、ネットワーク・デバイスを登録する方法は、複数のスレーブ・デバイスに結合されたマスタ・デバイスにおいて実行される。方法において、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定する、ビーコン・メッセージは、送信される。競争ベースのタイム・スロットの間、関連付け要求は、それぞれのスレーブ・デバイスから受信される。関連付け要求に応答して、関連付け応答が、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ送信される。認証要求は、アップストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから受信される。認証要求に応答して、認証応答は、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ送信される。
【００１０】
[0017]いくつかの実施形態において、マスタ・デバイスは、複数のスレーブ・デバイスへ信号を送信する、および複数のスレーブ・デバイスから信号を受信するためのＰＨＹを含む。マスタ・デバイスはまた、１つまたは複数のプロセッサおよびメモリを含む。メモリは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、マスタ・デバイスに、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信することと、競争ベースのタイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから受信される関連付け要求を処理することと、関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信することと、アップストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから受信される認証要求を処理することと、および認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信することとをさせる命令を記憶する。
【００１１】
[0018]いくつかの実施形態において、システムは、複数のスレーブ・デバイスに結合されたマスタ・デバイスを含む。マスタ・デバイスは、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信し、それぞれのスレーブ・デバイスからの関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信し、およびそれぞれのスレーブ・デバイスからの認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信するように構成される。それぞれのスレーブ・デバイスは、競争ベースのタイム・スロットの間、関連付け要求を送信し、アップストリーム・タイム・スロットの間、認証要求を送信するように構成される。
【００１２】
[0019]以下の説明では、本開示の完全な理解を提供するために、特定のコンポーネント、回路、および処理の例などの、多数の特定の詳細が説明される。また、以下の説明では、説明の目的で、本実施形態の完全な理解を提供するために、特定の専門用語が記載される。
【００１３】
しかしながら、これらの特定の詳細が本実施形態を実施するために必要とされない場合もあることは、当業者にとって明らかであろう。他の事例では、周知の回路およびデバイスが、本開示を不明確にすることを避けるために、ブロック図の形態で表される。本明細書で使用される場合「結合された」という語は、直接接続されること、または、１つ以上の介在するコンポーネントまたは回路を通って接続されることを意味する。本明細書で説明される多様なバスを通して提供される信号はいずれも、他の信号と時間多重され（time-multiplexed with）得、１つ以上の共通のバスを通って提供され得る。さらに、回路要素またはソフトウェアブロック間の相互接続は、バスまたは単一の信号線として表され得る。バスの各々は、代わりに単一の信号線であり得、単一の信号線の各々は、代わりにバスであり得、単一の線またはバスは、コンポーネント間の通信のための無数の物理的または論理的メカニズムのうちの任意の１つ以上を示してもよい。本実施形態は、本明細書で説明される特定の例に限定されるようには解釈されるべきではなく、むしろ添付の特許請求の範囲によって定義される全ての実施形態をそれらの範囲内に含むように解釈されるべきである。
【００１４】
[0020]図１は、いくつかの実施形態に従う、マスタ・デバイス１１０が、複数のスレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎへ結合されたシステム（例えば、アクセス・ネットワーク）１００を例示し、ここで、Ｎは、１より大きい整数である。いくつかの実施形態において、マスタ・デバイス１１０は、ケーブル設備１３０を構成する同軸ケーブル（coaxial cable）（”coax”）リンクを使用する、スレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎへ結合される。例えば、システム１００は、同軸ケーブル経由イーサネット（Ethernet over Coax）（EoC）アクセス・ネットワークでありうる。いくつかの実施形態において、システム１００は、（例えば、同軸ケーブル媒体を伴う使用のために適応されるように）ホームプラグＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準（HomePlug AV/IEEE1901 standard）に従って実装され得る。マスタ・デバイス１１０からスレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎへの送信は、ダウンストリーム・トラフィックとして称され、それぞれのスレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎからマスタ・デバイス１１０への送信は、アップストリーム・トラフィックとして称される。
【００１５】
[0021]デバイス１１０および１２０−１乃至１２０−Ｎを結合する媒体（例えば、ケーブル設備１３０の同軸ケーブル・リンク）へのアクセスは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルを使用して時間多重される。いくつかの実施形態において、マスタ・デバイス１１０は、全てのスレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎへ媒体アクセス・スケジュール（チャネル・アクセス・スケジュールとしても称される）を周期的にブロードキャストする。例えば、チャネル・アクセス・スケジュールは、ビーコン・メッセージもしくは単にビーコンと呼ばれるメッセージ内で周期的にブロードキャストされる。チャネル・アクセス・スケジュールは、それぞれのスレーブ・デバイス１２０が、それの特定用途のために取っておかれたタイム・スロットの間、および他のスレーブ・デバイス１２０へ割り当てられたタイム・スロットではない間、送信しうるように、それぞれのスレーブ・デバイス１２０へ、特定用途のためにとっておかれたタイム・スロットを割り当てる。マスタ・デバイス１１０内のスケジューラは、それぞれのスレーブ・デバイス１２０およびマスタ・デバイス１１０を制御するサービス・プロバイダ（例えば、ケーブル・オペレータ）に関連付けられたエンド・ユーザ間のサービス・レベル・アグリーメント（ＳＬＡ）に、例えば、基づいて、各スレーブ・デバイス１２０のための媒体アクセスの量を判断する。スケジューラは、スレーブ・デバイス１２０のための媒体アクセスの判断された量に基づいてチャネル・アクセス・スケジュールを構成する。チャネル・アクセス・スケジュールはまた、複数のスレーブ・デバイス１２０が、キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルに従って送信するために競争しうる、競争ベースのタイム・スロットを含みうる。
