JP2000504545A - 無線ネットワーク用のエネルギーバーストの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 既定の時間間隔中に、短いエネルギーバーストを介して制御信号を通信するための方法及び装置である。この方法及び装置は、特に無線通信ネットワークに好適であり、ここにおいて時間間隔がネットワーク上の各端末に割り当てられ、この時間間隔におけるエネルギーの存在が制御信号をこの端末へ又はこの端末から送る。

Description

【発明の詳細な説明】 無線ネットワーク用のエネルギーバーストの使用 技術分野 本発明は、特に無線ネットワークに関連する通信ネットワーク及びプロトコル 、又は最小限の応答信号時間(turnaround signaling time)を必要とする他のネ ットワークに通例関する。 背景技術 現在、通信ネットワークはワイヤ又はケーブルによって相互接続された装置で 形成され、各装置を有するこのネットワークはこれらワイヤ及びケーブルに沿っ てメッセージを送るプロトコルに従う。幾つかの例において、一部のこのような ネットワークはノード間で無線又は赤外線周波数信号を用いて、無線接続として 実施されてもよい。このような無線接続は２地点間であり、各端部で単一の通信 装置を持ち、それぞれ同じ地理上の領域において他の装置とは異なる周波数で互 いに同調する。 一方で、無線ネットワークは例えば無線周波数信号を用いて、これら装置間で 物理的に接続することなく形成される。ネットワーク上の各装置は同じ周波数に 同調され、各装置はこの共通な周波数でメッセージを送るプロトコルに従う。こ のプロトコルがこのネットワークにおける全ての装置間での通信を可能にし、又 このプロトコルは各装置が主装置との通信だけに制限してもよい。無線ネットワ ークは、各装置にワイヤ又はケーブルを走らせる必要を無くすことで、有線ネッ トワークよりも重要な兵站的利点を提供する。 マルチメディア技術の増加する有用性及び情報アクセスへの増加する需要に対 して、常駐型又はビジネス型ローカルエリアネットワーク(LAN)に対する市場ポ テンシャルは増加している。無線ネットワークの設置及び拡張の容易さは、無線 ＬＡＮの大きな需要を必ず作り出す。例えば、中央ベース端末が、音声、ビデオ 及びデータを含む無線サービスを家庭にある全ての通信装置に供給する、又は無 線ベース端末がオフィスの全てポータブルコンピュータ又は学校の全てのコンピ ュータの間での通信を備える。しかしながら、成功するためには、これら無線ネ ットワークに用いられる技術及びプロトコルが有線ネットワークのよりも大きく 劣ってはならない。 過去数十年の間、プロトコルは通信装置のネットワーク内の情報の転送を効果 的に且つ効率的に管理するため開発された。これらネットワークプロトコルの開 発において基本的な前提は、有線ネットワークの基礎設備の開発である。無線ネ ットワークにおいて、有線ネットワークが開発されたらという仮定はもはや妥当 ではない。現在のプロトコルのほとんどが無線ネットワークに機能的に拡張可能 であるが、これらの効果及び効率は装置間の直接接続を無くすことで有利に影響 される。 有線ネットワークにおけるデータ通信に用いられる共通のプロトコルは、同時 通信プロトコル(broadcast protocol)でのバス構造である。このバス上の装置は 当該バスを監視し、静止期間を待って、そして送信する。この静止期間も待った 第２の装置が同時に送信を開始する場合に衝突が起こる。同時通信プロトコルは 、衝突する場合に送信を止める装置を通例必要とし、次の静止期間で再び試みる 。繰り返される衝突は、これら装置にこの静止期間の開始から反応時間をそれぞ れランダムに変化させることで避けられるので、もはやそれらは同時に反応しな い。名前が意味するように、この同時通信プロトコルは無線送信にその根源を持 ち、ＣＢ無線のような音声無線ネットワーク用に未だ広く用いられる。 しかしながら、この同時通信プロトコルは無線ネットワークにおける高速デー タ通信には適さない。というのも、無線ネットワークにおける衝突の検出は時間 がかかるからである。