JP2002077039A - ネットワークの伝送電力最適化装置及びその方法 - Google Patents
ネットワークの伝送電力最適化装置及びその方法Info
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Abstract
行うノードが適正レベルの通信品質を維持しつつ伝送電
力の消耗を節減できるように伝送電力を最適化するため
のプロトコルを行う装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明のネットワークの伝送電力最適化
装置は、空気を介してデータパケットを送受信する通信
部と、該通信部を介して受信されたデータパケットの連
結情報に基づき伝送電力を調整するための制御信号を出
力する制御部とを備える。連結情報は受信信号強度及び
/またはリンク品質情報を含む。
Description
る伝送電力を最適化するためのプロトコルを行う装置及
びその方法に係り、特にネットワークにおいて多重点通
信(1:N)時の伝送電力を最適化するためのプロトコル
を行う装置及び方法に関する。
して用いる技術である。無線通信システムを構成する無
線通信装置は、移動性、携帯性及び簡便性をその特徴と
する。また、無線通信システムは、ユーザの位置を問わ
ず容易に情報を伝送することができるという特徴があっ
て、その応用範囲が次第に拡大しつつある。このうち、
無線LAN(Wireless Local Area Network)は無線通信
技術を通して既存の有線LANにおける弱点を補った。
無線LANは、有線LANの設置が難しい環境にまで無
線チャンネルを介してLANを拡張させ得るので、柔軟
性(Flexibility)と設置の容易性(Installability)をそ
の長所として有している。
は、集中型と分散型とに区分される。集中型は端末ノー
ドと中央ノードとの通信は勿論、ノードとノードとの通
信も必ず中央ノードの中継によってのみ可能である。一
方、分散型構造は無線の全方向性性質を用いて別の中央
ノードを設けず、ノードとノードとの通信が直接になさ
れる。特に、私設簡易網(ネットワーク : Personal Ad-
hoc Network)のように、移動端末のみで構成されたネッ
トワークの場合は分散型構造を通してその移動性を容易
に確保することができる。
用いられる移動可能な端末機は、バッテリから電力を供
給される。ところが、バッテリの寿命は限りがある。従
って、バッテリの寿命を延すために各ノードが伝送電力
情報を相互交換して最小の伝送電力でデータを伝送でき
るようにする方法がアメリカ特許5、450、616号
明細書と5、465、398号明細書(WO95/101
42)に開示されている。
には、無線LANにおける電力制御装置及び方法が開示
されている。まず、送信ノードは無線LANの環境下、
初期パケット伝送用電力情報を含むデータパケットをマ
スタに伝送する。マスタは、受信された電力情報データ
と信号品質データを介して電力提案値を計算する。マス
タは電力提案値計算結果をスレーブに伝送する。送信ノ
ードは受信された電力提案値計算結果に基づきパケット
伝送電力を調節する。
明細書(WO95/10142)にはパケット通信リンク
の電力レベル自動制御方法が開示されている。ターゲッ
トノード(target node)は受信された信号の受信信号強
度(RSSI : Received signal strength Indicator)
と貯蔵されている最小信号強度(minimum strength)とを
比較し、定量的な差(quantitative difference)をソー
スノード(source node)に知らせる。ソースノードは受
信された定量的な差の時間的な平均値が所定スレショル
ド値を満たすように送信電力を調整する。すなわち、ソ
ースノードの電力レベルはターゲットノードに受信され
た信号のRSSIと最小信号強度の比較結果により調節
される。
ド間の点対点(1:1)通信の場合は、二つの機器間の送
受信電力を適切に調節することができる。しかし、一般
に無線LANにおいて予想される多重点(1:N)通信の
場合は、前述した二つの特許で提案する方法でそれぞれ
の通信機器の送受信電力を最適化することができない。
なぜならば、単に伝送電力の増加と減少のみで通信に参
加する全機器の電力を最小に保ち難いからである。すな
わち、前述した二つの特許によれば、送受信電力は送受
信状態が最も不良な連結を基準にして最適化されるから
である。
一つとしてブルートゥース技術がある。ブルートゥース
技術は中央集中的な管理機能のない無線通信方法であっ
て、ブルートゥースが装着された機器の間でケーブルを
連結せず、近距離内で無線連結を介してデータを送受信
できるようにする。ブルートゥースは一対一、あるいは
一対多重の連結を提供するものの、中央制御構造がない
のでネットワークに適用し難い。同一なチャンネルを共
有する二つまたはそれ以上の機器(units)は、ピコネッ
ト(Piconet)を構成する。従って、ブルートゥースを装
着した機器が一つのネットワークを構成するためには、
ネットワークを運営するためにブルートゥースを装着し
た機器のうち一つがピコネットのマスタとして働き、マ
スタを除いた他の機器はピコネットのスレーブとして働
く。以上のように構成されたネットワークにおいてマス
タはスレーブへの伝送電力を通信可能な最小限に調整し
て電力損失を減らしながら通信品質を一定に保つ必要が
ある。
を解決するために案出されたもので、その目的は、ネッ
トワークにおいて多重点通信(1:N)を行うノードが適
正レベルの通信品質を保ちながら伝送電力の消耗を節減
できるように伝送電力を最適化するためのプロトコルを
行う装置及びその方法を提供するところにある。
ための本発明に係るネットワークにおいて伝送電力を最
適化するための装置は、空気を通してデータパケットを
送受信処理する通信部と、該通信部を介して受信された
データパケットの受信電力と該データパケットの受信状
態パラメータを測定する電力測定部と、該電力測定部で
測定されたデータパケットの受信電力と前記データパケ
ットの受信状態パラメータに基づき前記データパケット
を伝送したスレーブに伝送電力調整を求める制御部と、
を備える。
