(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークにおけるチャネルアクセススケジューリングのための方法であって、前記ワイヤレスネットワークは、少なくとも１つのワイヤレスコンピュータを備え、該ワイヤレスコンピュータは、一次通信チャネルへのインタフェースと二次通信チャネルへのインタフェースとを有し、前記二次通信チャネルは、前記一次通信チャネルより低いパワーであり、前記方法は、
ホストコンピュータにおけるホストトランシーバと前記ワイヤレスコンピュータにおけるローパワートランシーバとの間に、前記二次通信チャネルを介して接続を確立することと、
前記ローパワートランシーバから前記ホストトランシーバに前記二次通信チャネルを介して第１群の制御情報を送信することと、
前記ローパワートランシーバにおいて前記ホストトランシーバから第２群の制御情報を受信することであって、該第２群の制御情報は、スケジューリング情報を有し、該スケジューリング情報は、前記ローパワートランシーバにより送信された前記第１群の制御情報に応答して送信されることと、
前記受信したスケジューリング情報に従って、前記一次通信チャネルへの前記インタフェースを自動的に起動すること
とを備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スケジューリング情報は、前記一次通信チャネルを介する送信のために待ち行列内で待機しているパケットの数に基づいて導出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１群の制御情報は、データパケット優先度情報を備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１群の制御情報は、データパケット送信デッドライン情報を備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記二次通信チャネルは、前記一次通信チャネルより低い搬送波周波数を有する低周波数チャネルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記一次通信チャネルは、送信のために前記二次通信チャネルとは異なる無線周波数を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記一次通信チャネルは、前記スケジューリング情報の通信に使用されないハイパワーチャネルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ホストコンピュータは、別のネットワークへのワイヤレスアクセスポイントを備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ワイヤレスアクセスポイントを通じてインタフェースされた前記ネットワークは、少なくとも１つのワイヤードリンクを備えたことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スケジューリング情報の受信に応答して、前記ワイヤレスコンピュータは、前記一次通信チャネルを介してデータをさらに送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ワイヤレスコンピュータにおいて実装される前記一次通信チャネルへの前記インタフェースは、ネットワークインタフェースカードを備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記一次通信チャネルは、８０２．１１ベースの通信チャネルを備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ワイヤレスネットワークにおけるデータ送信をスケジューリングする方法であって、前記ワイヤレスネットワークは、少なくとも１つのワイヤレスコンピュータを備え、該ワイヤレスコンピュータは、一次通信チャネルおよび二次通信チャネルをサポートし、該二次通信チャネルは、前記一次通信チャネルの使用より少ないパワーを要求し、前記方法は、
ホストコンピュータで動作しているホストトランシーバと、前記ワイヤレスコンピュータで動作しているローパワートランシーバとの間に、前記二次通信チャネルを介して接続を確立することと、
前記ホストコンピュータにおいて前記ローパワートランシーバから前記二次通信チャネルを介して第１のデータパケットを受信することであって、該第１のデータパケットは、前記一次通信チャネルに関係する送信制御情報を備えたことと、
前記送信制御情報の受信に応答して、前記ホストコンピュータにおいてスケジューリングアルゴリズムを適用し、前記ワイヤレスコンピュータのためのチャネルアクセススケジュールを判断することと、
前記ローパワートランシーバに前記二次通信チャネルを介して前記チャネルアクセススケジュールを送信することであって、該チャネルアクセススケジュールは、いつ前記ワイヤレスコンピュータが、データを送信するために、前記一次通信チャネルへのアクセスを有するかを、前記ワイヤレスコンピュータに通知すること
とを備えたことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記ホストコンピュータは、第２のネットワークへのワイヤレスアクセスポイントであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のネットワークは、前記ネットワークの２つのノード間に少なくとも１つのワイヤードリンクを備えたことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信制御情報は、前記一次通信チャネルを介する送信のために待ち行列内で待機しているパケットの数を示すことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記送信制御情報は、送信優先度を少なくとも１つのパケットに割り当てるデータパケット優先度情報を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記送信制御情報は、データパケット送信デッドライン情報を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記二次通信チャネルは、低周波数チャネルであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記一次通信チャネルは、８０２．１１ベースのチャネルを備えたことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記一次通信チャネルは、前記二次通信チャネルより高い無線範囲およびデータレートをサポートすることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記スケジューリング情報の受信に応答して、ネットワークインタフェースカードは、前記一次通信チャネルを介してデータを送信することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記一次通信チャネルは、前記二次通信チャネルより高い周波数搬送波を用いることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
ワイヤレスネットワークにおけるチャネルアクセス制御のためのワイヤレスネットワークシステムであって、
二次通信チャネルを介してスケジューリング情報を送信するよう構成された第１の無線機構成要素、および前記二次通信チャネルよりハイパワーの一次通信チャネルを介してデータを送信するよう構成された第２の無線機構成要素に論理的に接続されたアクセスポイントと、
