説明

予約ベースのMACプロトコル

【課題】アド・ホック・マルチホップ・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする。
【解決手段】ソースから宛先への経路に沿ってスケジュールされたリソースを有する予約ベースの媒体アクセス制御(MAC)プロトコルが含まれる。新たな通信を許可するために、マルチホップ経路に沿って十分なリソースが存在するのであれば、ホップ毎のベースで許可制御が行われ、分散方式で、決定がなされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下の説明は、一般に、無線通信に関し、さらに詳しくは、超広帯域無線通信ネットワークおよびアド・ホック無線通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【0002】
無線ネットワーキング・システムは、世界中の多くの人々が通信する普及手段になった。無線通信デバイスは、カスタマ・ニーズを満足するためにより小型かつ強力になり、向上された可搬性および利便性を含んでいる。ユーザは、例えば、セルラ電話、携帯情報端末等のような無線通信デバイスのための多くの用途を発見した。そして、そのようなユーザは、信頼できるサービスと拡大された有効範囲領域とを要求している。
【0003】
無線通信ネットワークは一般に、ユーザがどこに(建物の内部または外部に)位置しているか、および、ユーザが静止しているか移動しているか(例えば、車の中や歩行中)に関わらず、情報を通信するために利用される。一般に、無線通信ネットワークは、基地局またはアクセス・ポイントと通信するモバイル・デバイスを介して確立される。アクセス・ポイントは、地理的地域すなわちセルをカバーする。そして、モバイル・デバイスは、操作されている間、これら地理的なセル中に、およびセル外に移動しうる。途切れのない通信を達成するために、モバイル・デバイスは、モバイル・デバイスが入ったセルのリソースが割り当てられ、モバイル・デバイスが出たセルのリソースが解除される。
【0004】
ネットワークは、アクセス・ポイントを利用せずに、単独でピア・ツー・ピア通信を利用して構築されることができる。更なる実施形態では、ネットワークは、アクセス・ポイント(インフラストラクチャ・モード)およびピア・ツー・ピア通信の両方を含むことができる。インフラストラクチャのこれらのタイプは、アド・ホック・ネットワークあるいは独立基本サービス・セット(IBSS)と呼ばれる。アド・ホック・ネットワークは自己形成することができる。それによって、モバイル・デバイス(あるいはアクセス・ポイント)が他のモバイル・デバイスから通信を受信すると、他のモバイル・デバイスがこのネットワークに加えられる。モバイル・デバイスがその領域を出ると、モバイル・デバイスは、そのネットワークから動的に除外される。したがって、ネットワークのトポグラフィは、絶えず変わりうる。マルチホップ・トポロジでは、送信者から受信者へと直接的ではなく、多くのホップまたはセグメントを介して送信が転送される。
【0005】
例えば超広帯域(UWB)アド・ホック・ネットワークのようなネットワークにおける無線通信の効率および性能に、様々な要因が影響を与えうる。例えば、有効範囲領域で生じる多くのトラフィックまたはデータ通信は、データ送信時間を減らし、干渉を引き起こす。したがって、通信のサービス品質(QoS)は、ネットワークにおいて実質的に同時に生じる他の通信によって影響を受ける。例えば、無線LANで用いられるCarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)(IEEE 802.11)のような除外ベース(exclusion-based)のスキームでは、データ・スループットおよび同時送信の数は、ネットワーク内に干渉がある場合には、低減されうる。
【0006】
他の欠点同様、上述した欠点を克服するために必要なものは、ネットワーク内の他の通信によって引き起こされる干渉を低減しながら、アド・ホック・ネットワークにおけるQoS通信を確立するための技術である。それは、極めて多くの同時データ伝送のスケジューリングを可能にし、ネットワークのデータ・スループットを増加させる。
【発明の概要】
【0007】
下記は、開示された実施形態の幾つかの局面の基本的な理解を提供するために、単純化された概要を示す。この概要は広範囲な概観ではなく、主要な要素または決定的な要素を特定するものでも、そのような実施形態の範囲を線引きすることも意図されていない。その唯一の目的は、後に示されるより詳細な記述に対する前置きとして、示される実施形態の幾つかの局面を、簡略化した形式で示すことである。
【0008】
1または複数の実施形態およびそれに対応する開示に従って、予約ベースの媒体アクセス制御(MAC)プロトコルが、ソースから宛先への経路に沿ってスケジュールされたリソースを持つUWBアド・ホック・ネットワークと関連して様々な局面が記述される。
【0009】
幾つかの実施形態によれば、アド・ホック・ネットワークにおいてサービス品質(QoS)通信を確立する方法がある。この方法は、宛先デバイスへの経路を突き止めることと、この経路に沿って特定される少なくとも第1の中間デバイスへと予約要求(RTR:Request-to-Reserve)制御パケットを送ることとを含む。RTRパケットに応答して、この少なくとも第1の中間デバイスから、第1の予約確認(RC)パケットが受信される。この第1のRCパケットは、スケジュールを含んでいる。この第1のRCパケットに応答して、この少なくとも第1の中間デバイスへと第2のRCパケットが送信される。
【0010】
幾つかの実施形態に従って、アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立する装置がある。この装置は、宛先デバイスへの経路に含まれている第1のデバイスへとRTR制御パケットを送る送信機を含む。この装置はまた、RTR制御パケットに応答して第1のRCパケットを受信する受信機を含む。この送信機は、第1のRCパケットに応答して、第1のデバイスへと、第2のRCパケットを送る。
【0011】
幾つかの実施形態によれば、アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立する装置がある。この装置は、宛先デバイスへの経路を決定する手段と、予約テーブルを備えるRTRパケットを第1のデバイスへ伝送する手段とを含む。さらにこの装置には、伝送されたRTR制御パケットに応答して、スケジュールを備えたRCパケットを受信する手段と、RCパケットを受信することに応答して、返信RCパケットを送る手段とが含まれる。この返答RCパケットは、スケジュールを確認する。
【0012】
幾つかの実施形態によれば、アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立する方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体がある。この方法は、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信経路を決定することと、この通信経路に沿って位置している第1のデバイスへと、RTRパケットを送信することとを含む。このRTRパケットが送信されたことに応答して、この第1のデバイスから、第1のRCパケットが受信され、第2のRCパケットが、第1のデバイスへ送信され、第1のRCパケットで情報が受信されたことが確認される。
【0013】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立するプロセッサがある。このプロセッサは、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信経路を決定し、この通信経路に位置する第1のデバイスへとRTRパケットを伝送するように構成される。このRTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含む。このプロセッサはさらに、RTRパケットに応答してRCパケットを受信し、受信したRCパケットにおけるスケジュールを確認する返信RCパケットを送るように構成される。このRCパケットは、ソース・デバイスのためのスケジュールを含んでいる。
【0014】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法がある。この方法は、少なくとも第1の無線デバイスからRTR制御パケットを受信することと、少なくとも第1の無線デバイスから宛先デバイスへのスケジュールを決定することとを含む。少なくとも第1の無線デバイスと宛先デバイスとの間の通信のための最も早いスケジュールが、許可制御ポリシーに基づいて選択され、RTRパケットが宛先デバイスへ送られる。このRTRパケットに応答して、宛先デバイスからRCパケットが受信され、このRCパケットは、少なくとも第1の無線デバイスへと送信される。このRCパケットは、通信スケジュールを含んでいる。
【0015】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジュールする装置がある。この装置は、少なくとも第1のノードから、RTR制御パケットを受信する受信機と、利用可能なスケジュールを分析し、許可制御ポリシーに基づいて、ソース・ノードと宛先ノードとの間の通信のための最も早いスケジュールを選択するスケジューラとを含む。さらにまた、宛先ノードへRTRパケットを送信する送信機が含まれる。RTRパケットは、最も早い通信スケジュールを含んでいる。
【0016】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置がある。この装置は、ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路を含むRTR制御パケットを受信する手段と、この経路のために利用可能なスケジュールを分析する手段とを含む。さらにまたこの装置には、最も早いスケジュールを選択する手段と、RTRパケットを宛先デバイスへ伝送する手段とが含まれる。このRTRパケットは、最も早いスケジュールを含んでいる。
【0017】
幾つかの実施形態によれば、超広帯域アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体がある。この方法は、ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路を含むRTR制御パケットを受信することと、この経路のために利用可能なスケジュールを分析することとを含む。最も早いスケジュールが選択され、宛先デバイスへRTRパケットが伝送される。このRTRパケットは、最も早いスケジュールを含んでいる。
【0018】
幾つかの実施形態によれば、アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングするプロセッサがある。このプロセッサは、少なくとも第1の無線デバイスから、RTR制御パケットを受信し、許可制御ポリシーに基づいて、少なくとも第1の無線デバイスから宛先デバイスへのスケジュールを決定するように構成される。このプロセッサはさらに、少なくとも第1の無線デバイスと宛先デバイスとの間の通信のための最も早いスケジュールを選択するように構成される。宛先デバイスにはRTRパケットが送られ、このRTRパケットに応答して、宛先デバイスからのRCパケットが受信される。このプロセッサはさらに、少なくとも第1の無線デバイスへとRCパケットを送信するように構成される。このRCパケットは、通信スケジュールを含んでいる。
【0019】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック通信をスケジューリングする方法がある。この方法は、少なくとも第1のデバイスからRTRパケットを受信することと、許可制御ポリシーを利用する通信スケジュールに部分的に基づいて、実現可能なスケジュールを決定することとを含む。RTRパケットは、通信スケジュールを含んでいる。この実現可能なスケジュールを含むRCパケットは、少なくとも第1のデバイスへ送信される。
【0020】
幾つかの実施形態にしたがって、超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングする装置がある。この装置は、少なくとも第1のデバイスからRTRパケットを受信する受信機と、RTRパケットに含まれる情報に部分的に基づいてスケジュールを決定するスケジューラとを含む。さらに、この装置には、RTRパケットを受信することに応答してRCパケットを送信する送信機が含まれている。このRCパケットは、スケジュールのうちの1つ、またはスケジュールが実現不可能であることを含んでいる。
【0021】
幾つかの実施形態によれば、超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングする装置がある。この装置は、RTRパケットを受信する手段と、スケジュールされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定する手段とを含む。さらに、この装置には、RTRパケットを受信することに応答して、スケジュールを含むRCパケットを送る手段が含まれる。
【0022】