化するための装置は、前記通信部の伝送電力を調整する
ための電力調整部と、各スレーブに対する伝送電力デー
タを保存するためのメモリをさらに含む。
力調整を求めるデータパケットが受信されれば、前記伝
送電力調整を求めるデータパケットの内容に基づき前記
メモリに貯蔵された該当スレーブの伝送電力値を更新
し、前記スレーブにデータパケットを伝送する際前記更
新された伝送電力値により前記電力調整部に伝送電力調
整制御信号を出力する。
力の測定を要請するメッセージが受信された場合のみ前
記電力測定部が前記受信されたデータパケットの受信電
力及び受信リンク品質を測定するように制御することが
望ましい。
求メッセージを受信するために一定周期に伝送電力測定
要請メッセージを同報通信することが望ましい。
1実施例によるネットワークにおいて伝送電力を最適化
するための方法は、空気を通してデータパケットを送受
信処理する通信部と、該通信部を介して受信されたデー
タパケットの電力を測定する電力測定部及び前記通信部
を介して伝わったデータパケットの内容により該当スレ
ーブの間に通信が可能なようにする制御部とを備える伝
送電力最適化装置の伝送電力最適化方法において、前記
通信部を介してデータパケットを受信し前記電力測定部
で測定された前記受信されたデータパケットの受信電力
と前記データパケットの受信状態パラメータからスレー
ブの受信リンク品質を測定する段階と、前記受信リンク
品質により前記スレーブに伝送電力調整要求メッセージ
を送信する段階とを含む。
段階は、伝送電力の測定を要請するメッセージが受信さ
れた場合に限って前記電力測定部で前記受信されたデー
タパケットの受信電力及び受信リンク品質を測定するこ
とが望ましい。
2実施例によるネットワークの伝送電力を最適化する方
法は、空気を通してデータパケットを送受信処理する通
信部と、該通信部の伝送電力を調整するための電力調整
部及び前記通信部を介して伝わったデータパケットの内
容によりマスタを制御してスレーブと通信を可能にする
制御部とを備える伝送電力最適化装置の伝送電力最適化
方法において、前記通信部を介して伝送電力調整を求め
るメッセージを受信する段階と、前記伝送電力調整要求
メッセージにより前記メモリの該当スレーブに対する伝
送電力値を更新する段階と、前記メモリから得られた前
記更新された伝送電力値により前記電力調整部を介して
伝送電力を調整して前記スレーブにデータパケットを伝
送する段階と、を含む。
ージを受信するために一定周期に伝送電力測定要請メッ
セージを同報通信する段階をさらに含むことが望まし
い。
3実施例によるネットワークの伝送電力最適化方法は、
一つのスレーブから受信された連結情報と許容感度とを
比較することにより、マスタと前記スレーブとの基準伝
送電力を決める段階と、マスタと残りスレーブとの伝送
電力を最適化する段階と、を含む。前記連結情報はリン
ク品質情報である。
力を確かめる段階と、スレーブカウンター変数(N)を初
期化しスレーブ総数を記録する変数初期化段階と、N番
目スレーブからリンク品質情報を受信する第1リンク品
質情報受信段階と、第1リンク品質情報受信段階におい
て受信されたリンク品質情報と許容感度とを比較する第
1比較段階と、第1比較段階においてリンク品質情報が
前記許容感度と等しい場合、現在伝送電力を基準伝送電
力と記録し伝送電力最適化段階に進む第1伝送電力記録
段階と、第1比較段階においてリンク品質情報が許容感
度より小さい場合、現在伝送電力を増やしながら基準伝
送電力を求める増加アダプテーション段階と、第1比較
段階においてリンク品質情報が許容感度より大きい場合
現在伝送電力を減らしながら基準伝送電力を求める減少
アダプテーション段階と、を含む。
ー変数(Nを増やす変数増加段階と、N番目スレーブか
らリンク品質情報を受信する第2リンク品質情報受信段
階と、受信されたリンク品質情報と許容感度とを比較す
る第5比較段階と、第5比較段階においてN番目スレー
ブから受信されたリンク品質情報が許容感度より小さい
場合伝送電力を増やした後第2リンク品質情報受信段階
に進む第3伝送電力増加段階と、第5比較段階において
N番目スレーブから受信された前記リンク品質情報が前
記許容感度より大きいか等しい場合基準伝送電力記録段
階において記録された基準伝送電力を適応された伝送電
力と記録する第2伝送電力記録段階と、第2伝送電力記
録段階を行った後スレーブカウンター変数とスレーブの
総数とを比較して、スレーブ総数とスレーブカウンター
変数とが異なる変数増加段階に進み、スレーブ総数と前
記スレーブカウンター変数が等しい場合、伝送電力最適
化段階を終了する伝送電力最適化確認段階と、を含む。
伝送電力最適化方法は、ネットワークを構成するスレー
ブから受信された連結情報に基づき伝送電力決定用スレ
ーブを選ぶ段階と、前記スレーブ選択段階において決定
された一つのスレーブから受信された連結情報と許容感
度とを比較した結果に基づき伝送電力を決める段階と、
を含む。
する各スレーブから連結情報を受信する段階と、受信さ
れた連結情報の強度によりスレーブの順序を決める段階
と、スレーブ順序決定段階において決定されたスレーブ
の順序から連結情報の強度が最も弱いスレーブを伝送電
力決定用スレーブと決める段階と、を含む。
める段階と、伝送電力決定用スレーブの連結情報と許容
感度とを比較する段階と、比較段階において連結情報が
許容感度と等しければ現在伝送電力を適応された伝送電
力と記録する伝送電力記録段階と、比較段階において連
結情報が許容感度より小さい場合、現在伝送電力を増や
しながら適応された伝送電力を求める増加適応段階と、
比較段階において、連結情報が許容感度より大きい場合
現在伝送電力を減らして適応された伝送電力を求める減
少適応段階と、を含む。
ットワークの伝送電力最適化方法は、ネットワークを構
成するスレーブから受信された連結情報に基づきバック
アップマスタ情報を生成する段階と、ネットワークから
マスタが離脱されたことを感知するマスタ離脱感知段階
と、バックアップマスタ情報生成段階において生成され
たバックアップマスタ順序によりバックアップマスタを
決める段階と、バックアップマスタとスレーブとの基準
伝送電力を決める段階と、バックアップマスタと残りス
レーブとの伝送電力を最適化する段階とを含む。
