FI113123B - Menetelmä ja laite hajautettujen verkkojen muodostamiseksi tilapäisissä verkoissa - Google Patents

Description

113123

Menetelmä ja laite hajautettujen verkkojen muodostamiseksi tilapäisissä verkoissa 5 Esillä oleva keksintö liittyy menetelmään ja laitteeseen hajautettujen verkkojen muodostamiseksi tilapäisissä verkoissa. Erityisesti keksintö koskee Bluetooth-tekniikkaa tukevia verkkoja.

Bluetooth SIG-ryhmän (Special Interest Group) Bluetooth-spesifikaatio [1] koostuu kahdesta dokumentista: "Foundation Core" sisältää varsinaiset suunnitteluspesifi-10 kaatiot ja "Foundation Profile" sisältää yleiset yhteensopivuusohjeet ja protokolla-määritelmät. Bluetooth-tekniikka mahdollistaa lyhyen kantaman langattomat tiedonsiirtoyhteydet, ja eräs sen tärkeä käyttöalue on lyhyen kantaman tilapäisten ("ad hoc") PAN-verkkojen (Personal Area Network) mahdollistaminen. Bluetooth käyttää vapaata 2,4 GHz taajuuskaistaa, ja tätä teollisuusstandardia tukevat laitteet jaka-15 vat 79 kanavaa 1 MHz:n kanavavälein. Joissakin maissa (esim. Ranskassa) on käytössä 23-kanavainen järjestelmä supistetun taajuuskaistan vuoksi. Taajuushyppelyä käytetään häiriöiden/häipymisen vähentämiseksi ja toisaalta myös tietoturvan lisäämiseksi. Tietoa siirretään paketeissa aikaväleihin jaetulla kanavalla. Kukin paketti siirretään eri hyppytaajuudella. Peruspaketti käyttää yhden aikavälin, mutta paketti : 20 voidaan laajentaa aina viiden aikavälin mittaiseksi. Bluetooth tukee sekä asynkro- : f; nista että synkronista tiedonsiirtoa.

’·’[ Bluetooth-laitteeseen kuuluu radioyksikkö, linkkiohjausyksikkö sekä tukiyksikkö yhteydenhallinnan ja päätelaiteliitännän toimintoja varten. Edellä mainitut spesifi-'1 kaatiot määrittelevät niiden toiminnan yksityiskohtaisemmin.

• · » 25 Bluetooth voi hyödyntää useita erityyppisiä yhteyksiä, joista yksinkertaisimpaan, :v. "pisteestä-pisteeseen" -yhteyteen, kuuluu vain kaksi laitetta, joita nimitetään isän- • · näksi ja orjaksi. Laitteiden välille muodostetaan uusia yhteyksiä käyttäen menettely-F jä, joita nimitetään "kyselyksi" ja "kutsuksi". Kyselyn avulla yksikkö voi saada sel- • ’·· ville kantomatkan päässä olevat yksiköt sekä niiden laiteosoitteet ja kellot. Kyselyä ; ": 30 suorittava isäntä hyppii 3200 kertaa sekunnissa 32-kanavaisen kyselyhyppysekvens- ; '·_ sin mukaisesti samalla kun kyselykuunteluprosessia suorittava orja vaihtaa kuunnel- • * * ! tua taajuutta kerran 1,28 sekunnissa. Kun kysely on valmis, yhteys voidaan muo- * * dostaa kutsumenettelyn avulla, ja yhteyden muodostamiseen vaaditaan vain Blue- tooth-laiteosoite. Muodostusprosessia voidaan kuitenkin nopeuttaa kellotiedon avul- 113123 2 la. Yhteyden muodostava yksikkö suorittaa kutsumenettelyn ja toimii automaattisesti yhteyden isäntänä.

Kun kaksi tai useampia laitteita on yhteydessä toisiinsa samalla kanavalla Blue-tooth-linkin kautta, niiden sanotaan muodostavan pikoverkon, johon kuuluu 2-8 5 aktiivista yksikköä, joista yksi toimii isäntänä ja muut oqina. Lisäksi useampia orjia voi olla lukittuneena isäntään nk. park-tilassa. Nämä park-tilassa olevat oqat pysyvät synkronoituneena isäntään. Kaikki tiedonsiirto tapahtuu isännän ja orjien välillä, mikä tarkoittaa, että orjien välinen tiedonsiirto on reititettävä isännän kautta. Topologia on siis tähtimäinen. Jokaisella Bluetooth-laitteella on IEEE802-standardin 10 mukaisesti johdettu uniikki 48-bittinen laiteosoite, ja kullakin pikoverkon aktiivisella orjalla on yksilöllinen aktiivijäsenosoite. Pelkistä nollista koostuva aktiivijäsen-osoite on varattu yleislähetyssanomille, eikä isännällä ole jäsenosoitetta lainkaan. Isäntä antaa aktiivijäsenosoitteen orjalle silloin, kun tämä aktivoituu.

Pikoverkon sisällä isäntä ohjaa liikennettä pollaamalla orjia. Aikajakoisen TDD-jär-15 jestelmän (Time Division Duplex) tiukkojen vaatimusten takia orjat voivat kommunikoida suoraan vain isännän kanssa. Orja voi siirtää tietoja vain, jos sitä osoitettiin (isännän toimesta) edellisessä aikavälissä. Isäntä voi pollata orjaa joko implisiittisesti tai eksplisiittisesti. Kun isännällä on dataa tietylle orjalle ja se haluaa antaa kyseiselle orjalle tilaisuuden tiedonsiirtoon, se lähettää datapaketin ko. orjalle. Tätä , . 20 kutsutaan implisiittiseksi pollaukseksi. Pollattu orja vastaa datapaketilla, jos sillä on • · · sellainen käytettävissään. Muuten se vastaa NULL-paketilla. Eksplisiittinen pollaus '·'· on kyseessä, kun isännällä ei ole dataa tietylle orjalle silloin kun se haluaa antaa ·...· kyseiselle orjalle tilaisuuden tiedonsiirtoon. Tässä tapauksessa isäntä lähettää pake- ‘: tin ilman hyötykuormaa (POLL-paketin). Isäntä voi pollata orjia minkä tahansa ha- 25 lutun algoritmin mukaisesti, esim. käyttäen Round Robin tai FEP-pollausta (Fair :***: Exhaustive Polling). Round Robin -pollauksessa orjia pollataan järjestelmällisesti kiertäen olipa niillä dataa lähetettävänä tai ei. Pikoverkon koostuessa isännästä ja seitsemästä orjasta kunkin orjan osalle tulee seitsemäsosa käytettävissä olevien pol-. · ·, lausten kokonaismäärästä. Kevyesti kuormitetun orjan osalta kaistanleveyttä tuhlau- 30 tuu, eikä sitä voi käyttää muille orjille. FEP kehitettiin ratkaisuksi Round Robin : ** -pollauksen tehottomuusongelmaan. Orjat jaetaan kahteen ryhmään: aktiiviseen ryhmään ja passiiviseen ryhmään. Aktiivisen ryhmän orjia pollataan Round Robin : -periaatteella. Orjan aktiivisuutta voidaan mitata peräkkäisten onnistuneiden hyö- ,·’ · dyttömien pollausten määrällä tai pollausten keskimääräisellä onnistumisasteella.

35 Jos liikennevaatimukset tunnetaan ennalta, FEP-pollausta voidaan käyttää jakamaan kaistanleveys oqien kesken tehokkaammalla tavalla.

113123 3

Orjat voivat liittyä useisiin pikoverkkoihin samalla kuuluvuusalueella aikajakoiseen monikäyttötekniikkaan perustuen. Joukko pikoverkkoja, joihin kuuluu jaettuja laitteita, muodostavat monihyppelyverkon, jota kutsutaan hajautetuksi verkoksi tai lyhyemmin hajaverkoksi (engl. scattemet). Hajaverkkoon kuuluvat itsenäiset pikover-5 kot eivät ole synkronoituja, ja kullakin pikoverkolla on oma hyppelykanavansa. Jonkin pikoverkon isäntä voi jopa toimia toisen pikoverkon orjana. Useisiin pikoverkkoihin kuuluva laite voi tarjota pikoverkkojen välisiä reitityspalveluja. Tällä hetkellä valmiina on vain tähtimäisen yksittäishyppypikoverkon spesifikaatio, eikä hajaverkkojen monia tärkeitä kysymyksiä, kuten verkon muodostusta, pikoverkko-10 jen välistä ajoitusta ja reititystä, ole tarkkaan määritelty.