有線ネットワークにおいて、プロトコルは１つの諭理レベ ルの能動表明(active assertion)を通例必要とするが、他のレベルの受動表明(p assive assertion)（言い換えると能動レベルの非表明）を必要とする。衝突は 受動レベルの送信中にバスを監視することで送信機によって検出可能である。能 動レベルがこの送信機の受動レベルの送信中に検出される場合、それは必然的に 衝突を意味する。この有線送信機は次の静止期間で自動的にメッセージを送信す る。しかしながら、無線ネットワーク上に送信する装置は、他の装置が同時に送 信しているかを検出できない。この送信する装置が送信周波数を監視する場合、 この装置はそれ自身の送信を検出するだけとなる。というのも、その電力レベル が遠隔送信機のレベルよりもかなり高いからである。しかしながら、両方の送信 機から離れている受信機は、同じ周波数で２つの送信機によって同時に送信する ことで起こる誤送されたメッセージを受信する。衝突が起こりそうであり且つ送 信機がこれら衝突を検出する手段を持たないので、この無線同時通信プロトコル は受信機に各メッセージの受信を受理通知（ＡＣＫ）させることが通例必要であ る。受信機がメッセージを受信しない又は誤送されたメッセージを受信する場合 、受信機は受理通知を送信しないか又は不受理通知（ＮＡＫ）信号を送信する。 この送信機が受理通知を受信しない場合、送信機は前のメッセージを再送信する 。無線ネットワークにおける各メッセージに対する前記受信機からの受理通知の 必要性は、混合する逆効果を有する。というのも、各受理通知の送信が衝突も引 き起こすからである。トラフィックの密度が増加するので、衝突する見込みは、 増加する受理通知のトラフィック及び各衝突で繰り返される送信が原因で急激に 増加する。 主装置がメッセージ対し他の装置の各々をポーリングするポーリングネットワ ークプロトコルが無線ネットワークに応用される。しかしながら、このようなプ ロトコルは、不規則なトラフィックパターンを持つネットワークに対しては本来 非効率である。このポーリング過程中、ネットワーク上の各装置は問い合わされ 、非能動装置のポーリングは時間の無駄である。大半のポーリングプロトコルは 、時間をセーブするために、非能動のある期間後に装置のポーリングの一時停止 を考慮するが、このようなプロトコルが再び能動となる場合、このプロトコルは 、主装置を通知するポーリングされない装置に対する手段も含まなければならな い。しばしば、この再能動通知は、例えば全装置に共通する割り込みラインのよ うな主装置への補助接続を供給することで達成される。有線ネットワークにおい て付加的な補助接続と同じものは、無線ネットワークでの付加的な補助周波数で ある。代わりに、時間の期間は通知信号のための各メッセージ期間に蓄えられる 。この共通線上又は通知期間中の再能動通知の発生は、ネットワーク上の全ての 装置を再ポーリングするための主装置にどの装置が現在能動であるかを判断させ る。 従って、有線ネットワークプロトコルの無線ネットワークプロトコルへの変更 は、付加的な時間又は周波数若しくはその両方を通例必要とすることがわかる。 時間又は周波数の付加的な要求は、無線ネットワークの管理に対する制御情報の 転送に対する要求である。 発明の開示 本発明の目的は、ネットワーク内の上記制御情報を通信するのに必要とされる 時間を最小にすることである。説明される本発明は、特に無線ネットワークに応 用可能であるが、具体化される原理は、有線ネットワーク上の制御情報を転送す るのに必要とされる時間を最小にすることにも同じく応用可能である。 本質的に、本発明は無線ネットワークプロトコル内の短いエネルギーバースト で制御情報を送信するための方法を開示する。 本発明は、ネットワーク上の制御情報が最小だが重要な情報を備える短いメッ セージを一般的に有することを注意することで十分理解される。すなわち、制御 信号は通例、有線ネットワーク上の制御信号が２つの状態のうち１つを持つ単一 のワイヤ上で実施されることである。例えば、発送要求(Request to Send)線は 、送る情報を持つ主装置を通知する装置を有線ネットワーク上に供給する。発送 クリア(Clear to Send)線は送信を始める装置を通知するために供給され、又は 同様の発送要求線は主装置によって後続する時間間隔でこの発送クリアメッセー ジを送るのに用いられる。