JP2008182618A - 複数の信号フォーマットを適用する通信ネットワークにおける適応的なビーコン・コーディネーション - Google Patents

Abstract

【課題】相互に互換性のない複数の信号フォーマットを適用する通信ネットワークにおいて、ビーコン信号による無線媒体アクセスの調整を可能とする。
【解決手段】媒体アクセス情報を含む第一のビーコンと第二のビーコンを、一つのスーパーフレーム中に収容する。この際、第一のビーコンを第一の信号フォーマット、第二のビーコンを第二の信号フォーマットとしてブロードキャストする。更に、ネットワーク中の複数クライアントによってサポートされている信号フォーマットの情報を収集し、必要とされるビーコンの数を決定して、ブロードキャストする。
【選択図】図３

Description

本発明は、広くは、無線通信ネットワークにおけるビーコン・コーディネーションに関係する。より具体的には、本発明は、すべての信号フォーマットが相互に互換性をもたないような複数の信号フォーマットを適用する集中型の通信ネットワークにおける適応的なビーコン・コーディネーションに関係する。

無線通信ネットワークでは、複数の装置が無線媒体を介して相互に通信する。この無線媒体は、同一の受信装置が複数の信号を同時に受信してしまう信号衝突を避けるために、媒体アクセス・スケジューリングに基づいてアクセスされなければならない。無線媒体アクセスは、単一の装置または複数の装置により調整することができる。集中型ネットワークでは、一つの装置が中央コーディネータの役割を担い、ネットワーク中のすべての装置に対して無線媒体アクセスを調整する。分散ネットワークの場合には、中心的コーディネータは存在せず、すべての装置がコーディネーション情報を互いに交換し、無線媒体アクセス・スケジュールを実現することにより調整の任務を分担する。

米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層と物理（ＰＨＹ）層を共に定義する、高レートの無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮｓ）向けの802.15.3^TM-2003標準にて集中型媒体アクセス・コーディネーション・メカニズムを採用した。図１は、IEEE 802.15.3無線ネットワーク１００を図示する概略図であり、これは三つのクライアント装置１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃと、ピコネット・コントローラ（ＰＮＣ）と呼ばれる中央コーディネーション装置１０４を含む。すべての装置は、ネットワーク１００中の信号送信用の同一周波数帯を共有する。ＰＮＣ１０４は、各スーパーフレームの先頭にてビーコン（点線１０８）をネットワーク内のすべてのクライアント装置にブロードキャストする。ビーコンは、いつ、どのように媒体にアクセスするかという情報を含むので、すべてのクライアント装置はビーコン信号をデコードできなければならない。

IEEE 802.15.3^TM-2003標準では、ビーコン信号は、すべての装置によりサポートされている共通信号フォーマットでＰＮＣによりブロードキャストされる。しかし、このビーコン・コーディネーション・メカニズムは、共通信号フォーマットがなければ無効である。なぜなら、クライアント装置がビーコンの信号フォーマットと互換性のない信号フォーマットをもつ場合は、クライアント装置はビーコン信号をデコードできないからである。これは、同一周波数帯を使用する、それぞれ異なる信号フォーマットをもつ多数の異種の無線装置があるような無免許の無線周波数帯域で起こり得る。

したがって、相互に互換性をもたない複数の信号フォーマットを適用する集中型の通信ネットワークにおけるビーコン・コーディネーション・メカニズムを設計する必要性がある。

複数の信号フォーマットを適用する集中型の通信ネットワークでは、クライアント装置は、自クライアント装置の信号フォーマットとビーコンの信号フォーマットが互換性をもたない場合、ＰＮＣからの単一のビーコン信号をデコードできない。言い換えれば、単一のビーコンを使用していては、相互に互換性をもたない複数の信号フォーマットを適用する集中型ネットワークにおける無線媒体アクセスを調整し得ない。