ワイヤレスコンピュータであって、
一次通信チャネルアクセスに関係するスケジューリング情報を除外したデータを、前記一次通信チャネル上で通信するハイパワー無線機構成要素と、
前記アクセスポイントに前記二次通信チャネルを介して、前記スケジューリング情報を生成するために使用される制御情報を通信するローパワー無線機構成要素とを備えたワイヤレスコンピュータと
を備えたことを特徴とするワイヤレスネットワークシステム。
【請求項２５】
前記一次通信チャネルおよび前記二次通信チャネルは、互いに異なる搬送波周波数を用いることを特徴とする請求項２４に記載のワイヤレスネットワークシステム。
【請求項２６】
前記ワイヤレスコンピュータは、ワイヤレスネットワークインタフェースカードを介して前記一次通信チャネルにインタフェースされることを特徴とする請求項２４に記載のワイヤレスネットワークシステム。
【請求項２７】
ワイヤレスネットワークにおける帯域幅スケジューリングのためのワイヤレスネットワークシステムであって、
ネットワークへのインタフェースであるワイヤレスアクセスポイントと、
前記ワイヤレスアクセスポイントを通じて前記ネットワークにインタフェースされたホストコンピュータであって、該ホストコンピュータは、ローパワー無線チャネルを介して、複数のワイヤレスコンピュータと通信可能にリンクできるホストトランシーバに論理的に接続され、前記複数のワイヤレスコンピュータのハイパワー無線チャネルへの前記アクセスをスケジューリングするために使用される前記ホストコンピュータと、
前記ハイパワー無線チャネルを介して通信するハイパワー無線機と、前記アクセスポイントに前記ローパワー無線チャネルを介して制御情報を通信するローパワー無線機とを備え、前記複数のワイヤレスコンピュータの前記ハイパワー無線チャネルへの前記アクセスの前記スケジューリングを通信するワイヤレスコンピュータと
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項２８】
前記複数のワイヤレスコンピュータの第１のコンピュータは、前記ローパワー無線チャネルに関して、前記ホストコンピュータの直接無線範囲外にあり、前記複数のワイヤレスコンピュータの第２のコンピュータは、前記ローパワー無線チャネルに関して、前記ホストコンピュータの直接無線範囲内にあり、それにより、前記複数のワイヤレスコンピュータの前記第２のコンピュータは、前記範囲外のワイヤレスコンピュータと前記ホストコンピュータとの間の制御およびスケジューリング情報の通信を容易にすることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤレスネットワークシステム。
【請求項２９】
ワイヤレスネットワーク上で第１のノードとして働くためのハンドヘルドデバイスであって、
一次ワイヤレスチャネルへのアクセスをスケジューリングすることに関係するスケジューリング情報を除外したデータを、前記一次ワイヤレスチャネル上で通信するハイパワー無線機構成要素と、
前記ワイヤレスネットワーク上の第２のノードに対する前記一次ワイヤレスチャネルへのアクセスをスケジュールすることに関係するスケジューリング情報を、二次ワイヤレスチャネル上で通信するローパワー無線機構成要素と
を備えたことを特徴とするハンドヘルドデバイス。
【請求項３０】
前記スケジューリング情報は、前記一次ワイヤレスチャネルを介する送信のために待ち行列内で待機しているいくつかのパケットからなる群から選択される情報、パケット優先度情報、およびデータパケット送信デッドライン情報のいずれかに基づいて導出されることを特徴とする請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記二次ワイヤレスチャネルは、前記一次ワイヤレスチャネルより低い搬送波周波数を有する低周波数チャネルであることを特徴とする請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記一次ワイヤレスチャネルは、８０２．１１ベースの通信チャネルを備えたことを特徴とする請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３３】
複数のワイヤレスデバイスをネットワークにインタフェースするためのアクセスポイントであって、
前記一次ワイヤレスチャネルへのアクセスをスケジューリングすることに関係するスケジューリング情報を除外したデータを、前記一次ワイヤレスチャネルを介して送信し、受信するための一次ワイヤレスチャネルへのインタフェースと、
前記一次ワイヤレスチャネルへのアクセスをスケジューリングすることに関係するスケジューリング情報を二次ワイヤレスチャネル上で送信し、受信するための二次ワイヤレスチャネルへのインタフェースと
を備えたことを特徴とするアクセスポイント。
【請求項３４】
前記一次ワイヤレスチャネルへの前記インタフェースは、前記一次ワイヤレスチャネルを介して１ビット送信するために、前記二次ワイヤレスチャネルを介して１ビット送信するために前記二次ワイヤレスチャネルへの前記インタフェースが消費するよりも、より多くのパワーを消費することを特徴とする請求項３３に記載のアクセスポイント。
【請求項３５】
前記第一次ワイヤレスチャネルへの前記インタフェースと前記二次ワイヤレスチャネルへの前記インタフェースの両方を備えたネットワークインタフェースカードをさらに備えたことを特徴とする請求項３３に記載のアクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、ワイヤレスコンピュータに関し、より詳細には、複数の無線を使用するワイヤレスコンピュータのパワー効率の良いチャネルアクセススケジューリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップトップコンピュータ、携帯情報端末などの多くのワイヤレスコンピュータ（wireless computing device）は、ワイヤレスネットワーキング環境においてクライアントデバイスとして動作することができる。しばしば、これら複数のクライアントのすべては、共有の無線周波数チャネルを通じたネットワークを介して共有アクセスポイントと通信を行う。しかし、このような多数のクライアントデバイスは、ネットワークにアクセスを試みる場合に、ネットワークアクセスポイントの共有により、しばしば輻輳が起き、帯域幅が浪費される。輻輳により、しばしばデータ信号間のチャネル内に衝突が起き、従って遅延が生じる。
【０００３】
これらの問題を克服するために、ワイヤレスネットワークに関して、衝突を回避するためのスケジューリングを支援するためのさまざまな制御技術が実施されてきた。例えば、クライアントがＣＳＭＡ  ＣＡチャネルアクセスメカニズムなどのＬＢＴ（listen before transmit）メカニズムを使い、送信する前に共有チャネルの空きを得ようと争うことがある。ＬＢＴ技術は、分散調整機能の一種である。ＣＳＭＡ  ＣＡは、特定のイーサネット（登録商標）ＬＡＮのアクセス方法である。しかし、すべてのＬＢＴ方式において、１つのクライアントデバイスが、現在、チャネル内で信号（すなわち、データパケット）を送信している場合には、他の送信デバイスは、いったん控えて、ランダムな時間を待ってから、再びアクセスを試みることを余儀なくされる。さらに、たとえクライアントデバイスが、ネットワークに空きがあることを検出したとしても、このような２つのデバイスが、全く同じ時間に、チャネルにアクセスする可能性があり、それにより、信号の衝突が起きる。この種の衝突が検出された場合には、両方のクライアントデバイスは、いったん控えて、ランダムな時間を待ってから、再び送信を試みることを余儀なくされる。クライアントデバイスが待っている間、チャネル帯域幅は浪費され、パケット送信は遅延し、クライアントマシン上のバッテリのパワーが浪費される。