同様に、通知(Acknowledge)線も供給される。各々の 場合、情報内容は前記装置が何か送るものを持っているかどうか、メッセージが 受信されたかどうか等のような情報の単一ビットを有する。この単一ビット制御 情報の内容に反して、無線ネットワークで通信されるデータ内容は、かなり重要 な情報を含むことが期待される。データ及び制御の両方に対して同じプロトコル を用いることは、一方又は他のプロトコル若しくは両方のプロトコルでは非効率 である。 本発明は、効果的なデータの転送のために用いられるプロトコルを必然的に制 限又は影響しないで、無線ネットワーク内で単一ビットの制御情報メッセージを 通信する効率的且つ効果的な手段を供給する。 この効率的且つ効果的な通信手段は、全ての装置を主装置に同期し、時間の小 さな単位をこの同期期間に対して各装置に分配することによってもたらされる。 各装置の分配された時間中にネットワーク周波数でエネルギーでの有無は、前記 装置に対する制御情報の１つのビットの状態を示す。前記制御ビットの機能に依 存して、分配された時間スロットにおけるエネルギーの存在が、主装置又は他の 装置の各々によって表明される。この基礎的なデザインの拡張は要求されるのと 同じように、複数の制御ビットが時間の複数の分配によって適応される。 図面の簡単な説明 第１図は、無線装置のネットワークを示す。 第２図は、本発明による制御ビットを受信及び送信するタイミング図を示す。 第３図は、本発明による制御ビットを受信及び送信する回路図を示す。 第４図は、本発明による同じ周波数又はワイヤでの制御ビット及びメッセージ を受信及び送信するタイミング図を示す。 第５図は、本発明による同じ周波数又はワイヤでの制御ビット及び複数のメッ セージを通信するタイミング図を示す。 発明を実施するための最良の形態 第１図は無線ネットワークを示し、この無線ネットワークは移動体端末１０１ から１０５及びベース端末１１０からなる。他の実施例では送信及び受信の両方 に対して同じ周波数の使用をさらに開示するが、理解しやすいように、このベー ス端末に情報を送る１つの周波数Ｆ１及びこのベース端末から情報を受信するた めの１つの周波数Ｆ２が示されている。この移動体端末装置は、分離しているか 又は電話機のような宛先装置に直に含まれる。このネットワーク上の各移動体端 末にはアドレスが割り当てられている。簡略化のために、アドレス１を移動体端 末１０１に割り当て、アドレス２を端末１０２に割り当て、等とする。これらア ドレスの割り当ては、各装置上のスイッチを設定するか又はこの装置にその内部 アドレスを変更するように命令するメッセージを通信するかで確立される。その 上、メッセージを変化する又は割り当てるこれらアドレスの使用を介して、付加 的な装置をこのネットワークに追加すること又は存在する装置を削除することが 可能である。この様なアドレスの初期値化に対する技術は一般的に知られ、ここ では説明しない。 各移動体端末は同じ周波数でベース端末に送信するので、プロトコルはこのネ ットワーク上の通信を管理するために確立さければならない。 第２図は、本発明による無線ネットワークにおいてベース端末に送信するため のプロトコルを示す。第１の時間の期間２５０で、ベース端末１１０は同期パタ ーンを送信し、この同期パターンは、各端末で共通時間基準２００を確立するの に使用される。第２の時間の期間２６０は副時間間隔２０１から２０５にさらに 分割される。これら時間間隔は、これらのアドレス１から５に対応する各移動体 端末１０１から１０５に割り当てられる。これら時間間隔は、効率化のために非 常に短い時間からなり、主端末で確定される時間２００と固定関係をそれぞれ持 つ。移動体端末がベース端末に送信するメッセージを持つ場合、その割り当てら れた時間スロット中、ネットワーク周波数でエネルギーのバーストを送信する。 すなわち、移動体端末１０３が送信する情報を持っている場合、時間間隔２０３ 中にアドレス３を持つ移動体端末が送る情報を持つことをベース端末に通知する エネルギーのバーストを送信する。時間期間２７０の間、データ転送はこのエネ ルギーバースト信号プロトコルどは無関係に、上記データ転送に対し確立された プロトコルを使用して達成される。 