特許 6397856 ブロードキャスト準備メッセージを用いたデータブロードキャスト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6397856

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】ブロードキャスト準備メッセージを用いたデータブロードキャスト

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/10 20180101AFI20180913BHJP

   H04W 28/12 20090101ALI20180913BHJP

   H04W 28/18 20090101ALI20180913BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20180913BHJP

   H04W 4/06 20090101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H04W76/10 110

   H04W28/12

   H04W28/18 110

   H04W84/18

   H04W4/06

【請求項の数】20

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-143487(P2016-143487)

(22)【出願日】2016年7月21日

(62)【分割の表示】特願2014-554705(P2014-554705)の分割

【原出願日】2012年1月31日

(65)【公開番号】特開2016-201833(P2016-201833A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2016年8月3日

(31)【優先権主張番号】12153128.9

(32)【優先日】2012年1月30日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】316013666

【氏名又は名称】アイトロン グローバル エス エー アール エル

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴェト−ハン グエン

(72)【発明者】

【氏名】ジェローム バルティエ

(72)【発明者】

【氏名】バスティアン メイナウド

(72)【発明者】

【氏名】ファブリス モニエル

【審査官】 田部井 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５１８４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９６９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１４４４９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５１８５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 谷川 陽祐 Yosuke TANIGAWA，空き資源の積極利用を指向したマルチチャネルＭＡＣプロトコル Multi-Channel MAC Protocols Pursuing Agg，電子情報通信学会論文誌 （Ｊ９２−Ｂ） 第１号 THE IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS (JAPANESE E，日本，社団法人電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRO，２００９年 １月 １日，第J92-B巻

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のデータチャネルから、データをブロードキャストするための特定のデータチャネルを決定することと、
制御チャネルを介して、ブロードキャスト準備メッセージを送信することであって、前記ブロードキャスト準備メッセージは、データが前記特定のデータチャネルでブロードキャストされることを示し、前記データの送信可否を問い合わせるための第１のメッセージとは異なる、ことと、
前記特定のデータチャネルに切り換えることと、
前記第１のメッセージに応じて前記データの送信が可能であることを通知するための第２のメッセージを隣接ノードから受信することなく、前記特定のデータチャネルを介して、前記データをブロードキャストすることと、
前記データがブロードキャストされた後に、前記制御チャネルに切り換えることと
を備える方法。

【請求項2】

前記データをブロードキャストすることは、前記データを複数のノードにブロードキャストすることを含み、
前記制御チャネルに切り換えることは、肯定応答メッセージを前記複数のノードのいずれからも受信することなく、前記制御チャネルに切り換えることを含む、
請求項１の方法。

【請求項3】

前記特定のデータチャネルは、媒体アクセス制御レイヤによって決定される、
請求項１の方法。

【請求項4】

前記ブロードキャスト準備メッセージが前記制御チャネルを介してブロードキャストされるとき、前記制御チャネルは、マルチチャネルネットワークの第１のチャネルにあり、
前記方法は、
前記第１のチャネルから前記マルチチャネルネットワークの第２のチャネルに前記制御チャネルを周波数ホッピングすることと、
前記第２のチャネルにある前記制御チャネルを介して前記ブロードキャスト準備メッセージを再ブロードキャストすることと
をさらに備える、請求項１の方法。

【請求項5】

１または複数のプロセッサによって実行されるとき、前記１または複数のプロセッサに請求項１の方法を実行させる実行可能命令を格納する、
１または複数の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項6】

制御チャネルを介して隣接ノードからブロードキャスト準備メッセージを受信することであって、前記ブロードキャスト準備メッセージは、データが複数のデータチャネルのうち特定のデータチャネルを介してブロードキャストされることを示し、前記データの送信可否を問い合わせるための第１のメッセージとは異なる、ことと、
前記第１のメッセージに応じて前記データの送信が可能であることを通知するための第２のメッセージを前記隣接ノードに送信することなく、前記特定のデータチャネルに切り替え、前記特定のデータチャネルを介して前記隣接ノードから前記データのブロードキャストをリッスンすることと、前記データが受信された後、または予め定められた期間が満了した後、前記制御チャネルに切り換えることと
を備える方法。

【請求項7】

前記データのブロードキャストをリッスンすることは、前記ブロードキャスト準備メッセージが前記制御チャネルを介して受信された後に予め定められた期間が満了した後、前記データのブロードキャストをリッスンすることを含む、
請求項６の方法。

【請求項8】

前記ブロードキャスト準備メッセージに含まれる前記データの識別情報に基づいて前記データが以前に受信されていなかったことを判定することをさらに備え、
前記特定のデータチャネルに切り換えることは、以前受信されたデータの識別情報が前記ブロードキャスト準備メッセージに含まれるとき行われない、
請求項６の方法。

【請求項9】

前記特定のデータチャネルに切り換えた後に、前記特定のデータチャネルを介して前記データを受信することをさらに備え、
前記制御チャネルに切り換えることは、前記特定のデータチャネルを介して前記データを受信した後に、前記制御チャネルに切り換えることを含む、
請求項６の方法。

【請求項10】

前記ブロードキャスト準備メッセージは、前記データをブロードキャストするために使用される変調技術と、前記データがブロードキャストされるデータレートとを示す、
請求項６の方法。

【請求項11】

前記データは、前記ブロードキャスト準備メッセージよりも大きいビットまたはバイト数を含む、
請求項６の方法。

【請求項12】

１または複数のプロセッサによって実行されるとき、前記１または複数のプロセッサに請求項６の方法を実行させる実行可能命令を格納する、
１または複数の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項13】

ネットワークコンピューティング装置であって、
１または複数のプロセッサと、
前記１または複数のプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、
前記メモリに記憶され、かつ諸動作を行うために前記１または複数のプロセッサによって実行可能な１または複数のモジュールと
を備え、前記諸動作は、
複数のデータチャネルから、データをブロードキャストするための特定のデータチャネルを識別することと、
データが前記複数のデータチャネルのうち前記特定のデータチャネルを介してブロードキャストされることを示すブロードキャスト準備メッセージを送信することであって、前記ブロードキャスト準備メッセージは、前記データの送信可否を問い合わせるための第１のメッセージとは異なる、ことと、
前記第１のメッセージに応じて前記データの送信が可能であることを通知するための第２のメッセージを隣接ノードから受信することなく、前記特定のデータチャネルを介して、前記データをブロードキャストすることと
を含む、ネットワークコンピューティング装置。

【請求項14】

前記諸動作は、
前記データのビットまたはバイト数が前記ブロードキャスト準備メッセージのビットまたはバイト数より大きいということを確認することをさらに備え、
前記ブロードキャスト準備メッセージは、前記データのビットまたはバイト数が前記ブロードキャスト準備メッセージのビットまたはバイト数より大きいということを確認することに応答して、送信される、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項15】

前記隣接ノードからの通信は、受信準備完了メッセージを備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項16】

