説明

通信信号を伝送する方法

本発明は、通信ネットワークで通信信号を送信する方法に関し、スリープ状態およびウェイクアップ状態に変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に、初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードと、を具備する。本発明による方法は、初期プリアンブルを中継する送信側ノードの隣接ノードの少なくとも1つの動作を含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルの送信に対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、前記少なくとも1つの中継動作は、データに対する宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで続く。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の分野は、ノードからなるネットワークにおける通信信号の伝送である。
【背景技術】
【0002】
キャリア検知多重アクセス(CSMA)コンテンション伝送モードにおいて、ノードは、メッセージを送信するために、またはノードに送信されたメッセージを受信するために、伝送チャンネルを連続的に監視しなければならない。
【0003】
宛先ノードに送信するデータを有する送信側ノードは、伝送チャンネルがフリーの場合のみデータを送信する。これにより、データ間の衝突を抑えることができる。連続的な監視を介して、データに関する宛先ノードは、宛先ノードに向けられるデータを検出および受信することができる。
【0004】
この連続的な監視状態において、ノードは、不必要にエネルギーを消費する。
【0005】
この問題を軽減するには、いくつかの伝送モードは、ノードがスリープ状態に置かれる手法、例えば“プリアンブルサンプリング”として知られる手法に基づく。
【0006】
ノードは、全てのノードに対して同じ持続時間を有する時間期間でスリープ状態である。ノードは、場合により非同期の態様にて、この期間の終わりにウェイクアップする。
【0007】
ウェイクアップの間、ノードは、送信されたデータを検出するために伝送チャンネルを検知する。ノードがウェイクアップしている期間において、ノードが、ノードに向けられたデータを検出しない場合、ノードは、スリープ状態に戻る。ノードは、スリープ期間が経過した後のみに再びウェイクアップする。
【0008】
その手法により、宛先ノードは、ノードがウェイクアップしている間にノードに向けられたデータを検出することを保証できる。
【0009】
このため、データを送信するノードは、プリアンブルをデータに先行させる。プリアンブルの持続時間は、少なくともスリープ期間と同じ長さである。故に、データに関する宛先ノードがウェイクアップする時、そのノードは、プリアンブルを受信する。
【0010】
その伝送モードに対する特定の改良がされない場合、データを送信するノードに隣接する全ノードは、プリアンブルを検出し、データが受信されるまでウェイクアップ状態のままである。データに関する宛先ノードのアドレスを含む領域を分析することにより、宛先ノードでないノードは、それを無視してスリープ状態に戻ることができる。
【0011】
その伝送モードに対してさらに改良された態様では、プリアンブルに宛先ノードのアドレスを挿入することができる。従って、ノードがプリアンブルを検出する時、そのノードが、データに関する宛先ノードであるか否かを伝えることができる。データに関する宛先ノードである場合、ノードはその後、全データが受信されるまで、データを受信するのに必要な時間にわたってウェイクアップのままになり、そうでない場合、スリープ状態に戻る。
【0012】
ノードがウェイクアップしている時間は、とても短い。その時間は、ノードがプリアンブルを検出するために必要な最小時間に対応する。これは、スリープ期間よりもかなり短い。例えば、ZigBee伝送モード(IEEE基準802.15.4を参照)について、スリープの持続時間は、約30ミリ秒のウェイクアップ期間に対して数百ミリ秒オーダである。
【0013】
その手法を用いて、エネルギー消費は、送信側ノードにおいて原則的に集中される。
【0014】
いくつかの通信信号は、ノードが従う必要のある規則に支配される。これらの規則は、ノードの活動比率(所定の時間期間における送信時間と沈黙時間との間の比率)またはノードの伝送時間に関することができる。
【0015】
例えば、ある周波数帯域における超広帯域伝送(UWB)に関する欧州の規制では、活動比率は、1秒の期間において5%に制限され、1時間の期間において0.5%に制限され、ノードは、5ミリ秒を越えて連続的に送信することができない。
【0016】
ノードをスリープ状態に置くプリアンブルサンプリング手法は、上記形式の伝送モードに受け容れられない欠点を有する。なぜなら、プリアンブルの持続時間が、許容された送信時間を越えることがあるからである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明の1つの目的は、ノードのエネルギー消費を管理すると共に、伝送規則に従うプリアンブルサンプリング伝送手法を提案することである。