【００１６】
[0022]連続的なチャネル・アクセス・スケジュールのブロードキャスト間の期間（例えば、ビーコン・メッセージの開始から次のビーコン・メッセージの開始への期間）は、ビーコン期間と呼ばれる。図２Ａは、いくつかの実施形態に従ったビーコン期間のシーケンスを例示する。第１のビーコン期間２０２−１は、第３のビーコン期間２０２−３によって、順に続かれる、第２のビーコン期間２０２−２によって続かれる。各ビーコン期間２０２は、いくつかの実施形態にしたがって、図２Ｂに示されるように異なるタイム・スロットに分割される。第１のタイム・スロット２０４は、ビーコン・メッセージの送信のために割り振られ、したがって、チャネル・アクセス・スケジュールの送信のために割り振られる。第２のタイム・スロット２０６は、スレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎが、キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルにしたがって送信帯域幅のために競争しうる、競争ベースのタイム・スロットである。例えば、新たに活性化されたスレーブ・デバイス１２０は、マスタ・デバイス１１０に登録し始めるための競争ベースのタイム・スロット２０６を使用するために競争しうる。それぞれの新たに活性化されたスレーブ・デバイス１２０は、競争ベースのタイム・スロット２０６の間、チャネル（例えば、同軸ケーブル設備１３０、図１）を聴取し、チャネルがアイドルであると判断した場合、登録を開始するためにマスタ・デバイス１１０へメッセージ（例えば、関連付け要求）を送信する。それぞれの新たに活性化されたスレーブ・デバイス１２０が、チャネルがアイドルでない（例えば、別のデバイスが送信している）と検知する場合、メッセージを送信せず、代わりに、同じ競争ベースのタイム・スロット２０６の間、または、後続の競争ベースのタイム・スロット２０６の間、再び後で試みる。いくつかの実施形態において、競争ベースのタイム・スロット２０６は、全てのビーコン期間２０２に含まれず、しかし代わりに、ビーコン期間２０２の一部に含まれるのみである。いくつかの実施形態において、競争ベースのタイム・スロット２０６は、ミリセカンドのオーダー（例えば、１~５ｍｓの範囲内）での持続時間を有する。
【００１７】
[0023]各ビーコン期間２０２は、アップストリーム・タイム・スロット２０８およびダウンストリーム・タイム・スロット２１０をさらに含む。タイム・スロット２０８および２１０は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルに従って割り振られる。それぞれのアップストリーム・タイム・スロット２０８は、マスタ・デバイス１１０へのアップストリーム送信のために、それぞれのスレーブ・デバイス１２０へ割り当てられる。これらの割り当ては、スレーブ・デバイス１２０内の送信キューの報告されたステータスに少なくとも部分的に基づく。例えば、スレーブ・デバイス１２０は、各々がアップストリーム・トラフィック（例えば、制御パケットおよびデータ・パケット）をバッファする、複数のキュー（例えば、制御パケット・キュー３２０および１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３２２、図３）を有しうる。アップストリーム・タイム・スロット２０８が、特定のスレーブ・デバイス１２０に割り当てられたとき、そのスレーブ・デバイス１２０の１つまたは複数のキュー内にバッファされたトラフィックは、アップストリーム・タイム・スロット２０８の間、マスタ・デバイス１１０へ送信されるアップストリームでありうる。したがって、第１のアップストリーム・タイム・スロット２０８−１は、第１のスレーブ・デバイス１２０−１へ割り当てられ得、第２のアップストリーム・タイム・スロット２０８−２は、第２のスレーブ・デバイス１２０−２へ割り当てられうる、等々。スレーブ・デバイス１２０は、複数のキューからのトラフィックを送信するための割り当てられたアップストリーム・タイム・スロット２０８を使用しうる。例えば、各キューは、データ・ブロックを記憶しうる。複数のキューからのデータ・ブロックは、アップストリーム・タイム・スロット２０８の間、送信される単一のデータ・ユニットに組み合され得る。いくつかの実施形態において、データ・ブロックは、固定長ブロックである。例えば、データ・ブロックは、（例えば、ホームプラグＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準内で定義されるように）５１２バイトごとの固定長物理レイヤ・ブロック（ＰＨＹブロック、ＰＢと称される）であり、データ・ユニットは、（例えば、ホームプラグＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準内で定義されるように）媒体アクセス制御器（ＭＡＣ）プロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）である。
【００１８】
[0024]Ｍ個のアップストリーム・タイム・スロット２０８の総数は、Ｍ個のスレーブ・デバイス１２０に割り当てられ、ここで、Ｍは、それぞれのビーコン期間２０２の間送信することを許可されたスレーブ・デバイス１２０の数である。数Ｍは、例えば、利用可能な帯域幅、および異なるビーコン期間２０２の間、帯域幅に対する要求に依存してビーコン期間２０２からビーコン期間２０２へ変化しうる。
【００１９】
[0025]ダウンストリーム・タイム・スロット２１０は、マスタ・デバイス１１０によりダウンストリーム送信に割り振られる。ダウンストリーム・タイム・スロット２１０は、特定のスレーブ・デバイス１２０へのユニキャスト送信のためのタイム・スロットおよびスレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎのすべてへのブロードキャストのためのタイム・スロットを含みうる。なぜなら、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０は、マスタ・デバイス１１０に割り振られるので、スレーブ・デバイス１２０は、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０の間送信しない。マスタ・デバイス１１０は、各々がダウンストリーム・トラフィック（例えば、制御パケットおよびデータ・パケット）をバッファする、複数のキュー（例えば、制御パケット・キュー３０８および１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３１０、図３）を有しうる。マスタ・デバイス１１０は、スレーブ・デバイス１２０によるアップストリーム送信のために説明された同じ方式で、複数のキューからのトラフィックを送信するために、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０を使用しうる。
【００２０】
