JP2002246998A - 無線通信機器及びその通信方法並びにそれを適用した無線通信システム - Google Patents

無線通信機器及びその通信方法並びにそれを適用した無線通信システム

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JP2002246998A
JP2002246998A JP2001361515A JP2001361515A JP2002246998A JP 2002246998 A JP2002246998 A JP 2002246998A JP 2001361515 A JP2001361515 A JP 2001361515A JP 2001361515 A JP2001361515 A JP 2001361515A JP 2002246998 A JP2002246998 A JP 2002246998A
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Shinseki Ko
振碩 洪
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多チャネルを用いてデータを同時に送受信し
データ転送に所要される時間を縮められる無線通信機器
及びこれを用いた無線通信システムを提供する。 【解決手段】 本発明の無線通信機器は、少なくとも一
つ以上の周波数チャネルを通してデータを送信する送信
部と、通信しようとする相対無線通信機器の通信可能な
チャネル数を求め、前記相対無線通信機器の通信可能な
チャネル数により前記送信部を通してデータを送信する
よう処理するコントローラと、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信機器及びそ
の通信方法に係り、さらに詳しくはブルーツースシステ
ムにおいて多チャネルを用いてデータを同時に送受信で
きる無線通信機器及びその通信方法並びにこれを適用し
た無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、近距離無線通信の技術として注目
されているブルーツース通信方式は、音声データ、ビデ
オデータのような情報を１０ないし１００ｍ内の距離で
無線で最大１Ｍｂｐｓ速度で転送できる通信技術であ
る。既存のブルーツースシステムは、２．４ＧＨｚのＩ
ＳＭ(Industrial Scientific Medical)帯域を使用す
る。
【０００３】図１は一般のブルーツース通信システムに
おいてピコネット構造を示した図である。同図を参照す
れば、ブルーツース通信システムは一つのマスタ機器Ｍ
１に複数個のスレーブ機器Ｓ１〜Ｓ７が接続されてい
る。このように一つのマスタ機器Ｍ１に少なくとも一つ
以上のスレーブ機器Ｓ１〜Ｓ７が接続された網をピコネ
ットと呼ぶ。一つのピコネットにはマスタ機器Ｍ１を中
心に最大７個のスレーブ機器がアクチブ状態に接続され
うる。
【０００４】図２Ａは一般のブルーツース通信システム
の周波数チャネルを示した図である。一対のマスタとス
レーブは２．４ＧＨｚ帯域で１ＭＨｚ単位に形成された
７９個のチャネルのうち一つを通して１スロット(６２
５μｓ〜３．１２５ｍｓ)の間通信を行う。チャネル当
たりデータ転送率は１Ｍｂｐｓ(bit/second)である。そ
して、通信時チャネル間の相互干渉とフェーディング効
果を克服するために周波数ホッピング(Frequency Hoppi
ng)技法を使用する。
【０００５】図２Ｂは図２Ａの周波数チャネル間の周波
数ホッピングを示す図である。チャネル上で情報はパケ
ットを通して交換され、それぞれのパケットは他のホッ
ピング周波数で送信される。パケットは１個、３個また
は５個のスロットよりなる。ところが、現在のブルーツ
ースシステムでは１個のチャネルのみを通して直列にマ
スタとスレーブが通信するので転送速度が制限された。
従って、転送すべきデータが多量の場合、一層高い転送
率でデータを転送できない問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的はデー
タを並列に送受信して多量のデータを送受信できる無線
通信機器及びその通信方法並びにこれを適用した無線通
信システムを提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明に係る無線通信機器は、無線でデータを送