力は最大伝送電力である。伝送電力最適化段階は、基準
伝送電力を減らしながら許容感度を満たすように適応さ
れた伝送電力を求める。
は最小伝送電力である。伝送電力最適化段階は基準伝送
電力を増やしながら許容感度を満たすように適応された
伝送電力を求める。
ゥースネットワークにおいてマスタとスレーブとの伝送
電力を最適化することができる。
明の望ましい実施態様を詳述する。図1を参照すれば、
本発明に係るネットワークの伝送電力最適化装置は、送
信部2と受信部4とを含む通信部10、電力測定部2
0、電力調整部30、制御部40及びメモリ50と、を
備える。
トを送信または受信処理する。電力測定部20は、受信
部4を介して受信されたデータパケットの電力を測定す
る。
調整する。メモリ50はスレーブに対する伝送電力値を
覚える。制御部40は、リンク品質測定部32と、リン
ク品質比較部34及び電力調整値決定部36とを備え
る。
で測定されたデータパケットの受信電力とデータパケッ
トの受信状態パラメータに基づき特定スレーブとのリン
ク品質を測定する。ここで、スレーブとのリンク品質を
測定するために使用するデータパケットの受信状態パラ
メータはデータエラー率、エラー訂正率、帯域幅損失及
び遅延程度などが用いられる。こうして測定されたリン
ク品質を、ここでは受信リンク品質と定義する。
と予め設定された基準リンク品質とを比較してその差を
求める。電力調整値決定部36はリンク品質比較部34
において計算した結果値によりスレーブへの伝送電力増
加または減少を決める。
いて決まった電力調整値によりスレーブに伝送電力調整
を求める内容のパケットを送信部2を介して同報通信す
る。また、制御部40は、受信部4を介して伝送電力の
測定を要請するメッセージが受信された場合に限って電
力測定部20で受信されたデータパケットの受信電力及
び受信リンク品質を測定できるようにする。
伝送電力調整を求めるデータパケットが受信されれば、
伝送電力調整要求に応じてメモリ50に貯蔵されている
該当スレーブに対する伝送電力値を更新する。制御部4
0は、データパケット伝送時更新された伝送電力値を反
映する伝送電力調整制御信号を電力調整部30に出力す
る。
れた伝送電力調整制御信号に応じて調整された伝送電力
にデータパケットを出力する。また、制御部40は伝送
電力調整要求メッセージを受信するために一定周期に伝
送電力測定要請メッセージを同報通信するようにするこ
とができる。
き、本発明に係るネットワークにおいて伝送電力を最適
化する方法を説明する。まず、本発明の第1実施態様に
よるネットワークの伝送電力最適化方法を図2に基づき
説明する。
れる(S1)。電力測定部20は、受信されたデータパケ
ットの受信電力を測定する(S2)。受信リンク品質測定
部32は、電力測定部20において測定した受信電力と
受信されたデータパケットの受信状態パラメータを介し
てスレーブとの受信リンク品質を測定する(S3)。
リンク品質の数値と予め設定された基準リンク品質の数
値との差(K)を計算する(S4)。リンク品質比較段階
(S4)において計算されたリンク品質比較結果値(K)を
基準にしてデータパケットを伝送したスレーブに伝送電
力の増加を求めるかを、それとも減少を求めるかを決め
る(S5)。
った結果に基づきスレーブに伝送電力調整要求メッセー
ジを伝送する(S6)。伝送電力増減判断段階(S5)は、
次のような細部段階らにより行われる。
が設定された電力調整単位大きさ未満であるかを確かめ
る(S5-1)。リンク品質比較結果値の絶対値(|K|)が
設定された電力調整単位大きさ未満の場合、リンク品質
比較結果値(K)が'0'より大きいかを判断する(S5-
2)。満たす場合、スレーブとの伝送電力を現在伝送電
力に保ち、伝送電力最適化過程を終了する。
下ならば、制御部40はスレーブに伝送電力増加要求メ
ッセージを伝送する(S6-2)。
比較結果値(K)の絶対値(|K|)が設定された電力調整単
位大きさ以上の場合(S5-1)、リンク品質比較結果値
(K)が'0'以上なのかを判断する(S5-1a)。満たす
場合、制御部40はスレーブに伝送電力減少要求メッセ
ージを伝送する(S6-1)。
質比較結果値(K)が'0'以下の場合なら、制御部40は
スレーブに伝送電力増加要求メッセージを伝送する(S
6-2)。
値(|K|)が設定された電力調整単位大きさ以上(S5-
1)であり、その結果値が'0'以上(S5-1a)ならば、
その絶対値(|K|)が設定された電力調整単位の範囲内に
入るまでスレーブに減少要求メッセージを伝送する。
の測定を要請するメッセージが受信された場合に限って
データパケットの受信電力(S2)及び受信リンク品質を
測定(S3)することもできる。
おいて前述した比較段階を行わず、単に測定結果のみを
スレーブに伝送すればスレーブにおいて比較段階を行っ
て自分の電力を調節することもできる。しかし、この場
合は一つのスレーブにおいて各マスタから伝送された測
定結果値を全て演算するので、それぞれのマスタにおい
て比較段階を行うことが負荷分散の効果がある。
第2実施態様によるネットワークのスレーブにおいて伝
送電力最適化方法を説明する。
ら伝送電力調整要求が受信(S11)されれば、既に最大
または最小に伝送電力が設定され伝送電力調整が不可能
であるかをチェックする(S12)。
伝送電力調整が不可能であると判断されれば、伝送電力
調整要求をしたマスタ(#1)に伝送電力調整不可能メッ
セージを伝送(S12-1)する。
おいて、伝送電力調整が可能ならばマスタ(#1)の要求
に応じてメモリ50に貯蔵されていた以前状態の伝送電
力値を更新する(S13)。
ば、スレーブがマスタ(#1)にデータパケットを伝送す
る場合、更新された伝送電力値にデータパケットを伝送
する(S14)。
を受信するため、一定周期に伝送電力測定要請メッセー
ジを同報通信する段階をさらに含むことができる。
に伝送電力の調節が不可能な場合なら、他のスレーブと
のリンク品質を損なわないように最高受信電力にリンク
されたスレーブを基準に伝送電力が調整されるようにす
る。そして、マスタ(#1)は、基準スレーブ外の他のス
レーブから伝送電力減少要求が発生した場合は伝送電力
調整不可能メッセージを伝送電力減少を求めたスレーブ
に伝送する。
き、本発明の第3実施態様によるネットワークのマスタ