[0026]いくつかの実施形態において、タイム・スロット２０４、２０６、２０８、および／または２１０の長さ（すなわち、持続時間）は、図２Ｂにおいてタイム・スロット２０８−１、２０８−２、および２０８−Ｍのために示されるように、変化する。例えば、マスタ・デバイス１１０内のスケジューラは、ダイナミック帯域幅割り振り（ＤＢＡ）アルゴリズムに従って、異なるスレーブ・デバイス１２０へ、異なる長さのタイム・スロットを割り当てる。タイム・スロット２０４、２０６、２０８、および２１０は、各タイム・スロットが割り当てタイム・スロット（ＡＴＵ）２１２の整数であるように、固定長ＡＴＵ２１２に分割される。したがって、ＡＴＵ２１２は、タイム・スロットの長さを規定するための時間単位である。（例えば、ホームプラグＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準に従う）いくつかの実施形態において、ＡＴＵ２１２は、１０．２４ｕｓである。ビーコン・メッセージは、各タイム・スロットへ割り当てられたＡＴＵ２１２の数を規定することによって、各タイム・スロットの長さを規定する。例えば、各スレーブ・デバイス１２０は、識別子（時々、端末機器識別子またはＴＥＩとして称される）を割り当てられる。ビーコン・メッセージ内のそれぞれのフィールドは、それぞれの識別子と関連付けられ、それぞれの識別子に対応するスレーブ・デバイス１２０へ割り当てられたそれぞれのタイム・スロットのためのＡＴＵ２１２の数を規定するビットを含む。それぞれのタイム・スロットのためのＡＴＵの数を規定するビットは、ビーコン・メッセージ内の１つより多いフィールドに広げられうる（例えば、２つのフィールドの間に分割され得る）。また、それぞれのフィールドは、第１のタイム・スロットのためのビットの第１のセットおよび第２のタイム・スロットのためのビットの第２のセットを含みうる。
【００２１】
[0027]各ビーコン期間２０２（例えば、それぞれのアップストリーム・タイム・スロット２０８）において、スレーブ・デバイス１２０−１乃至１２０−Ｎは、マスタ・デバイス１１０が後続の（例えば、次の）ビーコン期間２０２に対する適切なチャネル・アクセス・スケジュールを生成することができるので、マスタ・デバイス１１０へ、キューされたアップストリーム・トラフィックのそれらの量を報告する。それぞれのスレーブ・デバイス１２０のためのキューされたアップストリーム・トラフィックの量は、制御パケット・トラフィックおよびデータ・パケット・トラフィックの量を含みうる。後続の（例えば、次の）ビーコン期間２０２のためのチャネル・アクセス・スケジュールは、キューされたアップストリーム・トラフィックの報告された量に基づいてアップストリーム・タイム・スロット２０８を割り当てる。（チャネル・アクセス・スケジュールはまた、サービス・レベル・アグリーメント内で提供されるサービス・レベルを反映する。）同様に、チャネル・アクセス・スケジュールは、マスタ・デバイス１１０内のキューされたダウンストリーム・トラフィック（例えば、制御パケット・トラフィックおよびデータ・パケット・トラフィック）の量に基づいて、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０を割り当てる。
【００２２】
[0028]図３は、いくつかの実施形態に従う、システム１００（図１）の例であるシステム３００を例示する。マスタ・デバイス３０２（例えば、マスタ・デバイス１１０、図１）は、同軸ケーブル・リンク３２８（例えば、ケーブル設備１３０内、図１）によって、スレーブ・デバイス３１６（例えば、スレーブ・デバイス１２０、図１）に結合される。マスタ・デバイス３０２は、同軸ケーブル３２８をわたって、信号（例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号）を送信および受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）３１４（例えば、ホームプラグＡＶ  ＰＨＹ）を含む。マスタ・デバイス３０２はまた、ＰＨＹ３１４に結合されたＴＤＭＡ媒体アクセス制御器（ＭＡＣ）３０６およびＴＤＭＡ  ＭＡＣ  ３０６に結合されたスケジューラ３０４を含む。いくつかの実施形態において、スケジューラ３０４は、ＤＢＡスケジューラである。代わりに、スケジューラ３０４は、静的帯域幅割り振り（ＳＢＡ）を実行し、ＳＢＡスケジューラとして称される。スレーブ・デバイス３１６は、同軸ケーブル・リンク３２８をわたって信号（例えば、ＯＦＤＭ信号）を送信および受信するためのＰＨＹ３２６（例えば、ホームプラグＡＶ  ＰＨＹ）を含む。スレーブ・デバイス３１６はまた、ＰＨＹ３２６に結合されたＴＤＭＡ  ＭＡＣ３１８を含む。
【００２３】
[0029]スレーブ・デバイス３１６のＴＤＭＡ  ＭＡＣ３１８は、マスタ・デバイス３０２への後続のアップストリーム送信のための制御パケットを記憶するための制御パケット・キュー３２０およびマスタ・デバイス３０２への後続のアップストリーム送信のためのデータ・パケットを記憶するための１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３２２を含む。いくつかの実施形態において、キュー３２０にバッファされた制御パケットは、（例えば、ホームプラグ  ＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準に従う）マネージメント・メッセージ・エントリー（ＭＭＥ）である。制御パケットは、マスタ・デバイス３０２にスレーブ・デバイス３１６を登録するために使用される関連付け要求および認証要求、サウンディング要求、および／またはキュー・ステータス・レポートを含みうる。いくつかの実施形態において、１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３２２は、低優先度トラフィックをバッファするための低優先度キューおよび高優先度トラフィックをバッファするための高優先度キューを含み、マスタ・デバイス３０２によって適切に受信されなかった、およびそれゆえ再送信されるべきであるトラフィックをバッファするための再送信キューもまた含みうる。（本明細書で使用される、低優先度および高優先度という語は、互いに対して使用される。低優先度トラフィックは、高優先度トラフィックより低い優先度を有し、逆もまた同様である。）ＴＤＭＡ  ＭＡＣ  ３１８は、キュー３２０および３２２のステータス（例えば、キューされたトラフィックの長さ、したがって量）を監視し、マスタ・デバイス３０２への送信のためのキュー・ステータス・レポートを準備する、レポート・モジュール３２４をさらに含む。スレーブ・デバイス３１６は、アップストリーム・タイム・スロット２０８（図２Ｂ）の間、マスタ・デバイス３０２へこれらレポートを送信する。
【００２４】
レポート・モジュール３２４はまた、マスタ・デバイス３０２からの送信が正しく受信されたかレポートする肯定応答を準備する。例えば、送信が正しく受信されているかどうかは、チェックサムに基づいて判断される。
【００２５】
