【文献】
Byung-Jae Kwak (ETRI), et. al.,Proposed Text on Transmit Power Control for TGD,IEEE 15-13-0020-00-0008,IEEE,2013年 1月11日,検索日[2016.12.22],インターネット<URL:https://mentor.ieee.org/802.15/dcn/13/15-13-0020-00-0008-proposed-text-on-transmit-power-control-for-tgd.pptx>
【文献】
Seung-Hoon Park(Samsung),TG8 Technical Guidance Document,IEEE 802.15-12/0568r5,IEEE,2013年 3月19日,検索日[2016.12.22],インターネット<URL:https://mentor.ieee.org/802.15/dcn/12/15-12-0568-05-0008-tg8-technical-guidance-document.docx>
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記データを伝送するための電力を制御するための情報は、ピアツーピアネットワークのグループの各受信機に対応する受信信号品質に基づく、請求項1〜3のいずれか一項に記載のデバイス。
前記データを伝送するための電力を制御するための情報は、ピアツーピアネットワークのグループの各受信機に対応する受信信号品質に基づく、請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
プログラム命令を含むコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータプログラムは、データ処理ユニットにロード可能であり、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータプログラムが前記データ処理ユニットによって実行されると、請求項7〜12のいずれか一項に記載の方法のステップを実行することを前記データ処理ユニットに行わせるように適合されている、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明を実施するための形態】
【0011】
とりわけ、3GPP、WiMax 802.16、WiFi 802.11、WPAN 802.15、およびBluetooth(登録商標)等、他の無線通信システムによって実装または提案される従来の電力制御スキームは、本明細書で議論されるように、近接サービス(ProS)に関して、電力制御スキームのためのコンテキスト情報および電力制御情報(以下CPCI)の管理をサポートしない。本明細書に開示されるのは、限定ではないが、インフラストラクチャレスシステム(例えば、P2PNW間およびP2PNW内)のためのCPCI管理、ピアにおけるマルチサービス(例えば、同時に使用される複数のProS)のためのCPCI管理、またはマルチキャスト通信を使用するときのポイントツーマルチポイントの通信のためのCPCI管理を含み得る、コンテキスト関連電力制御管理のためのアプローチである。
【0012】
無線ピアツーピアネットワーク(P2PNW)は、近接サービス(ProS)のために形成され得る。近接は、ピアが、通常、直接またはマルチホップ無線信号を介して互に通信することができる、比較的小さな領域と見なされ得る。異なるProS P2PNWは、異なる電力制御スキームを使用する。例えば、数メートル以内にピアを伴うゲーム機のProS P2PNWのための電力制御スキームは、移動性に起因する遠近問題または頻繁な電力調節のためのパスロス補償を重視しないこともある。一方、個別化された広告のためのデパート店舗内のProS P2PNWは、移動性に起因する遠近問題および頻繁な電力調節のためのパスロス補償を要求し得る。
【0013】
多くのProS P2PNWが、ProS P2PNWの間(例えば、ProS P2PNW間)およびProS P2PNWの内部(例えば、ProS P2PNW内)でProSデバイスを管理するための中央コントローラを伴わず、短無線範囲内で互に共存している。無線範囲内にあるProS P2PNWは、他の近傍ProS P2PNWによって引き起こされる干渉を受けやすい。CPCIは、P2PNW間およびP2PNW内に対する電力制御の管理に役立てるために使用され、したがって、P2PNW内だけでなく異なるP2PNW間の干渉を最小化し得る。
【0014】
デバイスは、同時に複数のProSに携わり得、異なるProSは、電源制御に対する異なる要求を有し得る。したがって、デバイス上の複数のアプリケーションまたはサービスに対するコンテキスト関連電力制御情報管理が、同時に複数の近接サービスをサポートするために使用され得る。本明細書に議論されるProSは、アプリケーションまたはサービスを指し得る。
【0015】
ProS P2PNWは、2つのピア間(ペア通信)または複数のピア間(グループ通信)で、サービス、ユーザ、デバイス、サービス範囲、場所等、所望のコンテキストに関して、近接して形成される。例えば、ショッピングモールでは、とりわけ、ソーシャル接続のためのP2PNW、ストリーミングまたはコンテンツ交換のためのP2PNW、店舗のプロモーションまたは個別化された広告のブロードキャストまたはマルチキャストのためのP2PNW、およびゲーム機のためのP2PNWがあり得る。これらのProS P2PNWは、各サービスの要求されるQoSに起因して、電源制御のための異なる要求を有する。したがって、効率的な電力制御スキームは、特定のサービスまたはコンテキストに応じることによって定義され得る。サービスまたはコンテキストに基づくCPCIは、異なるProS P2PNWに対する異なる電力制御スキームを可能にする。
【0016】
ProSに基づくコンテキスト情報は、概して、実装されるべき電力制御スキームの定義に役立てるために使用される、サービスまたはアプリケーションについての状況データとして定義され得る。例えば、表1に簡潔に示されるように、コンテキスト情報は、サービス電力カテゴリ(SPcat)、サービス範囲(SerR)、電力制御間隔(PCInt)、バンド幅(BW)、データレート(DR)、変調およびコーディングスキーム(MCS)、待ち時間(Lat)、場所(Loc)、速度(Sd)等の情報を含み得る。表1に列挙されるProSに基づくコンテキスト情報の各タイプは、以下でより詳細に説明される。
【0017】
【表1】
ProSに基づく電力制御情報は、電力制御のための制御または状態データとして定義され得、これは、ピアの送受信機の伝送電力を報告または制御するために使用されることができる。例えば、電力制御情報は、伝送電力(TxP)、最大伝送電力(MaxTxP)、最小伝送電力(MinTxP)、電力調節(PAdj)、エンドポイント(EP)、パスロス(PL)、受信信号品質(RxSQ)等の情報を含み得、これらは、表2に簡潔に示され、以下でより詳細に議論される。
【0018】
【表2】
図1は、どのようにCPCIがピア間で伝送され得るかのいくつかの実施例を提供する。ここでは、通信は、矢印251によって示されるように、右から左へ処理されると仮定される。
図1に示されるように、含まれる実装および近接サービスに基づいて、コンテキスト関連電力制御管理のために伝送され、依拠される異なるCPCIがあり得る。例えば、第1のProSが、デフォルト値で十分に動作し、第1の期間にBWの更新のみを伝送する一方、第2の期間にEPおよびPCIntの更新を伝送し得る。通信241は、ビーコン内で伝送されるCPCI 245の実施例である。近接したピアは、通信241内に挿入されるCPCI 245を検出し得る。通信242は、共通制御チャネルまたは共通データチャネル等、共通チャネル上でブロードキャストされるCPCI 246の実施例である。通信242はまた、放送チャネル、ページングチャネル等状でもブロードキャストされ得る。近接したピアは、通信242内に挿入されるCPCI 246を検出し得る。通信243は、制御データ248の後に位置付けられる伝送フレームにおいて伝送されるCPCI 247の実施例である。通信243内のCPCI 247のタイプは、同じまたは異なるProS P2PNW内の複数のエンドポイントまたは受信機と関わり合うピアデバイスを示し得る。同じProS P2PNWのシナリオにおいて、これは、グループベース通信に対するCPCIを交換する実施例であり、すなわち、伝送機は、制御またはデータメッセージ内において、各エンドポイント(受信機)において伝送電力をピギーバックする。通信244は、制御データ250の前に位置付けられる伝送フレームに伝送されるCPCIの実施例である。CPCI 249は、TxP、RxSQ、およびPAdjを含み、これらは、電力制御応答のための制御情報、または受信機からの要求される電力調節に関する閉ループ電力制御のための情報を示し得る。CPCIの正確な場所、およびそれがピア間で伝送される様式は、コンテキスト関連電力制御のためのCPCIの異なる実装にわたって変動し得、本開示は、CPCIが伝送されるように
