JP2000358074A - 秘密ネットワークノードを具えるワイヤレスネットワーク - Google Patents
秘密ネットワークノードを具えるワイヤレスネットワークInfo
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Abstract
ードから、アクセスし得ないネットワークノードに伝送
するワイヤレスネットワークを提供する。 【解決手段】 ネットワークノードの内の1つを無線ト
ラヒックを制御する中央ネットワークノードとし、中央
ネットワークノードは、各無線装置において使用される
フレームを形成するためのフレーム同期データを送信す
る。転送ネットワークノードは、中央ネットワークノー
ドと秘密ネットワークノードとの間で所定のデータを交
換し、中央ネットワークノードは、転送ネットワークノ
ードと秘密ネットワークノードとの間のデータの交換
を、フレーム内に位置するサブフレームの割り当てに基
づいて実行する。
Description
える数個のネットワークノードを具え、前記ネットワー
クノードの内の1つが少なくとも1つの秘密ネットワー
クノードと他の全てのネットワークノードとの間でデー
タを転送するように設計された転送ネットワークノード
を構成するワイヤレスネットワークに関するものであ
る。
「Code-Name Bluethooth」WolfgangShulte著、Funkscha
u 23、1998、pp.80-81、から既知である。このワイヤレ
スネットワークはそれぞれ数個のネットワークノードを
具える数個のピコネットワークからなる。ピコネットワ
ーク内のノードの1つがマスタ機能を有する。ピコネッ
トワーク内の他の全てのノードはスレーブ機能を有す
る。このようなピコネットワーク内のスレーブ機能を有
するノードの1つが別のピコネットワークのノードとデ
ータを交換するよう作用する。
タを数個の直接アクセスし得るネットワークノードか
ら、全てのネットワークノードにアクセスし得ないネッ
トワークノードに異なる方法で伝送するワイヤレスネッ
トワークを提供することにある。
に、本発明は頭書に記載した種類のワイヤレスネットワ
ークにおいて、前記ネットワークノードの内の1つが無
線トラヒックを制御する中央ネットワークノードを構成
し、該中央ネットワークノードが各無線装置で使用され
るフレーム形成のためのフレーム同期データを送信する
ように設計され、前記転送ネットワークノードが中央ネ
ットワークノードと秘密ネットワークノードとの間で所
定のデータを交換するように設計され、且つ前記中央ネ
ットワークノードが転送ネットワークノードと秘密ネッ
トワークノードとの間のデータの交換のためにフレーム
内に位置するサブフレームを割り当てるように設計され
ていることを特徴とする。
線伝送、又は超音波伝送等を意味する。ワイヤレスネッ
トワーク内の転送ネットワークノードはワイヤレスネッ
トワーク内の無線トラヒックを制御するよう設計された
中央ネットワークノードから到来するデータを秘密ネッ
トワークノードに供給することができる。転送ネットワ
ークノードは中央ネットワークノードの機能を秘密ネッ
トワークノードに対しエミュレートする。これは、MA
Cステージ(MAC=Medium Access Control:媒体ア
クセス制御)においてサブフレーム(MACフレーム内
に位置する)を割り当てることにより達成される。デー
タ伝送はネットワークノードの無線装置においてMAC
フレーム及びMACフレーム内に位置するサブフレーム
に基づいて編成される。
ットワークノードがフレーム同期データを送信し、フレ
ームの第2フェーズにおいて制御データを送信する。本
発明によれば、転送ネットワークノードが中央ネットワ
ークノードから受信されたフレーム同期データをサブフ
レームの第1フェーズにおいて送信するとともに、中央
ネットワークノードから受信された所定の制御データを
サブフレームの第2フェーズにおいて送信することによ
り、これらのデータを秘密ネットワークノードに転送す
ることができる。
フレームの他のフェーズに関連する。サブフレームは秘
密ネットワークノードがワイヤレスネットワークに組み
