JP2002529006A - クロック同期を有する無線ネットワーク - Google Patents

クロック同期を有する無線ネットワーク

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JP2002529006A
JP2002529006A JP2000578942A JP2000578942A JP2002529006A JP 2002529006 A JP2002529006 A JP 2002529006A JP 2000578942 A JP2000578942 A JP 2000578942A JP 2000578942 A JP2000578942 A JP 2000578942A JP 2002529006 A JP2002529006 A JP 2002529006A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ネットワークノードのクロックが互いに同期している無線ネットワークを提供すること。 【解決手段】 本発明は、それぞれが、無線媒体を介してデータを交換するように構成されている少なくとも一つの電子機器と少なくとも一つの無線機から成る、複数のネットワークノードを有する無線ネットワークに関する。ネットワークノードは、全ての電子機器と無線機にそれのクロックを供給するクロック供給器を含む。メインネットワークノードに指定されているネットワークノードは、それの無線機により、それのクロック供給器のクロックに依存する同期パターンを伝送する。二次ネットワークノードと呼ばれる他の全てのネットワークノードは、最も高い距離クラスに割り当てられているメインネットワークノードから、それらの距離に依存して、階層的に並べられた異なった距離クラスに割り当てられる。それらの各無線機距離クラスの全ての二次ネットワークノードは、それらの各クロック供給器のクロックに依存してかつ距離クラスを特徴づける同期パターンを伝送する。二次ネットワークノードは、階層的により高い距離クラスの少なくとも一つの受信された同期パターンによって、それのクロック供給器を同期させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、それぞれが、無線媒体を介してデータを交換するように構成されて
いる少なくとも一つの電気的装置と少なくとも一つの無線機から成る、複数のネ
ットワークノードを有する無線ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の無線ネットワークは、複数のネットワークノードを有する無線ネット
ワークの構成を記述している、Elmar Torokによる文献、"Technologie drahtlos
er Netze"、Funkschau No. 22、1998年、pp. 20-25によって公知である。複数の
電子機器（例えば、モニタ、コンピュータなど）と無線機とが、ネットワークノ
ード内に、バスシステムにより相互接続されている。データは、個々のネットワ
ークノードの無線機により他の無線機と交換される。この引用文献は、全てのネ
ットワークノードのクロック同期については言及していない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、各ネットワークノードのクロックが互いに同期している無線
ネットワークを提供することである。
【０００４】 この目的を達成する本発明の無線ネットワークが特徴とする点は、それぞれが
、無線媒体を介してデータを交換するように構成されている、少なくとも一つの
電子機器と少なくとも一つの無線機から成る、複数のネットワークノードを有す
る無線ネットワークにおいて、 ネットワークノードが、それのクロックを全ての電子機器と前記無線機に供給
するクロック供給器を含み、 メインネットワークノードに指定されているネットワークノードが、それのク
ロック供給器の前記クロックに依存して、それの無線機を介して、同期パターン
を伝送するように構成されていて、 二次ネットワークノードに指定されている全ての他のネットワークノードが、
最も高い距離クラスに割り当てられている前記メインネットワークノードから、