【0018】
故に、本発明の第1の局面は、スリープ状態およびウェイクアップ状態に変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に、初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードと、を含む通信ネットワークにおいて通信信号を送信する方法を提供する。方法は、初期プリアンブルを中継する送信側ノードの隣接ノードの少なくとも1つの動作を含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、前記少なくとも1つの中継動作は、データに関する宛先ノードが、送信されたプリアンブルを検出するまで継続する。
【0019】
プリアンブルの中継により、従来技術のプリアンブルと比べて小さなプリアンブルを送信することができる。
【0020】
故に、ある通信モードに定めた規則に従うことができ、プリアンブルを送信するのに必要なエネルギー消費は、中継機能を実行する隣接ノード間で分割される。
【0021】
好ましい特徴によると、送信されたプリアンブルは、データを送信する前の残り時間に対応する情報、またはデータを送信する前に達成されるべき中継動作の数に対応する情報を含む。
【0022】
中継動作の間にプリアンブルを形成することは、データを送信する前の残り時間またはデータを送信する前の中継動作の数に対応する、先行する中継の間に送信されたプリアンブルに含まれる情報を修正することを含む。第1のプリアンブルは、初期プリアンブルに含まれる情報を修正することによって形成される。
【0023】
各中継動作で修正された、プリアンブルに含まれる情報により、宛先ノードは、プリアンブルを検出する時、宛先ノードに向けられたデータを受信しようとする時を判断することができる。宛先ノードはその後、プリアンブルの検出とデータの受信との間でスリープ状態に戻ることができる。これにより、宛先ノードによる不必要なエネルギー消費を避けることができる。
【0024】
好ましい特徴によると、プリアンブルの持続時間は、所定の閾値を下回る。
【0025】
本発明の伝送方法により、かなり小さな大きさのプリアンブルを使用できるので、ある伝送モードによって課された規則に従うことができる。
【0026】
好ましい特徴によると、送信側ノードは、初期プリアンブル送信後に始まる待ち時間後にデータを送信する。
【0027】
待ち時間により、宛先ノードは、プリアンブルを受信していつでもデータを受信できる状態になることができる。
【0028】
好ましい特徴によると、プリアンブルを中継する隣接ノードは、もう1つの隣接ノードがプリアンブルの送信を引き継ぐまで、または送信されたプリアンブルを宛先ノードが検出するまで、プリアンブルの送信を反復する。
【0029】
もう1つの隣接ノードがプリアンブルを引き継ぐまで、または宛先ノードがプリアンブルを検出するまでの、隣接ノードによるプリアンブルの中継により、宛先ノードに向けられたデータの喪失リスクを軽減することができる。
【0030】
好ましい特徴によると、送信側ノードは、送信されたプリアンブルを宛先ノードが検出するまで、リスニングモードのままであり、送信されたプリアンブルを検出した後、宛先ノードは、宛先ノードがウェイクアップしており宛先ノードに向けられたデータをいつでも受信できる状態にあることを示す情報を含む確認応答を送信する。宛先ノードによって送信された確認応答を受信した後、送信側ノードは、待ち時間の終わりまで待つ必要なく、データを送信する。
【0031】
故に、送信側ノードは、宛先ノードが、プリアンブルを検出しウェイクアップしている宛先ノードに向けられたデータをいつでも受信できる状態にあることを知らされる。送信側ノードはその後、待ち時間の経過を待つ必要なく、宛先ノードに向けられたデータを送信することができる。
【0032】
好ましい特徴によると、方法は、プリアンブルの送信に関する最高の優先度を有する隣接ノードを判断するために、プリアンブルの中継に際して少なくとも2つの隣接ノード間における衝突の管理を含む。優先的な隣接ノードは、ノードのウェイクアップ期間の開始とプリアンブルの送信終了時との間において先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルを監視するのに最長の時間を費やしたノードである。
【0033】
衝突管理により、本発明の方法の機能を最適化することができる。
【0034】
本発明はまた、スリープ状態とウェイクアップ状態とに変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードへのデータ送信に先立ち、初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードと、を含む通信ネットワークのノードを提供する。本発明のノードは、初期プリアンブルを中継するための手段を含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、中継は、データに関する宛先ノードが、送信されたプリアンブルを検出するまで続く。