US Pat. App. Pub. No. 2005/0174964、「多様な信号フォーマットを適用する異種通信ネットワークにおける通信の調整」において、各スーパーフレームの先頭で第一の信号フォーマットで第一のビーコンを送信し、コンテンション・フリー期間（ＣＦＰ）に第二の信号フォーマットで第二のビーコンを送信することによる２ビーコン・コーディネーション方法が提案されている。２ビーコン送信は、それぞれ異なる信号フォーマットをもつクライアント装置に第一及び第二のビーコン信号の少なくとも一つをデコードできるようにする。この従来技術におけるスーパーフレーム構成を図２に示す。スーパーフレーム２２０は、フォーマットＡでのビーコン２２２、コンテンション・アクセス期間（ＣＡＰ）２２３及びＣＦＰ２２４からなる。ＣＦＰ２２４は、複数のタイム・スロット２２６に分けられていて、少なくとも一つのタイム・スロット２２８がフォーマットＢでのビーコンのコピーに占有される。すべてのフォーマットＡの装置は、スーパーフレームの始まりで目をさまし、フォーマットＡでのビーコン（２２２、２３２、...）をデコードする。そして、すべてのフォーマットＢの装置は、特定のＣＦＰタイム・スロットの始まりで目をさまし、フォーマットＢでのビーコン（２２８、２３８、...）をデコードする。二つの連続するフォーマットＢのビーコン間の時間差２２１は、通常、１スーパーフレームの時間的長さに等しい。

しかし、この従来技術は、実施上の難点を引き起こすと可能性がある。一つの難点は、フォーマットＡの装置とフォーマットＢの装置とでは、スーパーフレームの構成の見方が異なることである。フォーマットＡをもつクライアント装置の視点からは、スーパーフレームはフォーマットＡのビーコン、ＣＡＰ及びＣＦＰの並びで構成されており、IEEE 802.15.3^TM-2003標準に合致している。一方、フォーマットＢをもつクライアント装置の視点からは、スーパーフレームはフォーマットＢのビーコン、第一のＣＦＰ、ＣＡＰ及び第二のＣＦＰの並びで構成されており、これはIEEE 802.15.3^TM-2003 標準に合致しない。ビーコンはＣＡＰとＣＦＰの媒体アクセス情報を含むので、第一と第二のビーコンは異なるフォーマットと情報を有する。

さらに、この従来技術において調査したビーコン送信には適応性がない。例えば、フォーマットＡをもつクライアント装置がすべてネットワークを退去したと想定すれば、通信ネットワーク中の媒体アクセスを調整するにはフォーマットＢでの単一のビーコンの送信だけで十分である。このような場合、従来技術での２ビーコン送信は、ＭＡＣ効率を下げてしまう。

本発明では、相互に互換性をもたない複数の信号フォーマットを適用する集中型の通信ネットワークに対応した、適応的なビーコン・コーディネーション方法が提案される。ネットワークの始動時に、ＰＮＣは第一のスーパーフレームの先頭で複数のビーコンをブロードキャストする。それぞれ異なる信号フォーマットをもつクライアント装置がネットワークに加われるように、各ビーコンはそれぞれ異なる信号フォーマットで送信される。スーパーフレームを確保する間、送信されるビーコンの数は、ネットワーク中のすべてのクライアント装置の物理的機能に依存して変動する。例えば、ネットワーク中のすべてのクライアント装置が同一の信号フォーマットをもつ場合には、当該信号フォーマットにて単一のビーコンだけがＰＮＣにより送信される。単一のビーコン送信の場合、それぞれ異なる信号フォーマットをもつ新しいクライアント装置がネットワークに加われるように、ＰＮＣは所定の数のスーパーフレーム後に複数ビーコン送信を再開するように設計される。

本発明の第一の態様によれば、複数の装置からなる通信ネットワークにおける媒体アクセスを調整する方法が提供される。当該方法は、媒体アクセス情報を含む第一のビーコンと第二のビーコンを、一つのスーパーフレーム中に第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることと、前記第一の信号フォーマットは前記第二の信号フォーマットと互換性をもたない、ネットワーク中の複数の装置によってサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集することと、収集された信号フォーマット情報に基づいてネットワークにおいて必要とされるビーコンの数を決定し、決定された数のビーコンを後続のスーパーフレームにおいてブロードキャストすることとを含んでなる。

当該方法は、複数の装置のすべてによりサポートされている一つの信号フォーマットがある場合、前記第一及び第二の信号フォーマットの一つでの単一のビーコン送信を決定し、決定された単一のビーコンを所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にブロードキャストすることをさらに含んでなる。

