(57)【要約】  制御チャネルを介して通信することと、その通信に基づいて特定のデータチャネルを決定することと、およびその特定のデータチャネルを介してデータを転送することと、のための技術が説明される。１または複数のメッセージは、制御チャネルを介して、第１のノードと第２のノードとの間で通信される。１または複数のメッセージは、第１のノードと第２のノードとの間でデータを転送するために利用されうる複数のデータチャネルから、特定のデータチャネルを示すことができる。１または複数のメッセージは、特定のデータチャネル上で実装されうる変調技術および／またはデータレートを示すこともできる。１または複数のメッセージは、データを転送するために利用されるであろう特定のデータチャネルを決定するために利用されうる。第１のノードおよび第２のノードは、決定に基づいて特定のデータチャネルに切り替えて、特定のデータチャネルを介してデータを転送することができる。ある場合には、データは、１または複数のメッセージにて示された変調技術および／またはデータレートに基づいて転送される。
2015502071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを転送する方法であって、
１つまたは複数のメッセージを、制御チャネルを介して通信するステップと、
前記１つまたは複数のメッセージを通信することに少なくとも部分的に基づいて、複数のデータチャネルからの特定のデータチャネル、および、前記特定のデータチャネル上で利用されることになる変調技術を決定するステップであって、前記制御チャネルおよび前記複数のデータチャネルは同一のネットワーク上のチャネルである、ステップと、
前記特定のデータチャネルを決定することに少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルへ切り替えるステップと、
前記変調技術に少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルを介してデータを送信または受信するステップと、
前記特定のデータチャネルを介して前記データを送信または受信することが完了すると、前記制御チャネルへ切り替えるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数のメッセージは、前記特定のデータチャネル、前記変調技術、前記特定のデータチャネルのデータレート、および前記特定のデータチャネルを介して送信されることになる複数のデータユニットを識別することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データが受信されたことを示している肯定応答を送信または受信するステップをさらに含み、
前記制御チャネルへ切り替えるステップは、前記肯定応答を送信または受信することに応答して前記制御チャネルへ切り替えることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１つまたは複数のメッセージを通信するステップは、前記データをノードへ送信する要求を示しているメッセージを送信することを含み、
前記送信または受信するステップは、前記データを前記ノードへ前記特定のデータチャネルを介して送信することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数のメッセージを通信するステップは、前記データをノードへ送信する要求を示しているメッセージを受信することを含み、
前記送信または受信するステップは、前記データを前記ノードにて前記特定のデータチャネルを介して受信すること含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記送信または受信するステップは、他のデータが第３のノードと第４のノードとの間で前記複数のデータチャネルのうちの別のデータチャネルを介して転送される間、前記データを第１のノードと第２のノードとの間で前記特定のデータチャネルを介して送信または受信することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、第２のノードと通信している第１のノードによって実行され、
前記決定するステップは、前記特定のデータチャネル上で利用されることになる前記変調技術を、前記第１のノードおよび前記第２のノードの機能に少なくとも部分的に基づいて決定することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、第２のノードと通信している第１のノードによって実行され、
前記決定するステップは、前記データの送信または受信の間に利用されることになる前記変調技術を、前記第１のノードから前記第２のノードまでの距離に少なくとも部分的に基づいて決定することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
周波数ホッピングシーケンスに基づいて、前記複数のチャネル上で前記制御チャネルを周波数ホッピングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御チャネルを介して通信される前記１つまたは複数のメッセージは、それぞれ、前記特定のデータチャネルを介して送信または受信されるデータのデータサイズよりも小さいデータサイズであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記１つまたは複数のメッセージを通信するステップは、前記１つまたは複数のメッセージを前記制御チャネルを介して、第１のデータレートで通信することを含み、
前記データを送信または受信するステップは、前記データを前記特定のデータチャネルを介して、前記第１のデータレートよりも大きい第２のデータレートで送信または受信することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ノードの１つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに、請求項１から１１に記載された方法のいずれかの方法を実行するためにノードを設定する命令を格納する１つまたは複数のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
送受信機であって、
信号を受信および／または送信するためのアンテナと、
１つまたは複数のプロセッサと、
実行されると前記１つまたは複数のプロセッサに動作を実行させる論理演算を格納するメモリであって、前記動作は、
第１のメッセージを制御チャネルを介して送信または受信させるステップと、
前記第１のメッセージに少なくとも部分的に基づいて、複数のデータチャネルからの特定のデータチャネル、および、前記特定のデータチャネル上で利用されることになる変調技術を決定するステップであって、前記制御チャネルおよび前記複数のデータチャネルは同一のネットワーク上のチャネルである、ステップと、
前記特定のデータチャネルを決定することに少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルへ切り替えさせるステップと、
前記変調技術に少なくとも部分的に基づいて、前記特定のデータチャネルを介してデータを転送させるステップと、
前記データが転送された後に、前記制御チャネルへ切り替えさせるステップと
を含むメモリと
を備えたことを特徴とする送受信機。
【請求項１４】
前記送受信機は、複数の異なる種類の変調された信号を送信および／または受信するように構成された、マルチプロトコル送受信機を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の送受信機。
【請求項１５】
前記第１のメッセージを送信または受信させるステップは、
前記第１のメッセージを、第１の変調技術に少なくとも部分的に基づいて、前記制御チャネルを介して第１の時刻に送信させることと、
前記第１のメッセージを、前記第１の時刻に送信された前記第１のメッセージへの応答が事前に定義された期間内に送受信機にて受信されないときに、第２の変調技術に少なくとも部分的基づいて、前記制御チャネルを介して第２の時刻に送信させることであって、前記第２の変調技術は前記第１の変調技術とは異なる、送信させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送受信機とのマルチチャネル、マルチ変調、マルチレート通信に関する。
【０００２】
（関連事項の相互参照）