それらの距離に依存して、異なった階層的に並べられた距離クラスに割り当てら
れていて、 距離クラスの全ての二次ネットワークノードが、それらの各無線機を介して、
それらの各クロック供給器の前記クロックに依存しかつ前記距離クラスを特徴づ
ける同期パターンを伝送するように構成されていて、そして、 二次ネットワークノードが、階層的により高い距離クラスの受信された少なく
とも一つの同期パターンによって、それのクロック供給器を同期させるように構
成されていることである。
【０００５】 本発明によると、メインネットワークノードは、媒体を介して同期パターンを
伝送する。その同期パターンは、種々の距離クラス内の二次ネットワークノード
によって転送されるので、階層的に最も低い距離クラスの二次ネットワークノー
ドは、間接的に、メインネットワークノードのクロック供給器のクロックによっ
て同期がとられる。本明細書中、無線伝送とは、電磁波、赤外線、超音波などの
伝送を意味するものと理解されるべきである。
【０００６】 請求項2は、二次ネットワークノードが、起動の後どのようにそれの距離クラ
スを見いだすかを開示する。移動している二次ネットワークノードおよび/また
はメインネットワークノードの場合、二次ネットワークノードの距離クラスは、
変化しやすい。請求項3と4は、全ての環境でそれの最適距離クラスを決定するた
めに、移動二次ネットワークノードによってとられるステップを記述する。
【０００７】 二次ネットワークノードは、所定の同期パターンが適切な受信品質で受信され
たか否かを決定するように構成されている相関器を含む。請求項5に開示されて
いるように、同期パターンを待つ間に、相関結果が期待値に対応すると、二次ネ
ットワークノードは、受信信号を格納された同期パターンと相関させ、そして同
期パターンが受信されたことを示すように構成されている。請求項6と7は、二次
ネットワークノードのクロック同期に対する同期時点の決定を記述する。
【０００８】 請求項8は、無線機の構成を開示する。無線機内のプロトコルデバイスは、無
線媒体に対してデータ伝送の種々のプロトコルを実行し、かつ、例えば、相関器
によって供給されるパルス-形状の信号を閾値と比較することにより、同期パタ
ーンの受信品質が適切であるか否かを決定する。相関器は、例えば、無線機のモ
デムに含ませることができる。
【０００９】 個々の距離クラスの同期パターンは、異なっている。相関器の構成を単純化す
るために、個々の同期パターンは、各距離クラスを特徴づけるために、同一の部
分と第二の異なった部分を含むことができる。相関器は、同期パターンの第一部
分を同期パターンの格納された第一部分に相関させ、そして適切な受信品質を検
出すると、プロトコルデバイスは、例えば、同期パターンの第二部分に含まれて
いる特性を評価する。
【００１０】 本発明は、少なくとも一つの電子機器と、無線媒体を介してデータを交換する
ように構成されている少なくとも一つの無線機とから成る、複数の別のネットワ
ークノードを含む無線ネットワークのネットワークノードにも関する。ネットワ
ークノードは、全ての電子機器と無線機にそれのクロックを供給するクロック供
給器を含む。二次ネットワークノードに指定されるネットワークノードは、複数
の階層的に並べられた距離クラスの一部を形成する距離クラスに属する。それの
距離クラスは、最も高い距離クラスに割り当てられるメインネットワークノード
からのそれの距離に依存する。二次ネットワークノードは、クロック供給器のク
ロックに依存しかつそれの距離クラスを特徴づける同期パターンをそれの無線機
により、伝送し、そして階層的により高い距離クラスの少なくとも一つの受信さ
れた同期パターンによってそれのクロック供給器の同期をとるように構成されて
いる。
【００１１】
【発明を実施するための形態】 本発明の実施例を、図を参照して以下に詳細に記述する。
【００１２】 図1は、複数のネットワークノード1-12を有する無線ネットワークを示す。ネ
ットワークノード1-12は、無線リンクを介して、各有用データ、コントロールデ
ータおよび同期データを交換する。データ交換と回路手段をできる限り単純に保
つため、ネットワークノード1-12は、ネットワークノード1によって供給される
メインクロックに同期される。このネットワークノードは、メインネットワーク
