JP2002525913A

Method and apparatus for controlling communication within a computer network

Abstract

(57) [Summary] The communication channel is controlled so that it can dynamically accept requests from network clients seeking access to it. Communication channels are supported on radio links such as spread spectrum radio links, and client requests for access to them are dynamically accepted by allocating time slots for client transmission on the radio links. By providing a quiescent slot in which a client can request access to a communication channel, it is possible to accept various client requests for access to the communication channel. Such quiesced slots can exist with other forward and reverse time slots superimposed on the communication channel, and each forward and reverse time slot contains one or more data frames. The forward and reverse time slots are preferably fixed but negotiable time frames. Each data frame can contain multiple data packets, and each data packet can vary in length. Preferably, each data packet contains error correction coded information as well as information used to synchronize transmitter and receiver pseudo-random number generators operating according to the communication protocol. Each data frame can further include link identification information that uniquely identifies the wireless link that supports the communication protocol.

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Projected expiry passed 10 September 2019, 7 years ago.

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    【特許請求の範囲】 【請求項1】 1つまたは複数のネットワーク構成要素による通信チャネルへのアクセスに対する要求を動的に受け入れるかまたは拒否することにより、コンピュータ・ネットワーク通信チャネルを制御する段階を備えた方法。 【請求項2】 通信チャネルへのアクセスに対する要求を動的に受け入れる段階が、通信チャネル内の1つまたは複数のネットワーク構成要素による送信について、時間スロットを割り当てる段階を含む、請求項1に記載の方法。 【請求項3】 時間スロットの関連付けられた持続時間が、1つまたは複数のネットワーク構成要素の個々の帯域幅要件に従って決定される請求項2に記載の方法。 【請求項4】 ネットワーク構成要素の1つの個々の帯域幅要件が少なくとも部分的に、ネットワーク構成要素の1つがビデオ消費者であるかまたはビデオ提供者であるかに従って決定される請求項3に記載の方法。 【請求項5】 通信チャネルへのアクセスに対する要求を動的に受け入れる段階が、要求を受信するために、通信チャネルのフレーム期間中に少なくとも1つの静止時間スロットを提供する段階を備える請求項1に記載の方法。 【請求項6】 通信チャネルが、少なくとも1つの静止時間スロットにより分離されたフォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットを備える、請求項5に記載の方法。 【請求項7】 動的に要求を受け入れる段階が、ネットワーク構成要素のアクティブな各構成要素の帯域幅要件に従って、送信期間および受信期間を、1つまたは複数のネットワーク構成要素に動的に割当てる段階を備える請求項1に記載の方法。 【請求項8】 通信チャネルへのアクセスを求める1つまたは複数の要求を動的に拒否する段階が、通信チャネル内で不十分な帯域幅が使用可能であると判定する段階を備え、拒否されたアクセス要求に関連付けられたネットワーク構成要素について、送信期間または受信期間を認める、請求項1に記載の方法。 【請求項9】 コンピュータ・ネットワークの構成要素間でリアル・タイム・マルチメディア・データを送信および受信するために、通信チャネル内に時間スロットの階層的配列を備えた通信プロトコル。 【請求項10】 各時間スロットが動的にネゴシエート可能な時間枠を備えた請求項9に記載の通信プロトコル。 【請求項11】 通信チャネルが、スペクトラム拡散通信方式で使用される送信周波数帯域と擬似ランダム(PN)コードの組み合わせを備える請求項9に記載の通信プロトコル。 【請求項12】 通信チャネルが半二重通信チャネルを備える請求項9に記載の通信プロトコル。 【請求項13】 時間スロットのうち少なくとも1つが、その間ネットワーク構成要素間でマルチメディア・データが交換されない静止時間スロットを備える請求項9に記載の通信プロトコル。 【請求項14】 時間スロットの階層的配置が、フォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットからなる第1のレベルを含み、それらが、コンピュータ・ネットワークのサーバ構成要素、およびコンピュータ・ネットワークの1つまたは複数のクライアント構成要素についての送信期間および受信期間をともに定義する請求項9に記載の通信プロトコル。 【請求項15】 通信チャネルがサーバ構成要素を1つまたは複数のクライアント構成要素と通信上結合させ、通信チャネル内の動作状況に応じてサーバ構成要素の制御を受けて動的に変更可能な動作周波数帯を備える、請求項14に記載の通信プロトコル。 【請求項16】 リバース時間スロットが、コンピュータ・ネットワークのクライアント構成要素の1つにそれぞれ割当てられた複数のミニタイム・スロットを備える請求項14に記載の通信プロトコル。 