この出願は、参照によって本明細書に組み込まれる、ヨーロッパ特許出願Ｎｏ．１１１８８９０８．５、２０１１年１１月１１日出願、表題「無線送受信機とのマルチチャネル、マルチ変調、マルチレート通信」の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワークは、多くの目的のために構成される。無線ネットワークは、住宅などの小さなエリア、または企業規模のネットワークなどの大きなエリアにて構成されうる。一部の例では、無線ネットワークは、市全体、州全体、大陸全体、地球全体に広がる。
【０００４】
一般に、無線ネットワークは、複数のノードを含む。複数のノードは、互いに、同一の無線チャネル（例えば、事前に定義された周波数範囲）上で通信をする。通信は、しばしば、２以上のノード間で大量のデータを転送すること（例えば、送信すること）を含む。ある場合には、複数のノードのうちの２以上のノードは、そのチャネル上で同時に通信することを望む。
【０００５】
これらのネットワークにおいて、複数のノードのうちの１または複数のノードは、しばしば、ネットワーク上で通信するのを待たざるを得ない。例えば、限られたチャネル数が原因で、ノードは、別のノードがチャネル上で通信し終わった後に、データを送信せざるを得ない可能性がある。この待機期間は、他のノードがより多くの通信時間を必要とする大量のデータを転送しているときに、延ばされうる。
【０００６】
効果的に、無線ネットワークにおいてデータを転送する機会が増えている。
【発明の概要】
【０００７】
詳細な説明は、添付の図面を参照する。図面において、参照番号の左端の数字は、参照番号が最初に現れる図面を特定する。異なる図面における同一の参照番号の使用は、同様または同一の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本明細書にて説明される技術が実装されうる、例示的なアーキテクチャを示す図である。
【図２】ネットワークのノード間でデータを転送するために利用されうる、例示的な制御チャネルおよび例示的なデータチャネルを示す図である。
【図３】複数のチャネル上で制御チャネルを周波数ホップする、例示的な周波数ホッピング処理を示す図である。
【図４】ノードへデータを送信するよう要求するために通信されうる、例示的な送信要求フレームを示す図である。
【図５】データがノードへ送信されうることを示すために通信されうる、例示的な送信可フレームを示す図である。
【図６】制御チャネルを介して、データを送信する要求を示す第１のメッセージを送信することと、特定のデータチャネルを示す第２のメッセージを受信することと、および、特定のデータチャネルを介して、データを送信することとの例示的な処理を示す図である。
【図７】制御チャネルを介して、データを送信する要求を示す第１のメッセージを受信することと、制御チャネルを介して、決定された特定のデータチャネルを示す第２のメッセージを送信することと、および、特定のデータチャネルを介して、データを受信することとの例示的な処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この開示は、少なくとも第１のノードおよび第２のノードを含む、複数のノードを有するネットワーク上でデータを転送すること（例えば、送信すること）のための技術を説明する。特定の実装において、技術は、物理チャネルが制御チャネルと複数のデータチャネルとに分けられるマルチチャネルネットワークにおいて実装されうる。第１のノードおよび第２のノードは、制御チャネルを介して、第１のノードと第２のノードとの間でデータを転送するために利用されうる複数のデータチャネルから、特定のデータチャネルを示す、１または複数のメッセージを通信することができる。１または複数のメッセージは、データが転送されるときに利用されうる変調技術および／またはデータレートを示すこともできる。一部の例では、１または複数のメッセージの各々は、データよりも長さが短い（すなわち、１または複数のメッセージの各々は、データよりも少ないビットおよび／またはバイトを含む）。
【００１０】
第１のノードおよび／または第２のノードは、１または複数のメッセージに少なくとも部分的に基づいて、データを転送するために利用されるであろう特定のデータチャネルを決定することができる。第１のノードおよび／または第２のノードは、利用されるであろう変調技術および／またはデータレートを決定することもできる。第１のノードおよび／または第２のノードは、決定に基づいて、特定のデータチャネルに切り替えることができる。第１のノードは、次に、特定のデータチャネルを介して、第２のノードへデータを送信することができる。一部の例では、データは、決定された変調技術および／またはデータレートに少なくとも部分的に基づいて、特定のデータチャネルを介して送信される。第１のノードおよび／または第２のノードは、データが転送された後に、制御チャネルに切り替えて戻す。ある場合には、第１のノードおよび／または第２のノードは、それぞれ、複数の異なる変調技術および／またはデータレートを実装するように構成された、単一の無線周波数送受信機を含む。
【００１１】
本明細書で説明される技術によって、データは、効率的に転送されることが可能になる。例えば、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを特定することによって、ノードは、他のノードがデータチャネルを介してデータを転送している間、制御チャネルを介して通信することができる。加えて、複数のデータチャネルを特定することによって、ノードの第１のセットは、ノードの第２のセットが第２のデータチャネルを介してデータを転送している間、第１のデータチャネルを介してデータを転送することができる。これによって、ネットワークは、データスループットを、単一のチャネルを利用する技術に比べて、増加させることが可能になる。さらに、一部の例では、ノードは、複数の異なる変調技術および／またはデータレートを実装するように構成された、単一の無線周波数送受信機を介して、通信することができる。さらに、制御チャネル上で短いメッセージを通信すること、および、データチャネル上で長いデータを転送することによって、短いメッセージおよび長いデータを通信するための単一のチャネルを利用する技術に比べて、より多くのノードが制御チャネルを介して通信することができる。
【００１２】
以下の節は、読者の便宜のために提供される例であり、請求項の範囲、続く節を限定することを意図しない。さらに、以下で詳細に説明される技術は、多数の方法および多数の文脈において実装されうる。１つの例示的な実装および文脈は、以下でより詳細に説明されるように、以下の図面を参照して提供される。しかしながら、以下の実装および文脈は、数ある実装および文脈のうちのほんの１つである。
【００１３】
（実例アーキテクチャ）
図１は、本明細書で説明される技術が実装されうる、例示的なアーキテクチャ１００を示している。アーキテクチャ１００は、通信パス１１０−１１６を介して、互いに通信で連結された複数のノード１０２−１０８を含む。ここで、ノード１０２−１０８は、ネットワーク１２０を介して、中央局１１８と通信するようにも構成される。
【００１４】
ノード１０２−１０８の各々は、さまざまな従来のコンピューティング装置の任意の１つとして実装されうる。このコンピューティング装置は、例えば、スマートユーティリティメータ（例えば、双方向通信を備えている、電気、ガス、および／または水道メータ）、センサ（例えば、温度センサ、気象計、周波数センサなど）、制御装置、ルータ、調整器、サーバ、中継器、切替器、バルブ、またはそれらの組み合わせなどである。ある場合には、ノード１０２−１０８は、１または複数のネットワークの一部を形成する。このネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）、ネイバーフッドエリアネットワーク（ＮＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）などの、自律ルーティングエリア（ＡＲＡ）ネットワークである。さらに、この開示の一部の態様では、ノード１０２−１０８は、ノード１０２−１０８が互いの間でデータを転送するメッシュネットワーキング環境において実装される。
【００１５】
ノード１０２は、ノード１０２−１０８の各々の代表であり、無線機１２２および処理装置１２４を含む。無線機１２２は、複数のチャネルのうちの１または複数を介して無線周波数（ＲＦ）信号を送信および／または受信するように構成された、ＲＦ送受信機を備えることができる。ある場合には、無線機１２２は、複数の異なる変調技術、データレート（すなわち、ビットレート）、プロトコル、信号強度、および／または電力レベルのうちの１または複数を実装することができる。一部の実装では、無線機１２２は、複数の異なる変調技術、データレート、プロトコル、信号強度、および／または電力レベルを実装するように構成された、単一のＲＦ送受信機を備える。