[0030]マスタ・デバイス３０２のＴＤＭＡ  ＭＡＣ  ３０６は、スレーブ・デバイス３１６への後続のダウンストリーム送信のための制御パケットを記憶するための制御パケット・キュー３０８およびスレーブ・デバイス３１６への後続のダウンストリーム送信のためのデータ・パケットを記憶するための１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３１０を含む。いくつかの実施形態において、キュー３０８内にバッファされた制御パケットは、（例えば、ホームプラグ  ＡＶ／ＩＥＥＥ１９０１標準に従う）マネージメント・メッセージ・エントリー（ＭＭＥ）である。制御パケットは、マスタ・デバイス３０２に、それぞれのスレーブ・デバイス３１６（例えば、新たに活性化されたスレーブ・デバイス３１６）を登録するために使用される関連付け応答および認証応答を含む。いくつかの実施形態において、１つまたは複数のデータ・パケット・キュー３１０は、低優先度トラフィックをバッファするための低優先度キューおよび高優先度トラフィクをバッファするための高優先度キューを含み、スレーブ・デバイス３１６によって適切に受信されなかった、それゆえ再送信されるべきトラフィックをバッファするための再送信キューもまた含みうる。ＴＤＭＡ  ＭＡＣ  ３０６はまた、それぞれのスレーブ・デバイス３１６からの送信が正しく受信されたかどうかをレポートする肯定応答を準備するためのレポート・モジュール３１２を含む。
【００２６】
[0031]図４は、いくつかの実施形態に従う、マスタ・デバイス３０２（図３）に結合されたスレーブ・デバイス３１６のための登録およびサウンディング・プロセスを例示するタイム・ラインである。スレーブ・デバイス３１６が活性化されるとき、それは、関連付けおよび認証を含むプロセス内でマスタ・デバイス３０２に登録する。一度、スレーブ・デバイス３１６が、マスタ・デバイス３０２に関連付けられており、認証されると、それは、マスタ・デバイス３０２とデータ・パケットを交換しうる。しかしながら、いくつかの実施形態において、サウンディングは、登録が完了次第、実行される。サウンディングは、チャネル特性を推定し、異なるキャリア周波数のための変調およびコード化スキームを規定するトーン・マップを判断するために、マスタ・デバイス３０２とスレーブ・デバイス３１６の間で既知のデータの交換を含む。
【００２７】
[0032]図４のタイム・ラインにおいて、新たに活性化されたスレーブ・デバイス３１６は、競争ベースのタイム・スロット２０６（図２Ｂ）の例である、競争ベースのタイム・スロット４０６の間、マスタ・デバイス３０２へ関連付け要求４０２を送信する。いくつかの実施形態において、マスタ・デバイス３０２は、タイム・スロット４０６の間、肯定応答（ＡＣＫ）４０４で応答する。スレーブ・デバイス３１６は、関連付け要求４０２の送信の後、規定される時間期間（例えば、８０ｕｓ）内にＡＣＫ４０４を受信することを予期する。スレーブ・デバイス３１６が、規定された時間期間内でＡＣＫ４０４を受信しない場合、それは、関連付け要求４０２が正しく受信されたかったと想定し、関連付け要求４０２を再送信することを試みる。それは、競争ベースのタイム・スロット４０６（例えば、十分な時間が、タイム・スロット４０６の間、残っており、チャネルがアイドルである場合）の間、または後のビーコン期間２０２（図２Ｂ）内の後続の競争ベースのタイム・スロット２０６の間、関連付け要求４０２を再送信しうる。
【００２８】
[0033]マスタ・デバイス３０２が関連付け要求４０２を正しく受信すると想定すると、それは、ダウンストリーム・タイム・スロット４１２の間、スレーブ・デバイス３１６へ関連付け応答４０８を送る。関連付け応答４０８は、スレーブ・デバイス３１６へ識別子（例えば、ＴＥＩ）を割り当てる。（関連付け応答４０８が、関連付け要求４０２内のソース・アドレス・フィールドに含まれているように、スレーブ・デバイス３１６のＭＡＣアドレスへアドレス指定される。ＭＡＣアドレスは、スレーブ・デバイス３１６に組み込まれた唯一の識別子である；関連付け応答４０８内の識別子は、システム３００内の如何なるスレーブ・デバイス３１６へ潜在的に割り当てられうる、分かれた識別子である、図３。）関連付け応答４０８によって割り当てられた識別子は、スレーブ・デバイス３１６へアップストリーム・タイム・スロット２０８（図２Ｂ）を割り当てるためのチャネル・アクセス・スケジュール内で使用されるであろう。スレーブ・デバイス３１６は、ダウンストリーム・タイム・スロット４１２の間、ＡＣＫ４１０を伴う関連付け応答４０８を肯定応答する。スレーブ・デバイス３１６は、マスタ・デバイス３０２と直ちに関連付けられる。
【００２９】
[0034]スレーブ・デバイス３１６は、次に、アップストリーム・タイム・スロット４１８の間、マスタ・デバイス３０２へ認証要求４１４を送信する。マスタ・デバイス３０２は、アップストリーム・タイム・スロット４１８の間、ＡＣＫ４１６を伴う認証要求４１４を肯定応答し、後続のダウンストリーム・タイム・スロット４２４の間、認証応答４２０で応答する。認証応答４２０は、後続の送信の間の使用のために、スレーブ・デバイス３１６へネットワーク・セキュリティ・キーを提供し、これによって、マスタ・デバイス３０２およびスレーブ・デバイス３１６の間でセキュアな送信を可能にする。スレーブ・デバイス３１６は、ダウンストリーム・タイム・スロット４２４の間、ＡＣＫ４２２を伴う認証応答４２０を肯定応答する。スレーブ・デバイス３１６の認証は、直ちに完了する。
【００３０】
[0035]認証の完了に応答して、スレーブ・デバイス３１６は、サウンディングを実行するための帯域幅の割り振りを要求するマスタ・デバイス３０２へサウンディング要求４２６を送る。サウンディング要求４２６は、アップストリーム・タイム・スロット４３０の間、送られ、ＡＣＫ４２８で肯定応答される。要求に基づいて、マスタ・デバイス３０２内のスケジューラ３０４（図３）は、アップストリーム・サウンディング４３２のためのアップストリーム・タイム・スロット４３６およびダウンストリーム・サウンディング４３８のためのダウンストリーム・タイム・スロット４４２を割り振る。（関連付け応答４０８内でスレーブ・デバイス３１６へ割り当てられた識別子は、スレーブ・デバイス３１６へアップストリーム・タイム・スロット４３６を割り当てるためのチャネル・アクセス・スケジュール内で使用される。）アップストリーム・サウンディング４３２が、図４中のダウンストリーム・サウンディング４３８の前に示される間、この順番（および、したがって、タイム・スロット４３６および４４２の順番）は、逆転され得る。
【００３１】
[0036]アップストリーム・サウンディング４３２関して、スレーブ・デバイス３１６は、アップストリーム・タイム・スロット４３６の間、マスタ・デバイス３０２へ既知のデータを送る。マスタ・デバイス３０２からのＡＣＫ４３４は、送信を肯定応答する。マスタ・デバイス３０２は、予期される既知のデータと受信されたデータを比較し、したがって、チャネル特性を推定する。推定されたチャネル特性に基づいて、それぞれの変調およびコード化スキーム（ＭＣＳ）は、それぞれのキャリア周波数について選択され、スレーブ・デバイス３１６からマスタ・デバイス３０２へのアップストリーム通信のためのトーン・マップ内で規定される。
【００３２】
[0037]ダウンストリーム・サウンディング４３８に関して、マスタ・デバイス３０２は、ダウンストリーム・タイム・スロット４４２の間、スレーブ・デバイス３１６へ既知のデータを送る。スレーブ・デバイス３１６からのＡＣＫ４４０は、送信を肯定応答する。ダウンストリーム・サウンディング４３８は、アップストリーム・トーン・マップについて説明された方式で、マスタ・デバイス３０２からスレーブ・デバイス３１６へのダウンストリーム通信のためのトーン・マップを判断するために使用される。代わりに、単一のトーン・マップは、両方向における通信のために確立され、使用される。
【００３３】
