(57)【要約】  ネットワーク上の中央デバイスによって同期ネットワーク内の時間を調整するためのシステムおよび方法が提供される。ネットワーク上の各デバイスには、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号が提供される。ネットワーク上のデバイスは、反復する時間スロットのスケジュールで通信するように、同期される。中央デバイスは、更新済み時間を受信し、更新済み時間と現在の時間との間の時間差を決定する。現在の時間は、時間差以下の、ホッピングパターン長の整数倍で調整される。絶対スロット番号は、調整済み時間差内の時間スロットの数に基づいて更新される。更新済み絶対スロット番号は、ネットワーク上の他のデバイスに伝搬される。その後、これらの他のデバイスも、更新済み絶対スロット番号を伝搬できる。
2017512406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期ネットワーク上のノードによって前記ネットワーク内の時間を調整するための方法であって、前記ノードに、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号が提供され、前記方法が、
更新済み時間を受信することと、
前記更新済み時間を前記現在の時間と比較することによって時間差を決定することと、
前記ホッピングパターン長と前記時間差を超えない時間スロット期間の積の整数倍である調整済み時間差を決定することと、 
前記調整済み時間差によって前記現在の時間を調整することと、 
前記調整済み時間差に基づいて、前記調整済み時間差内の時間スロットの数に対応する絶対スロット番号調整を決定することと、
前記絶対スロット番号調整によって前記絶対スロット番号を更新することとを含む、方法。
【請求項２】
前記同期ネットワークが時間同期チャネルホッピング型ネットワーク（ＴＳＣＨ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更新済みの前記絶対スロット番号を前記ネットワーク上の別のデバイスに送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記更新済み絶対スロット番号が前記ネットワーク上のメッセージを介して送信される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記メッセージがビーコンメッセージである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
プロセッサおよびプロセッサユニットメモリを含むプロセッサユニットを備える中央デバイスであって、前記プロセッサユニットメモリが、同期ネットワーク内の前記時間を調整するためのコンピュータ実行可能命令と、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号を含む情報とを含み、
前記プロセッサが、前記プロセッサユニットメモリからのコンピュータ実行可能命令を実行して、
更新済み時間を受信することと、
前記更新済み時間を前記現在の時間と比較することによって時間差を決定することと、
前記ホッピングパターン長と前記時間差を超えない前記時間スロット期間の積の整数倍である調整済み時間差を決定することと、
前記調整済み時間差によって前記現在の時間を調整することと、
前記調整済み時間差に基づいて、前記調整済み時間差内の時間スロットの数に対応する絶対スロット番号調整を決定することと、
前記絶対スロット番号調整によって前記絶対スロット番号を更新することとを行うように動作可能である、中央デバイス。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記プロセッサユニットメモリからのコンピュータ実行可能命令を実行して、
更新済みの前記絶対スロット番号を前記ネットワーク上の他のデバイスに送信するようにさらに動作可能である、請求項６に記載の中央デバイス。
【請求項８】
中央デバイスによって同期ネットワーク内の時間を調整するための方法であって、前記中央デバイスが前記同期ネットワーク上の複数のデバイスのうちの１つであり、前記方法が、
前記ネットワーク上の前記複数のデバイスに、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号を提供することと、
前記中央デバイスによって更新済み時間を受信することと、
前記中央デバイスによって、前記更新済み時間を前記現在の時間と比較することで時間差を決定することと、