【００１６】
さらに、一部の実装では、無線機１２２は、事前に定義された標準に関連付けられた変調技術および／またはデータレートを利用する。ある場合には、変調技術および／またはデータレートは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準、ＩＥＥＥ８０２．１５標準などの、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって定義された標準に関連付けられる。１つの例において、変調技術および／またはデータレートは、以下の完全に網羅されていないリストから選択される。
・データレート５０または１５０ｋｂｐｓである周波数偏移変調（ＦＳＫ）変調；チャネル間隔２００または４００ｋＨｚ；および／または９０２．２または９０２．４ＭＨｚから始まる第１のチャネル。ＦＳＫ変調は、畳み込み符号前方誤り訂正（ＥＦＣ）を利用することができる。
・二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）の物理変調を伴う直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、および／または直角位相振幅変調（ＱＡＭ）（例えば、１６ＱＡＭ）；データレート５０、１００、２００、３００、４００、６００、または８００ｋｂｐｓ；および／またはチャネル間隔４００または８００ｋＨｚ。ＯＦＤＭは、１／２または３／４符号化速度である畳み込みＦＥＣを利用することができる。
・オフセット四位相偏移変調（Ｏ−ＱＰＳＫ）の物理変調を伴う直接シーケンススペクトラム拡散方式（ＤＳＳＳ）変調；データレート３１．２５、１２５、２５０、または５００ｋｂｐｓ；および／または８０２．１５．４標準などの事前に定義された標準に基づくチャネル設計。ＤＳＳＳは、畳み込みＦＥＣを利用することができる。
【００１７】
さらに、さらなる実装において、無線機１２２は、カスタマイズされた変調技術を利用することができる。１つの例において、カスタマイズされた変調技術は、データレート６または１０ｋｂｐｓに関連付けられる。
【００１８】
無線機１２２は、ＲＦフロントエンド１２６への入力を提供するアンテナ（図１において図示せず）を含む。ＲＦフロントエンド１２６は、送信および／または受信機能を提供することができる。ＲＦフロントエンド１２６は、アンテナによって提供されたおよびノード１０４−１０８の１または複数から取得された信号を、同調および／または減衰させるなどの機能を提供する、高周波数アナログおよび／またはハードウェアコンポーネントを含むことができる。ＲＦフロントエンド１２６は、信号をベースバンドプロセッサ１２８へ提供することができる。
【００１９】
ベースバンドプロセッサ１２８の全てまたは一部は、ソフトウェア（ＳＷ）無線（software defined radio）として構成されうる。１つの例において、ベースバンドプロセッサ１２８は、周波数および／またはチャネル選択機能を無線機１２２へ提供する。ＳＷ無線は、代わりにアナログコンポーネントを使用して実装されうるコンポーネントを含むことができる。例えば、ＳＷ無線は、プロセッサまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他の埋め込みコンピューティング装置によって実行されるソフトウェアにおいて実装される、混合器、フィルタ、増幅器、変調器、および／または復調器、検出器などを含むことができる。ＳＷ無線は、プロセッサ１３０、および、メモリ１３２にて定義または格納されたソフトウェアを利用することができる。
【００２０】
一方、処理装置１２４は、メモリ１３２と通信で連結されたプロセッサ１３０を含むことができる。処理装置１２４は、時間を維持するように構成されたクロック１３４を含むこともできる。クロック１３４は、１または複数のカウントアップまたはカウントダウンタイマを提供するようにも構成されうる。そのようなタイマは、制御および／またはデータチャネルを周波数ホップするときに使用されうる。
【００２１】
メモリ１３２は、様々な機能を実装するためにプロセッサ１３０上で実行可能である、１または複数のソフトウェアおよび／またはファームウェアモジュールを格納するように構成されうる。モジュールは、プロセッサ上で実行可能であるソフトウェアおよび／またはファームウェアとして本明細書で説明されるが、他の実施形態において、モジュールのいずれかまたは全ては、説明される機能または命令を実行するハードウェア（例えば、ＡＳＩＣ、特殊化した処理装置など）によって全部または一部において実装されうる。
【００２２】
図１の実施形態において、メモリ１３２は、通信モジュール１３６、チャネル決定モジュール１３８、および切替モジュール１４０を含む。通信モジュール１３６は、１または複数のメッセージおよび／またはデータが、データまたは制御チャネルなどのチャネルを介して送信および／または受信されるようにすることができる。チャネル決定モジュール１３８は、１または複数のメッセージおよび／またはデータを送信および／または受信するために利用されるチャネルを決定することができる。切替モジュール１４０は、チャネルが切り替えられるようにすることができる。メモリ１３２は、データチャネルまたは制御チャネルなどのチャネルの周波数ホッピングの間に利用される、周波数ホッピング機能１４２を含むこともできる。
【００２３】
メモリ１３２は、コンピュータ可読媒体を備えることができ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、および／または、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）またはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリの形をとることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、またはコンピューティング装置の１または複数のプロセッサによる実行のための他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術において実装される、揮発性および不揮発性、取り外し可能および取り外し不可能な媒体を含む。コンピュータ可読媒体の例は、これらに限定しないが、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、他の種類のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタルバーサトルディスク（ＤＶＤ）または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置、またはコンピューティング装置によるアクセスのための情報を格納するために使用されうる任意の他の非伝送媒体を含む。明細書で定義するように、コンピュータ可読媒体は、変調されたデータ信号および搬送波などの通信媒体を含まない。
【００２４】
ある実施形態において、情報（例えば、メッセージ、データなど）は、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）によってアーキテクチャ１００において転送される。ＰＤＵは、例えば、オープンシステムインターコネクション（ＯＳＩ）モデル上の概念に少なくとも基づき、例えば、ビット、フレーム、パケット、セグメントなどを備えることができる。ある場合には、ＯＳＩモデルの１または複数の層は、ノード間で１または複数のＰＤＵを転送するために利用される。例えば、ＯＳＩモデルのデータリンク層は、アーキテクチャ１００におけるノード１０２−１０８の２つ以上の間でＰＤＵを転送するために利用されうる。特定の実装において、データリンク層の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）副層は、ノード１０２−１０８の２つ以上の間でＰＤＵを転送するために利用される。さらに、一部の実装では、例えば、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方法などのアクセス方法は、ＰＤＵを転送するために利用されうる。
【００２５】