当該方法は、複数の装置のすべてによりサポートされている信号フォーマットがない場合、ネットワークにおいて必要とされる二つのビーコンを決定し、上記後続のスーパーフレームにおいて第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることをさらに含んでなる。

当該方法は、複数の装置のすべてが第一の信号フォーマットをサポートしている場合または複数の装置のすべてが第二の信号フォーマットをサポートしている場合、上記所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にネットワーク中の複数の装置の各々によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集し、上記所定の数の後続のスーパーフレーム後に、第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることをさらに含んでなる。

当該方法は、複数の装置のすべてが第二の信号フォーマットをサポートしている場合、上記所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にネットワーク中の複数の装置の各々によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集し、上記所定の数の後続のスーパーフレーム後に、第二の信号フォーマットで第一のビーコンを第一の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることをさらに含んでなる。

本発明の第二の態様によれば、通信ネットワークが提供される。当該通信ネットワークは、第一の信号フォーマットで通信する装置の第一のグループと、第二の信号フォーマットで通信する装置の第二のグループと、一つのスーパーフレーム中に第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストするように構成され、装置の前記グループからこれらの装置によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集するように構成され、収集された信号フォーマット情報に基づいてネットワークにおいて必要とされるビーコンの数を決定するように構成され、決定された数のビーコンを後続のスーパーフレームにおいてブロードキャストするように構成されたコーディネータとを含んでなる。

本発明を使用すれば、各クライアント装置は自装置の信号フォーマットを使用して対応するビーコンを捕捉することができる。ネットワーク中のすべてのクライアント装置により必要とされるような共通の信号フォーマットはない。スーパーフレーム中に送信されるビーコンの数も、ネットワーク中のすべてクライアント装置の物理的機能に応じて変わってくる。したがって、ビーコン送信は従来技術に比べてより効率的になる。さらに、すべてのビーコンがスーパーフレームの先頭で一括して送信されるので、スーパーフレーム構成が多様な信号フォーマットをもつすべてクライアント装置にとって同一なものになるとともにIEEE 802.15.3^TM-2003 標準に合致する。すべてのビーコンのフレーム・フォーマットも同一である。

以下の各節では、添付の図面を参照に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。本発明は多くの様々な形態で実現できるが、図示し、ここで詳細に説明するのは特定の実施形態である。ここでの開示は、発明の原理の一例としてみなされるべきものであり、図示、説明する特定の実施形態に本発明を限定する意図はないという了解のもとで実施形態を例示する。すなわち、以下の説明における実施形態及び図示例は、本発明を限定するものではなく、例示的とみなされるべきものである。ここで使用される「本発明」は、ここに記述された発明の実施形態およびその均等物のいずれか一つをさす。さらに、本文書中の「本発明」の様々な特徴への言及は、請求の範囲に記述されているすべての実施態様または方法が言及された特徴を総じて含むことを意味するのではない。

本発明によれば、図１のクライアント装置１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃは、相互に互換性をもたない二つの異なる信号フォーマットを使用できる。各クライアント装置は、これらの信号フォーマットの一つだけまたは両方をサポートするものとする。例えば、図１において、装置１０２ａは、信号フォーマットＡのみをサポートし、装置１０２ｃは信号フォーマットＢのみをサポートし、装置１０２ｂは信号フォーマットＡとＢの両方をサポートする。データ通信は、信号フォーマットＡをもつリンク１０６のように、同じ信号フォーマットをもつ二つのクライアント装置間で起こり得る。しかし、クライアント装置１０２ａと１０２ｃの場合のように、信号フォーマットの相違により、すべてのクライアント装置が相互に通信できるわけではない。ＰＮＣ１０４は、両方の信号フォーマットＡとＢをサポートする必要があり、信号フォーマットＢをもつリンク１１０のように、二つの異なる信号フォーマットのいずれかを使用ネットワーク１００中のすべてのクライアント装置と通信可能である。