この特定の実施例は、移動体端末の相対順位を備えるネットワークに特に好適 である。このネットワークにおいてアドレス１からのメッセージはアドレス２か らのメッセージより優先され、アドレス２のメッセージはアドレス３のメッセー ジより優先される等である。このようなネットワークにおいて、プロトコルはエ ネルギーバーストが先行するその割り当てられた時間スロットを検出する場合、 移動体端末がエネルギーバーストを送信しないことを必要とする。すなわち、ア ドレス２がエネルギーバーストを送る場合、アドレス３から５はエネルギーバー ストを送らせない。そうすることで、衝突の可能性を無くし、このエネルギーバ ーストを送る端末は、直後に続く時間期間２７０におけるデータを自由に送る。 この受信ベース端末は、データが検出されたエネルギーバーストの時間間隔に対 応するアドレスから生じることがわかる。 この同じプロトコルは、これら移動体端末に情報を送信するベース端末によっ て用いられる。ベース端末１１０は、時間期間２５０の間、このベース端末から 情報を受信するために割り当てられた周波数で、これら移動体端末に同期パター ンを送信する。時間期間２６０の間、ベース端末はメッセージを受信する端末に 割り当てられた時間間隔の間、エネルギーバーストを送信する。このエネルギー バーストが起こる時間間隔に対応する移動体端末に、時間期間２７０の間にベー ス端末によって送信される後続するデータを受信することを警戒させる。このプ ロトコルは特に一つ以上の移動体端末に向けられるメッセージに適していること にも注意されたい。これら向けられる端末の各々に対するエネルギーバーストは 、期間２６０中に送信されるので、各端末に期間２７０中に送信される後続する データを受信することを警戒させる。 このプロトコルは、メッセージデータ内に発信元アドレス及び／又は宛先アド レスを含むプロトコルに対する観念において類似である。エネルギーバーストは 、名前が示すように、割り当てられた無線周波数で送信されるエネルギーの短い バーストである。データ信号に反して、このエネルギーバーストは基準を容易に 満足する。現在のデジタル装置は、特に周期的に割り当てられた同期パターンを 参照することで、正確な時間の測定に十分適している。よって、内容よりも関連 する標準としての指定の時間が費用の効果的な解決方法に向いている。指定の内 容に関連する標準よりも、データ信号用で行われるべきなので、この標準規格は 単にこの信号が発生する場合であり、その内容ではない。 第３図は、本発明によって指定された時間でエネルギーバーストの使用を介し て制御情報の受信又は送信装置を示す。第３Ａ図において、エネルギーパルス検 出器３０２はデータ復調器３０１から離れて示され、エネルギーバースト検出が データの受信に通例用いられる信号処理を必要としないという事実を例証する。 受信機３００は例えばベース端末１１０から信号を受信する。タイミング発生器 ３０３は同期信号２５０を検出し、第２図の時間基準２００を確立する手段を供 給する。タイミング発生器３０３はＲＥＦ３５０で時間２００でのパルスを製造 する。このＲＥＦ信号はＲＳラッチ３１３をリセットし、遅延素子３１０及び３ １１にも入力される。遅延素子３１０はＲＥＦ３５０上のパルスの受信から既定 の時間の後にパルス３８０を製造する。この既定の時間は、第２図に示される時 間間隔２０１から２０５の一つと同調して対応するために、各装置に割り当てら れたアドレスによって決められる。このパルス３８０はａｎｄゲート３１２に入 力される。さらにａｎｄゲート３１２の入力部は、検出器３０２の出力部である 。エネルギーパルスがこの装置に割り当てられた期間中に検出される場合、パル ス３８０で信号を送るように、ａｎｄゲート３１２の出力がＲＳラッチ３１３を 設定する。アドレスされた各装置に対する指定の時間間隔の確立によって、ＲＳ ラッチ３１３の出力は、この装置に向けられるベース端末からの制御信号の検出 と一致する。 この実施例において、この制御信号の検出は装置にベース端末１００から後続 するメッセージがこの装置に向けられることを知らせる。遅延素子３１１はＲＥ Ｆ３５０のパルスの受信から既定の時間の後に信号３８１を製造する。この信号 ３８１はメッセージ時間期間２７０の持続期間に表明される。