説明のしやすさのため、以下の説明は、ＰＤＵを転送する文脈にて情報を転送することについて言及する。本明細書で使用するように、用語「メッセージＰＤＵ」は、概して、データの転送の制御および／またはコマンドに関連付けられたＰＤＵについて言及する。メッセージＰＤＵは、例えば、データを転送するために利用されうるデータチャネル、データチャネル上で利用されうる変調技術、および／またはデータチャネル上で利用されうるデータレートを特定することができる。ある場合には、メッセージＰＤＵは、ＩＥＥＥ標準（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１５．４など）に関連付けられうる。ここで、メッセージＰＤＵは、例えば、送信要求（Request-to-Send）（ＲＴＳ）ＰＤＵ、送信可（Clear-to-Send）（ＣＴＳ）ＰＤＵ、送信不可（Non-Clear-to-Send）（ＮＣＴＳ）ＰＤＵなどを備えることができる。
【００２６】
一方、用語「データＰＤＵ」が本明細書で使用されて、概して、転送されるデータに関連付けられたＰＤＵについて言及する。例えば、データＰＤＵは、別のノードへ転送される、ノードにて作り出されおよび／またはノードへ提供されるデータを含むことができる。ある場合には、データＰＤＵは、ＩＥＥＥ標準（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１５．４など）に関連付けられうる。ここで、データＰＤＵは、例えば、ユニキャストデータおよび／またはブロードキャストデータを備えることができる。ある場合には、データＰＤＵは、メッセージＰＤＵ内に含まれる情報と同一または類似の情報を含むことができる。
【００２７】
メッセージＰＤＵは、概して、データＰＤＵと組み合わせて動作する。例えば、メッセージＰＤＵは、制御チャネル上で転送されて、データＰＤＵがデータチャネル上で転送されることを要求することができる。ある場合には、データＰＤＵは、メッセージＰＤＵがデータＰＤＵよりも長さが短いときに、データチャネル上で転送される。すなわち、メッセージＰＤＵは、データＰＤＵよりも少ないビットおよび／またはバイトを含む。他の例において、データＰＤＵは、メッセージＰＤＵがデータＰＤＵと長さが等しいまたはデータＰＤＵよりも長さが長いときに、制御チャネル上で転送される。ここで、データＰＤＵは、メッセージＰＤＵを転送すること無く、転送されうる。
【００２８】
図１において、通信パス１１０は、通信パス１１２−１１６の代表であり、１−Ｎと標記された複数のチャネルを含む。複数のチャネルの各々は、複数のチャネルの各々で同一であるまたは複数のチャネルの各々によって異なる周波数範囲によって定義されうる。ある場合には、複数のチャネルは、ＲＦチャネルを備える。図示するように、複数のチャネルは、制御チャネル１４４および複数のデータチャネル１４６を備えることができる。ある場合には、制御チャネル１４４は、ノード間で１または複数のメッセージＰＤＵを通信するために利用されて、１または複数のデータＰＤＵを転送するために利用されるデータチャネル１４６の１つを特定する。一方、データチャネル１４６は、ノード間で１または複数のデータＰＤＵを転送するために利用されうる。
【００２９】
一部の実装では、ノード１０２−１０８の各々は、通信パス１１０を、制御チャネル１４４と複数のデータチャネル１４６とに分ける。例えば、ノード１０２−１０８の各々で実装されるＭＡＣ副層は、通信パス１１０の物理的なＲＦチャネルの総数を、制御チャネル１４４および複数のデータチャネル１４６に分けることができる。
【００３０】
ネットワーク１２０は、一方、無線または有線ネットワーク、またはそれらの組み合わせを備えることができる。ネットワーク１２０は、互いに相互接続された個別のネットワークの収集物とすることができるし、単一の大きなネットワーク（例えば、インターネットまたはイントラネット）として機能することができる。そのような個別のネットワークの例は、これらに限定しないが、ＰＡＮ、ＨＡＮ、ＬＡＮ、ＷＡＮ、およびＭＡＮを含む。さらに、個別のネットワークは、無線または有線ネットワーク、またはそれらの組み合わせとすることができる。
【００３１】
中央局１１８は、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータなどの１または複数のコンピューティング装置によって実装されうる。１または複数のコンピューティング装置は、メモリと通信で連結された１または複数のプロセッサを備えられうる。一部の例において、中央局１１８は、ノード１０２−１０８の１つまたは複数から受信されたデータの処理、分析、記憶、および／または管理を実行する、集中型のメータデータ管理システムを含む。例えば、中央局１１８は、スマートユーティリティメータ、センサ、制御装置、ルータ、調整器、サーバ、中継器、切替器、バルブ、および／または他のノードから取得されたデータを、処理、分析、格納、および／または管理することができる。図１の例は、単一の位置において中央局１１８を示しているが、一部の例では、中央局１１８は、複数の位置に分配され、および／または、完全に除かれうる（例えば、高度に非集中的に分散したコンピューティングプラットフォームの場合において）。
【００３２】
図２は、第１のノード２０２と第２のノード２０４との間で、１または複数のメッセージＰＤＵおよび／またはデータＰＤＵを転送するための例示的な環境２００を示している。第１のノード２０２および第２のノード２０４は、図１のノード１０２−１０８と類似または同一とすることができる。ここで、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、１または複数のメッセージＰＤＵおよび／またはデータＰＤＵを、制御チャネル２０６および／またはデータチャネル２０８−２１２を介して転送することができる。
【００３３】
１つの例において、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、メッセージＰＤＵのために、制御チャネル２０６をリッスンする。メッセージＰＤＵは、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４に情報（例えば、メッセージＰＤＵ、データＰＤＵなど）を交換するように要求する。第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、制御チャネル２０６に関連付けられた周波数に同調することによって、制御チャネル２０６をリッスンすることができる。制御チャネル２０６は、事前に定義された周波数ホッピングパターンに従って、静止またはホップされうる。
【００３４】
第１のノード２０２が、例えば、データＰＤＵを第２のノード２０４へ転送することを望むときに、第１のノード２０２は、第１のメッセージＰＤＵを第２のノード２０４へ、制御チャネル２０６を介して送信することができる。第１のメッセージＰＤＵは、データＰＤＵを第１のノード２０２から第２のノード２０４へ送信する要求を示すことができる。第１のメッセージＰＤＵは、例えば、ＲＴＳ  ＰＤＵを備えることができる。それに応じて、第２のノード２０４は、第２のメッセージＰＤＵを第１のノード２０２へ、制御チャネル２０６を介して送信することができる。第２のメッセージＰＤＵは、第１のノード２０２がデータＰＤＵを第２のノード２０４へ送信することができることを示す。第２のメッセージは、例えば、ＣＴＳ  ＰＤＵを備えることができる。
【００３５】
ある場合には、第１のノード２０２は、第１のメッセージＰＤＵを、複数回、送信することができる。ここで、第１のノード２０２は、第１の変調技術に基づいて、第１のメッセージＰＤＵを送信することができる。第２のノード２０４からの応答（例えば、第２のメッセージＰＤＵ）が事前に定義された時間内で受信されない場合、そのとき第１のノード２０２は、第１のメッセージＰＤＵを、再び、第２の変調技術（例えば、第１の変調技術とは異なる変調技術）および／または異なるチャネルおよび／または異なるデータレートに基づいて、送信することができる。この処理は、応答が第２のノード２０４から受信されるまで、任意の回数、繰り返されうる。そうすることによって、第１のノード２０２は、異なる変調技術の異なる利点を利用することができる。
【００３６】
この開示の一部の態様において、第１の変調技術は、異なる接続範囲、信号強度、信号対雑音比、電力レベル、データレートなどに関連付けられる。接続範囲は、信号が受信されうる間隔について言及することができる。一部の実装では、第２の変調技術は、第１の変調技術に関連付けられた接続範囲よりも大きい接続範囲に関連付けられる。さらに、一部の実装では、第２の変調技術は、第１の変調技術に関連付けられたデータレートよりも小さいデータレートに関連付けられる。
【００３７】
代わりに、または加えて、第１の変調技術および／または第２の変調技術は、事前に定義された技術を含むことができる。説明のため、第１の変調技術は、例えば、ＦＳＫ変調を利用することができ、一方、第２の変調技術は、ＯＦＤＭまたはＤＳＳＳを利用することができる。
【００３８】