本発明では、ネットワーク１００中の媒体アクセスを調整するために、ＰＮＣ１０４が適応的なビーコン・コーディネーション・メカニズムを使用できる。ネットワーク１００を始動時に、ＰＮＣ１０４は、第一のスーパーフレームの先頭で二つのビーコンをブロードキャストする（点線で示したリンク１０８を参照）。各ビーコンは、ネットワーク・パラメータの情報、ＣＡＰ開始、ＣＡＰ長、ＣＦＰスケジュール及びその他の管理情報を含むことができる。それぞれ異なる信号フォーマットをもつクライアント装置がネットワーク１００に加われるように、各ビーコンは異なる信号フォーマットで送信される。後続のスーパーフレーム中、送信されるビーコンの数は、ネットワーク１００中のすべてのクライアント装置の物理的機能に依存して変動する。例えば、ネットワーク１００中のすべてのクライアント装置が同一の信号フォーマットをもつ場合には、その信号フォーマットで単一のビーコンのみがＰＮＣ１０４により送信される。単一のビーコン送信の場合、それぞれ異なる信号フォーマットをもつ新しいクライアント装置がネットワーク１００に加われるように、ＰＮＣ１０４は所定の数のスーパーフレーム後に２ビーコン送信を再開するように設計される。

＜第一の実施形態＞
図３は、本発明の第一の実施形態による例示的なフローチャート３００である。図４は、第一の実施形態におけるスーパーフレーム構成を図示する概略図である。例示的なフローチャート３００の処理動作を図１及び図４を参照しながら以下に説明する。

ステップ３０２で、例示的なフローチャート３００の処理動作は開始する。ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをｉ＝１に初期化するステップ３０４を実行する。ステップ３０６で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＡで第一のビーコン４０２を信号フォーマットＢで第二のビーコン４０４をブロードキャストすることによりネットワークを始動する。

図４に示すように、第二のビーコン４０４は、ＣＡＰ４０６中に送信される。第二のビーコン４０４のCAP開始時からの時間ずれ４２０は、すべてのクライアント装置が第二のビーコン送信前にＣＡＰ４０６をアクセスしないように所定の値よりも小さくすべきである。この所定値は、クライアント装置がチャネルをセンスするのにかかる時間量に設定されなければならない。例えば、この所定値はIEEE 802.15.3^TM-2003 標準でのパラメータpBackoffSlotとして指定される。さらに、第一のビーコン４０２と第二のビーコン４０４は、異なる信号フォーマットで送信されるため、時間ずれ４２０は許容される送受信装置の切換え時間よりも大きくする必要がある。

信号フォーマットＡをもつクライアント装置は、第一のビーコン４０２をデコードできるが、ＣＡＰ４０６中に送信される第二のビーコン４０４はデコードできない。一方、信号フォーマットＢをもつクライアント装置は、第一のビーコン４０２をデコードできないが、第二のビーコン４０４をデコードできる。したがって、信号フォーマットＢをもつクライアント装置は、ＣＡＰの長さについて信号フォーマットＡをもつクライアント装置とは異なる見方をする。言い換えれば、第二のビーコン４０４に含まれるＣＡＰの長さの情報は、第一のビーコン４０２に含まれるものと同じであってはならない。

ステップ３０８で、ＰＮＣ１０４は、ネットワーク１００中に存在するクライアント装置の各々でサポートされた信号フォーマットに関する情報を含む、物理的機能データベースを整合する。物理的機能データベースを更新するためには、ＰＮＣ１０４は、ネットワーク１００に加わる各クライアント装置によりサポートされた信号フォーマットを知る必要がある。さらに、ＰＮＣ１０４は、アソシエートされたクライアント装置がネットワーク１００中にまだ存在するか否かを知る必要がある。

IEEE 802.15.3^TM-2003標準によれば、ネットワーク１００に加わる各クライアント装置の物理的機能情報を取得する方法はいろいろとある。装置（ＤＥＶ）機能フィールドの下にサポートされたデータ・レート・フィールドと予備フィールドを含むアソシエーション要求コマンドが、ネットワーク１００への参加時にクライアント装置、例えば１０２ａによって使用されてもよい。アソシエーション要求コマンド内のサポートされたデータ・レート・フィールドまたは予備フィールドのいずれかが、ネットワーク１００に加わるクライアント装置１０２ａによりサポートされた信号フォーマットを判断するためにＰＮＣ１０４によって使用されてもよい。