図1に示される通信タイプのいずれのものにも限定されない。
【0019】
CPCIのユースケースの実施例が、
図2に例証され、さらなる対応する詳細を表3に伴う。
図2は、コンテキスト関連電力制御管理のための例示的シナリオを例証する。P2PNW 101(すなわち、長円101)は、集中型グループ通信を使用して通信する複数のピアを含む。
【0020】
ピアは、タブレット、スマートフォン、音楽プレーヤ、ゲーム機、携帯情報端末、ラップトップ、PC、医療デバイス、コネクテッドカー、スマートメータ、ホームゲートウェイ、モニタ、アラーム、センサ、セットトップボックス、プリンタ、2Gネットワーク内の移動局(MS)、3Gネットワーク内のユーザ機器(UE)、あるいはIEEE 802.15(無線パーソナルエリアネットワーク(WAN))ネットワーク内の1つまたはグループのフル機能デバイス(FFD)または低減機能デバイス(RFD)であり得る。一実施例として、ピアは、
図12C(以下でより完全に説明される)に例証されるハードウェアアーキテクチャまたはその変形例を有し得、あるいは
図12D(これも以下でより完全に説明される)に例証されるコンピューティングシステムのアーキテクチャを有し得る。
【0021】
依然として
図2を参照すると、ピア110、ピア113、ピア116、およびピア117等、PSPNW 101内のピアは、以下で仮想リーダと呼ばれる複数の分散したCPCI管理統合点を介して、互に通信している。仮想リーダ(例えば、ピア116)は、集中型P2PNW内制御のため、同じProSを共有するピアグループ間の、すなわち、P2PNW内のP2P通信を代表、管理、および調整するために、動的に選択され得るピアである。スーパー仮想リーダ(図示せず)は、集中型P2PNW間制御のために、近接したP2PNWの全ての仮想リーダを調整するために定義される仮想リーダである。仮想リーダおよびスーパー仮想リーダは、同期、電力制御、干渉管理、チャネル分配、アクセス制御等を目的として使用され得る。
【0022】
図2の各P2PNWは、異なる実装されたProSを有し得る。例えば、P2PNW 101内のピアは、ビデオ会議用ProSの使用によって互に通信し得る。別の実施例として、P2PNW 102内のピアは、チャット用ProSの使用によって互に通信し得、ペア通信に関わり得る。P2PNW 103内のピアは、キープアライブ用ProSの使用によって互に通信し得、ペア通信に関わり得る。P2PNW 104内のピアは、ゲーム機用ProSの使用によって互に通信し得、分散型グループ通信に関わり得る。分散型グループ通信では、P2PNWの各ピアは、近接したP2PNWの他のピアとの通信に関連した全ての制御を管理し、これらは、共通チャネル、放送チャネル、ページングチャネル等を経由して通信し得る。
【0023】
したがって、
図2の実施例では、P2PNW 101、P2PNW 102、P2PNW 103、およびP2PNW 104のProSは、異なるコンテキストを伴うピアを有する。表3に例証されるように、
図2に示されるProSは、異なる推奨されるコンテキスト情報および電力制御情報の設定を有し得る。以下でより詳細に説明されるように、異なるProSのコンテキストを理解することは、とりわけ、伝送電力の最適化が、無線干渉および電力消費を最小化しながら、ProSのサービスレベルの望ましい質をサポートすることを可能にし得る。
【0024】
【表3】
図3に例証されるように、CPCIは、サービス層120、MAC層122、および物理層121を含み得る、複数の層を横断して管理され得る。サービス層120の上方にアプリケーション層があり得る。ある実施形態では、CPCIは、デフォルトCPCIのためのサービス層120またはアプリケーション層(図示せず)と、物理層121またはMAC層122とに維持され得る。ProSは、サービス層120またはサービス層120の上方のアプリケーション層(図示せず)に配置され得る。
図3では、ProS123は、物理層121に位置する電力制御機能125で検出される情報および測定される結果に基づいて、伝送および受信のセッション中にCPCIを更新し得る。デバイスの電力制御機能は、デバイスの伝送機の伝送電力を制御するデバイスのプロセッサ上で実行するハードウェアおよび/またはソフトウェアモジュールである。電力制御機能125で更新されるCPCI値は、サービス層120のProS123等のより高い層にフィードバックされ得る。
図3でも示されるように、CPCIはまた、信頼性のある近接サービスを確実にするためのコンテキスト関連電力制御のために、ピア間の低い層で交換され得る。ProS123に関連付けられている電力制御機能125は、物理層128の電力制御機能126と通信し得る。電力制御機能は、待ち時間を最小化し、任意の待ち時間要件を満たすために、物理層121またはMAC層122に実装され得る。いくつかのまたは全ての電力制御機能は、サービス層120またはアプリケーション層にあり得、例えば、とりわけ、ProSに基づいて、デフォルトパラメータ値を定義し、より低い層(例えば、MACまたはPHY)の電力制御値をオーバーライドする。
【0025】
以下で開示されるのは、層を横断してCPCIを管理し、近接したピアの間でCPCIを交換するためのスキームである。コンテキスト関連電力制御は、より信頼性のあり、かつ効率的なIoT近接サービスを可能にし得る。概して説明されるコンテキスト関連電力制御機構は、一般的コンテキスト関連電力制御、コンテキスト関連マルチアプリケーション電力制御、およびコンテキスト関連P2PNW内ポイントツーマルチポイント電力制御を含み得る。一般的コンテキスト関連電力制御、コンテキスト関連マルチアプリケーション電力制御、およびコンテキスト関連P2PNW内ポイントツーマルチポイント電力制御は、CPCI検出、P2PNW間電力制御、P2PNW内電力制御、およびCPCI管理を伴い得る。
【0026】
図4は、一実施形態による、一般的コンテキスト関連電力制御のための例示的方法を例証する。ステップ131では、デフォルトCPCIが、ピアの電力制御機能に移動する。電力制御機能は、第1のピア上のサービス層(またはアプリケーション層等の他の層)から、事前構成された(例えば、第1のピアまたはProSの初期起動で、ユーザによって手動で構成されるか、あるいはアプリケーション層またはサービス層によって自動で構成される)または先のセッションから更新された(例えば、先に接続されたProSセッション中に自動で更新された)デフォルトのCPCIを受信し得る。ステップ132では、第1のピアは、CPCIを、近接したピアから、ビーコン、ページング、または放送チャネル等のチャネルをスキャンすることによって受信する。CPCIが近接して検出されない状況では、デフォルトの最小TxPまたは履歴に基づくTxP(例えば、先の代表値または平均値TxP)、あるいは電力制御カテゴリ(PCat)に基づくデフォルトの値が、使用され得る。ステップ133では、第1のピアは、第1のTxPを決定する。ここでは、第1のピアは、より高い層から渡され得るデフォルトのCPCI値(例えば、ステップ131)、ならびに近接したピアから受信されるCPCI値(例えば、ステップ132)に基づいて、第1のTxPレベルを決定し得る。
【0027】
継続して
図4を参照すると、ステップ134では、第1のピアは、第1のTxPにおいて共通チャネルで、電力制御要求をブロードキャストするか、あるいは制御またはデータ伝送でピギーバックされる。ステップ135では、第1のピアは、近接した第2のピアから、第2のピアのCPCI(例えば、CPCIは、第1のピアのための電力調節(PAdj)および他のCPCIを有し得る)含み得る応答を受信する。第2のピアは、1つ以上のCPCIを送信し得、これは、第2のピア、または第2のピアが仮想リードである場合、第2のピアによって管理されているピアのグループ上の各近接サービスに関連し得る。このステップでは、第2のピア(これは、複数のピアにも適用可能である)は、近接していることのみ必要であり、必ずしもP2PNW内電力制御のために第1のピアと同じProSを使用する必要はない。ステップ136では、更新されたCPCIに基づき、第1のピアは、電力制御機能を使用してTxPを再計算し、それに応じて、そのTxPを調節し、これは、第1のピアの第2のTxPをもたらす。ステップ137では、ステップ136のP2PNW間関連TxP(すなわち、第2のTxP)の使用の後、第1のピアは、P2PNW内電力制御のための第1のピア上で使用中の第1のProSに関連付けられるCPCIを受信し得る。ステップ138では、ステップ137の受信された第1のProS関連CPCIに基づき、第2のTxPは、第3のTxPに調節され得る。複数のピアが関わるとき、第1のピアは、各ピアから受信されるCPCIを考慮し、ProSのために適切なTxPを調節し得る。例えば、複数のピアが存在する場合、第1のピアは、各ピアに対して計算する最適なTxPの最大値または最小値を平均するか、または使用し得る。
【0028】
依然として