前記中央デバイスによって、前記ホッピングパターン長と前記時間差を超えない時間スロット期間の積の整数倍である調整済み時間差を決定することと、
前記中央デバイスによって、前記調整済み時間差により前記現在の時間を調整することと、
前記中央デバイスによって、前記調整済み時間差に基づいて、前記調整済み時間内の時間スロットの数に対応する絶対スロット番号調整を決定することと、
前記中央デバイスによって、前記絶対スロット番号調整により前記絶対スロット番号を更新することと、
前記中央デバイスによって、更新済みの前記絶対スロット番号を前記ネットワーク上の１つまたは複数の前記他のデバイスに送信することと、
前記ネットワーク上の１つまたは複数の前記他のデバイスによって前記更新済み絶対スロット番号を受信することと、
前記ネットワーク上の前記１つまたは複数の他のデバイスによって、受信された前記更新済み絶対スロット番号により各絶対スロット番号を更新することと、
前記ネットワーク上の前記１つまたは複数の他のデバイスによって、前記更新済み絶対スロット番号を前記ネットワーク上の前記１つまたは複数の他のデバイスに送信することとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、参照によって本明細書に包含される２０１４年２月２１日に出願された米国出願第６１／９４３，１９３号「Ｔｉｍｅ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ  ｉｎ  ａ  Ｔｉｍｅ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」（本明細書では、「１９３」出願）に対する優先権を請求する。
【０００２】
本開示は、一般に、時間同期ネットワークにおける時間の調整に関連し、具体的には、時間を調整するための絶対スロット番号の更新に関連する。
【背景技術】
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１４ｅで定義されているような時間同期チャネルホッピング型ネットワークでは、ネットワークのノードは、同期を維持する必要がある。コレクタに関連付けられているノードなどの中央ノードがネットワークの時間を調整しようとした場合、ネットワークの同期に悪影響を与える可能性がある。これは、ネットワークが特定の時間から経過した時間スロットの総数を反映する絶対スロット番号（ＡＳＮ：Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｓｌｏｔ  Ｎｕｍｂｅｒｓ）を使用する場合に、特に当てはまる。中央ノードまたはコレクタは、ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはその他の極めて正確な時間ソースを使用して外部時間ソースから更新済み時間を受信し、その時間を調整した場合、ネットワーク上の他のノードとの同期を失う可能性がある。同期を回復するには、ネットワーク上の他のノードが同様の調整を行う必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの選択肢は、コレクタの時間をゆっくりと変更する（例えば、一度に２ミリ秒だけ時間を変更する）ことである。その後、メッセージがネットワークを介して送信されると、時間調整がネットワークを介して伝搬される。別の選択肢は、ノードに時間変更を知らせ、時間変更を実行するタイミングを指示するために、コレクタからブロードキャストメッセージを送信することである。ただし、これらの選択肢は、時間変更をネットワーク全体に伝搬させるために、極めて多くの時間を必要とするか、ネットワークの性能に悪影響を与える可能性がある。ノード間の時間差は、ネットワークを不安定にする場合があり、この時間差が大きすぎると、ネットワーク障害を引き起こす恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ネットワーク上のデバイスによって同期ネットワークの時間を調整するためのシステムおよび方法が開示される。このデバイスは、同期ネットワーク上の複数のデバイスのうちの１つである。時間が調整され、調整済み時間に関する情報がネットワーク上の他のデバイスに伝搬され、ネットワーク上のデバイス間の時間スロットの同期を維持する。
【０００６】