幾つかの実施形態によれば、アド・ホック通信をスケジューリングする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体がある。この方法は、少なくとも第1のデバイスからRTRパケットを受信することと、RTRパケットに含まれる情報に部分的に基づいてスケジュールを決定することとを含む。RTRパケットを受信することに応答して、スケジュールのうちの1つ、このスケジュールが実現不可能であることを含むRCパケットが送信される。
【0023】
幾つかの実施形態にしたがって、アド・ホック通信をスケジューリングするためのプロセッサがある。このプロセッサは、RTRパケットを受信し、スケジューリングされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定するように構成される。このプロセッサはさらに、RTRパケットを受信することに応答して、スケジュールを含むRCパケットを送るように構成される。
【0024】
幾つかの実施形態にしたがって、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法がある。この方法は、近隣デバイス間で通信されるRCパケットを探索することと、RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新することとを含む。この方法はさらに、ソース・デバイスからのRTRパケットを、第1の中間デバイスにおいて受信することを含む。このRTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含んでいる。この更新された予約テーブルと、ソース・デバイス予約テーブルとが分析され、分析された予約テーブルに部分的に基づいて、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールが決定される。
【0025】
幾つかの実施形態にしたがって、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置がある。この装置は、アクティブな近隣ノード間で生じている通信を監視するオブサーバと、監視された通信に含まれる情報を用いて、リソース予約テーブルを更新するコンフィギャラとを含む。さらにこの装置には、ソース・デバイスからRTRパケットを受信する受信機が含まれている。このRTRパケットは、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路を含んでいる。ソース・デバイスから宛先デバイスまでの経路に沿った通信をスケジューリングするスケジューラも含まれている。
【0026】
幾つかの実施形態によれば、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置がある。この装置は、近隣デバイス間で通信されるRCパケットを探索する手段と、RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新する手段とを含む。さらにはソース・デバイスからのRTRパケットを、第1の中間デバイスにおいて受信する手段と、更新された予約テーブルと、ソース・デバイス予約テーブルとを分析する手段とが含まれる。RTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含んでいる。この装置には、分析された予約テーブルに部分的に基づいて、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールを決定する手段も含まれる。
【0027】
幾つかの実施形態にしたがって、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体がある。この方法は、アクティブな近隣ノード間で生じる通信を監視することと、監視された通信に含まれる情報を用いて、リソース予約テーブルを更新することとを含む。ソース・デバイスからは、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路を含むRTRパケットが受信される。通信は、ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路に沿ってスケジューリングされる。
【0028】
幾つかの実施形態にしたがって、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングするプロセッサがある。このプロセッサは、近隣デバイス間で通信されているRCパケットを探索し、RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新するように構成される。このプロセッサはさらに、ソース・デバイスからのRTRパケットを第1の中間デバイスにおいて受信し、更新された予約テーブルと、ソース・デバイス予約テーブルとを分析し、分析された予約テーブルに部分的に基づいて、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールを決定するように構成される。このRTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含んでいる。
【0029】
上述した目的および関連する目的を達成するために、1または複数の実施形態は、以下に完全に記載され、特許請求の範囲で述べられている特徴を備える。以下の記載および添付図面は、ある例示的な局面を詳細に述べており、実施形態の原理が適用される様々な方式のうちのごく少数を示しているにすぎない。その他の利点および斬新な特徴が、これら図面と連携して考慮された場合に以下の詳細説明から明らかになるだろう。そして、開示された実施形態は、そのような全ての局面およびそれらの等化物を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、マルチホップ・アド・ホック無線ネットワークにおいて通信をルーティングすることを例示する。
【図2】図2は、UWBアド・ホック無線ネットワーク内でスケジューリングすることを例示する。
【図3】図3は、UWB環境における予約ベースのMACプロトコルのための典型的なスケジュールを例示する。
【図4】図4は、開示された実施形態にしたがった無線デバイスを例示する。
【図5】図5は、開示された実施形態にしたがった予約更新タイムラインを例示する。
【図6】図6は、UWBアド・ホック・ネットワークにおけるQoS音声コールの確立のための方法論を例示する。
【図7】図7は、超広帯域アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングするための方法論を例示する。
【図8】図8は、超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングするための方法論を例示する。
【図9】図9は、近隣デバイス間で交換された情報に部分的に基づいて通信をスケジューリングする方法論を例示する。
【図10】図10は、UWBアド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立するためのシステムを例示する。
【図11】図11は、超広帯域アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングするためのシステムを例示する。
【図12】図12は、超広帯域アド・ホック通信スケジューリングのためのシステムを例示する。
【図13】図13は、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングするためのシステムを例示する。
【図14】図14は、端末の可能な構成概念を示すブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0031】
様々な実施形態が、図面を参照して記載される。以下の説明では、説明の目的で、1または複数の局面の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、そのような実施形態は、これら具体的詳細なしで実現されうることが明白である。他の事例では、周知の構成およびデバイスが、これらの実施形態の記載を容易にするために、ブロック図形式で示される。
【0032】
本願で用いられるように、用語「構成要素」、「モジュール」、「システム」等は、ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、実行中のソフトウェアのうちの何れかであるコンピュータ関連エンティティを称することが意図される。例えば、構成要素は、限定される訳ではないが、プロセッサ上で実行しているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行形式、実行スレッド、プログラム、および/または、コンピュータでありうる。実例として、計算デバイス上で動作するアプリケーションと、計算デバイスとの両方が、構成要素になりえる。1または複数の構成要素は、プロセスおよび/または実行スレッド内に存在することができ、構成要素は、1つのコンピュータ上に局在化されるか、および/または、2またはそれ以上のコンピュータに分散されうる。さらに、これらの構成要素は、様々なデータ構造を格納して有している様々なコンピュータ読取可能媒体から実行されうる。これらの構成要素は、(例えば、ローカル・システムや分散システムと相互作用する1つの構成要素からのデータ、および/または、例えば信号を介して他のシステムと通信するインターネットのようなネットワークを介したデータのような)1または複数のデータ・パケットを有する信号にしたがって、ローカル処理および/または遠隔処理によって通信することができる。
【0033】
さらに、本明細書では、様々な実施形態がユーザ・デバイスに関して記載される。ユーザ・デバイスはまた、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイル・デバイス、遠隔局、アクセス・ポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ハンドセット、ホスト、ユーザ端末、端末、ユーザ・エージェント、無線端末、無線デバイス、またはユーザ機器と称されうる。ユーザ・デバイスは、セルラ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、無線ローカル・ループ(WLL)局、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)、無線接続機能を有するハンドヘルド・デバイス、または、無線モデムに接続されたその他の処理デバイスでありうる。
【0034】
さらに、本明細書に記載の様々な局面または特徴は、標準的なプログラミング技術および/またはエンジニアリング技術を用いた方法、装置、または製造物品として実現されうる。本明細書で使用される用語である「製造物品」は、任意のコンピュータ読取可能デバイス、キャリア、または媒体からアクセスすることが可能なコンピュータ・プログラムを含むことが意図されている。例えば、コンピュータ読取可能媒体は、限定される訳ではないが、磁気記憶装置(例えば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストライプ等)、光ディスク(例えばコンパクト・ディスク(CD)、DVD等)、スマート・カード、およびフラッシュ・メモリ・デバイス(例えば、カード、スティック、キー・ドライブ等)を含むことができる。
【0035】
様々な実施形態が、多くのデバイス、構成要素、モジュール等を含みうるシステムの観点から示されるだろう。様々なシステムが、追加のデバイス、構成要素、モジュール等を含み、および/または、図面と関連して説明されたデバイス、構成要素、モジュール等のうちの全てを必ずしも含む訳ではないことが理解され認識されるべきである。これらのアプローチの組み合わせも使用されうる。
【0036】
図示するように、図1は、マルチホップ・アド・ホック無線ネットワーク100において通信をルーティングすることを例示する。例示目的であって、限定するのではなく、以下は、無線マルチホップ・アド・ホック・システムにおける通信のルーティングを説明する。システム100は、無線通信している任意の数のモバイル・デバイスまたはノードを含むことができ、うち6個が例示されている。モバイル・デバイスは、例えば、セルラ電話、スマート電話、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算デバイス、衛星ラジオ、全地球測位システム、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)、および/または、無線ネットワーク100を介して通信するためのその他適切なデバイスでありうる。無線ネットワーク100はまた、1または複数の基地局またはアクセス・ポイント(図示せず)を含むことができる。
【0037】
送信者すなわちソース・ノード102は、受信者すなわち宛先ノード104と通信することを望んでいる。送信ノード102と受信ノード104との間のパケット転送を可能にするために、1または複数の中間ノード106,108、110、および/または112を利用することができる。任意のノード102−112が送信ノード、受信ノード、および/または中間ノードになりえることが理解されるべきである。
【0038】