図4を参照すると、ステップ132は、CPCI検出ステップと見なされ得る。ステップ133からステップ136は、P2PNW間電力制御ステップと見なされ得る。そして、ステップ137およびステップ138は、P2PNW内電力制御ステップと見なされ得る。CPCI検出、P2PNW間電力制御、およびP2PNW内電力制御情報のコールフローは、以下でより詳細に議論される。
【0029】
図5は、
図2に類似する、互に近接したピアを含む、システム140を例証し、CPCIは、コンテキスト関連電力制御のために使用され得る。
図5は、ピアによって利用される各ProSのためのP2PNWを例証するために長円形を使用する。長円形は、ピアの無線範囲等と解釈されるべきではない。ピア146は、ProS141のためにP2PNW、ProS142のためにP2PNWを利用し、ピア147は、ProS141のためにP2PNW、ProS143のためにP2PNWを利用し、ピア145は、ProS144のためにP2PNWを利用する。例証されるように、ピア146およびピア145は両方とも、ProS141のためにP2PNWを利用する。ピア145は、ProS144のためにP2PNW内で1つ以上の他のピア(図示せず)と通信し得る。ピア146およびピア147はまた、それぞれ、ProS142のためにP2PNW、ProS143のためにP2PNW内で1つ以上の他のピア(図示せず)と通信し得る。
【0030】
図6は、
図5のシステム140内のCPCI検出の使用を考慮する、例示的コールフロー150を例証する。
図6に示されるように、ピア146は、ProS141および電力制御機能152を含む。ステップ157では、ピア146上のProS141(ブロック151)は、CPCIを、ピア146上のProS141に関連付けられている電力制御機能152に送信する。ステップ157のCPCIは、事前設定または先のセッションから更新されたデフォルトCPCI値であり得る。他の層が、デフォルトCPCI値を記憶および送信することも可能である。ステップ158では、ピア146は、CPCIを、ブロック153(ピア146上のProS142)、ブロック154(ピア147上のProS141)、ブロック155(ピア147上のProS143)、およびブロック156(ピア145上のProS144)等、種々のソースから検出する。ピア146は、CPCIを、ビーコン、ページング、放送チャネル等をスキャンすることによって検出し得る。ステップ158の受信されたCPCIは、CPCIを特定のProSおよびピアに関連付ける情報を含み得る。
【0031】
ステップ159では、ピア146は、その初期TxPを、測定されたCPCI値(例えば、測定されたRxSQ−図示せず)だけでなく、デフォルトCPCI値(ステップ157)、検出されたCPCI値(ステップ158)に基づいて決定し得る。TxPは、CPCIが、受信されたCPCIの受信されたTxPの平均か、または、別のピアまたはProSから受信されない場合、MinTxPのデフォルトCPCI値の使用に基づき得る。ステップ157およびステップ158の使用は、事前決定された延長時間期間に対するアイドル期間(例えば、ProS141を使用しない)の後、再有効化されるピア146のProS141に基づき得る。加えて、P2PNW間電力制御のためのCPCI管理のためのプロセス(160で図示)およびP2PNW内電力制御のためのCPCI管理のためのプロセス(161で図示)は、ステップ157からステップ159の完了後に実施され得る。
図6および他の図におけるピアは、VLまたはスーパーVLであり得ることに留意されたい。
【0032】
図7は、一実施形態による、システム140の文脈におけるP2PNW間電力制御のためのCPCI管理のためのプロセス160のさらなる詳細を提供する例示的コールフローである。P2PNW CPCIの管理中、ピアは、近接したピアと、共通チャネル上でCPCIを交換することによって協働し得る。ステップ171では、ピア146は、ProS141に関連付けられる電力制御要求メッセージ(PCReq)を(共通チャネル上で)ブロードキャストする。PCReqは、ピア146のProS141に関連するCPCIを含み得る。PCReqは、近接したピアに送信され得るが、必ずしもProS141のための同じP2PNWに関与し得ない。
【0033】
ステップ172では、ピア146は、CPCIを含む応答(例えば、電力制御応答)を、ブロック153(ピア146上のProS142)、ブロック154(ピア147上のProS141)、ブロック155(ピア147上のProS143)、およびブロック156(ピア145上のProS144)等、近接した種々のピアから受信する。ステップ173では、ピア146は、TxPを、ステップ172の受信された応答に基づいて調節する。CPCIは、より低い層(例えば、PHYまたはMAC)で交換および更新され、次いで、より高い層(例えば、インフラストラクチャに基づく通信システムのためのOSIモデル内のTCP/IPの上方、あるいはインフラストラクチャレス無線システムのためのTCP/IP層を伴わないMAC層の上方のサービスまたはアプリケーション層)に送信され得る。
【0034】
図8は、一実施形態による、システム140の文脈におけるP2PNW内電力制御のためのCPCI管理のためのプロセス161のさらなる詳細を提供する例示的コールフローである。ここでは、ProS141に関連付けられるCPCIは、ピア146と147との間で交換され、これらは、ProS141のために同じP2PNW内で動作する。ステップ185では、ピア146は、ピア147に、事前決定された第1のTxPで、ピア146上のProS141に関連するCPCIとともに電力制御要求(PCReq)を送信する。第1のTxPは、デフォルトCPCI値、「CPCI検出」導出CPCI、P2PNW内管理導出TxP等に基づき得る。ステップ187では、ピア147は、ステップ185で受信されたCPCIに基づいて、第2のTxPに調節され、そのCPCIを更新する。ステップ188では、ステップ187の更新されたCPCIは、ピア147のより高い層(例えば、ProS141に関連付けられるアプリケーション層)に送信され得る。ステップ189では、ピア147は、電力制御応答(PCRes)を、第2のTxPで送信する。ステップ189のPCResは、ステップ187の更新されたCPCIを含み得る。
【0035】
ステップ190では、ピア146は、ステップ189で受信されたCPCIに基づいて、第3のTxPに調節し、そのCPCIを更新する。ステップ191では、ピア146は、制御またはデータメッセージを、第3のTxPで送信する。191のメッセージは、ステップ190の更新されたCPCIを含み得る。ステップ192では、ステップ190の更新されたCPCIは、ピア146のより高い層(例えば、ProS141に関連付けられるアプリケーション層)に送信され得る。ステップ193では、ピア147は、そのCPCIを、ステップ191の受信されたCPCIに基づいて更新し、ステップ194では、更新されたCPCIは、より高い層に送信される。ステップ195では、ピア147は、ピア146に、ピア147がステップ191のメッセージを受信したことの肯定応答を送信する。周期的に、CPCIは、PCInt等の事前決定された時間に基づいて伝送され、TxPは、調節され得る。ある実施形態では、ピア146がPCReqを送信し、タイムリーな応答(例えば、PCRes)が受信されない場合、TxP電力は、漸増的に調節され得、PCReqは、PCResが受信されるか、事前決定されたタイムアウトの数が達成されるか、または同等のことが行われるまで再送信され得る。
【0036】
本明細書に議論されるように、ピアは、近接した1つ以上のP2PNWに同時に参加することができる。例えば、
図5を参照すると、ピア146は、ProS141を使用するチャットを介してピア147と相互作用し得、ProS142に関連付けられる別のピア(図示せず)によって店舗からブロードキャストされる広告またはクーポンを確認し得る。本実施例では、CPCIは、デバイス上のアプリケーションにわたって管理される必要があり得る。コンテキスト関連電力制御を、単一ピア上の複数のアプリケーションにわたって提供するとき、CPCI検出およびP2PNW間電力制御管理は、それぞれ、
図6および
図7において議論されるものに類似している。P2PNW内電力制御は、
図8に関して議論されるものに類似するが、複雑な追加の層を伴うであろう。例えば、ピア146は、各伝送のTxPを調節し、伝送に使用される特定のProSのための決定されるTxP(例えば、チャット用ProSおよび広告用ProSのための異なるTxP)を適合させる。さらなる詳細は、以下に議論される。
【0037】