【０００４】
スケジューリングを支援し、共有チャネルを介するデータ信号間の衝突を回避するための他のメカニズムが存在する。別の例は、ポイント調整機能（「ＰＣＦ」）であり、これは、信号の衝突を回避するためにクライアントデバイスに繰り返し問い合わせる。しかし、ＰＣＦ技術により、競合しているデータ信号間の絶え間ない往復は回避されるが、一次チャネル上の絶え間ないポーリングにより、多くの帯域幅が浪費され、従ってこの技術は非常に効率の良くないものとなる。
【０００５】
現在のワイヤレスチャネルアクセス技術により衝突が回避されるものの、この技術によりまた、データパケットを送信するために使用される一次チャネル上の帯域幅が浪費される。なぜなら、これらの技術では、制御とスケジューリングの情報を送信し、有用なデータを送信するための双方にチャネルを使用するからである。ＣＳＭＡ  ＣＡなどの分散調整機能は、余儀なくされた待ち時間のためにリアルタイムのデータついてさらに非効率的となる。リアルタイムのオーディオデータは、１００ミリ秒の遅延など、余儀なくされた遅延の後にはもはや有用ではなく、十分ではなくなる。さらに、これらの技術によるチャネルアクセスの保証がなくなり、高い優先度のデータ信号がタイムリに転送されることを保証するメカニズムもなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アクセスポイントが、サービスしている全クライアントの正確な状態（例えば、待ち行列内で保留中のパケットの数、パケットのデッドライン、パケットの優先度）を認識しているならば、チャネル上の各クライアントを、独立にスケジュールできる。研究者らが、この前提に基づいて公正な待ち行列作成アルゴリズムを維持する真の働きを構築するよう試みてきたが、これらアルゴリズムは、それを維持する真の働きとはならなかった。なぜなら、チャネル上の帯域幅の一部が、スケジューラに制御情報を送信するのに使い果たされてしまうからであり、多くの場合、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを変更しなければならないからである。従って、このような技術を用いても、やはり帯域幅が浪費される。
【０００７】
さらに、信号の衝突を大いに回避するものの、これら技術は、パワーを非効率に使用する。なぜなら、有用なデータに加えて制御データを送信するためにハイパワーのチャネルを使用するからである。非常に多くのパワーを消費するワイヤレスデバイスの特定の構成要素は、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）であり、これは、ネットワーク通信データのワイヤレス送信および受信を扱う。平均して、ワイヤレスデバイスに使用可能なパワー全体の約２０％が、ＮＩＣまたは他のワイヤレスＬＡＮインタフェース構成要素の接続の結果として損失されると推定されている。この現象は、ＮＩＣおよびワイヤレスデバイスが、ネットワークを介してデータを受信し、送信するために絶え間なく「聴いている」状態でなければならないという事実による。バッテリが提供できるパワーの量がかなり限られているために、その操作時間を延長するために、モバイルデバイスの消費電力を最小限に押さえることは、バッテリ駆動のワイヤレスデバイス、およびこのようなデバイスを必要とする通信システムを設計する際の、重要な考慮事項である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した問題に対処するために、多くの無線を使用するワイヤレスネットワークにおけるワイヤレスクライアントデバイスのパワー効率の良いチャネルスケジューリングのための方法およびシステムが開示される。この方法およびシステムは、チャネル帯域幅およびワイヤレスコンピュータ内のパワーの最適な使用を導く。従って、アルゴリズムを維持する真の働きを実施することができる。このようなワイヤレスコンピュータは、これに限定されないが、ネットワークとインタフェースできる能力を有する携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、セルラ電話、ラップトップコンピュータを含む。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、ワイヤレスコンピュータは、ローパワー制御チャネルが、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）およびコンピュータの他の電力消費構成要素の制御情報を含む情報を、スマートブリック（smartbrick）と呼ぶホストトランシーバと交換することを可能にする。最初に、ローパワートランシーバが、ネットワークワイヤレスアクセスポイントに置かれているホストトランシーバなどの、ホストトランシーバに登録する。次に、ワイヤレスコンピュータにより操作されるローパワートランシーバは、制御情報のデータ信号をホストトランシーバに送信する。この情報は、これに限定されないが、状態情報、待ち行列内のデータパケットの数、パケットの優先度、および／またはパケットのデッドラインとすることができる。次に、ホストトランシーバは、スケジューリング情報をローパワートランシーバに返信することによって応答する。スケジューリング情報は、例えば、チャネルアクセス情報を含むことができる。
【００１０】
スケジューリング情報をホストトランシーバ構成要素から受信する前に、通常のワイヤレスＮＩＣに関連するものなど、ハイパワーワイヤレスネットワークインタフェース構成要素は、アイドル状態である。アイドル期間は、ワイヤレスコンピュータがオペレーションのローパワー状態を使用する期間、またはワイヤレスコンピュータが、その高周波数通信チャネル（例えば、IEEE802.11ベースのチャネル）を介して、実体的なネットワークアクティビティ（例えば、データの送信または受信）を使用する期間である。ローパワー制御チャネル上でスケジューリング情報を受信した後、フルパワーＮＩＣおよび必要な回路は、スケジューリング情報と整合性をとって自動的に起動される。例えば、一実施形態では、チャネルに送信するための空きがあるというメッセージなどのチャネルアクセス情報を受信すると、ワイヤレスコンピュータのＮＩＣおよび他の構成要素は、パワーアップされる。次に、ＮＩＣなどのネットワークインタフェース構成要素は、ハイパワーチャネルを介してデータを送信し、受信する。
【００１１】
ローパワー制御チャネルは、ミニブリック（minibrick）と呼ぶ内部または外部の無線周波数（ＲＦ）トランシーバ構成要素を介して提供され、これは、好ましくは（例えば、フルパワーＮＩＣより低い）低周波数、およびローパワーレベルで動作する。オペレーションの際に、コンピュータがアイドルのとき、デバイスは、ローパワートランシーバにパワーを供給する必要のある回路を例外として、その構成要素のすべてを実質的にパワーダウンするよう構成されている。従って、制御チャネルは、アイドル期間と非アイドル期間の両方で、信号を受信するためにアクティブ状態を維持される。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、スマートブリックは、ミニブリックと通信するために、ホストコンピュータで動作するホストトランシーバ、またはネットワークアクセスポイントとして実装される。ホストコンピュータに、ワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）を通じてネットワークにアクセスするためのワイヤレス通信をサポートするためにＮＩＣベースのIEEE802.11を装備することができる。ワイヤレスＡＰは、ワイヤードエンタープライズＬＡＮなどのネットワーク基盤へのインタフェースとして働く。要求するデバイスがワイヤレスコンピュータと通信することを望むと、ワイヤレスコンピュータの場所および存在を判断するためにサーバに問い合わせる。それに応答して、サーバは、ホストコンピュータにクエリを提出する。ホストコンピュータ上で動作しているスマートブリックは、サーバからクエリを受信し、ローパワーチャネルを介してミニブリックと通信して、フルパワー通信のスケジューリングおよびオペレーションを開始する。ワイヤレスコンピュータは、この信号を受信し、ＮＩＣおよび他の構成要素をパワーアップし、その結果、要求を出しているデバイスが実際にデータを送信する前に、ワイヤレスデバイスを起動する。