送信ノード102と受信ノード104との間のパケット転送は、様々な経路をとりうる。例えば、パケットは、送信ノード102から中間ノード108、112へと転送され、最終的に、その宛先である受信ノード104に到着する。しかしながら、例えばノード102からノード106、ノード110、ノード112、そして最終的にノード104へ行くようなその他の経路も可能である。パケットは、その目的地に到達するために多くの異なるルートまたは経路をとることができ、そのようなルートの全てを説明することは不可能であることが理解されるべきである。
【0039】
ノード102−112は、モバイル・デバイスでありえるので、システム100に入ることも、システム100から出ることもできる。ノードが移動し、他のノードと通信することができない場合、異なる経路および通信スケジュールがネゴシエートされうる。ノードは、システム100に入り、新たに追加されたノードを含む経路および通信スケジュールが、生成またはネゴシエートされうる。
【0040】
したがって、アド・ホック・ネットワークは本質的に動的であって、(新たなセッションによって)新たなリンクが形成される一方、他のリンクがネットワークから離脱しうる。リンクのこの動的な性質はまた、信号成分のうちの1つまたは全てにおける信号強度の低減またはフェージングのようなチャネル特性によって生じる。この動的な性質は、リソース割り当てを選択する。例えば、グローバル・リソース・アロケーション(GRA)スキームでは、新たなリンクが生成または終了する毎に、全て(出てゆくものを含む)のリンクのリソースがネゴシエートされる。インクリメント・リソース・アロケーション(IRA)スキームでは、セッションの開始時に一度、リソースが割り当てられる。したがって、IRAスキームでは、ネットワークは、既存のリンクに割り当てられたリソースを維持しながら、リソースを新たなリンクに割り当てる。
【0041】
システム100は、通信がデータ・レートおよび遅れ、またはサービス品質(QoS)要件を満足しているか否かを確認するように構成されうるMACプロトコルを利用することができる。UWB物理レイヤに基づいて、MACは、限定的に制限すると、CDMAベースのMACでありうる。さらに、システム100は、動的なアド・ホック性質を持っているので、既存のリンクを保護しながら、新たなリンクへリソースを割り当てるインクリメントおよび分散スキームにしたがうべきである。
【0042】
本明細書で開示された様々な実施形態は、双方向リンクを有する音声トラフィックに関連することができる。したがって、スケジューリングされるデータは、固定ビット・レートを持つことができる。例えば、おのおののリンクは、9.6Kbps(Rvoice)で送信されうる。ソースから受信側へと発生する遅延(口/耳遅延としても知られている)が、制御されるべきである。この遅延は、許容できる音声品質のために150ミリ秒から200ミリ秒にわたることができる。音声通信は、計算に係る(例えば、符合化、復号)遅延およびバッファリング遅延に加えて、多くのホップを介した送信遅延をもたらす。したがって、ホップ毎の遅延TREPは、例えば20ミリ秒のように、便利な値に制限されるべきである。さらに、データ・レートRvoiceと、約150ミリ秒でありうる遅延からなるQoSパラメータを維持しながら、ソースから宛先へとリソースがスケジュールされねばならない。様々な実施形態は、音声トラフィックに関して記載されているが、その他の様々な通信(例えば、データ、ビデオ、音楽等)にも適用可能であることが理解されるべきである。
【0043】
システム100によって利用されるMACプロトコルは、予約ベースのMACであり、リソースが、ソースから宛先へと全体経路に沿ってスケジュールされている。すなわち、予約は、リンクの何れかが許可される前に、経路内の全てのリンクに沿って生じる。これは、QoSが保証されない場合、音声コールを確立できないという結果になりうる。予約されたリソースは、反復期間TREPを持つ(可変サイズまたは可変長の)時間スロットのものである。許可制御と組み合わされたこの反復期間は、通信のためのQoSを満足することを支援する。システム100は、干渉マージン(M)の概念とCDMAとを利用して、同時送信を許可する(例えば、除外ではなくスケジューリングする)こと等によって、UWB物理レイヤの拡散スペクトル特性を導入する。ハイブリッドARQの時間スロット復元技術はまた、リソース利用を向上するためにも用いられうる。
【0044】
それぞれのノードは、その近辺にあるノードに関する情報を、例えばリソース予約テーブル(RT)内に保持する。そのようなテーブルは、IEEE 802.11スキームで使用されるネットワーク・アロケーション・ベクトル(NAV)の拡張版でありうる。リソース予約テーブルは、対象ノードの近傍内の他のアクティブ・ノード(例えば、受信および送信を行っているか、何れかの機能を実行するようにスケジュールされたノード)に関する情報を用いて、対象ノードを符合化することができる。近傍にある全てのアクティブ・ノードについて、リソース予約テーブルは、各アクティブ・ノードのスケジュール(例えば、送信の時間スロット)、干渉マージン、送信電力、および、ノード間の経路喪失を含むことができる。
【0045】
(例えば、予約要求(RTR:Request To Reserve)パケットや、予約確認(RC:Reservation Confirm)パケット交換による)リソース予約要求は、アド・ホック・ネットワークをもたらす非効率を緩和するために複数の対策を講じる通知された制御メカニズムの利用をもたらす。そのような対策は、共通予約チャネル(例えば、予約パケットのために利用されている共通PNコード)を聞くことを含む。これによって、ノードは、その近傍に関する情報を取得できるようになる。その近傍に関して得られた知識を用いて、ノードは、パケットが、スケジュールされた送信と干渉しないように予約パケットを送信することができる。
【0046】
別の対策は、適切な範囲を得るために、予約パケット(RTR/RC)をレートRRCで送ることを含むことができる。この範囲は、干渉範囲(IR)または干渉近傍と考えることができる。この範囲内のリンクは、他の通信と干渉する場合、個別のリソースを割り当てられうる。予約チャネルのために異なるレートを用いることによって、隠れ端末問題(hidden terminal problems)を緩和することができる。なぜなら、干渉範囲は、送信範囲とは異なるからである。その後、スケジュールを決定するために、許可制御ポリシーを用いることができる。決定されたスケジュール、または、リンクを実行できないことが、RCパケットによって送信ノードへと伝送される。
【0047】
選択された範囲であるレートRRCでRTR/RCパケットを送信することは、各ノードの広い近傍を提供し、各ノードが、(スケジュールされねばならない)潜在的に干渉しているリンクに関する情報を取得できるようにする。したがって、隠れ端末問題あるいは露出ノード問題は、存在しない。
【0048】
さらに、予約パケットの範囲が固定されているので、より短いリンクは、より大きな干渉半径/送信半径比を持つはずである。より短いリンクは、一般により強いリンクであり、より少ない干渉しか許容しないに違いない。したがって、RC/RTRパケットの範囲を、可能な限り大きな範囲に設定することによって、適応性のある特性をネットワークに与えることができ、より強いリンクは、より広い周辺領域に関する情報を持つので、低い干渉しかなく、より良好なスケジュールを選択できるに違いない。
【0049】
図2は、様々な実施形態にしたがったUWBアド・ホック無線ネットワーク200におけるスケジューリングを例示する。無線ネットワーク200は、ノードA202、ノードB204、ノードL206、ノードC208、ノードE210およびノードD212として表される複数のノードを含んでいる。特定のネットワークに依存して、これより多くまたはこれより少ないノードとなりうることが理解されるべきである。
【0050】
以下の例は、開示された実施形態を利用する典型的なネットワークを示す。ノードA202は、ノードB204とのセッションを始めることを望む。ノードA202は、ノードA202と、ノードB204との間の経路を探索または識別することによって始まる。この経路は、ノードA202と、ノードB204との間のセッションを確立するために十分なリソース(例えば、QoSルーティング・プロトコルをオーバレイすることによって提供される粗い推定値)を持つに違いない。これは、プロトコル・スタックのネットワーク・レイヤにおいて動作するサービス品質(QoS)ルーティング・プロトコルの一部でありうる。例示目的で、MACレイヤにおいて、そのような経路が発見されたと仮定される。この経路は、例えばA−L−Bと命名することができる。UWB環境における予約ベースのMACプロトコルのための典型的なスケジュール300が、図3に例示される。この典型的なスケジュール300は、長さが192ビットであり、153.6Kbps(例えば、2つのパケットまたは双方向リンクからなるセットのおのおのが2.5ミリ秒をとる)のレートで送られる音声パケットを利用して構築された。しかしながら、開示された実施形態で、その他の音声パケットの長さおよびレートが利用されうることが理解されるべきである。
【0051】
送信の構造は、ネットワークを介した別の双方向リンク(例えばA−L、L−A、E−C、C−Eなど)に割り当てられた適切な持続期間からなる時間スロット(302、304において代表的に示す)からなる。おのおのの双方向リンクは、スケジュールされた持続時間の間送信し、TREP毎に送信を繰り返す。図示するように、おのおののリンクは自分自身の周期的な送信を有する。これは、ネットワーク内の1つおきのリンクの送信からディザ(dither)されうる。したがって、明確なフレーム構造はない。QoSを保証するのに役立つために、全てのリンクが、両方向において、(Rvoice*TREP)個のビットを送信すべき(例えば、合計して[2*Rvoice*TREP]個のビットを交換するべき)である。リンクROPの運用上のデータ・レートに基づいて、時間スロットは、持続時間(2*Rvoice*TREP/ROP)でありうる。明確なフレーム構造がないので、ネットワークを介して必要とされる精密に調節された同期は存在せず、アド・ホック・ネットワークの低オーバヘッド分布特性に一致する。
【0052】
経路A−L−Bを特定した後、ノードA202は、予約要求(RTR)制御パケット306を、共通のコードで、中間ノードL206へ送信する。RTRパケット306は、ノードA202のリソース予約テーブルを含まねばならない。最初に、ノードA202の予約テーブルは空であるので、ノードA202の観点から、送信A−Lについての制約はない。ノードC208は、RTRパケット308を聞き、解釈することができるが、RTRパケット306に関していかなる機能(例えば、テーブの解釈、更新など)も実行しない。
【0053】
予約テーブルは、おのおののノードにおいて保持されるべきである。テーブルは、IEEE 802.11スキームで利用された、ネットワーク・アロケーション・ベクトル(NAV)の拡張と考えることができる。予約テーブルは、ノードの近傍内にある他のアクティブ・ノード(例えば、それぞれの機能を実行するために受信し、送信し、あるいはスケジュールされたノード)に関する知識を用いて、適切なノードを符合化する。特定のノードの近傍内にあるすべてのアクティブ・ノードについて、予約テーブルは、アクティブ・ノード・スケジュール(例えば、送信の時間スロット)、干渉マージンM(j)、送信電力、アクティブ・ノードjからノードiへの経路喪失Giuを含む。したがって、予約テーブルiは、近傍内における全てのノードに含まれるローカル・スケジュールおよびトポロジ情報を示す。
【0054】
このパケットを受信するのと実質的に同時に、ノードL206は、その予約テーブルと、RTRパケット306に含まれるノードA202の予約テーブルとを調べる。ノードL206は、通信A−L 302のために実行可能なスケジュールの発見を試みる。実行可能にするために、許可制御ポリシーがアクセスされ、スケジュールの様々な条件(例えば、近隣のアクティブ・ノード、ネットワーク内のスケジュールされた他の送信、送信レートに関する情報)が確認される。最初の送信のために、ノードA202とノードL206の予約テーブルが空にされ、これによって、条件が満たされる。
【0055】
ノードL206は、通信A−Lのため(T1中)、最も早期のスケジュールを選択することができる。ノードL206は、その予約テーブルを更新し、更新された予約テーブルを含むRTRパケット308を、ノードB204に送る。RTRパケット308を受信するのと実質的に同時に、ノードB204は、ノードL206とノードB204の予約テーブルを調べ、実行可能なスケジュールの発見を試みる。もしもスケジュール304が発見されると、ノードB204は、予約確認(RC)パケット310をもって応答し、スケジュールL−B 304をアナウンスする。
【0056】
RCパケットは、近隣ノード(例えば、ノードE210、ノードC208等)によってパケットを聞くことを可能にする共通のコードを用いて送信されねばならない。RCパケットには、ノード受信の干渉マージンMが含まれうる。この干渉マージンによって、近傍内のノードは、そのようなノードが、同時通信をスケジュールできるかを判定することが可能となる。RCパケットはまた、ノードの電力および送信スケジュールを含むべきである。そのような情報によって、近傍にあるノードは、スケジュールされたセッションから、予期された干渉を判定できるようになる。