込まれる前は初期サブフレームといい、組み込まれた後
はオペレーショナルサブフレームという。
ットワークノードの間でデータを伝送する本発明の方法
に関連し、請求項8は中央ネットワークノードというネ
ットワークノードに関連し、請求項9は転送ネットワー
クノードというネットワークノードに関連する。
えるワイヤレスネットワークを示す。ノード1−4は無
線リンクを介してデータを交換する。ノード1はワイヤ
レスネットワーク内の基地局の機能を有し、中央ネット
ワークノードと称され、ワイヤレスネットワーク内の無
線トラヒックを制御する。ノード2−4はノーマルネッ
トワークノードと称され、相互に及び中央ネットワーク
ノードとデータを交換する。中央ネットワークノード1
が他のノード2−4とデータを交換し得る範囲が図1に
楕円5で示されている。
ークノードへの無線接続及びできれば他の動作装置への
無線接続も設定する無線装置を少なくとも具える。この
ような装置は、例えばビデオコーデック、ビデオレコー
ダ、モニタ、チューナ,CDプレーヤ等とすることがで
きる。それ自体既知の無線装置はインタフェース回路、
プロトコル装置、モデム、高周波数回路及びアンテナを
具える。インタフェース回路は、できればフォーマット
の適合化後に、ネットワークノード1−4のプロトコル
装置と他の装置との間でデータを交換する。高周波数回
路はアンテナから受信されたデータをモデムを経てプロ
トコル装置に伝送する。更に、アンテナはプロトコル装
置から発しモデム及び高周波数回路を経て到来するデー
タを送信する。
ムとして構成される)はインタフェース回路により供給
されるデータからパケットユニット形成し、またモデム
により供給されるパケットユニットからインタフェース
回路により処理し得るデータを形成する。1つのパケッ
トは受信データのみならずプロトコル装置により生成さ
れた追加の制御情報も含む。プロトコル装置はLLCス
テージ(LLC=logical Link Control:論理リンク制
御)及びMACステージ(MAC=Medium Access Cont
rol:媒体アクセス制御)に対するプロトコルを使用す
る。MACステージは無線伝送媒体への無線装置のマル
チアクセスを制御し、LLCステージはトラヒックフロ
ー及びエラーチェックを実行する。
タをネットワークノード1−4の間で、TDM、FDM
A又はCDMA法(TDMA=Time Division Multiplex
Access:時分割多重アクセス、FDMA=Frequency D
ivision Multiplex Access:周波数分割多重アクセス、
CDMA=Code Division Multiplex Access:符号分割
多重アクセス)に従って交換することができる。これら
の方法を組み合わせることもできる。データは所定の割
当てチャネルで伝送される。チャネルは周波数レンジ、
時間、及び、例えばCDMA法の場合には、拡散符号に
よって決定される。
MACステージにおいてフレームに編成される。このフ
レームは無線同期データ、制御データ及びペイロードデ
ータ用の数個のタイムスロットを具え、MACフレーム
と呼ばれている。図1に示す中央制御ワイヤレスネット
ワークでは、中央ネットワークノード1が無線同期を管
理するとともに、ノーマルネットワークノード2-4の
ためのMACフレームにおけるタイムスロットのダイナ
ミックな割当ても管理する。図2はこのようなMACフ
レームを示す。各MACフレームはその先頭にフレーム
同期フェーズ又はプレアンブルMSを有し、このフェー
ズ中にフレーム同期データが中央ネットワークノード1
により発生される。フレーム同期フェーズ又はプレアン
ブルの後にダウンリンク制御フェーズDLCPが続き、
このフェーズ中に制御データが中央ネットワークノード
1によりノーマルネットワークノード2-4に送出さ
れ、次にダウンリンクユーザフェーズDLUPが続き、
このフェーズ中にペイロードデータが中央ネットワーク
ノード1によりノーマルネットワークノード2-4に送
出される。ダウンリンクユーザフェーズDLUPの後に
ダイレクトモードフェーズDMPが続き、このフェーズ
中にノーマルネットワークノード2-4が制御及びペイ