図9は、システム146のピア146の視点から、P2PNW内マルチアプリケーション電力制御に対するCPCI管理のための例示的方法を例証する。ステップ201およびステップ202では、それぞれ、ピア146は、ProS141およびProS142に対するコンテキスト関連電力制御を開始する。ステップ202およびステップ203は、伝送がProSのために発生する必要があるという指示によってトリガされ得る。指示は、時間あるいはピアまたは他のデバイスからの受信データ等、状況に基づくユーザコマンドまたは自動発生であり得る。指示は、アイドルタイム、デバイス再起動等に基づく、タイムアウト後のProSの初期起動に続き得る。ステップ203およびステップ204では、それぞれ、CPCI検出は、ProS141およびProS142に対して利用され得る。ステップ205およびステップ206では、それぞれ、P2PNW間管理が、ProS141およびProS142に対して利用され得る。ステップ207では、ピア246は、ProS141が伝送する必要があるかどうかを決定する。必要がある場合、ステップ209において、本実装では、ProS141のためのMAC/PHY層内のコンテキスト関連電力制御手順が、適用され、伝送が発生する。伝送後、ステップ211では、ピア146は、ProS142が伝送する必要があるかどうかを決定する。必要がある場合、ステップ219において、本実装では、ProS142のためのMAC/PHY層内のコンテキスト関連電力制御手順が、適用され、伝送が発生する。必要がない場合、ピア146は、ProS141のためのMAC/PHY層内のコンテキスト関連電力制御手順に基づく伝送の送信を継続する。
図9に示されるように、ProS141およびProS142のためのMAC/PHY層内のコンテキスト関連電力制御手順に関する、類似伝送解析が、ピア146上で、コンテキスト関連電力制御が途中停止されるまで継続されるであろう。
【0038】
多くのProSは、提示スピーカを用いたProSカンファレンスミーティング、またはスマートパーキングのためのパーキングメータを管理するゲートウェイ等、ブロードキャストまたはマルチキャストを介したグループ通信ベースである。ポイントツーマルチポイントのP2PNW内CPCI管理は、前述のように、中央ピアが、CPCIを各ピアにユニキャストするのではなく、CPCIを複数のピアにマルチキャストし得ることを除いて、P2PNW内マルチアプリケーション電力制御のためのCPCI管理に類似する。さらなる詳細な実施例は、以下となる。
【0039】
図10は、コンテキスト関連電力制御に対する1対多の通信のための例示的方法230を、
図5のシステム140を参照して例証する。ステップ231では、ピア146は、電力制御要求を、ProS141を有する近接したピアにブロードキャストまたはマルチキャストする。電力制御要求は、伝送電力レベル(例えば、dBmで)および場所(例えば、絶対的または相対的地理的場所)を含む。ステップ232では、ピア147(最も近い受信機)は、伝送電力レベル(すなわち、dBmで)および場所(すなわち、絶対的または相対的地理的場所)を含む、その電力制御応答で応答する。本実施例では、ピア147よりもピア146からさらに遠い距離にあるピア(図示せず)もまた、存在する。全てのピアは、ピア146に応答する。ステップ233では、ピア146は、受信されたCPCIを評価し、受信されたCPCIから計算されたパスロスに基づいて、ピア147および他の各ピアに対して電力調節を決定する。ステップ234では、ピア146は、サービスまたはアプリケーションの電力制御カテゴリあるいはQoSに基づいて、伝送レベルを決定する。本実施例では、使用されるサービスレベルの3つの品質があることがわかり得る。ピア146から最も遠い距離にあるピアとの通信のための伝送電力=先の電力+1/4dBとして定義されるサービスの保証品質があり得る。ピア147(近い受信機)との通信のための伝送電力=先の電力−1/4dBとして定義されるサービスのベストエフォート品質があり得る。最後に、全ての他のピア間の通信のための伝送電力=先の電力+平均電力調節として定義されるサービスの平均品質があり得る。
【0040】
前述の表1および表2は、コンテキスト情報および電力制御情報を簡潔に議論した。コンテキスト情報および電力制御情報に関するさらなる詳細は、以下に提供される。
前述のように、コンテキスト情報は、サービス電力カテゴリ(SPcat)、サービス範囲(SerR)、電力制御間隔(PCInt)、バンド幅(BW)、データレート(DR)、変調およびコーディングスキーム(MCS)、待ち時間(Lat)、場所(Loc)、速度(Sd)等の情報を含み得る。
【0041】
SPcatは、とりわけ、公衆安全、ヘルスケア、ソーシャルネットワーク、商業広告、センサネットワーク、またはスマートオフィス等、ProSの異なるタイプのための電力制御要件のためのカテゴリを示す、事前決定された値である。カテゴリは、数字、英字、または英数字の値を使用して定義され得る。例えば、第1のカテゴリ(例えば、SPcat=1)は、制限または選好の中でもとりわけ、サービスの高データレートおよび高品質を要求するProSのために生成され得、第2のカテゴリ(例えば、SPcat=2)は、サービスの低データレートおよび低品質を要求し得る。例えば、ヘルスケア用ProSは、SPcat=1として定義され得る一方、センサネットワークおよびチャットアプリケーションは、各々、SPcat=2として定義され得る。SPcatは、デフォルト電力制御スキームを設定するために使用され得る。例えば、ProSが最初に初期化されると、デフォルトTxPおよび他の電力制御パラメータが、設定され得る。本デフォルトスキームは、コンテキスト情報および電力制御情報がピア上で受信され、解析されるにつれて調節され得る。
【0042】
SerRは、ProS P2PNWのためのサービスの事前決定された適正な品質に推奨される、典型的なサービス無線範囲(すなわち、距離)として定義され得るコンテキスト情報である。サービス範囲は、異なるProSに基づいて変動し得る。例えば、公衆安全用ProSのためのピア間のSerRは、2キロメートルであり得る一方、スマートホーム近接サービスのピア間のSerRは、120メートルであり得る。
【0043】
PCIntは、伝送電力レベルを調節するためだけでなく、CPCIを更新または交換するための期間として定義され得るコンテキスト情報である。例えば、PCIntは、移動性が殆どまたは全くないProS P2PNWに対して、伝送機と受信機との間のCPCI交換のオーバーヘッドを省くために比較的大きな値であり得る一方、PCIntは、移動性が高いProS P2PNWに対して比較的小さな値であり得る。速度は、PCIntを決定する際の要因であり得る。PCIntは、CPCIの更新または伝送電力レベルの調節のために使用される期間であるため、電力制御情報またはコンテキスト情報と見なされ得る。
【0044】
BW、DR、およびMCSは、通常、互に関連付けられている。BWは、ProS P2PNW内のピアに分配されるバンド幅(例えば、Mbit)または副搬送波(例えば、リソースブロック)として定義され得るコンテキスト情報である。BWは、サービスの事前決定された適正な品質を確実にするための典型的なBW、またはピアに利用可能なBWであり得る。概して、バンド幅は、データレートProSおよび信号強度にふさわしく分配され、要求または推奨されるスループットを確実にする。DRは、ProSのためのサービスのための事前決定された適正な品質を確実にするための典型的なデータレートとして定義され得、ピアの測定されたデータレートとして定義され得る。MCSは、直交振幅変調(QAM)、位相偏移キーイング(PSK)、振幅シフトキーイング(ASK)等のための異なる方法等、ProSのために使用される変調およびコーディングスキームとして定義され得る。より高次の変調およびコーディングスキームは、高データレートProSを伴い得、これらは、要求されるスループットを確実にするためのより高い最大伝送電力を要求し得る。
【0045】
Latは、ProSのための遅延許容値として定義され得る。例えば、緊急事態関連ProSは、超低Lat(例えば、数ミリ秒)を要求し得る一方、キープアライブ関連近接サービスは、高Lat(例えば、数秒または数分)を許容することができ得る。待ち時間要件は、電力制御間隔(PCInt)に影響を与え得る。低待ち時間のサービスまたはアプリケーションに対して、PCInt値は、高待ち時間のサービスまたはアプリケーションと比較して、比較的小さくなり得る。
【0046】
Locは、地理的場所、別の位置からの移動(例えば、P2PNWから15メートル(50フィート)北西)等、近接サービスのためのピアの場所として定義され得る。Locは、絶対的場所(例えば、緯度および経度)またはピアと相対的であり得る。Locは、パスロスを推定するために使用され得る。完全分散型インフラストラクチャレス無線システムに対して、伝送電力制御を管理するための、3GGPセルラーシステム内のNBまたはeNB等、中央コントローラが存在しない。したがって、ピアは、受信された信号強度だけでなく、他の送信機の場所および伝送電力レベルから導出されるパスロスに基づいて伝送電力を推定し得る。
【0047】
Sdは、ピアの典型的な速度として定義され得、ProS P2PNWに対してサービスの事前決定された適正な品質を確実にする。Sdはまた、ピアの測定された速度としても定義され得る。例えば、幹線道路上の車は、高速で走行し、より多くのチャネル変化を生じさせ得、これは、歩行速度と比較したとき、比較的頻繁な電力調節、すなわち、より低いPCIntの値を要求し得る。あるProSに対して、より高い速度は、性能低下も生じさせ得、これは、スループット性能を確実にするためのより高い伝送電力を要求し得る。測定された速度は、PCIntを定義するために使用され得る。