【0057】
RCパケット310を受信するのと実質的に同時に、ノードL206は、ノードA204にRCパケット312を送り、スケジュールL−B 304およびスケジュールA−L 302をアナウンスする。ノードA202は、RCパケット312を受信するのとほぼ同時に、RCパケット314をノードL206に送り、スケジュールA−L 302をアナウンスする。
【0058】
近傍におけるノード(例えば、この例ではノードC208、ノードE210、およびノードD212である近隣ノード)は、そのようにして、それぞれの予約テーブルを更新する。ノードA202とノードB204との間の実際のデータ送信は、時間T2において316および318に示すように、決定されたスケジュールにしたがって進む。
【0059】
例を続けると、ノードE210は、経路E−C−L−Dを介してノードD212とのセッションを開始したいと思っている。ノードE210は、ノードC208にRTRパケット320を送る。RTRパケット320は、ノードE210の予約テーブルを含まねばならない。通信A−L 316および通信L−B 318に気づいているノードC208は、ノードE210からの通信を同時にスケジューリングできるかを判定することができる。通信C−L 322の送信電力が、(例えば、ノードL206において)スケジューリングされた通信A−L 316を妨害するが、スケジューリングされた通信L−B 318を妨害しないと仮定する。したがって、ノードC208は、E−C 322をL−B 318と同時にスケジュールすることができ、この情報を、RTRパケット322で、ノードL206へ通信しなくてはならない。必要ならば、ノードCは、324に示すように、ノードL206がアイドルになるまで待機し、ノードL206が通信を受信する準備ができたときにRTRパケット322を送る。ノードL206は、通信C−L 326をスケジューリングし、ノードD212にRTRパケット328を送ることができる。ノードD212は、RCパケット330をもってRTRパケット328に応答し、スケジュールL−D 332をアナウンスする。例示するように、ノードL206は、RCパケットをもって応答するための十分な時間を持っていない。したがって、ノードL206は、次の期間T3まで、RCパケット334を送るのを待つ。その後、ノードC208が、RCパケット336を送る。RCパケットを受信すると、ノードE210は、RCパケット338を送る。このように、データは、スケジューリングされた経路E−C−L−Dに沿って送られる。
【0060】
対象デバイスの近傍または近辺にあるおのおののアクティブ・ノードについて、対象デバイスの予約テーブルの以下のエントリーが送られる。送信/受信フラグ、スケジュール、最大許容干渉、および送信電力。送信/受信フラグは、説明したリンクについて近隣ノードが送信機であるか受信機であるかを示すことができ、約1バイトの長さでありうる。スケジュールは、近隣ノードのアクティビティ(例えば、受信、送信)の持続時間および開始時間を含む。このスケジュールは、キャラクタを用いた約2バイトであることができ、時間スロットでありうる。近隣ノードが受信中、M(u)によって示される近隣ノードの最大許容干渉(M)は、約1バイトの長さでありうる。これは、近隣ノードが、例えば(近隣ノードによって通知された)対象デバイスのような干渉ノードから許容できる最大の追加干渉である。これらのエントリは、それぞれの予約制御パケット内の近隣ノードによって通知される情報を利用して、および、そのような制御パケットの信号強度を測定することによって計算されうる。スケジュールされた送信中、近隣ノードの送信電力は、およそ1バイトの長さでありうる。
【0061】
(約6バイトでありうる)近隣デバイスのアドレスと、(約6バイトの長さでありうる)宛先デバイスのアドレスとは、予約テーブル・エントリに含まれうるが、RTRパケットで送られる必要はないことに注目されるべきである。したがって、予約テーブル・エントリは、約5バイトのデータを含むことができる。
【0062】
RTRパケットは、予約テーブルを含んでいるので、RTRパケットは、可変長である。さらに、RTRパケットは、以下のフィールドを含むことができる。送信元アドレス(約6バイト)、受信アドレス(MacDes)(約6バイト)、パケット・タイプを含む約1バイト、およびエントリ数を含む約1バイトのフィールド。
【0063】
RTRパケットの推定サイズは、約7バイトかそれ以上になるが、プリアンブル、物理ヘッダ、および予約テーブルにおけるエントリ数は含んでいない。2つの送信について、その他2つのノードを聞いたり、あるいは観察するリンクの場合、予約テーブルに関して着目される推定値を利用することによって、おのおののRTRパケットは、合計34バイト(14+(4*5))のサイズを持つが、これはPHYヘッダ(24バイト)と、プリアンブル(10マイクロ)を含んでいない。これは、153.6Kbpsにおいて3.03ミリ秒、500Kbpsにおいて0.98ミリ秒のオーバヘッドを表しうる。したがって、送信機は、オーバヘッドを最小化するRTRパケットを送るための最良のレートを知っている。しかしながら、このレートは一般に、RTR受信が成功した後に決定されるので、RTRは、Rminで送られる。なぜなら、リンクは、少なくともこのレートをサポートしなくてはならないからである。
【0064】
RCパケットは、固定長であり、比較的小さいオーバヘッドしか有さない。例示目的のために、ノードB204がノードA202からRTRパケットを受信し、ノードB204が、RCパケットをもって応答することを望んでいると仮定する。ノードB204は、約2バイトでありうる送信フィールドの開始および終了を含む様々なフィールドをRCパケットに含めるだろう。コールを識別するソース・アドレス・フィールドもまた含まれる。これは、約6バイトでありリンクの送信元を識別することができる送信元アドレスと同様に、約6バイトでありうる。RCパケットはまた、長さ約6バイトである宛先アドレス・フィールドを含む。RCパケットには、送信元および受信側における送信電力および干渉マージン(約4バイト)、パケット・タイプを含む(およそ)1バイトのフィールド、エントリ数を示す(およそ)1バイトが含まれる。RCパケットは、約26バイトであり、PHYヘッダ(24バイト)およびプリアンブル(10マイクロ)が含まれていないことが注目されるべきである。これは、153.6Kbpsにおいて2.5ミリ秒、500Kbpsにおいて0.77ミリ秒を表す。
【0065】
ノードは、同じ時間リファレンスを持つ必要がないことに注目されるべきである。例えば、ノードA202が、RTRパケットを含む予約テーブルを、ノードB204に送る場合、その予約テーブルに含まれる持続時間値は、ノードA202における第1のRTRビットの送信時間に関連している。伝播時間が無視できる(例えば、1ミリ秒未満)と仮定すると、この時間は、ノードB204における第1のビットの受信時間に実質的に近い。おのおののリンクは、自身の基準時間(例えば20ミリ秒)を持つべきである。ネットワークは、リンク近傍を通って接続されているので、クロック・ドリフトは、予約期間が更新されるごとに、数マイクロ秒超えるはずがない。
【0066】
図4は、開示された実施形態にしたがった無線デバイス400を例示する。無線デバイス400は、ソース・デバイス、宛先デバイス、あるいは、通信経路に沿った中間デバイスまたはノードでありうるが、1つの特定の機能に限定されないことが注目されるべきである。すなわち、この通信経路に沿って、無線デバイスは、実質的に同時に、複数の機能を実行することができる。
【0067】
無線デバイス400は、通信(例えば、音声、データ、テキスト、画像、ビデオ等)、RCパケット、およびRTRパケットを送信するように構成された送信機402と、受信するように構成された受信機404とを含む。そのような送信、受信、あるいは両方は、通信ネットワークにおいて生じるトラフィックに依存して、別々の時間、あるいは実質的に同時に起こりうる。
【0068】
オブザーバ406は、近隣デバイスのトラフィックを観察または監視するように構成されうる。例えば、近隣デバイスは、RCパケット、RTRパケット、またはこれら両方のパケットを、送信、受信、または送信と受信との両方を行うことができる。オブザーバ406は、オブサーバ406によって理解される共通のコードを用いて送信されるパケットおよびトラフィックを観察することができる。そのようなパケットは、近隣デバイス、近隣デバイス間の通信のスケジューリング、あるいは、ネットワーク内の通信をスケジュールするために無線デバイス400によって利用されうるその他の情報に関連する予約テーブルを含めることができる。
【0069】
無線デバイス400にはさらに、NAVの拡張版でありうるリソース予約テーブル408が含まれる。予約テーブル408は、アクティブ(例えば、受信中、送信中等)である近隣ノードに関連する情報を用いて、無線デバイス400を符合化することができる。そのような情報は、スケジュール(例えば、送信の時間スロット)、干渉マージンM(j)、送信電力、経路喪失、および、近隣ノードのスケジューリングおよびローカルなトポロジに関連する情報を予約テーブル400が持つことを可能にするその他の情報、を含むことができる。
【0070】
無線デバイス400に含まれるスケジューラ410は、受信したRTRパケットに含まれる情報に部分的に基づいてスケジューリングを決定するように構成されうる。そのような情報は、近隣デバイスのスケジューリングを含むことができる。スケジューラ410はさらに、利用可能なスケジュールを分析し、かつ、通信経路における対象リンクのための最も早い通信を選択するように構成されうる。許可制御ポリシー412は、選択されたスケジュールが、基準を満足しているか、あるいは実現可能であるかを判定するために構成されうる。リンクのスケジュールまたは実現不可能であることは、送信402を介して送信ノードへ通信されうる。メッセージまたはパケットが近隣デバイスへ送信される前に、情報をメッセージ、パケット、またはメッセージとパケットの両方に設定または追加することが可能なコンフィギュラ414が含まれうる。
【0071】
RTRパケットは、コール・セットアップ・パケットであると考えられ、正しく受信されねばならない。したがって、RTRの送信は、それがあたかもDATAパケットであるかのようにスケジュールされうる。これが可能でない場合、RTRは、たとえ進行中の通信(例えば、音声通信)に干渉を引き起こしても、送られうる。幾つかの実施形態では、送信前のレート情報の欠如、および、RTRパケットのサイズによって、高度なメカニズムが必要でありうる。幾つかの実施形態では、ノードは、経路における次のホップを予約するために、その受信機が自身のRTRパケットを送ることをパッシブに確認することができよう。しかしながら、RTRパケットが得る能力が確認されるべきである。
【0072】
RCは、小さなパケットであり、RC送信前に、リンクによってサポートされているレートが知られているので、高度なメカニズムによって取り扱うことができる。したがって、RCは、予約を確認した同じスロットで送信されうる。例えば、ノードBがノードAのRTRに対して、例えば0ミリ秒から5ミリ秒の間で、ノードAとノードBとの間のデータ送信を可能にする予約エントリを有するRCパケットをもって応答した場合、RCがこのスロットで送信されうる。RCサイズがDATAパケット・サイズ未満である場合、これは可能である。
【0073】
メモリ416は、無線デバイス400と動作可能に接続されうる。メモリ416は、無線デバイスのスケジュールと予約テーブル、近隣デバイスのスケジュールまたは複数の予約テーブル、あるいは、通信ネットワーク内のデバイスおよびトラフィックに関するその他の情報に関する情報を格納することができる。プロセッサ418は、通信をスケジューリングすることに関連する情報の分析を容易にするスケジューラ410(および/またはメモリ416)と動作可能に接続されうる。プロセッサ418は、受信機404またはスケジューラ410によって受信される情報の分析および/または生成に特化されたプロセッサ、無線デバイス400の1または複数の構成要素を制御するプロセッサ、および/または、受信機404によって受信された情報の分析および生成と、無線デバイス400の1または複数の構成要素の制御との両方を行うプロセッサでありうる。
【0074】
メモリ416は、ACK/NACKプロトコルにしたがってアクノレッジメントを生成することと、干渉を低減することと、通信をスケジュールすることと、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信を制御する動作を講じることとに関連するプロトコルを格納し、もって、無線デバイス400が、格納したプロトコルおよび/またはアルゴリズムを用いて、本明細書で記載したように、無線ネットワークにおける向上された通信を達成できるようにする。本明細書で記載したようなデータ格納(例えば、メモリ)構成要素は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリの何れであってもよいか、あるいは、揮発性メモリと不揮発性メモリとの両方を含むことができることが認識されるべきである。限定ではなく一例として、不揮発性メモリは、読取専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、EPROM(EPROM)、EEROM(EEPROM)、あるいはフラッシュ・メモリを含むことができる。揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)を含むことができる。それは、外部キャッシュ・メモリの役割をする。限定ではなく一例として、RAMは、シンクロナスRAM(DRAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、シンクロナスDRAM(SDRAM)、ダブル・データ・レートSDRAM(DDR SDRAM)、エンハンストSDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)、およびダイレクト・ラムバスRAM(DRRAM(登録商標))のような多くの形式で利用可能である。開示された実施形態のメモリ416は、限定されることなく、これらおよびその他の適切なタイプのメモリを含むことが意図される。