前記諸動作は、
前記特定のデータチャネルを介して前記データをブロードキャストするために利用する変調技術を決定することであって、前記決定された変調技術は、前記ネットワークコンピューティング装置と予め定められた近さ以内にあるノードに利用可能である複数の変調技術から最長の通信距離を提供する、ことをさらに備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項17】

前記諸動作は、
制御チャネルを介して予め定められた回数前記ブロードキャスト準備メッセージを再送信することと、
前記ブロードキャスト準備メッセージのそれぞれの再送信の後、前記特定のデータチャネルを介して前記データを再ブロードキャストすることとをさらに備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項18】

前記諸動作は、
前記データをブロードキャストするときに制御チャネルがある第１のチャネルから、第２のチャネルに前記制御チャネルを再定義することと、
前記制御チャネルが前記第２のチャネルに再定義されるとき、前記制御チャネルを介して前記ブロードキャスト準備メッセージを再送信することとをさらに備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項19】

前記メモリに記憶され、かつブロードキャストのために前記データを集めるために前記１または複数のプロセッサによって実行可能な計量モジュールをさらに備え、前記データは、資源の消費データを備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【請求項20】

前記ネットワークコンピューティング装置は、ユーティリティメータ、制御装置、センサ、変圧器、ルータ、サーバ、中継器、スイッチ、または弁の少なくとも一つを備える、
請求項１３のネットワークコンピューティング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信に関する。

【0002】

本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2012年1月30日に出願した「Data Broadcasting with a Prepare-To-Broadcast Message」という名称の欧州特許出願第12153128.9号明細書の優先権を主張するものである。

【背景技術】

【0003】

無線メッシュネットワークなどの通信ネットワークは、多様な異なる装置（例えばノード）を接続するために用いられる。これらの通信ネットワークはしばしば、異なる特性および能力を有する複数の異なる世代のノードを含む。

【0004】

通信ネットワーク内では、特定のノードがデータをブロードキャストしている間に、１または複数のノードが通信することを望む場合がある。チャネルの数が限られることにより、および／または干渉を防ぐために、１または複数のノードは、特定のノードがデータのブロードキャストを終えた後に通信することを余儀なくされ得る。この待ち期間は、特定のノードがより多くの通信時間を必要とする大量のデータをブロードキャストするときは長くなり得る。さらにこの待ち期間は、特定のノードがより多くの通信時間を必要とする特定の変調技術および／またはデータレートに基づいてデータをブロードキャストするときは長くなり得る。

【図面の簡単な説明】

【0005】

詳細な説明は添付の図面を参照する。図では参照番号の（１または複数の）最も左の数字は、参照番号が最初に現れる図を識別する。異なる図における同じ参照番号の使用は、同様なまたは同一の品目を表す。

【図1】データをノードの間でブロードキャストすることができるマルチチャネル無線メッシュネットワークの例示のアーキテクチャの概略図である。

【図2】ブロードキャストノードから１または複数の隣接ノードにデータをブロードキャストするための例示の環境を示す図である。

【図3】マルチチャネルネットワークにおいてデータをブロードキャストするのに利用することができる、例示の周波数ホッピングプロセスを示す図である。

【図4】マルチチャネルネットワークにおいて送信することができる、例示のブロードキャスト準備プロトコルデータユニットを示す図である。

【図5】特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すブロードキャスト準備メッセージを制御チャネルを通して送信し、特定のデータチャネルに切り換え、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストするための例示のプロセスを示す図である。

【図6】特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すブロードキャスト準備メッセージを制御チャネルを通して受信し、特定のデータチャネルに切り換え、特定のデータチャネルを通してデータを受信するための例示のプロセスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

上述のようにデータをブロードキャストするための既存の技術は、無線メッシュネットワーク内でデータをブロードキャストする有効な方法をもたらさない。例えば既存のブロードキャスト技術は、ノードが異なる能力を有するヘテロジニアス無線メッシュネットワークにおいてデータをブロードキャストするためには適切ではない。

【0007】

本開示は、効率的なやり方でネットワークの１または複数のノードにデータをブロードキャストすることを対象とする技術について述べる。本開示は、１または複数の隣接ノードに制御チャネルを通して送られるブロードキャスト準備（ＰＴＢ：prepare-to-broadcast）メッセージを紹介する。ネットワークは、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを有するマルチチャネルネットワークを備えることができる。いくつかの実装形態ではデータをブロードキャストすることを望むノード（例えばブロードキャストノード）は、データをブロードキャストするために利用される複数のデータチャネルのうちの特定のデータチャネル、利用される特定の変調技術、および／または利用される特定のデータレートを決定することができる。いくつかの場合には決定は、ブロードキャストノードとの所定の近さ以内の１または複数の他のノード（例えば隣接ノード）の能力に少なくとも部分的に基づく。

【0008】

ブロードキャストノードは、制御チャネル上をリッスンしている１または複数の隣接ノードに、制御チャネルを通してブロードキャスト準備（ＰＴＢ）メッセージを送信することができる。本明細書で用いられる「ＰＴＢメッセージ」という用語は、一般にデータがブロードキャストされる前に送信される、ノード（例えばブロードキャストノード）がデータをブロードキャストすることを望んでいることを示すメッセージを指すことができる。ＰＴＢメッセージはまた、データをブロードキャストするために利用される特定のデータチャネル、利用される変調技術、および／または利用されるデータレート（例えばビットレート）を示すことができる。ＰＴＢメッセージはまた、ブロードキャストされるデータを識別する情報（例えばデータ識別子（ＩＤ））を含むことができる。ＰＴＢメッセージにおいて示される特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートは、ブロードキャストノードによって前もって決定された特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートを含むことができる。いくつかの場合にはＰＴＢメッセージの長さは、データより短い。すなわちＰＴＢメッセージは、データより少ないビットおよび／またはバイトを含む。

【0009】

ＰＴＢメッセージが制御チャネル上で送信された後に、ブロードキャストノードおよび／または１または複数の隣接ノードは、特定のデータチャネルに切り換える（例えばＲＦ受信無線機を用いてチューニングする）ことができる。ブロードキャストノードは、ＰＴＢメッセージにおいて示される変調技術および／またはデータレートに少なくとも部分的に基づいて、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストすることができる。一方、１または複数の隣接ノードは、特定のデータチャネルを通してデータを受信することができる。ブロードキャストノードおよび／または１または複数の隣接ノードは、データがブロードキャストされた後に、および／または特定のデータチャネルに切り換えてから所定の期間が終了した後に、制御チャネルに切り換えることができる。