ＲＳラッチを上記 のように、割り当てられた時間期間中にエネルギーバーストの受信によって設定 された場合及びその場合にのみ、ａｎｄゲート３１４はメッセージ時間期間２７ ０中にゲート３１５を使用可能にする。 第３Ｂ図は、本発明による遠隔送信機からエネルギーバーストを製造するため の制御装置を示す。第３Ａ図に記載されるような同じ機能を持つアイテムは同じ 参照番号を有する。上記に示されたように、基準信号３５０は同期信号２５０の ベース端末の送信によって確立される時間基準２００でのパルスを含む。ＲＳラ ッチ３１３は基準信号３５０でのパルスの発生によってリセットされる。遅延素 子３１０は２０１から２０５の一つの装置の割り当てられた時間間隔中にパルス を製造する。第３Ｂ図は、付加ラッチ３３０を含む。このラッチ３３０は、この 装置に配分される時間より前に、エネルギーバーストの発生を合図するのに使用 される。このラッチ３３０は基準信号３５０で設定される。エネルギーパルスが 検出器３０２で検出される場合、ラッチ３３０はリセットされる。よって、ラッ チが基準パルスで設定されてからエネルギーバーストが検出されない場合及びそ の場合にのみパルス３８０の時間で、ラッチ３３０の出力が表明される。時間間 隔パルス３８０、ラッチ３３０の出力部、制御信号３８２はａｎｄゲート３１２ に入力される。ラッチ３３０は他の送信機が時間３８０前にエネルギーバースト を送らないことを送ることで設定され、制御信号３８２が表明される場合のみ時 間期間３８０中にラッチ３１３を設定する。ａｎｄゲート３１２の出力は信号３ ８５として送信機３３７にも供給される。表明された信号３８５の受信時に、送 信機３３７は使用可能となり、これによって、エネルギーバーストを送る。検出 器３０２は、続いてこのバーストを検出し、このバーストはラッチ３３０をリセ ットさせ、ａｎｄゲートに信号３８５を表明せず、これによってエネルギーバー ストの送信を終了する。代わって、受信機３００が送信中に使用不可能となる場 合、信号３８５はタイミング期間パルス３８０の端部で表明されない。 本実施例において、制御信号３８２はこの装置が送信するメッセージを持つ場 合は常に表明され、このメッセージの送信は上述されたエネルギーバーストの送 信後になる。メッセージは送信バッファ３３５で行列を作る。メッセージの受信 時、バッファ３３５は制御信号３８２を表明する。この制御信号３８２は、上述 されるように、この装置に割り当てられる時間期間中にエネルギーバーストを製 造する要因となる。このエネルギーバーストの送信の可能にすることがラッチ３ １３を設定し、このラッチの出力はａｎｄゲート３１４に入力される。遅延素子 ３１１はメッセージ期間２７０中、信号３８１を表明する。ラッチ３１３がこの 期間中に設定される場合、ａｎｄゲート３１４はゲート３３６に使用可能な信号 を表明し、このゲートは送信バッファ３３５の内容を送信させる。行列化される 付加メッセージがない場合、送信バッファ３３５は制御信号３８２を表明せず、 これによって、エネルギーバーストの後続する送信を禁止する。 第３図における実施例は、メッセージの受信及び送信を続いて制御する制御信 号を受信及び送信するエネルギーバーストの使用を証明する。この同じ又は類似 の諭理は同様に他の制御信号に対応する適切な時間間隔でエネルギーバーストを 受信又は送信するのにも用いられる。さらに、第３Ａ図及び３Ｂ図の共通素子が 組み合わされ、図示される実施例は、当業者には明白であるようにソフトウェア プログラム又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実施及び実行可能 である。 エネルギーバースト送信及び受信は、信頼できるエラー無しデータ送信に通常 用いられるデータ等化技術無しに達成できることに注意されたい。自動利得制御 、信号前及び後状態、誤り訂正及び２つ以上の値のどれがデータ送信中に受信さ れたかを確実に決めるのに必要とされる他の技術は、特定の時間で発生するエネ ルギーのバーストを決めるのには必要ない。 よって示される実施例は、ベース端末によるこれら周波数の各々での同期パタ ーンの製造及び移動体端末での同期と同じく、ベース端末に対する個々の送信周 波数及び受信周波数をさらに必要とする。