【００１３】
本発明のさらなる特徴および利点が、添付図面の参照に続く例示の実施形態の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００１４】
上記の特許請求の範囲に、本発明の特徴を詳細に記載しているが、本発明およびその利点は、添付図面と合わせて、以下の詳細な説明から最も良く理解されるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、ワイヤレスリンクを介して通信が可能なコンピュータのトラフィックの操作を行うための方法およびシステムに関する。本発明の実施形態内で使用できるワイヤレスコンピュータには、これに限定されないが、携帯情報端末、セルラ電話、ワイヤレスネットワークとインタフェースできる能力を有するラップトップコンピュータが含まれる。本発明の文脈では、ワイヤレス通信は、ワイヤではなく無線周波数（ＲＦ）および電磁波を使用するコンピュータ間のデータの伝送である。ワイヤレス通信を容易にするために、コンピュータに、装置をネットワークにインタフェースするネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）などの、ネットワークインタフェース構成要素を装備することができる。典型的には、ＮＩＣは、コンピュータのネットワークカードスロットに挿入され、別の方法で装置にインタフェースされるプラグアンドプレイデバイスとして実施される。または、ＮＩＣは、コンピュータの回路の不可欠な部分として一体化して構築できる。
【００１６】
ワイヤレス通信を容易にするために、ＮＩＣは、IEEE802.11標準に準拠するなど、ワイヤレスプロトコルをサポートする。本説明の全体を通して、８０２．１１を装置間のワイヤレス通信を容易にするための適切なプロトコルとして言及する。しかし、８０２．１１がワイヤレス通信を容易にするためのプロトコルの１つに過ぎず、本発明が特定のワイヤレスプロトコルに限定されるものではないことは、当業者なら理解されるであろう。実際、本発明について、他のワイヤレスプロトコルを、代替的にまたは付加的に利用できる。８０２．１１の指定が、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、または８０２．１１ｇを含む同じファミリ内の他のプロトコルを指すことも当業者なら理解されるであろう。
【００１７】
本発明を使用することができるネットワーク化された環境の一例を、図１に示す。このネットワークの例は、図に雲の形で表してあり、インターネットなどのネットワーク３０を介して互いに通信する、いくつかのコンピュータ２０を含む。ネットワーク３０は、ルータ、ゲートウェイ、ハブなどの１または複数の周知の構成要素が含まれ、それによりコンピュータ２０がワイヤードおよび／またはワイヤレス媒体を介して通信できるようになる。
【００１８】
図２を参照すると、本明細書に記述したシステムを実施することができるコンピュータの基本構成の一例が示されている。その最も基本の構成において、コンピュータ２０は、典型的には、少なくとも１つの処理ユニット４２とメモリ４４とを含むが、必ずしも必要とされるわけではない。コンピュータ２０の正確な構成および種類により、メモリ４４は、（ＲＡＭなどの）揮発性、（ＲＯＭやフラッシュメモリなどの）不揮発性、またはこの２つのいくつかの組み合わせとすることができる。最も基本の一般的な構成は、図２の破線４６で示されている。さらに、コンピュータは、他の特徴／機能を有することもできる。例えば、コンピュータ２０は、磁気または光学ディスクまたはテープを含むが、これに限定されない、追加のデータ記憶装置構成要素（取外し可能および／または取外し不可能）も含むことができる。コンピュータ記憶装置媒体は、コンピュータ読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報を格納するための方法または技術において実施される、揮発性および不揮発性、取外し可能および取外し不可能媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、これに限定されないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタルビデオディスク（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デバイス、または所望の情報を格納するために使用でき、コンピュータ２０からアクセスできる、他の媒体が含まれる。このようなコンピュータ記憶媒体のいずれもが、コンピュータ２０の一部であり得る。
【００１９】
コンピュータ２０は、好ましくは、装置が他の装置と通信することを可能にする通信接続４１を含む。通信接続は、通信媒体の一例である。通信媒体は、典型的には、搬送波または他のトランスポートメカニズムなどの変調されたデータ信号において、読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを具現し、どのような情報配信媒体も含む。例示として、これに限定されないが、通信媒体は、ワイヤードネットワークまたは直接ワイヤード接続などのワイヤード媒体、および音響、ＲＦ、赤外線および他のワイヤレス媒体などのワイヤレス媒体を含む。本明細書でコンピュータ読取り可能媒体という用語は、記憶媒体および通信媒体の両方を含む。
【００２０】
コンピュータ２０は、キーボード、マウス、ペン、音声入力装置、タッチ入力装置などの、入力デバイスを有することができる。ディスプレイ、スピーカ、プリンタなどの出力デバイスを含むことができる。さらに、ワイヤレスモバイルデバイスについて、コンピュータ２０は、好ましくは、バッテリパック、燃料電池または他のパワーモジュールなどのポータブル電源５０が設けられる。電源５０は、デバイスによって実施される計算およびワイヤレスデータ伝送のための一次電源として働く。上述したすべての構成要素および特徴は、当技術分野において周知である。
【００２１】
デバイス２０は、好ましくは、例えば不揮発性メモリ内に格納され、揮発性メモリから処理ユニット４２によって実行されるオペレーティングシステムをサポートする。本発明の一実施形態に従って、オペレーティングシステムは、デバイス２０をフルパワーワイヤレスネットワーク、およびローパワーワイヤレスネットワークにインタフェースするための命令を含む。この方式により、本明細書の他の箇所でより詳細に記述する技術に従って、フルパワーワイヤレスネットワークにデバイス２０のアクセスをスケジュールするために使用できるスケジューリング情報が、ローパワーワイヤレスネットワークを介して送信され、デバイスパワーをセーブし、フルパワーチャネルの帯域幅をセーブできる。
【００２２】