Yleisesti ottaen PAN-verkko on yhteydestä riippumaton. Se voidaan toteuttaa Blue-toothin, WLANin (Wireless Local Area Network) tai infrapunatekniikan (IR) avulla. PAN-verkkojen avulla laitteiden on vain mahdollista toimia yhdessä ja jakaa tietoja sekä palveluja. PAN-verkkojen välisen tiedonsiirron avulla kokouksen osan-15 ottajat voivat jakaa asiakirjoja ja esityksiä. Intemet-yhteys langattoman lähiverkon (LAN) yhteyspisteen tai 3G-solukkopuhelimen kautta mahdollistaisi PAN-verkossa olevien laitteiden jatkuvan online-tilan.

Tavallisesti tilapäisen PAN-verkon odotetaan toimivan verkkoympäristössä, jossa jotkin tai kaikki solmut ovat mobiileja. Verkko on tarkoitus muodostaa ilman mi-. , 20 tään keskitettyä hallintoa tai infrastruktuuria. Tilapäisillä PAN-verkoilla on seuraa- : : via ominaisuuksia: : - Dynaaminen verkkotopologia: Tilapäisten verkkojen solmut ovat vapaita ....: liikkumaan mielivaltaisesti. Siksi verkkotopologia voi muuttua sattumanvarai- ; sesti ja nopeasti ajanhetkillä, jotka eivät ole ennustettavissa. Verkon kytkettä- • t t _ ’.. ’ 25 vyys tulisi kuitenkin säilyttää, jotta sovellukset ja palvelut voivat toimia häiri- ' " öttä. Erityisesti tämä vaikuttaa reititysprotokollien suunnitteluun ja Bluetoot- hin tapauksessa verkon muodostukseen.

:"': - Hajautettu toiminta: Tilapäisen verkon solmu ei voi luottaa taustalla toimivan ./ verkon tukeen esimerkiksi nimeämis-, osoite-, tietoturva-ja reititystoiminnois- 30 sa. Näiden toimintojen on toimittava tehokkaasti hajautetuissa oloissa.

• · : - Kaistanleveysrajoitetut, muuttuvakapasiteettiset linkit: Langattomilla yhteyk- sillä on jatkossakin merkittävästi pienempi kapasiteetti kuin langallisilla vastineillaan. Lisäksi langattoman tiedonsiirron toteutunut suoritusteho - kun ote 113123 4 taan huomioon monikäytön, häipymisen, kohinan ja häiriöolosuhteiden vaikutukset - on usein paljon pienempi kuin radiolinkin maksimisiirtonopeus.

- Matalatehoiset laitteet: Useimmat tilapäisten verkkojen solmuista saavat energiansa akuista tai muista rajallisista varastoista. Näiden solmujen osalta 5 hyvin tärkeä järjestelmäsuunnittelun optimointikriteeri on energian säästö.

Radiotekniseltä kannalta Bluetooth-verkko eroaa tyypillisestä tilapäisverkosta monin tavoin, koska sen verkkorakenne on hierarkkinen (isäntä-otja), radiokantamat ovat lyhyitä, käytetään eksplisiittisiä yhteyksiä (kysely, kutsu), yhteydenmuodos-tusajat voivat olla pitkiä ja bittinopeudet ovat kohtalaisen alhaisia.

10 Nykyinen spesifioitu Bluetooth-PAN perustuu yksittäiseen pikoverkkoon, mutta hajaverkkotoiminnallisuutta tarvitaan suurempien tilapäisten PAN-verkkojen joustavan muodostamisen mahdollistamiseksi. Useampiin pikoverkkoihin kuuluvilla solmuilla voi olla eri pikoverkoissa toimivia sovelluksia tai ne voivat vain toimia yhdyskäytävänä pikoverkkojen välillä ja välittää muiden solmujen liikennettä.

15 Bluetooth-yksiköitä voidaan järjestää muodostamaan hajaverkko monilla eri tavoilla. Hajaverkon konfiguroinnilla on suuri vaikutus verkon toimintaan. Jos hajaverkko esimerkiksi sisältää suuren määrän pikoverkkoja samalla alueella, pakettitörmäysten määrä vastaavasti kasvaa. Näin ollen, ennen kuin Bluetooth-tilapäisverkon tehoa : , ·. voidaan täysin hyödyntää, on kehitettävä tehokas protokolla hajaverkon muodosta- [ V 20 miseksi yksittäisistä Bluetooth-laitteista. Ryhmittämällä laitteita pikoverkoiksi ja ;::t valitsemalla pikoverkkojen välistä reititystoimintaa hoitavat siltayksiköt sopivasti, voidaan merkittävästi muuttaa hajaverkon suorituskyky lukuja kuten verkon suori-[ ' tustehoa.

• ia

Pikoverkkojen välinen ajoitus on toinen välttämätön mekanismi Bluetooth-hajaver- * »· 25 kon hyödyntämiseksi. Koska Bluetooth-yksikkö voi lähettää tai vastaanottaa vain yhdellä pikoverkolla kerrallaan, siltayksiköiden on vaihdeltava pikoverkkojen välil- » · | t lä aikajakoisesti. Koska Bluetooth-yksikön täytyy synkronoida radionsa pikoverkos- • · T ta toiseen ja suorittaa tarvittava signalointi, se välttämättä menettää jonkin verran i *·· aikaa vaihdossa. Pikoverkkojen väliset ajoituskysymykset merkitsevät tärkeää suo- • > · k,,: 30 rituskyvyn rajoitusta hajaverkkojen muodostamisessa. Kahden pikoverkon välinen : !·. yhteyspiste voi vastaanottaa paketteja yhdeltä pikoverkolta ja välittää ne toiselle.

i t » V Kun pakettien on matkattava useampien hyppyvälien yli lähteen ja kohteen välillä, tarvitaan reititystä. Bluetooth-verkot ovat luonteeltaan tilapäisiä, ns. ad hoe -verkkoja, joissa osallistujat ovat mobiileja, liikkuvat jatkuvasti verkon alueelle ja sieltä 113123 5 pois, jolloin tiedonsiirto tulisi järjestää ilman keskitetyn infrastruktuurin apua. IETF:n "MANET" (Mobile Ad-hoc NETwork) -työryhmän kehittämiä nykyisiä ad hoe -reititysprotokollia voidaan pitää ehdokkaina Bluetooth-hajaverkkojen reititys-protokolliksi. Mutta koska Bluetooth-tilapäisverkoilla on tiettyjä erityispiirteitä ver-5 rattuna "tyypilliseen" tilapäisverkkoon, MANET-reititysprotokollia, kuten AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector), ei ole vielä täysin testattu hajaverkoissa.

Miklosin ym. [2] tutkimuksessa tarkasteltiin hajaverkon suunnittelukriteerien ja suorituskykyparametrien välisiä suhteita yleisten sääntöjen johtamiseksi. Tutkimuksen mukaan kahdella ominaisuudella, siltatoiminnan vaatimalla hallinnollisella lii-10 kenteellä ja muodostettujen Bluetooth-linkkien määrällä, on merkittävä vaikutus järjestelmän suorituskykyyn. Vaikuttaa siltä, että hyvän suorituskyvyn saavuttamiseksi on olennaista vähentää siltatoiminnan synnyttämää hallinnollista liikennettä mahdollisimman paljon, ja muodostettavien Bluetooth-linkkien määrää on kontrolloitava käytetyn hajaverkkomuodostustekniikan avulla.

15 Law ym. [3] esittävät uuden Bluetooth-hajaverkon muodostusprotokollan eräillä halutuilla ominaisuuksilla varustettujen hajaverkkojen muodostamiseksi: pieni määrä pikoverkkoja näiden välisten häiriöiden minimoimiseksi ja matalat laiteasteet (so. kuinka moneen pikoverkkoon laite kuuluu) verkon pullonkaulojen välttämiseksi. Esitykseen liittyy kuitenkin rajoittava oletus, että kaikki Bluetooth-laitteet sijaitse-20 vat toistensa kuuluvuusalueella.