受信する無線通信機器において、少なくとも一つ以上の
周波数チャネルを通してデータを送信する送信部と、通
信しようとする相対無線通信機器の通信可能なチャネル
数を求め、前記相対無線通信機器の通信可能なチャネル
数により前記送信部を通してデータを送信するよう処理
するコントローラと、を備える。前記コントローラは前
記相対無線通信機器が複数個の周波数チャネルを通して
データを受信する場合、複数個の周波数チャネルを通し
てデータを送信するよう処理することが望ましい。
【０００８】また、前記コントローラは、前記無線通信
機器がマスタ機器として動作している時、前記通信しよ
うとする相対無線通信機器にインクワイアリ(inquiry)
動作を行って前記相対無線通信機器の通信可能なチャネ
ル数を得る。さらに、前記周波数チャネルは、単チャネ
ルを有する他無線通信機器との通信を支援するために設
定された基本チャネルと、該基本チャネルについて連続
または不連続に位置する複数個の付加チャネルとからな
ることが望ましい。
【０００９】また、前述した他の目的を達成するため
に、無線でデータを送受信する無線通信機器において、
複数個の周波数チャネルを通してデータを送受信する送
信部と、送信しようとするデータを複数個のチャネル数
ほど分けて通信しようとする相対無線通信機器に送信す
るよう処理するコントローラと、を備えることを特徴と
する無線通信機器が提供される。また、前述したさらに
他の目的を達成するために、無線でデータを送受信する
無線通信機器の通信方法において、ａ)送信側無線通信
機器は通信しようとする相対無線通信機器の通信可能な
チャネル数を求める段階と、ｂ)前記通信しようとする
相対無線通信機器の通信可能なチャネル数によりデータ
を送信する段階と、を備えることを特徴とする無線通信
機器の通信方法が提供される。
【００１０】そして、前述したさらに他の目的を達成す
るために、無線でデータを送受信する無線通信機器の通
信方法において、送信しようとするデータを複数個のチ
ャネル数ほど分けて通信しようとする相対無線通信機器
に送信する段階をさらに備えることを特徴とする無線通
信機器の通信方法が提供される。また、前述したさらに
他の目的を達成するために、複数の無線通信機器がマス
タまたはスレーブで動作される無線通信システムにおい
て、無線通信機器がマスタで動作する際スレーブで動作
される送信対象スレーブの通信可能なチャネル数を求
め、前記送信対象スレーブの通信可能なチャネル数によ
りデータを送信するよう処理することを特徴とする無線
通信システムが提供される。
【００１１】また、前述したさらに他の目的を達成する
ために、複数の無線通信機器がマスタまたはスレーブで
動作される無線通信システムにおいて、無線通信機器が
マスタで動作時送信しようとするデータを複数個のチャ
ネル数ほど分けてスレーブで動作される送信対象スレー
ブに送信することを特徴とする無線通信システムが提供
される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施形態による無線通信機器及びこれを適
用した無線通信システム並びにその通信方法をさらに詳
しく説明する。図３は本発明の望ましい実施形態による
無線通信機器を示したブロック図である。同図を参照す
れば、無線通信機器２０、３０は、送受信部２１と、コ
ントローラ２３、３３を備える。ここで、同一要素につ
いて併記された参照符号のうち２０、２３及び４０は本
発明の望ましい第１実施形態により動作される無線通信
機器及びその要素について付したものであり、参照符号
３０、３３及び５０は本発明の望ましい第２実施形態に
より動作される無線通信機器及びその要素について付し
たものである。
【００１３】例えば、ブルーツースに適用された送受信
部２１は、外部から受信された信号、例えば２．４ＧＨ
ｚ帯域のＲＦ(Radio Frequency)信号を処理し、転送対
象パケットを外部に送出する。図４は図３の無線通信機
器の送受信部を示した図である。送受信部２１は複数個
のデータ変復調部ｄ１〜ｄｎを備え、複数個のチャネル
を開放でき、開放されたチャネルを通して並列にデータ
を送受信する。
【００１４】図５（ａ）は無線通信機器が４個の周波数
チャネルを開放した一例を示した図であり、図５（ｂ）
は無線通信機器が４個の周波数チャネルを開放した他の
例を示した図である。ここで、開放された周波数チャネ