【0075】
無線デバイス400はさらに、適切な無線通信プロトコル(例えば、OFDM、OFDMA、CDMA、TDMA、GSM(登録商標)、HSDPA等)にしたがって信号を変調および/または符合化することができる。これら信号は、その後、宛先デバイスへ送信されうる。エンコーダは、アナログ波形をデジタル信号に変換する音声アナライザを利用するボイス・コーダ(ボコーダ)であるか、あるいは、別のタイプのエンコーダでありうる。
【0076】
無線デバイス400にはさらに、処理のために、受信した信号および/またはその中の信号を復号することができるデコーダ要素(図示せず)でありうる。データ・パケットの復号が成功すると、アクノレッジメント(ACK)要素(図示せず)が、データ・パケットの正しい復号を示すアクノレッジメントを生成することができる。これは、(送信機402によって)ソース・デバイスへ送られ、このデータが受信され復号されたので、再送信する必要がないことがソース・デバイスへ通知される。
【0077】
図5は、開示された実施形態に従った予約更新スケジュール500を例示する。予約セッションの経路は、モビリティ、チャネル挙動、ノード失敗等を含む様々な要因によるQoS違反を被る。したがって、効率的なリソース・リリース・メカニズムは、予約済みの既存の経路が使用されなくなった場合に、おのおののノードにおいて、予約されたリソースを解放することができる。さらに、端末または無線デバイスにおいて、もはや古くなった予約テーブルが、削除されるべきである。予約更新メカニズムが適用され、これによって、予約要求が、予め定めた間隔で、あるいは、要求があった場合に更新される。ノードが、予め定めた間隔後に、セッションのための新たな予約更新パケットを受信していなのであれば、その予約に対応する情報は、解放されたか、あるいは除去されたものと考えられる。
【0078】
おのおのの予約エントリは、有効性の持続時間を持っており、この持続時間が経過すると、予約テーブルから除去される。RC更新(RCアップデート)パケットは、例えば20ミリ秒またはその他の間隔であるNRC期間ごとに一度送られる。この間隔は、新たなリンクが、どれくらい頻繁にネットワークに入るかに依存しうる。早期の終了期間(例えば、データが正しく送信された後、スケジュールされた時間間隔における残り時間)は、RC更新のために利用することができる。そのようなやり方で、リンクが早期に終了すると、リソースが解放され、スケジュール・スロットとなる。これは、進行中の送信との干渉の発生を緩和する。
【0079】
RC更新期間NRCは、502に例示されている。これは、新たなRC504が利用可能になるのとほとんど同時に始まる予め定めた間隔でありうる。予め定めた間隔506(例えば、周期的なRC更新タイマ)が終了すると、ノードは、第1の利用可能なフリー・スロット510においてスケジュールされるべきRC更新508を送信する準備ができる。512に示すように、実質的に同時にタイマがリセットされる。
【0080】
リンクが早期に終了すると、送信機は、RC更新パケットを送信するための十分な時間があるかどうかを判定する。RC更新は、高レートで送られるので、時間は、利用可能でありうる。その後、現在の時間が、例えば20ミリ秒のように、RC更新タイマ有効期間の予め定めたマージン内である場合には、2次チェックが実行される。これが真である場合、RC更新が、早期終了時間で送られ、タイマがリセットされる。ランダムなディザが、更新期間に追加され、RC更新が少ない潜在的な干渉物がないことを緩和することができる。潜在的な干渉物は、例えば、RC更新が送られ、ランダムなディザが、そのような干渉物にRC更新を提供することを助ける場合にビジーである。
【0081】
RTRパケットと同様に、RCアップデート(RC更新)のオーバヘッドが計算されうる。RCアップデート(RC更新)の場合、RCアップデート(RC更新)パケットは、早期終了領域に適合され、小さくなくてはならない。RCアップデート(RC更新)は、エントリ毎に以下のフィールドを含まねばならない。約6バイトである宛先フィールド。RCアップデート(RC更新)は、ソースがノードであるリンクに関する情報を提供するので、ソース・アドレスは必要ではない。約2バイトである開始時間および終了時間が含まれねばならない。約2バイトである送信機電力および干渉マージンも提供されねばならない。
【0082】
各エントリについて以下の情報も含まれねばならない。約6バイトである送信元アドレス。約6バイトである受信側アドレス(MacDes)。パケット・タイプを含む約1バイトのフィールドと、エントリ数を含む約1バイトのフィールド。従って、4つのエントリを持つノードのRCアップデート(RC更新)サイズは、54バイト(14+(4*10))である。これは、PHYヘッダ(約24バイト)およびプリアンブル(約10マイクロ)を含んでいない。RCアップデート(RC更新)レートは、約1Mbpsであり、0.625ミリ秒のオーバヘッドを表すRRCであるように設定される。
【0083】
図示され記述された典型的なシステムを考慮すると、開示された主題にしたがって実施される方法は、図6乃至図9のフロー・チャートを参照してより良く理解されるだろう。説明を簡単にする目的のために、これら方法は、連続したブロックとして示され記述されているが、特許請求された主題は、これらブロックの数または順序によって制限されず、幾つかのブロックが、本明細書で示され説明されたものとは、異なる順序で、および/または、他のブロックと同時に生じうることが理解され認識されるべきである。さらに、後に示す方法を実施するために、例示された全てのブロックが必要とされる訳ではない。これらブロックに関連付けられた機能は、ソフトウェア、ハードウェア、これらの組み合わせ、あるいは、その他任意の適切な手段(例えば、デバイス、システム、プロセッサ、構成要素等)によって実施されうることが理解されるべきである。さらに、以下に示す開示および本明細書全体にわたって開示された方法は、そのような方法を様々なデバイスへ伝送および転送することを容易にするために、製造物品に格納されることが可能であることが認識されるべきである。当業者であれば、方法は、例えば状態図のような相互関連した状態やイベントのシリーズとしても表すことができることを理解し認識するだろう。
【0084】
図6は、UWBアド・ホック・ネットワークにおいてQoS音声コールを確立する方法600を例示する。方法600は、宛先デバイスへの経路が突き止められる602で始まる。この経路は、ソース・デバイス(例えば、無線端末)と、意図されている通信の受取人(例えば、無線端末または宛先デバイス)との間の通信経路である。選択された経路は、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間のセッションを確立するための十分なリソース(例えば、ルーティング・プロトコルによって発見された粗い推定値)を持っている。このデバイス間の経路は、共通ノードまたは中間デバイス(1または複数)を含むことができる。604では、予約要求(RTR:Request-to-Reserve)制御パケットが、中間デバイスへ送られる。RTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含むことができる。
【0085】
予約テーブルは最初は空である。したがって、ソース・デバイスの観点から、ソース・デバイスから中間デバイスへの送信について制約はない。
【0086】
606では、RTR制御パケットに対する応答が、中間デバイスから、予約確認(RC:reservation confirmation)パケットの形態で受信される。このRCパケットは、中間デバイスを介したスケジューリングを提供する。このRCパケットに応答して、608では、RCパケットが中間デバイスへ送られ、ソース・デバイスから中間デバイスへのスケジュールがアナウンスされる。そのようなRCパケットは、ソース・デバイスの干渉マージンMと、受信および/または送信スケジュールと、ソース・デバイスの電力とを含みうる。
【0087】
図7は、超広帯域アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法700を例示する。無線デバイスからのRTR制御パケットが、中間デバイスにおいて受信されると、702において、方法700が始まる。このパケットは、別のデバイス(例えば、宛先デバイス)との通信を望んでいる無線デバイス(例えば、ソース・デバイス)から受信され、この通信は、中間デバイスとの相互作用を通じて達成される。RTRパケットは、無線デバイスの予約テーブルを含んでいる。このテーブルは、最初は空であり、つまり、ヌル値しか持っていない。
【0088】
704では、RTRパケットが調べられ、無線デバイスと中間デバイスとの間のスケジュールが決定される。このスケジュールは、実現可能なスケジュールであり、例えば、ネットワークにおいて実質的に同時に引き起こる他の通信のようなある条件について、許可制御ポリシーが検証される。無線デバイスの予約テーブルと、中間デバイスの予約テーブルとはともに最初は空であるので、条件が満たされる。多くのスケジュールが発見される。そして、706では、無線デバイスと中間ノードとの間の通信のための最も早いスケジュールが選択される。最も早いスケジュールを選択するのと実質的に同時に、中間ノードは、その予約テーブルを更新し、708において、RTRパケットを宛先デバイスへ送る。
【0089】
710において、送られたRTRパケットに応答して、宛先デバイスからのRCパケットを受信すると、方法700は継続する。RCパケットは、中間デバイスと宛先デバイスとの間のスケジュールを、中間デバイスに通知する。RCパケットは、共通のコードを用いて送られる。近隣デバイスは、この共通のコードを用いて、パケットを聞いたり、解釈することが可能となる。712では、RCパケット(共通のコード)が、無線デバイスへ送られ、無線デバイスと中間デバイスとの間のスケジュールがアナウンスされる。
【0090】
図8は、超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングする方法800を例示する。方法800は、RTRパケットが宛先デバイスにおいて受信される802で始まる。RTRパケットは、ソース・デバイスからの通信が経路付けられる中間デバイスから受信されうる。RTRパケットは、ソース・デバイスと中間デバイスとの間の通信のための最も早いスケジュールを含む、中間デバイスのための予約テーブルを含んでいる。
【0091】
804に進み、RTRパケットが調べられ、中間デバイスの予約テーブルと、宛先デバイスの予約テーブルとが検査され、実現可能なスケジュールが決定される。806では、RTRパケットが受信されたことに応答して、予約確認(RC)パケットが中間デバイスへ送信される。このRCパケットは、中間デバイスと宛先デバイスとの間のスケジュールをアナウンスする。RCパケットは、RCパケットに含まれる情報を近隣デバイスが理解するために、共通のコードを用いて送られねばならない。
【0092】
図9は、近隣デバイス間で交換される情報に部分的に基づいて通信をスケジュールするための方法900を例示する。この方法900は、デバイスが、近隣デバイス間の通信を聞くこと902で始まる。そのような通信は、共通のコードを用いて送られたRCパケットを含むことができる。RCパケットは、例えば、ノード受信の干渉マージン、ノードの送信スケジュールおよび電力、あるいはそれら両方を含むことができる。通信を聞くデバイスは、通信を同時にスケジュールできるか、あるいは、干渉マージンに基づくことなくスケジュールできるかを判定することができる。デバイスは、送信スケジュールおよびノードの電力に基づいて、スケジュールされたセッションから、予期される干渉を決定することができる。904では、近隣デバイスのRCパケットに含まれる情報を含めるように、中間デバイスの予約テーブルが更新される。
【0093】
906では、1または複数の中間デバイスを介して宛先デバイスへと通信することを望むソース・デバイスから、RTRパケットが受信される。908では、RTRパケットに含まれる予約テーブルと、中間デバイスの更新された予約テーブルとが分析される。910では、そのような分析に部分的に基づいて、実現可能な条件を満足する通信スケジュールが決定される。これら実現可能な条件は、セッションをサポートするための十分な時間スロットがあるか、計算された新たなセッションによって引き起こされた干渉が、既にスケジュールされ進行しているセッションの全ての干渉マージンよりも小さいこと、スケジュールされたセッションが、既にスケジュールされ進行しているセッションからの干渉が存在していても良好に動作していること、および、少なくともRminである最小レートをサポートできることを含む。そのような通信スケジュールは、近隣デバイス間のスケジュールされた通信と、ソース・デバイスと中間デバイスとの間の送信電力が、近隣デバイス間の通信を妨害するかと、に部分的に基づきうる。912において、次のデバイス(例えば、中間デバイス、宛先デバイス)に、通信スケジュールが通知されうる。