【0035】
本発明の方法に関して定まる利点は、本発明のノードに等しく適用される。
【0036】
本発明はまた、スリープ状態とウェイクアップ状態とに変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に、初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードと、を含む通信ネットワークを提供する。本発明の方法は、初期プリアンブルを中継するための少なくとも1つのノードを含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、中継は、データに関する宛先ノードが、送信されたプリアンブルを検出するまで続く。
【0037】
本発明はまた、プログラムがコンピュータにより実行される時、上記説明した方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラムを提供する。
【0038】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照して与えられる通信信号伝送方法の好ましい実施形態の記載を読むことで明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】図1は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリングプロトコルを用いる手法に基づく従来技術の伝送モードを示す。
【図2】図2は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく本発明の第1の実施形態による伝送モードを示す。
【図3】図3は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく本発明の第2の実施形態による伝送モードを示す。
【図4】図4は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく本発明の第3の実施形態による伝送モードを示す。
【図5】図5は、プリアンブルを送信するように適合された2つの隣接ノード間における衝突の管理を示す。
【図6】図6は、ノードの機能図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
従来技術および本発明の以下の説明は、複数のノードを含む通信ネットワークに適用される。送信側ノードから隣接ノードを介して宛先ノードに送信された通信信号は、プリアンブルまたはデータに対応することができる。使用される伝送モードは、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に依存する。
【0041】
図1は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づいて通信信号を送信する1つの従来技術のモードを示す。
【0042】
送信側ノードN1Eは、宛先ノードN1DにデータDを送信する。データを送信するこのステップでは、プリアンブルPを送信するステップが先行する。
【0043】
プリアンブルPが宛先ノードN1Dの識別を含む伝送モードを検討する。
【0044】
伝送モードが使用されると仮定すると、宛先ノードN1Dは、スリープ期間T1Eの間でスリープ状態に置かれる。宛先ノードN1Dは、短い時間期間T1Vの間に周期的にウェイクアップする。ウェイクアップ期間の間、例えば図1に示す期間T´1Vの間、宛先ノードN1Dが、データDの宛先ノードとして宛先ノードN1Dを識別するプリアンブルPを検出する場合、宛先ノードN1Dは、データDの受信の間および全データが受信されるまで、ウェイクアップ状態Eにとどまる。
【0045】
宛先ノードN1Dと同様に、ノードN1Cは、スリープ期間T1Eの間でスリープ状態であり、短い時間期間T1Vの間でウェイクアップしている。ウェイクアップ期間の間、例えば図1に示す期間T´1Vの間、プリアンブルPがデータDの宛先ノードとしてノードN1Cを識別しないことをノードN1Cが検出する場合、ノードN1Cは、プリアンブルPを送信し終わるまでウェイクアップ状態Eのままであり、その後スリープ状態に戻る。
【0046】
図1に示す通り、送信側ノードN1EがプリアンブルPを送信する時間は、宛先ノードN1Dがスリープ状態にある時間期間T1Eよりも長い。この動作モードにより、宛先ノードN1Dが宛先ノードN1Dに向けられたデータを受信することを確保できるが、この結果として、プリアンブルPを送信するために送信側ノードN1Eにより消費されるエネルギーが高くなる。
【0047】
図2は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく本発明の第1の実施形態の伝送モードを示す。
【0048】
送信側ノードN2Eは、宛先ノードN2DにデータDを送信する。この送信ステップでは、宛先ノードN2Dの識別を含む初期プリアンブルPを送信するステップが先行する。
【0049】
プリアンブルPはまた、以下を含むことができる。
・宛先ノードN2Dのアドレス
・データDを送信する前の残り時間
・送信側ノードN2Eのアドレス
【0050】