ロードデータを互いに交換する。最終フェーズのアップ
リンクフェーズUPPにおいて、ノーマルネットワーク
ノード2-4が制御及びペイロードデータを専用チャネ
ル又はランダムアクセスチャネルを経て中央ネットワー
クノードに送出する。
PPの各フェーズは1〜数個のタイムスロット(チャネ
ル)を具える。フェーズの長さ及びタイムスロットの長
さは固定又は可変としてプログラムすることができる。
後者の場合には、中央ネットワークノード1がフェーズ
及びタイムスロットの長さをワイヤレスネットワークの
関連する要件に基づいて決定する。
間のポイント・ツー・ポイントリンクである。ランダム
アクセスチャネルはノーマルネットワークノード2-4
がそれぞれのデータを伝送する1〜数個のタイムスロッ
トにより形成することができる。この場合には、中央ネ
ットワークノード1はランダムアクセスチャネルへのノ
ーマルネットワークノード2-4のアクセス瞬時を決定
しない。ランダムアクセスチャネルは、例えば登録要求
に対しノーマルネットワークノード2-4が使用するこ
とができる。
ークノード1がメッセージを全てのノーマルネットワー
クノード2-4に送ることができる。このメッセージ
は、ノーマルネットワークノード2-4がDMP及び/
又はUPPフェーズにおいてそれらのデータを伝送する
のにどのタイムスロットを使用することができるかを指
示する。中央ネットワークノード1は、DLCPフェー
ズ中に、更に、DLUPフェーズにおいて中央ネットワ
ークノード1からのペイロードデータを受信するのにど
のタイムスロットを使用するか及び/又はDMPフェー
ズにおいて他のノーマルネットワークノード2−4から
の制御及びペイロードデータを受信するのにどのタイプ
スロットを使用するかをノーマルネットワークノード2
−4に知らせるメッセージを全てのノーマルネットワー
クノード2−4に送ることもできる。更に、中央ネット
ワークノード1はDLCPフェーズを用いてランダムア
クセスチャネルRACHの位置をノーマルネットワーク
ノード2−4に知らせる。上述したように、ランダムア
クセスチャネルRACHは一般にネットワーク内の新し
いノーマルネットワークノードを登録するのに使用され
る。登録後に、ノーマルネットワークノードはUPPフ
ェーズを用いてメッセージによって中央ネットワークノ
ード1に1〜数個のタイムスロットを要求することがで
きる。このとき、このノーマルネットワークノードが伝
送したいデータの量を示すメッセージも中央ネットワー
クノードに送られる。
全てのノーマルネットワークノード2−4が中央ネット
ワークノード1からの制御及びペイロードデータを受信
することができる。図3は中央ネットワークノード1及
びノーマルネットワークノード2−4のみならず、秘密
ネットワークノードというネットワークノード7も具え
る他のワイヤレスネットワークを示す。ネットワークノ
ード7は1つのノーマルネットワークノード(即ち図3
のノード3)とのみデータを交換し、中央ネットワーク
ノード1とはデータを交換し得ないため、秘密ネットワ
ークノードという。これを図3ではネットワークノード
3と7を囲む他の楕円8により表わしている。
トワークノード1及びノーマルネットワークノード2−
4からのデータを秘密ネットワークノード7に伝送する
とともに秘密ネットワークノード7からのデータを中央
ネットワークノード1及び他の全てのノーマルネットワ
ークノード2−4に伝送する機能を有する。秘密ネット
ワークノード(例えばノード7)とデータを交換するこ
のようなノーマルネットワークノード3は秘密ネットワ
ークノードからすると中央ネットワークノードをエミュ
レートしているものとみなせる。
タクトし得ない秘密ネットワークノード7を組み込むた
めに、特別のサブフレームをMACフレーム内に所定の
期間に亘って設ける。組込み前のこのサブフレームは初
期サブフレームという。初期サブフレームのアクティブ
期間中に、中央ネットワークノード1によりフレーム同
期データ及びある制御データが選択されたネットワーク
ノード3を経て秘密ネットワークノード7に供給され
る。この初期サブフレームはDMP及び/又はUPPフ
ェーズ中に中央ネットワークノードによりダイナミック