【0094】
図10乃至図13を参照して、システムが、機能ブロックまたは論理モジュールとして例示される。これらの機能ブロックは、プロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ(例えば、ファームウェア)によって実現される機能を表す。システムは、アクセス・ポイント内、またはユーザ・デバイス内に存在することができる。
【0095】
図10は、アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立するシステム1000を例示する。システム1000は、宛先デバイスへの経路を決定するための論理モジュール1002を含む。この経路は、ソース・デバイスで始まり、宛先デバイスが受け取られるまで、この経路に沿ったマルチホップにしたがって進む。第1のデバイスにRTRパケットを伝送する論理モジュール1004も提供される。この第1のデバイスは、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路に沿って位置するデバイス(例えば、無線端末、ノード、基地局)でありうる。RTRパケットは、スケジュール情報と、アクティブな近隣ノードに関する情報とを含む予約テーブルを含みうる。
【0096】
システム1000はまた、RCパケットを受信するための論理モジュール1006を含む。このRCパケットは、RTR制御パケットの伝送に応答して受信され、通信スケジュール情報を含む。応答RCパケットを送るための論理モジュール1008が含まれる。そのような論理モジュール1008は、RTR制御パケットに応答して、受信されたスケジュールを確認するためにRCパケットを送信することができる。
【0097】
幾つかの実施形態にしたがって、近隣デバイス情報を含むリソース予約テーブルを保持したオプションの論理モジュール1010が含まれる。そのような論理モジュール1010は、更新された情報がアクティブな近隣デバイスから受信された場合、または、新たなスケジューリング情報が利用可能である場合、リソース予約テーブルを自動的に更新することができる。
【0098】
例えば、装置は、宛先デバイスへの経路を決定するための、論理モジュール1002でありうる手段と、RTRパケットを第1のデバイスへ伝送するための、論理モジュール1004でありうる手段とを含む。RTR制御パケットが伝送されることに応答して、スケジュールを備えたRCパケットを受信する、論理モジュール1006でありうる手段と、RCパケットを受信することに応答して、応答RCパケットを送信する、論理モジュール1008でありうる手段ともまた、装置に含まれうる。
【0099】
図11は、アド・ホック通信網ネットワークにおいて通信をスケジューリングするためのシステム1100を例示する。システム1100は、RTR制御パケットを受信する論理モジュール1102を含むことができる。RTR制御パケットは、ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路のための経路情報を含むことができる。論理モジュール1104は、経路のための利用可能なスケジュールを分析することができる。また、論理モジュール1106は、通信のために最も早いスケジュールを選択することができる。また、システム1100には、RTRパケットを宛先デバイスへ伝送するための論理モジュール1108が含まれている。RTRパケットは、最も早いスケジュールに関する情報を含んでなければならない。
【0100】
幾つかの実施形態に従って、システム1100はまた、経路に沿って位置している第1の中間デバイスのための第1の予約テーブルと、ソース・デバイスの第2の予約テーブルとに、RTRパケットを追加するための論理モジュール1110をも含む。幾つかの実施形態は、宛先デバイスから第1のRCパケットを受信するための論理モジュール1112を含む。RCパケットは、通信スケジュールを含んでいる。また、第2のRCパケットをソース・デバイスへ送るための論理モジュール1114も含まれている。この第2のRCパケットは、通信スケジュールを含むことができる。
【0101】
例えば、アド・ホック通信ネットワークにおける通信をスケジュールする装置は、ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路を含むRTR制御パケットを受信するための、論理モジュール1102でありうる手段を含むことができる。さらには、経路のために利用可能なスケジュールを分析するための、論理モジュール1104でありうる手段を含むこともできる。最も早いスケジュールを選択するための、論理モジュール1106でありうる手段と、RTRパケットを宛先モジュールに伝送するための、論理モジュール1108でありうる手段ともまた、装置に含まれうる。
【0102】
図12は、アド・ホック通信をスケジューリングするためのシステム1200を例示する。システム1200は、RTRパケットを受信する論理モジュール1202と、ネットワーク内でスケジュールされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定するための論理モジュール1204とを含む。システム1200はまた、RTRパケットを受信することに応じて、RCパケットを送信するための論理モジュール1206を含むことができる。このRCパケットは、スケジュールを含むことができる。幾つかの実施形態によれば、システム1200は、このスケジュールを用いてルーティング・テーブルを更新するための論理モジュール1208を含むことができる。
【0103】
例えば、アド・ホック通信をスケジューリングする装置は、RTRパケットを受信するための、論理モジュール1202でありうる手段を含むことができる。装置はまた、スケジュールされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定するための、論理モジュール1204でありうる手段と、RTRパケットを受信することに応答して、RCパケットを送信するための、論理モジュール1206でありうる手段とを含むこともできる。
【0104】
図13は、マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングするシステム1300を例示する。システム1300は、近隣デバイス間の通信を聞くための論理モジュール1302を含むことができる。その通信は、共通のコード上で送られるRCパケットを含むことができる。さらに、通信に含まれる情報を用いてルーティング・テーブルを更新するための論理モジュール1304と、予約テーブルを含むRTRパケットを受信するための論理モジュール1306とも含まれる。さらに、ルーティング・テーブルを分析するための論理モジュール1308と、ルーティング・テーブルに部分的に基づいて通信スケジュールを決定するための論理モジュール1310ともまた含まれている。
【0105】
幾つかの実施形態にしたがって、システム1300はさらに、通信スケジュールを含むRTRパケットを送信するための論理モジュール1312と、RTRパケットが送信されたことに応答して、RCパケットを受信するための論理モジュール1314とを含む。さらにまた、更新されたRCパケットをソース・デバイスへ送信するための論理モジュール1316と、RCパケットが送信されたことに応答して、ソース・デバイスからRCパケットを受信するための論理モジュール1318ともまた含まれうる。
【0106】
例えば、装置は、近隣デバイス間で通信されるRCパケットを聞くための、論理モジュール1302でありうる手段と、RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新するための、論理モジュール1304でありうる手段とを含むことができる。第1の中間デバイスにおいて、ソース・デバイスからRTRパケットを受信するための、論理モジュール1306でありうる手段もまた含まれうる。このRTRパケットは、ソース・デバイスの予約テーブルを含んでいる。この装置はさらに、更新された予約テーブルと、ソース・デバイスの予約テーブルとを分析するための、論理モジュール1308でありうる手段と、分析された予約テーブルに部分的に基づいて、宛先デバイスとソース・デバイスとの間の通信スケジュールを決定するための、論理モジュール1310でありうる手段ともまた含みうる。
【0107】
図14に示すように、端末1400の可能な構成の概念ブロック図が例示されている。当業者によって認識されるように、端末1400の正確な構成は、具体的な用途および全体的な設計制約に依存して変わりうる。プロセッサ1402は、本明細書で開示されたシステムおよび方法を実現することができる。
【0108】
端末1400は、アンテナ1406に接続されたフロント・エンド・トランシーバ1404を用いて実装されうる。ベース・バンド・プロセッサ1408が、トランシーバ1404に接続されうる。ベース・バンド・プロセッサ1408は、ソフトウェア・ベースのアーキテクチャ、あるいはその他のタイプのアーキテクチャを用いて実現されうる。マイクロプロセッサは、制御および全体的なシステム管理機能を提供するソフトウェア・プログラムを実行させるためのプラットフォームとして利用されうる。デジタル信号プロセッサ(DSP)が、組込式の通信ソフトウェア・レイヤとともに実装されうる。このプロセッサは、アプリケーション特有のアルゴリズムを実行して、マイクロプロセッサ上の処理要求を低減することができる。DSPは、例えば、パイロット信号獲得、時間同期、周波数追跡、スペクトラム拡散処理、変調および復調機能、および順方向誤り訂正のような様々な信号処理機能を提供するために利用されうる。
【0109】
端末1400はまた、ベース・バンド・プロセッサ1408に接続された様々なユーザ・インタフェース1410を含むことも可能である。ユーザ・インタフェース1410は、キーパッド、マウス、タッチ・スクリーン、ディスプレイ、リンガ、バイブレータ、オーディオ・スピーカ、マイクロホン、カメラおよび/またはその他の入力/出力デバイスを含むことができる。
【0110】
ベース・バンド・プロセッサ1408は、プロセッサ1402を備える。ベース・バンド・プロセッサ1408のソフトウェア・ベースの実装では、プロセッサ1402は、マイクロプロセッサ上で動作するソフトウェア・プログラムでありうる。しかしながら、当業者であれば容易に認識するように、プロセッサ1402はこの実施形態には限定されず、本明細書に記載の様々な機能を実行することができる任意のハードウェア構成、ソフトウェア構成、またはこれらの組み合わせを含む当該技術で周知の任意の手段によって実現されうる。プロセッサ1402は、データ記憶用のメモリ1412に接続されうる。
【0111】
本明細書に記載の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいはこれらの任意の組み合わせによって実現されうることが理解されるべきである。これらシステムおよび/または方法が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたマクロコード、プログラム・コードまたはコード・セグメントで実現される場合、例えば記憶素子のような機械読取可能媒体内に格納されうる。コード・セグメントは、手順、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェア・パッケージ、クラス、あるいは命令群の任意の組み合わせ、データ構造、またはプログラム・ステートメントを示すことができる。コード・セグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、あるいは記憶内容を渡したり、および/または、受信することによって、別のコード・セグメントまたはハードウェア回路に接続されうる。情報、引数、パラメータ、データ等は、メモリ共有、メッセージ引渡し、トークン引渡し、ネットワーク送信等を含む任意の適切な手段を用いて引渡し、転送、あるいは送信がなされうる。
【0112】
ソフトウェアで実現する場合、本明細書に記載の技術は、本明細書に記載の機能を実行するモジュール(例えば、手順、関数等)を用いて実現されうる。これらソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット内に格納され、プロセッサによって実行されうる。メモリ・ユニットは、プロセッサ内に実装されるか、あるいはプロセッサの外部に実装される。プロセッサの外部に実装された場合、当該技術分野で周知の様々な手段によって、プロセッサに通信可能に接続されうる。
【0113】
上述したものは、1または複数の実施形態の例を含む。もちろん、上述した実施形態を記述する構成要素または方法の、考えられる全ての組み合わせを記述することは不可能であるが、当業者であれば、様々な実施形態のさらなる多くの組み合わせおよび置き換えが可能であることを認識するこができる。したがって、記述された実施形態は、特許請求の範囲の精神およびスコープ内にあるそのような変更、修正、および変形例の全てを含むものと意図される。さらに、用語「含む」が、詳細な説明または特許請求の範囲の何れか一方において用いられている限りにおいては、そのような用語は、用語「備える」が、特許請求の範囲において適用されている場合、「備える」と解釈されるのと同様に、包括的であると意図される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アド・ホック・ネットワークにおいてサービス品質(QoS)通信を確立する方法であって、