この情報は、プリアンブルの端に置かれてもよく、またはプリアンブルの伝送の間にわたって反復されてもよい。
【0051】
初期プリアンブルPの持続時間は、従来技術のプリアンブルPの持続時間よりもかなり短く、結果としてノードがスリープ状態にある期間よりもかなり短い。例えば、プリアンブルPの持続時間が少なくとも数百ミリ秒である一方で、初期プリアンブルPの持続時間は、数ミリ秒オーダである。いくつかの国で採用されたUWBシステム規則を満たすために、初期プリアンブルPの持続時間は、例えば5ミリ秒を下回る。
【0052】
本発明によると、送信側ノードN2Eの隣接ノードによって少なくとも1度だけ中継される少なくとも1サブステップの間に、初期プリアンブルPが送信される。
【0053】
データDを送信する前の残り時間に関する初期プリアンブルPに含まれる情報はその後、データDを送信する前に達成されるべき中継動作の数の情報と取り替えられることができる。
【0054】
本発明の非限定的な例によると、図2は、送信側ノードN2Eの隣接ノードN2V1、N2V2およびN2V3によって各々実行される3つのサブステップSE21、SE22およびSE23を示す。
【0055】
サブステップSE21の間、隣接ノードN2V1は、初期プリアンブルPが送信側ノードN2Eによって送信されている間、時間期間T2Vの間にウェイクアップしており、プリアンブルPを検出する。隣接ノードN2V1は、送信側ノードN2Eが初期プリアンブルPの送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。隣接ノードN2V1はその後、プリアンブルP21を順番に送信する。
【0056】
ノードN2V1によって送信されたプリアンブルP21は、送信側ノードN2Eによって送信された初期プリアンブルPから形成される。少なくとも、データDを送信する前の残り時間に関する情報またはデータDを送信する前に達成されるべき中継動作の数に関する情報は、ノードN2V1によって修正および更新される。
【0057】
サブステップSE22の間、隣接ノードN2V2は、プリアンブルP21が隣接ノードN2V1によって送信されている間、時間期間T2Vの間にウェイクアップしており、プリアンブルP21を検出する。隣接ノードN2V2は、隣接ノードN2V1がプリアンブルP21の送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。隣接ノードN2V2は次いで、修正されたプリアンブルP22を順番に送信する。プリアンブルP22は、少なくともデータDを送信する前の残り時間に関する情報またはデータDを送信する前に達成されるべき中継動作の数に関する情報を修正することによって、先行するプリアンブルP21から形成される。
【0058】
サブステップSE23の間、隣接ノードN2V3は、プリアンブルP22が隣接ノードN2V2によって送信されている間、時間期間T2Vの間にウェイクアップしており、プリアンブルP22を検出する。隣接ノードN2V3は、隣接ノードN2V2がプリアンブルP22の送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。隣接ノードN2V3はその後、修正されたプリアンブルP23を順番に送信する。
【0059】
送信側ノードN2Eは、ノードがスリープ状態に置かれる時間期間に少なくとも等しい待ち時間T2Aの終わりにデータDを送信する。
【0060】
待ち時間T2Aは、送信側ノードによって定義される。送信側ノードは、できるだけ早くデータを送信することを目的とする。しかし、待ち時間T2Aは特に、ノードのスリープの期間に依存し、少なくともスリープの期間である。
【0061】
宛先ノードN2Dがウェイクアップしている一方で、初期プリアンブルPから形成されたプリアンブルが送信側ノードの隣接ノードによって中継されている場合、データDが宛先ノードN2Dに向けられてデータDが送信されるべき時を決定することが可能である。宛先ノードN2Dは故に、スリープ状態に戻り、次いでデータDを受信するために予定された時間でウェイクアップ状態Eに戻ることができる。
【0062】
図3は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく、本発明の第2の実施形態の伝送モードを示す。
【0063】
この実施形態では、プリアンブルを送信するノードが、送信側ノードまたは送信側ノードの隣接ノードであるかに関係なく、隣接ノードまたは宛先ノードでありうるもう1つのノードによってプリアンブルが受信されることをチェックする。
【0064】
故に、連続してプリアンブルを送信する送信側ノードおよび隣接ノードは、それらが送信したプリアンブルがもう1つのノードによって受信および再伝送されたことを確認するまで、即ちプリアンブルがもう1つのノードによって中継されるまで、送信を監視し続ける。
【0065】
プリアンブルがもう1つのノードによって中継された場合、前にプリアンブルを送信していたノードがスリープ状態に戻る。プリアンブルを送信するノードは、もう1つのノードが引き継ぐまで、プリアンブルを送信し続ける。
【0066】