ノード1に指定される。他のネットワークノードは、二次ネットワークノード2-1
2と呼ばれる。
【００１３】 ネットワークノード1-12は、無線機13、いくつかの電子機器14-17およびバス
システム18を含む。このような電子機器14-17は、ビデオレコーダ、モニタ、チ
ューナ、CDプレーヤーなどである。無線機13および電子機器14-17は、バスシス
テム18により、有用データ、コントロールデータおよび同期データを交換する。
電子機器14-17と無線機13は、無線リンクによりメインクロックに同期される。
【００１４】 メインネットワークノード1のメインクロックは、電子機器14-17に内蔵させる
ことができるクロック供給器によって、提供される。しかしながら、メインクロ
ック供給器と呼ばれるこのクロック供給器を、電子機器14-17の外側のバスシス
テム18に接続することもできる。他のネットワークノード2-12の各々に存在する
クロック供給器は、二次クロック供給器と呼ばれ、二次クロックを提供する。こ
のような二次クロック供給器は、また、二次ネットワークノード2-12の電子機器
14-17の一部も形成し、または自己内蔵型の態様で関連するバスシステム18に接
続させることもできる。二次ネットワークノード2-12の二次クロック供給器は、
メインネットワークノード1から、同期データを、直接、または他の二次ネット
ワークノードを介して受信するので、二次クロック供給器は、それが生成する二
次クロックをメインクロックに同期させることができる。ネットワークノード1-
12内の無線機13は、無線リンクにより同期データを交換する。
【００１５】 図3は、無線機の一実施例を示す。無線機13のインターフェース回路19は、バ
スシステム18に接続されていて、かつ無線機13に必要とされるデータをバスシス
テム18から受信し、かつこのデータを、おそらくフォーマット適合化後に、無線
機13のプロトコルデバイス20に与える。さらに、インターフェース回路19は、プ
ロトコルデバイス20によって供給されるデータをバスシステム18に与える。イン
ターフェース回路19とプロトコルデバイス20に加えて、無線機13は、モデム21、
高周波回路22とアンテナ23も含む。高周波回路22は、アンテナ23によって受信さ
れるデータを、モデム21を介してプロトコルデバイス20に与える。
【００１６】 例えば、プロセッサシステムとして構成されるプロトコルデバイス20は、イン
ターフェース回路19によって供給されるデータからパケットユニットを形成する
か、またはモデム21によって供給されるパケットユニットからインターフェース
回路19による処理に適するデータを形成する。受信データに加えて、パケットユ
ニットは、プロトコルデバイス20によって形成される制御情報も含む。プロトコ
ルデバイス20は、LLC層(LLC=論理リンク制御)とMAC層(MAC=媒体アクセス制御)に
対するプロトコルを利用する。MAC層は、無線機13による無線送信媒体へのマル
チプルアクセスを制御し、LEC層は、フローとエラーのチェックを行う。
【００１７】 図1の無線ネットワーク内のネットワークノード1-12の間のデータ交換は、TDM
A、FDMAまたはCDMA方法(TDMA=周波数区分マルチプレックスアクセス、FDMA=符号
分割多重アクセス、 CDMA=コード分割マルチプレックスアクセス)に準拠させて
行うことができる。このような方法を、組み合わせることもできる。データは、
所定の割当チャンネル内で伝送される。チャンネルは、周波数範囲、時間範囲、
および、例えば、CDMA法の場合、広がりコードによっても定義される。
【００１８】 無線ネットワークは、特に、(例えば、家庭内の)建物で、有利に使用すること
ができる。建物内でのデータ伝送の間、データは、低消費電力のみで伝送させる
ことができることが良くある。したがって、メインネットワークノードから最も
遠い二次ネットワークノードへ、例えば、同期データを転送するためには、無線
ネットワークには、特別なステップがとられなければならない。この目的は、同
期データを転送する中間二次ネットワークノードによって達成される。したがっ
て、距離クラスRDC(i)を有するネットワークノードの階層構造が、無線ネットワ