クライアント装置１０２ａが使用することができるデータ・レートは、サポートされた信号フォーマットを示唆する。クライアント装置１０２ａから送信されたアソシエーション要求コマンドから、そのサポートされたデータ・レート・フィールドをチェックすることにより、ＰＮＣ１０４は、クライアント装置１０２ａによってサポートされた信号フォーマットを判断することができる。例えば、IEEE 802.15.3^TM-2003標準において、サポートされたデータ・レート・フィールドにある２進数列「01000」は、11 Mb/s、22 Mb/s、33 Mb/sの三つの異なるデータ・レートがサポートされていることを意味する。これらの三つのサポートされたデータ・レートから、ＱＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、及び１６ＱＡＭを含む三つの異なる信号フォーマットがサポートされていることがわかる。

あるいは、予備フィールドの下にサポートされた新しい信号フォーマット・フィールドを定義してもよい。クライアント装置１０２ａから送信されたアソシエーション要求コマンドから、そのサポートされた信号フォーマット・フィールドを直接チェックすることにより、ＰＮＣ１０４は、クライアント装置１０２ａによってサポートされた信号フォーマットを判断することができる。

IEEE 802.15.3^TM-2003標準によれば、アソシエートされたクライアント装置がネットワーク１００中にまだ存在するか否かを判断する方法はいろいろとある。一つの方法では、ネットワーク１００に属するメンバーシップを終了しようとするクライアント装置、例えば１０２ｃは、ＰＮＣ１０４へアソシエーション解除コマンドを送信する。ＰＮＣ１０４がアソシエーション解除コマンドをクライアント装置１０２ｃから受信すれば、クライアント装置１０２ｃはネットワーク１００に存在しなくなるとＰＮＣ１０４は判断できる。

しかし、クライアント装置１０２ｃがネットワーク１００を退去する前に、ＰＮＣ１０４へアソシエーション解除コマンドを送信しないこともあり得る。この場合、クライアント装置１０２ｃがネットワーク１００にまだ存在するか否かを判断するために、ほかの方法がＰＮＣ１０４によって使用されてもよい。IEEE 802.15.3^TM-2003標準によれば、クライアント装置１０２ｃは、アソシエーション・タイムアウト期間（ＡＴＰ）に達していないことを確かめるのに充分な頻度でＰＮＣ１０４へフレームを送信することとする。もしＰＮＣ１０４がこのタイムアウト期間内にクライアント装置１０２ｃから発信されたフレームを一つも受信しない場合、クライアント装置１０２ｃがネットワーク１００内に存在しなくなるとＰＮＣ１０４は判断することができる。

あるいは、ＡＴＰ期限切れの前に、クライアント装置１０２ｃがネットワーク１００にまだ存在するか否かを判断するために、ＰＮＣ１０４は、要求された情報フィールドをゼロに設定し、ＡＣＫポリシー・フィールドをＩｍｍ−ＡＣＫに設定したプローブ要求コマンドをクライアント装置１０２ｃへ送信してもよい。

物理的機能データベースを更新後、ステップ３１０で、物理的機能データベース中の情報に基づいて、ＰＮＣ１０４は、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしているか否かを判断する。すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしている場合には、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをｎ＝０に初期化するステップ３１２を実行する。ステップ３１４で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＡでの単一のビーコン４１０のみを送信する。

ステップ３１６で、ＰＮＣ１０４は、ステップ３０８と同様に物理的機能データベースを更新する。その後、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをインクリメントするステップ３１８を実行する。ステップ３２０で、カウンタｎが所定の値Ｃよりも小さければ、本例示的フローチャート３００の処理動作はステップ３１４へ戻る。そうでなければ、本例示的フローチャート３００の処理動作は、ｉ番目のスーパーフレーム中に信号フォーマットＡで第一のビーコン４１４を信号フォーマットＢで第二のビーコン４１６を送信するステップ３０６へ戻る。