所定のノードがプリアンブルを送信する回数は、もう1つのノードがプリアンブルを受信する時間に依存し、または関連のある規制または伝送標準によって定義される規則、例えばノードの送信時間に依存することができる。
【0067】
この実施形態の利点は、データの喪失可能性を低減することである。
【0068】
図3を参照すると、送信側ノードN3Eは、宛先ノードN3DにデータDを送信する。
【0069】
上記説明した本発明の実施形態のように、この送信ステップは、複数の隣接ノードが互いに中継する初期プリアンブルPを送信するステップが先行する。
【0070】
初期プリアンブルPを送信した後、送信側ノードN3Eは、ウェイクアップ状態Eのままであり、送信を監視して、もう1つのノードが初期プリアンブルPを受信してプリアンブルPから形成されたプリアンブルを送信したかを判断する。
【0071】
隣接ノードN3V1は、送信側ノードN3Eが初期プリアンブルPを送信している一方で時間期間T3Vの間でウェイクアップしており、初期プリアンブルPを検出する。隣接ノードN3V1は、送信側ノードN3EがプリアンブルPの送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。送信側ノードN3EによるプリアンブルPの送信の完了時、隣接ノードN3V1は、修正されたプリアンブルP31を順番に送信する。
【0072】
本発明の第1の実施形態で説明したように、ノードN3V1によって送信されたプリアンブルP31は、少なくともデータDを送信する前の残り時間に関する情報またはデータD3を送信する前に達成されるべき中継動作の数に関する情報が関連する限りにおいて、送信側ノードN3Eによって送信された初期プリアンブルPに関連して修正される。この情報は、ノードN3V1によって更新される。
【0073】
送信側ノードN3Eがウェイクアップ状態Eでありリスニングモードである一方で、隣接ノードN3V1がプリアンブルP31を送信しているので、送信側ノードN3Eは、初期プリアンブルPが中継されたことを通知される。送信側ノードN3Eは次いで、スリープ状態に戻ることができる。
【0074】
順番に、プリアンブルP31を送信した後、隣接ノードN3V1は、もう1つのノードがプリアンブルを受信した後にプリアンブルP31から形成されたプリアンブルを送信したかを判断するために、ウェイクアップ状態Eのままでありリスニングモードである。
【0075】
隣接ノードN3V2は、隣接ノードN3V1がプリアンブルP31を送信している一方で時間T3Vの間でウェイクアップしており、プリアンブルP31を検出する。隣接ノードN3V2は、隣接ノードN3V1がプリアンブルP31の送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。隣接ノードN3V1によるプリアンブルP31の送信の完了時、隣接ノードN3V2は、プリアンブルP31から形成されたプリアンブルP32を順番に送信する。
【0076】
プリアンブルP32を送信した後、隣接ノードN3V2は、送信を監視して、もう1つのノードがプリアンブルを受信した後にプリアンブルP32から形成されたプリアンブルを送信したかを判断する。
【0077】
修正されたプリアンブルP32を中継したノードがない場合、隣接ノードN3V2は、もう1つのノード(ここで図3を見ると、これは、宛先ノードである)が、送信された最終プリアンブルを受信するまで、連続的にプリアンブルP´32およびP´´32を送信する。
【0078】
プリアンブルP´32は、少なくともデータDを送信する前の残り時間に関する情報またはデータDを送信する前に達成されるべき中継動作の数に関する情報については、プリアンブルP32に関連して修正される。プリアンブルP´32に関連して同一のことがプリアンブルP´´32に適用される。
【0079】
ノードがスリープ状態である期間に少なくとも等しい時間期間T3Aの終わりに、送信側ノードN3Eは、データDを送信する。
【0080】
先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを中継する隣接ノードの数と、プリアンブルが同一のノードによって送信される回数(図3を参照)とは、本発明の一例に過ぎず、本発明を限定するものでない。
【0081】
図4は、ノードがスリープ状態に置かれるプリアンブルサンプリング手法に基づく、本発明の第3の実施形態の伝送モードを示す。
【0082】
この実施形態では、送信側ノードは、宛先ノードがプリアンブルを受信したと判断するまで、連続的に修正されるプリアンブルの送信の間に連続的な中継動作を監視する。
【0083】
上記説明の通り、送信されたプリアンブルは、宛先ノードのアドレス、送信側ノードのアドレス、データを送信する前の残り時間等を含む情報を含む。
【0084】
データに関する宛先ノードがノードを宛先ノードとして識別するプリアンブルを受信する時、宛先ノードは順番に、宛先ノードがウェイクアップしており宛先ノードに向けられたデータをいつでも受信できる状態にあることを示す情報を含む確認応答を送信することができる。
【0085】
図4を参照すると、送信側ノードN4Eは、宛先ノードN4DにデータDを送信する。
【0086】
この送信ステップでは、複数の隣接ノードが互いに中継する間、初期プリアンブルPを送信するステップが先行する。