とスレーブとの伝送電力最適化方法を説明する。
のマスタとスレーブとの伝送電力最適化方法は、基準伝
送電力決定段階(S440)と伝送電力最適化段階(S4
80)とを含む。
のスレーブから受信された連結情報と許容感度(Q)とを
比較することにより、マスタとスレーブとの基準伝送電
力を決める段階である。連結情報はマスタとスレーブと
のリンク品質情報、方向、距離などの情報になりうる
が、本発明ではリンク品質情報を例として説明する。
とネットワークを構成した残りスレーブの間の伝送電力
を最適化するための段階である。
適応(Adapt_Transmit_Power)”というHCI命令により
基準伝送電力を決める段階(S440)を行う。
て、ネットワーク管理者は、まずブルートゥース標準に
提示されているリード_トランスミット_電力(Read_Tran
smit_Power)というHCI命令語を用いてマスタの現在
伝送電力を確かめる(S410)。
期化し、現在ネットワークを構成しているスレーブ総数
(T)を記録する変数初期化段階を行う(S412)。本実
施例を説明するにおいて、スレーブカウンター変数(N)
の初期値は1であり、スレーブの総数(T)は5と仮定す
る。
ば、ネットワーク管理者は第1スレーブからリンク品質
情報(Link_Quality)を受信する第1リンク品質情報受信
段階を行う(S414)。
414)において受信されたリンク品質情報(Link_Quali
ty)と許容感度(Q)とを比較する第1比較段階を行う(S
416)。ここで、許容感度(Q)はピコネット構成時定
まる所定の値である。
ンク品質情報と許容感度の比較結果に基づき次の三つの
場合に分岐される。
て第1スレーブから受信されたリンク品質情報(Link_Qu
ality)が許容感度(Q)と等しい場合、現在伝送電力確認
段階(S410)で確認された現在伝送電力を基準伝送電
力と記録する第1伝送電力記録段階(S418)を行い、
伝送電力最適化段階(S480)に進む。
て、第1スレーブから受信されたリンク品質情報(Link_
Quality)が許容感度(Q)より小さい場合、マスタは第1
スレーブへの伝送電力を一定量ほど増やしながら基準伝
送電力(RP)を求める増加アダプテーション段階に進
む。
タは、まず現在伝送電力(PP)と最大伝送電力(MP)と
を比較する最大伝送電力比較段階(S419)を行う。
て、現在伝送電力(PP)と最大伝送電力(MP)とが一致
する場合は伝送電力アダプテーションが失敗したことを
表示し全ての処理を終了する(S427)。
おいて現在伝送電力(PP)と最大伝送電力(MP)とが一
致していない場合は、現在伝送電力(PP)を基準に一定
ステップほど伝送電力を増やす第1伝送電力増加段階を
行う(S420)。
れれば、マスタは第1スレーブからリンク品質情報(Lin
k_Quality)を再受信する第1リンク品質情報再受信段階
を行う(S422)。
質情報再受信段階(S422)において、第1スレーブか
ら再受信されたリンク品質情報(Link_Quality)と許容感
度(Q)とを比較する。
されたリンク品質情報(Link_Quality)が許容感度(Q)よ
り小さい場合、増えた伝送電力(IP)と最大伝送電力
(MP)を比較する伝送電力上限確認段階(S426)を行
う。
て、現在伝送電力(PP)が最大伝送電力(MP)と等しく
ない場合、第1伝送電力増加段階(S420)に進む。
において、現在伝送電力(PP)が最大伝送電力(MP)と
等しい場合、アダプテーション失敗表示段階(S427)
に進む。
て第1スレーブから受信されたリンク品質情報(Link_Qu
ality)が許容感度(Q)より大きい場合、マスタは現在伝
送電力(PP)を減らしながら基準伝送電力(RP)を求め
る減少アダプテーション段階(S430)を行う。
ン段階(S430)は、最小伝送電力判断段階(S431)
と、伝送電力減少段階(S432)と、第2リンク品質情
報再受信段階(S433)と、第3比較段階(S434)
と、第2伝送電力増加段階(S436)、及び第4比較段
階(S438)と、を含む。
伝送電力(PP)と最小伝送電力(MinP)とを比較し
て、現在伝送電力(PP)が最小伝送電力(MinP)と等
しい場合、第1伝送電力記録段階(S418)に進む。
て、現在伝送電力(PP)が最小伝送電力(MinP)と等
しくない場合、前記N番目スレーブへの伝送電力を減ら
す伝送電力減少段階(S432)が行われる。
N番目スレーブからリンク品質情報を再受信する第2リ
ンク品質情報再受信段階(S433)が行われる。第2リ
ンク品質情報再受信段階(S433)において、N番目ス
レーブから再受信されたリンク品質情報と許容感度を比
較する第3比較段階(S434)が行われる。
されたリンク品質情報が許容感度(Q)より小さい場合、
減った伝送電力(DP)を増やし伝送電力最適化段階(S
480)に進む第2伝送電力増加段階(S436)が行わ
れる。
されたリンク品質情報が許容感度(Q)より小さくない場
合は現在伝送電力(PP)と最小伝送電力値(MinP)と
を比較して、現在伝送電力(PP)が最小伝送電力(Mi
nP)と等しい場合は基準伝送電力記録段階(S418)
に進み、現在伝送電力(PP)が最小伝送電力(MinP)
と等しくない場合は伝送電力減少段階(S432)に進む
第4比較段階(S438)が行われる。
(S480)は、変数増加段階(S452)と、第2リンク
品質情報受信段階(S454)と、第5比較段階(S45
6)と、第3伝送電力増加段階(S458)と、第2伝送
電力記録段階(S460)、及び伝送電力最適化段階(S
462)とを含む。
りスレーブとの伝送電力を最適化するためにスレーブカ
ウンター変数(N)を増やす(S452)。
ク品質情報(Link_Quality)を受信する第2リンク品質情
報受信段階(S454)を行う。
おいて受信されたN番目スレーブのリンク品質情報(Lin
k_Quality)は許容感度(Q)と比較される(S456)。
レーブのリンク品質情報(Link_Quality)が許容感度(Q)
より小さい場合、マスタはN番目スレーブへの伝送電力
を一定ステップほど増やした後第2リンク品質情報受信
段階(S454)に進む第3伝送電力増加段階(S458)
を行う。
て、N番目スレーブのリンク品質情報(Link_Quality)が