方法の１つの例では、各デバイスは、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号を備えることができる。ネットワーク上のデバイスは、共有された時間スロットの間隔のスケジュールで通信するように同期される。各時間スロットの長さは、時間スロット期間に等しい。共有されたスケジュールは、ホッピングパターンを繰り返す。ネットワーク上のデバイス間で共有された絶対スロット番号は、現在の時間スロット上でデバイスを同期する。
【０００７】
中央デバイスなどのネットワーク上のデバイスは、更新済み時間を受信して時間差を決定する。中央デバイスは、時間差を使用して現在の時間の更新方法を決定する。現在の時間は、調整済み時間差によって更新される。ここで、調整済み時間差は、ホッピングパターン長と時間差を超えない時間スロット期間の積の整数倍である。余りまたは時間のずれが残る場合がある。絶対スロット番号（ＡＳＮ）調整は、調整済み時間差に基づいて決定される。ここで、絶対スロット番号調整は、調整済み時間差内の時間スロットの数に対応する。ＡＳＮはＡＳＮ調整によって更新されるため、時間スロット上でデバイスの同期を維持する。更新済み絶対スロット番号は、ネットワーク上の他のデバイスに伝搬できる。
【０００８】
更新済み絶対スロット番号を受信するエンドポイントなどのデバイスに応じて、エンドポイントデバイスは、内部の絶対スロット番号を、受信された更新済み絶対スロット番号に置き換える。さらに、これらのエンドポイントデバイスは、更新済みＡＳＮを、ネットワークメッセージを介してネットワーク上の他のデバイスに伝搬する。
【０００９】
説明のためのこれらの態様および特徴は、本発明を限定したり定義したりするためではなく、本出願で公開された本発明の概念の理解に役立つ例を提供するために述べられている。本発明のその他の態様、利点、および特徴は、本出願全体を確認した後に明らかになる。
【００１０】
本開示のこれらおよびその他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して以下の発明を実施するための形態を読むと、適切に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ホッピングパターン内の時間スロットの配列を説明する図である。
【図２Ａ】無線ネットワーク上のノードまたはデバイスを説明する図である。
【図２Ｂ】時間同期チャネルホッピング型ネットワーク上の、図２Ａのデバイス間の通信リンクを説明する図である。
【図３Ａ】ネットワーク内の時間を調整する中央デバイスを説明する図である。
【図３Ｂ】ＡＳＮを更新するエンドポイントデバイスを説明する図である。
【図４】ネットワーク内の時間を調整し、絶対スロット番号を更新するデバイスを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ＩＥＥＥ８０２．１４ｅによって定義されているような時間同期チャネルホッピング型（ＴＳＣＨ）ネットワーク内の時間調整のためのシステムおよび方法が提供される。ＴＳＣＨネットワークは、チャネルホッピングによる通信および同期による高データレートを可能にする媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式を実装できる。ＴＳＣＨネットワークは、時間スロットアーキテクチャに基づいている。時間スロットアーキテクチャでは、スケジュールが、どの時間スロットで、およびどのチャネル周波数でデータを送受信するかを、各ノードのデバイスに示す。ネットワーク上のデバイスの構成は、時間スロットアーキテクチャに従って無線ネットワークを介して通信する複数のデバイスを含む。つまり、各デバイスは、指定された時間スロットおよび指定された周波数でデータを送受信するように構成される。ネットワーク上の一部のデバイスは、中央デバイス（コレクタとも呼ばれる）にすることができる。ネットワーク上の他のデバイスは、エンドポイントにすることができる。中央デバイスは、外部ソースから中央デバイスの時間を調整し、中央デバイスの現在の時間スロットを更新し、現在の時間スロットおよび時間調整に関する情報を、ネットワーク上の他のデバイスに伝搬する。ネットワーク上のデバイスは、無線ネットワーク上の需給計器にすることができる。
【００１３】
ここで、本発明の実施形態例を示す添付の図面を参照して本発明を説明する。
【００１４】
本発明は、時間スロット上で同期されたネットワーク内のデバイスを維持する方法で、無線ネットワーク内の時間を調整するためのシステムおよび方法を対象にしている。ＩＥＥＥ８０２．１４ｅで定義されているような時間同期チャネルホッピング型ネットワークでは、同じネットワーク内のすべてのデバイスが、現在の時間スロット上で同期される。