; Optimaalisen suorituskyvyn mahdollistavat hajaverkkotopologiat ovat varmasti en- : ‘‘; siarvoisen tärkeitä tulevien Bluetooth-toteutusten kannalta. Ongelman monimutkai- suus ja erilaisten säädettävien parametrien suuri määrä aiheuttavat kuitenkin sen, : että verkonmuodostusalgoritmit ovat tavallisesti melko mutkikkaita ja hitaita. Li- 25 säksi olemassa olevat algoritmit yrittävät optimoida verkkotopologiaa käyttäen ”* yleensä staattisessa tilassa olevaa rajoitettua parametri)oukkoa; kaikki laitteet sijait sevat radiokantaman päässä ja/tai niiden sijainti on kiinteä; laitteet eivät liiku eivät- » * · : ‘ kä muodostetut yhteydet katkea, uusia yhteysmahdollisuuksia ei ilmaannu, yhteyk- '...· sien laatu ei vaihtele jne. Tästä johtuen vastaavia simulaatioista saatuja tuloksia ei 30 voi täysin siirtää todelliseen käyttöympäristöön, johon usein liittyy erittäin dynaa- , - * ·. misia ominaisuuksia.

• · : ; : Esimerkiksi perinteisissä "on-demand"-pohjaisissa resurssienhallintaratkaisuissa yh- :*·.· teydenmuodostus perustuu kytkeytymättömiltä laitteilta tuleviin pyyntöihin, jotka mahdollisesti aiheuttavat joidenkin olemassa olevien yhteyksien purkamisen resurs-35 sien vapauttamiseksi uudelle pyydetylle yhteydelle. Yleisesti ottaen myös tarvepoh- 113123 6 jäinen sivutusprosessi tietokonejärjestelmässä voi sisältää vaiheita, joissa vastaanotetaan pyyntö uudesta sovelluksen tarvitsemasta muistisivusta ja hävitetään olemassa oleva sivu pyydetyn uuden sivun tieltä. Hävitettävän sivun valinta voi perustua erilaisiin mekanismeihin kuten "se jonka käytöstä on kulunut eniten aikaa", "se 5 jonka käytöstä on kulunut vähiten aikaa", "vähiten käytetty" jne.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on poistaa edellä mainittujen tyypillisten ver-konmuodostustekniikoiden haittapuolia. Keksintö esittää menetelmän ja laitteen, esim. langattoman henkilökohtaisen viestimen kuten matkaviestimen, hajaverkon muodostamiseksi. Ehdotettu menetelmä on nopea, yksinkertainen ja kykenevä so-10 peutumaan esimerkiksi läheisten Bluetooth-laitteiden liikkumisen ja muuttuvien liikenneolojen synnyttämään dynaamiseen ympäristöön. Selvä ero perinteisten "on-demand"-pohjaisten resurssienhallintaratkaisujen ja esitetyn menetelmän välillä perustuu keksinnön perusperiaatteeseen. Ehdotetussa ratkaisussa laitteet, joilla on vapaita resursseja, etsivät ja muodostavat uusia yhteyksiä, myös vaikkei siihen olisi 15 varsinaista tarvetta ulkopuolisten laitteiden taholta. Vastaavasti olemassa olevia yhteyksiä voidaan automaattisesti purkaa joidenkin yhteyskohtaisten ominaisuuksien perusteella, jotta mahdollistetaan uusien, edullisemmilla ominaisuuksilla varustettujen yhteyksien muodostus. Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

20 Termillä "yhteys" tai joskus myös "linkki" tarkoitetaan kahden laitteen välistä yhte-; · yttä. Laitteita kutsutaan "solmuiksi".

: . Keksinnön eräässä suoritusmuodossa matkaviestin eli päätelaite on jäljestetty muo- , ,: dostamaan hajaverkko ehdotetun menetelmän mukaisesti. Päätelaite on aluksi ole- , , ; massa olevan pikoverkon orjajäsen, mutta sillä on yhä vapaita resursseja uuden yh- 25 teyden muodostamiseksi. Päätelaite suorittaa kyselyn saadakseen selville, onko ‘ ’ muita laitteita läsnä ja valmiina muodostamaan yhteyden. Päätelaite kytkeytyy en siksi vastanneeseen laitteeseen ja lopulta muodostetaan uusi pikoverkko. Nyt synty-: vä hajaverkko koostuu kahdesta pikoverkosta, joiden välillä mainittu päätelaite toi- *.,. · mii siltasolmuna, ts. yhdistää pikoverkot toisiinsa.

* · · _[' 30 Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa solmu havaitsee katkoksen olemassa » > * ·; ·' olevassa yhteydessä ja alkaa automaattisesti etsiä korvaavaa yhteyttä.

« t I

‘Keksinnön eräässä muussa suoritusmuodossa solmu tarkkailee olemassa olevia yh-‘ : teyksiä ja katkaisee jonkin tietyn yhteyden ennalta määriteltyjen tai adaptiivisesti 7 11312? laskettujen kriteerien mukaisesti etsiäkseen uuden ja toivon mukaan edullisemman yhteyden.

Keksinnön eräässä muussa suoritusmuodossa solmu, jolla ei ole olemassa olevia yhteyksiä, suorittaa kyselyn naapurilaitteiden löytämiseksi ja, muodostelmaan joita-5 kin yhteyksiä, jatkaa yhä muilta laitteilta tuleviin kyselyihin vastaamista, kunnes ennalta määrätty yhteyskiintiö on täysi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvat IA, IB ja 1C esittävät Bluetooth-tekniikan tukemia erilaisia yhteyksiä: yksittäinen orja, (moniorjainen) pikoverkko ja hajaverkko.

10 Kuva 2 esittää lohkokaaviota laitteesta, esimerkiksi henkilökohtaisesta viestimestä, joka pystyy toteuttamaan esitetyn menetelmän hajaverkon muodostamiseksi.

Kuva 3 esittää keksinnön erään ensimmäisen suoritusmuodon mukaista menetelmää, jossa pikoverkkoon kuuluu kaksi yhteyttä ja kolme solmua 302, 304 ja 15 306. Solmu 302 on alkuperäinen isäntä, ja solmut 304 ja 306 ovat orjat. Laitteet 308 ja 310 eivät ole minkään olemassa olevan pikoverkon jäseniä. Solmu 306 toteuttaa menetelmän hajaverkon muodostamiseksi, jolloin syntyy kaksi mainitun solmun yhdistämää pikoverkkoa.

; ; ‘; Kuva 4 on vuokaavio, joka esittää keksinnön erästä ensimmäistä suoritusmuo- . . 20 toa.

* ’ Kuva 5 on vuokaavio, joka esittää keksinnön erästä kolmatta suoritusmuotoa.

Viitaten kuviin IA, IB ja 1C, kaikki itsenäiset Bluetooth-laitteet on esitetty ympy- #11 röinä, isäntäsolmut täytettyinä ja vastaavat orjat tyhjinä ympyröinä. Kuva IA esittää :Vi yksinkertaisinta tiedonsiirtotapausta, jossa on yksittäinen orja 102 yhteydessä isän- • » *..! 25 tään 104. Kuvassa IB isäntäsolmu 106 on yhteydessä kolmeen orjayksikköön 108, ;· 110, 112 muodostaen tyypillisen topologialtaan tähtimäisen pikoverkon. Kolmas • “·· kuva 1C esittää erilaista verkkorakennetta, jossa solmut 114, 116 kuuluvat useam- : ’ paan pikoverkkoon. Yhteisellä siltasolmulla 114 on moninainen rooli; se on isäntä- : nä pikoverkossa 114, 116, 122 ja orjana pikoverkossa 114, 118, 120, 124. Toinen * 1 ’ * 30 siltasolmu 116 toimii oqana molemmissa pikoverkoissa 114, 116, 122 ja 116, 126, :· '· 128.

8 113122

Isännän ja orjan (orjien) välille voidaan muodostaa erilaisia yhteyksiä. Kaksi yh-teystyyppiä on määritelty: SCO-yhteys (Synchronous Connection-Oriented) ja ACL-yhteys (Asynchronous ConnectionLess).