許容感度(Q)より大きいか等しい場合、基準伝送電力
(RP)を適応された伝送電力(AP)と記録する(S46
0)。
適応された伝送電力(AP)が全てスレーブについて最適
化されたのかを検査するための伝送電力最適化確認段階
(S462)を行う。
て、スレーブカウンター変数(N)とスレーブの総数(T)
とを比較して、スレーブ総数(T)とスレーブカウンター
変数(N)とが異なる場合は変数増加段階(S452)に進
み、スレーブ総数(T)とスレーブカウンター変数(N)が
等しければ伝送電力最適化段階(S480)を終了する。
_Transmit_Power)”というHCI命令により行われる。
第4実施態様によるネットワークの伝送電力最適化方法
を説明する。
の伝送電力最適化方法は、スレーブ選択段階(S710)
と伝送電力決定段階(S730)とを含む。
ークを構成する多数のスレーブからそれぞれ受信された
連結情報に基づき伝送電力決定用スレーブを選ぶ段階で
ある。
階により行われる。まず、ネットワークを構成する各ス
レーブから連結情報を受信する段階(S712)を行う。
連結情報受信段階(S712)において受信された連結情
報の強度によりスレーブの順序が決定される(S71
4)。
決定されたスレーブの順序から連結情報の強度が最も弱
いスレーブを伝送電力決定用スレーブと決める(S71
6)。伝送電力決定段階(S730)は、スレーブ選択段
階(S710)において決定された一つのスレーブから受
信された連結情報と許容感度とを比較した結果に基づき
伝送電力を決定する。伝送電力決定段階(S730)は次
のような細部段階を含む。
2)。次いで、伝送電力決定用スレーブ決定段階(S71
6)において選ばれたスレーブの連結情報と許容感度と
を比較する(S734)。比較段階(S734)において、
スレーブの連結情報が許容感度と等しい場合(場合I)、
現在伝送電力を適応された伝送電力と記録する(S73
6)。
ブの連結情報が許容感度より小さい場合(場合II)、現在
伝送電力を増やしながら適応された伝送電力を求める増
加適応段階(S738)を行う。
ーブの連結情報が許容感度より大きい場合(場合III)、
現在伝送電力を減らして適応された伝送電力を求める減
少適応段階(S740)を行う。
た連結情報の強度が最も低いスレーブについて伝送電力
を最適化するため、第3実施態様のような基準伝送電力
設定段階が求められない長所がある。
第5実施態様によるマスタ離脱時ネットワークの伝送電
力最適化方法を説明する。
ついてバックアップマスタとしての順序を定めて、現在
構成されたネットワークからマスタが離脱しても残され
ているスレーブにより新たなネットワークを構成するこ
とができる。
適化方法は、バックアップマスタ情報生成段階(S81
0)、マスタ離脱感知段階(S820)、バックアップマ
スタ決定段階(S830)、基準伝送電力決定段階(S8
40)、及び伝送電力最適化段階(S860)とを含む。
0)は、ネットワークを構成するスレーブから受信され
た連結情報に基づきバックアップマスタ情報を生成す
る。バックアップマスタ情報を生成するマスタはネット
ワーク内の全てのスレーブが電波通達距離に存するかを
確かめるために各スレーブから連結情報を伝達される。
al strength Indication: RSSI)及び/またはリン
ク品質情報(Link Quality)になれる。受信信号強度は、
スレーブにおいて測定してマスタに知らせる値であっ
て、マスタからの距離と密接な関係がある。リンク品質
情報は、マスタとスレーブとの間にデータエラー率が分
かる基準であって、二つの機器間の距離及び遮蔽物存否
などと関連のある値である。スレーブは、ブルートゥー
ス標準で定義した“リード-RSSI(Read-RSSI)”
HCI命令でマスタから受信された信号の強度が分か
る。スレーブは“ゲットリンク品質(Get_Link_Qualit
y)”という標準HCI命令語を使用して1バイトの数字
で表示されたリンクの品質情報が得られる。受信信号強
度及びリンク品質情報は数値が高いほど状態が良好であ
る。
またはリンク品質を示す数値が高い順序通りバックアッ
プマスタの順序を定める。これは、マスタ離脱時、マス
タとの距離の一番近いスレーブが新たなマスタになって
こそ、残りスレーブとネットワークを再構成する確率が
高いからである。
定まったバックアップマスタの順序を各スレーブに伝達
する。マスタは一定周期毎にバックアップマスタの順番
を再び定めるが、これはスレーブの位置が移動される場
合があるからである。
によりネットワークを離脱すれば、前述した通り、定ま
ったバックアップマスタの順序に従って離脱されたマス
タを置き換える新たなマスタを中心にネットワークを再
構成する。
成された後、前記ネットワークからマスタが離脱された
ことを感知するマスタ離脱感知段階(S820)が行われ
る。まず、既に構成されたブルートゥースネットワーク
においてマスタが離脱したか否かはマスタとスレーブと
の間に連結が切れたことを検出することにより感知され
る。ブルートゥース標準バージョン1.0によれば、ブ
ルートゥース装着機器はリンクスーパビジョンタイマ(l
ink supervision timer)を設定して特定周期(0.62
5ms~40.9sec)毎に相互間の連結状態を検査す
ることができる。検査結果、相手側との連結が切れれ
ば、これをディスコネクション-コンプリートイベント
(Disconnection_Complete Event)でホストに報告する。
マスタとの連結状態を検査する周期を定められる。スレ
ーブはこれを用いて周期的にマスタとの連結状態を点検
する。
認されれば、バックアップマスタ決定段階(S830)が
行われる。スレーブは、第1バックアップマスタを新た
なマスタと仮定する。新たなマスタを基準に新たなネッ
トワークを構成するために残されているスレーブは新た
なマスタとの間に連結を設定する。
ーブとの連結を設定し、全て連結されたのかを確かめ
る。新たなマスタと連結されていないスレーブがあれ
ば、連結されていないスレーブの情報を連結されたスレ
ーブに同報通信で知らせる。
ならば、定まった順番に従ってスレーブのうち一つが新
たに構成されるネットワークのマスタになる。
タと残りスレーブとの間の基準伝送電力を決める(S8