【0010】

ＰＴＢメッセージの使用は、１または複数の隣接ノードから何らの通信も受信することなく、データのブロードキャストを可能にすることができる。例えばブロードキャストノードは、ブロードキャストを受信するために１または複数の隣接ノードが利用可能かどうかを知ることなく、データをブロードキャストすることができる。従って、データは、ブロードキャストノードと、１または複数の隣接ノードとの間で、送信要求（ＲＴＳ：Request to send）メッセージおよび／または受信準備完了（ＣＴＳ：Clear to send）メッセージをやり取りせずにブロードキャストすることができる。さらに、またはあるいは、データがブロードキャストされた後にブロードキャストノードは、データが受信されたことを示す肯定応答メッセージを１または複数の隣接ノードから受信することなく、切り換えて制御チャネルに戻ることができる。

【0011】

本明細書ではブロードキャスト技術は、複数のノードを含むユーティリティメッシュネットワークとの関連において述べられる。当該技術はユーティリティメッシュネットワークとの関連において述べられるが、当該技術は、さらに、またはあるいは他のネットワークおよび／または他の用途に応用することができる。従って、ノードは、通信ネットワークに結合され、および／またはデータを送信および／または受信することができる任意の装置を含むことができる。

【0012】

本明細書で述べられる様々な実施形態では、データは効率的なやり方でブロードキャストされることができる。例えば、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを有するマルチチャネルネットワークを使用することによって、あるノードは制御チャネルを通して通信することができ、別のノードはデータチャネルを通してデータをブロードキャストすることができる。さらに複数のデータチャネルを利用することにより、第２のノードが第２のデータチャネルを通してブロードキャストする、あるいは通信する間に、第１のノードは第１のデータチャネルを通してデータをブロードキャストすることができる。これは、単一のチャネルを利用する技術と比べて、ネットワークがデータスループットを向上することを可能にする。さらに短いメッセージを制御チャネル上で通信し、長いデータ（例えばデータフレーム）をデータチャネル上でブロードキャストすることにより、短いメッセージおよび長いデータを通信するために単一のチャネルを利用する技術と比べて、より多くのノードが制御チャネルを通して通信することができる。

【0013】

さらにいくつかの場合には、ブロードキャストノードに隣接する１または複数のノードの能力に少なくとも部分的に基づいて決定された、変調技術および／またはデータレートを用いてデータをブロードキャストすることにより、１または複数の隣接ノードの能力を活用して、データをブロードキャストするために必要な時間を短縮することができる。すなわちデータは、１または複数の隣接ノードが利用可能な、あるいはデータをブロードキャストするために利用することもできる変調技術および／またはデータレートの中から、必要な通信時間が少ない変調技術および／またはデータレートを用いてブロードキャストすることができる。

【0014】

以下の記載は読者の便宜のために示され、特許請求の範囲または上記の項の範囲を制限するものではない。さらに以下で詳述される技術は、いくつかの方法およびいくつかの情況において実施することができる。以下でより詳述されるように、以下の図を参照して１つの例示の実装形態および情況が示される。さらに以下の実装形態および情況は、他の可能な実装形態の代表とするためのものである。

【0015】

例示のアーキテクチャ
図１は、ＰＴＢメッセージおよび／またはデータをブロードキャストすることができる、マルチチャネル無線メッシュネットワークの例示のアーキテクチャ１００の概略図である。アーキテクチャ１００は、直接通信経路を通じて互いに通信可能に結合された、複数のノード１０２Ａ、１０２Ｂ、．．．１０２Ｎ（ノード１０２と総称される）を含む。この例ではＮは、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、近隣エリアネットワーク（ＮＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）などの、自律ルーティングエリア（ＡＲＡ）内のノードの数を表す。

【0016】

各直接通信経路は、ノードがそれを通してＰＴＢメッセージおよび／またはデータを送信および／または受信することができる、複数のチャネルを表すことができる。複数のチャネルのそれぞれは、複数のチャネルのうちの他のものの周波数範囲と同じまたは異なり得る周波数範囲によって定義することができる。いくつかの場合には複数のチャネルは、無線周波数（ＲＦ）チャネルを備える。複数のチャネルは、制御チャネルおよび複数のデータチャネルを備えることができる。いくつかの場合には制御チャネルは、データをブロードキャストするために利用される複数のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートの１つを指定するために、１または複数のＰＴＢメッセージをノードに通信するために利用される。一方、データチャネルはデータを通信するために利用されることができる。一般に制御チャネル上の送信は、データチャネル上の送信と比べて短い。

【0017】

ノード１０２のそれぞれは、例えばスマートユーティリティメータ（例えば電気、ガス、および／または水道メータ）、制御装置、センサ（例えば温度センサ、測候所、周波数センサなど）、変圧器、ルータ、サーバ、中継器（例えばセルラ中継器）、スイッチ、弁、それらの組み合わせ、または通信ネットワークに結合することができ、データを送信および／または受信することができる任意の装置などの、多様な従来型のコンピューティング装置のいずれかとして実現することができる。いくつかのケースではノード１０２は、異なるタイプのノード（例えばスマートメータ、セルラ中継器、センサなど）、異なる世代またはモデルのノード、および／またはその他の点で、異なるチャネル上で送信する、および異なる変調技術、データレート、プロトコル、信号強度および／または電力レベルを用いることができるノードを含むことができる。これらのケースではアーキテクチャ１００は、ノードのヘテロジニアスネットワークを表すことができる。

【0018】

図１の例ではノード１０２はまた、インターネットなどの、（１または複数の）バックホールネットワーク１０６へのＡＲＡの接続ポイントとして働くエッジ装置（例えばセルラ中継器、セルラルータ、エッジルータ、ＤＯＤＡＧルートなど）を通じて、中央局１０４と通信するように構成される。例示の例ではノード１０２Ａは、（１または複数の）ネットワーク１０６を通じて、ＡＲＡの他のノード１０２Ｂ〜１０２Ｎからの通信を、中央局１０４にまたはそれから中継するセルラ中継器として働く。

【0019】

ノード１０２Ｂは、ノード１０２のそれぞれの代表として示すものであり、無線機１０８と、処理ユニット１１０とを含む。無線機１０８は、複数のチャネル／周波数の１または複数を通じて、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたＲＦトランシーバを備える。いくつかの実装形態ではノード１０２のそれぞれは、各通信経路の制御チャネルおよび複数のデータチャネルなどの、複数の異なるチャネル上でデータを送信および受信するように構成された単一の無線機１０８を含む。無線機１０８はまた、複数の異なる変調技術、データレート、プロトコル、信号強度、および／または電力レベルを実現するように構成されることができる。

