JP2002252616A - 無線通信機器及びその通信方法及びこ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及びこれを適用した無線通信システムInfo
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Abstract
のマスターの周波数ホッピングシーケンスとクロックを
そのまま使用しながらスレーブ等と通信することによっ
て、ダイナミックマスターが自身の周波数ホッピングシ
ーケンスとクロックをスレーブらに伝送する必要がなく
なって時間が節約される無線通信機器及びその通信方法
及びこれを適用した無線通信システムを提供する。 【解決手段】 マスター機器は、スレーブ機器ら中のい
ずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行するこ
とを要求して、ネットワークに連結しているスレーブ機
器らに対するピコネット情報を送信処理する。スレーブ
機器はネットワークに連結しているスレーブ機器らに対
するピコネット情報をマスター機器から受信して、所定
時間臨時マスターになってネットワークに連結している
他のスレーブ機器等と通信する。
Description
その通信方法及びこれを適用した無線通信システムに関
したことで、より詳細には、マスターとスレーブのスイ
ッチングを通じてスレーブ間のピアツーピア(peer-to-p
eer)通信を可能にする無線通信機器及びその通信方法及
びこれを適用した無線通信システムに関したことであ
る。
テムでピコネットの構造を示した図面である。
ように1個のユニットがマスター(U10)になって、この
マスター(U10)を中心に複数個のユニット(U20〜U40)が
スレーブとしてピコネットを形成している。一つのピコ
ネットにはマスター(U10)を中心に最大7個のスレーブ
が参加できる。
スレーブ(U20〜U40)間にチャンネルが形成されて、デー
タはパケットの形態で伝送される。図2(a)は、ピコ
ネットから伝送されるパケットの形態を示す図で、図2
(b)は、図2(a)でヘッダだけを詳細に示した図で
ある。
アクティブメンバーアドレス(AM_ADDR)の割り当てをし
て、パケットのヘッダ部分にスレーブのアクティブメン
バーアドレスを記入して伝送する。
スレーブを指定してデータを伝送し、これに対してスレ
ーブは、応答でデータを伝送するマスター駆動TDD(Mast
er Driven Time Division Duplex)方式が利用される。
ーにだけデータを伝送できて、ピコネットに参加してい
る他のスレーブにはデータを伝送出来ない。
とマスタースレーブスイッチングをしてマスターにされ
れば、自身が通信しようとする他のスレーブと通信する
ことが可能になる。
スレーブスイッチングは、既存マスターの情報を新しい
マスターに伝達して新しいマスターのクロック情報に合
わせてTxとRxのタイミングを変えて、既存のピコネット
にあった他のスレーブらが新しいマスターのクロックに
合わせて通信するようにする。
タースレーブスイッチングについて図面を参照してより
詳細に説明する。
ーブ間にスイッチングを行った場合の信号フローであ
る。
ユニット(U10)が自身のホッピングシーケンスに合わせ
てスレーブである第2のユニット(U20)にマスタースレ
ーブスイッチングを要求する(段階S302)。仮に、第2の
ユニット(U20)が新しいマスターになることに同意すれ
ば応答信号をマスター(U10)に送る(段階S304)。
ット(U10)を旧マスター(old master)と定義し、新しく
マスターにされた第2のユニット(U20)を新マスター(ne
w master)と定義する。
身のクロックに同期を合わせるように新マスターと旧マ
スター間のマスターツースレーブ(master to slave)ス
ロットの開始値の差をタイムアライメントLMP(Link Man
ager Protocol)メッセージを通じて旧マスター(U10)に
送る(段階S306)。
ィブメンバーアドレス(AM_ADDR)値を持っているFHSパケ
ットを旧マスター(U10)に伝送する(S308)。すると、旧
マスター(U10)は、FHSパケット応答を新マスター(U20)
に送る(S310)。すると、新マスター(U20)は、旧マスタ
ー(U10)とのデータ伝送のタイミングすなわちTxとRxの
タイミングを変える。
他のスレーブら、すなわち、第3のユニット(U30)、第
4のユニット(U40)にも旧マスター(U10)に伝送したこと
と同じタイムアライメントLMPメッセージとFHSパケット
を伝達する。
ユニット(U30)にタイムアライメントLMPメッセージを伝
達し(S312)、FHSパケットを伝達する(S314)。そして、
新マスター(U20)は第3のユニット(U30)からFHS応答パ
ケットを受け取る(S316)。
ト(U40)にタイムアライメントLMPメッセージを伝達し(S