SCO-yhteys on pikoverkon isännän ja yksittäisen orjan välinen ns. point-to-point-5 yhteys. Isäntä ylläpitää SCO-yhteyttä säännöllisin välein sijaitsevien varattujen aikavälien avulla. ACL-yhteys on ns. point-to-multipoint-yhteys pikoverkon isännän ja kaikkien orjien välillä. Aikaväleihin, jotka eivät ole varattuja SCO-yhteyksille, isäntä voi muodostaa aikavälikohtaisesti ACL-yhteyden mihin tahansa oijaan, mukaan lukien SCO-yhteyteen jo kuuluva(t) oija(t). SCO- ja ACL-yhteyksiä voidaan 10 muodostaa edellä mainittujen kysely- ja kutsumenettelyjen avulla. SCO-yhteys on isännän ja tietyn orjan välinen symmetrinen point-to-point -yhteys. SCO-yhteys varaa aikavälejä ja sitä voidaan siten pitää isännän ja orjan välisenä piirikytkentäisenä yhteytenä. SCO-yhteys tyypillisesti tukee aikasidonnaista tietoa kuten ääntä. Isäntä voi tukea enintään kolmea SCO-yhteyttä samaan orjaan tai eri orjiin. Orja voi 15 tukea enintään kolmea SCO-yhteyttä samalta isännältä tai kahta SCO-yhteyttä eri isänniltä. SCO-paketteja ei koskaan uudelleenlähetetä. Isäntä lähettää orjalle SCO-paketteja määrävälein; tätä väliä kutsutaan SCO-väliksi TSCO (lasketaan aikaväleinä), tarkoitukseen varatuissa isännältä-oijalle-aikaväleissä. SCO-orja voi aina vastata SCO-paketilla seuraavassa oijalta-isännälle-aikavälissä, ellei jotakin toista orjaa 20 osoitettu edellisessä isännältä-oijalle-aikavälissä. Jos SCO-oija ei onnistu lukemaan ; . paketti otsikon orjaosoitetta, se voi silti palauttaa SCO-paketin tarkoitukseen vara- [ V tussa SCO-aikavälissä. Orja voi palauttaa ACL-paketin oijalta-isännälle-aikavälissä ; jos ja vain jos sitä on osoitettu edeltävässä isännältä-oijalle-aikavälissä. Jos orja ei ’ onnistu lukemaan pakettiotsikon orjaosoitetta, se ei voi lähettää. ACL-paketteja, 25 joita ei ole osoitettu jollekin tietylle orjalle, pidetään yleislähetyspaketteina, jotka * i kaikki oijat lukevat. Jos ACL-yhteydellä ei ole dataa lähetettävänä eikä pollausta ,.edellytetä, mitään ei lähetetä. Fyysiset ja loogiset kanavat, paketit, käytetyt kanava- koodausratkaisut, yhteydenhallinnan tilat, toimintatilat, audio- ja tietoturvakysy-mykset jne. eivät kuulu varsinaisesti tämän keksinnön piiriin, eikä niitä sen vuoksi : 30 käsitellä tässä sen syvällisemmin. Lisätietoja löytyy tarvittaessa Bluetooth-spesifi- .. ‘ kaadoista.

Kuvassa 2 esitetään Bluetooth-laitteen, esimerkiksi nykyaikaisen, ehdotetun haja-; verkon muodostusmenetelmän toteutukseen kykenevän henkilökohtaisen viestimen, • I « ·;· : pääosat. Muistia 202 ja suoritinyksikköä 214 tarvitaan käskyjen ja datan suorituk- ’* : 35 seen ja tallentamiseen. Näyttöä 204 ja käyttöliittymää 218 tarvitaan tyypillisesti laitehallinnan ja tietojen visualisointivälineiden tarjoamiseksi käyttäjälle, joskaan ne 113123 9 eivät ole välttämättömiä ehdotetun menetelmän toteuttamiseksi. Lähetin-vastaanotin 206 huolehtii varsinaisesta datasiirrosta ilmarajapinnan yli. Audio-osat 216 sisältävät esimerkiksi valinnaiset muuntimet ja vahvistimet, joita tarvitaan akustisten signaalien, kuten puheen ja musiikin, käsittelyyn mainitussa laitteessa.

5 Kuvassa 3 on esitetty keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukainen tiedonsiir-totilanne. On huomattava, että yksinkertaisuuden vuoksi tässä esimerkissä samanaikaisten yhteyksien maksimimäärä solmua kohti on rajattu kahteen yksikköön. Solmu 302, Bluetooth-toimintaan kykenevä pöytätietokone, on käynnistänyt verkon muodostuksen suorittamalla Bluetooth-spesifikaatioiden mukaiset kysely- ja kutsu-10 menettelyt. Solmu 304, lasertulostin, on asetettu kuuntelemaan kyselyjä ja vastaamaan niihin suorittamalla kyselykuuntelu- ja kutsukuuntelurutiineja. Näin solmu 304 on yhdistetty orjana isäntäsolmuun 302. Seuraavaksi solmu 306, Bluetooth-tiedonsiirtoa tukeva matkaviestin, saapuu isännän 302 alueelle ja myös kytkeytyy isäntään 302, jonka yhteyskiintiö (2) on nyt täynnä. Yhteyskiintiö voidaan tallentaa 15 solmuun parametrinä tms. Solmu 306 aloittaa kyselymenettelyn 312, koska sillä on vapaa linkki "käytettävänä" uutta yhteyttä varten jonkin toisen laitteen kanssa, muodostaen näin hajaverkon. Molemmat kytkeytymättömät solmut 308, PDA-laite, ja 310, faksi, jotka alun perin eivät ole isäntäsolmun 302 radiokuuluvuusalueella (normaalisti enintään 10 metriä) kuuntelevat kyselyjä ja vastaavat 314, 316 kyse-20 lyyn 312 mutta solmu 308 on hieman nopeampi vastauksessaan. Siksi solmu 306 ; , päättää luoda yhteyden solmuun 308, joka siis reagoi ensimmäisenä, lähettämällä ’ ' sille kutsusanoman 318. Näin muodostuu kahdesta pikoverkosta, A (orjat 304, 306 ; * ja isäntä 302) ja B (orja 308 ja isäntä 306) koostuva hajaverkko. Solmu 306 toimii • * siltana mainittujen kahden pikoverkon välillä (isäntänä B:ssä ja orjana A:ssa), eikä 25 siten voi kytkeytyä solmuun 310, koska sen (306) yhteyskiintiö on nyt täysi. Solmu Ύ' i 310 voisi kuitenkin kytkeytyä syntyneeseen hajaverkkoon, jos jompikumpi solmuis- ta 304 tai 308 päättäisi toteuttaa ehdotetun menetelmän ja havaitsisi solmun 310 olevan kantaman päässä.

\.! Kun etäpään solmujen valinta uusia yhteyksiä varten perustuu yksinkertaiseen "en- 30 simmäinen-joka-vastaa" -tyyppiseen mekanismiin, syntyvää verkkotopologiaa voi- t * • '· daan pitää jokseenkin sattumanvaraisena joissakin tapauksissa. Esimerkiksi, jos : ’ * ’: useat laitteet jatkuvasti suorittavat selostettua menetelmää, on ilmeisen vaikeaa en- : \t nakoida, miten laitteet lopulta kytkeytyvät yhteen, mikä niistä päätyy isännäksi,

> ( I

T ! mikä orjaksi jne. Toisaalta, viitaten edellä mainittuihin verkon muodostusta koske- • : 35 viin tutkimuksiin, edes melko monimutkaisetkaan algoritmit eivät välttämättä suo riudu hyvin tai ainakaan ennustettavasi dynaamisessa ympäristössä, jossa useat 113123 10 laitteet liikkuvat kantomatkan ulko(/sisä)puolelle ja/tai katkovat (/muodostavat) yhteyksiä. Näin ollen ehdotettu yksinkertainen ja nopea menetelmä todennäköisesti tarjoaa etuja tapauksissa, joissa suurimittaiset laskutoimitukset ovat hyödyttömiä esimerkiksi dynaamisesti aktiivisten laitteiden suuren määrän vuoksi.

5 Edellä mainitut ajoitus- ja reititysmenetelmät kuuluvat olennaisina täydelliseen ha-javerkkototeutukseen, vaikka reititysominaisuuksia, kuten MANET-verkossa käytettyjä, ei välttämättä tarvitakaan varsinaisessa hajaverkon muodostusvaiheessa, vaan myöhemmin pikoverkkojen välisessä tietojenvaihdossa, ja sen vuoksi reititys-algoritmeihin ei puututa tässä yhteydessä sen tarkemmin.