【0020】

いくつかの実装形態では無線機１０８は、予め定義された標準に関連付けられた変調技術および／またはデータレートを利用する。変調技術および／またはデータレートは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準、ＩＥＥＥ８０２．１５標準（例えば８０２．１５．４）などの米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって定義される標準規格に関連付けることができる。一例では変調技術および／またはデータレートは、以下の非網羅的なリストから選択することができる。
− ５０または１５０ｋｂｐｓのデータレートを有する周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調；２００または４００ｋＨｚのチャネル間隔；および／または９０２．２または９０２．４ＭＨｚにおいて始まる第１のチャネル。ＦＳＫ変調は、畳み込み符号順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を利用することができる。
− ２相位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、４相位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、および／または直交振幅変調（ＱＡＭ）（例えば、１６−ＱＡＭ）の物理的変調を用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）；５０、１００、２００、３００、４００、６００または８００ｋｂｐｓのデータレート；および／または４００または８００ｋＨｚのチャネル間隔。ＯＦＤＭは、１／２または３／４の符号化レートを有する畳み込みＦＥＣを利用することができる。
− オフセット４相位相シフトキーイング（Ｏ−ＱＰＳＫ）の物理的変調を用いた直接シーケンス拡散スペクトル（ＤＳＳＳ）変調；３１．２５、１２５、２５０、または５００ｋｂｐｓのデータレート；および／または８０２．１５．４標準などの予め定義された標準規格に基づくチャネル設計。ＤＳＳＳは畳み込みＦＥＣを利用することができる。

【0021】

他の例では無線機１０８は、カスタマイズされた変調技術を利用することができる。カスタマイズされた変調技術は、６ｋｂｐｓまたは１０ｋｂｐｓのデータレートに関連付けすることができる。

【0022】

図１の例では無線機１０８は、ＲＦフロントエンド１１４に結合されたアンテナ１１２、およびベースバンドプロセッサ１１６を含む。ＲＦフロントエンド１１４は、送信および／または受信機能をもたらす。ＲＦフロントエンド１１４は、アンテナ１１２によって供給され、ノード１０２の１または複数から取得される信号の、チューニングおよび／または減衰などの機能をもたらす高周波アナログおよび／またはハードウェア構成要素を含むことができる。ＲＦフロントエンド１１４は、ベースバンドプロセッサ１１６に信号を提供することができる。

【0023】

一実装形態ではベースバンドプロセッサ１１６の全てまたは一部は、ソフトウェア無線機（Software-defined radio）として構成することができる。一例ではベースバンドプロセッサ１１６は、無線機１０８に周波数および／またはチャネル選択機能をもたらす。例えばＳＷ無線機は、プロセッサ、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の（１または複数の）エンベデッドコンピューティング装置によって実行されるソフトウェアにおいて実現されるミキサ、フィルタ、増幅器、変調器、および／または復調器、検出器などを含むことができる。ＳＷ無線機は、（１または複数の）プロセッサ１１８と、メモリ１２０において定義されまたは記憶されたソフトウェアとを利用することができる。あるいはベースバンドプロセッサ１１６は、少なくとも部分的にアナログ構成要素を用いて実現することができる。

【0024】

処理ユニット１１０は、メモリ１２０に通信可能に結合された１または複数のプロセッサ１１８を含むことができる。処理ユニット１１０はまた、クロック信号を供給し、および／または時間を保持するように構成されたクロック１２２を含むことができる。一例ではクロック信号は、プロセッサ１１８への入力として供給される。クロック１２２はまた、１または複数のカウントアップまたはカウントダウンタイマをもたらすように構成することができる。このようなタイマは、複数の通信チャネルの間での周波数ホッピングに用いることができる。

【0025】

メモリ１２０は、様々な機能を実現するようにプロセッサ１１８上で実行可能な、１または複数のソフトウェアおよび／またはファームウェアモジュールを記憶するように構成されうる。モジュールは、本明細書ではプロセッサ上で実行可能なソフトウェアおよび／またはファームウェアとして述べられるが、他の実施形態ではモジュールの何れかまたは全ては、述べられる機能を実行するようにハードウェア（例えばＡＳＩＣ、専門化された処理ユニットなど）によって全部または一部を実現することができる。

【0026】

図１の実施形態ではメモリ１２０は、チャネル決定モジュール１２４、通信モジュール１２６、周波数ホッピングモジュール１２８およびデータ判定モジュール１３０を含むことができる。チャネル決定モジュール１２４は、データをブロードキャストするために利用される複数のデータチャネルの中からの特定のデータチャネル、利用される変調技術、および／または利用されるデータレートを決定することができる。特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートは、通信モジュール１２６に出力されることができる。いくつかの場合にはチャネル決定モジュール１２４は、制御チャネルおよび／または複数のデータチャネルの場所（例えば周波数または周波数範囲）を保持する。さらにまたはあるいは、チャネル決定モジュール１２４は、複数のデータチャネルの中で利用可能なデータチャネルのリストを保持することができる。

【0027】

通信モジュール１２６は、通信のためにノード１０２によって利用される通信チャネルの切り換えを引き起こすことができる。例えば通信モジュール１２６は、ノード１０２に制御チャネルからデータチャネルに、および／またはデータチャネルから制御チャネルに切り換えさせることができる。すなわち通信モジュール１２６は、ノード１０２の無線機１０８に制御チャネルに関連付けられた周波数から、データチャネルに関連付けられた周波数にチューニングさせることができる。さらに通信モジュール１２６は、１または複数のＰＴＢメッセージおよび／またはデータを、通信チャネル（例えば制御チャネル、データチャネル）上で送信および／または受信させることができる。ＰＴＢメッセージにおいて示される特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートは、チャネル決定モジュール１２４から通信モジュール１２６に入力された特定のデータチャネル、変調技術、および／またはデータレートを含むことができる。

【0028】

周波数ホッピングモジュール１２８は、ベースバンドプロセッサ１１６およびクロック１２２と通信するように構成されうる。一例では周波数ホッピングモジュール１２８は、時間情報を取得し、および／またはクロック１２２内の周波数ホッピングタイマを設定するように構成される。このような時間情報および／またはタイマは、いつ異なるチャネルまたは周波数に「ホッピング」する、すなわちチューニングするかを周波数ホッピングモジュール１２８に示すことになる。さらに周波数ホッピングモジュール１２８は、実際の周波数変更を行うように、ＳＷ無線機、または無線機１０８の他の構成要素に命令するように構成することができる。従って、周波数ホッピングモジュール１２８は、取り決められた周波数の間で、取り決められた時間に繰り返しシフトし、取り決められた期間に、取り決められたプロトコルで他の（１または複数の）ノードと通信することができる。

【0029】

データ判定モジュール１３０は、ブロードキャストされるデータがすでに受信されているかどうかを判定することができる。その判定は、ブロードキャストされるデータのＰＴＢメッセージに含まれるデータＩＤに少なくとも部分的に基づくことができる。データ判定モジュール１３０はこのデータＩＤを、以前に受信された他のデータ（例えばデータパケット）に関連付けられたデータＩＤと比較することができる。

【0030】

いくつかの実装形態では（例えばノードがユーティリティメータであるときは）、メモリ１２０はまた、１または複数の資源（例えば電気、水道、天然ガスなど）の消費データを収集するように構成された計量モジュールを含むことができ、これは中央局１０４または他の宛先に最終的に伝搬するように、１または複数の他のノード１０２に送信することができる。