【0048】
電力制御情報は、本明細書に議論されるように、伝送電力(TxP)、最大伝送電力(MaxTxP)、最小伝送電力(MinTxP)、電力調節(PAdj)、エンドポイント(EP)、パスロス(PL)、受信信号品質(RxSQ)等の情報を含み得る。
【0049】
TxPは、ProS P2PNWに対してサービスの事前決定された適正な品質を確実にし得る典型的な電力レベル(例えば、dbm)であり得、特定の時間に測定されたTxPとしても定義され得る。この値は、閉ループ電力制御中に調節され得る。MaxTxPは、ProS P2PNWに対してサービスの事前決定された適正な品質を確実にするために、ProS P2PNWに対して伝送に許された最大電力レベル、または伝送機に利用可能なMaxTxPである。伝送機がそのMaxTxP値を達成した場合、例え計算された電力調節が、開または閉ループ電力制御中のいずれかで「電力増加中」であっても、それを超えて伝送電力レベルを増加させることはできない。MinTxPは、ProS P2PNWに対してサービスの事前決定された適正な品質を確実にし得る、ProS P2PNWに対する伝送に要求される最小電力レベル、または伝送機に利用可能なMinTxPである。通常、伝送機は、初期電力レベルを推定するための他の情報が十分でない場合、そのMinTxPで始動する。
【0050】
PAdjは、初期、閉、または開ループコンテキスト関連電力制御のための電力調節である。PAdjは、現在の電力レベルからの相対値(例えば、5db減少)、またはある範囲内(10dbm未満)での伝送のための命令であり得る。
【0051】
EPは、グループ内の1対多のブロード/マルチキャストまたは1対1のユニキャストいずれかのグループベースの通信におけるエンドポイント(すなわち、受信機)である。EP値は、P2PNW内の局所的に一意であるEPの識別子(例えば、ピアまたはデバイス識別子)であり得る。EPは、MSISDNから局所的に一意であるより短いID、あるいは他のピアまたはデバイス識別子にマッピングされ得る。
【0052】
他の電力制御情報は、PLおよびRxSQであり得る。PLは、無線チャネルを通しての減衰または伝搬ロスである。PLは、初期電力レベルの推定または次の電力調節の計算のために使用される。PLは、10db等の相対値であり得る。RxSQは、初期電力レベルの推定または次の電力調節の計算のために使用され得る。RxSQは、測定受信信号強度インジケータ(RSSI)、受信信号干渉雑音比(SINR)、またはチャネル品質インジケータ(CQI)等によって示され得る。
【0053】
CPCIは、本明細書に議論されるように、絶対値ではなく、ある範囲を示すカテゴリ指定であり得る。例えば、Sdは、「歩行速度」等のカテゴリであり得、これは、時速1〜5キロメートルの速度を示し得る。代替として、Sdは、例えば、時速4.75キロメートル等の絶対値であり得る。カテゴリおよび絶対値の概念は、コンテキスト情報または電力制御情報の中でもとりわけ、Loc、MCS、Lat、DR、BW、PCInt、およびSerRに適用され得る。CPCIは、履歴データに基づいて更新され得る。
【0054】
図1と関係して前述されるように、CPCIは、ピア間で、様々な方法で伝送され得る。
図1に例証される選択肢に加えて、他の実施形態では、修正あるいは拡張されたIEEE 802.15または802.11 MACフレームが、採用され得、新しい情報要素(IE)だけでなく、CPCIの伝送も促進する。一実施形態では、本明細書に説明される電力制御手順を促進するコンテキスト情報に関連する、MACヘッダ内の新しいフィールドを伴う一般的MACフレームであり得る新しいフレーム形式が使用され得る。新しい管理フレームがまた、電力制御要求および応答をサポートするために使用され得る。これらのフレームおよびIEについてのさらなる詳細が、以下に提供される。
【0055】
図11Aは、本明細書に説明される電力制御手順に関係して使用され得る、修正されたMACフレーム形式400の一実施形態を例証する。
図11Aおよび11Bでは、太字、斜字、および下線で示されるフィールドは、新しいまたは修正されたフィールドであり、新しいサブフィールドを含み得る。他のフィールドは、既存のIEEE 802.15.4および802.11規格で定義されるものと同じ意味を有し得る。
【0056】
示されるように、フレーム400は、概して、MACヘッダ402およびMACペイロード404を備えている。一実施形態では、フレーム内の全てのフィールドが、補助フィールド416および補助セキュリティヘッダ418を除いて要求され得る。ある実施形態では、シーケンス番号フィールド408および補助セキュリティヘッダ418は、IEEE 802.15.4規格で定義されるものと同じ意味を有し得る。
【0057】
本実施形態では、フレーム制御フィールド406は、フレームタイプ、肯定応答メッセージの要求されるタイプ、およびアドレッシングモード等、制御情報を伝える。
図11Bは、フレーム制御フィールドの形式500の一実施形態を例証する。ある実施形態では、フレームタイプ、フレーム保留、フレームバージョン、セキュリティイネーブル、およびIE現フィールドは、IEEE 802.15.4規格で定義されるものと同じ意味を有し得る。一実施形態では、このフレーム制御フィールド406内の全てのフィールドは、必須であり得る。
【0058】
フレームタイプおよびサブタイプ424、426は、必須であり得ると同時に、一緒に、フレームのタイプ、すなわち、フレームの機能を示し得る。一実施形態では、4つの基本フレームタイプである、ビーコン、管理、データ、および肯定応答が存在する。フレームの各タイプは、いくつかのサブタイプを有し得る。加えて、サブタイプフィールドの意味は、異なるフレームタイプに対して変動し得る。一実施形態では、管理フレームは、「1」のフレームタイプ値を有し得、「8」のフレームサブタイプ値が、フレームを「電力制御要求」フレームとして識別するために使用され得、「9」のフレームサブタイプ値が、フレームを「電力制御応答」フレームとして識別するために使用され得る。他のフレームサブタイプ値が、管理フレームの他のタイプを識別するために使用され得る。
【0059】
依然として
図11Bを参照すると、ある実施形態では、フレーム制御フィールド406内の要求ACKタイプフィールド428は、どのタイプの肯定応答フレームが予期されるかを規定し得る。例えば、要求ACKタイプフィールドは、以下の表4に示されるように設定され得る。
【0060】
【表4】
再び
図11Aを参照すると、アドレッシングフィールドは、ソースアドレス、宛先アドレス、伝送ホップアドレス、および受信ホップアドレスのうちの1つ以上のものから成り得る。ソースアドレスおよび宛先アドレスのフィールドは、フレームのソースおよび宛先アドレスを伝え得る。伝送ホップアドレスおよび受信ホップアドレスのフィールドは、マルチホップのシナリオのために用意され得、中間ピアのアドレス情報を伝える。伝送ホップアドレスは、このフレームを送信するピアのアドレスである。受信ホップアドレスは、このフレームを受信するためのピアのアドレスである。伝送ホップアドレスおよび/または受信ホップアドレスのフィールドの存在は、アドレッシングフィールド指示によって示され得る。
【0061】
図11Aに示されるように、MACフレーム形式400はさらに、アドレッシングフィールド412内に伝送ホップアドレスおよび受信ホップアドレスの存在の指示を含み得るアドレッシングフィールド指示フィールド410を含み得る。ソースおよび宛先アドレスは、常に、アドレッシングフィールド412内に存在し得るが、伝送ホップアドレスおよび受信ホップアドレスの存在は、マルチホップのシナリオにするオプションであり得る。例えば、ワンホップの伝送に対して、いずれも存在せず、マルチホップの伝送内の第1のホップに対して(すなわち、オリジナルソースは、フレームを送信中)、受信ホップアドレスのみが存在し、伝送ホップアドレスは、ソースアドレスと同じであり、マルチホップの伝送内の最終ホップに対して、伝送ホップアドレスのみが存在し、受信ホップアドレスは、宛先アドレスと同じであり、マルチホップの伝送内の他のホップに対して、伝送ホップアドレスおよび受信ホップアドレスの両方が含まれる。加えて、フレームは、アドレッシングフィールド指示が、最後の2つの例(最終ホップおよび他のホップ)としてセットアップされるとき、中継フレームであり得る。
【0062】
図11Aにさらに示されるように、P2PNW/APP IDフィールド414フィールドは、P2PネットワークIDまたはアプリケーションIDを含み得る。P2Pネットワーク(NW)に参加する全てのピアは、局所的に一意のP2PNW/APP IDを有し得る。フレームが送信されるとき、P2PNW IDが決定されていない場合、このフィールドは、アプリケーションIDを伝え得る。P2PNWは、アプリケーションまたはサービスによって形成され得るため、P2PNW IDは、アプリケーション特定のP2PNWを定義および区別するために使用され得るネットワーク識別子であり得る。近接サービスの分散される性質に起因して、P2PNW IDは、局所的に一意であり得る。