第４図はこの冗長過程を終了するプロ トコルを示す。示されるように、時間期間４５０でこのベース端末は送信及び受 信の両方で用いられる一つの周波数で同期パターンを送信する。この同期パター ンは時間基準４００を確立する。時間期間４６０は、移動体端末アドレス１から ５に対応する時間間隔４６１から４６５を含む。時間期間４６０中に、ベース端 末は受信移動体端末に対応する時間間隔中に１つ以上のエネルギーバーストを送 信する。割り当てられた時間間隔中のエネルギーバーストの受信は、後続するデ ータを受信する対応する移動体端末が時間期間４７０中にベース端末によって送 信されることを警告する。時間期間４８０は移動体端末アドレス１から５に対応 する時間期間４８１から４８５にも分割される。移動体端末が送信するデータを 持つ場合、時間基準４００に対するその割り当てられた時間間隔中にエネルギー バーストを送信する。前述されたように、前記ベース端末に送信するためのプロ トコルは、割り当てられた間隔より前の時間間隔内にエネルギーバーストを検出 する場合、移動体端末がエネルギーバーストを送信しないことを命令する。この エネルギーバーストを送信する移動体端末は次いで時間期間４９０中にそのデー タを送信する。 従来の実施例は、主に単一アドレス通信用のエネルギーバースト送信の使用を 証明する。すなわち、前述された時間フレーム内で１つの遠隔端末がベース端末 にデータを送信し、同じメッセージに対し複数のアドレスである場合を除き、こ のベース端末は１つの遠隔端末にデータを送信する。このようなプロトコルにお いて、メッセージ毎に１つのエネルギーバースト期間があり、大量のトラフィッ クを持つネットワークにおいて、この様なプロトコルは効率がよくない。 第５図は、連続的に大量のトラフィックパターンを持つネットワークに特に適 している従属発明の実施例を示す。この実施例において、エネルギーバースト期 間５６０及び５８０に続く期間５７０及び５９０は、メッセージ転送期間の変数 を含む。例えば、ベース端末が３つの遠隔端末に対するメッセージを持つ場合、 ３つのメッセージ転送期間はベース端末エネルギーバースト期間に続く。このベ ース端末は、遠隔端末の各々に割り当てられる時間期間でエネルギーバーストを 表明し、これら表明されたエネルギーバーストと同じ順序でメッセージを送信す る。例えば第５図は、時間期間５０２、５０３及び５０５でエネルギーバースト によって合図されるように、遠隔端末２、３及び５がベース端末から送られるメ ッセージを持つことが示される。遠隔端末２のメッセージが最初にメッセージ送 信期間５７１で送信され、次いで遠隔端末３のメッセージがメッセージ移送期間 ５７２で送信され、期間５７３での遠隔端末５のメッセージまで続く。各遠隔端 末は、その割り当てられた時間間隔がエネルギーバーストを含んでいるか、及び 他の遠隔端末に対して、どれ位のエネルギーバーストがそのバーストに先行して いたかも書き留める。与えられた実施例において、端末２は第１バーストを受信 することを書き留め、よってそのメッセージがベース端末からの第１メッセージ であるかがわかる。同様に、端末３は第２バーストを受信することを書き留め、 それによって、そのメッセージが第２メッセージとなる。端末５はそのメッセー ジが第３のメッセージであることを同じく決定する。本実施例における全ての端 末は、どれ位のエネルギーバーストが期間５６０で送信されたかを書き留めるこ とで、どれ位のメッセージが送信されたかを書き留める。従って、これら端末は 、時間期間５８０が始まる場合、時間基準５００に対応することがわかる。本実 施例において、遠隔端末は、他の遠隔端末もエネルギーバーストを表明した場合 、エネルギーバーストを表明することを禁じない。２つの遠隔端末がベース端末 に送るメッセージを持つ場合、２つのメッセージ転送期間は遠隔端末エネルギー バースト期間に続く。送るメッセージを持つ各遠隔端末は、期間５８０において その割り当てられた時間スロット中にエネルギーバーストを表明する。各遠隔端 末は、それらの前にどれ位他の遠隔端末がエネルギーバーストを送信したかも書 き留める。特定の遠隔端末がエネルギーバーストを送信する第１の端末である場 合、期間２９０の第１メッセージスロット２９１にそのメッセージを送る。