40)。基準伝送電力決定段階(S840)において、基
準伝送電力は最大伝送電力または最小伝送電力でありう
る。基準伝送電力決定段階(S840)において基準伝送
電力が最大伝送電力の場合は、第3実施態様の減少アダ
プテーション段階と類似した方法で伝送電力を減らしな
がら許容感度を満たすように伝送電力を最適化すること
ができる。
は第3実施態様の増加アダプテーション段階と類似した
方法で、伝送電力を増やしながら許容感度を満たすよう
に伝送電力を最適化することができる。
ュール内の任意の貯蔵箇所に現在の送信電力を記録する
ことで、伝送電力最適化段階が完了するまで記録された
現在の送信電力が伝送電力の増加または減少の基準値と
して使われる。
ークにおいてマスタとスレーブの伝送電力を最適化する
ことができる。また、マスタが離脱されるとしてもバッ
クアップマスタのうち一つを新たなマスタと設定して新
たなネットワークを構成し新たなマスタとスレーブとの
間の伝送電力を最適化することができる。従って、ネッ
トワークにおいて伝送電力を調節することにより適正レ
ベルの通信品質を保ちながら伝送電力消耗を省ける。
について示しかつ説明した。しかし、本発明は前述した
実施態様に限らず、特許請求の範囲において請求する本
発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野におい
て通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可
能である。
装置を示したブロック図である。
スタにおいて伝送電力最適化方法を示した順序図であ
る。
レーブにおいて伝送電力最適化方法を示した順序図であ
る。
送電力最適化方法を示した順序図である。
遂行過程を示した順序図である。
細部遂行過程を示した順序図である。
過程を示した順序図である。
送電力最適化方法を示した順序図である。
送電力最適化方法を示した順序図である。
Claims (35)
- 【請求項1】 無線でデータパケットを送受信する通信
部と、 該通信部に受信されたデータパケットの受信電力を測定
する電力測定部と、 該電力測定部を介して測定されたデータパケットの受信
電力と前記データパケットの受信状態パラメータに基づ
き前記データパケットを伝送したスレーブに伝送電力調
整を求める制御部と、を備えることを特徴とするネット
ワークの伝送電力最適化装置。 - 【請求項2】 前記制御部は、前記通信部を介して伝送
電力の測定を要請するメッセージが受信された場合に限
って前記電力測定部で前記受信されたデータパケットの
受信電力及び受信リンク品質を測定することを特徴とす
る請求項1に記載のネットワークの伝送電力最適化装
置。 - 【請求項3】 前記受信状態パラメータは、データエラ
ー率、エラー訂正率、帯域幅損失及び遅延程度のうちい
ずれか一つ以上が用いられることを特徴とする請求項1
に記載のネットワークの伝送電力最適化装置。 - 【請求項4】 前記制御部は、前記受信状態パラメータ
を介して受信リンク品質を測定して予め設定された基準
リンク品質を比較し、その比較結果に基づき前記スレー
ブに伝送電力調整を求めることを特徴とする請求項1に
記載のネットワークの伝送電力最適化装置。 - 【請求項5】 前記制御部は、前記受信リンク品質値か
ら前記基準リンク品質値を差し引いたリンク品質比較結
果値の絶対値が設定された電力調整単位大きさ未満であ
り、前記リンク品質比較結果値が‘0’より大きけれ
ば、前記スレーブとの伝送電力調節処理を終了し、前記
リンク品質比較結果値が‘0’未満ならば、前記スレー
ブに伝送電力増加要求メッセージを出力することを特徴
とする請求項4に記載のネットワークの伝送電力最適化
装置。 - 【請求項6】 前記通信部の伝送電力を調整するための
電力調整部と、スレーブの伝送電力データを覚えるため
のメモリをさらに備え、 前記制御部は、前記通信部を介して伝送電力調整を求め
るデータパケットが受信されれば求められた内容に基づ
き前記メモリに貯蔵されたスレーブの伝送電力値のうち
伝送電力調整を求めたスレーブに対する伝送電力値を更
新し、前記伝送電力調整を求めたスレーブにデータパケ
ットを伝送する際、前記更新された伝送電力値により前
記電力調整部に伝送電力調整制御信号を出力することを
特徴とする請求項1に記載のネットワークの伝送電力最
適化装置。 - 【請求項7】 前記制御部は、前記伝送電力調整要求が
受信された場合、既に最大または最小に伝送電力状態が
設定され伝送電力調整が不可能であると判断されれば、
伝送電力調整要求をしたスレーブに調整不可能メッセー
ジを伝送することを特徴とする請求項6に記載のネット
ワークの伝送電力最適化装置。 - 【請求項8】 前記制御部は、伝送電力の大きさを予め
設定された大きさに段階別増加または減少するようにす
ることを特徴とする請求項6に記載のネットワークの伝
送電力最適化装置。 - 【請求項9】 前記制御部は、前記伝送電力調整要求メ
ッセージを受信するために一定周期に伝送電力測定要請
メッセージを同報通信することを特徴とする請求項6に
記載のネットワークの伝送電力最適化装置。 - 【請求項10】 無線でデータパケットを送受信する通
信部と、 該通信部を介して受信されたデータパケットの受信電力
を測定する電力測定部及び前記通信部を介して伝わった
データパケットの内容に基づき機器を制御して他の機器
と通信できるようにする制御部とを備えるネットワーク
の伝送電力最適化装置の伝送電力最適化方法において、 前記伝送電力最適化方法は、 前記通信部を介してデータパケットが受信されれば、前
記電力測定部で測定されたデータパケットの受信電力と
前記データパケットの受信状態パラメータを介してスレ
ーブとの受信リンク品質を測定する段階と、 前記受信リンク品質に基づき前記スレーブに伝送電力調
整要求メッセージを送信する段階と、を含むことを特徴
とするネットワークにおいて伝送電力最適化方法。 - 【請求項11】 前記受信リンク品質測定段階は、 伝送電力の測定を要請するメッセージが受信された場合
に限って前記電力測定部で前記受信されたデータパケッ
トの受信電力及び受信リンク品質を測定することを特徴
とする請求項10に記載のネットワークにおいて伝送電