【００１５】
時間は、時間スロットに分割される。複数の時間スロットを１つのスロットフレームにグループ化できる。ホッピングパターン内の時間スロットの数は、ホッピングパターン長を定義する。ホッピングパターン内の時間スロットの数は、スロットフレーム内の時間スロットの数とは無関係である。
【００１６】
各時間スロットの期間は、時間スロット期間「Ｔ」である。図１は、時間スロット、ホッピングパターン、およびスロットフレームを示す図である。図１は、例として、５のホッピングパターン長および７のスロットフレーム期間を示している。したがって、ホッピングパターン内には５つの時間スロット、スロットフレーム内には７つの時間スロットが存在する。ホッピングパターン内には、指定された任意の数の時間スロットが存在できることに注意する。同様に、スロットフレーム内には、指定された任意の数の時間スロットが存在できる。
【００１７】
図１は、ホッピングパターンが繰り返される（１４０、１５０、および１６０）ことを示している。したがって、示された１番目のホッピングパターンの反復１４０には時間スロット１〜５（１１１〜１１５）が含まれ、２番目のホッピングパターンの反復１５０には時間スロット６〜１０（１２１〜１２５）が含まれ、３番目のホッピングパターンの反復１６０には時間スロット１１〜１５（１３１〜１３５）が含まれる。
【００１８】
各時間スロットには、ミリ秒またはその他の適切な時間増分で定義できる「Ｔ」の時間スロット期間１３０がある。時間スロットごとの期間「Ｔ」の間、ネットワーク上のデバイスは、設定されたパターンまたは全ホッピングパターン長を繰り返すホッピングパターンで、異なるチャネル上で情報を送受信できる。したがって、ホッピングパターン長内の時間スロットに対して定義された動作パターンが反復する。
【００１９】
絶対スロット番号（ＡＳＮ）は各スロットでインクリメントされ、各時間スロットに、絶対スロット番号（ＡＳＮ）が割り当てられる。時間スロット１（１１１）は、１に等しいＡＳＮを持つ。時間スロット２（１１２）は２に等しいＡＳＮを持ち、時間スロット８（１２３）は８に等しいＡＳＮを持つというように、各時間スロットに対して割り当てられる。したがって、ＡＳＮは特定の時間から経過した時間スロットの総数を反映する。
【００２０】
ホッピングパターンが反復するため、ホッピングパターン長内の時間スロットに対して定義された動作パターンが反復する。例えば、ホッピングパターンが５のホッピングパターン長を持っている場合、１のＡＳＮを持つ時間スロットおよび６のＡＳＮを持つ時間スロットが両方ともホッピングパターン内の１番目の時間スロットであるため、１のＡＳＮを持つ時間スロットおよび６のＡＳＮを持つ時間スロットは、ホッピングパターン内の同じ各位置を共有する。同様に、３のＡＳＮを持つ時間スロットおよび８のＡＳＮを持つ時間スロットは、ホッピングパターン内の同じ各位置を共有する。３のＡＳＮを持つ時間スロットおよび８のＡＳＮを持つ時間スロットは、両方とも、長さが５のホッピングパターン内の３番目の時間スロットに対応する。
【００２１】
時間同期チャネルホッピング型ネットワークでは、ネットワーク上のデバイスは、時間スロットを使用して、ネットワーク上の別のデバイスにいつ送信するかをスケジュールしたり、ネットワーク上の別のデバイスからの通信をいつ待ち受けるかをスケジュールする。さらに、時間スロットを使用して、確認応答の送信や受信などの一連の処理の時間を決めることができる。したがって、ネットワーク全体で時間スロットを同期に使用する場合、ネットワーク内の時間を調整するには、ネットワーク上のデバイス間で時間スロットの同期を維持するようにホッピングパターンを考慮する必要がある。言い換えると、時間の調整では、ネットワーク内のデバイス間で、同じホッピング順序配列を維持する必要がある。
【００２２】
図２Ａに、無線の時間同期チャネルホッピング型ネットワークの例におけるデバイスＡ（２１１）、Ｂ（２１２）、Ｃ（２１３）、Ｄ（２１４）、Ｅ（２１５）、およびＦ（２１６）を示す。デバイス間の通信は、デバイス間の矢印として示されており、時間スロットアーキテクチャに従う。図２Ｂは、１番目のホッピングパターン中の、デバイス間の通信のスケジュールの例を示す表である。この例は、７つのホッピングパターンを実装している。時間スロット１〜７がＸ軸沿いに並べられ、チャネル１〜５がＹ軸沿いに並べられている。７つのホッピングパターンを下の表１に示す。時間スロット１の間の通信は、チャネル２を介する。時間スロット２の間の通信は、チャネル１を介する。時間スロット３の間の通信は、チャネル３を介する。時間スロット４の間の通信は、チャネル５を介する。時間スロット５の間の通信は、チャネル２を介する。時間スロット６の間の通信は、チャネル４を介する。時間スロット７の間の通信は、チャネル７を介する。このパターンは、表１に示すように、時間スロット８〜１４について繰り返され、時間スロット１５〜２１について再び繰り返される。