【0063】
P2PNW IDは、限定ではないが、所与のサービスまたはアプリケーションを示すCAIDまたはアプリケーションID(例えば、ソーシャルネットワークのFacebook、ビデオストリーミングのNetflix等)、P2PNWの場所を示す場所情報、P2PNW IDを生成したピアのID、および同じコンテキスト情報を伴う既存のP2PNWを区別するために使用され得るネットワークシーケンス番号を含み得る。P2PNW IDは、異なる構造(情報の各ピースにいくつかの情報ビットが割り当てられ、全ての情報ピースが連結される連結構造、または全ての情報のピースが、XORおよびハッシュ等、いくつかの数学的計算を通して合計される並列構造等)を使用して生成され得る。
【0064】
異なる制御スキームに基づいて、P2PNW IDは、ネットワーク内の異なるパーティによって生成および割り当てられ得る。集中型制御スキームの実施形態では、P2PNW IDは、次いで、VLに通知するスーパーVLによって生成され得るか、またはVLが、P2PNW IDを生成し、ビーコンにおいてそれをブロードキャストし、スーパーVLおよび他のVLに通知し得る。ハイブリッド制御スキームの実施形態では、VLが、P2PNW IDを生成し、ビーコンにおいてそれをブロードキャストし、他のVLに通知し得る。分散型制御スキームの実施形態では、P2PNWを形成することを所望するピア(すなわち、新しいアプリケーションフレームを定義するピア)が、P2PNW IDを生成し、ビーコンをブロードキャストし、P2PNW IDの近接範囲内の全ピアに通知し得る。
【0065】
依然として
図11Aを参照すると、補助フィールドのフィールド416は、随意ではあるが、いくつかの機能性に対しては重要であるフィールドを含み得る。例えば、緊急事態サービス、ソーシャルネットワーク、スマートオフィス等、アプリケーションまたはサービスカテゴリを示すコンテキストカテゴリフィールドが含まれ得る。別の実施例として、フレーム送信側が、マルチホップ発見プロセスのために他のフレームを中継する用意があるかどうかを示すホッパ指示フィールドが含まれ得る。
【0066】
前述のように、電力制御要求フレーム(例えば、フレームタイプ=1;フレームサブタイプ=8)は、近接範囲内のコンテキストおよび電力制御情報を要求するために使用され得る。表5は、一実施形態による、電力制御要求フレームのMACペイロード(例えば、フレーム形式400のMACペイロード404のフレームペイロードフィールド422)内に提供され得るいくつかの例示的な追加のフィールドを列挙する。一実施形態では、表5内の情報は、近接範囲内で1度だけ交換され得る。本情報のいずれかが変更されるときのみ、情報交換のために電力制御要求にそれが含まれるであろう。サービス電力カテゴリ、伝送電力、および受信信号品質等、他の電力制御関連情報は、さらに以下で説明されるように、1つ以上のCPCI IEに含まれ得る。
【0067】
【表5】
一実施形態では、電力制御応答は、ピアが電力制御要求メッセージを受信するときに送信され得る。前述のように、電力制御応答メッセージは、電力制御要求を受信するピアの電力制御情報を要求側に提供し得る。電力制御応答メッセージ内に含まれる情報は、電力制御要求内に提供される情報に類似する。
【0068】
情報要素(IE)は、効率的なメッセージ交換のために情報をカプセル化するための柔軟で、拡張可能、かつ容易に実装可能な方法を提供し得る。IEは、MACヘッダまたはMACペイロードのいずれかの部分であり得る。
図11Aに例証される例示的フレーム形式400では、フィールド420が、IEを保持するために提供される。複数のIEが、1つのフレーム内で連結され得る。
【0069】
以下の表6は、電力制御要求または応答のフレーム内でCPCIを伝えるためのIEの例示的フィールドを列挙する。
【0070】
【表6】
他の実施形態では、CPCI情報は、
図11Aに例証されるものに類似する新しいまたは修正されたフィールドを有する、802.15または802.11ビーコンフレーム内で伝えられ得る。
【0071】
図12Aは、1つ以上の開示された実施形態が実装され得る、例示的マシンツーマシン(M2M)、モノのインターネット(IoT)、またはモノのウェブ(WoT)通信システム10の略図である。概して、M2M技術は、IoT/WoTのための構成要素を提供し、任意のM2Mデバイス、ゲートウェイ、またはサービスプラットフォームは、IoT/WoTの構成要素ならびにIoT/WoTサービス層等であり得る。
【0072】
図12Aに示されるように、M2M/IoT/WoT通信システム10は、通信ネットワーク12を含む。通信ネットワーク12は、固定ネットワーク(例えば、イーサネット(登録商標)、ファイバ、ISDN、PLC等)または無線ネットワーク(例えば、WLAN、セルラー等)、あるいは異種ネットワークのネットワークであり得る。例えば、通信ネットワーク12は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト等のコンテンツを複数のユーザに提供する、複数のアクセスネットワークから成り得る。例えば、通信ネットワーク12は、符号分割多重アクセス(CDMA)、時分割多重アクセス(TDMA)、周波数分割多重アクセス(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、単一キャリアFDMA(SC−FDMA)等の1つ以上のチャネルアクセス方法を採用し得る。さらに、通信ネットワーク12は、例えば、コアネットワーク、インターネット、センサネットワーク、工業制御ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、融合個人ネットワーク、衛星ネットワーク、ホームネットワーク、または企業ネットワーク等の他のネットワークを備え得る。
【0073】
図12Aに示されるように、M2M/IoT/WoT通信システム10は、インフラストラクチャドメインおよびフィールドドメインを含み得る。インフラストラクチャドメインは、エンドツーエンドM2M展開のネットワーク側を指し、フィールドドメインは、通常はM2Mゲートウェイの背後にある、エリアネットワークを指す。フィールドドメインは、M2Mゲートウェイ14と、上記に開示されるようなピアであり得る、端末デバイス18とを含む。任意の数のM2Mゲートウェイデバイス14およびM2M端末デバイス18が、所望に応じてM2M/IoT/WoT通信システム10に含まれ得ることが理解されるであろう。M2Mゲートウェイデバイス14およびM2M端末デバイス18の各々は、通信ネットワーク12または近接した直接無線リンクを介して、信号を伝送および受信するように構成される。M2Mゲートウェイデバイス14は、無線M2Mデバイス(例えば、セルラーおよび非セルラー)ならびに固定ネットワークM2Mデバイス(例えば、PLC)が、通信ネットワーク12等のオペレータネットワークを通して、または直接無線リンクを通してのいずれかで、通信することを可能にする。例えば、M2Mデバイス18は、データを収集し、通信ネットワーク12または近接した直接無線リンクを介して、データをM2Mアプリケーション20またはM2Mデバイス18に送信し得る。M2Mデバイス18はまた、M2Mアプリケーション20またはM2Mデバイス18からデータを受信し得る。さらに、データおよび信号は、以下で説明されるように、M2Mサービス層22を介して、M2Mアプリケーション20に送信され、そこから受信され得る。M2Mデバイス18およびゲートウェイ14は、例えば、セルラー、WLAN、WPAN(例えば、Zigbee(登録商標)、6LoWPAN、Bluetooth(登録商標))、近接した直接無線リンク、および有線を含む、種々のネットワークを介して通信し得る。
【0074】
図12Bを参照すると、フィールドドメイン内の図示したM2Mサービス層22は、M2Mアプリケーション20、M2Mゲートウェイデバイス14、M2M端末デバイス18、および通信ネットワーク12のためのサービスを提供する。ProSは、本明細書に説明されるように、M2Mアプリケーション20またはM2Mサービス層22であり得る。M2Mサービス層22は、所望に応じて、任意の数のM2Mアプリケーション、M2Mゲートウェイデバイス14、M2M端末デバイス18、および通信ネットワーク12と通信し得ることが理解されるであろう。M2Mサービス層22は、1つ以上のサーバ、コンピュータ等によって実装され得る。M2Mサービス層22は、M2M端末デバイス18、M2Mゲートウェイデバイス14、およびM2Mアプリケーション20に適用される、サービス能力を提供する。M2Mサービス層22の機能は、例えば、ウェブサーバとして、セルラーコアネットワークで、クラウドで等、種々の方法で実装され得る。
【0075】