力最適化方法。 - 【請求項12】 前記受信状態パラメータは、 データエラー率、エラー訂正率、帯域幅損失及び遅延程
度のうちいずれか一つ以上が用いられることを特徴とす
る請求項10に記載のネットワークにおいて伝送電力最
適化方法。 - 【請求項13】 前記伝送電力調整要求メッセージ送信
段階は、 前記受信状態パラメータを介して受信リンク品質を測定
して予め設定された基準リンク品質と比較する段階と、 測定された前記受信リンク品質と該基準リンク品質に対
する比較結果に基づき前記スレーブの伝送電力調整値を
算出する段階と、 前記電力調整値に基づき前記スレーブに伝送電力調整要
求メッセージを送信する段階と、を含むことを特徴とす
る請求項10に記載のネットワークにおいて伝送電力最
適化方法。 - 【請求項14】 前記リンク品質比較段階は、 前記リンク品質比較結果の絶対値が設定された電力調整
単位大きさ未満であり、前記リンク品質比較結果値が
‘0’より大きければ、前記データパケットを送信した
スレーブとマスタとの間の伝送電力最適化過程を終了
し、前記リンク品質比較結果値が‘0’未満ならば、前
記データパケットを送信したスレーブに伝送電力増加要
求メッセージを出力することを特徴とする請求項13に
記載のネットワークにおいて伝送電力最適化方法。 - 【請求項15】 前記伝送電力調整値算出段階は、前記
受信されたリンク品質と前記設定された基準リンク品質
との差に基づき、前記スレーブの送信電力調整値を算出
することを特徴とする請求項13に記載のネットワーク
において伝送電力最適化方法。 - 【請求項16】 無線でデータパケットを送受信する通
信部と、 前記通信部の伝送電力を調整するための電力調整部と、 データを覚えるためのメモリ及び前記通信部を介して伝
わったデータパケットの内容に基づき機器を制御して他
機器と通信できるようにする制御部とを備えるネットワ
ークの伝送電力最適化装置の伝送電力最適化方法におい
て、 前記伝送電力最適化方法は、 前記通信部を介して伝送電力調整を求めるメッセージが
受信されれば、その求められた内容に基づき前記メモリ
の伝送電力調整を求めたスレーブに対する伝送電力値を
更新する段階と、 前記伝送電力調整を求めたスレーブにデータパケットを
伝送する際、前記更新された伝送電力値により前記電力
調整部を介して伝送電力を調整する段階と、を含むこと
を特徴とするネットワークにおいて伝送電力最適化方
法。 - 【請求項17】 前記伝送電力調整要求が受信された場
合、伝送電力調整要求をしたスレーブについて既に最大
または最小に伝送電力状態が設定され伝送電力調整が不
可能であると判断されれば、前記伝送電力調整要求をし
たスレーブに伝送電力調整不可能メッセージを出力する
段階をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の
ネットワークにおいて伝送電力最適化方法。 - 【請求項18】 前記伝送電力調整段階は、 伝送電力の大きさを予め設定された単位大きさに段階別
に増加または減少するようにすることを特徴とする請求
項16に記載のネットワークにおいて伝送電力最適化方
法。 - 【請求項19】 前記伝送電力更新段階は、 前記伝送電力調整要求メッセージを受信するために伝送
電力測定要請メッセージを一定周期で同報通信する段階
をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のネッ
トワークにおいて伝送電力最適化方法。 - 【請求項20】 一つのスレーブから受信された連結情
報と許容感度とを比較することによりマスタと前記スレ
ーブ間の基準伝送電力を決める段階と、 前記マスタと残りスレーブとの間の伝送電力を最適化す
る段階と、を含むことを特徴とするネットワークの送信
電力最適化方法。 - 【請求項21】 前記基準伝送電力決定段階は、"伝送
電力適応(Adapt_Transmit_Power)"というHCI命令に
よりネットワーク管理者で行われる特徴とする請求項2
0に記載のネットワークの伝送電力最適化方法。 - 【請求項22】 前記連結情報は、リンク品質情報であ
ることを特徴とする請求項20に記載のネットワークの
伝送電力最適化方法。 - 【請求項23】 前記基準伝送電力決定段階は、 現在伝送電力を確かめる段階と、 スレーブカウンター変数(N)を初期化し、スレーブ総数
を記録する変数初期化段階と、 N番目スレーブからリンク品質情報を受信する第1リン
ク品質情報受信段階と、 前記第1リンク品質情報受信段階において受信された前
記リンク品質情報と前記許容感度とを比較する第1比較
段階と、 前記第1比較段階において、前記リンク品質情報が前記
許容感度と等しい場合前記現在伝送電力を基準伝送電力
と記録し、前記伝送電力最適化段階に進む第1伝送電力
記録段階と、 前記第1比較段階において前記リンク品質情報が前記許
容感度より小さい場合、前記現在伝送電力を増やしなが
ら基準伝送電力を求める増加アダプテーション段階と、 前記第1比較段階において前記リンク品質情報が前記許
容感度より大きい場合、前記現在伝送電力を減らしなが
ら基準伝送電力を求める減少アダプテーション段階と、
を含むことを特徴とする請求項22に記載のネットワー
クの伝送電力最適化方法。 - 【請求項24】 前記伝送電力増加及び減少は、"伝送
電力記録(Write_Transmit_Power)"というHCI命令に
より行われることを特徴とする請求項23に記載のネッ
トワークの伝送電力最適化方法。 - 【請求項25】 前記増加アダプテーション段階は、 前記現在伝送電力と最大伝送電力とを比較する最大伝送
電力比較段階と、 前記最大伝送電力比較段階において、前記現在伝送電力
が前記最大伝送電力と等しくない場合前記現在伝送電力
を増やす第1伝送電力増加段階と、 前記第1伝送電力増加段階において、前記現在伝送電力
を増やした後前記N番目スレーブからリンク品質情報を
再受信する第1リンク品質情報再受信段階と、 前記第1リンク品質情報再受信段階において、前記N番
目スレーブから再受信されたリンク品質情報と前記許容
感度とを比較して、前記再受信されたリンク品質情報が
前記許容感度より大きいか等しい場合、前記増えた伝送
電力を基準伝送電力に記録し、前記伝送電力最適化段階
に進む第2比較段階と、 前記第2比較段階において、前記再受信されたリンク品