関連するデバイス、構成要素または構成要素の群がオペレーションの「ＯＮ」状態、例えば動作しているか、または少なくともパワーを受信しており、通常のモードのオペレーションでただちに動作可能である状態の場合に、あるデバイス、構成要素または構成要素の群が「パワーアップされているもの」として本明細書で記述する。反対に、あるデバイス、構成要素または構成要素の群が「パワーダウンされている」ものとして記述する場合は、関連するデバイス、構成要素または構成要素の群は、通常のモードのオペレーションで動作しておらず、またパワーを受信しておらず、通常モードのオペレーションでただちに動作する用意ができていない。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、コンピュータ２０に、図３に詳細に例示したように、ＲＦ制御チャネルを維持するためにローパワートランシーバ構成要素１００がさらに装備される。ミニブリック１００と呼ばれるローパワートランシーバ構成要素は、トランシーバのオペレーションを制御するため、およびさまざまなネットワーク事象に応答してコンピュータ２０のオペレーションに影響を及ぼす論理デバイス１０２を含む、データの受信および送信のためのさまざまな構成要素から構成される。また、好ましくはローパワーバッテリユニット１０６の電圧出力を適応させるための電圧レギュレータ１０４も含まれる。ローパワーバッテリユニット１０６は、最小限のパワーを使用してトランシーバにパワーを供給するのに適切であり、ポータブルバッテリソース５０から独立して動作できる。あるいは、一次バッテリソース５０を使用して、ローパワーバッテリユニット１０６と同じ機能を実施することができる。ローパワートランシーバ１００はまた、無線周波数信号を生成し、提供して、送信するための無線周波（ＲＦ）発生器１０８も含む。トランシーバ機能を実施または向上するための他の素子１０９を、ローパワートランシーバ回路の一部として含むこともでき、記述した素子を変更または取り替えることができる。
【００２４】
物理的に、ローパワートランシーバ１００を、コンピュータ２０の一次回路と統合することなどにより、コンピュータ２０の内部構成要素として実施することができ、またはＲＳ２３２接続（例えば、入力チャネル４１）などの周辺接続を介してコンピュータと接続することができる。また、ローパワートランシーバ１００は、無線機構成要素１０８を介してデータを受信し、送信するための制御チャネルをサポートするよう構成される。ローパワー制御チャネルを実施するローパワートランシーバ１００の動作特性の例を、表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004309168.tif 000002
【００２６】
例示のように、ローパワートランシーバ１００のさまざまな特性により、ローパワーの生成、好ましくは１９Ｋｂｐｓのデータレートをサポートする９１５ＭＨｚで低周波数データ通信チャネルが生成される。これは、標準ワイヤレスＮＩＣより実質的に低い。IEEE802.11標準に基づくなど従来のＮＩＣは、約１〜２０Ｍｂｐｓの範囲のはるかに高いデータレートで動作する。標準ＮＩＣに関連するより高いデータレートおよび範囲により、標準ＮＩＣをパワーアップするための消費電力もまた、より高くなる。しかし、ローパワートランシーバ１００は、動作するためにより少ないパワーしか必要とせず、ワイヤレスコンピュータ２０の残りのすべてまたはいくつかがパワーオフ状態中であっても、アクティブのままであるように構成されている。表１の動作特性だけに限らないが、ローパワートランシーバは、デバイスによる著しいパワーの使用を必要とせず、ＲＦ信号を生成し、受信するために適している。高性能な２つの無線ネットワークデバイスの他の特徴および態様については、参照により、開示されたその全体を本明細書に組み込んである、２００２年４月１５日出願の米国特許出願、代理人整理番号第２１５１０８号、「Reducing Idle Power Consumption in a Networked Battery Operated Device」を参照されたい。
【００２７】
次に図４を参照すると、本発明の一実施形態にかかる、図２〜３のデバイスなどワイヤレスコンピュータが動作できるネットワーク環境の例が示されている。例示ネットワークは、コンピュータネットワーク２０２とインタフェースし、ブリックサーバ２０３およびプレゼンスサーバ２０１を含む、さまざまなネットワークリソースを管理するサーバ２００を含む。ブリックサーバ２０３およびプレゼンスサーバ２０１は、サーバ２００で動作し、特定のネットワークタスクを促進する。具体的には、プレゼンスサーバは、現存の状態を維持するために、ネットワークサーバ２００に登録されるクライアントのリストを維持する。現存データまたは情報は、ネットワークを介して受信される任意のデータであり、コンピュータまたはデバイスの対応するユーザの、アベイラビリティ、近接、位置、アクティビティレベルまたは動作状態を記述する。サーバ２００に登録することにより、ネットワーク２０２に接続するクライアントデバイスは、プレゼンスサーバ２０１に問い合わせて、他のデバイスの存在を検出することができる。同様に、ブリックサーバ２０３は、ネットワークインフラストラクチャ内で低周波数制御チャネルを実施するために使用されるローパワートランシーバ構成要素である、１または複数のローパワートランシーバまたはホストトランシーバに関する現存の情報を維持し、管理する。ネットワーク環境内のホストトランシーバおよびローパワートランシーバのオペレーションについて、以下に詳細に記述する。
【００２８】
ネットワークリソースを維持しながら、サーバ２００は、ネットワーク２０２を介して通信する１または複数のコンピュータの通信を容易にする。第１のクライアントデバイス２０４は、ワイヤード接続（例えば、Ｔ１回線、モデム）またはワイヤレス接続を通じてネットワーク２０２に対して構成される。アクセスポイント２１０は、ワイヤレスコンピュータ２２０などの第２のクライアントデバイスとネットワーク２０２との間の中間デバイスとして働く。さらに、アクセスポイント２１０に論理的に接続されるのは、ホストトランシーバ２１２であり、ローパワートランシーバ１００および１０２と通信するための無線周波数信号を生成する。本発明の代替実施形態では、図６に例示してあるように、ホストトランシーバ２１２は、ワイヤレス接続を通じて構成されたホストコンピュータに論理的に接続される。具体的には、ホストコンピュータ２０６は、ワイヤレスアクセスポイント２１０へのワイヤレス接続２０８（例えば、８０２．１１接続）を通じてネットワーク２０２に接続する。アクセスポイントは、この実施形態では、ホストコンピュータ２０６とネットワークインフラストラクチャ２０２との間の中間デバイスとして働く。上述したアーキテクチャは例示であり、ローパワーＲＦリンクを有する他のリンクを使用して、デバイス２２０および２２２などのデバイスを、本発明内のアクセスポイント２１０などのアクセス制御エンティティにインタフェースできることに留意されたい。
【００２９】
ホストトランシーバ２１２は、その存在を報告するために、サーバ２００によって維持されているブリックサーバ２０３に登録する。図６に例示してあるように、ホストトランシーバがホストコンピュータ２０６を介してネットワークに接続される場合、必要な場合には、例えば、ホストコンピュータ２０６へのメッセージの送信、ブリックサーバ２０３によって維持されている現存情報の更新、アクセスポイント２１０による送信を意図したメッセージの送信、およびネットワーク２０２の性能に関連する他の統計など、さまざまなネットワーク事象の発生を検出することができる。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、図４に例示してあるように、ローパワートランシーバ１００および１０２を操作する複数のワイヤレスコンピュータが、ローパワー制御チャネルを介してホストトランシーバ２１２と通信する。ワイヤレスコンピュータは、ワイヤレスコンピューティング能力を有するハンドヘルドデバイス２２０および２２２である。ローパワートランシーバ１００および１０２は、ローパワー、好ましくは低周波数制御チャネルを提供するためにワイヤレスコンピュータ２２０および２２２と結合されている。ローパワートランシーバ１００および１０２は、ワイヤレスコンピュータ２２０および２２２の構成要素が（ローパワートランシーバ１００および１０２のために必要な回路を除く）、完全にまたは実質的にパワーオフされている場合に、非アクティブまたはアイドル期間中でさえも、パワーアップを維持することが可能となっている。好ましくは、ローパワートランシーバ１００および１０２は、チャネルアクセス情報などのスケジューリング情報の受信に応答して、ワイヤレスコンピュータ２２０および２２２を起動することが可能である（例えば、それらを非アクティブまたはアイドル状態からアクティブまたは非アイドル状態に移すこと）。