ーク内に形成される。メインネットワークノード1のみが、距離クラスRDC(0)に
属する。メインネットワークノード1によって直接同期される二次ネットワーク
ノードは、全て距離クラスRDC(1)に属する。距離クラスRDC(1)の一つ以上の二次
ネットワークノードによって、直接同期される二次ネットワークノードは、全て
距離クラスRDC(2)に属する。一般的に、距離クラスRDC(i)のメンバは、距離クラ
スRDC(i-1)の一つ以上の二次ネットワークノードによって同期される全ての二次
ネットワークノードによって、またはRDC(i-1)=RDC(O)の場合、メインネットワ
ークノードによって、形成されると言うことができる。
【００１９】 これらの二次ネットワークノード2、3と4が、メインネットワークノード1から
信頼できる評価可能な無線信号を受け取ることができるので、図1に示される無
線ネットワークの実施例の二次ネットワークノード2、3と4は、距離クラスRDC(1
)に属する。距離クラスRDC(1)の外側の端は、図1の楕円25によって表される。楕
円24は、距離クラスRDC(0)を表す。距離クラスRDC(2)は、二次ネットワークノー
ド5-8を含む。二次ネットワークノード5は、二次ネットワークノード2によって
直接同期され、二次ネットワークノード6と7は、二次ネットワークノード3と4に
よって、直接同期され、そして二次ネットワークノード8は、二次ネットワーク
ノード4によって直接同期されていると、仮定されている。距離クラスRDC(2)の
外側の端は、楕円26によって表されている。距離クラスRDC(3)は、二次ネットワ
ークノード9-12を含む。二次ネットワークノード9は、二次ネットワークノード7
と8によって、直接同期され、二次ネットワークノード10は、二次ネットワーク
ノード5によって直接同期され、二次ネットワークノード11は、二次ネットワー
クノード6によって直接同期され、そして、二次ネットワークノード12が、二次
ネットワークノード6と7によって、直接同期されていると、仮定されている。楕
円27は、距離クラスRDC(3)の外側の端を表す。
【００２０】 このように、階層的に組み立てられた時間依存性が、メインネットワークノー
ドから距離クラスRDC(n)の少なくとも一つの二次ネットワークノードまで、n距
離クラスRDC(i)（i≦n）により、形成されるので、二次ネットワークノードの個
々の二次クロックは、メインネットワークノードのメインクロックに同期される
。しかしながら、このことは、無線ネットワークの伝搬遅延が無視できるほど小
さい場合にのみ成立する。
【００２１】 伝搬遅延は、二次クロック信号とメインクロック信号との間にフェーズシフト
を誘起する。この伝搬遅延は、例えば、2つのネットワークノードの間のテスト
メッセージの伝搬時間の測定によって測定することができる。全てのネットワー
クノードが、家庭環境(例えば、30m)内にある場合、同期に対する伝搬遅延は考
慮する必要はないであろう。
【００２２】 距離クラスRDC(O)またはRDC(i-1)（i>1）のメインまたは二次ネットワークノ
ードから、距離クラスRDC(1)またはRDC(i)の二次ネットワークノードへの、同期
データの転送は、以下に詳細に記述される。メインまたは二次ネットワークノー
ドは、Nビット(例えば、N=40)から成る所定の同期パターンを伝送する。距離ク
ラスRDC(i)の全ての二次ネットワークノードは、他の距離クラスRDC(j)（ここで
、i≠j）の二次ネットワークノードの同期パターンと、メインネットワークノー
ドの同期パターンとは区別できる同じ同期パターンを使用する。二次ネットワー
クノードの同期パターンを受信する無線機内の相関器による同期パターンの検出
可能性を向上させるために、このような同期パターンは、適切な自己相関特性と
他の同期パターンとわずかな相互相関関数を示さなければならない。
【００２３】 少なくともMAC層においては、メインかつ二次ネットワークノード1-12間のデ
ータ無線伝送に対するフレーム-同期信号RSも、使用される。このフレームは、
同期データ、コントロールデータおよび有用データに対するいくつかのタイムス
ロットを含む。フレームの持続時間は、以下、文字Dによって表示される。