[0038]ダウンストリーム・タイム・スロット４１２、４２４、および４４２は、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０（図２Ｂ）の例である。アップストリーム・タイム・スロット４１８、４３０、および４３６は、アップストリーム・タイム・スロット２０８（図２Ｂ）の例である。ＡＣＫ４０４、４１０，４１６、４２２、４２８、４３４、および４４０は、それらが肯定応答するメッセージとして、同じタイム・スロット内で送信されるように示され、ＡＣＫ４０４、４１０、４１６、４２２、４２８、４３４、および４４０の１つまたは複数（例えば、全て）は、代わりに後続のタイム・スロットの間、送信され得る。例えば、ＡＣＫ４０４、４１６、４２８、および／または４３４は、後続のダウンストリーム・タイム・スロット２１０（図２Ｂ）内で送信され得、ＡＣＫ４１０、４２２、および／または４４０は、後続のアップストリーム・タイム・スロット２０８（図２Ｂ）内で送信され得る。
【００３４】
[0039]いくつかの実施形態において、タイムスロット４０６、４１２、４１８、４２４、４３０、４３６、および／または４４２は、連続的なビーコン期間２０２（図４）内に置かれ得る。いくつかの実施形態において、アップストリーム・タイム・スロット４３６および／またはダウンストリーム・タイム・スロット４４２は、サウンディング要求４２６が送られるアップストリーム・タイム・スロット４３０を含むビーコン期間２０２に続く次の利用可能なビーコン期間２０２内に置かれる。例えば、帯域幅が利用可能な場合、アップストリーム・サウンディング４３２および／またはダウンストリーム・サウンディング４３８は、サウンディング要求４２６に続く次のビーコン期間内で実行される。帯域幅が利用可能でない（例えば、デバイスが要求したサウンディングの数が、スケジューラ３０４が受け入れられる数を超えているので）、その後、アップストリーム・サウンディング４３２および／またはダウンストリーム・サウンディング４３８は、十分な帯域幅を伴う後のビーコン期間２０２内で実行される。
【００３５】
[0040]登録及びサウンディングの例が、最初にスレーブ・デバイス３１６の全体像から、及び、その後マスタ・デバイス３０２の全体像から説明されるフローチャートが、直ちに示される。
【００３６】
[0041]図５Ａは、いくつかの実施形態に従った、ネットワーク・デバイスを登録する方法５００を示すフローチャートである。方法５００は、システム３００（図３）内のマスタ・デバイス３０２および他のスレーブ・デバイス３１６に結合されるように、スレーブ・デバイス３１６によって実行される（５０２）。
【００３７】
[0042]方法５００において、ビーコン・メッセージは、マスタ・デバイス３０２から受信される（５０４）。ビーコン・メッセージは、ビーコン・タイム・スロット２０４の間受信され、アップストリーム・タイム・スロット２０８、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０および競争ベースのタイム・スロット２０６（図２Ｂ）を規定するチャネル・アクセス・スケジュールを含む。
【００３８】
[0043]競争ベースのタイム・スロット２０６（例えば、タイム・スロット４０６、図４）の間、関連付け要求（例えば、関連付け要求４０２、図４）が、マスタ・デバイス３０２へ送信される（５０６）。関連付け要求は、ＣＳＭＡプロトコルに従って送信される。
【００３９】
[0044]いくつかの実施形態において、関連付け要求の肯定応答（例えば、ＡＣＫ４０４、図４）は、競争ベースのタイム・スロット２０６の間、マスタ・デバイス３０２から受信される（５０８）。いくつかの実施形態において、関連付け要求の非肯定応答が、関連付け要求の送信（５０６）後、規定された時間期間の間、マスタ・デバイス３０２から受信される（５１０）。応答して、関連付け要求が、（例えば、同じ競争ベースのタイム・スロット２０６または後続の競争ベースのタイム・スロット２０６の間）再送信される。
【００４０】
[0045]関連付け応答（例えば、関連付け応答４０８、図４）が、第１のダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４１２、図４）の間、マスタ・デバイス３０２から受信される（５１２）。関連付け応答は、スレーブ・デバイス３１６に識別子（例えば、ＴＥＩ）を割り当てる。スレーブ・デバイス３１６は、識別子を抽出しおよび記憶するために関連付け応答を処理する。
【００４１】
[0046]関連付け応答を受信することに応答して、認証要求（例えば、認証要求４１４、図４）は、アップストリーム・タイム・スロット２０８（例えば、タイム・スロット４１８、図４）の間、マスタ・デバイス３０２へ送信される（５１４）。
【００４２】
[0047]認証応答（例えば、認証応答４２０、図４）は、第２のダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４２４、図４）の間、マスタ・デバイス３０２から受信される（５１６）。認証応答は、スレーブ・デバイス３１６へセキュリティ・キーを提供する。スレーブ・デバイス３１６は、セキュリティ・キーを抽出しおよび記憶するために、認証応答を処理する。
【００４３】
[0048]認証応答を受信することに応答して、サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージ（例えば、アップストリーム・タイム・スロット４２６の間送信されるとき、サウンディング要求４２６、図４）は、マスタ・デバイス３０２へ送信される（５１８）。１つまたは複数の後続のビーコン・メッセージは、要求に基づいて、サウンディングのために割り振られたタイム・スロットを含む。
【００４４】
[0049]サウンディングは、要求された帯域幅を使用して実行される（５２０）。サウンディングを実行することは、アップストリーム・タイム・スロット２０８（例えば、タイム・スロット４３６、図４）の間、マスタ・デバイス３０２へ、（例えば、アップストリーム・サウンディング・メッセージ４３２内で、図４）既知のデータを送信することを含みうる。サウンディングを実行することは、さらに（または代わりに）ダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４４２、図４）の間、マスタ・デバイス３０２から、（例えば、ダウンストリーム・サウンディング・メッセージ４３８内で、図４）既知のデータを受信することを含む。サウンディングを実行することは、スレーブ・デバイス３１６およびマスタ・デバイス３０２の間の後続の通信のために使用されるべき１つまたは複数のトーン・マップ（例えば、アップストリーム・トーン・マップおよびダウンストリーム・トーン・マップ）の生成をもたらす。
【００４５】
[0050]図５Ｂは、いくつかの実施形態に従う、ネットワーク・デバイスを登録する方法５５０を例示するフローチャートである。方法５５０は、システム３００（図３）内の複数のスレーブ・デバイス３１６に結合されたマスタ・デバイス３０２によって実行される（５５２）。スレーブ・デバイス３１６が方法５００を実行する間、マスタ・デバイス３０２が、方法５５０を実行するように、方法５５０は、方法５００（図５Ａ）に対応する。
【００４６】
[0051]アップストリーム・タイム・スロット２０８、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０、および競争ベースのタイム・スロット２０６を規定するビーコン・メッセージは、送信される（例えば、ブロードキャストされる）（５５４）。動作５５４は、動作５０４（図５Ａ）に対応する。
【００４７】
[0052]競争ベースのタイム・スロット２０６（例えば、タイム・スロット４０６、図４）の間、関連付け要求（例えば、関連付け要求４０２、図４）は、それぞれのスレーブ・デバイス３１６から受信される（５５６）。動作５５６は、動作５０６（図５Ａ）に対応する。マスタ・デバイス３０２は、関連付け要求を処理し、それぞれのスレーブ・デバイス３１６のために、識別子（例えば、一連の次の利用可能な識別子）を選択する。