【００３１】
ローパワートランシーバ１００、１０２のいずれかが、ローパワー制御チャネルを介して通信を使うことができるようにするために、ローパワートランシーバ１００および１０２は、最初に、サーバ２００によって維持されているブリックサーバ２０３に登録する。ワイヤレスコンピュータ２２０、２２２のいずれかのユーザが、登録プロセスを使うデバイス２２０、２２２のいずれかの上でネットワークアプリケーションを実行することなどにより、手動の登録プロセスを可能にできる。あるいは、以下に記述するように、登録プロセスを、ホストトランシーバ２１２およびローパワートランシーバ１００、１０２のいずれかにより使用されている簡単な通信スキームを通じて、ユーザの介入なしに実施することができる。
【００３２】
ローパワートランシーバが無線範囲内に存在し、登録を必要とするかどうかを判断するために、ホストトランシーバ２１２は、ホストトランシーバがローパワー制御チャネルを介する通信を使うための適切な範囲内にあることを示すビーコンまたは検出信号を周期的に同報通信する。この周期的な検出信号は、好ましくは、ホストトランシーバ２１２が、他の種類の制御信号またはデータを伝送していない時に、送信される。適切なワイヤレスコンピュータ２２０、２２２で動作している適切なローパワートランシーバ１００、１０２が、検出信号を検出した場合には、ローパワートランシーバ１００、１０２は、ホストトランシーバ２１２のローパワー無線範囲内にあることを示すメッセージを生成し、ホストトランシーバ２１２に送信する。このようなメッセージを受信すると、ホストトランシーバ２１２は、関連するローパワートランシーバ１００、１０２を「管理する」ための能力を判断し、適切な場合には、ローパワートランシーバ１００、１０２に、肯定応答メッセージとともに応答する。特定のローパワートランシーバ１００、１０２を管理するための、ホストトランシーバ２１２の能力は、これに限定されないが、現在チャネルアクセスを得ようと争うクライアントの数を含む、アクセスポイントでの現在の状態に基づくことができる。肯定応答が、引き続きローパワートランシーバ１００、１０２によって生成され、ホストトランシーバ２１２に送信され、その結果、ホストトランシーバ２１２と関連するローパワートランシーバ１００、１０２との間が関連付け（接続またはリンク）られる。ホストトランシーバ２１２と両方のローパワートランシーバ１００および１０２との間の関連付けを確立した後に、ホストトランシーバは、メッセージをプレゼンスサーバ２０１に送信して、ローパワートランシーバ１００および１０２の存在についてサーバに通知する。各々のローパワートランシーバへの接続は、調整されたスケジューリングの前になされるが、各々の接続を、他の接続との関連において、同時に起きることなく、いつでも独立に確立することができる。
【００３３】
実施される登録の方法に関係なく、上述したようなまたは別の技術により、ローパワートランシーバ１００および１０２を操作するワイヤレスコンピュータ２２０および２２２は、ホストトランシーバ２１２からのローパワー信号を受信し、および送信するために適切な範囲内になければならない。この範囲は、ローパワートランシーバ１００および１０２とホストトランシーバ２１２との特定の設計事項に基づいて変化する。ローパワートランシーバ１００および１０２とホストトランシーバ２１２との間を通過するメッセージ（例えば、肯定応答メッセージ）が、一次通信チャネル（例えば、８０２．１１チャネル）ではなく、ローパワーで、低帯域幅の、制御チャネルを介して送信されるために、ワイヤレスコンピュータ２２０および２２２の標準ハイパワーＮＩＣカードを、存在検出および登録プロセスを促進するために使用する必要がなく、その結果デバイスによるパワーの使用が少なくなる。また、登録プロセスが、ハイパワーチャネルではなくローパワー制御チャネルを介して実行されるために、ローパワートランシーバ１００、１０２を操作するワイヤレスコンピュータ２２０、２２２は、登録中にパワーアップする必要がない。
【００３４】
本発明の一実施形態では、どのようなデバイスのローパワー制御チャネルも、消費電力を削減するために、ワイヤレスコンピュータ２２０および２２２によるオペレーションの非アイドル期間中に、アイドルとすることができる。従って、例えば、標準ワイヤレスＮＩＣカードが、ワイヤレスコンピュータとネットワーク２０２との間の通信を容易にするためにコンピュータ上でアクティブである場合には、ローパワートランシーバ１００は、パワーダウンするか、または名目上のパワーモード（例えば、オペレーションのスリープモード）に入ることができ、送信または受信された信号の処理は実施されない。いったんワイヤレスコンピュータの標準ＮＩＣが、オペレーションのローパワー状態に入るか、またはアイドルになると、ローパワートランシーバは、パワーアップされて、デバイス上で通常のオペレーションを再開することができる。この方式により、標準ＮＩＣとローパワートランシーバの両方を、パワーアップ状態に維持する際に、ワイヤレスコンピュータによる、実質的に同時にパワーを使用することができない。
【００３５】
数々のワイヤレスコンピュータがアクセスポイント２１０を介してネットワーク２０２へのアクセスを試みるとき、しばしばデータ転送の輻輳が生じる。つまり、デバイス２２０および２２２などの複数のワイヤレスコンピュータが、同じアクセスポイントの帯域幅を争う場合に、１または複数のデバイスは、許容できない程の遅延、またはサービス拒否を受けることがある。本発明の一実施形態では、図５の流れ図および図７の概略図で例示するように、アクセスポイントで通信帯域幅を得ようと争う複数のワイヤレスコンピュータは、ローパワーチャネルを介して送信された制御情報に基づいてスケジュールされたデータ送信のためのチャネルへのアクセスを有する。この技術により、一次チャネルを介して制御およびスケジューリング情報を送信することによって引き起こされる、一次チャネルの帯域幅の浪費が回避される。
【００３６】
ステップ４００から開始し、ワイヤレスコンピュータは、上述したまたはそれ以外の方式で、ブリックサーバに登録する。アクセスポイントに登録した後、ローパワートランシーバは、論理的にアクセスポイントに接続されているホストトランシーバに制御情報を送信し、ステップ４０２において、ワイヤレスコンピュータが、一次ワイヤレスチャネルを介して送信すべきデータを有することを、アクセスポイントに通知する。制御情報の種類は、これに限定されないが、データパケット優先度情報、データパケット送信デッドライン情報、チャネルアクセス情報、現在待ち行列内にあるデータパケットの数が含まれる。この情報およびスケジューリングアルゴリズムに基づいて、アクセスポイントは、ステップ４０４において、送信すべきデータパケットおよび各パケットのパケット優先度を有する、ノードの分類済みリストを生成する。このリストを生成した後、アクセスポイントは、次にステップ４０６において、適切なスケジューリング情報を送信して、それぞれがローパワートランシーバを争い、ワイヤレスコンピュータに、いつ標準ＮＩＣを通じて一次チャネルを介してデータを送信すべきかを通知する。最後に、ステップ４０８において、他のワイヤレスコンピュータが、待機チャネルを得ようと争う間に、ワイヤレスコンピュータは、受信したスケジューリング情報に従って８０２．１１チャネルを介して一次データの送信を始める。スケジューリング情報は、ワイヤレスコンピュータに通知する「起動」信号を備えることができ、パワーアップし、次に標準ＮＩＣを通じてデータを送信する。このような「起動」信号を、ステップ４０４で生成されたリスト上のデータの優先度に基づいて送信することができる。