【0031】

メモリ１２０は、コンピュータ可読媒体を備えることができ、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、および／またはＲＯＭまたはフラッシュＲＡＭなどの不揮発性メモリの形をとることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピューティング装置の１または複数のプロセッサによる実行のためのコンピュータ可読命令、データ構造体、プログラムモジュールまたは他のデータなどの、情報の記憶のために任意の方法または技術によって実現された、揮発性および不揮発性、リムーバブルおよび非リムーバブル媒体を含む。コンピュータ可読媒体の例は、非限定的に相変化メモリ（ＰＲＡＭ）、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、他のタイプのＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶装置、またはコンピューティング装置によるアクセスのために情報を記憶するために用いることができる任意の他の非伝送媒体を含む。本明細書で定義されるようにコンピュータ可読媒体は、変調されたデータ信号および搬送波などの通信媒体を含まない。

【0032】

一方、（１または複数の）ネットワーク１０６はバックホールネットワークを表し、それ自体は無線または有線、またはそれらの組み合わせを備えることができる。ネットワーク１０６は、互いに相互接続され単一の大きなネットワーク（例えばインターネットまたはイントラネットワーク）として機能する、個々のネットワークの集合とすることができる。さらに個々のネットワークは、無線または有線ネットワーク、またはそれらの組み合わせとすることができる。

【0033】

中央局１０４は、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータなどの１または複数のコンピューティング装置によって実現することができる。１または複数のコンピューティング装置は、メモリに通信可能に結合された１または複数のプロセッサを備えることができる。いくつかの例では中央局１０４は、ノード１０２の１または複数から受信したデータの処理、分析、記憶、および／または管理を行う、集中型メータデータ管理システムを含む。例えば、中央局１０４は、スマートユーティリティメータ、センサ、制御装置、ルータ、調節器、サーバ、中継器、スイッチ、弁および／または他のノードから取得されたデータを処理、分析、記憶、および／または管理することができる。図１の例は単一の場所における中央局１０４を示すが、いくつかの例では中央局１０４は、複数の場所に分散することができ、および／または全く取り除くことができる（例えば高度に非集中化されたコンピューティングプラットフォームのケースにおいて）。

【0034】

図２は、ブロードキャストノード２０２から１または複数の隣接ノード２０４Ａおよび２０４Ｂにデータをブロードキャストするための例示の環境２００を示す。ノード２０２〜２０４は、図１のノード１０２と同様または同じとすることができる。隣接ノード２０４Ａおよび２０４Ｂは、ブロードキャストノード２０２が隣接ノード２０４Ａおよび２０４Ｂと通信できるように、ブロードキャストノード２０２との所定の近さ以内に存在することができる。以下の説明は、ノード２０２をブロードキャストノードとして、およびノード２０４Ａおよび２０４Ｂをブロードキャストされたデータを受信するノードとして示すが、多くのノードが必要に応じてブロードキャストノードおよび受信ノードとして機能できることが理解されるべきである。

【0035】

いくつかの場合には、以下で述べられるブロードキャスト技術は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルなどに少なくとも部分的に基づくことができるノード２０２、２０４Ａ、および２０４Ｂの様々なレイヤを参照する。ＯＳＩモデルではノード２０２、２０４Ａ、および２０４Ｂはそれぞれ、物理レイヤ、データリンクレイヤ、および１または複数の追加のレイヤなどの複数のレイヤを含むことができる。特定の実装形態ではデータリンクレイヤは、様々な機能を実現する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤを含む。以下の説明は様々な機能を実現するための特定のレイヤを参照するが、以下で述べられる機能は、ノード２０２、２０４Ａおよび２０４Ｂによって他のやり方で実現され得ることが理解されるべきである。

【0036】

図２の例ではブロードキャストノード２０２のＭＡＣサブレイヤは、ブロードキャストノード２０２の他のレイヤから、データをブロードキャストすることを要求するコマンドを受信することができる。コマンドは、ブロードキャストノード２０２の上位レイヤ、すなわちブロードキャストノード２０２の物理レイヤから、ＭＡＣサブレイヤよりさらに離れたレイヤから受信することができる。いくつかの実施形態ではコマンドは、特定の変調技術を用いておよび／またはあるデータレートにおいて、データがブロードキャストされることを要求することができる。一方、他の実施形態ではコマンドは、単にデータがブロードキャストされることを要求する。

【0037】

コマンドを受信した後に、ブロードキャストノード２０２のＭＡＣサブレイヤは、複数のデータチャネルの中から特定のデータチャネルを決定することができる。その決定は、通信のために現在利用可能である、利用可能なデータチャネルのリストに少なくとも部分的に基づくことができる。利用可能なデータチャネルのリストは、ノード（例えばノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂ）のメモリ内に保持することができ、ある期間の間、チャネルがビジーとなり得る（例えば通信のために利用され得る）ことを示す、１または複数の他のノードから受信された通信に少なくとも部分的に基づいて更新されることができる。図２ではデータチャネルＭは、データをブロードキャストするように決定されたデータチャネルを表す。図１のアーキテクチャ１００では特定のデータチャネルの決定は、チャネル決定モジュール１２４によって行うことができる。

【0038】

ブロードキャストノード２０２は、さらに、またはあるいは、データをブロードキャストするために利用される特定の変調技術および／またはデータレートを決定することができる。ブロードキャストノード２０２の上位レイヤから受信したコマンドにおいて、変調技術および／またはデータレートが指定されたときは、データをブロードキャストするために、指定された変調技術および／またはデータレートが選択される。しかしコマンドにおいて変調技術および／またはデータレートが指定されないときは、ブロードキャストノード２０２のＭＡＣサブレイヤが、データをブロードキャストするために利用される変調技術および／またはデータレートを決定することができる。その決定は、ノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂの能力に少なくとも部分的に基づくことができる。

【0039】

上記のようにノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂは、スマートユーティリティメータ、センサ、制御装置、変圧器、ルータ、サーバ、中継器、スイッチ、弁またはそれらの組み合わせなどの、異なる世代および／またはタイプのノードを備えることができる。このケースではノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂは、異なる変調技術および／またはデータレートを使用することができ、または使用する能力がある。このような能力（例えば変調技術、データレートなど）は例えば、ノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂの１または複数、他のノード、中央局および／または他の装置からの、以前の通信に基づいて決定することができる。

【0040】

従って、いくつかの場合にはブロードキャストノード２０２は、利用可能な複数の変調技術および／またはデータレートの中から、ノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂに共通な変調技術および／またはデータレートを決定することによってこれらの能力を活用することができる。ブロードキャストノード２０２は、ノード２０２、２０４Ａおよび／または２０４Ｂが利用可能なおよび／またはそれらに共通な変調技術および／またはデータレートの中から、最も長い通信距離をもたらし、最大のデータレートをもたらし、および／または干渉の影響を受けにくい変調技術および／またはデータレートを決定することができる。