318)、FHSパケットを伝達する(S320)。そして、新マス
ター(U20)は第4のユニット(U40)からFHS応答パケット
を受け取る(S322)。
ング過程を通じて既存のピコネットにあった第3のユニ
ット(U30)及び第4のユニット(U40)と同じスレーブらは
新しいマスターのクロックに合わせてデータを送受信し
て、新マスター(U20)から自身のアクティブメンバーア
ドレスを得る。
は、自身のタイミングでスイッチし、各スレーブらが自
身のタイミングでスイッチされたのか確認するために第
3のユニット(U30)及び第4のユニット(U40)にポールパ
ケット(poll packet)を伝送する。
ースレーブ間スイッチング方法を遂行した後のピコネッ
ト構造を示す図面である。
新しくマスターにされてスレーブ(U10、U30、U40)と共
にピコネットを形成している。
ユニット(U20)が、図4のピコネットではマスターにな
るので、図1のピコネットでお互い通信が不可能だった
第2のユニット(U20)と他のスレーブ(U10、U30、U40)ら
の間の通信が図4のように可能になることが分かる。
システムのマスタースレーブスイッチング方法を行なえ
ば、ピコネットのスレーブらが新しいマスター(U20)か
ら新しくアクティブメンバーアドレス(AM_ADDR)の割り
当てを受けて、新しいマスター(U20)のクロック情報に
合わせてTxとRxのタイミングを変える必要があり、その
過程が複雑で相当な処理時間が要求される。
スイッチングを行ってスレーブ間のピアツーピア通信が
可能な通信方法が要求されてきた。
点を解決するために、本発明は既存のピコネットでのス
レーブ機器がそのピコネットのマスター機器の周波数ホ
ッピングシーケンスをそのまま使用しながらスレーブ間
通信を行うようにする無線通信機器及びその通信方法及
びこれを適用した無線通信システムを提供することを目
的とする。
に本発明は、少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結
してネットワークを形成していて、前記スレーブ機器等
の情報を有する無線通信機器において、外部から伝送さ
れたデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受
信部と、この送/受信部を通じて前記スレーブ機器ら中
のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行す
ることを要求して、前記ネットワークに連結しているス
レーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理するコ
ントローラとを具備することを特徴とする無線通信機器
を提供する。
スター機器の機能を遂行することを要求したスレーブ機
器とお互いデータの伝送タイミングを変える。
スター機器と連結してネットワークを形成している無線
通信機器において、外部から伝送されたデータを受信し
て、伝送対象信号を送出する送/受信部と、この送/受信
部を通じ前記マスター機器から所定期間の間マスター機
器の機能を遂行することを要求されて、前記ネットワー
クに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情
報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マス
ターにされて前記ネットワークに連結している他のスレ
ーブ機器達と通信するようにするコントローラとを具備
することを特徴とする無線通信機器が提供される。
スター機器とお互いデータの伝送タイミングを変える。
なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結してネットワー
クを形成していて、前記スレーブ機器等の情報を持って
いる無線通信機器の通信方法において、前記スレーブ機
器達中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を
遂行することを要求する段階と、前記ネットワークに連
結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前
記スレーブ機器に送信する段階とを含むことを特徴とす
る無線通信機器の通信方法が提供される。
スター機器と連結してネットワークを形成している無線
通信機器の通信方法において、(a)前記マスター機器か
ら所定期間の間臨時マスター機器の機能を遂行すること
を要求される段階;(b)前記ネットワークに連結している
スレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター
機器から受信する段階;(c)所定時間臨時マスターにされ
て前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達
と通信する段階を含む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。