一方、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵは、複数のデータチャネル２０８−２１２から、データＰＤＵを転送するために利用されうる特定のデータチャネルを特定することができる。第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵは、データＰＤＵを転送している間に、特定のデータチャネル上で利用されうる、変調技術および／またはデータレートを特定することもできる。さらに、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵは、特定のデータチャネル上で転送されうる、複数のデータＰＤＵを特定することもできる。
【００３９】
一部の実装では、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵは、ノード２０２および２０４のうちの１つまたは複数の能力を特定する。能力は、例えば、データチャネル、変調技術、および／またはデータレートの、最大、最小、推奨、および.／または範囲を含むことができる。能力は、例えば、異なる装置の種類（例えば、メータ対セルルータ）、装置の世代、装置のモデルなどのために異なる。説明のため、第１のノード２０２は、第１のメッセージＰＤＵを送信することができる。第１のメッセージＰＤＵは、第１のノード２０２が、特定のデータレートおよび／または特定の変調技術にてデータＰＤＵを送信および／または受信するためのハードウェアおよび／またはソフトウェアリソースを含む、ことを示す。第１のメッセージＰＤＵは、加えてまたは代わりに、複数のデータチャネル２０８−２１２および／または利用可能なデータチャネルのリストから、推奨されるデータチャネルを特定することができる。
【００４０】
第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵに基づいて、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、データＰＤＵを転送するために利用されるであろう特定のデータチャネル、特定のデータチャネル上で利用されるであろう変調技術、および／または特定のデータチャネル上で利用されるであろうデータレートを決定することができる。一部の例において、第２のノード２０４は、第２のノード２０４が第１のノード２０２からメッセージＰＤＵを受信した後に決定を実行することができる。一方、他の例では、第１のノード２０２が決定を実行することができる。
【００４１】
ある場合には、特定のデータチャネルは、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４で利用可能である複数のデータチャネルに基づいて決定される。１つの実装において、第２のノード２０４は、利用可能であるデータチャネルのリストを含む第１のメッセージＰＤＵを受信する。ここで、第２のノード２０４は、リストから特定のデータチャネルを選択し、および、第２のメッセージＰＤＵを第１のノード２０２へ送信することができる。第２のメッセージＰＤＵは、データＰＤＵを送信するために選択された特定のデータチャネルを示す。
【００４２】
代わりに、または加えて、特定のデータチャネルは、例えば、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵにて特定された、推奨されるデータチャネルに基づいて決定されうる。１つの実装において、第２のノード２０４は、第１のメッセージＰＤＵを第１のノード２０２から受信する。第１のメッセージＰＤＵは、推奨されるデータチャネルを示す。ここで、第２のノード２０４は、推奨されるデータチャネルを選択し、第２のメッセージＰＤＵを第１のノード２０２へ送信することができる。第２のメッセージＰＤＵは、推奨されるデータチャネルが選択されたことを示す。図２の例において、データチャネル２１２は、データＰＤＵを転送するために決定される、特定のデータチャネルを表す。
【００４３】
ある場合には、特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートは、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４の能力に基づいて、決定されうる。例えば、第２のノード２０４が、第１のノード２０２の能力を示すメッセージＰＤＵを第１のノード２０２から受信する場合、そのとき第２のノード２０４は、これらの能力を、第２のノード２０４の能力と比較することができる。比較に基づいて、第２のノード２０４は、例えば、第１のノード２０２と第２のノード２０４とで共通している、変調技術および／またはデータレートを決定することができる。すなわち、比較は、第１のノード２０２および第２のノード２０４のハードウェアおよび／またはソフトウェアリソースによってサポートされうる、変調技術および／またはデータレートを特定することができる。
【００４４】
一部の実装では、決定されたデータレートは、第１のノード２０２および第２のノード２０４によってサポートされうる複数のデータレートの中で、最大の共通のデータレートとすることができる。代わりに、または加えて、決定されたデータレートは、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵにて提案されたレートとすることができる。一方、決定された変調技術は、例えば、第１のノード２０２および第２のノード２０４によって実装されうる複数の変調技術の中で、最大データレートおよび／または最大接続範囲に関連付けられた、共通の変調技術とすることができる。
【００４５】
ある場合には、決定された変調技術および／またはデータレートは、制御チャネル上で利用される変調技術および／またはデータレートと異なる。一方、他の場合には、決定された変調技術および／またはデータレートは、制御チャネル上で利用される変調技術および／またはデータレートと同一である。例えば、決定された変調技術は、制御チャネル上で利用される変調技術よりも長いまたは短い接続範囲を提供する技術とすることができる。一方、決定されたデータレートは、制御チャネル上で実装されるデータレートよりも大きく、制御チャネル上で実装されるデータレートと等しく、制御チャネル上で実装されるデータレートよりも小さくすることができる。ある場合には、決定された変調技術および／またはデータレートは、第１のノード２０２および第２のノード２０４で利用可能である他の変調技術および／またはデータレートより干渉の影響を受けることが少ないものとすることができる。
【００４６】
さらに、ある場合には、決定された変調技術および／またはデータレートは、第１のノード２０２と第２のノード２０４との間の距離に基づきうる。例えば、距離が閾値よりも大きい場合、長距離（例えば、閾値よりも長い距離）の信号の通信により適している特定の変調技術および／またはデータレートが選択されうる。
【００４７】
特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートが決定された後、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、制御チャネル２０６から特定のデータチャネルへ切り替えることができる。第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、特定のデータチャネルに関連付けられた周波数に同調することによって切り替えることができる。上述したように、図２におけるデータチャネル２１２は、決定された特定のデータチャネルを表す。
【００４８】
第１のノード２０２および第２のノード２０４は、次に、データＰＤＵを特定のデータチャネルを介して転送することができる。ここで、第１のノード２０２は、例えば、データＰＤＵを第２のノード２０４へ、データチャネル２１２を介して送信することができる。一部の例では、第１のノード２０２および第２のノード２０４は、データＰＤＵを、第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵから決定された変調技術および／またはデータレートに基づいて転送する。上述したように、データＰＤＵは、ある場合には、データＰＤＵが制御チャネル２０６上で転送される第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージＰＤＵよりも長さが長いときに、特定のデータチャネルを介して転送されうる。
【００４９】