【0041】

特定のデータチャネル、変調技術および／またはデータレートを決定した後に、ブロードキャストノード２０２は、制御チャネル上でＰＴＢメッセージを送信（例えばＲＦブロードキャスト）することができる。上記のようにＰＴＢメッセージは、データをブロードキャストするために利用されるように決定された特定のデータチャネル、変調技術および／またはデータレートを示すことができる。さらにＰＴＢメッセージは、ブロードキャストされるデータを識別するデータＩＤを含むことができる。

【0042】

ＰＴＢメッセージは、制御チャネル上でリッスンしている１または複数の隣接ノード（例えばノード２０４Ａおよび／または２０４Ｂ）に送信されることができる。いくつかの例ではＰＴＢメッセージは、データをブロードキャストするために利用されるものと同じ変調技術を用いて、および／または同じデータレートで送信される。さらにいくつかの例ではＰＴＢメッセージは、搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式などのアクセス方式を利用することによって送信される。図１の例示のアーキテクチャ１００では通信モジュール１２６は、ＰＴＢメッセージを送信させることができる。

【0043】

いくつかの実装形態ではＰＴＢメッセージは、ＰＴＢメッセージの長さがブロードキャストされるデータより短いときに送信される。すなわちＰＴＢメッセージは、データより少ないビットおよび／またはバイトを含む場合に送信され得る。このような場合、ブロードキャストノードは、ＰＴＢメッセージを送信する前に、ＰＴＢメッセージの長さが短いことを確認することができる。データのビットまたはバイトの数が、ＰＴＢメッセージのビットまたはバイトの数以上である場合は、ブロードキャストノードは、ＰＴＢメッセージの送信に進むことができる。ＰＴＢメッセージの長さがデータより短くないときは、ＰＴＢメッセージを送信することなく、データは制御チャネルおよび／またはデータチャネル上で直接送信されることができる。

【0044】

一方、制御チャネル上でリッスンしている１または複数の隣接ノード（例えばノード２０４および／または２０４Ｂ）は、ＰＴＢメッセージを受信し、データが以前に受信されたかどうかを判定することができる。いくつかの場合には１または複数の隣接ノードはそれぞれ、ノードによって以前に受信されたデータ（例えばデータパケット）に対応するデータＩＤのリストを含む。データＩＤのリストはテーブル内に含むことができる。ここで１または複数の隣接ノードはそれぞれ、ＰＴＢメッセージ内に供給されたデータＩＤを、データＩＤのリストと比較することができる。比較が、ＰＴＢメッセージのデータＩＤがリストに含まれないことを示すときは、１または複数の隣接ノードは、ブロードキャストされるデータは以前に受信されていないと判断することができる。図１のアーキテクチャ１００では、データ判定モジュール１３０は、データが以前に受信されたかどうかを判定することができる。

【0045】

データが以前に受信されていないときは、１または複数の隣接ノードは、特定のデータチャネルに切り換え、データのリッスンを開始することができる。データが以前に受信されているときは、１または複数の隣接ノードは、制御チャネル上で他のメッセージのリッスンを続けることができる。図１のアーキテクチャ１００では、通信モジュール１２６は、無線機１０８に特定のデータチャネルにチューニングさせることができる。

【0046】

ブロードキャストノード２０２は、ＰＴＢメッセージを送信した後に、特定のデータチャネルに切り換えることができる。ブロードキャストノード２０２は、データをブロードキャストするために予め決定された変調技術および／またはデータレートに少なくとも部分的に基づいて、特定のデータチャネルを通してデータのブロードキャスト（例えば送信）を開始することができる。いくつかの場合にはデータは、ＰＴＢメッセージが送信されてから所定の時間間隔が終了した後にブロードキャストされる。所定の時間間隔は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１および／または８０２．１５標準によって定義される短フレーム間隔（ＳＩＦＳ）を含むことができる。データがブロードキャストされた後にブロードキャストノード２０２は、切り換えて制御チャネルに戻ることができる。図１のアーキテクチャ１００では通信モジュール１２６は、特定のデータチャネルへの、およびそれからの切り換え（すなわちチューニングされた周波数の変更）を引き起こし、データをブロードキャストさせることができる。

【0047】

１または複数の隣接ノード（例えばノード２０４Ａおよび／または２０４Ｂ）は、特定のデータチャネル上でデータをリッスンすることができる。いくつかの場合には１または複数の隣接ノードはそれぞれ、ＰＴＢメッセージ内に指定された変調技術および／またはデータレートを利用することによって、特定のデータチャネルを通してデータを受信することができる。１または複数の隣接ノードは、データが受信された後に切り換えて制御チャネルに戻ることができる。他の場合には１または複数の隣接ノードは、所定の期間（例えばタイムアウト期間）が終了した後にデータを受信しない場合があり、所定の期間が終了した後に切り換えて制御チャネルに戻ることができる。

【0048】

上記のようにいくつかの場合にはデータは、１または複数の隣接ノードから何らの通信も受信することなくブロードキャストされる。例えばブロードキャストノード２０２は、ブロードキャストを受信するために１または複数の隣接ノードが利用可能かどうかを知ることなく、データをブロードキャストすることができる。すなわちデータは、ブロードキャストノード２０２と、１または複数の隣接ノードとの間で、送信要求（ＲＴＳ）メッセージおよび／または受信準備完了（ＣＴＳ）メッセージをやり取りせずにブロードキャストされることができる。さらに、またはあるいは、データがブロードキャストされた後にブロードキャストノード２０２は、データが受信されたことを示す肯定応答メッセージを１または複数の隣接ノードから受信することなく、切り換えて制御チャネルに戻ることができる。ＲＴＳ、ＣＴＳ、および／または肯定応答メッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１および／またはＩＥＥＥ８０２．１５標準などの標準規格によって部分的に定義することができる。

【0049】

いくつかの実装形態ではデータブロードキャストプロセスは、複数回繰り返される。すなわちＰＴＢメッセージは複数回再送信され、データはＰＴＢメッセージの各再送信の後に再ブロードキャストされる。回数は、ノードのＭＡＣサブレイヤまたは上位レイヤ（例えばＭＡＣサブレイヤより上のレイヤ）などのレイヤによって指定されることができる。上位レイヤがデータを再ブロードキャストする回数を指定する場合には、この数は、ＭＡＣサブレイヤによって決定および／または指定される数より優先することができる。この再ブロードキャストプロセスは、１または複数の隣接ノードが、例えば干渉、並びに／またはＰＴＢメッセージおよび／またはデータが前に送信されている間に１または複数の隣接ノードを必要とする通信により、受信されなかった場合があるＰＴＢメッセージおよび／またはデータを受信する別の機会をもたらすことができる。