ーの機能を遂行しながら前記ネットワークに連結してい
るスレーブ機器らに対するピコネット情報を更新して、
所定時間が経過した後前記マスター機器に更新されたピ
コネット情報を送信する段階をさらに含む。
なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結して、前記スレ
ーブ機器らに対する情報を持っているマスター機器が連
結した無線通信システムにおいて、前記マスター機器
は、前記スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マ
スター機器の機能を遂行することを要求して、前記ネッ
トワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネ
ット情報を送信処理し、前記スレーブ機器は、前記ネッ
トワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネ
ット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨
時マスターになって前記ネットワークに連結している他
のスレーブ機器達と通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。
は、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細
に説明することによってより明白になることである。本
発明の好ましい実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
たブロック図である。図面を参照すれば、無線通信機器
(20、30)は、送/受信部(21、31)とコントローラ(23、3
3)を具備する。ここで同一要素に対して併記された参照
符号中、20、21、23、40はスレーブとして動作する無線
通信機器及びその要素に対して付与した符号であって、
参照符号30、31、33、50はマスターとして動作する無線
通信機器及びその要素に対して付与した符号である。
器(20)について説明する。
号、例えばRF信号を処理し、伝送対象パケットを外部に
送出する。
スを通じてホスト(40)と接続されている。ここでホスト
には、ノートブック、携帯電話、プリンタなどのような
各種通信端末機が適用できる。
された信号を処理し、送/受信部(21)を通じて受信され
た信号を処理する。
(20)が他の無線通信機器と無線網を形成して、スレーブ
機器として動作する時マスター機器から所定期間の間マ
スター機器の機能を遂行することを送/受信部(21)を通
じて要求されれば、マスター機器とお互いデータの伝送
タイミングを変える。
ークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット
情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マ
スターにされて前記ネットワークに連結している他のス
レーブ機器達と通信するようにする。
信機器(30)について説明する。
作する時、スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間
マスター機器の機能を遂行することを要求する。
レーブ機器とお互いデータの伝送タイミングを変えて、
前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対す
るアクティブメンバーアドレスを含んだピコネット情報
を送信処理する。
する無線通信機器(20、30)がピアツーピア通信を支援す
るためにマスターとスレーブのスイッチングを行う時の
動作過程が図6に示されている。
カードマスターと定義し、臨時にマスター機能を遂行す
るユニットをダイナミックマスターと定義する。
(U1)が第2のユニット(U2)にダイナミックマスターにな
るようにマスタースレーブスイッチングを要求して(段
階S602)、第2のユニットにマスターの機能を渡そうと
する。
機能交換に対して同意する応答があれば(段階S604)、ア
ンカードマスター(U1)と第2のユニット(U2)間でRxとTx
のタイミング交換すなわちTDDスイッチングがなされ
る。
ト(U2)にピコネットに連結している各スレーブのAM_ADD
Rのような基本的なピコネット情報を伝送する(段階S60
6)。
ックマスターになって所定時間マスターの機能を遂行し
て、他のスレーブ等と通信しながらそのスレーブ機器等
のピコネット情報を更新する(段階S608)。そして、第2
のユニット(U2)は、ダイナミックマスターになって所定
時間が経過した後、アンカードマスターに更新されたピ
コネット情報を送信する(段階S614)。
ンカードマスターにより所定期間の間マスター機能を付
与されて、アンカードマスターのブルーツースディバイ