【００４８】
[0053]関連付け要求に応答して、関連付け応答（例えば、関連付け応答４０８、図４）は、第１のダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４１２、図４）の間、それぞれのスレーブ・デバイス３１６へ送信される（５５８）。
【００４９】
関連付け応答は、識別子を規定する。動作５５８は、動作５１２（図５Ａ）に対応する。
【００５０】
[0054]認証要求（例えば、認証要求４１４、図４）は、アップストリーム・タイム・スロット２０８（例えば、タイム・スロット４１８、図４）の間、それぞれのスレーブ・デバイス３１６から受信される（５６０）。動作５６０は、動作５１４（図５Ａ）に対応する。マスタ・デバイス３０２は、認証要求を処理し、それぞれのスレーブ・デバイス３１６のためにネットワーク・セキュリティ・キーを識別する。
【００５１】
[0055]認証要求に応答して、認証応答（例えば、認証応答４２０、図４）は、第２のダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４２４、図４）の間、それぞれのスレーブ・デバイス３１６へ送信される（５６２）。認証応答は、ネットワーク・セキュリティ・キーを含む。動作５６２は、動作５１６（図５Ａ）に対応する。
【００５２】
[0056]認証応答を送信する後、およびそれぞれのスレーブ・デバイス３１６への送信のためのデータの到着の前に、帯域幅は、それぞれのスレーブ・デバイス３１６を伴うサウンディングを実行するために割り振られる（５６４）。例えば、動作５１８（図５Ａ）において送信されるとき、それぞれのスレーブ・デバイス３１６からのサウンディング要求４２６（図４）に応答して、スケジューラ３０４（図３）は、この帯域幅を割り振る。
【００５３】
[0057]サウンディングは、それぞれのスレーブ・デバイス３１６およびマスタ・デバイス３０２の間の通信のために１つまたは複数のトーン・マップを生成するために、割り振られた帯域幅を使用して実行される（５６６）。サウンディングを実行することは、アップストリーム・タイム・スロット２０８（例えば、タイム・スロット４３６、図４）の間、それぞれのスレーブ・デバイス３１６から、（例えば、アップストリーム・サウンディング・メッセージ４３２内で、図４）既知のデータを受信することを含みうる。サウンディングを実行することは、さらに（または代わりに）、ダウンストリーム・タイム・スロット２１０（例えば、タイム・スロット４４２、図４）の間、それぞれのスレーブ・デバイス３１６へ、（例えば、ダウンストリーム・サウンディング・メッセージ４３８内で、図４）既知のデータを送信することを含みうる。動作５６６は、動作５２０（図５Ａ）に対応する。
【００５４】
[0058]サウンディングは、予め定義された量の帯域幅を使用する。例えば、アップストリーム・サウンディング４３２および／またはダウンストリーム・サウンディング４３８（図４）は、（例えば、大体１．４ｍｓの）予め定義された持続時間を伴うＭＰＤＵの送信を各々含みうる。いくつかの実施形態において、この予め定義された量のサウンディング帯域幅を受け入れるために、マスタ・デバイス３０２（図３）内のスケジューラ３０４は、ビーコン期間２０２（図２Ａ−２Ｂ）内のサウンディングを実行できるデバイスの最大数である、サウンディング・デバイスの最大数のための設定可能な設定値を含む。したがって、サウンディング・デバイスの最大数は、チャネル・アクセス・スケジュールがサウンディングのためにタイム・スロットを割り当てられるデバイスの最大数である。ビーコン期間２０２の間、サウンディング要求４２６（図４）を提示するデバイスの数が、サウンディング・デバイスの最大数以下である場合、サウンディングを要求するデバイスは、サウンディングのためのタイム・スロットを完全に割り当てられる。ビーコン期間２０２の間、サウンディング要求４２６（図４）を提示するデバイスの数が、サウンディング・デバイスの最大数を超える場合、最大に等しいデバイスの数は、サウンディングのためのタイム・スロットを割り当てられる。後続の（例えば、次の）ビーコン期間２０２の間、残りのデバイスが、（例えば、サウンディング要求４２６を再送信することによって、図４）サウンディングを再び要求しうる。このプロセスは、サウンディング帯域幅が、全ての要求するデバイスのために割り振られるまで、続く。サウンディング・デバイスの最大数のための設定値は、設定可能であるので、システム・オペレーターは、データ・スループットと充足するサウンディング要求のためのレイテンシーの間の所望のバランスを取り決めうる。
【００５５】
[0059]方法５００および５５０は、特定の順序で起きるように思われる多くの動作を含むとはいえ、方法５００および５５０は、連続的にまたは並行して実行されることができる、より多いまたはより少ない動作を含むことができることは、明らかだろう。２つ以上の動作の順番は、変えられ、２つ以上の動作は、単一の動作に組み合され得る。例えば、動作５０４（図５Ａ）および５５４（図５Ｂ）は、複数のビーコン期間２０２（図２Ａ−２Ｂ）の間、継続している方式で実行される。
【００５６】
[0060]方法５００および５５０は、競争ベースのタイム・スロット２０６（図２Ｂ）の持続時間を、アップストリーム・タイム・スロット２０８および／またはダウンストリーム・タイム・スロット２１０（図２Ｂ）の間、関連付け応答４０８、認証要求４１４、認証応答４２０、および／またはサウンディング要求４２６（図４）を通信することによって、減らされるまたは最小化されることを可能にする。したがって、競争ベースのタイム・スロット２０６は、これらの要求および応答を受け入れることができない短い持続時間を有し得、従ってアップストリームおよびダウンストリーム・タイム・スロット２０８および２１０のために利用可能な時間を増加する。さらに、いくつかの実施形態において、競争ベースのタイム・スロット２０６は、設定可能な持続時間を有する。これらの持続時間を増加させることは、衝突および登録レイテンシーを減らす一方、これらの持続時間を減少させることは、帯域幅利用およびデータ・スループットを増加させる。システム・オペレーター（例えば、ケーブル・オペレーター）は、それに応じて持続時間を調整しうる。
【００５７】
[0061]方法５００および５５０はまた、登録プロセスの反応性を改善し、登録レイテンシーを減らす、（例えば、図４に例証されるような）肯定応答メカニズムを含みうる。
【００５８】
[0062]さらに、登録の完了に応答して、およびマスタ・デバイス３０２および新たに登録されたスレーブ・デバイス３１６の間の送信のためのデータ・パケットの到着の前にサウンディングを実行することによって、方法５００および５５０は、システム・オペレーター（例えば、ケーブル・オペレーター）に、チャネル状態を伴う問題を識別し、即座にデバッグを始めることを可能にする。
【００５９】
[0063]いくつかの実施形態において、マスタ・デバイス３０２（図３）内のＴＤＭＡ  ＭＡＣ３０６および／またはスケジューラ３０４（図３）は、ソフトウェアで実装される。
【００６０】