に決定される。図4はMACフレーム及び初期サブフレ
ームを示す。初期サブフレームはフレーム同期フェーズ
iMS、ダウンリンク制御フェーズiDLCP及びアッ
プリンクフェーズiUPPからなる。iMSフェーズ中
に、フレーム同期データが特別のノード(例えばネット
ワークノード3)によりリピートされ、中央ネットワー
クノードのある制御データがiDLCPフェーズ中に通
過する。iUPPフェーズはランダムアクセスチャネル
iRACHのみを具え、このフェーズにおいて、まだ組
み込まれてない秘密ネットワークノード(例えばノード
7)が組込み要求をワイヤレスネットワークに伝送する
ことができる。
組込み要求は初期サブフレームのiUPPフェーズ中に
選択されたネットワークノード3によりメッセージとし
て受信される。選択されたネットワークノード3は組込
み要求を有するこのメッセージを初期サブフレームの一
部を構成しないMACフレームの次のUPPフェーズ中
に中央ネットワークノード1に伝送する。中央ネットワ
ークノード1が秘密ネットワークノード7の組込み要求
を認める場合、次のサブフレームの開始位置が決定され
る。この、次のサブフレーム、即ち組込み後のサブフレ
ームはオペレーショナルサブフレームという。MACフ
レームに対するこの開始位置は、秘密ネットワークノー
ド7がワイヤレスネットワークから出る瞬時まで、後続
の全てのオペレーショナルサブフレームに対し常に同一
の位置を有する。オペレーショナルサブフレームの長さ
は可変であり、伝送すべきデータの量に基づいて中央ネ
ットワークノード1により決定される。秘密ネットワー
クノード7により選択されたノーマルネットワークノー
ド3は第1オペレーショナルサブフレームの開始時に転
送ノードになる。
同期フェーズoMS及びダウンリンク制御フェーズoD
LCPを具える(図5)。更に、オペレーショナルサブ
フレームはダウンリンクユーザフェーズoDLUP及び
アップリンクフェーズoUPPも具えることができる。
転送ネットワークノード3は中央ネットワークノード1
から受信されるフレーム同期データをoMSフェーズ中
に連続的にリピートするとともに、秘密ネットワークノ
ード7に関連する中央ネットワークノード1の全ての制
御データをオペレーショナルサブフレームのoDLCP
フェーズ中に連続的にリピートする。例えば、中央ネッ
トワークノード1により送られた秘密ネットワークノー
ド7に対するタイムスロットの割当てに関するメッセー
ジがoDLCPフェーズ中に転送ネットワークノード3
に対する制御データとしてリピートされる。
ーズ中にランダムアクセスチャネルoRACHを使用し
て、ワイヤレスネットワークにおいて専用チャネルを介
するポイント・ツー・ポイント(又はユニキャスト)接
続又はマルチキャスト接続を申請することができる。秘
密ネットワークノード7から他の任意のネットワークノ
ード1-4への専用チャネルを介するポイント・ツー・
ポイント接続は秘密ネットワークノード7の専用アップ
リンクチャネルと呼び、略してアップリンクチャネルo
UDCHと記す。アップリンクチャネルoUDCHは、
ランダムアクセスチャネルoRACHと同様に、オペレ
ーショナルサブフレームのoUPPフェーズの一部分を
構成する。中央ネットワークノード1はこのようなアッ
プリンクチャネルoUDCHの割当てに関するメッセー
ジを有する制御データをMACフレームのDLCPフェ
ーズ中に送信する。転送ネットワークノード3はこれら
の制御データをオペレーショナルサブフレームのoDL
CPフェーズ中に秘密ネットワークノード7に転送す
る。しかし、中央ネットワークノード1はオペレーショ
ナルサブフレーム内のoUDCH(アップリンク専用チ
ャネル)に対し1〜数タイムスロットを割り当てる必要
があるのみならず、MACフレームのDMPフェーズ及
び/又はUPPフェーズにおいて対応するタイムスロッ
トを割り当てループ必要がある。オペレーショナルサブ
フレーム外に位置するこれらの対応するタイムスロット
は秘密ネットワークノード7からのデータを転送ノード
3を経て1〜数個の他のノード1−4に伝送するために
転送ノード3により必要とされる。これらのタイムスロ
ットはオペレーショナルサブフレームのアップリンクo