ルは、一つの基本チャネルＣＨ１と三つの付加チャネル
ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４を有する。基本チャネルは単チ
ャネルを有する他の無線通信機器が使用するチャネルと
同一であり、この無線通信機器との通信を支援するため
に設定されたものである。
【００１５】この際、具現の便宜性やＢＥＲ(Bit Error
Ratio)などの条件により付加チャネルは図５（ａ）の
ように基本チャネルを基準にして連続的に開設された
り、図５（ｂ）のように不連続的に開設される。コント
ローラ２３、３３は、ＨＣＩ(Host Controller Interfa
ce)(図示せず)を通してホスト４０、５０と接続されデ
ータ及び制御信号をやり取りする。ここで、ホスト４
０、５０はノート型パソコン、携帯電話、プリンタなど
のような各種通信端末機が適用されうる。
【００１６】コントローラ２３、３３は送受信部２１、
３１の制御、リンク制御、パケット制御、論理チャネル
制御、データホワイトニング(Data Whitening)、アドレ
ス割当、保安の機能を行う。また、コントローラ２３、
３３は送受信部２１、３１及びホスト４０、５０と複数
個のチャネルを通して並列にデータをやり取りする。コ
ントローラ２３、３３は並列方式でデータを転送する際
前記基本チャネルに適用された周波数ホッピングパター
ンに応じて前記付加チャネルに周波数ホッピングパター
ンを適用する。
【００１７】本発明の第１実施形態によれば、コントロ
ーラ２３は無線通信機器がデータを送信しようとする場
合、受信側無線通信機器の周波数チャネル特性を求め、
受信側無線通信機器の周波数チャネル特性により送受信
部を通してデータを送信するよう処理する。次は、この
ような無線通信機器２０が相対無線通信機器と連結され
互いにデータを送受信する通信方法について図６を参照
して説明する。
【００１８】図面を参照すれば、データを送信しようと
する無線通信機器２０は受信側無線通信機器の周波数チ
ャネル特性を求める(段階Ｓ１０２)。すなわち、受信側
無線通信機器が現在のブルーツースシステムのように単
チャネルにデータを転送するのか、あるいは本発明の実
施形態のように多チャネルにデータを転送するのかを確
かめる。この際、送信側無線通信機器がピコネットにお
いてマスタ機器で動作する機器ならば受信側通信機器と
インクワイアリ動作を行ったり、あるいは受信側通信機
器のＬＭＰ(Link Message Protocol)の特性から受信側
通信機器の周波数チャネル特性を求める。
【００１９】そして、求められた受信側無線通信機器の
周波数チャネル特性に基づき受信側無線通信機器が複数
個の周波数チャネルを通してデータを受信できるのかを
判断する(段階Ｓ１０４)。もし、受信側無線通信機器が
複数個の周波数チャネルを通してデータを受信できれ
ば、送信側無線通信機器は送信しようとするデータをチ
ャネル数に分けて(段階Ｓ１０６)、複数個の周波数チャ
ネルを通してデータを送信する(段階Ｓ１０８)。しか
し、受信側無線通信機器が一つの周波数チャネルのみを
通してデータを受信できれば、送信側無線通信機器は一
つの周波数チャネルを通してデータを送信する(段階Ｓ
１１０)。
【００２０】一方、本発明の第２実施形態によれば、コ
ントローラ３３はデータを受信する受信側の無線通信機
器のデータ受信能力を考慮せず送信しようとするデータ
を複数個のチャネル数ほど分けて受信側無線通信機器に
送信するように処理する。この際、コントローラ３３
は、送信しようとするデータが実時間データなのか非実
時間データなのかにより相違に分類する。図７Ａは非実
時間データを分類した例を示した図であり、図７Ｂは実
時間データを分類して例を示した図である。
【００２１】コントローラ３３は、送信しようとするデ
ータが非実時間データの場合、図７Ａのように送受信部
３１により開放されたチャネル数ほど送信しようとする
データを分離する。しかし、コントローラ３３は、転送
しようとするデータが実時間データの場合、実時間デー
タを図７Ｂのように転送可能なチャネル数帯に等級別に
分類し、実時間データ活用に必要な基本的な情報を最高
等級のレベル１にして基本帯域に割当て、残り等級をそ
れぞれ付加帯域に割当てる。
【００２２】また、コントローラ３３は受信側無線通信
機器のチャネル別データが受信されたか否かを確かめて
受信側無線通信機器の周波数チャネル特性を得、受信側