【００２３】
【表１】
2017512406.tif 000003
【００２４】
各時間スロットの期間は「Ｔ」である。この例では、ホッピングパターン長は、７つの時間スロットである。説明のために、「時間スロット１の間」という言葉は「時間スロット１の時間「Ｔ」の間」を指している。同様の言葉が、時間スロットごとに経過する時間を示すために使用される。
【００２５】
再び図２Ｂを参照すると、時間スロット１の間、デバイスＢ２１２は、ボックス２２３および矢印２２３ａで示されたチャネル２上でデバイスＡ２１１に送信を行う。つまり、時間スロット１の時間「Ｔ」の間、デバイスＢ２１２は情報をデバイスＡ２１１に送信し、デバイスＡ２１１はチャネル２上でデバイスＢ２１２からの送信を待ち受ける。時間スロット２の間、デバイスＥ２１５は、ボックス２２６および矢印２２６ａで示されたチャネル１上でデバイスＢ２１２に送信する。時間スロット３の間、デバイスＡ２１１は、ボックス２２８および矢印２２８ａで示されたデバイスＢに送信する。時間スロット４の間、デバイスＢ２１２は、ボックス２２４および矢印２２４ａで示されたチャネル５上でデバイスＣ２１３に送信する。時間スロット５の間、デバイスＦ２１６は、ボックス２２９および矢印２２９ａで示されたチャネル２上でデバイスＢ２１２に送信する。時間スロット６の間、デバイスＣ２１３は、ボックス２２５および矢印２２５ａで示されたチャネル４上でデバイスＡ２１１に送信する。時間スロット７の間、デバイスＤ２１４は、ボックス２２７および矢印２２７ａで示されたチャネル２上でデバイスＡ２１１に送信する。時間スロット７の時間「Ｔ」が経過すると、ホッピングパターンが反復する。ただし、図２Ｂに示すようなデバイス間の通信のパターンは、反復する場合もあれば、反復しない場合もあることに注意する。時間同期チャネルホッピングに従うこのデバイス通信の例は、説明を目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【００２６】
図２Ａを参照すると、デバイスＡ〜Ｆ（２１１〜２１６）は、中央デバイスまたはエンドポイントとして構成できるネットワーク上のデバイスである。中央デバイスは、ネットワーク上の他のデバイスから情報を収集するため、コレクタにすることもできる。図２Ａでは、デバイスＡ２１１は、デバイスＢ２１２、デバイスＣ２１３、およびデバイスＤ２１４から情報を収集するため、中央デバイスおよびコレクタとして構成されている。デバイスＢ（２１２）、Ｃ（２１３）、Ｄ（２１４）、Ｅ（２１４５）、およびＦ（２１６）は、需給計器などのエンドポイントにすることができる。
【００２７】
ネットワーク上の各中央デバイスは、時間調整を行うことができる。システムの１つの例では、ネットワーク上の中央デバイスは、時間調整を行い、時間調整に関する情報をネットワーク上の他のデバイスに伝搬する。図３Ａは、中央デバイスの構成の例を示す。この例では、中央デバイスＡ２１１が示されている。中央デバイスＡ２１１は、プロセッサ３１０、メモリ３２０、および無線３３０を備える。メモリ３２０は、時間調整モジュール３２１、クロック／現在の時間３２２、絶対スロット番号（ＡＳＮ）３２３、ホッピングパターン長３２４、時間スロット期間３２５、ホッピングパターン期間３２６、時間差３２７、調整済み時間差３２８、時間のずれ３２９、および調整済みＡＳＮを含む。クロック３２２は、中央デバイス２１１の現在の時間を維持する。ＡＳＮ３２３は、このデバイスの現在の絶対スロット番号である。ホッピングパターン長３２４は、ホッピングパターン内の時間スロットの数である。時間スロット期間３２５は、１つの時間スロットの時間の長さである。ホッピングパターン期間３２６は、ホッピングパターンの時間の長さである。時間差は、クロック３２２によって維持される現在の時間と、無線３３０を介して受信できる更新済み時間との間の差である。調整済み時間差３２７は、クロック３２２によって維持される現在の時間が調整される時間量である。時間のずれ３２９は、調整済み時間差３２７で考慮されていない、時間差から残された余りの時間量である。ＡＳＮ調整３３１は、ＡＳＮ３２３の更新に使用される量である。一部の実施形態では、図３Ａで説明された値は、時間調整モジュールによって実行された計算の中間結果にすることができる。