【００３７】
データ伝送に関して、制御情報およびスケジューリング情報を帯域外に置くことにより、本発明は、一次チャネルの帯域幅を維持し、よりうまく利用する。制御情報および対応するスケジューリング情報は、ローパワーチャネルを介して送信され、それに対して、有用なデータは、一次チャネルを介して送信される。従って、真の働きによる保護は、アルゴリズムを維持する適切な働きから得ることができる。
【００３８】
数々のスケジューリングアルゴリズムが存在し、それらの１または複数のいずれも本発明に関連して使用できることが、当業者なら理解されるであろう。適切なスケジューリングアルゴリズムは、これに限定されないが、公正な待ち行列および先着順スケジューリングが含まれる。本発明に関連して使用できる、公正な待ち行列スケジューリングアルゴリズムの例が、S.Keshav, On the Efficient Implementation of Fair Queueing, Journal of Internetworking; Research and Experience, Volume 2, pages 27-73 (1991)に記述されており、参照により開示されたその全体を本明細書に組み込んである。さらに、上述した例では、時々、８０２．１１標準ファミリのプロトコルを参照しているが、あらゆる通信プロトコルが、本発明を実施するために使用することができることを当業者なら理解されるであろう。また、上述の例では、特定の周波数が記述してあるが、世界のいずれかにおいてサポートされているどのような周波数でも、本発明に従って、データ伝送または制御情報の伝送の周波数として使用できることに留意されたい。好ましくは、国際的に使用できるデバイスに対して国際的に使用可能できる周波数を使用し、ＲＦ干渉およびチャネル故障を回避する。
【００３９】
本発明の別の実施形態では、アクセスポイントにあるスケジューラは、スケジュールされたワイヤレスコンピュータと同期をとっており、それにより、ワイヤレスネットワークデバイスをパワーアップする前に、一次チャネルアクセスのスケジューリングが可能となる。例えば、アクセスポイントおよびワイヤレスコンピュータが速度同期して、それぞれのクロックが実質的に同じ速度で時間をカウントする場合には、アクセスポイントは、ワイヤレスコンピュータと調整して、特定の間隔が経過した後にパワーアップし、一次ＮＩＣは、その時間にデータを送信、または受信することができる。これは、典型的には、絶えずデータを受信し、および／または送信する用意がなされているローパワートランシーバを通じてローパワーチャネルを介し、ネットワークタイミングプロトコル（ＮＴＰ）、または他の適切なプロトコルを使用することによってなされる。本発明の範囲内で機能し、同期された状態を提供する数々の他のタイミングプロトコルおよび同期技術があることを、当業者なら理解されるであろう。
【００４０】
ローパワー制御チャネルおよび一次チャネルは、好ましくは、異なる周波数を用いることに留意されたい。一例では、ローパワートランシーバは、４３３ＭＨｚまたは９１５ＭＨｚの搬送波を用い、一次チャネルのための標準ＮＩＣは、２．４ＧＨｚで動作する。上述したように、ローパワートランシーバおよび標準ＮＩＣは、一部、周波数、データレート、信号強度の差により、異なるパワーを使用する要求を有する。
【００４１】
さらなる実施形態では、ローパワートランシーバ自体のパワーアップを、スケジュールすることができる。この実施形態では、ワイヤレスデバイス上のローパワートランシーバと、アクセスポイントに置かれたホストトランシーバとの間の、正確なクロック速度の同期を利用する。ローパワートランシーバおよびホストトランシーバは、基本的に同じ速度で動作しているクロックへのアクセスを有する場合には、ローパワートランシーバも、標準ＮＩＣも、絶えずアクティブ状態に維持される必要はない。例えば、ローパワートランシーバが、そのホストデバイスからの送信が、特定の間隔の後に許可されるということの指示を受信した場合には、ローパワートランシーバと標準ＮＩＣの両方は、各々について周知のスタートアップ遅延を考慮した後の期間中に、非アクティブモードに入ることができる。ローパワートランシーバおよびホストトランシーバのクロックが、同一の速度クロックを参照する必要はないが、両方の速度は十分に接近しているべきであり、送信衝突または他の好ましくない挙動が生じる程度に不正確であるために、チャネルスケジューリングが影響を受けることがないようにすべきであることに留意されたい。
【００４２】
本発明の代替実施形態では、図６に例示したように、上述したスケジューリング機能は、ワイヤレスアクセスポイント２１０自体ではなく、ホストトランシーバ２１２を含むホストコンピュータ２０６において実施される。ホストコンピュータ２０６を、ワイヤレスアクセスポイント２１０などを介してネットワーク２０２に接続することができる。このネットワーキング環境は、実質的に同じ方式で構築され、ワイヤレスコンピュータを、直接アクセスポイント２１０に接続することができる。このまたは他の実施形態では、一次およびローパワーチャネルの両方は、同じノードに接続する必要はないことに留意されたい。従って、図６を参照すると、ワイヤレスデバイス２２０、２２２は、ローパワーチャネルを介してホストコンピュータ２０６と通信することができ、一次（例えば、８０２．１１）チャネルを介してアクセスポイント２１０と直接通信することができる。
【００４３】
本発明は、ローパワーチャネルの特定の無線範囲に限られるものではないが、ワイヤレスコンピュータ２２０および２２２のローパワートランシーバが、オペレーション中のアクセスポイント２１０に、ＲＦ信号の受信およびデータの完全性を確実にすることを可能にするホストトランシーバに、空間的に十分に接近していることが好ましい。しかしながら、たとえ関連するローパワートランシーバが、アクセスポイントで、またはホストコンピュータで動作しているホストトランシーバ２１２の直接の通信範囲内にない場合でも、このようなローパワー通信を有することが可能である。範囲外の通信を容易にするための技術を、以下の詳細な説明で記述する。
【００４４】
図８では、ローパワートランシーバ３０２を操作する第１のワイヤレスコンピュータ３００および第２のローパワートランシーバ３０６を操作する第２のワイヤレスコンピュータ３０４が、ホストトランシーバ３０８を操作するアクセスポイント２１０とのローパワー通信をサポートするために、適切な直接範囲外にあることが示されている。従って、各々のワイヤレスコンピュータ３００、３０４について、ローパワートランシーバ３０２、３０６は、アクセスポイント２１０と直接に通信できない。しかし、本発明の一実施形態によれば、第１のワイヤレスコンピュータ３００は、図９に例示するように、マルチホップネットワーキングを使用してアクセスポイント２１０と通信できることがある。具体的には、ローパワートランシーバデバイス３１６を操作する第３のワイヤレスコンピュータ３１４が、アクセスポイント２１０の範囲内にある場合は、ローパワー制御チャネル３１８が、第３のコンピュータ３１４とデバイス２１０を可能にするホストトランシーバとの間に確立される。
【００４５】