【0087】
送信側ノードが初期プリアンブルPを送信した後、送信側ノードN4Eは、ウェイクアップ状態Eでありリスニングモードのままである。
【0088】
プリアンブルPが送信側ノードN4Eによって送信される一方、時間期間T4Vでウェイクアップしている隣接ノードN4V1は、初期プリアンブルPを検出する。隣接ノードN4V1は、送信側ノードN4Eが初期プリアンブルPの送信を完了するまで、ウェイクアップ状態Eのままである。送信側ノードN4Eによる初期プリアンブルPの送信の完了時、隣接ノードN4V1は順番に、修正されたプリアンブルP41を送信する。
【0089】
上記説明した本発明の2つの実施形態のように、ノードN4V1によって送信されたプリアンブルP41は、少なくともデータDを送信する前の残り時間に関する情報またはデータDを送信する前に達成されるべき中継動作の数に関する情報について、送信側ノードN4Eによって送信された初期プリアンブルPに関して修正される。この情報は、ノードN4V1によって更新される。
【0090】
隣接ノードN4V1がプリアンブルP41を送信する時、送信側ノードN4Eがウェイクアップ状態Eでありリスニングモードなので、送信側ノードN4Eは、初期プリアンブルPが中継されたことを知らされる。
【0091】
プリアンブルP41が隣接ノードN4V1によって送信されている一方で時間期間T4Vの間にウェイクアップしている隣接ノードN4V2は、プリアンブルP41を検出する。隣接ノードN4V2は、隣接ノードN4V1がプリアンブルP41の送信を完了するまでウェイクアップ状態Eのままである。隣接ノードN4V1によるプリアンブルP41の送信の完了時、隣接ノードN4V2は順番に、修正されたプリアンブルP42を送信する。
【0092】
隣接ノードN4V2がプリアンブルP42を送信している一方で送信側ノードN4Eが未だにウェイクアップ状態Eでありリスニングモードなので、送信側ノードN4Eは、新たな中継動作が達成されたことを知らされる。
【0093】
プリアンブルP42が隣接ノードN4V2によって送信されている一方で時間期間T4Vの間にウェイクアップしている宛先ノードN4Dは、プリアンブルP42を検出する。プリアンブルP42の内容を分析することによって、宛先ノードN4Dがデータの宛先であることを判断する。順番に、ノードN4Dはその後、ノードN4Dが起動されてノードN4Dに向けられたデータをいつでも受信できる状態にあることを特定する情報を含む確認応答ARを送信する。確認応答ARは、宛先ノードN4Dによる修正後に送信された最終プリアンブルでもよい。
【0094】
送信側ノードN4Eは、ウェイクアップ状態Eのままでありリスニングモードなので、宛先ノードN4Dから送信された確認応答ARを受信する。送信側ノードN4Eはその後、データを送信するために初期に提供された待ち時間T4Aが経過するまで待機することなく、宛先ノードN4Dに向けられたデータを送信することができる。
【0095】
本発明のこの実施形態は、送信側ノードN4Eが宛先ノードN4Dに対してデータDを送信するために待機することが必要な時間T4Aを低減する利点を有する。
【0096】
本発明のこの実施形態はまた、送信側ノードN4Eがその隣接ノードの各々に対してウェイクアップ時間期間T4Vを決定することを可能にする利点を有する。送信側ノードN4Eは次いで、その隣接ノードの各々がプリアンブルを中継した後に収集された情報からその隣接ノードの各々に対してウェイクアップ時間期間T4Vのテーブルを構築することができる。これにより送信側ノードN4Eは、その隣接ノードのうち1つにアドレスされたデータの以後における送信を最適化することができる。
【0097】
本発明はまた、プリアンブルを中継する時に衝突管理を提供する。
【0098】
これは、少なくとも2つの隣接ノードが同じプリアンブルを受信してそれをいつでも中継できる状態にある時、どの隣接ノードがプリアンブルを中継するかを判断することを伴う。
【0099】
これを判断することは、プリアンブルの送信について対象となる隣接ノードの各々のウェイクアップ時間を考慮する。
【0100】
プリアンブルの送信中に隣接ノードのウェイクアップ時間が早いほど、プリアンブルの中継に対するそのノードの優先度が高い。
【0101】
プリアンブル送信時間は、送信モードによって定義された規則を含む規則または他の制約を満たすために予め定義される。
【0102】
結果的に、隣接ノードは、ウェイクアップしてプリアンブルを受信する時間と、プリアンブルの送信を終える対応する時間との間の残り時間を測定することができる。
【0103】
他の隣接ノードとの衝突を避けるために、プリアンブルを検出した隣接ノードは、プリアンブルの送信終了時と隣接ノード自身がプリアンブル送信する必要がある時との間で、リスニングモードに移行する。この待ち時間の間に隣接ノードがプリアンブルを受信しない場合、これは、他の隣接ノードがプリアンブルを送信しておらず、他の隣接ノードがプリアンブルの中継に対する最高の優先度を備えた隣接ノードであることを意味する。
【0104】
ノードがプリアンブルを送信する前の待ち時間は、ノードがプリアンブルを受信していた時間に反比例する。プリアンブルが本当に送信されるか確認するために、待ち時間はまた、所定の閾値より短い。