10 Aikajakoisen multipleksoinnin järjestämiseksi pikoverkkojen välille nykyinen Blue- tooth-spesifikaatio ehdottaa yhteyksien asettamista virransäästötilaan, jotta ne voivat poistua pikoverkosta ja liittyä toiseen. Koska tietyn yhteyden kaksi laitetta voivat kommunikoida vain jos molemmat laitteet ovat samassa pikoverkossa yhtä aikaa, laitteiden välillä tarvitaan neuvottelua ja tiedonjakelua pikoverkossa läsnäolon 15 ajoituksesta. Baatz ym. [4] ovat ehdottaneet mekanismia, joka tukisi kommunikointia hajaverkossa käyttäen "läsnäolopistettä" ja muunnettua "sniff-tilaa. Tässä tekniikassa määritettiin kullekin pikoverkkojen väliselle yhteydelle läsnäolopisteet, joissa tiedonsiirto voi alkaa. Sen avulla kaksi laitetta voi nopeasti päätellä, onko vastinlaite samassa pikoverkossa vai ei. Jos on, kommunikointi voi alkaa. Muussa 20 tapauksessa voidaan kokeilla toista läsnäolopistettä hukkaamatta paljonkaan kais-: i tanleveyttä.

.· . Sniff-tila on yksi kolmesta alhaisen virrankulutuksen tiloista, joita on tällä hetkellä '[,[i määritelty Bluetoothille. Sniff-tilassa orja voi pienentää toimiaikaansa, so. sen pitää < · . j kuunnella isäntää vain tietyissä sniff-aikaväleissä. Koska kahden laitteen välinen » I » 25 kommunikointi jatkuu niin kauan kuin tietoa vaihdetaan sniff-tilassa, sen dynaami-'··' nen luonne sopii hajaverkon ajoitukseen. Sniff-aikavälejä pidetään mahdollisina läsnäolopisteinä, joissa vastinlaitteet voivat aloittaa kommunikoinnin. Lisäksi käyte-l .: tään prioriteettiin perustuvaa nk. credit-tekniikkaa sen päättämiseksi, milloin hylätä käytössä oleva sniff-aikaväli ja siirtyä käyttämään tulossa olevaa sniff-aikaväliä.

30 Simulaatiotulokset osoittavat, että vähäisen koordinointitarpeen ansiosta tämä me- ’··. netelmä kykenee nopeasti sopeutumaan muuttuviin liikenneoloihin. Lisäksi yhteys- • * tason tasapuolisuus saavutetaan aikavälikirjanpidolla, jolla voidaan uudelleenallo-: koida käyttämätöntä kaistanleveyttä noudattaen maksimi-minimi-tasapuolisuuden :| periaatetta.

113123 π

Muistetaan että Bluetooth-laite voi toimia orjana useissa pikoverkoissa, mutta isäntänä vain yhdessä pikoverkossa: jos kaksi verkkoa, joilla on sama isäntä, ovat synkronoidut keskenään ja käyttävät samaa hyppysekvenssiä, ne ovat itse asiassa yksi ja sama pikoverkko. Isäntä tai orja voi tulla toisen pikoverkon orjaksi, kun ko. piko-5 verkon isäntä kutsuu sitä. Toisaalta yhteen pikoverkkoon kuuluva yksikkö voi kutsua toisen pikoverkon isäntää tai orjaa. Koska kutsuva yksikkö aina aloittaa isäntänä, tarvitaan isäntä-oija-roolinvaihtoa, jos halutaan laitteen olevan oijana.

On useita tilanteita, joissa isäntä-oija-roolinvaihto on suotava. Ensiksikin, roolin-vaihto on tarpeen, kun olemassa olevan pikoverkon isäntää kutsuva yksikkö haluaa 10 liittyä kyseiseen pikoverkkoon, sillä oletusarvoisesti kutsuva yksikkö on aluksi isäntänä "pienessä" pikoverkossa, johon kuuluvat vain kutsuja (isäntä) ja kutsuttava (orja) yksikkö. Toiseksi, kun olemassa olevan pikoverkon orja haluaa muodostaa uuden pikoverkon, jossa se itse on isäntänä ja senhetkinen pikoverkon isäntä orjana. Jälkimmäisessä tapauksessa alkuperäisellä pikoverkon isännällä on kaksoisrooli; 15 siitä tulee uuden pikoverkon orja samalla kun se yhä pysyy alkuperäisen pikoverkon isäntänä. Kolmanneksi, huomattavasti monimutkaisempi esimerkkitapaus on sellainen, missä orja haluaa ottaa olemassa olevan pikoverkon täysin hallintaansa, ts. roo-linvaihtoon liittyy myös olemassa olevan pikoverkon muiden orjien siirtyminen uuteen pikoverkkoon. Selvästikin tämä voi tapahtua antamalla uuden isännän pys-20 tyttää täysin uusi pikoverkko tavanomaisen kutsumenettelyn avulla. Se kuitenkin ; , edellyttäisi vanhojen orjien yksilöllistä kutsumista, jolloin siihen kuluisi turhan pal- ' jon aikaa. Sen sijaan on tehokkaampaa antaa uuden isännän käyttöön vanhan isän nän ajoitustiedot. Roolinvaihdon seurauksena pikoverkon orjat on siirrettävä uuteen ’ pikoverkkoon, jolloin niiden ajoitus ja taajuushyppely muuttuvat. Lisätietoja roolin- 25 vaihdosta on löydettävissä Bluetooth-spesifikaatioista.

. ' . Se, pitäisikö ehdotetun menetelmän toteuttavan solmun olla isäntä vai orja tai vaih toehtoisesti vaihtaa isännnän/orjanrooliaan uutta yhteyttä varten, ei ole mikään ; · helppo kysymys, jolla olisi ilmeinen ratkaisu. Jos esimerkiksi tietojenvaihto piko- t ! \ verkkojen sisällä on runsasta, mutta pikoverkkojen välillä satunnaisempaa, on to- '1; ’ 30 dennäköisesti järkevää asettaa siltasolmut orjiksi, jottei pikoverkkojen sisällä synny I t : ' . ruuhkaa, ja päinvastoin.

i

« I

Lisäksi yhtäaikaisten yhteyksien suurinta määrää rajoittava yhteyskiintiö voidaan i •,: * asettaa riippuvaiseksi esimerkiksi ko. solmun senhetkisestä roolista. Jos esimerkiksi :,' : solmu on isäntänä jossakin yhteydessä, siihen kytkeytyneiden orjien määrä voidaan 35 kokonaan jättää huomiotta selostetun menetelmän suoritukseen liittyvässä yhteyksien laskennassa. Tällöin ainoastaan siihen kytkeytyneiden isäntien (joille mainittu 113123 12 solmu on orjan asemassa) määrää verrattaisiin ennalta asetettuun tai adaptiivisesti laskettavaan raja-arvoon. Luonnollisesti on myös mahdollista asettaa erillinen raja-arvo mainitun solmun suurimmalle sallitulle orjamäärälle.

Kuvassa 4 on esitetty vuokaavio, joka kuvaa keksinnön selostettua ensimmäistä 5 suoritusmuotoa. Menetelmän aloituksen 402 jälkeen tarkistetaan olemassa olevien yhteyksien määrä ja verrataan sitä asetettuun yhteyskiintiöön, vaihe 404. Raja voi esimerkiksi perustua senhetkisiin liikennetilastoihin, kytkeytyneiden orjien määrään (mikäli menetelmää suorittava solmu on isäntänä pikoverkossa) tai mihin tahansa käyttökelpoiseksi havaittuun parametriin. Jos uusia yhteyksiä voidaan yhä muodos-10 taa, käytetään kyselymenettelyä vaiheessa 406. Tilanteesta riippuen käytetty mekanismi voi olla joko varsinainen kysely tai kyselykuuntelu. Kun yhteys on muodostettu 408 ensin vastanneeseen solmuun, menetelmä voi alkaa alusta uudelleen.

Vaihtoehtoisesti, mikäli menetelmää suorittavalla solmulla on vapaata kapasiteettia useita uusia yhteyksiä varten ja saadaan useampi kuin yksi vastaus, solmu voi heti 15 muodostaa niin monta yhteyttä kuin mahdollista (ja sallittua) käynnistämättä algoritmia uudelleen.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa algoritmia suorittava solmu tarkkailee olemassa olevia yhteyksiä, ja jos niistä jokin katkeaa esimerkiksi solmujen poistuttua toistensa kuuluvuusalueelta, solmu alkaa välittömästi etsiä korvaavaa yhteyttä.

. 20 Muuten tilanne on yhtenevä ensimmäisen suoritusmuodon kanssa.