スアドレス(BD_ADDR)を利用した周波数ホッピングシー
ケンスとクロックをそのまま使用する。
ッチングの場合のように、新しいマスターのブルーツー
スディバイスアドレス(BD_ADDR)を有するFHSパケットを
スレーブらに伝送する必要がなくなる。
ング方法を遂行した後のピコネット構造を示す図面であ
る。
ダイナミックマスターになると、アンカードマスターで
ある第1のユニット(U1)を通じないで、第2のユニット
(U2)から第3のユニット(U3)のように直接通信するピア
ツーピア(peer to peer)通信が可能になる。
し、本発明の思想を害しない範囲内で当業者による変形
が可能なのはもちろんである。したがって、本発明で権
利を請求する範囲は、詳細な説明の範囲内で決まること
ではなく請求範囲で限定されることである。
方法及びこれを適用した無線通信システムでは、ダイナ
ミックマスターになったスレーブが元のマスターの周波
数ホッピングシーケンスとクロックをそのまま使用しな
がらスレーブ等と通信するので、ダイナミックマスター
が自身の周波数ホッピングシーケンスとクロックをスレ
ーブらに伝送する必要がなくなって時間が節約される。
にアクティブメンバーアドレスを新しく割り当てる必要
がなくなるので、マスタースレーブスイッチングが高速
で実行できる。
の構造を示す図。
示す図(a)と、ヘッダだけを詳細に示した図(b)。
間スイッチング方法を行った場合の信号フロー図。
グ方法を遂行した後のピコネット構造を示す図。
図。
に係る高速マスタースレーブスイッチング方法を遂行し
た場合の信号フロー図。
法を遂行した後のピコネット構造を示す図。
Claims (22)
- 【請求項1】 少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連
結してネットワークを形成して、前記スレーブ機器等の
情報を有する無線通信機器において、外部から伝送され
たデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受信
部と、 この送/受信部を通じて前記スレーブ機器ら中のいずれ
かに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを
要求し、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器
らに対するピコネット情報を送信処理するコントローラ
とを具備することを特徴とする無線通信機器。 - 【請求項2】 前記コントローラは、前記マスター機器
の機能を遂行することを要求したスレーブ機器とお互い
データの伝送タイミングを変えることを特徴とする請求
項1に記載の無線通信機器。 - 【請求項3】 前記コントローラは、通信インターフェ
ースを通じホストと連結していることを特徴とする請求
項1に記載の無線通信機器。 - 【請求項4】 前記ピコネット情報は、前記ネットワー
クのアクティブモードで連結した前記スレーブ機器に割
当されるアクティブメンバーアドレスを含むことを特徴
とする請求項1に記載の無線通信機器。 - 【請求項5】 前記コントローラは、ホストから要請さ
れた信号、及び前記送/受信部を通じて受信された信号
を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。 - 【請求項6】 前記送/受信部は、外部からの信号を処
理して伝送しようとするパケットを送信することを特徴
とする請求項1に記載の無線通信機器。 - 【請求項7】 マスター機器とスレーブ機器を具備した
ネットワーク内で前記マスター機器と連結して前記ネッ
トワークを形成する無線通信機器において、 外部から伝送されたデータを受信して、伝送対象信号を
送出する送/受信部と、 この送/受信部を通じ前記マスター機器から所定期間の
間マスター機器の機能を遂行することを要求されて、前
記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対する
ピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定
時間臨時マスターになって前記ネットワークに連結して
いる他のスレーブ機器達と通信するようにするコントロ
ーラとを具備することを特徴とする無線通信機器。 - 【請求項8】 前記コントローラは、前記マスター機器
から前記ネットワーク内の他のスレーブ機器に対するピ
コネット情報を受信可能で、所定の時間の間前記ネット
ワーク内の前記他のスレーブ機器と前記臨時マスター機
器として通信可能になることを特徴とする請求項7に記
載の無線通信機器。 - 【請求項9】 前記コントローラは、前記マスター機器
とお互いデータの伝送タイミングを変えることを特徴と
する請求項7に記載の無線通信機器。 - 【請求項10】 前記コントローラは、前記臨時マスタ
ー機器で動作する前記スレーブ機器を、前記マスター機
器の周波数ホッピングシーケンスとクロックによって、