【0105】
図5は、プリアンブルを送信できる2つの隣接ノード間の衝突管理を示す。
【0106】
ノードNは、プリアンブルPを送信する。
【0107】
ノードNは、初期プリアンブルPを送信する送信側ノード、またはプリアンブルを中継する隣接ノードでもよい。
【0108】
2つの隣接ノードN5V1およびN5V2は、それら各々のウェイクアップ時間T5Vの間でプリアンブルPを受信する。隣接ノードN5V1およびN5V2は次いで、各時間δおよびδでプリアンブルPの送信が終るまで、プリアンブルPを監視する。
【0109】
比較的長い(δがδよりも長い)間プリアンブルPの送信を監視する隣接ノードN5V1は、プリアンブルPの送信に対する最高の優先度を有するノードである。
【0110】
ノードN5V1が順番にプリアンブルPを送信する前におけるノードN5V1の待ち時間da1は、ノードN5V2の待ち時間da2よりも短い。
【0111】
待ち時間da2の間、ノードN5V2は、プリアンブルが送信されたことを認識する。従って、ノードN5V2は、プリアンブルを送信する必要が無く、スリープ状態に戻ることができる。
【0112】
スリープ状態に戻る代わりに、ノードN5V2は、後続の中継を一様に監視し、中継が正しく進まない場合、即ち中継が妨害された場合、プリアンブルの送信に介在する。
【0113】
衝突管理を説明するために上記説明したノード数は、単なる例示であって、本発明を限定するものではない。
【0114】
図6は、ノードの機能図である。
【0115】
送信側ノード、宛先ノードまたは隣接ノードの何れかであるノードNは、送信側モジュールEMを含む。ノードのこの送信側モジュールEMは、通信信号の生成を可能にする。上記説明の通り、生成された信号は、プリアンブルまたはデータに対応することができる。
【0116】
ノードNはまた、上記説明した信号に類似する通信信号を受信するためのモジュールREを含む。
【0117】
ノードNはまた、プリアンブルまたはデータに対応する通信信号を伝える伝送チャンネルを監視するためのモジュールMEを含む。監視モジュールMEは、受信側モジュールREに組み込まれてもよい。
【0118】
ノードNはまた、プリアンブルの内容を解釈するためのモジュールINを含む。モジュールINは特に、プリアンブルに含まれた情報を読み取ることができる。
【0119】
ノードNはまた、プリアンブルに統合されるべき情報を生成するための、およびプリアンブルの内容を修正するための生成モジュールGEを含む。
【0120】
ノードNはまた、時間を測定するための手段MTを含む。
【0121】
ノードNはまた、モジュールEM、RE、ME、IN、GEの各々へ、および手段MTへ接続され、それらの動作を制御するように適合された図示しない制御ユニットを含む。
【0122】
上記説明したモジュールおよび手段は、上記説明した方法のステップを実行するように適合される。
【0123】
故に、ノードは、送信側モジュールEMを用いてプリアンブルの送信を中継することができる。中継は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応する。プリアンブルは、生成モジュールGEによって形成される。第1の中継動作によって送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、中継は、データの宛先ノードが送信済プリアンブルを検出するまで続く。
【0124】
モジュールEM、RE、ME、IN、GEおよび手段MTは、コンピュータプログラムを形成するソフトウェアモジュールでもよい。本発明は従って、ノードによる上記説明した方法の実行に関するソフトウェア命令を含むコンピュータプログラムに供する。
【0125】
ソフトウェアモジュールは、データ媒体に格納されるかまたはデータ媒体によって伝送されてもよい。これは、ハードウェア格納媒体、例えばCD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク若しくはハードディスク、または伝送可能媒体、例えば電気、光学若しくは無線信号でもよい。
【0126】
本発明は、アドホックネットワーク、特にセンサからなるネットワークで使用されてもよい。ノードに対応するセンサは、温度、圧力等のプローブでもよい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スリープ状態およびウェイクアップ状態に変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に初期プリアンブルの送信のステップを実行する送信側ノードと、を具備する通信ネットワークにおける通信信号を送信する方法であって、
初期プリアンブルを中継する送信側ノードの隣接ノードの少なくとも1つの動作を含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルの送信に対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、前記少なくとも1つの中継動作は、データに関する宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで続くことを特徴とする方法。