図示したM2Mサービス層22と同様に、インフラストラクチャドメイン内にM2Mサービス層22’がある。M2Mサービス層22’は、インフラストラクチャドメイン内のM2Mアプリケーション20’および下層通信ネットワーク12’のためのサービスを提供する。M2Mサービス層22’はまた、フィールドドメイン内のM2Mゲートウェイデバイス14およびM2M端末デバイス18のためのサービスも提供する。M2Mサービス層22’は、任意の数のM2Mアプリケーション、M2Mゲートウェイデバイス、およびM2M端末デバイスと通信し得ることが理解されるであろう。M2Mサービス層22’は、異なるサービスプロバイダによるサービス層と相互作用し得る。M2Mサービス層22’は、1つ以上のサーバ、コンピュータ、仮想マシン(例えば、クラウド/計算/記憶ファーム等)等によって実装され得る。
【0076】
図12Bも参照すると、M2Mサービス層22および22’は、多様なアプリケーションおよび垂直線が活用することができる、サービス配信能力のコアセットを提供する。これらのサービス能力は、M2Mアプリケーション20および20’がデバイスと相互作用し、データ収集、データ分析、デバイス管理、セキュリティ、課金、サービス/デバイス発見等の機能を果たすことを可能にする。本質的に、これらのサービス能力は、これらの機能性を実装する負担をアプリケーションから取り除き、したがって、アプリケーション開発を単純化し、市場に出す費用および時間を削減する。サービス層22および22’はまた、M2Mアプリケーション20および20’が、サービス層22および22’が提供するサービスと関連して、種々のネットワーク12および12’を通して通信することも可能にする。
【0077】
いくつかの実施形態では、M2Mアプリケーション20および20’は、本明細書に論じられるように、PCReqおよびPCResを含み得る、コンテキスト関連電力制御メッセージを使用してCPCIを通信する、所望のアプリケーションを含み得る。M2Mアプリケーション20および20’は、限定ではないが、輸送、保健および健康、コネクテッドホーム、エネルギー管理、アセット追跡、ならびにセキュリティおよび監視等の種々の業界でのアプリケーションを含み得る。上記のように、本システムのデバイス、ゲートウェイ、および他のサーバにわたって作動するM2Mサービス層は、例えば、データ収集、デバイス管理、セキュリティ、課金、場所追跡/ジオフェンシング、デバイス/サービス発見、およびレガシーシステム統合等の機能をサポートし、サービス等のこれらの機能をM2Mアプリケーション20および20’に提供する。
【0078】
本願の近接サービスは、サービス層の一部として実装され得る。サービス層は、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)および下層ネットワーキングインターフェースのセットを通して付加価値サービス能力をサポートする、ソフトウェアミドルウェア層である。M2Mエンティティ(例えば、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせによって実装され得る、デバイス、ゲートウェイ、またはサービス/プラットフォーム等のM2M機能エンティティ)が、アプリケーションまたはサービスを提供し得る。ETSI M2MおよびoneM2Mの両方が、本発明の近接サービスを含み得るサービス層を使用する。ETSI M2Mのサービス層は、サービス能力層(SCL)と称される。SCLは、(それがデバイスSCL(DSCL)と称される)M2Mデバイス、(それがゲートウェイSCL(GSCL)と称される)ゲートウェイ、および/または(それがネットワークSCL(NSCL)と称される)ネットワークノード内で実装され得る。oneM2Mサービス層は、共通サービス機能(CSF)(すなわち、サービス能力)のセットをサポートする。1つ以上の特定のタイプのCSFのセットのインスタンス化は、異なるタイプのネットワークノード(例えば、インフラストラクチャノード、中央ノード、アプリケーション特有のノード)上でホストすることができる、共通サービスエンティティ(CSE)と称される。さらに、本願のコンテキスト関連電力制御は、本願の近接サービス等のサービスにアクセスするために、サービス指向アーキテクチャ(SOA)および/またはリソース指向アーキテクチャ(ROA)を使用する、M2Mネットワークの一部として実装することができる。
【0079】
図12Cは、
図12Aおよび12Bに示されるM2M端末デバイス18またはM2Mゲートウェイデバイス14等の例示的M2Mデバイス30、あるいは
図2、3、および5−9に例証されるもののうちの任意の1つ等のピアの系統図である。
図12Cに示されるように、M2Mデバイスまたはピア30は、プロセッサ32と、送受信機34と、伝送/受信要素36と、スピーカ/マイクロホン38と、キーパッド40と、ディスプレイ/タッチパッド42と、非取り外し可能メモリ44と、取り外し可能メモリ46と、電源48と、全地球測位システム(GPS)チップセット50と、他の周辺機器52とを含み得る。M2Mデバイス30は、実施形態と一致したままで、先述の要素の任意の副次的組み合わせを含み得ることが理解されるであろう。このデバイスは、コンテキスト関連電力制御のための開示されたシステムおよび方法を使用する、デバイスであり得る。
【0080】
プロセッサ32は、汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械等であり得る。プロセッサ32は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および/またはM2Mデバイス30が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能性を果たし得る。プロセッサ32は、伝送/受信要素36に連結され得る、送受信機34に連結され得る。
図12Cは、プロセッサ32および送受信機34を別個の構成要素として描写するが、プロセッサ32および送受信機34は、電子パッケージまたはチップに一緒に組み込まれ得ることが理解されるであろう。プロセッサ32は、アプリケーション層プログラム(例えば、ブラウザ)および/または無線アクセス層(RAN)プログラムおよび/または通信を行い得る。プロセッサ32は、例えば、アクセス層および/またはアプリケーション層等で、認証、セキュリティキー一致、および/または暗号化動作等のセキュリティ動作を行い得る。
【0081】
伝送/受信要素36は、信号をM2Mサービスプラットフォーム22に伝送し、またはM2Mサービスプラットフォーム22あるいは別のピアから信号を受信するように構成され得る。例えば、実施形態では、伝送/受信要素36は、RF信号を伝送および/または受信するように構成されるアンテナであり得る。伝送/受信要素36は、WLAN、WPAN、セルラー等の種々のネットワークおよびエアインターフェースをサポートし得る。実施形態では、伝送/受信要素36は、例えば、IR、UV、または可視光信号を伝送および/または受信するように構成されるエミッタ/検出器であり得る。さらに別の実施形態では、伝送/受信要素36は、RFおよび光信号の両方を伝送および受信するように構成され得る。伝送/受信要素36は、無線または有線信号の任意の組み合わせを伝送および/または受信するように構成され得ることが理解されるであろう。
【0082】
加えて、伝送/受信要素36は、単一の要素として
図12Cで描写されているが、M2Mデバイス30は、任意の数の伝送/受信要素36を含み得る。より具体的には、M2Mデバイス30は、MIMO技術を採用し得る。したがって、実施形態では、M2Mデバイス30は、無線信号を伝送および受信するための2つまたはそれを上回る伝送/受信要素36(例えば、複数のアンテナ)を含み得る。
【0083】
送受信機34は、伝送/受信要素36によって伝送される信号を変調するように、および伝送/受信要素36によって受信される信号を変調するように構成され得る。上記のように、M2Mデバイス30は、マルチモード能力を有し得る。したがって、送受信機34は、M2Mデバイス30が、例えば、UTRAおよびIEEE802.11等の複数のRATを介して通信することを可能にするための複数の送受信機を含み得る。
【0084】
プロセッサ32は、非取り外し可能メモリ44および/または取り外し可能メモリ46等の任意のタイプの好適なメモリから情報にアクセスし、そこにデータを記憶し得る。非取り外し可能メモリ44は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。取り外し可能メモリ46は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカード等を含み得る。他の実施形態では、プロセッサ32は、サーバまたはホームコンピュータ上等のM2Mデバイス30上に物理的に位置しないメモリから情報にアクセスし、そこにデータを記憶し得る。プロセッサ32は、本明細書で説明されるいくつかの実施形態におけるコンテキスト関連電力制御(例えば、CPCI検出、P2PNW間電力制御、またはP2PNW間電力制御が生じたかどうか等の状態を含む、CPCI情報および更新)が成功したか、または成功していないかに応答して、ディスプレイまたはインジケータ42上の照明パターン、画像、または色を制御するか、あるいは別様にコンテキスト関連電力制御伝搬または処理の状態を示すように構成され得る。