【0050】

周波数ホッピングを用いた例示のブロードキャスト
図３は、マルチチャネルネットワークにおいてデータをブロードキャストするのに利用することができる、例示の周波数ホッピングプロセス３００を示す。周波数ホッピングは一般に時間の関数としての、１または複数のノードによる、１または複数のチャネル（例えば制御チャネル、および／または（１または複数の）データチャネル）の順次的チューニングを含む。さらに制御チャネルは、特定の時点での第１のチャネル（例えば第１のＲＦ周波数範囲）から、異なる時点での第２のチャネル（例えば第２のＲＦ周波数範囲）など、繰り返し再定義することができる。ホッピングのタイミングは同期されるので、例えば同時に同じデータチャネルにチューニングする、同じ期間の間にデータを送信／受信する、および同時に同じ制御チャネル周波数にチューニングするなど、ノードは調和されたやり方でチャネル間を移動することができる。

【0051】

図示するために図３では制御チャネル３０２は、制御チャネル３０２が時間ｔ₀ではチャネル１に、時間ｔ₁ではチャネル３に、および時間ｔ₂ではチャネルＭ−１にあるように、時間の関数として再定義される。制御チャネル３０２が特定のチャネルにあるときは、他のチャネルはデータチャネルを含むことができる。図示のようにチャネル１〜Ｍのそれぞれは周波数範囲によって定義される。例えば、チャネル１は、周波数ｆ₀とｆ₁の間に定義される。

【0052】

図３の例示の周波数ホッピングは、周波数ホッピングシーケンスに関連付けられることができる。このシーケンスは、チャネル１〜Ｍを利用することができるネットワークの１または複数のノードに送信されることができる。いくつかの場合にはシーケンスは、周波数ホッピングを開始することになる、ネットワーク内の特定のノードから送信される。特定のノードは、例えばＰＡＮコーディネータなどのネットワークのコーディネータを備えることができる。

【0053】

図３に示される周波数ホッピングプロセス３００は、例示的プロセスであり、周波数ホッピングプロセス３００は他のやり方で、および／または他のホッピングシーケンスに基づいて実施できることが理解されるべきである。例えば図３の周波数ホッピングは、制御チャネル３０２をチャネル１からチャネル３に、次いでチャネル３からチャネルＭ−１にホッピングするホッピングシーケンスを利用するが、制御チャネル３０２を任意の順序でチャネル１〜Ｍのいずれかにホッピングするように、異なるホッピングシーケンスを用いることができる。

【0054】

一実装形態ではデータをブロードキャストすることを望むノードは、複数のチャネルホッピングにわたって、複数のデータブロードキャストを行うことができる。例えば制御チャネル３０２がチャネル１に定義されたときは、ノードは、データが特定のデータチャネル（例えばチャネル２〜Ｍのいずれか）上でブロードキャストされることを示すＰＴＢメッセージを、制御チャネル３０２を通して送信することができる。次いでノードは特定のデータチャネルに切り換え（例えばチューニングし）、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストすることができる。

【0055】

その後、ノードは、制御チャネル３０２がチャネル３に定義されたときに、データブロードキャストプロセスを繰り返すことができる。すなわち制御チャネル３０２がチャネル３にある時、ノードは、特定のデータチャネル（例えばチャネル１、２、または４〜Ｍのいずれか）上で同じデータがブロードキャストされることを示す別のＰＴＢメッセージを、制御チャネル３０２を通して送信することができる。ノードは特定のデータチャネルに切り換え（例えばチューニングし）、特定のデータチャネルを通して同じデータをブロードキャストすることができる。データブロードキャストプロセスは、ノードのＭＡＣサブレイヤまたは上位レイヤなどのレイヤによって指定された、任意の回数を繰り返すことができる。各再ブロードキャストの間に、制御チャネル３０２および／またはデータチャネルは、異なるチャネルに周波数ホッピングすることができる。

【0056】

いくつかの場合にはこの再ブロードキャストプロセスは、前の送信において利用されたものとは異なるチャネル上を、ＰＴＢメッセージおよび／またはデータが再送信されることを可能にすることができる。このような場合には、例えば前の送信において利用されたチャネル上の干渉により受信することができなかったＰＴＢメッセージおよび／またはデータを、１または複数の隣接ノードが受信する別の機会をもたらすことができる。

【0057】

例示のブロードキャスト準備プロトコルデータユニット
図４は、マルチチャネルネットワークにおいて送信することができる、例示のブロードキャスト準備（ＰＴＢ：prepare to broadcast）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）４００を示す。このフレーム例は、８０２．１５．４標準において記述されるフレームフォーマットに基づく。本明細書ではＰＤＵという用語は一般に、図１に示されるものなどの通信ネットワーク内の任意の通信、メッセージ、または送信を指すように用いられる。ＰＤＵという用語は、少なくとも概念においてＯＳＩモデルに基づき、例えばビット、フレーム、パケット、セグメントなどを備えることができる。図４の例ではブロードキャスト準備ＰＤＵ４００は、フレームの形で示される。

【0058】

いくつかの場合にはＯＳＩモデルの１または複数のレイヤは、ノード間で１または複数のＰＤＵを送信するために利用することができる。例えばＯＳＩモデルのデータリンクレイヤは、アーキテクチャ１００におけるノード１０２の２つ以上の間で、ＰＤＵを送信するために利用されることができる。特定の実装形態ではデータリンクレイヤのＭＡＣサブレイヤは、ノード１０２の２つ以上の間でＰＤＵを送信するために利用されることができる。さらにいくつかの実装形態では、搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式などのアクセス方式を利用してＰＤＵを転送することができる。

【0059】

上述のようにＰＴＢフレーム４００は、ノードがデータをブロードキャストすることを望んでいることを隣接ノードに通知するために用いられることができる。ＰＴＢフレーム４００は、図１のアーキテクチャ１００の例示のネットワークを参照して述べられる。しかしＰＴＢフレーム４００は、例示のアーキテクチャ１００と共に用いられることに限定されず、他のアーキテクチャおよび装置を用いて実施することができる。