無線通信機器の周波数チャネル特性によりデータを送信
するよう処理する。次いで、このような無線通信機器３
０が相対無線通信機器と連結され互いにデータを送受信
する通信方法について図８に基づき説明する。図面を参
照すれば、データを送信しようとする無線通信機器３０
は、送信しようとするデータを送信可能なチャネル数帯
に分けて(段階Ｓ２０１)、複数個の周波数チャネルを通
してデータを送信する(段階Ｓ２０２)。
【００２３】その後、受信側無線通信機器からチャネル
別応答信号を受信する(段階Ｓ２０４)。そして、受信さ
れたチャネル別応答に基づき受信側無線通信機器が複数
個の周波数チャネルを通してデータを受信できるのかを
判断する(段階Ｓ２０６)。もし、受信側無線通信機器が
複数個の周波数チャネルを通してデータを受信できれ
ば、複数個のチャネル別に分離されているデータを複数
個のチャネルを通して送信する(段階Ｓ２０８)。
【００２４】しかし、受信側無線通信機器が一つの周波
数チャネルのみを通してデータを受信できれば、送信側
無線通信機器は転送しようとするデータが非実時間デー
タなのか実時間データなのかを確かめる(段階Ｓ２１
０)。ここで、実時間データは、データが必ず連続的に
転送されるべきデータであって、ビデオデータ及びオー
ディオデータなどがある。もし、非実時間データの場
合、送信側無線通信機器は分離されているデータを全て
基本チャネルを通して送信する(段階Ｓ２１２)。
【００２５】一方、非実時間データの場合、送信側無線
通信機器は基本チャネルに割当てられているデータのみ
を基本チャネルを通して送信する(段階Ｓ２１４)。従っ
て、最高等級のデータが基本帯域を通して送信される。
本発明は前述した実施形態に限らず、本発明の思想を損
なわない範囲内で当業者による変形が可能なことは勿論
である。例えば、本実施形態ではブルーツースシステム
に例えて説明したが、単チャネルを通して通信する一般
の無線通信システムにも適用できる。従って、本発明で
権利を請求する範囲は詳細な説明内に定められることで
はなく、請求の範囲に限定される。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明の無線通信機器
及びその通信方法並びにこれを適用した無線通信システ
ムによれば、単チャネルを用いる既存の無線通信機器と
互換を維持しつつ複数個のチャネルを用いてデータを同
時に送受信するので多量のデータを送受信することがで
きる。また、データ転送に所要される時間が追加された
チャネル数により縮まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般のブルーツース通信システムにおいてピ
コネットの構造を示した図である。
【図２Ａ】 一般のブルーツース通信システムの周波数
チャネルを示した図である。
【図２Ｂ】 図２Ａの周波数チャネル間の周波数ホッピ
ングを示した図である。
【図３】 本発明の望ましい実施形態による無線通信機
器を示したブロック図である。
【図４】 図３の無線通信機器の送受信部を示した図で
ある。
【図５】 図５（ａ）は無線通信機器が４個の周波数チ
ャネルを開放した一例を示した図であり、図５（ｂ）は
無線通信機器が４個の周波数チャネルを開放した他の例
を示した図である。
【図６】 本発明の望ましい第１実施形態により図３の
無線通信機器が通信する過程を示したフローチャートで
ある。
【図７Ａ】 非実時間データをチャネルに割当てた例を
示した図である。
【図７Ｂ】 実時間データをチャネルに割当てた例を示
した図である。
【図８】 本発明の望ましい第２実施形態により図３の
無線通信機器が通信する過程を示したフローチャートで
ある。
【符号の説明】
２０，３０…無線通信機器 ２１…送受信部 ２３，３３…コントローラ ４０，５０…ホスト ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４…データ変復調部 Ｓ１〜Ｓ７…スレーブ機器

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線でデータを送受信する無線通信機器
    において、 少なくとも一つ以上の周波数チャネルを通してデータを
    送信する送信部と、 通信しようとする相対無線通信機器の通信可能なチャネ
    ル数を求め、前記相対無線通信機器の通信可能なチャネ
    ル数により前記送信部を通してデータを送信するよう処