UDCHと同類のアップリンクチャネルUDCHという
チャネルに属する。
ノード2−4及び/又は中央ネットワークノード1から
秘密ネットワークノード7へ送る必要がある場合には、
中央ネットワークノード1がオペレーショナルサブフレ
ームのoDLUPフェーズにおいて専用ダウンリンクチ
ャネルoDDCHを割り当てる必要がある。このダウン
リンクチャネルoDDCHが転送ノード3から秘密ネッ
トワークノード7へのペイロードデータの伝送に使用さ
れる。また、1〜数個のネットワークノード1、2及び
4と転送ノード3と間の接続のために、対応するダウン
リンクチャネルが中央ネットワークノード1によりオペ
レーショナルサブフレーム外のMACフレーム内のDM
P又はUPPフェーズにおいて割り当てられる。
られるオペレーショナルサブフレーム内のタイムスロッ
トの一例を図6に示す。2つのタイムスロットoS1及
びoS2が中央ネットワークノード1によりオペレーシ
ョナルサブフレームのoDLUPフェーズ内のダウンリ
ンクチャネルoDDCHとして割り当てられている。対
応するタイムスロット又はダウンリンクチャネルS1及
びS2がDLUP及びDMPフェーズに存在する。例え
ばノーマルネットワークノード(例えばノード2)から
のペイロードデータはタイムスロットS1又はS2で転
送ノード3に伝送され、そこからタイムスロットoS1
又はoS2で秘密ネットワークノード7に伝送される。
ロットoS3及びoS4が中央ネットワークノード1に
よりオペレーショナルサブフレーム内のアップリンクチ
ャネルoUDCHとして割り当てられる。対応するタイ
ムスロットS3及びS4がオペレーショナルサブフレー
ム外のMACフレームのDMP及びUPPフェーズ内に
アップリンクチャネルUDCHとして含まれる。秘密ネ
ットワークノード7がデータをタイムスロットoS3又
はoS4で転送ネットワークノード3に伝送し、転送ネ
ットワークノード3がこれらのデータをタイムスロット
S3又はS4中に、例えばノーマルネットワークノード
に転送する。
との間でデータを交換することができる点に注意された
い。この場合にはMACフレーム内のタイムスロットの
割当ては必要がなく、オペレーショナルサブフレーム内
のタイムスロットの割当てだけで十分である。
スネットワークを示す。
MACフレームを示す。
1つが秘密ネットワークノードを構成するワイヤレスネ
ットワークを示す。
る、初期化サブフレームを含むMACフレームを示す。
る、オペレーショナルサブフレームを含むMACフレー
ムを示す。
れるタイムスロットの一例を示す。
レーム MS フレーム同期フェーズ DLCP ダウンリンク制御フェーズ DLUP ダウンリンクユーザフェーズ DMP ダイレクトモードフェーズ UPP アップリンクフェーズ iMS,iDLCP,iUPP 初期サブフレーム oMS,oDLCP,oDLUP,oUPP オペレー
ショナルサブフレーム
Claims (9)
- 【請求項1】 各自無線装置を具える数個のネットワー
クノードを具え、前記ネットワークノードの内の1つが
少なくとも1つの秘密ネットワークノードと他の全ての
ネットワークノードとの間でデータを転送するように設
計された転送ネットワークノードを構成するワイヤレス
ネットワークにおいて、 前記ネットワークノードの内の1つが無線トラヒックを
制御する中央ネットワークノードを構成し、 中央ネットワークノードが各無線装置において使用され
るフレームを形成するためのフレーム同期データを送信
するように設計され、 前記転送ネットワークノードが中央ネットワークノード
と秘密ネットワークノードとの間で所定のデータを交換
するように設計され、且つ中央ネットワークノードが転
送ネットワークノードと秘密ネットワークノードとの間
のデータの交換のためにフレーム内に位置するサブフレ
ームを割り当てるように設計されていることを特徴とす
るワイヤレスネットワーク。 - 【請求項2】 中央ネットワークノードがフレーム同期
データをフレームの第1フェーズ中に送信し、制御デー
タをフレームの第2フェーズ中に送信するように設計さ
れ、且つ転送ネットワークノードが中央ネットワークノ
ードから受信されたフレーム同期データをサブフレーム