【００２８】
更新済み時間が受信されたときに、ＡＳＮ３２３を更新し、クロック３２２によって維持される現在の時間を調整するために、プロセッサ３１０によって時間調整モジュール内の命令が実行される。さらに、更新済みＡＳＮが、ネットワーク上の他のデバイスに送信される。
【００２９】
中央デバイスではないネットワーク上のその他のデバイスは、エンドポイントにすることができる。これらのデバイスは、中央デバイスから情報を受信すると、それらのデバイスのＡＳＮを同期する。図３Ｂは、エンドポイント２１３の構成例を示す。図２ＡのデバイスＢ〜Ｆ（２１２〜２１６）などの、これらのデバイスは、プロセッサ３４０、メモリ３５０、および無線３６０を備えることができる。エンドポイント２１３のメモリ３５０は、ＡＳＮ更新モジュール３５１、現在の時間を持つクロック３５２、絶対スロット番号（ＡＳＮ）３５３、ホッピングパターン長３５４、時間スロット期間３５５、およびホッピングパターン期間３５６を含む。クロック３５２は、エンドポイントデバイス２１３の現在の時間を維持する。ＡＳＮ３５３は、このデバイスの現在の時間スロット番号である。ホッピングパターン長３５４は、ホッピングパターン内の時間スロットの数である。時間スロット期間３５５は、各時間スロットの時間の長さである。ホッピングパターン期間３５６は、ホッピングパターンの時間の長さである。エンドポイントデバイス２１３によって維持されるホッピングパターン長３５４が、中央デバイス２１１によって維持されるホッピングパターン長３２４と同じである必要があることに注意する。同様に、時間スロット期間３５５は、時間スロット期間３２５と同じである必要がある。また、時間スロット期間とホッピングパターン長がデバイス間で同じになる必要があるため、中央デバイス２１１のホッピングパターン期間３２６とエンドポイント２１３のホッピングパターン期間３５６も同じになる必要がある。一部の実施形態では、図３Ｂで説明されている値は、ＡＳＮ更新モジュールによって実行された計算の中間結果にすることができる。
【００３０】
ＡＳＮに対する更新を含むメッセージが中央デバイスから受信された場合、ＡＳＮ３５３を更新するために、ＡＳＮ更新モジュール３５１内に保持されている命令がプロセッサ３４０によって実行される。更新済みＡＳＮが、エンドポイントデバイスによって、ネットワークメッセージを介してネットワーク上の他のデバイスに伝搬される。
【００３１】
中央デバイス２１１であるか、エンドポイント２１３であるかに関わらず、ネットワーク上のすべてのデバイスが、内部クロックを、現在の時間およびＡＳＮで維持する。中央デバイスは、更新済み時間を受信すると、内部クロックに対して時間調整を行う。更新済み時間は、ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して外部ソースから受信できる。クロック３２２によって維持される現在の時間に対する時間調整は、現在の時間と受信された更新済み時間との間の時間差を決定することによって実行される。この時間差は、ネットワーク上の他のデバイスに伝搬される絶対スロット番号（ＡＳＮ）の決定に使用される。時間差は、クロック３２２の現在の時間の更新にも使用される。一部のデバイス内の内部クロックは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）時間を維持する。ＭＡＣ時間は、ビーコンメッセージの送信を決定するために、デバイスによって使用できる。時間同期チャネルホッピング型ネットワーク内の時間が時間スロットに分割されるため、内部クロックの時間に対する調整がデバイス間の時間スロットの同期に影響を与える可能性があることに注意する。
【００３２】
システムの１つの例では、中央デバイス２１１は内部クロック３２２を使用して現在の時間を維持する。中央デバイス２１１が更新済み時間をその時間ソースから受信すると、プロセッサ３１０は、時間調整モジュール３２１を実行して、クロック３２２の現在の時間を調整し、ＡＳＮ３２３を更新する。時間調整モジュールは、受信された更新済み時間を、クロック３２２によって維持される現在の時間と比較して、時間差３２７を決定するための命令を含む。時間差３２７が存在する場合、中央デバイスは、そのクロック３２２によって維持される現在の時間の調整方法を決定する。ネットワーク上のデバイスの同期を維持するために、現在の時間が、ホッピングパターン期間３２６の増分で、時間差３２７まで調整される。現在の時間はホッピングパターン期間３２６の増分でのみ更新できるため、時間差３２７のすべてを、現在の時間の調整において考慮できるわけではない。クロック３２２の現在の時間が調整される時間量は、調整済み時間差３２８である。調整済み時間差３２８は、時間差３２７以下になる。さらに、時間調整モジュール３２１は、調整済み時間差３２８を使用してＡＳＮ３２３を更新するための命令を含み、少なくとも更新済みＡＳＮを無線３３０を介してネットワーク上の他のデバイスに伝搬する。