    理するコントローラと、を備えることを特徴とする無線
    通信機器。
  2. 【請求項２】 前記コントローラは、前記相対無線通信
    機器が複数個の周波数チャネルを通してデータを受信す
    る場合,複数個の周波数チャネルを通してデータを送信
    するよう処理することを特徴とする請求項１に記載の無
    線通信機器。
  3. 【請求項３】 前記コントローラは、前記無線通信機器
    がマスタ機器として動作している際,前記通信しようと
    する相対無線通信機器にインクワイアリ動作を行って前
    記相対無線通信機器の通信可能なチャネル数を得ること
    を特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
  4. 【請求項４】 前記周波数チャネルは、単チャネルを有
    する他無線通信機器との通信を支援するために設定され
    た基本チャネルと、該基本チャネルについて連続または
    不連続に位置する複数個の付加チャネルとからなること
    を特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
  5. 【請求項５】 前記コントローラは、並列方式にデータ
    を転送する際前記基本チャネルに適用された周波数ホッ
    ピングパターンに対応して前記付加チャネルに周波数ホ
    ッピングパターンを適用することを特徴とする請求項４
    に記載の無線通信機器。
  6. 【請求項６】 無線でデータを送受信する無線通信機器
    において、 複数個の周波数チャネルを通してデータを送信する送信
    部と、 送信しようとするデータを複数個のチャネル数ほど分け
    て通信しようとする相対無線通信機器に送信するよう処
    理するコントローラと、を備えることを特徴とする無線
    通信機器。
  7. 【請求項７】 前記周波数チャネルは、単チャネルを有
    する他無線通信機器との通信を支援するために設定され
    た基本チャネルと、該基本チャネルについて連続または
    不連続に位置する複数個の付加チャネルとからなること
    を特徴とする請求項６に記載の無線通信機器。
  8. 【請求項８】 前記コントローラは、並列方式にデータ
    を転送する際前記基本チャネルに適用された周波数ホッ
    ピングパターンに対応して前記付加チャネルに周波数ホ
    ッピングパターンを適用することを特徴とする請求項７
    に記載の無線通信機器。
  9. 【請求項９】 前記コントローラは、転送しようとする
    データが実時間データの場合、前記実時間データを等級
    別に分類して使用するために必須の基本等級のデータを
    前記基本チャネルを通して転送し、残り等級のデータは
    前記付加チャネルを通して転送することを特徴とする請
    求項６に記載の無線通信機器。
  10. 【請求項１０】 前記コントローラは、前記通信しよう
    とする相対無線通信機器のチャネル別データを受信した
    か否かを確認して前記通信しようとする相対無線通信機
    器の通信可能なチャネル数を得て、前記通信しようとす
    る相対無線通信機器の通信可能なチャネル数により前記
    送信部を通してデータを送信するように処理することを
    特徴とする請求項６に記載の無線通信機器。
  11. 【請求項１１】 前記コントローラは、前記通信しよう
    とする相対無線通信機器が一つのチャネルのみを通して
    データを受信する場合、前記基本チャネルを通してデー
    タを送信することを特徴とする請求項１０に記載の無線
    通信機器。
  12. 【請求項１２】 無線でデータを送受信する無線通信機
    器の通信方法において、 ａ) 送信側無線通信機器が通信しようとする相対無線
    通信機器の通信可能なチャネル数を求める段階と、 ｂ) 前記通信しようとする相対無線通信機器の通信可
    能なチャネル数によりデータを送信する段階と、を備え
    ることを特徴とする無線通信機器の通信方法。
  13. 【請求項１３】 前記(ｂ)段階は、前記相対無線通信機
    器が複数個の周波数チャネルを通してデータを受信する
    場合、複数個の周波数チャネルを通してデータを送信す
    るよう処理することを特徴とする請求項１２に記載の無