【請求項2】
送信されたプリアンブルは、データを送信する前の残り時間に対応する情報、またはデータを送信する前に達成されるべき中継動作の数に対応する情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
プリアンブルの持続時間は、所定の閾値を下回ることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
送信側ノードは、初期プリアンブルの送信が終った時に始まる待ち時間の後、データを送信することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
【請求項5】
プリアンブルを中継する隣接ノードは、もう1つの隣接ノードがプリアンブルの送信を引き継ぐまで、または宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで、プリアンブルの送信を反復することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
【請求項6】
送信側ノードは、宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで、リスニングモードのままであることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
【請求項7】
送信されたプリアンブルを検出した後、宛先ノードは、宛先ノードがウェイクアップしており宛先ノードに向けられたデータを受信できる状態にあることを示す情報を含む確認応答を送信することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
宛先ノードによって送信された確認応答を受信した後、送信側ノードは、待ち時間の終わりを待つことなくデータを送信することを特徴とする請求項4および7に記載の方法。
【請求項9】
プリアンブルの送信に対する最高の優先度を有する隣接ノードを判断するために、プリアンブルの中継の間に少なくとも2つの隣接ノード間の衝突の管理を含むことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。
【請求項10】
優先的な隣接ノードは、ノードのウェイクアップ期間の開始とプリアンブルの送信の終了との間における先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルを監視する最長の時間を費やしたノードであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項11】
スリープ状態およびウェイクアップ状態に変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードとを具備する通信ネットワークのノードであって、
初期プリアンブルを中継するための手段を含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、中継は、データに関する宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで続くことを特徴とするノード。
【請求項12】
スリープ状態およびウェイクアップ状態に変わることを前提とする複数のノードと、宛先ノードにデータを送信する前に初期プリアンブルを送信するステップを実行する送信側ノードとを具備する通信ネットワークであって、
初期プリアンブルを中継するための少なくとも1つのノードを含み、中継動作は、先行する中継動作の間に送信されたプリアンブルから形成されたプリアンブルを送信することに対応し、第1の中継動作の間に送信されたプリアンブルは、初期プリアンブルから形成され、中継は、データに関する宛先ノードが送信されたプリアンブルを検出するまで続くことを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項13】
プログラムがコンピュータによって実行される時、請求項1〜10の何れか1項による方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム。

【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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【公表番号】特表2011−525741(P2011−525741A)
【公表日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−514101(P2011−514101)
【出願日】平成21年6月16日(2009.6.16)
【国際出願番号】PCT/FR2009/051145
【国際公開番号】WO2010/007274
【国際公開日】平成22年1月21日(2010.1.21)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
【出願人】(591034154)フランス・テレコム (290)
【Fターム(参考)】