【００３３】
クロック３２２によって維持される現在の時間を調整する方法を決定するために、時間調整モジュール３２１は、ホッピングパターン長３２４および時間スロット期間３２５からホッピングパターン期間３２６を決定するための命令を含む。ホッピングパターン期間３２６は、ホッピングパターン長３２４「Ｘ」に、時間スロット期間３２５「Ｔ」を掛けることによって計算できる。例えば、ホッピングパターン長３２４が５である場合、「Ｘ」＝５であり、時間スロット期間が３２５である場合、「Ｔ」は２６ｍｓであり、ホッピングパターンまたはホッピングパターン期間３２６の期間は（２６ｍｓ＊５）、つまり１３０ｍｓである。時間スロット上で同期されたネットワーク上のデバイスを維持するために、時間差を使用して、内部クロック３２２の現在の時間を、ホッピングパターン期間３２６の倍数でのみ調整する。したがって、調整済み時間差は、ホッピングパターン期間３２６の倍数に等しくなる。クロック３２２によって維持される現在の時間は、調整済み時間差３２８によって調整される。時間差３２７が、ｎ（Ｘ＊Ｔ）が時間差３２７に等しくなるような積の整数「ｎ」倍である場合、時間差３２７と調整済み時間差３２８は等しくなる。中央デバイス２１１は、時間差３２７に等しい調整済み時間差３２８によって、クロック３２２の現在の時間を調整する。ただし、時間差３２７が積ｎ（Ｘ＊Ｔ）の整数「ｎ」倍ではない場合、中央デバイスは、時間差３２７（調整済み時間差３２８）よりも少し小さい積の整数倍を決定し、その量で中央デバイスの現在の時間を調整する。整数倍「ｎ」は、時間差３２７をホッピングパターン期間で割った値の商の整数部にすることができる。つまり、ｎは、時間差３２７よりも少し小さい、積（Ｘ＊Ｔ）の整数倍である。時間差の余り「Ｒ」または時間のずれ３２９が残ることに注意する。
【００３４】
例えば、図１に示すように、５のホッピングパターン長（Ｘ＝５）、および２６ｍｓになる時間スロットの期間（Ｔ＝２６ｍｓ）が与えられた場合、ホッピングパターン期間は（Ｘ＊Ｔ）、つまり１３０ｍｓになる。中央デバイスは、１４３０ｍｓの調整済み時間差によって内部クロックを調整する。これは、時間差１４３０ｍｓが、ホッピングパターン期間（この例では、１３０ｍｓ）の整数倍（すなわち、ｎ＝１１）であるためである。つまり、１４３０ｍｓ＝１１（５＊２６ｍｓ）である。調整済み時間差は、この例では、時間差に等しくなる。これは、１１のホッピングパターン期間で、時間差を調整することができるからである。言い換えると、１１のホッピングパターンの期間は、調整済み時間差に等しい。
【００３５】
ただし、時間差が、１３０ｍｓのホッピングパターン期間の整数倍ではない５００ｍｓである場合、時間は、この例では時間差に等しくない調整済み期間によって調整される。調整済み時間差は、時間差よりも少し小さい、（Ｘ＊Ｔ）の倍数になる。この例では、５００ｍｓ／１３０ｍｓの商「ｑ」の整数部は３である。時間は、３９０ｍｓ（３（５＊２６ｍｓ））、つまり３つのホッピングパターンの期間の調整済み時間差によって調整される。時間のずれになる１１０ｍｓの余りが残る。システムの１つの例では、この余りまたは時間のずれは、現在の時間を調整する際に無視される。
【００３６】
ＡＳＮは特定の時間から経過した時間スロットの総数を反映するため、現在の時間が調整されるときに、ＡＳＮも更新または調整される。調整済み時間差が、ＡＳＮの更新に使用される。調整済み時間差はホッピングパターン長の倍数を反映するため、更新されたＡＳＮが、ホッピングパターン内の現在のＡＳＮと同じオフセットに一致するように、ＡＳＮが更新される。
【００３７】