    線通信機器の無線通信方法。
  14. 【請求項１４】 前記(ａ)段階は、前記無線通信機器が
    マスタ機器として動作している際、前記通信しようとす
    る相対無線通信機器にインクワイアリ動作を行って前記
    相対無線通信機器の通信可能なチャネル数を得ることを
    特徴とする請求項１２に記載の無線通信機器の無線通信
    方法。
  15. 【請求項１５】 前記周波数チャネルは、単チャネルを
    有する他無線通信機器との通信を支援するために設定さ
    れた基本チャネルと、該基本チャネルについて連続また
    は不連続に位置する複数個の付加チャネルとからなるこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の無線通信機器の無線
    通信方法。
  16. 【請求項１６】 並列方式にデータを転送する際前記基
    本チャネルに適用された周波数ホッピングパターンに対
    応して前記付加チャネルに周波数ホッピングパターンを
    適用することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信
    機器の無線通信方法。
  17. 【請求項１７】 無線でデータを送受信する無線通信機
    器の通信方法において、 送信しようとするデータを複数個のチャネル数ほど分け
    て通信しようとする相対無線通信機器に送信する段階を
    さらに備えることを特徴とする無線通信機器の通信方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記周波数チャネルは、単チャネルを
    有する他無線通信機器との通信を支援するために設定さ
    れた基本チャネルと、該基本チャネルについて連続また
    は不連続に位置する複数個の付加チャネルとからなるこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の無線通信機器の無線
    通信方法。
  19. 【請求項１９】 並列方式にデータを転送する際前記基
    本チャネルに適用された周波数ホッピングパターンに対
    応して前記付加チャネルに周波数ホッピングパターンを
    適用することを特徴とする請求項１７に記載の無線通信
    機器の無線通信方法。
  20. 【請求項２０】 転送しようとするデータが実時間デー
    タの場合、前記実時間データを等級別に分類して使用す
    るために必須の基本等級のデータを前記基本チャネルを
    通して転送し、残り等級のデータは前記付加チャネルを
    通して転送することを特徴とする請求項１７に記載の無
    線通信機器の通信方法。
  21. 【請求項２１】 前記通信しようとする相対無線通信機
    器のチャネル別データが受信されたか否かを確認して前
    記通信しようとする相対無線通信機器の通信可能なチャ
    ネル数を得る段階と、前記相対無線通信機器の通信可能
    なチャネル数により前記送受信部を通してデータを送信
    するよう処理する段階と、をさらに備えることを特徴と
    する請求項１７に記載の無線通信システムの通信方法。
  22. 【請求項２２】 前記通信しようとする相対無線通信機
    器が一つのチャネルのみを通してデータを受信する場
    合、基本チャネルを通してデータを送信することを特徴
    とする請求項２１に記載の無線通信システムの通信方
    法。
  23. 【請求項２３】 複数の無線通信機器がマスタまたはス
    レーブで動作される無線通信システムにおいて、 無線通信機器がマスタで動作する際スレーブで動作され
    る送信対象スレーブの通信可能なチャネル数を求め、前
    記送信対象スレーブの通信可能なチャネル数によりデー
    タを送信するよう処理することを特徴とする無線通信シ
    ステム。
  24. 【請求項２４】 複数の無線通信機器がマスタまたはス
    レーブで動作される無線通信システムにおいて、 無線通信機器がマスタで動作する際送信しようとするデ
    ータを複数個のチャネル数ほど分けてスレーブで動作さ
    れる送信対象スレーブに送信することを特徴とする無線
    通信システム。
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