データＰＤＵが転送された後に、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、データチャネル２１２から制御チャネル２０６へ切り替えることができる。ある場合には、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、データＰＤＵが受信されたことを示す肯定応答ＰＤＵの受信または送信に応えて、切り替える。肯定応答ＰＤＵは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４標準などのＩＥＥＥ標準にて定義された、肯定応答（ＡＣＫ）信号を備えることができる。肯定応答ＰＤＵは、データチャネル２１２を介して送信されうる。他の場合には、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、データＰＤＵが受信および／または送信されてから事前に定義された時間が過ぎた後に、制御チャネル２０６へ切り替えることができる。
【００５０】
上で論じたように、一部の実装では、第１のノード２０２および／または第２のノード２０４は、それぞれ、複数の異なる変調技術、データレート、プロトコル、信号強度、および／または電力レベルを実装するように構成されたＲＦ送受信機を備えられる。特定の実装では、各ＲＦ送受信機は、単一ＲＦ送受信機を備える。
【００５１】
一方、一部の例では、ノード２０２および２０４はデータチャネル２１２を利用するけれども、他のノードは制御チャネル２０６および／または他のデータチャネル２０８−２１０の１つを利用することができる。すなわち、ノード２０２および２０４は、データＰＤＵをデータチャネル２１２上で転送するけれども、２つ以上の他のノードは、特定のデータチャネルを制御チャネル２０６を介して特定し、および、特定のデータチャネルに切り替えてデータを転送することができる。特定のデータチャネルは、データチャネル２０８または２１０などの、第１のノード２０２および第２のノード２０４によって利用されるデータチャネルとは異なるデータチャネルとすることができる。これによって、ネットワーク上の複数のノードが、共通の制御チャネルを利用することができる。さらに、これによって、第１のノードが、第１のデータチャネル上でデータを転送することができ、一方、第２のノードが、同時に／一斉にデータを第２のデータチャネル上で転送することができる。一部の例では、これによって、単一のチャネルを伴うネットワークなどの、制御チャネルおよび／または複数のデータチャネルを利用しないネットワークと比較して、ネットワークのデータスループットを増加させることができる。
【００５２】
さらに、データＰＤＵが第１のメッセージＰＤＵおよび／または第２のメッセージよりも長さが長い場合に、共通制御チャネルは、制御チャネル上で短いメッセージＰＤＵを転送すること、および、１または複数のデータチャネル上で長いデータＰＤＵを転送することによって利用されうる。これによって、さらに、制御チャネルおよび／または複数のデータチャネルを利用しないネットワークと比較して、ネットワークのデータスループットを増加させることができる。
【００５３】
本明細書で説明される技術は、ＰＤＵを１つのノードへ一度に転送することを示しているが、ＰＤＵは、代わりにまたは加えて、２つ以上のノードへ一度に転送されうる。例えば、ＰＤＵは、複数のノードへ同時に、例えば、ＰＤＵを複数のノードへブロードキャストすることによって、転送されうる。ここで、ＰＤＵは、例えば、事前に複数のノードに対して特定されている、制御チャネルおよび／または特定のデータチャネルを介して、ブロードキャストされうる。さらに、ある場合には、ＰＤＵを単一のノードに転送する場合、単一のノードの近くにある１または複数のノードは、送信を漏れ聞く（例えば、受信）ことができる。
【００５４】
（実例周波数ホッピング）
図３は、複数のチャネル上で制御チャネル３０２を周波数ホップする、例示的な周波数ホッピング処理３００を示している。示されているように、制御チャネル３０２は、チャネル１−Ｎ上でホップされる。制御チャネル３０２が、時刻ｔ０においてチャネル１に配置され、時刻ｔ１においてチャネル３に配置され、時刻ｔ２においてチャネルＮ−１に配置されるなどである。チャネル１−Ｎは、それぞれ、周波数範囲によって定義される。例えば、チャネル１は、周波数ｆ０とｆ１との間で定義される。
【００５５】
周波数ホッピングは、周波数ホッピングシーケンスに関連付けられうる。このシーケンスは、チャネル１−Ｎを利用しうるネットワークの１または複数のノードへ転送されうる。ある場合には、シーケンスは、周波数ホッピングを開始するであろうネットワークにおける特定のノードから転送される。特定のノードは、例えば、ＰＡＮコーディネータなどのネットワークのコーディネータを備えることができる。
【００５６】
ある場合には、ネットワークのデータチャネルは、また、ホップされる制御チャネル３０２などのチャネル１−Ｎ上でホップされる。例えば、制御チャネル３９２がチャネル１に配置されるとき、データチャネルはチャネル２−Ｎから定義されうる。その後、制御チャネル３０２がチャネル３に配置されるとき、データチャネルはチャネル１、２、および４−Ｎから定義されうる。さらに、一部の例では、周波数ホッピングは、ネットワークのノードのＭＡＣ副層によって実装される。
【００５７】
一部の実装では、周波数ホッピングが実装されて、ネットワーク上の通信に影響を与えうる無線干渉を減少または軽減させることができる。
【００５８】
当然のことながら、図３に示された周波数ホッピングは例示的な実装であり、周波数ホッピングは他の方法で実装可能でありおよび／または他のホッピングシーケンスに基づきうる。例えば、図３の例は、チャネル１からチャネル３へ、および次にチャネル３からチャネルＮ−１へ、制御チャネル３０２をホップするホッピングシーケンスを利用するが、異なるホッピングシーケンスが利用されて、制御チャネル３０２を任意の順序でチャネル１−Ｎのいずれかにホップすることができる。
【００５９】
（実例プロトコルデータユニット）
図４−５は、制御チャネルおよび／またはデータチャネルを介して転送されうる、例示的なＰＤＵを示している。特に、図４は、ノードが別のノードへデータを送信することを望むことを示すために使用されうる、例示的な送信要求（ＲＴＳ）フレーム４００を示している。一方、図５は、ノードがデータを受信するために利用可能であること示すために使用されうる、例示的な送信可（ＣＴＳ）フレーム５００を示している。一部の例では、ＲＴＳメッセージを受信すると、ノードは、（利用可能な場合）ＣＴＳメッセージを送信することによって応答することができる。この例において、ＲＴＳおよびＣＴＳフレーム構造は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４標準によって定義される。しかしながら、他の例では、他のＰＤＵ構造は、マルチチャネル通信ネットワークに関連付けられた、ＲＴＳメッセージ、ＣＴＳメッセージ、または他の通信搬送情報のために使用されうる。
【００６０】
図４を参照すると、例示的なＲＴＳフレーム４００は、ノードがデータを送信することを望むことおよびノードが別の送信のために利用可能ではないであろうことを、隣接したノードに通知するために使用されうる。例示的なＲＴＳフレーム４００は、特定のデータチャネルおよび１または複数の物理（ＰＨＹ）パラメータ（例えば、データレートおよび／または変調技術）を意図した受信ノードと交渉するために使用されうる。図４に示されるように、ＲＴＳフレームは、以下のフィールドを含む。フレーム制御（ＦＣ）、シーケンス番号、宛先パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）識別子、宛先アドレス、ソースＰＡＮ識別子、ソースアドレス、補助セキュリティヘッダ、ペイロード、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）。ペイロード以外の上述のＲＴＳフレームのフィールドの詳細は、当業者に周知であり、本明細書で詳細に説明されない。ＲＴＳフレーム４００のペイロードは、しかしながら、他の機能と同様に、上で説明した技術を実装するためにカスタマイズされる。ペイロードは、サイズが変化し、例えば、以下のフィールドの１つまたは複数を含むことができる。
・種類：このフィールドは、例えば、ＲＴＳ、ＣＴＳ、送信不可（ＮＣＴＳ）など、フレームの種類を示す。図４の例では、このフィールドは、フレームがＲＴＳフレームであることを示す。
・ＨＷ：このフィールドは、ＲＴＳフレームを送信するノードのハードウェアの種類を示す。種類は、例えば、装置のバージョンまたは世代、および／または、ノードの能力を決定するために使用可能である任意の他の情報（例えば、ノードによってサポートされる、電池、変調技術、および／または、データレート）を含むことができる。