質情報が前記許容感度より小さい場合、前記増えた伝送
電力と前記最大伝送電力とを比較して、前記増えた伝送
電力が前記最大伝送電力と等しくなければ前記第1伝送
電力増加段階に進む伝送電力上限確認段階と、 前記伝送電力上限確認段階において、前記増えた伝送電
力が前記最大伝送電力と等しい場合または前記最大伝送
電力比較段階において前記現在伝送電力が前記最大伝送
電力と等しい場合、伝送電力アダプテーション失敗を表
示し終了するアダプテーション失敗表示段階と、を含む
ことを特徴とする請求項23に記載のネットワークの伝
送電力最適化方法。 - 【請求項26】 前記減少アダプテーション段階は、 前記現在伝送電力と最小伝送電力とを比較し、前記現在
伝送電力が前記最小伝送電力と等しい場合、前記第1伝
送電力記録段階に進む最小伝送電力判断段階と、 前記最小伝送電力判断段階において前記現在伝送電力が
前記最小伝送電力と等しくない場合、前記N番目スレー
ブへの伝送電力を減らす伝送電力減少段階と、 前記伝送電力減少段階を行った後、前記N番目スレーブ
からリンク品質情報を再受信する第2リンク品質情報再
受信段階と、 前記第2リンク品質情報再受信段階において、前記N番
目スレーブから再受信されたリンク品質情報と前記許容
感度とを比較する第3比較段階と、 前記第3比較段階において、前記再受信されたリンク品
質情報が前記許容感度より小さい場合、前記減った伝送
電力を増やし前記伝送電力最適化段階に進む第2伝送電
力増加段階と、 前記第3比較段階において前記再受信されたリンク品質
情報が前記許容感度より小さくない前記現在伝送電力と
前記最小伝送電力値とを比較して、前記現在伝送電力が
前記最小伝送電力と等しい場合前記基準伝送電力記録段
階に進み、前記現在伝送電力が前記最小伝送電力と等し
くない場合前記伝送電力減少段階に進む第4比較段階と
を含むことを特徴とする請求項23に記載のネットワー
クの伝送電力最適化方法。 - 【請求項27】 前記伝送電力最適化段階は、 前記スレーブカウンター変数(N)を増やす変数増加段階
と、 N番目スレーブからリンク品質情報を受信する第2リン
ク品質情報受信段階と、 前記受信されたリンク品質情報と前記許容感度とを比較
する第5比較段階と、 該第5比較段階において前記N番目スレーブから受信さ
れた前記リンク品質情報が前記許容感度より小さい場
合、前記伝送電力を増やした後第2リンク品質情報受信
段階に進む第3伝送電力増加段階と、 前記第5比較段階においてN番目スレーブから受信され
た前記リンク品質情報が前記許容感度より大きいか等し
い場合、前記第1伝送電力記録段階において記録された
前記基準伝送電力を適応された伝送電力と記録する第2
伝送電力記録段階と、 前記第2伝送電力記録段階を行った後前記スレーブカウ
ンター変数と前記スレーブの総数とを比較して、前記ス
レーブ総数と前記スレーブカウンター変数が異なる場合
前記変数増加段階に進み、前記スレーブ総数と前記スレ
ーブカウンター変数が等しい場合伝送電力最適化段階を
終了する伝送電力最適化確認段階と、を含むことを特徴
とする請求項23に記載のネットワークの伝送電力最適
化方法。 - 【請求項28】 ネットワークを構成するスレーブから
受信された連結情報に基づき伝送電力決定用スレーブを
選択する段階と、 前記スレーブ選択段階において決定された一つのスレー
ブから受信された連結情報と許容感度を比較した結果に
基づき伝送電力を決める段階とを含むことを特徴とする
ネットワークの伝送電力最適化方法。 - 【請求項29】 前記スレーブ選択段階は、 ネットワークを構成する各スレーブから連結情報を受信
する段階と、 前記受信された連結情報の強度によりスレーブの順序を
決める段階と、 前記スレーブ順序決定段階において決定されたスレーブ
の順序から連結情報の強度が最も弱いスレーブを伝送電
力決定用スレーブと決める段階と、を含むことを特徴と
する請求項28に記載のネットワークの伝送電力最適化
方法。 - 【請求項30】 前記伝送電力決定段階は、 現在伝送電力を確かめる段階と、 前記伝送電力決定用スレーブの連結情報と前記許容感度
とを比較する段階と、 該比較段階において前記連結情報が前記許容感度と等し
い場合前記現在伝送電力を適応された伝送電力と記録す
る伝送電力記録段階と、 前記比較段階において前記連結情報が前記許容感度より
小さい場合、前記現在伝送電力を増やしながら適応され
た伝送電力を求める増加適応段階と、 前記比較段階において前記連結情報が前記許容感度より
大きい場合、前記現在伝送電力を減らして適応された伝
送電力を求める減少適応段階とを含むことを特徴とする
請求項28に記載のネットワークの伝送電力最適化方
法。 - 【請求項31】 ネットワークを構成するスレーブから
受信された連結情報に基づきバックアップマスタ情報を
生成する段階と、 前記ネットワークからマスタが離脱されたのかを感知す
るマスタ離脱感知段階と、 前記バックアップマスタ情報生成段階において生成され
たバックアップマスタの順序に従ってバックアップマス
タを決める段階と、 前記バックアップマスタと前記スレーブとの基準伝送電
力を決める段階と、 前記バックアップマスタと残りスレーブとの間の伝送電
力を最適化する段階と、を含むことを特徴とするマスタ
離脱時ネットワークの伝送電力最適化方法。 - 【請求項32】 前記基準伝送電力決定段階において前
記基準伝送電力は最大伝送電力であることを特徴とする
請求項31に記載のマスタ離脱時ネットワークの伝送電
力最適化方法。 - 【請求項33】 前記伝送電力最適化段階は、前記基準
伝送電力を減らしながら許容感度を満たすように適応さ
れた伝送電力を求めることを特徴とする請求項32に記
載のマスタ離脱時ネットワークの伝送電力最適化方法。 - 【請求項34】 前記伝送電力最適化段階において前記
基準伝送電力は、最小伝送電力であることを特徴とする
請求項31に記載のマスタ離脱時ネットワークの伝送電
力最適化方法。 - 【請求項35】 前記伝送電力最適化段階は、前記基準
伝送電力を増やしながら許容感度を満たすように適応さ
れた伝送電力を求めることを特徴とする請求項34に記
載のマスタ離脱時ネットワークの伝送電力最適化方法。
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