他の 遠隔 端末は１つのエネルギーバーストがそのエネルギーバーストより先にあり、それ は第２メッセージスロット２９２にそのメッセージを送ることを書き留める。 第５図に示されるように、端末１及び３は、時間スロット５８１及び５８３に そのエネルギーバーストを表明する。端末１は、第１メッセージ時間スロット５ ８１にそのメッセージを送信する。端末３は１つのエネルギーバースト５８１が そのエネルギーバースト５８３より先であり、第２メッセージ時間スロット５９ ２にそのメッセージを送信する。２つの遠隔端末が送るメッセージを有すること だけがわかっているベース端末は、メッセージの次のセットに対する同期シーケ ンスを送信することによってこの過程をすぐに再開する。遠隔端末からのメッセ ージがない場合、エネルギーバースト時間期間５８０はどんなエネルギーバース トも含まず、同期シーケンス５５０はこのエネルギーバースト期間５８０の後す ぐに再開することに注意されたい。同様に、ベース端末が送るメッセージを持た ない場合、エネルギーバースト期間５８０はエネルギーバースト期間５６０の後 すぐに始められる。 これらの実施例において、メッセージ転送プロトコルの形式はエネルギーバー ストタイミングプロトコルとは無関係であることは明らかである。本発明は、こ こに示される転送プロトコルに限定されない。加えられる信頼性のために、例え ば明示アドレスが各メッセージ内に含まれている。このプロトコルにおけるエネ ルギーバーストの使用は、エネルギーバーストの発生によってメッセージ転送時 間を割り当てることによって、衝突回避の目的に役立つが、これらアドレスを決 めることにはもっぱら信頼されない。同じやり方で、このエネルギーバーストタ イミングプロトコルは、明示ベース端末無しでネットワークで用いられる。各端 末は全ての送信されたメッセージを聞くことができ、明示アドレス又はエネルギ ーバースト時間間隔によって決められたアドレスとしてその割り当てられたアド レスを含むこれらメッセージを選択する。このエネルギーバーストタイミングプ ロトコルは、１つの端末にタイミング信号を分布された同期ネットワークに送信 させることで確立される。このネットワークにおいて、同期信号は通信を開始す るどんな端末でも送信される。 開示されたエネルギーバーストタイミングプロトコルの使用は、上記にあるよ うな発送要求(RTS:request to send)信号としての使用に限定されないことは明 らかである。このエネルギーバーストタイミングプロトコルは、同様に他の事象 を送ることにも用いられる。例えば、介在期間は前述の発送要求エネルギーバー スト期間とメッセージ転送期間との間に挿入される。この介在期間において、対 象とする受信者は、対応する発送クリア信号を合図するためにエネルギーバース トを利用する。 ここで開示されたようなエネルギーバーストタイミングプロトコルの使用は、 ネットワーク又は特に無線ネットワークにも制限されないことは明らかである。 ２地点間通信システムにおいて、ここでの衝突の可能性は存在せず、エネルギー バーストは受理通知に対して排他的に使用される。有線ネットワークにおいて、 エネルギーバースト期間は１つ以上のバースト期間をメッセージ転送線に付加す ることで信号線を無くすのに使用される。 本発明によるエネルギーバーストタイミングプロトコルの最初の応用は例えば yes/no 信号のような単一のビット情報用であっても、同じく多重ビット情報が 適応可能である。このプロトコルは優先信号と呼ばれる。ここでこの送信機は例 えば各メッセージに対し例えば１から３の優先順位を割り当てる。遠隔端末毎に ２つの時間期間がエネルギーバースト期間に分配され、２つのビットはメッセー ジ無：００、優先順位１のメッセージ：０１、優先順位２のメッセージ：１０、 優先順位３のメッセージ：１１のように送信される。 前述したものは、単に本発明の原理を説明している。