> » * »

Kolmannessa suoritusmuodossa, vrt. kuvan 5 vuokaavio, menetelmän käynnistyk-' ’ sen 500 jälkeen solmu tarkkailee olemassa olevia yhteyksiään esimerkiksi tallenta- : maila yhteyskohtaisia parametrejä 502 ja ennalta määritettyjen tai adaptiivisesti : : päivittyvien kriteerien 504 perusteella katkaisee yhteyden 505 etsiäkseen 506 uuden ' 25 ja toivon mukaan edullisemman yhteyden 508. Kun uusi yhteys on muodostettu, menetelmä voidaan aloittaa uudelleen alusta. Yksi mahdollinen kriteeri voi esimer-• ’. ; kiksi liittyä tietyn yhteyden kautta siirretyn datan määrään, ja mikäli yhteys näyttää . 1. "uinuvan", se voidaan katkaista. Kriteerit voivat olla täysin kiinteitä tai ainakin osit tain adaptiivisia. Voidaan esimerkiksi laskea keskiarvoa menetelmää suorittavan t > ·* " 30 solmun yhteyksien kautta siirretyn datan määrästä jatkuvasti tai ajoittain ja tallentaa ja lopulta käyttää näitä tietoja "aktiivisuus"kynnyksen laskemiseen, ja mikäli jokin . ’. yhteys jää tämän kynnyksen alapuolelle, se katkaistaan.

I t > ‘ · ': Keksinnön neljäs suoritusmuoto liittyy verkon muodostukseen, joka aloitetaan aivan alusta, jolloin solmuilla ei ole lainkaan olemassa olevia yhteyksiä. Suoritusmuotoa 113122 13 selostetaan seuraavassa viitaten ensimmäisen suoritusmuodon kuvan 3 solmuihin. Tällä kertaa ehdotettua menetelmää toteuttava solmu 302 lähettää vakiokyselyjä kaikille kantaman päässä oleville laitteille, mutta vain kaksi solmua, 304 ja 306, hyväksyvät pyynnön liittyä uuteen pikoverkkoon. Solmu 308 on asetettu hylkää-5 mään tiedonsiirtopyynnöt muilta laitteilta, ja solmu 310 on kantomatkan ulkopuolella. YhteyskiintiÖ on asetettu viiteen, joten solmulla 302 on vielä mahdollisuus muodostaa kolme lisäyhteyttä. Siksi solmu 302 alkaa kuunnella muiden lähettämiä kyselyjä samalla kun se ylläpitää muodostettua, solmuista 302, 304 ja 306 koostuvaa pikoverkkoa. Lopulta solmu 302 vastaanottaa PDA-solmun 308 lähettämän kyselyn, 10 ja solmu 308 liittyy toiseen pikoverkkoon, johon kuuluvat laitteet 302 (orja) ja 308 (isäntä). Nyt solmu 302 toimii jaettuna laitteena kahdessa pikoverkossa. Se jatkaa muilta laitteilta tulevien kyselyjen kuuntelua ja niihin vastaamista, kunnes sen yh-teyskiintiö on täysi.

Esitettyjen suoritusmuotojen monia aspekteja voidaan yleistää yksinkertaistetuksi 15 perusperiaatteeksi, jossa menetelmää toteuttavan laitteen roolia (isäntä/orja) samoin kuin olemassa olevien yhteyksien luonnetta voidaan pitää osittain merkityksettömänä. Tässä tapauksessa laite vain yrittää muodostaa yhteyden niin moneen laitteeseen kuin sallittua käyttämällä yhteensopivien laitteiden löytämiseksi erilaisia etsintätek-niikoita, kuten kyselyä ja kyselykuuntelua Bluetooth-yhteyksien tapauksessa. Kun 20 olemassa olevia yhteyksiä silloin tällöin katkeaa tai katkaistaan tarkoituksellisesti, ; \ uusia etsitään niiden tilalle. Ehdotettu ratkaisu poikkeaa selvästi perinteisistä "on- demand"-pohjaisista menetelmistä.

Oheiset itsenäiset patenttivaatimukset määrittelevät keksinnön suojapiirin. Käytet-’: ; tävät Bluetooth-tuella varustetut laitteet, päätöksentekokriteerit jne. voivat kuitenkin ·','·· 25 huomattavastikin vaihdella riippuen käytetystä tiedonsiirtoympäristöstä, jolloin ne kuitenkin ovat yhä yhteneviä keksinnön perusperiaatteen kanssa. Esimerkiksi, ajateltavissa olevia Bluetooth-laitteita ovat mm. matkaviestimet, PDA-laitteet, tulosti-:v. met, kuvanlukijat, syli/pöytätietokoneet ja pohjimmiltaan mitkä tahansa laitteet,

* V

jotka sisältävät tarvittavat osat tämänhetkisten Bluetooth-spesifikaatioiden tukemi-[ · ’ 30 seksi ja jotka pystyvät toteuttamaan esitetyn menetelmän. Näin ollen keksintö ei ole : '· tiukasti rajattu edellä selostettuihin suoritusmuotoihin.

» · » » 113123 14

Viitteet: [1] Bluetooth Specifications: Foundation Core, Foundation Profile 1.1, URL: http://www.bluetooth.com/dev/specifications.asp, Bluetooth SIG, February 2001.

[2] G. Miklos, A. Racz, Z. Turanyi, A. Valko, P. Johansson, Performance Aspects 5 of Bluetooth Scattemet Formation, MobiHoc 2000, Boston, MA, August 2000.

[3] C. Law, A.K. Mehta, K. Siu, Performance of a New Bluetooth Scattemet Formation Protocol, MIT.

[4] B. Saatz, M. Frank, C. Martini & C. Scholz, Adaptive Scattemet Support for Bluetooth using Sniff Mode, Proceeding of the IEEE Conference on Local Com- 10 puter Network, LCN 2001, T ampa, Florida, November 2001.

4 »; »

» I

• » » I I » * » » » ► 4 I > » » » ♦ ♦ % » • » « » >

* I

* · • t »

Claims (79)

113122

1. Menetelmä langattoman tilapäisverkon muodostamiseksi siten, että muodostamisen suorittaa langattomassa verkossa toimiva laite, tunnettu siitä, että mainittuun menetelmään kuuluu vaiheet, joissa 5. tarkistetaan, sallitaanko mainitulle laitteelle lisää yhteyksiä (404), - kysellään kantaman sisällä olevia muita laitteita (406), - muodostetaan yhteys ensin vastanneeseen laitteeseen (408).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu vaihe, jossa menetelmä aloitetaan uudelleen ensimmäisestä vaiheesta (404).

3. Patenttivaatimusten 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ellei lisää yhteyksiä sallita, ensimmäisen vaiheen (404) suorittamista toistetaan, kunnes ehto uuden yhteyden sallimiseksi täyttyy.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sallittujen yhtäaikaisten yhteyksien maksimimäärä riippuu mainitun laitteen senhetkisestä roo- 15 lista.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jos mainitulle laitteelle sallitaan useita uusia yhteyksiä ja vastaanotettuja vastauksia on enemmän kuin yksi, mainitussa yhteydenmuodostusvaiheessa muodostetaan niin monta yhteyttä kuin on sallittua ja saatavilla. . ·. : 20 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua , . ’ kyselyvaihetta toistetaan, kunnes yhteys toiseen laitteeseen on muodostettu. > »

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se suorite- ' (·' taan olemassa olevan yhteyden katkettua. I t

8. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu I ’·* 25 yhteys muodostetaan oleellisesti käyttäen Bluetooth-tekniikkaa. 1 t

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuun : menetelmään lisäksi kuuluu vaihe, jossa väliaikaisesti jätetään senhetkinen piko- *. 'i verkko ja kytkeydytään laitteeseen (408), joka ei kuulu mainittuun senhetkiseen pikoverkkoon, pitäen silti yllä olemassa olevia yhteyksiä mainitussa senhetkisessä 30 pikoverkossa aikajakoisen multipleksoinnin avulla. 11312?

10. Patenttivaatimusten 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu menetelmää suorittava laite säilyttää roolinsa uutta yhteyttä varten.

11. Patenttivaatimusten 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu menetelmää suorittava laite vaihtaa rooliaan isäntänä tai orjana uutta yhteyttä var- 5 ten.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kysely suoritetaan oleellisesti INQUIRY- tai INQUIRY SCAN -menettelynä.