第３のワイヤレスコンピュータ３１４が、別のワイヤレスコンピュータ３００、３０４の範囲内にある場合には、ワイヤレスコンピュータ３００、３０４上で動作しているローパワートランシーバは、ローパワー通信チャネルを介して第３のワイヤレスコンピュータ３１４とのコンタクトを確立する。具体的には、ワイヤレスコンピュータ３００、３０４のローパワートランシーバ３０２、３０６は、アクセスポイント２１０への再送信のために、第３のワイヤレスコンピュータ３１４のローパワートランシーバ３１６にメッセージを送信する。次に、第３のワイヤレスコンピュータ３１４のローパワートランシーバ３１６は、この要求を受け入れるかどうかの判断をする。要求が受け入れられると、第３のワイヤレスコンピュータ３１４と他のデバイス３００、３０４との間に、制御チャネルが確立される。範囲外のワイヤレスコンピュータ３００、３０４に関連するローパワートランシーバ３０２、３０６は、ローパワーチャネルを介して第３のワイヤレスコンピュータ３１４に登録メッセージを送信する。次に、このメッセージは、第３のワイヤレスコンピュータ３１４によって、アクセスポイント２１０で動作しているホストトランシーバ３０８に、２つの間のローパワーチャネルを介して転送される。範囲外のワイヤレスコンピュータ３００、３０４のローパワートランシーバ３０２、３０６の登録が、サーバ３１０によって登録されると、範囲外のワイヤレスコンピュータ３００、３０４を、ネットワーク３１２を介して他のデバイスとの通信に使うことができる。
【００４６】
範囲外のワイヤレスコンピュータ３００、３０４が登録されると、上述したように、いずれか一方が、アクセスポイント２１０またはホストコンピュータで、ホストトランシーバ３０８に第３のワイヤレスネットワークデバイス３１４を通じて、帯域幅要求などの制御情報を送信することができる。制御情報を受信すると、アクセスポイント２１０は、同じハイパワーチャネルの使用を求める複数のワイヤレスネットワークデバイスのチャネルアクセスをスケジュールするために、スケジューリングアルゴリズムをすべての要求情報に適用する。次に、アクセスポイント２１０は、ローパワーチャネルを介して第３のワイヤレスネットワークデバイス３１４にホストトランシーバ３０８を通じてスケジューリング情報を送信する。スケジューリング情報が、第３のワイヤレスネットワークデバイス３１４に到達すると、それは、適切な範囲外のワイヤレスネットワークデバイスに転送される。例えば、スケジューリング情報が、「起動」信号形式の場合には、データを受信または送信するためにパワーアップされるワイヤレスデバイス、すなわち、その時間にそのチャネルへのアクセスを有するデバイスに送信されるだけである。スケジューリング情報が、複数のワイヤレスアクセスデバイスのチャネルアクセスのスケジュール形式の場合には、スケジューリング情報を、第３のワイヤレスデバイスによって必要とされる、範囲外のデバイスのいずれかまたはすべてに送信することができる。
【００４７】
本明細書では、２つのワイヤレスコンピュータのみ例示しているが、３以上のデバイスの環境で、しばしば上述したプロセスを実行することが、当業者なら理解されるであろう。当業者なら理解されるように、いくつかのワイヤレスコンピュータが、互いに適切なローパワー無線範囲内にある場合には、常に、無制限の数のこのようなデバイスが、マルチホップ通信を理想的に使うことができる。このことは、特に、ポケットＰＣなどのモバイルワイヤレスコンピュータの場合に有利であり、デバイスユーザが、ある場所から別の場所にローミングする時は、アクセスポイント２１０などの、ホストを可能にするホストトランシーバへの直接接続が、制限されることがある。記述した例では、２つのローパワージャンプを使用して、範囲外のデバイスに到達するが、どのような数のこのようなジャンプでも、無制限に利用できることに留意されたい。さらに、１または複数の範囲外のデバイスが、マルチホップ接続を使用する必要があり、１または複数の別のデバイスは、直接の範囲内、または少なくともより少ないホップしか必要としないことが想定される。
【００４８】
本発明の原理が適用できる、多くの可能な実施形態から、描かれた図面について本明細書に記述した実施形態は、単に例示目的であり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。例えば、ソフトウェアにおいて示した例示の実施形態の要素は、ハードウェアにおいても実施することができ、またその反対も可能であり、あるいは、例示の実施形態を、本発明の趣旨を逸脱することなく、配置において、詳細に修正できることが、当業者なら理解されるであろう。従って、本明細書に記述した本発明は、上記の請求項およびその均等物の範囲内に入ることのできる実施形態のすべてを想定するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を実施することができる例示のコンピュータネットワークを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を実施することができる例示のコンピュータのアーキテクチャを示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態において、ローパワー制御チャネルを維持するために、コンピュータによって操作されるトランシーバ構成要素のアーキテクチャを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる、ローパワー制御チャネルを通して最適なチャネルスケジューリングのための、例示の操作環境を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる、ローパワー制御チャネルを介してワイヤレスコンピュータと通信するためのホストトランシーバのオペレーションを示す流れ図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる、ホストトランシーバが、ホストコンピュータに論理的に接続され、チャネルスケジューリングを最適化するための操作環境を示す概略図である。
【図７】２チャネルシステムにおける双方向通信を示すチャネル図である。
【図８】チャネルの空きを得ようと争う複数のワイヤレスネットワークデバイスが、ワイヤレスアクセスポイントの範囲外である、ネットワーク化された環境を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる、チャネルの空きを得ようと争う複数のワイヤレスデバイスの１または複数が、範囲外であるときの、チャネルスケジューリングを最適化するための、マルチホップネットワーク操作環境を示す概略図である。
【符号の説明】
２０  コンピュータ、コンピュータ
３０、３１２  ネットワーク
４１  通信接続
４２  処理ユニット
４４  メモリ
５０  ポータブル電源
１００，１０２  ローパワートランシーバ
２００  サーバ
２０１  プレゼンスサーバ
２０２  コンピュータネットワーク
２０３  ブリックサーバ
２０４  第１のクライアントデバイス
２０６  ホストコンピュータ
２０８  ワイヤレス接続
２１０  アクセスポイント
２１２  ホストトランシーバ
２２０、２２２  ワイヤレスコンピュータ
【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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【図８】
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【図９】
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