ステップ３１４〜ステップ３２０で示したように、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしているならば、ＭＡＣ効率を向上させる目的でＣ個の連続したスーパーフレームの各々の期間に信号フォーマットＡで単一のビーコンのみが送信される。しかし、Ｃ個の連続したスーパーフレームでの単一ビーコン送信後には、信号フォーマットＢをもつ新しいクライアント装置がネットワーク１００に加われるように、またはメンバーが信号フォーマットＢをもつネットワークがネットワーク１００に子ネットワークとして加われるように、第二のビーコンが信号フォーマットＢで再び送信され始める。

所定の値Ｃは、ある特定のアプリケーションの許容される待ち時間及びスーパーフレームの長さに依存して変動する。この値は、ある特定のアプリケーションの許容される待ち時間をスーパーフレームの長さで割ることにより求められる。ステップ３１０で、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしているのではない場合、ＰＮＣ１０４は、物理的機能データベース中の情報に基づいてすべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしているか否かを判断するステップ３２２を実行する。

ステップ３２２で、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしている場合、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをｎ＝０に初期化するステップ３２４を実行する。ステップ３２６で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＢでの単一のビーコン４３０を送信する。第一のビーコン４３０によって予め占有されていた時間期間は、ＰＮＣ１０４に備蓄されるか、または各クライアント装置に割り当てられて使用される。

ステップ３２８で、ＰＮＣ１０４は、ステップ３０８と同様に物理的機能データベースを更新する。その後、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをインクリメントするステップ３３０を実行する。ステップ３３２で、カウンタｎが所定の値Ｃよりも小さければ、本例示的フローチャート３００の処理動作はステップ３２６へ戻る。そうでなければ、本例示的フローチャート３００の処理動作は、ｉ番目のスーパーフレーム中に信号フォーマットＡで第一のビーコン４３４を信号フォーマットＢで第二のビーコン４３６を送信するステップ３０６へ戻る。

ステップ３２２で、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしているのではなければ、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントするステップ３３４を実行し、本例示的フローチャート３００の処理動作はステップ３０６へ戻る。

＜第二の実施形態＞
図５は、本発明の第二の実施形態による例示的なフローチャート５００である。図６は、第二の実施形態におけるスーパーフレーム構成を図示する概略図である。例示的なフローチャート５００の処理動作を図１及び図６を参照しながら以下に説明する。

ステップ５０２で、例示的なフローチャート５００の処理動作は開始する。ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをｉ＝１に初期化するステップ５０４を実行する。ステップ５０６で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＡで第一のビーコン６０２を信号フォーマットＢで第二のビーコン６０４をブロードキャストすることによりネットワークを始動する。

図５に示すように、第一のビーコン６０２と第二のビーコン６０４は、両方ともＣＡＰ６０６の前に送信される。この点は、図３及び図４で示した第一の実施形態とは異なる。第一のビーコン６０２と第二のビーコン６０４は異なる信号フォーマットで送信されるため、時間ずれ６２０は許容される送受信装置の切換え時間よりも大きくする必要がある。

信号フォーマットＡをもつクライアント装置は、第一のビーコン６０２をデコードできるが、同じくＣＡＰ６０６の前に送信される第二のビーコン６０４をデコードできない。一方、信号フォーマットＢをもつクライアント装置は第一のビーコン６０２をデコードできないが、第二のビーコン６０４をデコードできる。したがって、信号フォーマットＢをもつクライアント装置は、ＣＡＰ６０６の開始に対して信号フォーマットＡをもつクライアント装置とは異なる見方をする。言い換えれば、第二のビーコン６０４に含まれるＣＡＰ６０６の開始に関する情報は、第一のビーコン６０２に含まれるそれとは異ならなければならない。

ステップ５０８で、ＰＮＣ１０４は、図３に示したステップ３０８と同様に物理的機能データベースを整合する。物理的機能データベースを更新後、ＰＮＣ１０４は、物理的機能データベース中の情報に基づいて、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしているか否かを判断する。すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしている場合には、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをｎ＝０に初期化するステップ５１２を実行する。ステップ５１４で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＡでの単一のビーコン６１０のみを送信する。第二のビーコンによって予め占有されていた時間期間は、ＣＡＰに明け渡される。