【請求項17】 リバース時間スロットがさらに、通信チャネル内で半二重動作を受け入れるために、ミニタイム・スロット間で分配された複数の無線ターン・アラウンド時間スロットを備える請求項16に記載の通信プロトコル。 【請求項18】 フォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットを分離する静止時間スロットをさらに備える、請求項17に記載の通信プロトコル。 【請求項19】 ミニタイム・スロットの時間枠が、コンピュータ・ネットワークのクライアント構成要素とコンピュータ・ネットワーク・サーバ構成要素の間で交換される情報に従って動的に構成することができる、請求項18に記載の通信プロトコル。 【請求項20】 複数のフレーム送信期間のそれぞれについて1つまたは複数のフォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットを備え、各フォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットが、オーディオおよび/またはビデオ情報を含むデータの1つまたは複数のフレームを含む、通信プロトコル。 【請求項21】 フォワード時間スロットおよびリバース時間スロットが長さをネゴシエート可能な時間枠を備える請求項20に記載の通信プロトコル。 【請求項22】 各フレームが複数のデータ・パケットを備える請求項21に記載の通信プロトコル。 【請求項23】 複数のデータ・パケットのそれぞれが可変長のデータ・パケットを備える請求項22に記載の通信プロトコル。 【請求項24】 各データ・パケットがエラー訂正情報を含む請求項22に記載の通信プロトコル。 【請求項25】 各データ・パケットについてのエラー訂正情報が非固定長の情報ブロックである請求項24に記載の通信プロトコル。 【請求項26】 送信機の擬似ランダム数生成装置と通信プロトコルに従って動作する受信機とを同期させるために使用される情報を、各フレームが含む請求項24に記載の通信プロトコル。 【請求項27】 サーバと、 1つまたは複数のクライアントと、 1つまたは複数のクライアントの帯域幅要件に従ってサーバにより動的に割当てられた複数の送信時間枠および受信時間枠を含む通信プロトコルに従って、サーバを1つまたは複数のクライアントと通信上結合する無線通信リンクとを備えたネットワーク。 【請求項28】 1つまたは複数のシャドー・クライアントをさらに備え、各シャドー・クライアントが1つまたは複数のクライアントと関連付けられ、サーバと、シャドー・クライアントの関連付けられたいずれのクライアントとの間の通信とは無関係に、サーバと情報を交換するように構成される請求項27に記載のネットワーク。 【請求項29】 各シャドー・クライアントがさらに、その1つまたは複数の関連するクライアントから情報を受信するように構成される請求項28に記載のネットワーク。 【請求項30】 無線リンクが半二重の無線リンクである請求項27に記載のネットワーク。 【請求項31】 通信プロトコルが、サーバによる1つまたは複数のクライアントへの送信を受け入れるためのフォワード時間スロット、および1つまたは複数のクライアントのそれぞれからサーバへの送信を受け入れるための1つまたは複数のリバース時間スロットを備え、各フォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットが、マルチメディア情報を含むデータの1つまたは複数のフレームを含む、請求項27に記載のネットワーク。 【請求項32】 フォワードの時間スロットおよびリバースの時間スロットがそれぞれ、長さがネゴシエート可能な時間枠を備える請求項31に記載のネットワーク。 【請求項33】 各フレームが複数のデータ・パケットを備える請求項32に記載のネットワーク。 【請求項34】 各複数のデータ・パケットが可変長のデータ・パケットを備える請求項33に記載のネットワーク。 【請求項35】 各データ・パケットがエラー訂正情報を含む請求項33に記載のネットワーク。 【請求項36】 各データ・パケットについてのエラー訂正情報が、関連するデータ・パケット内に含まれるデータの相対的な重要性に従って大きさを決められた情報の可変長ブロックである、請求項35に記載のネットワーク。 【請求項37】 各フレームが、クライアントおよびサーバの擬似ランダム数生成装置を同期させるために使用される情報を含む、請求項31に記載のネットワーク。 【請求項38】 通信プロトコルがさらに、その間無線リンク間でマルチメディア情報が送信されない1つまたは複数の静止時間スロットを備える請求項31に記載のネットワーク。 【請求項39】 各リバース時間スロットが、複数のミニタイム・スロットに分割され、各ミニタイム・スロットがクライアントの1つによるサーバへの送信を受け入れる請求項31に記載のネットワーク。 【請求項40】 ネットワーク構成要素により送信された通信チャネルへのアクセス要求を動的に受け入れることにより、無線通信チャネルを介して通信上結合されているコンピュータネット・ワークにネットワーク構成要素を追加する段階を備えた方法。 【請求項41】 ネットワーク構成要素が、無線通信チャネルを介してコンピュータ・ネットワークのサーバと通信上結合されたクライアントのサブクライアントを備え、アクセスに対する要求が第1にサブクライアントからクライアントに送信され、第2にクライアントからサーバに送信される請求項40に記載の方法。 【請求項42】 アクセスに対する要求が、無線通信チャネルから分離した通信リンクを介してサブクライアントからクライアントに送信される請求項41に記載の方法。 【請求項43】 サブクライアントとクライアント間の通信リンクが第2の無線通信リンクを備え、アクセスに対する要求がサブクライアントからクライアントに登録パケットとして送信される請求項42に記載の方法。 【請求項44】 アクセスに対する要求をサーバに送信する前に、クライアントがサブクライアントを認証する請求項41に記載の方法。 【請求項45】 サブクライアントのコンピュータ・ネットワークへのアクセスを許可する前に、サーバがサブクライアントを認証する請求項41に記載の方法。 【請求項46】 サブクライアントのコンピュータ・ネットワークへのアクセスを許可する前に、サブクライアントへのおよびサブクライアントからの送信を受け入れるために十分な帯域幅が無線通信リンク内で使用可能かを、サーバがさらに判定する請求項45に記載の方法。 【請求項47】 十分な帯域幅が使用可能でない場合サーバがクライアントを介して要求拒否メッセージをサブクライアントに送信し、そうでない場合はサーバがクライアントを介して要求確認通知メッセージをサブクライアントに送信する、請求項46に記載の方法。 【請求項48】 ネットワーク構成要素により送信された接続解除に対する要求を動的に受け入れることにより、コンピュータ・ネットワークからネットワーク構成要素を削除する段階をさらに備える請求項40に記載の方法。 【請求項49】 コンピュータ・ネットワークの2つまたはそれ以上のユニットを、時間分割多重アクセス(TDMA)直接シーケンス拡散スペクトラム方式(DS-SS)通信リンクと通信上結合させる段階を備える方法。 【請求項50】 TDMA DS-SS通信リンクが、コンピュータ・ネットワークの2つまたはそれ以上のユニットについて動的に割当て可能な通信時間スロットを含む、請求項49に記載の方法。