他の前記スレーブ機器と通信可能なようにイネーブル(e
nable)させることを特徴とする請求項7に記載の無線通
信機器。 - 【請求項11】 前記ピコネット情報は、前記ネットワ
ークのアクティブモードで前記他のスレーブ機器に割当
されるアクティブメンバーアドレスを含むことを特徴と
する請求項7に記載の無線通信機器。 - 【請求項12】 前記コントローラは、前記スレーブ機
器が臨時マスターの機能を遂行する間、前記ネットワー
クに連結している前記他のスレーブ機器等のピコネット
情報を更新して、所定時間が経過した後前記マスター機
器に送信することを特徴とする請求項7に記載の無線通
信機器。 - 【請求項13】 少なくとも一つ以上のスレーブ機器と
連結してネットワークを形成していて、前記スレーブ機
器等の情報を持っている無線通信機器の通信方法におい
て、 前記スレーブ機器達中のいずれかに所定期間の間マスタ
ー機器の機能を遂行することを要求する段階と、 前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対す
るピコネット情報を前記スレーブ機器に送信する段階と
を含むことを特徴とする無線通信機器の通信方法。 - 【請求項14】 前記マスター機器の機能を遂行するこ
とを要求した機器とお互いデータの伝送タイミングを変
える段階をさらに含むことを特徴とする請求項13に記
載の無線通信機器の通信方法。 - 【請求項15】 前記ピコネット情報は、前記ネットワ
ーク内でアクティブされたスレーブ機器に割り当てるア
クティブメンバーアドレスを含むことを特徴とする請求
項13に記載の無線通信機器の通信方法。 - 【請求項16】 前記スレーブ機器は、前記他のスレー
ブ機器に対する前記ピコネット情報を受信して、前記所
定時間の間前記他のスレーブ機器と臨時マスター機器と
して通信することを特徴とする請求項13に記載の無線
通信機器の通信方法。 - 【請求項17】 マスター機器と連結してネットワーク
を形成している無線通信機器の通信方法において、 (a)前記マスター機器から所定期間の間臨時マスター機
器の機能を遂行することを要求される段階; (b)前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに
対するピコネット情報を前記マスター機器から受信する
段階; (c)所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに
連結している他のスレーブ機器達と通信する段階を含む
ことを特徴とする無線通信機器の通信方法。 - 【請求項18】 前記(b)段階は、前記マスター機器と
お互いデータの伝送タイミングを変える段階をさらに含
む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。 - 【請求項19】 前記ピコネット情報は、前記ネットワ
ーク内でアクティブにされたスレーブ機器に割り当てる
アクティブメンバーアドレスを含む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。 - 【請求項20】 前記臨時マスターの機能を遂行するス
レーブ機器は、前記マスターの周波数ホッピングシーケ
ンスとクロックにしたがって他のスレーブ等と通信する
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。 - 【請求項21】 前記(c)段階は、前記スレーブ機器が
臨時マスターの機能を遂行しながら前記ネットワークに
連結しているスレーブ機器等のピコネット情報を更新し
て、所定時間が経過した後前記マスター機器に送信する
段階をさらに含む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。 - 【請求項22】 少なくとも一つ以上のスレーブ機器と
連結して、前記スレーブ機器らに対する情報を有するマ
スター機器が連結された無線通信システムにおいて、 前記マスター機器は、前記スレーブ機器ら中のいずれか
に所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要
求して、前記要求したスレーブ機器とお互いデータの伝
送タイミングを変えて、前記ネットワークに連結してい
るスレーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理
し、 前記スレーブ機器は、前記ネットワークに連結している
スレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター
機器から受信して、所定時間臨時マスターにされて前記
ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信
することを特徴とする無線通信システム。
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