・ランク：このフィールは、ＲＴＳフレームを送信しているノードの、低電力および損失ネットワーク向けルーティングプロトコル（ＲＰＬ（routing protocol for low power and lossy networks））ランク（既知の場合）を示す。このフィールドは、ＭＡＣ副層におけるルーティング一貫性検出のために受信ノードによって利用されうる。
・ＤＯＤＡＧ＿ＩＤ：このフィールドは、宛先指向無閉路有向グラフ（ＤＯＤＡＧ（Destination Oriented Directed Acyclic Graph））識別子（ＩＤ）である。これは、ＤＯＤＡＧルート（例えば、ネットワークボーダールータ、セルラールータ、リレーなど）を識別し、それを通じて、中央局または他のネットワークコンピューティング装置との通信のために、ＲＴＳを送信するノードがインターネットなどのバックホールネットワークに接続される。図１のアーキテクチャ１００の文脈において、ノード１０４は、バックホールネットワークを備えうる、ネットワーク１２０と通信しているＤＯＤＡＧルートの例である。ＤＯＤＡＧ＿ＩＤにより、ＲＴＳフレームを受信するノードは、ＭＡＣ副層においてルーティング一貫性状態を検証することによって、ＲＴＳフレームを受託または拒否することができるようになる。
・期間：このフィールドは、ＲＴＳにおいて特定されたデータフレームを交換するための合計期待時間を示す。期間は、特定されたデータフレームを送信するための時間、フレーム間のフレーム間隔（ＩＦＳ）（例えば、ＳＩＦＳ、ＧＩＦＳなど）などの待ち時間、および肯定応答（ＡＣＫ）または非肯定応答（ＮＡＣＫ）応答を含むことができる。期間フィールドは、ノードが別のノードと通信してビジーであろうおよびそれゆえ受信するために利用不可能であろう期間を決定するために利用されうる。
・チャネルオン：このフィールドは、ＲＴＳがチャネルリストを含むかどうかを示すフラグを含む。
・チャネルリスト：このフィールドは、ＲＴＳフレームを送信するノードで利用可能であるチャネルのリストを含むチャネルリストを含む。ＲＴＳフレームを受信するノードは、利用可能なチャネルからチャネルを選択することができ、および、この選択されたチャネルをＣＴＳフレーム内で特定することができる。一部の例では、チャネルリストは、ノードで利用可能である全てのチャネルより少ないチャネルを含むことができる。例えば、ＤＳＳＳ変調が用いられる場合、チャネルリストは、９１５ＭＨｚ産業・科学・医療（ＩＳＭ）バンドにて１３チャネルに限定されうる。チャネルリストは、例えば、ＲＴＳを送信したノードとＲＴＳを受信したノードとの間の限定チャネルのリストを備えることができる。限定チャネルのリストは、ＲＴＳを送信したノードおよび／またはＲＴＳを受信したノードのメモリ内で保持されうる。
・データレート（ＤＲ）パラメータ：このフィールドは、ＲＴＳフレームを送信するノードによってサポートおよび／または提案された最大データレートを示す。ＲＴＳフレームを受信するノードは、このフィールドを利用して、送信ノードと受信ノードとの両方が能力があるデータレートを決定することができる。決定されたデータレートは、ＣＴＳフレームを使用して送信ノードへ送信されうる。決定されたデータレートは、最大でも、２つのノードの遅いほうの最大データレートに設定されるであろう。ゆえに、ＲＴＳが、受信ノードが能力があるデータレートよりも高いデータレートを提案する場合、受信ノードは、ＣＴＳフレームを送信するときに、低いデータレート（最大でも、受信ノードの最大データレート）を設定するであろう。
・データＩＤ：このフィールドは、データパケットのＩＤを含む。このＩＤは、ＲＴＳフレーム内で表されうる。例えば、データパケットが特定のノードによって受信されたが、肯定応答はデータパケットを送信するノードにて受信されなかった場合、このフィールドが利用されうる。この場合、データＩＤとともにデータパケットを送信したノードは、データパケットが受信されなかったとみなし、同一のデータＩＤについてのＲＴＳフレームを再送信することができる。一部の例では、特定のノードは、複数の受信された最後のデータＩＤの追跡を続けるとき、特定のノードは、ＣＴＳフレームの代わりにＡＣＫフレームで応答することができ、ゆえにデータパケットの再送信を避けることができる。
・Ｆ＿ＩＤ：このフィールドは、ＲＴＳフレームのＭＡＣフレームＩＤを含み、重複したＲＴＳフレームを検出するために利用されうる。ＲＴＳフレームの受信ノードは、ＲＴＳフレームに応答するときに、このＦ＿ＩＤをＣＴＳフレームの中にコピーすることができる。ＲＴＳフレームを送信するノードがＣＴＳフレームを受信するとき、ノードは、ＣＴＳフレーム内でＦ＿ＩＤを使用して、ＣＴＳフレームが期待されたフレームであるかどうかを決定することができる（例えば、ＣＴＳフレームは、ノードがすでに送信したＲＴＳフレームへの応答である）。
・ＮＰ：このフィールドは、ＲＴＳフレームを受信するノードと交換されるパケットの数を示す。このフィールドは、受信ノードに、切り替えて戻して制御チャネル上でリッスンする前に、どれだけの数のパケットを特定されたデータチャネル上でリッスンするかを伝える。このフィールドは、特定のチャネルの利用可能性を決定するときに使用可能でもある。
・Ｐｒｅ＿Ｃｈ：このフィールドは、ノードがデータフレームを交換するために優先して利用するチャネルを示す。初期設定で、ＲＴＳフレームの受信は、可能であれば、このチャネルをデータ交換のために選択することができる。しかしながら、このチャネルがビジーまたはさもなければ受信ノードが利用可能ではない場合、受信ノードはＣＴＳにおいて異なるチャネルを指定することができる。
・ＤＩＲ：このフィールドは、トラフィックがルート（root）からであるか、または、トラフィックがルートへ送信されるかを示す。ルートからリーフ（leaf）の方へ送信されたトラフィックは、「ダウンリンクストリーム」と言われる。一方、ルートの方へ送信される全ての通信は、「アップストリーム」と言われる。フィールドは、例えば、アップストリームトラフィックについて１を設定され、ダウンストリームトラフィックについて０を設定されうる。
【００６１】
図５は、一方、ノードがデータを受信するために利用可能であることを示すために通信されうる、フレームの形式における、例示的なＣＴＳメッセージ５００を示している。ＣＴＳフレーム５００は、例えば、第１のノードによって選択された、ＰＨＹパラメータ、および、データチャネルを含むことができる。ある場合には、ＣＴＳフレーム５００は、ＲＴＳフレームを送信するノードおよびＣＴＳフレームを送信するノードは利用不可能であろうこと、および、選択されたデータチャネルは特定の期間中にビジーであろうことを、隣接したノードに通知するために利用される。図５の例では、ＣＴＳフレーム５００は、以下のフィールドを含む。ＦＣ、シーケンス番号、宛先ＰＡＮ識別子、宛先アドレス、ソースＰＡＮ識別子、ソースアドレス、補助セキュリティヘッダ、ペイロード、ＦＣＳ。ペイロード以外の上述のＣＴＳフレーム５００のフィールドの詳細は、当業者に周知であり、本明細書で詳細に説明されない。ＣＴＳフレーム５００のペイロードは、しかしながら、他の機能と同様に、上で説明した技術を実装するためにカスタマイズされる。ＣＴＳフレーム５００のペイロードは、サイズが変化し、例えば、以下のフィールドの１つまたは複数を含むことができる。
・種類：このフィールドは、図４を参照して上で説明したものと類似した情報を示すことができる。図５の例では、このフィールドは、フレームがＣＴＳフレームであることを示す。
・ＨＷ：このフィールドは、ＲＴＳフレームを受信したノード（すなわち、ＣＴＳフレームを送信するであろうノード）のハードウェアパラメータ（例えば、装置の種類、装置のバージョンまたは世代など）を含む。
・ランク：このフィールドは、ＣＴＳフレームに適用されている以外は、ＲＴＳフレームの対応フィールドに類似している。このフィールドは、それらの関連する品質に従って、通信パスのランク付けにおいて使用されうる。
・ＤＯＤＡＧ＿ＩＤ：このフィールドは、ＣＴＳフレームに適用されている以外は、ＲＴＳフレームの対応フィールドに類似している。特に、このフィールドは、ＣＴＳフレームを受信するノードのために、ＭＡＣ副層においてルーティング一貫性状態を検証することによって受諾または拒否するための選択を提供する、ＤＯＤＡＧ識別子である。
・期間：このフィールドは、ＣＴＳフレームに適用されている以外は、ＲＴＳフレームの対応するフィールドに類似している。このフィールドは、利用可能性および利用可能性の期間を決定するときに使用されうる。
・チャネル：このフィールドは、ＲＴＳフレームを受信したノードによって選択されるデータチャネルを示す。
・ＤＲ：このフィールドは、ＲＴＳフレームを受信したノードによって選択されたデータレートを示す。データレートは、ＲＴＳにおいて特定されたデータレートと同一（受信ノードがデータレートの能力が有る場合）、またはＲＴＳにおいて特定されたデータレートと異なる（受信ノードがＲＴＳにおいて特定されたデータレートの能力が無い場合）とすることができる。このデータレートは、データチャネル上でデータを転送するために実装されうる。