たとえここではっきりと 開示又は図示されなくても、本発明の原理を具体化しこの精神及び範囲内である 様々な装置を案出することが当業者にとって可能であることを理解されたい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ネットワークにおいて動作する通信装置間で制御信号のセットを通信するた めの方法であり、前記ネットワークにおいて前記セット内の前記制御信号の各々 は、前記通信装置の各々と関連し、前記制御信号は第１及び第２状態をそれぞれ 有し、前記方法は、前記通信装置の各々と関連する時間の間隔を時間基準に関し て分配し、前記ネットワーク上の他の全ての通信装置に同期信号を当該通信装置 の第１通信装置を介して送信し、前記第１通信装置から前記同期信号を前記ネッ トワーク上の前記他の通信装置の各々で受信し、前記同期信号の前記送信及び受 信によって前記時間基準を決定し、前記各装置に関連する前記制御信号が前記第 １状態にある場合及びその場合にのみ、前記通信装置の何れかによって、前記装 置の各々と関連する時間期間中にエネルギーのバーストを送信する、ステップを 有する方法。 ２．前記エネルギーバーストが送信された時間間隔と関連する通信装置にメッセ ージを送信するステップを更に有する請求項１に記載の方法。 ３．ネットワークにおいて動作する通信装置に制御信号のセットを通信するため のベース端末であり、前記ネットワークおいて、前記セット内の前記制御信号の 各々は前記通信装置の各々と関連し、前記制御信号は第１及び第２状態を各々有 し、当該ベース端末は、前記ネットワーク上の前記通信装置の全てに同期信号を 送信し、当該同期信号は前記ネットワーク上の前記全通信装置に共通する時間基 準を確立する手段、前記通信装置の各々と関連する時間の間隔を前記時間基準に 対し記述する手段、及び前記各通信装置と関連する前記制御信号が前記第１状態 にあるかに依存して、前記通信装置の各々と関連する時間間隔中にエネルギーの バーストを送信する手段、を有するベース端末。 ４．前記通信装置の各々から第２のエネルギーのバーストを検出する手段を更に 有する請求項３に記載のベース端末。 ５．前記第２のエネルギーのバーストの検出に依存して各通信装置からメッセー ジを受信する手段を更に有する請求項４に記載のベース端末。 ６．ネットワークにおいて動作するベース端末から制御信号を受信するための遠 隔端末であり、前記ネットワークおいて、前記制御信号は第１及び第２状態を有 する前記制御信号及び前記遠隔端末と関連し、当該遠隔端末は、前記ベース端末 から同期信号を受信する手段、前記制御信号の受信に対し前記遠隔端末に分配さ れる時間の間隔を同期信号に対して記述する手段、前記分配された時間間隔中に エネルギーのバーストを検出する手段、及び前記エネルギーのバーストが検出さ れたかに依存して前記制御信号の状態を決定する手段、を有する遠隔端末。 ７．前記エネルギーのバーストの検出に依存して、前記ベース端末からメッセー ジを受信するための手段を更に有する請求項６に記載の遠隔端末。 ８．第２のエネルギーのバーストを送信するための手段を更に有する請求項７に 記載の遠隔端末。 ９．前記第２のエネルギーのバーストの送信に依存してメッセージを送信する手 段を更に有する請求項８に記載の遠隔端末。 １０．既知の時間基準に続く時間間隔のセットを記述し、当該セット内の前記時 間間隔の各々が前記通信端末の各々と関連している手段、第１通信装置から同期 信号を受信する手段、前記同期信号の前記受信によって、前記時間基準を決定す る手段、及び目標通信端末と関連する前記時間間隔中にエネルギーのバーストを 送信する手段、を有する１つ以上の通信端末で通信する通信装置。 １１．既知の時間基準に続く時間間隔の第１セットを記述し、当該第１セット内 の前記時間間隔の各々が前記通信端末の各々と関連する手段、前記既知の時間基 準に続く時間間隔の第２セットを記述し、当該第２セット内の前記時間間隔の各 々が前記通信端末の各々と関連する手段、第１メッセージが目標通信端末に送ら れるべきかに依存して当該目標通信端末と関連する前記第１セットの時間間隔中 に第１のエネルギーのバーストを送信する手段、前記目的通信端末に前記第１メ ッセージを送信する手段、出所通信端末と関連する前記第２セットの前記時間間 隔中に当該出所通信端末から第２のエネルギーのバーストを検出する手段、及び 前記第２のエネルギーのバーストが検出されたかに依存して前記出所通信端末か ら前記第２メッセージを受信する手段、を有する１つ以上の通信端末でメッセー ジを通信するための通信手段。