図６Ａは、いくつかの実施形態に従う、そのようなマスタ・デバイス３０２の例である、マスタ・デバイス６００のブロック図である。マスタ・デバイス６００において、ＰＨＹ３１４は、メモリ６０４に結合される、１つまたは複数のプロセッサ・コア６０２に結合される。いくつかの実施形態において、メモリ６０４は、１つまたは複数のプロセッサ・コア６０２による実行のための命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、等々のような、１つまたは複数の不揮発性メモリ要素）を含む。命令は、（複数の）プロセッサ・コア６０２によって実行されるとき、マスタ・デバイス６００に、方法５５０（図５Ｂ）のすべてまたは一部を実行させる命令を含む。メモリ６０４はまた、スレーブ・デバイス識別子（例えば、ＴＥＩ）、ネットワーク・セキュリティ・キー、および／またはトーン・マップを記憶する。
【００６１】
[0064]いくつかの実施形態において、スレーブ・デバイス３１６（図３）内のＴＤＭＡ  ＭＡＣ３１８（図３）は、ソフトウェアで実装される。図６Ｂは、いくつかの実施形態に従う、そのようなスレーブ・デバイス３１６（図３）の例である、スレーブ・デバイス６１０のブロック図である。スレーブ・デバイス６１０において、ＰＨＹ３２６は、メモリ６１４へ結合された、１つまたは複数のプロセッサ・コア６１２へ結合される。いくつかの実施形態において、メモリ６１４は、１つまたは複数のプロセッサ・コア６１２による実行のための命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、等々のような、１つまたは複数の不揮発性メモリ要素）を含む。命令は、（複数の）プロセッサ・コア６１２によって実行されるとき、スレーブ・デバイス６１０に方法５００（図５Ａ）のすべてまたは一部を実行させる命令を含む。メモリ６０４はまた、スレーブ・デバイス６１０へ割り当てられた識別子（例えば、ＴＥＩ）、スレーブ・デバイス６１０へ提供されたネットワーク・セキュリティ・キー、および／またはトーン・マップを記憶しうる。
【００６２】
[0065]メモリ６０４（図６Ａ）および６１４（図６Ｂ）は、それぞれの（複数の）プロセッサ・コア６０２および６１２と別れて示される一方、メモリ６０４および／または６１４のすべてまたは一部は、それぞれのプロセッサ・コア６０２および６１２内に組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、（複数の）プロセッサ・コア６０２および／または６１２は、それぞれのＰＨＹ３１４および３２６と同じ集積回路内に実装される。例えば、ＰＨＹ３１４および／または３２６は、それぞれのメモリ６０４および６１４を含みもし得または得ない、単一のチップ内のそれぞれの（複数の）プロセッサ・コア６０２および６１２で統合され得る。
【００６３】
[0066]前述の明細書では、本実施形態は、その特定の例示的な実施形態に関して説明された。しかしながら、添付の特許請求の範囲において説明されるように、開示の範囲および広い趣旨から逸脱することなく、そのことに多様な修正および変更がなされ得ることは明白であろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味において考慮されるべきである。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ネットワーク・デバイスを登録する方法であって、
マスタ・デバイスへ結合された複数のスレーブ・デバイスのうちのそれぞれのスレーブ・デバイスにおいて、
前記マスタ・デバイスからビーコン・メッセージを受信することと、前記ビーコン・メッセージは、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定する、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ関連付け要求を送信することと、
第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから関連付け応答を受信することと、
前記関連付け応答を受信することに応答して、アップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ認証要求を送信することと、
第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから認証応答を受信することと、を備える方法。
［Ｃ２］
前記関連付け応答は、前記それぞれのスレーブ・デバイスのための識別子を規定する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記ビーコン・メッセージを受信することは、
前記競争ベースのタイム・スロットを規定する第１のビーコン・メッセージを受信することと、
前記アップストリーム・タイム・スロットを前記それぞれのスレーブ・デバイスへ割り当てる第２のビーコン・メッセージを受信することと、ここにおいて、前記第２のビーコン・メッセージは、前記アップストリーム・タイム・スロットを前記それぞれのスレーブ・デバイスのための前記識別子と関連付ける、を備える、Ｃ２に記載の方法。
［Ｃ４］
前記認証応答は、前記それぞれのスレーブ・デバイスへセキュリティ・キーを提供する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ５］
前記競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから前記関連付け要求の肯定応答を受信することをさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ６］
前記関連付け要求を送信した後、規定された時間期間の間、前記マスタ・デバイスから前記関連付け要求の肯定応答を受信しないことと、
前記規定された時間期間の間、前記肯定応答を受信しないことに応答して、前記競争ベースのタイム・スロットの間、前記関連付け要求を再送信することと、をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ７］
前記関連付け要求、前記関連付け応答、前記認証要求、および前記認証応答は、各々マネージメント・メッセージ・エントリ（ＭＭＥ）を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ８］
前記ビーコン・メッセージは、それぞれのビーコン期間の間受信され、
前記関連付け要求を送信すること、前記関連付け応答を受信すること、前記認証要求を送信すること、前記認証応答を受信することは、連続するビーコン期間の間実行される、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ９］
前記認証応答を受信することに応答して、サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記要求された帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１０］
前記認証要求が送信される前記アップストリーム・タイム・スロットは、第１のアップストリーム・タイム・スロットであり、
前記サウンディングを実行することは、第２のアップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ既知のデータを送信することを備える、Ｃ９に記載の方法。
［Ｃ１１］
前記サウンディングを実行することは、第３のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから既知のデータを受信することをさらに備える、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］
前記ビーコン・メッセージは、それぞれのビーコン期間の間、受信され、