13. Menetelmä langattoman tilapäisverkon muodostamiseksi siten, että muodostamisen suorittaa langattomassa verkossa toimiva laite, tunnettu siitä, että mainit- 10 tuun menetelmään kuuluu vaiheet, joissa - hankitaan olemassa olevien yhteyksien parametrejä (502), - tarkistetaan, täyttyvätkö parametreihin liittyvät kriteerit yhteyden katkaisemiseksi (504), - katkaistaan olemassa oleva yhteys (505), 15. kysellään kantaman sisällä olevia muita laitteita (506), - muodostetaan yhteys ensin vastanneeseen laitteeseen (508).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu vaihe, jossa menetelmä aloitetaan uudelleen ensimmäisestä vaiheesta ·; (502). * · • 20 15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jos paramet- : reihin liittyvät kriteerit yhteyden katkaisemiseksi eivät täyty, kahden ensimmäisen vaiheen (502, 504) suorittamista toistetaan, kunnes ehto tietyn yhteyden katkaisemi-j ,·' seksi täyttyy. •

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua : · ’ 25 kyselyvaihetta toistetaan, kunnes yhteys toiseen laitteeseen on muodostettu. f ·

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut ; · : kriteerit koskevat olemassa olevan yhteyden kautta välitetyn liikenteen määrää. * * * » I

18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut kriteerit ovat adaptiivisesti päivittyviä. 11312?

19. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu yhteys muodostetaan oleellisesti käyttäen Bluetooth-tekniikkaa.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuun menetelmään lisäksi kuuluu vaihe, jossa väliaikaisesti jätetään senhetkinen piko- 5 verkko ja kytkeydytään laitteeseen (508), joka ei kuulu mainittuun senhetkiseen pikoverkkoon, pitäen silti yllä olemassa olevia yhteyksiä mainitussa senhetkisessä pikoverkossa aikajakoisen multipleksoinnin avulla.

21. Patenttivaatimusten 13-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu menetelmää suorittava laite säilyttää roolinsa (orja) uutta yhteyttä varten.

22. Patenttivaatimusten 13-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu menetelmää suorittava laite vaihtaa rooliaan isäntänä tai orjana uutta yhteyttä varten.

23. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kysely (506) suoritetaan oleellisesti INQUIRY- tai INQUIRY SCAN -menettelynä.

24. Langattomassa verkossa toimiva (206) laite, johon kuuluu käsittelyvälineet (214) ja muistivälineet (202) käskyjen ja datan käsittelemiseksi ja tallentamiseksi, tunnettu siitä, että mainittu laite on järjestetty tarkistamaan, onko mainitulle laitteelle sallittu lisäyhteyksien muodostus, ja jos on, se on järjestetty kyselemään kan-: tämän sisällä olevia muita laitteita ja muodostamaan yhteyden ensin vastanneeseen • ‘ 20 laitteeseen. : 25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty . : toistamaan yhteyksien tarkistusta, kunnes uusien yhteyksien muodostus on sallittu. * l | : : 26. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty kyselemään muita laitteita, kunnes mainittu yhteys on muodostettu. , t 25 27. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty muuttamaan samanaikaisesti sallittujen yhteyksien määrää mainitun laitteen senhet-; kisen roolin mukaisesti.

28. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että jos mainitulle lait-; i teelle sallitaan useita uusia yhteyksiä ja vastauksia tulee enemmän kuin yksi, mai- :‘ ί 30 nittu laite on järjestetty muodostamaan niin monta yhteyttä kuin on sallittua ja saatavilla. 11312?

29. Patenttivaatimusten 24-28 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu yhteys muodostetaan oleellisesti käyttäen Bluetooth-tekniikkaa.

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty muodostamaan yhteys laitteeseen, joka ei kuulu senhetkiseen pikoverkkoon, ja silti 5 säilyttämään mainitun senhetkisen pikoverkon olemassa olevat yhteydet käyttäen aikajakoista multipleksointia.

31. Patenttivaatimusten 24-29 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty säilyttämään roolinsa uutta yhteyttä varten.

32. Patenttivaatimusten 24-29 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty 10 vaihtamaan rooliaan isäntänä tai orjana uutta yhteyttä varten.

33. Patenttivaatimuksen 29 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty kyselemään muita laitteita käyttäen INQUIRY- tai INQUIRY SCAN -menettelyjä.

34. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on oleellisesti henkilökohtainen viestin.

35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on oleellisesti GSM- (Global System for Mobile communications) tai UMTS-päätelaite (Universal Mobile Telecommunication System).

36. Langattomassa verkossa toimiva (206) laite, johon kuuluu käsittelyvälineet !(214) ja muistivälineet (202) käskyjen ja datan käsittelemiseksi ja tallentamiseksi, 20 tunnettu siitä, että mainittu laite on järjestetty hankkimaan olemassa olevien yhteyksien parametrejä, tarkistamaan, täyttyvätkö parametreihin liittyvät kriteerit yhtey-' : den katkaisemiseksi ja jos täyttyvät, järjestetty katkaisemaan olemassa oleva yhteys, \; jonka kohdalla kriteerit täyttyvät, kyselemään kantaman sisällä olevia muita laitteita ja muodostamaan yhteys ensin vastanneeseen laitteeseen. • t

37. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty toistuvasti hankkimaan ja tarkistamaan mainittuja parametrejä, kunnes ehto tietyn * * • ' · · yhteyden katkaisemiseksi täyttyy. > » * »

38. Patenttivaatimusten 36-37 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittua kyse-! ’ : lyprosessia jatketaan, kunnes yhteys toiseen laitteeseen on muodostettu.

39. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty ajoittain päivittämään mainittuja kriteerejä. 11312?

40. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty hyödyntämään Bluetooth-tekniikkaa mainituissa yhteyksissä.

41. Patenttivaatimuksen 40 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty muodostamaan yhteys laitteeseen, joka ei kuulu senhetkiseen pikoverkkoon, ja sa- 5 maila säilyttämään mainitun senhetkisen pikoverkon olemassa olevat yhteydet käyttäen aikajakoista multipleksointia.

42. Patenttivaatimusten 36-40 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty säilyttämään roolinsa uutta yhteyttä varten.

43. Patenttivaatimusten 36-40 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty 10 vaihtamaan rooliaan isäntänä tai orjana uutta yhteyttä varten.

44. Patenttivaatimuksen 40 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty kyselemään muita laitteita käyttäen INQUIRY- tai INQUIRY SCAN -menettelyjä.

45. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on oleellisesti henkilökohtainen viestin.

46. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on oleellisesti GSM- (Global System for Mobile communications) tai UMTS-päätelaite (Universal Mobile Telecommunication System). \· 1. Förfarande för att bilda ett trädlöst temporärt nät pä sä sätt att bildandet utförs : 20 med en anordning som fungerar i ett trädlöst nät, kännetecknat av att nämnda för- : ' : farande omfattar steg i vilka • I • * - man kontrollerar om ytterligare förbindelser tilläts för nämnda anordning (404), : ; - man frägar efter andra anordningar som befinner sig inom hörbarhets- Λ 25 omrädet (406), ' - en förbindelse upprättas tili den anordning som svarade först (408). ·* 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det dessutom omfattar ett . i steg i vilket förfarandet startas pä nytt frän det första steget (404). 11312?

3. Förfarande enligt patentkraven 1-2, kännetecknat av att om inte ytterligare förbindelser tilläts, upprepas utförandet av det första steget (404) tills villkoret som tilläter en ny förbindelse uppfylls.

4. Förfarande enligt patentkraven 1-3, kännetecknat av att det maximala antalet 5 tillätna samtidiga förbindelser beror pä den rädande rollen för nämnda anordning.

5. Förfarande enligt patentkraven 1-4, kännetecknat av att om för nämnda anordning tilläts flera nya förbindelser och om flera svar än ett har mottagits, upprättas i nämnda steg för upprättande av förbindelse lika mänga förbindelser som tilläts och som Finns att tillgä. 10 6. Förfarande enligt patentkraven 1-5, kännetecknat av att nämnda förfräg- ningssteg upprepas tills en förbindelse tili en annan anordning har upprättats.

7. Förfarande enligt patentkraven 1-6, kännetecknat av att det utförs efter att en rädande förbindelse har brustit.

8. Förfarande enligt patentkraven 1-7, kännetecknat av att nämnda förbindelse 15 upprättas väsentligen med hjälp av Bluetooth-teknik.