【0085】
プロセッサ32は、電源48から電力を受け取り得、M2Mデバイス30内の他の構成要素への電力を分配および/または制御するように構成され得る。電源48は、M2Mデバイス30に電力供給するための任意の好適なデバイスであり得る。例えば、電源48は、1つ以上の乾電池バッテリ(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)等)、太陽電池、燃料電池等を含み得る。
【0086】
プロセッサ32はまた、M2Mデバイス30の現在の場所に関する場所情報(例えば、経度および緯度)を提供するように構成される、GPSチップセット50に連結され得る。M2Mデバイス30は、実施形態と一致したままで、任意の公的な場所決定方法を介して場所情報を獲得し得ることが理解されるであろう。
【0087】
プロセッサ32はさらに、追加の特徴、機能性、および/または有線あるいは無線接続を提供する、1つ以上のソフトウェアおよび/またはハードウェアモジュールを含み得る、他の周辺機器52に連結され得る。例えば、周辺機器52は、加速度計、e−コンパス、衛星送受信機、センサ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等を含み得る。
【0088】
図12Dは、例えば、
図12Aおよび12BのM2Mサービスプラットフォーム22が実装され得る、例示的なコンピュータシステム90のブロック図である。上記で述べられたように、あるピアはまた、コンピューティングシステム90等の形態で実装され得る。コンピュータシステム90は、コンピュータまたはサーバを備え得、主に、ソフトウェアの形態であり得るコンピュータ読み取り可能な命令によって制御され得、どこでも、またはどのような手段を用いても、そのようなソフトウェアが記憶あるいはアクセスされる。そのようなコンピュータ読み取り可能な命令は、コンピュータシステム90を稼働させるように、中央処理装置(CPU)91内で実行され得る。多くの既知のワークステーション、サーバ、および周辺コンピュータでは、中央処理装置91は、マイクロプロセッサと呼ばれる単一チップCPUによって実装される。他の機械では、中央処理装置91は、複数のプロセッサを備え得る。コプロセッサ81は、追加の機能を果たすか、またはCPU91を支援する、主要CPU91とは明確に異なる、随意的なプロセッサである。CPU91および/またはコプロセッサ81は、制御プレーンを経由したCPCIおよび他のコンテキスト関連電力制御情報の受信等、コンテキスト関連電力制御のための開示されたシステムおよび方法に関係付けられるデータを受信、生成、および処理し得る。
【0089】
動作時、CPU91は、命令をフェッチ、復号、および実行し、コンピュータの主要データ転送経路であるシステムバス80を介して、情報を他のリソースへ、およびそこから転送する。そのようなシステムバスは、コンピュータシステム90内の構成要素を接続し、データ交換のための媒体を定義する。システムバス80は、典型的には、データを送信するためのデータライン、アドレスを送信するためのアドレスライン、ならびに割り込みを送信するため、およびシステムバスを動作するための制御ラインを含む。そのようなシステムバス80の実施例は、PCI(周辺構成要素相互接続)バスである。
【0090】
システムバス80に連結されているメモリデバイスは、ランダムアクセスメモリ(RAM)82および読み取り専用メモリ(ROM)93を含む。そのようなメモリは、情報が記憶されて取り出されることを可能にする回路を含む。ROM93は、概して、容易に修正することができない、記憶されたデータを含む。RAM82に記憶されたデータは、CPU91または他のハードウェアデバイスによって読み取られ、または変更され得る。RAM82および/またはROM93へのアクセスは、メモリコントローラ92によって制御されることができる。メモリコントローラ92は、命令が実行されると、仮想アドレスを物理的アドレスに変換する、アドレス変換機能を提供し得る。メモリコントローラ92はまた、システム内のプロセスを分離し、ユーザプロセスからシステムプロセスを分離する、メモリ保護機能を提供し得る。したがって、第1のモードで作動するプログラムは、独自のプロセス仮想アドレス空間によってマップされるメモリのみにアクセスすることができ、プロセス間のメモリ共有が設定されていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスすることができない。
【0091】
加えて、コンピュータシステム90は、CPU91からプリンタ94、キーボード84、マウス95、およびディスクドライブ85等の周辺機器に命令を伝達する責任がある、周辺機器コントローラ83を含み得る。
【0092】
ディスプレイコントローラ96によって制御されるディスプレイ86は、コンピュータシステム90によって生成される視覚出力を表示するために使用される。そのような視覚出力は、テキスト、グラフィックス、動画グラフィックス、およびビデオを含み得る。ディスプレイ86は、CRTベースのビデオディスプレイ、LCDベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、またはタッチパネルを伴って実装され得る。ディスプレイコントローラ96は、ディスプレイ86に送信されるビデオ信号を生成するために必要とされる、電子構成要素を含む。
【0093】
さらに、コンピュータシステム90は、
図12Aおよび12Bのネットワーク12等の外部通信ネットワークにコンピュータシステム90を接続するために使用され得る、ネットワークアダプタ97を含み得る。
【0094】
本明細書で説明されるシステム、方法、およびプロセスのうちのいずれかまたは全ては、命令が、コンピュータ、サーバ、M2M端末デバイス、M2Mゲートウェイデバイス、ピア等の機械によって実行されたときに、本明細書で説明されるシステム、方法、およびプロセスを行うおよび/または実装される、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令(すなわち、プログラムコード)の形態で具現化され得ることが理解される。具体的には、上記で説明されるステップ、動作、または機能のうちのいずれかは、そのようなコンピュータ実行可能命令の形態で実装され得る。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される、揮発性および不揮発性、取り外し可能および非取り外し可能媒体の両方を含むが、そのようなコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、信号を含まない。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル多用途ディスク(DVD)または他の光学ディスク記憶装置、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デバイス、あるいは所望の情報を記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる任意の他の物理的媒体を含むが、それらに限定されない。
【0095】
図で図示されるような本開示の主題の好ましい実施形態を説明する際に、明確にするために、特定の用語が採用される。しかしながら、請求された主題は、そのように選択された特定の用語に限定されることを目的としておらず、各特定の要素は、類似目的を達成するように同様に動作する、全ての技術的均等物を含むことを理解されたい。当業者は、開示される実施形態が、3GPP、ETSI M2M、oneM2M、MQTT、IRTF SDNRG、IRTF P2PRG、IETF COMAN、IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE 802 OmniRAN、および他のM2M対応システムおよびアーキテクチャ等のアーキテクチャおよびシステム内に実装され得ることを認識するであろう。
【0096】
本明細書は、最良の様態を含む、本発明を開示するために、また、当業者が、任意のデバイスまたはシステムを作製して使用すること、および任意の組み込まれた方法を行うことを含む、本発明を実践することを可能にするために、実施例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、請求項によって定義され、当業者に想起される他の実施例を含み得る。そのような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉とは異ならない構造要素を有する場合に、または請求項の文字通りの言葉とのごくわずかな差異を伴う同等の構造要素を含む場合に、請求項の範囲内であることを目的としている。