宛先デバイスへの経路を突き止めることと、
前記経路に沿って特定された少なくとも第1の中間デバイスへ、予約要求(RTR)制御パケットを送ることと、
前記RTR制御パケットに応答して、前記少なくとも第1の中間デバイスから、スケジュールを含む第1の予約確認(RC)パケットを受信することと、
前記第1のRCパケットに応答して、前記少なくとも第1の中間デバイスへ、第2のRCパケットを送信することと
を備える方法。
【請求項2】
前記RTR制御パケットは、無線デバイスのための予約テーブルを備える請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1のRCパケットに応答して、前記少なくとも第1の中間デバイスへ、第2のRCパケットを送信することは、
無線デバイスの受信の干渉マージンを、前記RCパケット内に含めることと、
前記無線デバイスの電力と、送信スケジュールとを、前記RCパケットに追加することと
を備える請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記RTR制御パケットと、前記第1のRCパケットおよび前記第2のRCパケットとは、共通のコードを用いて送信される請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記宛先デバイスへの経路を突き止めることは、前記宛先デバイスと無線デバイスとの間のセッションを確立するために、適切なリソースを備えた経路を選択することを備える請求項1に記載の方法。
【請求項6】
アド・ホック・ネットワークにおいてQoS通信を確立する装置であって、
宛先デバイスへの経路に含まれる第1のデバイスへ、予約要求(RTR)制御パケットを送る送信機と、
前記RTR制御パケットに応答して、第1の予約確認(RC)パケットを受信する受信機とを備え、
前記送信機は、前記第1のRCパケットに応答して、前記第1のデバイスへ第2のRCパケットを送信する装置。
【請求項7】
アクティブな近隣ノードに関する情報を備えたリソース予約テーブルをさらに備える請求項6に記載の装置。
【請求項8】
前記装置の受信の干渉マージンと、前記装置の電力と送信スケジュールとを、前記第2のRCパケット内に含めるコンフィギュラをさらに備える請求項6に記載の装置。
【請求項9】
近隣デバイスが前記パケットを聞くことができるように、前記送信機はさらに、前記RTR制御パケットと前記第2のRCパケットとを共通のコードで送信する請求項6に記載の装置。
【請求項10】
アド・ホック・ネットワークにおいてサービス品質(QoS)通信を確立する装置であって、
宛先デバイスへの経路を決定する手段と、
予約テーブルを備えた予約要求(RTR)パケットを第1のデバイスへ伝送する手段と、
前記RTRパケットが伝送されることに応答して、スケジュールを備えた予約確認(RC)パケットを受信する手段と、
前記RCパケットを受信することに応答して、前記スケジュールを確認する応答RCパケットを送る手段と
を備える装置。
【請求項11】
近隣デバイス情報を含むリソース予約テーブルを保持する手段をさらに備える請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記RTRパケットを伝送する手段と、前記応答RCパケットを送る手段とは、パケットを共通のコードで送る請求項10に記載の装置。
【請求項13】
アド・ホック・ネットワークにおいてサービス品質(QoS)通信を確立する方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体であって、
前記方法は、
ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信経路を決定することと、
前記通信経路に沿って位置する第1のデバイスに予約要求(RTR)パケットを送信することと、
前記RTRパケットが送信されることに応じて、前記第1のデバイスから第1の予約確認(RC)パケットを受信することと、
前記第1のRCパケットで受信された情報を確認する第1のデバイスへ、第2のRCパケットを送信することと
を備えるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項14】
前記方法はさらに、前記ソース・デバイスの電力と送信スケジュールと受信の干渉マージンとを、前記第2のRCパケット内に含めることを備える請求項13に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項15】
前記RTRパケットおよび前記第2のRCパケットは、共通のコードで送信される請求項13に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項16】
アド・ホック・ネットワークにおいてサービス品質(QoS)通信を確立するためのプロセッサであって、
ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信経路を決定し、
前記通信経路上に位置する第1のデバイスへ、前記ソース・デバイスの予約テーブルを備える予約要求(RTR)パケットを伝送し、
前記RTRパケットに応答して、前記ソース・デバイスのスケジュールを備えた予約確認(RC)パケットを受信し、
前記受信したRCパケットに含まれる前記スケジュールを確認する応答RCパケットを送る
ように構成されたプロセッサ。
【請求項17】
前記受信したRCパケットに含まれるスケジュール情報を用いて、前記ソース・デバイスの予約テーブルを更新するようにさらに構成された請求項16に記載のプロセッサ。
【請求項18】
前記応答RCパケットを前記共通のコードを用いて送るようにさらに構成された請求項16に記載のプロセッサ。
【請求項19】
アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法であって、
少なくとも第1の無線デバイスから、予約要求(RTR)パケットを受信することと、
前記少なくとも第1の無線デバイスから宛先デバイスへのスケジュールを決定することと、
前記少なくとも第1の無線デバイスと、前記宛先デバイスとの間の通信のための最も早いスケジュールを、許可制御ポリシーに基づいて選択することと、
前記宛先デバイスへRTRパケットを送ることと、
前記RTRパケットに応答して、前記宛先デバイスからの予約確認(RC)パケットを受信することと、
通信スケジュールを含む前記RCパケットを、前記少なくとも第1の無線デバイスへ送信することと
を備える方法。
【請求項20】
前記少なくとも第1の無線デバイスからRTR制御パケットを受信した後、前記RTRパケットに、第1の中間デバイスの第1の予約テーブルと、前記少なくとも第1の無線デバイスの第2の予約テーブルとを追加することをさらに備える請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記少なくとも第1の無線デバイスから宛先デバイスへのスケジュールを決定することはさらに、前記スケジュールが、許可制御ポリシー条件に一致することを確認することを備える請求項19に記載の方法。
【請求項22】
前記許可制御ポリシー条件は、データ・レート、データ遅延、サービス品質、およびスケジュールされた送信のうちの少なくとも1つを含む請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記少なくとも第1の無線デバイスと前記宛先デバイスとの間の通信のための最も早いスケジュールを選択した後に、
少なくとも第1の中間デバイスの予約テーブルを更新することと、
前記RTRパケットに、前記少なくとも第1の中間デバイスの予約テーブルを追加することと
をさらに備える請求項19に記載の方法。
【請求項24】
前記RTRパケットを送り前記RCパケットを送信するために、共通のコードを用いることをさらに備える請求項19に記載の方法。
【請求項25】
前記受信されたRTRパケットは、アクティブなノード・スケジュール、干渉マージン、送信電力、および、ノード間の経路喪失のうちの少なくとも1つを含む予約テーブルを備える請求項19に記載の方法。
【請求項26】
アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置であって、
少なくとも第1のノードから予約要求(RTR)制御パケットを受信する受信機と、
利用可能なスケジュールを分析し、ソース・ノードと宛先ノードとの間の通信のための最も早い通信スケジュールを、許可制御ポリシーに基づいて選択するスケジューラと、
前記最も早い通信スケジュールを含むRTRパケットを、前記宛先ノードへ送信する送信機と
を備える装置。
【請求項27】
前記受信機はさらに、前記RTR制御パケットが送信されることに応じて、第1の予約確認(RC)パケットを受信し、前記送信機は、第2のRCパケットを、前記第1のノードに送る請求項26に記載の装置。
【請求項28】
前記第2のRCパケットに、前記通信スケジュールを追加するコンフィギュラをさらに備える請求項27に記載の装置。
【請求項29】
アクティブな近隣デバイスに関する情報を含む予約テーブルをさらに備え、前記予約テーブルは、前記通信スケジュールを用いて更新される請求項26に記載の装置。
【請求項30】
選択されたスケジュールが実現可能かどうかを判定する判定ポリシーをさらに備える請求項26に記載の装置。
【請求項31】
前記送信機は、前記RTR制御パケットおよび前記第2のRCパケットを送信するために共通のコードを用いる請求項26に記載の装置。
【請求項32】
アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置であって、
ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路を含む予約要求(RTR)制御パケットを受信する手段と、
前記経路のために利用可能なスケジュールを分析する手段と、
最も早いスケジュールを選択する手段と、
前記最も早いスケジュールを含むRTR制御パケットを、前記宛先デバイスへ伝送する手段と
を備える装置。
【請求項33】
第1の中間デバイスの第1の予約テーブルと、前記ソース・デバイスの第2の予約テーブルとを前記RTR制御パケットに追加する手段をさらに備える請求項32に記載の装置。
【請求項34】
通信スケジュールを含む第1の予約確認(RC)パケットを前記宛先デバイスから受信する手段と、
前記ソース・デバイスへの通信スケジュールを含む第2のRCパケットを送る手段と
をさらに備える請求項32に記載の装置。
【請求項35】
超広帯域アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジュールする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体であって、
前記方法は、
ソース・デバイスから宛先デバイスへの経路を含む予約要求(RTR)制御パケットを受信することと、
前記経路のために利用可能なスケジュールを分析することと、
最も早いスケジュールを選択することと、
前記最も早いスケジュールを含むRTR制御パケットを、前記宛先デバイスへ伝送することと
を備えるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項36】
第1の中間デバイスの第1の予約テーブルと、前記ソース・デバイスの第2の予約テーブルとを前記RTR制御パケットに追加することをさらに備える請求項35に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項37】
前記方法は、
通信スケジュールを含む第1のRCパケットを、前記宛先デバイスから受信することと、
前記通信スケジュールを含む第2のRCパケットを前記ソース・デバイスへ送ることと
をさらに備える請求項35に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項38】
アド・ホック通信ネットワークにおいて通信をスケジューリングするプロセッサであって、
少なくとも1つの第1の無線デバイスから予約要求(RTR)制御パケットを受信し、
少なくとも1つの第1の無線デバイスから宛先デバイスへのスケジュールを、許可制御ポリシーに基づいて決定し、
前記少なくとも第1の無線デバイスと前記宛先デバイスとの間の通信のため、最も早いスケジュールを選び、
前記宛先デバイスへRTR制御パケットを送り、
前記RTR制御パケットに応答して、前記宛先デバイスからRCパケットを受信し、
通信スケジュールを含む予約確認(RC)パケットを、前記少なくとも第1の無線デバイスへ送信する
ように構成されたプロセッサ。
【請求項39】
第1の中間デバイスの第1の予約テーブルと、前記少なくとも第1の無線デバイスの第2の予約テーブルとを、前記RTRパケットに追加するようにさらに構成された請求項38に記載のプロセッサ。
【請求項40】
前記スケジュールが、許可制御ポリシー条件に一致することを確認するようにさらに構成された請求項38に記載のプロセッサ。