ステップ５１６で、ＰＮＣ１０４は、ステップ３０８と同様に物理的機能データベースを更新する。その後、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをインクリメントするステップ５１８を実行する。ステップ５２０で、カウンタｎが所定の値Ｃよりも小さければ、本例示的フローチャート５００の処理動作はステップ５１４へ戻る。そうでなければ、本例示的フローチャート５００の処理動作は、ｉ番目のスーパーフレーム中に信号フォーマットＡで第一のビーコン６１４を信号フォーマットＢで第二のビーコン６１６を送信するステップ５０６へ戻る。

ステップ５１０で、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＡをサポートしているのではない場合、ＰＮＣ１０４は、物理的機能データベース中の情報に基づいてすべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしているか否かを判断するステップ５２２を実行する。すべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしている場合、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをｎ＝０に初期化するステップ5２４を実行する。ステップ５２６で、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に、信号フォーマットＢでの単一のビーコン６３０を送信する。第一のビーコンによって予め占有されていた時間期間は、ＰＮＣ１０４に備蓄されるか、または各クライアント装置に割り当てられて使用される。

ステップ５２８で、ＰＮＣ１０４は、図２に示したステップ３０８と同様に物理的機能データベースを更新する。その後、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントし、カウンタｎをインクリメントするステップ５３０を実行する。ステップ５３２で、カウンタｎが所定の値Ｃよりも小さければ、本例示的フローチャート５００の処理動作はステップ５２６へ戻る。そうでなければ、ＰＮＣ１０４は、ｉ番目のスーパーフレーム中に信号フォーマットＢで第一のビーコン６３４を信号フォーマットＡで第二のビーコン６３６を送信するステップ５３４を実行し、その後、本例示的フローチャート５００の処理動作はステップ５０８へ戻る。

図３に示した第一の実施形態（ステップ３２６〜３３２とステップ３０６を参照）と同様に、第二の実施形態（ステップ５２６〜５３４を参照）では、Ｃ個の連続したスーパーフレームの各々で信号フォーマットＢでの単一のビーコンを送信後、信号フォーマットＡをもつ新しいクライアント装置がネットワーク１００に加われるように、ＰＮＣ１０４は二つの異なる信号フォーマットでの二つのビーコン送信を再開する。しかし、二つのビーコンの送信のしかたが第一と第二の実施形態では異なることに留意する必要がある。第一の実施形態（ステップ３０６を参照）では、ＰＮＣ１０４は第一のビーコン６３４を信号フォーマットＡで第二のビーコン６３６を信号フォーマットＢで送信する。一方、第二の実施形態では（ステップ５３４を参照）、ＰＮＣ１０４は第一のビーコン６３４を信号フォーマットＢで第二のビーコン６３６を信号フォーマットＡで送信する。

ステップ５２２で、すべてのクライアント装置が信号フォーマットＢをサポートしているのではない場合、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム・インデックスｉをインクリメントするステップ５３６を実行し、本例示的フローチャート５００の処理動作はステップ５０６へ戻る。

図３と図５に示した第一の及び第二の実施形態では、ＰＮＣ１０４は、スーパーフレーム中に多くても二つのビーコンをブロードキャストできる。３種類以上の信号フォーマットがネットワーク１００に混在する場合、ＰＮＣは三つ以上のビーコンを、各ビーコンをそれぞれ異なる信号フォーマットでブロードキャストできることは、当業者には当然理解されるであろう。

当然のことながら、これらの図のいくつかまたはすべては例示の目的で概略を示したものであり、図示した要素の実際の相対的なサイズまたは位置を必ずしも描いてはいない。これらの図は、請求項の範囲または意味を制限するために使用されないという明白な了解のもとで、本発明の一つ以上の実施形態を説明するために提供される。

本発明は特定の実施形態に限定されず、変形例は当該技術分野に属する者によりなされることができると了解される。発明の範囲はクレーム、その範囲がここに含まれるべきと意図される範囲内の一つ以上の変形例により決まる。