9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att nämnda förfarande dess-utom omfattar ett steg i vilket man momentant lämnar det nuvarande pikonätet och : j kopplar sig tili en anordning (408) som inte hör tili nämnda nuvarande pikonät, och upprätthäller dock fortfarande rädande förbindelser i nämnda nuvarande pikonät • < » ; ‘ ’ *; 20 medelst tidsindelningsmultiplexering. * · t * »

10. Förfarande enligt patentkraven 1-8, kännetecknat av att den anordning som "· '· utför nämnda förfarande bibehäller sin roll för den nya förbindelsen. • « * • · • · • « »

11. Förfarande enligt patentkraven 1-8, kännetecknat av att den anordning som : v. utför nämnda förfarande ändrar sin roll som husbonde eller slav för den nya förbin- • · ’··* 25 delsen. • » :Y: 12. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att nämnda förfrägan utförs . * · ·. väsentligen som ett INQUIRY- eller INQUIRY SCAN-förfarande. : 13. Förfarande för att bilda ett trädlöst temporärt nät pä sä sätt att bildandet utförs : ‘ ·. · med en anordning som fungerar i ett trädlöst nät, kännetecknat av att nämnda för- t I 30 farande omfattar steg i vilka 113123 - parametrama för rädande förbindelser skaffas (502), - man kontrollerar om kriteriema för parametrama uppfylls för att bryta förbindelsen (504), - den rädande förbindelsen bryts (505), 5. man frägar efter andra anordningar som befinner sig inom hörbarhets- omrädet (506), - en förbindelse upprättas tili den anordning som svarade först (508).

14. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att det dessutom omfattar ett steg i vilket förfarandet startas pä nytt frän det första steget (502). 10 15. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att om inte kriteriema för parametrama för att bryta en förbindelse uppfylls upprepas utförandet av de tvä första stegen (502, 504) tills villkoret för att bryta en viss förbindelse uppfylls.

16. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att nämnda förfrägningssteg upprepas tills en förbindelse tili en annan anordning har upprättats. 15 17. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att nämnda kriterier gäller . . den trafikmängd som förmedlats via en rädande förbindelse. » > * • * · • · » · : 18. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att nämnda kriterier uppda- teräs adaptivt. • · · « • · * « ·

19. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att nämnda förbindelse upp- * * * '· "· 20 rättas väsentligen med hjälp av Bluetooth-teknik. • · ·

20. Förfarande enligt patentkrav 19, kännetecknat av att nämnda förfarande dess-utom omfattar ett steg i vilket man momentant lämnar det nuvarande pikonätet och * · t kopplar sig tili en anordning (508) som inte hör tili nämnda nuvarande pikonät, och upprätthäller dock fortfarande rädande förbindelser i nämnda nuvarande pikonät •. ·,: 25 medelst tidsindelningsmultiplexering. > · ΐ 21. Förfarande enligt patentkraven 13-19, kännetecknat av att den anordning .. · ‘ som utför nämnda förfarande bibehäller sin roll (slav) för den nya förbindelsen. > > • · 11312?

22. Förfarande enligt patentkraven 13-19, kännetecknat av att den anordning som utför nämnda förfarande ändrar sin roll som husbonde eller slav för den nya förbindelsen.

23. Förfarande enligt patentkrav 19, kännetecknat av att nämnda förfrägan (506) 5 utförs väsentligen som ett INQUIRY- eller INQUIRY SCAN-förfarande.

24. Anordning som fungerar (206) i ett trädlöst nät och vilken omfattar behand-lingsorgan (214) och minnesorgan (202) för behandling och lagring av orders och data, kännetecknad av att nämnda anordning har anordnats att kontrollera om yt-terligare förbindelser tilläts för nämnda anordning, och om sä är fallet har den an- 10 ordnats att fräga efter andra anordningar som befinner sig inom hörbarhetsomrädet och att upprätta en förbindelse tili den anordning som svarade först.

25. Anordning enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den har anordnats att upprepa kontrollen av förbindelsema tills upprättandet av nya förbindelser är tillä-tet.

26. Anordning enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den har anordnats att fräga efter andra anordningar tills nämnda förbindelse har upprättats.

27. Anordning enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den har anordnats att , , ändra antalet förbindelser som tilläts samtidigt i enlighet med den rädande rollen för • I nämnda anordning. * ·

28. Anordning enligt patentkraven 24, kännetecknad av att om för nämnda an- .,..: ordning tilläts flera nya förbindelser och om flera svar än ett har mottagits, har . . ; nämnda anordning anordnats att upprätta lika mänga förbindelser som tilläts och t r. t , ‘[ som finns att tillgä.

29. Anordning enligt patentkraven 24-28, kännetecknad av att nämnda förbin- : 25 delse upprättas väsentligen med hjälp av Bluetooth-teknik.

30. Anordning enligt patentkrav 29, kännetecknad av att den har anordnats att *, v upprätta en förbindelse tili en anordning som inte hör tili nuvarande pikonät, och att U.: dock hälla kvar rädande förbindelser i nämnda nuvarande pikonät medelst tidsin- delningsmultiplexering. '. ‘1: 30 31. Anordning enligt patentkraven 24-29, kännetecknad av att den har anordnats att bibehälla sin roll för den nya förbindelsen. 11312?

32. Anordning enligt patentkraven 24-29, kännetecknad av att den har anordnats att ändra sin roll som husbonde eller slav för den nya förbindelsen.

33. Anordning enligt patentkrav 29, kännetecknad av att den har anordnats att fräga efter andra anordningar under användning av INQUIRY- eller INQUIRY

5 SCAN-förfaranden.

34. Anordning enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den är väsentligen en personlig mobiltelefon.

35. Anordning enligt patentkrav 34, kännetecknad av att den är väsentligen en GSM- (Global System for Mobile communications) eller UMTS-terminal (Univer- 10 sal Mobile Telecommunication System).

36. Anordning som fungerar (206) i ett trädlöst nät och vilken omfattar behand-lingsorgan (214) och minnesorgan (202) för behandling och lagring av orders och data, kännetecknad av att nämnda anordning har anordnats att skaffa parameter för rädande förbindelser, att kontrollera om kriteriema för parametrarna uppfylls för 15 att bryta förbindelsen, och om de uppfylls har den anordnats att bryta den rädande förbindelsen för vilken kriteriema uppfylls, att fräga efter andra anordningar som befinner sig inom hörbarhetsomrädet och att upprätta en förbindelse tili den anordning som svarade först.

37. Anordning enligt patentkrav 36, kännetecknad av att den repetitivt har an-20 ordnats att skaffa och kontrollera nämnda parameter tills ett villkor för att bryta en : viss förbindelse uppfylls. : 38. Anordning enligt patentkraven 36-37, kännetecknad av att nämnda förfräg- * i U ningsprocess fortsättes tili förbindelsen tills en annan anordning har upprättats.

39. Anordning enligt patentkrav 36, kännetecknad av att den har anordnats att :' ; 25 tidvis uppdatera nämnda kriterier. * I * >

40. Anordning enligt patentkrav 36, kännetecknad av att den har anordnats att v. ** utnyttja Bluetooth-teknik i nämnda förbindelser.

41. Anordning enligt patentkrav 40, kännetecknad av att den har anordnats att ’ · ’ upprätta en förbindelse tili en anordning som inte hör tili nuvarande pikonät, och att V : 30 samtidigt hälla kvar rädande förbindelser i nämnda nuvarande pikonät medelst tids- indelningsmultiplexering. 11312?

42. Anordning enligt patentkraven 36-40, kännetecknad av att den har anordnats att bibehälla sin roll för den nya förbindelsen.

43. Anordning enligt patentkraven 36-40, kännetecknad av att den har anordnats att ändra sin roll som husbonde eller slav för den nya förbindelsen.

44. Anordning enligt patentkrav 40, kännetecknad av att den har anordnats att fräga efter andra anordningar under användning av INQUIRY- eller INQUIRY SCAN-förfaranden.

45. Anordning enligt patentkrav 36, kännetecknad av att den är väsentligen en personlig mobiltelefon.

46. Anordning enligt patentkrav 36, kännetecknad av att den är väsentligen en GSM- (Global System for Mobile communications) eller UMTS-terminal (Universal Mobile Telecommunication System). » > · » I * · • » • · • I ) • < I • » • · • · * 1 t * t · t f * » > 1 1 * ) * t

1 I » ‘ I » »