・Ｆ＿ＩＤ：このフィールドは、ＣＴＳフレームのＭＡＣフレームＩＤを含む。これは、ＲＴＳフレームのＦ＿ＩＤと同一とすることができる。
【００６２】
ある場合には、図４のＲＴＳフレーム４００および／または図５のＣＴＳフレーム５００内に含まれる上述のフィールドの１つまたは複数は、１または複数のノードによって利用されて、複数のデータチャネルから特定のデータチャネル、特定のデータチャネル上で利用される変調技術、および／または特定のデータチャネル上で実装されるデータレートを決定することができる。
【００６３】
例えば、第１のノードは、第２のノードへ、第２のノードとともにデータを転送することを要求するＲＴＳフレームを送信することができる。ＲＴＳフレームは、ＨＷ、チャネルリスト、ＤＲ、および／またはＰｒｅ＿ＣＨなどの、上述のフィールドの１つまたは複数を含むことができる。１または複数のこれらのフィールドに基づいて、第２のノードは、特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートを決定することができる。第２のノードは、次に、第１のノードへ、データを転送するために選択された、特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートを示すＣＴＳフレームを送信することができる。
【００６４】
上で論じたように、ＲＴＳフレーム４００およびＣＴＳフレーム５００は、単に、本明細書で説明する技術を実装するために使用されうる一部のＰＤＵの例に過ぎない。他の実施形態において、様々な他のＰＤＵは、説明した技術を実装するために用いられうる。
【００６５】
（実例処理）
図６−７は、１または複数のメッセージを制御チャネルを介して通信する、および、データを特定のデータチャネルを介して転送する、例示的な処理６００および７００を示している。処理６００および７００（ならびに本明細書で説明される各処理）は、論理的フローグラフとして示され、その各オペレーションは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて実装されうるオペレーションのシーケンスを表す。ソフトウェアの文脈において、オペレーションは、１または複数のプロセッサによって実行されるときに、記載したオペレーションを実行する、１または複数のコンピュータ可読記憶媒体上で格納される、コンピュータ実行可能命令を表す。一般に、コンピュータ実行可能命令は、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、および特定の機能を実行するか特定の抽象データ型を実装する同等のものを含む。オペレーションが説明される順番は、限定として構成されることを意図しておらず、任意の数の説明するオペレーションは、任意の順番でおよび／または並列に組み合わせられ、処理を実装する。
【００６６】
図６において、処理６００は、データ（例えば、データＰＤＵ）を送信するであろうノードによって実行されうる。一方、図７において、処理７００は、データを受信するであろうノードによって実行されうる。図６および７において、用語「送信ノード」は、データを送信するであろうノードについて言及する。用語「受信ノード」は、所与のデータ交換中にデータを受信するであろうノードについて言及する。しかしながら、全てのノードは、必要に応じて、送信ノードと受信ノードとの両方として機能できることが理解されるべきである。
【００６７】
図６に示されるように、処理６００は、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを、複数のチャネルから特定するためのオペレーション６０２を含む。ある場合には、オペレーション６０２は、ＭＡＣ副層において実行される。オペレーション６００は、制御チャネルを介して、データを送信する要求を示す第１のメッセージを送信するためのオペレーション６０４も含む。第１のメッセージは、受信ノードへ送信されうる。
【００６８】
処理６００は、制御チャネルを介して第２のメッセージを受信するためのオペレーション６００も含む。第２のメッセージは、受信ノードから受信されうる。ある場合には、第２のメッセージは、データを転送するために受信ノードにおいて決定された、複数のデータチャネルのうちの特定のデータチャネル、特定のデータチャネル上で利用される変調技術、および／または特定のデータチャネルのデータレートを示す。処理６００は、次に、特定のデータチャネルを切り替えるためのオペレーション６０８に進む。オペレーション６０８は、第２のメッセージにて示される特定のデータチャネルに基づいて実行されうる。
【００６９】
処理６００は、データを特定のデータチャネルを介して、例えば、受信ノードへ送信するためのオペレーション６１０も含む。ある場合には、データは、第２のメッセージにて示される、変調技術および／またはデータレートに基づいて送信される。処理６００は、データが受信されたことを示す、肯定応答を受信するためのオペレーション６１２を含む。肯定応答は、例えば、受信ノードから受信されうる。
【００７０】
処理６００は、制御チャネルへ切り替えるためのオペレーション６１４も含む。ある場合には、オペレーション６１４は、肯定応答を受信することに応答して実行される。一方、他の場合には、オペレーション６１４は、事前に定義された期間が終了した後に実行される。処理６００は、制御チャネル上で、例えば、送信ノードによって実行されるさらなるオペレーションを要求するメッセージをリッスンするためのオペレーション６１６を含む。
【００７１】
一方、図７における処理７００は、受信ノードによって実行されうる。処理７００は、複数のチャネルから、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを特定するためのオペレーション７０２を含む。ある場合には、オペレーション７０２は、ＭＡＣ副層において実行される。処理７００は、制御チャネルを介して、データを送信する要求を示す第１のメッセージを受信するためのオペレーション７０４を含む。第１のメッセージは、送信ノードから受信されうる。さらに、処理７００は、複数のデータチャネルのうちの特定のデータチャネル、特定のデータチャネル上で利用される変調技術、および／または特定のデータチャネルのデータレートを、第１のメッセージに少なくとも部分的に基づいて決定するためのオペレーション７０６を含む。処理７００は、第２のメッセージを、制御チャネルを介して、例えば、送信ノードへ送信するためのオペレーション７０８を含む。一部の実装では、第２のメッセージは、オペレーション７０６で決定された、特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートを特定する。
【００７２】
処理７００は、オペレーション７０６において決定された特定のデータチャネルへ切り替えるためのオペレーション７１０も含む。オペレーション７１０は、第２のメッセージを送信することに応答して実行されうる。処理７００は、データを特定のデータチャネルを介して受信するためのオペレーション７１２も含む。加えて、処理７００は、データが受信されたことを示す、肯定応答を送信するためのオペレーション７１４を含む。オペレーション７１４は、データが受信された後に実行されうる。
【００７３】
さらに、処理７００は、制御チャネルへ切り替えるためのオペレーション７１６を含む。オペレーション７１６は、肯定応答を送信することに応答して実行されうる。代わりに、または加えて、オペレーション７１６は、データまたはそれらの一部が受信されてから事前に定義された期間が終了した後、および／または、特定のデータチャネルへ切り替えてから事前に定義された期間が終了した後、実行されうる。ここで、事前に定義された期間の終了は、タイマに基づきうる。処理７００は、制御チャネル上で、例えば、受信ノードによって実行されるさらなるオペレーションを要求するメッセージをリッスンするためのオペレーション７１８を含む。
【００７４】
（結論）
実施形態は、構造の特徴および／または方法の動作を特定する言語で説明されてきたけれども、開示は、説明された特定の特徴または動作に限定される必要はないことが理解されるべきである。むしろ、特定の特徴および動作は、本明細書において、実施形態を実装する例示的な形式として開示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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