例示的なIEEE802.15.3のネットワーク構成を示す図 従来技術における２ビーコン送信のための例示的なスーパーフレーム構成を示す図 本発明の第一の実施形態による例示的なフローチャート３００を示す図 第一の実施形態における例示的なスーパーフレーム構成を示す図 本発明の第二の実施形態による例示的なフローチャート５００を示す図 第二の実施形態における例示的なスーパーフレーム構成を示す図

Claims (12)

1. 複数の装置からなる通信ネットワークにおける媒体アクセスを調整する方法であり、
   媒体アクセス情報を含む第一のビーコンと第二のビーコンを、一つのスーパーフレーム中に第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることと、
   ネットワーク中の複数の装置によってサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集することと、
   収集された信号フォーマット情報に基づいてネットワークにおいて必要とされるビーコンの数を決定し、決定された数のビーコンを後続のスーパーフレームにおいてブロードキャストすることと、
   を含んでなる方法。
2. 前記第一の信号フォーマットは前記第二の信号フォーマットと互換性をもたない、すなわち、前記第一の信号フォーマットをもつ装置は前記第二の信号フォーマットでのビーコンをデコードできず、前記第二の信号フォーマットをもつ装置は前記第一の信号フォーマットでのビーコンをデコードできない、請求項１に記載の方法。
3. 前記媒体アクセス情報は、コンテンション・アクセス期間（ＣＡＰ）の開始及び／または長さとコンテンション・フリー期間（ＣＦＰ）のスケジュールを含む、請求項１に記載の方法。
4. 第二のビーコンはＣＡＰ中にブロードキャストされ、第一のビーコンはＣＡＰの前にブロードキャストされる、請求項１に記載の方法。
5. 第二のビーコンはＣＡＰの前にブロードキャストされ、第一のビーコンは第二のビーコンの前にブロードキャストされる、請求項１に記載の方法。
6. 収集された信号フォーマット情報に基づいてネットワークにおいて必要とされるビーコンの数を決定し、決定された数のビーコンを後続のスーパーフレームにおいてブロードキャストすることは、
   複数の装置のすべてによりサポートされている一つの信号フォーマットがある場合、前記第一及び第二の信号フォーマットの一つでの単一のビーコンを決定し、決定された単一のビーコンを所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にブロードキャストすること、
   または
   複数の装置のすべてによりサポートされている信号フォーマットがない場合、ネットワークにおいて必要とされる二つのビーコンを決定し、
   上記後続のスーパーフレームにおいて第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすること
   のどちらか一方を含んでなる、請求項１に記載の方法。
7. 複数の装置のすべてが第一の信号フォーマットをサポートしている場合、第一の信号フォーマットでの単一のビーコンを決定する、請求項６に記載の方法。
8. 上記所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にネットワーク中の複数の装置の各々によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集することと、
   上記所定の数の後続のスーパーフレーム後に、第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることと、
   をさらに含んでなる、請求項７に記載の方法。
9. 複数の装置のすべてが前記第二の信号フォーマットをサポートしている場合、第二の信号フォーマットでの単一のビーコン送信を決定する、請求項６に記載の方法。
10. 上記所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にネットワーク中の複数の装置の各々によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集することと、
    上記所定の数の後続のスーパーフレーム後に、第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることと、
    をさらに含んでなる、請求項９に記載の方法。
11. 上記所定の数の後続のスーパーフレームの各々の期間中にネットワーク中の複数の装置の各々によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集することと、
    上記所定の数の後続のスーパーフレーム後に、第二の信号フォーマットで第一のビーコンを第一の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストすることと、
    をさらに含んでなる、請求項９に記載の方法。
12. ａ）第一の信号フォーマットで通信する装置の第一のグループと、
    ｂ）第二の信号フォーマットで通信する装置の第二のグループと、
    ｃ）一つのスーパーフレーム中に第一の信号フォーマットで第一のビーコンを第二の信号フォーマットで第二のビーコンをブロードキャストするように構成され、装置の前記グループからこれらの装置によりサポートされている信号フォーマットに関する情報を収集するように構成され、収集された信号フォーマット情報に基づいてネットワークにおいて必要とされるビーコンの数を決定するように構成され、決定された数のビーコンを後続のスーパーフレームにおいてブロードキャストするように構成されたコーディネータと、
    を含んでなる通信ネットワーク。

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