【0060】

図４に示されるようにＰＴＢフレームは以下のフィールドすなわち、フレーム制御（ＦＣ）、シーケンス番号、宛先パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）識別子、宛先アドレス、送信元ＰＡＮ識別子、送信元アドレス、補助セキュリティヘッダ、ペイロードおよびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）を含む。ペイロード以外の、８０２．１５．４をベースとするＰＴＢフレームの上記のフィールドの詳細は、当業者には知られており本明細書では詳細に述べられない。しかしＰＴＢフレームのペイロードは、上述のブロードキャスト技術および他の機能を実現するようにカスタマイズされる。ペイロードは可変のサイズとすることができ、例えば以下のフィールドの１または複数を含むことができる：
− タイプ：このフィールドはフレームのタイプ、例えばＲＴＳ、ＣＴＳなどを示す。図４の例ではこのフィールドは、フレームがＰＴＢフレームであることを示す。
− ＨＷ：このフィールドは、ブロードキャストノードにおいて決定された、データをブロードキャストするために利用される変調技術および／またはデータレートを示す。
− デュレーション（持続時間）：このフィールドは、ＰＴＢフレームにおいて指定された（１または複数の）データフレームを送信するための総予想時間を示す。デュレーションは、指定されたデータフレームを送信するための時間、フレームの間のフレーム間隔（ＩＦＳ）（例えばＳＩＦＳ、ＤＩＦＳなど）、並びに肯定（ＡＣＫ）または否定（ＮＡＣＫ）応答などの待ち時間を含むことができる。デュレーションフィールドは、ノードが別のノードと通信していて使用中となり、従って、受信するための利用ができなくなるデュレーションを確定するために用いることができる。
− チャネル：このフィールドは、データをブロードキャストするために利用されることになるデータチャネルを示す。
− データレート（ＤＲ）パラメータ：このフィールドは、データをブロードキャストするために利用されるデータレートを示す。
− Ｄａｔａ＿ＩＤ：このフィールドは、ブロードキャストされるデータＰＤＵ（例えばデータパケット）のＩＤを含む。このフィールドは例えば、ブロードキャストされるデータＰＤＵが、ＰＴＢフレームを受信するノードにおいて以前に受信されているかどうかを判定するために利用することができる。

【0061】

例示のプロセス
図５〜図６は、特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すＰＴＢメッセージを制御チャネルを通して送信または受信し、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストまたは受信する例示のプロセス５００および６００を示す。図５ではプロセス５００は、ＰＴＢメッセージおよび／またはデータを送信するノードによって行うことができる。一方、図６ではプロセス６００は、ＰＴＢメッセージおよび／またはデータを受信するノードによって行われることができる。しかしあらゆるノードは、必要に応じてブロードキャストノードおよび受信ノードの両方として機能できることが理解されるべきである。

【0062】

プロセス５００および６００（並びに本明細書で述べられる各プロセス）は、論理フロー図として示され、その各動作は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせによって実施できる一連の動作を表す。ソフトウェアとの関連において動作は、１または複数のプロセッサによって実行されたときに列挙された動作を行う、１または複数のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令を表す。一般にコンピュータ実行可能命令は、特定の機能を行うまたは特定の抽象データ型を実現する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体などを含む。動作が述べられる順序は、限定として解釈されることを意図するものではなく、プロセスを実施するために、任意の数の述べられた動作を任意の順序でおよび／または並列に、組み合わせることができる。

【0063】

図５ではプロセス５００は、データをブロードキャストするノードによって行われる。動作５０２でブロードキャストノードは、データをブロードキャストするための特定のデータチャネルを決定する。５０２でブロードキャストノードはまた、データをブロードキャストするための変調技術および／またはデータレートを決定することができる。図１の例を参照すると、チャネル決定モジュール１２４は動作５０２を行うことができる。

【0064】

動作５０４でブロードキャストノードは、特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すメッセージを、制御チャネルを通して送信する。メッセージはＰＴＢメッセージを含むことができ、データをブロードキャストするために利用される決定された変調技術および／またはデータレートを示すことができる。図１の例を参照すると、通信モジュール１２８は動作５０４を行うことができる。

【0065】

動作５０６でブロードキャストノードは、動作５０２において決定された特定のデータチャネルに切り換える（例えばチューニングする）。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作５０６を行うことができる。動作５０８でブロードキャストノードは、特定のデータチャネルを通してデータをブロードキャストする。データは、動作５０２において決定された変調技術および／またはデータレートに少なくとも部分的に基づいてブロードキャストされることができる。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作５０８を行うことができる。

【0066】

動作５１０でブロードキャストノードは、ブロードキャストノードの無線機をチューニングすることによって制御チャネルに切り換える。動作５１０は、データが特定のデータチャネルを通してブロードキャストされた後に行うことができる。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作５１０を行うことができる。

【0067】

動作５１２で、制御チャネルおよび／またはデータチャネルは周波数ホッピングされ、すなわちそれらの周波数範囲は周期的な間隔で再定義される。プロセス５００は動作５１２を行うことを含むが、いくつかの場合には動作５１２は行われない。図１の例を再び参照すると、周波数ホッピングモジュール１２８は動作５１２を行うことができる。

【0068】

ブロードキャストノードが、制御チャネルおよび／またはデータチャネルを順次的にチューニングした（「それらの間でホッピングした」）後に、ブロードキャストノードは動作５０２に戻ることができ、再び動作５０２〜５１２を行う（例えばＰＴＢメッセージおよび／またはデータを再送信する）ことができる。ここで動作５０２〜５１２は、ホッピングされた制御チャネルおよび／またはホッピングされたデータチャネルを部分的に利用することができる。動作５０２〜５１２は、複数回行うことができる。

【0069】

一方図６においてプロセス６００は、ブロードキャストされるデータを受信することができるノードによって行われる。動作６０２で受信ノードは、特定のデータチャネル上でデータがブロードキャストされることを示すメッセージを、制御チャネルを通して受信する。メッセージはＰＴＢメッセージを含むことができ、データをブロードキャストするために利用される変調技術および／またはデータレートを示すことができる。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作６０２を行うことができる。

【0070】

動作６０４で受信ノードは、データが以前に受信されたかどうかを判定する。受信ノードは、ＰＴＢメッセージに含まれるデータＩＤを利用して、データが以前に受信されたかどうかを判定することができる。例えば当該判定は、ＰＴＢメッセージ内のデータＩＤと、以前に受信されたデータ（例えばデータパケット）に関連付けられたデータＩＤとの比較に基づくことができる。図１の例を再び参照すると、データ判定モジュール１３０は動作６０４を行い、データが以前に受信されたかどうかを判定することができる。

【0071】

いくつかの場合には、データが以前に受信されていないときは、受信ノードは動作６０６、６０８および／または６１０に進む。動作６０６では、受信ノードは、受信ノードの無線機をチューニングすることによって特定のデータチャネルに切り換える。動作６０８で受信ノードは、特定のデータチャネル上でデータをリッスンする。動作６１０で受信ノードは、特定のデータチャネルを通してデータを受信する。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作６０６、６０８および／または６１０を行うことができる。

【0072】

動作６１２で受信ノードは、制御チャネルに切り換える。いくつかの場合には動作６１２は、データが受信された後に行うことができる。他の場合には動作６１２は、特定のデータチャネルに切り換えてから所定の期間が終了した後に行うことができる。ここで、動作６１０は行われなくてもよい。図１の例を参照すると、通信モジュール１２６は動作６１２を行うことができる。

【0073】

結論
実施形態について構造的特徴および／または方法論的動作に固有の用語で述べてきたが、本開示は必ずしも述べられる特定の特徴または動作に限定されないことが理解されるべきである。むしろ本明細書では特定の特徴および動作は、実施形態を実現する例示の形として開示されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】