前記サウンディングは、サウンディングのための帯域幅を要求する前記メッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することの後に、次の利用可能なビーコン期間において実行される、Ｃ９に記載の方法。
［Ｃ１３］
競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ前記関連付け要求を送信することは、キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルに従って実行される、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１４］
スレーブ・デバイスであって、
マスタ・デバイスに信号を送信し、マスタ・デバイスから信号を受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）と、前記受信された信号は、アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを含み、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記スレーブ・デバイスに、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ関連付け要求を送信することと、
第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから受信された関連付け応答を処理することと、
前記関連付け応答を受信することに応答して、アップストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスへ認証要求を送信することと、
第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記マスタ・デバイスから受信された認証応答を処理することと、
をさせる命令を記憶するメモリと、を備える、スレーブ・デバイス。
［Ｃ１５］
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記スレーブ・デバイスに、
サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信することと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記要求された帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさせる命令をさらに記憶する、Ｃ１４に記載のスレーブ・デバイス。
［Ｃ１６］
複数のスレーブ・デバイスへ結合されたマスタ・デバイスにおいて、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信することと、
競争ベースのタイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから関連付け要求を受信することと、
前記関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信することと、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスから認証要求を受信することと、
前記認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信することと、を備える、ネットワーク・デバイスを登録する方法。
［Ｃ１７］
前記認証応答を送信した後、および前記それぞれのスレーブ・デバイスへの送信のためのデータの到着前に、サウンディングを実行するための帯域幅を前記それぞれのスレーブ・デバイスへ割り振ることと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記割り振られた帯域幅を使用して前記サウンディングを実行することと、をさらに備える、Ｃ１６に記載の方法。
［Ｃ１８］
マスタ・デバイスであって、
複数のスレーブ・デバイスへ信号を送信し、複数のスレーブ・デバイスから信号を受信するための物理レイヤ・デバイス（ＰＨＹ）と、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記マスタ・デバイスに、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信することと、
競争ベースのタイム・スロットの間、それぞれのスレーブ・デバイスから受信された関連付け要求を処理することと、
前記関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信することと、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスから受信された認証要求を処理することと、
前記認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信することと、
をさせる命令を記憶するメモリと、を備える、マスタ・デバイス。
［Ｃ１９］
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、前記マスタ・デバイスに、
前記認証応答を送信した後、および前記それぞれのスレーブ・デバイスへの送信のためのデータの到着の前に、サウンディングを実行するための帯域幅を前記それぞれのスレーブ・デバイスに割り振ることと、
前記それぞれのスレーブ・デバイスおよび前記マスタ・デバイスの間の通信のためのトーン・マップを生成するために、前記割り振られた帯域幅を使用して、前記サウンディングを実行することと、をさせる命令をさらに記憶する、Ｃ１８に記載のマスタ・デバイス。
［Ｃ２０］
システムであって、
複数のスレーブ・デバイスへ結合されたマスタ・デバイスを備え、
前記マスタ・デバイスは、
アップストリーム・タイム・スロット、ダウンストリーム・タイム・スロット、および競争ベースのタイム・スロットを規定するビーコン・メッセージを送信し、
それぞれのスレーブ・デバイスからの関連付け要求に応答して、第１のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ関連付け応答を送信し、
前記それぞれのスレーブ・デバイスからの認証要求に応答して、第２のダウンストリーム・タイム・スロットの間、前記それぞれのスレーブ・デバイスへ認証応答を送信するように構成され、
前記それぞれのスレーブ・デバイスは、
競争ベースのタイム・スロットの間、前記関連付け要求を送信し、
アップストリーム・タイム・スロットの間、前記認証要求を送信するように構成される、システム。
［Ｃ２１］
前記それぞれのスレーブ・デバイスは、前記認証応答を受信することに応答して、サウンディングのための帯域幅を要求するメッセージを前記マスタ・デバイスへ送信するようにさらに構成され、
前記マスタ・デバイスは、前記サウンディングのための帯域幅を要求する前記メッセージに応答して、前記サウンディングのための帯域幅を割りふるようにさらに構成される、Ｃ２０に記載のシステム。
【図１】
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【図２Ａ】
0006396302.tif 000003
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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