中央デバイス２１１は、ＡＳＮ調整３３１を決定する。ＡＳＮ調整３３１は、ＡＳＮの調整に使用される値である。ＡＳＮ調整を決定するために、前述したように、中央デバイスは、ホッピングパターン長３２４の倍数である調整済み時間差３２８を使用する。ＡＳＮ調整３３１は、調整済み時間差３２８を時間スロット期間３２５で割ることによって決定できる。あるいは、ＡＳＮ調整は、「ｎ」にホッピングパターン長を掛けることによって決定できる。ここで、「ｎ」はＡＳＮ／ホッピングパターン長内の差分である。前述の例を使用すると、調整済み時間差が３９０である場合、ＡＳＮ調整３３１は、調整済み時間差３２８（３９０ｍｓ）を時間スロット期間３２５（２６ｍｓ）で割って、１５になる。したがって、ＡＳＮ調整は３９０ｍｓ／２６ｍｓになる。１５が、ｎ（３）に５のホッピングパターン長を掛けた値でもあることに注意する。したがって、ＡＳＮは１５で調整される。例えば、ＡＳＮ３２３が３である場合、ＡＳＮは、現在の値にＡＳＮ調整を加えた値に更新される。そのため、ＡＳＮは、（３＋１５）に一致する１８に更新される。ホッピングパターン長が５であるため、３のＡＳＮは、ホッピングパターンの先頭から３番目の時間スロットである各時間スロットに対応することに注意する。１８の更新済みＡＳＮは、その後のホッピングパターン内の３番目の時間スロットであるため、１８の更新済みＡＳＮも同じオフセットに対応する。したがって、更新済みＡＳＮは、ホッピングパターン内の３番目の時間スロットであるため、ネットワーク上のすべてのデバイスによって共有されるホッピング順序配列を維持する。
【００３８】
更新済みＡＳＮは、中央ノードによって、ネットワーク上の他のデバイスに伝達できる。この情報の伝達は、拡張ビーコンメッセージを介することができる。更新済みＡＳＮを伝達するために拡張ビーコンを使用する１つの利点は、追加メッセージが不要なことである。
【００３９】
図３Ｂを参照すると、エンドポイントデバイス２１３などのネットワーク上の他のデバイスが更新済みＡＳＮを受信すると、プロセッサ３４０によって実行されるＡＳＮ更新モジュール３５１内の命令が、ＡＳＮ３５３を受信された値に更新する。したがって、エンドポイントデバイスは、受信されたＡＳＮをＡＳＮ３５３として採用する。
【００４０】
図４は、中央デバイスまたはコレクタによって時間同期チャネルホッピング型ネットワーク上の時間を調整するためのプロセス４００を示す。ステップ４１０で、中央デバイスに、現在の時間、ホッピングパターン、時間スロット期間、および絶対スロット番号（ＡＳＮ）が提供される。ネットワーク上の他のデバイスに、同じホッピングパターン、時間スロット期間、およびＡＳＮが提供される。
【００４１】
中央デバイスは、ステップ４２０で正確な時間ソースから更新済み時間を受信する。
【００４２】
ステップ４３０で、中央デバイスは時間差を決定する。時間差は、受信された更新済み時間と現在の時間との間の差である。
【００４３】
ステップ４４０で、デバイスは調整済み時間差を決定する。調整済み時間差は、ホッピングパターン長と時間差を超えない時間スロット期間の積の整数倍である。時間差がホッピングパターン期間の整数倍の時間差である場合、調整済み時間差は時間差に等しくなる。時間差がホッピングパターン期間の整数倍でない場合、調整済み時間差は、時間差よりも少し小さい、ホッピングパターン期間の整数倍として決定される。余りの時間差は、補正されない時間のずれになる。
【００４４】
ステップ４５０で、現在の時間が、調整済み時間差によって調整される。したがって、現在の時間が、ホッピングパターン期間の倍数で更新される。
【００４５】
ステップ４６０で、ＡＳＮ調整が、調整済み時間差に基づいて決定される。調整済みＡＳＮは、ＡＳＮの更新に使用される。
【００４６】
ステップ４７０で、ＡＳＮがＡＳＮ調整によって更新される。ステップ４８０で、更新済みＡＳＮがネットワーク上の他のデバイスに伝搬される。
【００４７】
一般的考慮事項
提供されたこれらの例は、単に説明を目的としており、本発明をこれらのデバイスに限定するように意図されていない。本発明の対象は、本発明の特定の態様に関して詳細に説明されているが、前述の説明を理解した当業者が、そのような態様の変更、変形、および同等のものを容易に生み出すことができるということが理解されるであろう。したがって、本開示が、限定ではなく例の目的で提示されており、本発明の対象に対するそのような変更、変形、および／または追加を含むことは、一般的な当業者のいずれかにとって容易に明らかであるため、除外されないと理解されるべきである。具体的には、現在の時間の調整またはＡＳＮの更新を行うために実行されるステップは、必ずしも指定された順序で実行される必要はない。例えば、現在の時間は、更新済みＡＳＮが決定される前または後に更新できる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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