の第1フェーズ中に送信し、中央ネットワークノードか
ら受信された所定の制御データをサブフレームの第2フ
ェーズ中に送信するように設計されていることを特徴と
する請求項1記載のワイヤレスネットワーク。 - 【請求項3】 ネットワークノードの無線装置はMAC
(媒体アクセス制御)ステージに割り当てられたフレー
ムを形成するよう設計されていることを特徴とする請求
項1記載のワイヤレスネットワーク。 - 【請求項4】 中央ネットワークノードがペイロードデ
ータをフレームの第3フェーズ中に少なくとも1つの他
のネットワークノードに送信するよう設計され、転送ネ
ットワークノードがフレームの第4及び/又は第5フェ
ーズ中に秘密ネットワークノードとデータを交換するよ
うに設計され、且つ他のネットワークノードがサブフレ
ームにより占有されていないフレームの第4フェーズ中
に互いにぺイロードデータを交換するように設計され、
且つ少なくとも1つの他のネットワークノードがサブフ
レームにより占有されてない第5フェーズ中にペイロー
ドデータを中央ネットワークノードへ送信するように設
計されていることを特徴とする請求項2記載のワイヤレ
スネットワーク。 - 【請求項5】 秘密ネットワークノードをワイヤレスネ
ットワーク内に組み込む前に、秘密ネットワークノード
が秘密ネットワークノードの組込み要求に関するメッセ
ージを受信するように設計されていることを特徴とする
請求項2記載のワイヤレスネットワーク。 - 【請求項6】 秘密ネットワークノードがワイヤレスネ
ットワーク内に組み込まれた後に、転送ネットワークノ
ードがペイロードデータをサブフレームの第3フェーズ
中に送信するとともに秘密ネットワークノードの制御及
び/又はペイロードデータをサブフレームの第4フェー
ズ中に受信するように設計されていることを特徴とする
請求項2記載のワイヤレスネットワーク。 - 【請求項7】 各自無線装置を具える数個のネットワー
クノードを具えるワイヤレスネットワークにおいて、前
記ネットワークノードの内の1つを少なくとも1つの秘
密ネットワークノードと他の全てのネットワークノード
との間でデータを転送する転送ネットワークノードとし
てこれらのネットワークノードの間でデータをワイヤレ
ス伝送する方法において、 中央ネットワークノードとして作動する前記ネットワー
クノードの内の1つのネットワークノードによって無線
トラヒックを制御するとともに、各無線装置において使
用されるフレームを形成するためのフレーム同期データ
を送信し、 前記転送ネットワークノードによって中央ネットワーク
ノードと秘密ネットワークノードとの間で所定のデータ
を交換させ、且つ中央ネットワークノードによって転送
ネットワークノードと秘密ネットワークノードとの間の
データの交換のためにフレーム内に位置するサブフレー
ムを割り当てることを特徴とするワイヤレス伝送方法。 - 【請求項8】 各自無線装置を具える数個のネットワー
クノードを具えるワイヤレスネットワークにおいて中央
ネットワークノードとして作用するネットワークノード
であって、 無線トラヒックを制御するとともに各無線装置において
使用されるフレーム形成用のフレーム同期データを送信
するように設計され、且つ転送ネットワークノードと秘
密ネットワークノードとの間のデータ交換用にフレーム
内に位置するサブフレームを割り当てるように設計され
ていることを特徴とするネットワークノード。 - 【請求項9】 各自無線装置を具える数個のネットワー
クノードを具えるワイヤレスネットワークにおいて、少
なくとも1つの秘密ネットワークノードと他の全てのネ
ットワークノードとの間でデータを伝送するように設計
されたネットワークノードであって、 秘密ネットワークノードと中央ネットワークノードとの
間で所定のデータを交換する転送ネットワークノードと
して設計され、且つ中央ネットワークノードにより割り
当てられたフレーム内に位置するサブフレームの期間中
に秘密ネットワークノードとデータを交換するよう設計
されていることを特徴とするネットワークノード。
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