【請求項41】
アド・ホック通信をスケジューリングする方法であって、
通信スケジュールを含む予約要求(RTR)パケットを、少なくとも第1のデバイスから受信することと、
許可制御ポリシーを利用し、前記通信スケジュールに部分的に基づいて、実現可能なスケジュールを決定することと、
前記実現可能なスケジュールを含む予約確認(RC)パケットを、前記少なくとも第1のデバイスへ送信することと
を備える方法。
【請求項42】
実現可能なスケジュールを決定することはさらに、
近隣デバイスの通信と干渉しない通信をスケジュールすることと、
前記スケジュールされた通信が、進行中の通信が存在する場合に正しく進むことを判定することと、
前記スケジュールされた通信が、少なくとも、最小レートRminをサポートできると判定することと
を備える請求項41に記載の方法。
【請求項43】
近隣デバイスが、前記RCパケットを聞くことができるように、前記RCパケットを送信するために共通のコードを使用することをさらに備える請求項41に記載の方法。
【請求項44】
実現可能なスケジュールが決定されない場合、実現できないとの通知を、前記少なくとも第1のデバイスへ送ることをさらに備える請求項41に記載の方法。
【請求項45】
適切な通信範囲を得るレートで前記RCパケットが送られる請求項41に記載の方法。
【請求項46】
前記通信スケジュールに部分的に基づいて、実現可能なスケジュールを決定することはさらに、
前記スケジュールのための少なくとも1つの条件を含む許可制御ポリシーへアクセスすることと、
前記少なくとも1つの条件を、前記実現可能なスケジュールに一致させることと、
前記実現可能なスケジュールが、前記少なくとも1つの条件と一致する場合、前記スケジュールを許可することと
を備える請求項41に記載の方法。
【請求項47】
超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングする装置であって、
少なくとも第1のデバイスから、予約要求(RTR)パケットを受信する受信機と、
前記RTRパケットに含まれる情報に部分的に基づいてスケジュールを決定するスケジューラと、
前記RTRパケットを受信することに応答して、前記スケジュールまたは前記スケジュールがのうちの1つが実現可能ではないことを含む予約確認(RC)パケットを送信する送信機と
を備える装置。
【請求項48】
前記スケジュールを用いて更新されるリソース予約テーブルをさらに備える請求項47に記載の装置。
【請求項49】
前記送信機は、近隣デバイスによって聞くことができる前記RCパケットを、共通のコードを使用して送信する請求項47に記載の装置。
【請求項50】
前記スケジュールが実現可能かどうかを、少なくとも1つのネットワーク条件に基づいて判定する制御ポリシーをさらに備える請求項47に記載の装置。
【請求項51】
前記送信機は、適切な通信範囲を得るレートで、前記RCパケットを送信する請求項47に記載の装置。
【請求項52】
超広帯域アド・ホック通信をスケジューリングする装置であって、
予約要求(RTR)パケットを受信する手段と、
スケジュールされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定する手段と、
前記RTRパケットが受信されたことに応答して、前記スケジュールを含む予約確認(RC)パケットを送る手段と
を備える装置。
【請求項53】
前記スケジュールを用いて予約テーブルを更新する手段をさらに備える請求項52に記載の装置。
【請求項54】
アド・ホック通信をスケジューリングする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体であって、
前記方法は、
予約要求(RTR)パケットを、少なくとも第1のデバイスから受信することと、
前記RTRパケットに含まれる情報に部分的に基づいてスケジュールを決定することと、
前記RTRパケットを受信することに応答して、前記スケジュールまたは前記スケジュールのうちの1つが実現不可能であることを含む予約確認(RC)パケットを送信することと
を備えるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項55】
前記方法はさらに、前記スケジュールを用いてリソース経路を更新することを備える請求項54に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項56】
近隣デバイスによって聞くことができる前記RCパケットを、共通のコードで送ることをさらに備える請求項54に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項57】
前記方法はさらに、前記スケジュールが実現可能であるかを、少なくとも1つのネットワーク条件に基づいて判定することを備える請求項54に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項58】
アド・ホック通信をスケジューリングするためのプロセッサであって、
前記プロセッサは、
予約要求(RTR)パケットを受信し、
スケジューリングされた少なくとも1つの通信と干渉しないスケジュールを決定し、
前記RTRパケットが受信されたことに応答して、前記スケジュールを含む予約確認(RC)パケットを送る
ように構成されたプロセッサ。
【請求項59】
前記スケジュールを用いて予約テーブルを更新するようにさらに構成された請求項58に記載のプロセッサ。
【請求項60】
マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法であって、
近隣デバイス間で通信された予約確認(RC)パケットを聞くことと、
前記RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新することと、
ソース・デバイスの予約テーブルを含む予約要求(RTR)パケットを、第1の中間デバイスにおいて、前記ソース・デバイスから受信することと、
前記更新された予約テーブルと前記ソース・デバイスからの予約テーブルとを分析することと、
前記分析された予約テーブルに部分的に基づいて、前記ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールを決定することと
を備える方法。
【請求項61】
前記通信スケジュールを含むRTRパケットを、少なくとも第2の中間デバイスへ送ることと、
前記RTRパケットが送られたことに応答して、RCパケットを受信することと、
更新されたRCパケットを、前記ソース・デバイスへ送ることと、
前記RCパケットが送信されたことに応答して、前記ソース・デバイスからRCパケットを受信することと
をさらに備える請求項60に記載の方法。
【請求項62】
前記RTRパケットを送る前に、前記少なくとも第2の中間デバイスが、ビジーではなくなるまで待機することをさらに備える請求項60に記載の方法。
【請求項63】
近隣ノード間で通信されたRCパケットを聞くことは共通のコード上である請求項60に記載の方法。
【請求項64】
近隣デバイス間で通信されたRCパケットを聞くことはさらに、スケジュール、干渉マージン、送信電力、およびノード間の経路喪失のうちの少なくとも1つを用いて、前記ソース・デバイスの予約テーブルを更新することを備える請求項60に記載の方法。
【請求項65】
前記RTRパケットが、スケジュールされた送信と干渉しない場合、前記RTRパケットが、少なくとも第2の中間デバイスへ送られる請求項60に記載の方法。
【請求項66】
マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置であって、
アクティブな近隣ノード間で生じる通信を監視するオブザーバと、
前記監視された通信に含まれる情報を用いてリソース予約テーブルを更新するコンフィギュラと、
ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路を含む予約要求(RTR)パケットを、前記ソース・デバイスから受信する受信機と、
前記ソース・デバイスから前記宛先デバイスへの経路に沿って通信をスケジュールするスケジューラと
を備える装置。
【請求項67】
前記スケジュールされた通信を含む通信を、少なくとも第2の中間デバイスへ送信する送信機をさらに備え、
前記受信機は、前記通信が送信されたことに応答して、前記少なくとも第2の中間デバイスからの通信を受信し、
前記コンフィギュラは、前記受信された通信に含まれる情報を用いて、前記リソース予約テーブルを更新する請求項66に記載の装置。
【請求項68】
前記送信機は、近隣デバイスによって聞かれる通信を、共通のコードを用いて送る請求項66に記載の装置。
【請求項69】
マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする装置であって、
近隣デバイス間で通信された予約確認(RC)パケットを聞く手段と、
前記RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新する手段と、
前記ソース・デバイスの予約テーブルを含む予約要求(RTR)パケットを、第1の中間デバイスにおいて、ソース・デバイスから受信する手段と、
前記更新された予約テーブルと前記ソース・デバイスからの予約テーブルとを分析する手段と、
前記分析された予約テーブルに部分的に基づいて、前記ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールを決定する手段と
を備える装置。
【請求項70】
前記通信スケジュールを含むRTRパケットを、少なくとも第2の中間デバイスへ送る手段と、
前記RTRパケットが送られたことに応答して、RCパケットを受信する手段と、
更新されたRCパケットを、前記ソース・デバイスへ送る手段と、
前記RCパケットが送信されたことに応答して、前記ソース・デバイスからRCパケットを受信する手段と
をさらに備える請求項69に記載の装置、
【請求項71】
マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングする方法を組み込んだコンピュータ読取可能媒体であって、
前記方法は、
アクティブな近隣ノード間で生じる通信を監視することと、
前記監視された通信に含まれる情報を用いてリソース予約テーブルを更新することと、
ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の経路を含む予約要求(RTR)パケットを、前記ソース・デバイスから受信することと、
前記ソース・デバイスから前記宛先デバイスへの経路に沿って通信をスケジュールすることと
を備えるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項72】
前記スケジュールされた通信を含む通信を、少なくとも第2の中間デバイスへ送信することと、
前記通信が送信されたことに応答して、前記少なくとも第2の中間デバイスからの通信を受信することと、
前記受信された通信に含まれる情報を用いて、前記リソース予約テーブルを更新することと
をさらに備える請求項71に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項73】
マルチホップ・アド・ホック・ネットワークにおいて通信をスケジューリングするためのプロセッサであって、
前記プロセッサは、
近隣デバイス間で通信された予約確認(RC)パケットを聞き、
前記RCパケットに含まれる情報を用いて、中間デバイスの予約テーブルを更新し、
前記ソース・デバイスの予約テーブルを含む予約要求(RTR)パケットを、第1の中間デバイスにおいて、ソース・デバイスから受信し、
前記更新された予約テーブルと前記ソース・デバイスからの予約テーブルとを分析し、
前記分析された予約テーブルに部分的に基づいて、前記ソース・デバイスと宛先デバイスとの間の通信スケジュールを決定する
ように構成されたプロセッサ。
【請求項74】
前記通信スケジュールを含むRTRパケットを、少なくとも第2の中間デバイスへ送り、
前記RTRパケットが送られたことに応答して、RCパケットを受信し、
更新されたRCパケットを、前記ソース・デバイスへ送り、
前記RCパケットが送信されたことに応答して、前記ソース・デバイスからRCパケットを受信する
ようにさらに構成された請求項73に記載のプロセッサ。

【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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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2012−178845(P2012−178845A)
【公開日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−89189(P2012−89189)
【出願日】平成24年4月10日(2012.4.10)
【分割の表示】特願2009−518603(P2009−518603)の分割
【原出願日】平成19年7月2日(2007.7.2)
【出願人】(595020643)クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】QUALCOMM INCORPORATED
【Fターム(参考)】