【００２４】 距離クラスRDC(i)（i≧0）の同期パターンP(i)は、メインまたは二次ネットワ
ークノード1-12によって周期的に伝送される。2つの同一同期パターンの間の時
間距離は、フレーム-同期する信号RSの持続時間Dに対応する。すでに記述したよ
うに、メインネットワークノードからの距離クラスRDC(i)（i≧0）の二次ネット
ワークノードによって受信される同期パターン、または距離クラスRDC(i-l)（i>
1）の一つ以上の二次ネットワークノードからの同期パターンは、二次クロック
の、距離クラスRDC(0)のメインクロックとの同期または距離クラスRDC(i-1)を有
する二次クロックとの同期に使用される。したがって、階層的に組み立てられた
時間依存性が、距離クラスRDC(0)のメインネットワークノードと、全ての他の距
離クラスRDC(i)（i>0）の二次ネットワークノードとの間に得られる。
【００２５】 図4は、フレーム-同期信号のフレームに関する、同期パターンP(i)（i≧0）の
伝送ダイアグラムを示す。メインネットワークノード1は、最初、それの同期パ
ターンP(0)を伝送する。同期パターンの持続時間は、Tpである。この後には、距
離クラスRDC(1)の全ての二次ネットワークノードの無線機13が、モードを受信モ
ードから伝送モードに切り替えるのに充分な時間を有するように選ばれなければ
ならない待機期間Taが続く。距離クラスRDC(1)の全ての二次ネットワークノード
は、続いて、持続時間Tpの同期パターンP(1)を伝送する。距離クラスRDC(2)の個
々の二次ネットワークノードは、距離クラスRDC(1)の一つ以上の二次ネットワー
クノードから、同期パターンP(1)を受信する。P(1)の異なった送信機間の遅延は
、受信された同期パターンを処理しかつ無線機13内のモデム21の一部を形成する
相関器に対して、無視できるほど小さいものと仮定されている。このようにして
、持続時間Taの次の待機期間以後、距離クラスRDC(2)の個々の二次ネットワーク
ノードは、その二次クロックを距離クラスRDC(l)の二次クロックに同期させた。
距離クラスRDC(l)の二次クロックが、距離クラスRDC(0)のメインクロックに同期
するので、距離クラスRDC(2)の二次クロックは、間接的に距離クラスRDC(0)のメ
インクロックに同期する。次いで、距離クラスRDC(2)の全ての二次ネットワーク
ノードは、それらの同期パターンP(2)を伝送する。これらの同期動作は、二次ク
ロックが、最も遠い距離クラスRDC(n)内の全ての二次ネットワークノードに対す
るメインクロックに間接的に同期されるまで、続けられる。
【００２６】 無線機13の相関器は、モデム21の一部を構成する。同期パターンP(i)を、格納
された同期パターンPs(i)に相関させる無線機13内の相関器の機能は、例えば、
モデム21内に含まれるプロセッサシステムによって実行させることができる。格
納された同期パターンPs(i)に対応する同期パターンP(i)の受信の後、相関器は
パルスを供給する。このパルスの最大値は、二次クロック供給器の同期に対する
同期時点を示す。この同期時点は、別の処理のためにプロトコルデバイス20に与
えられる。同期時点を見いだすことは、また、同期パターンP(i-1)（i>0）の受
信後、二次ネットワークノードが、受信された同期パターンと同期するそれ自身
の同期パターンP(i)を伝送することを確保するために必要である。
【００２７】 個々の二次ネットワークノードにおいて、無線距離クラスRDC(i)と待機時間Ta
に対する同期パターンP(i)の持続時間は、例えば、二次クロック供給器内のルッ
クアップテーブルから導出することができる。ここでは、種々の距離クラスRDC(
i)の全ての同期パターンP(i)の持続時間は、同じであると仮定されている。距離
クラスRDC(i)（i>0）の二次ネットワークノードが、完全に同期パターンP(i-1)
を受信した後、メインネットワークノードの同期パターンP(0)の始動時点と、距
離クラスRDC(i-1)の二次ネットワークノードの受信された同期パターンP(i-1)の
終了時点との間の時定数セグメントを、算出することができる。この時、この時
定数セグメントは、次の待機時間Taも考慮すると、i*(Tp+Ta)となる。これは、
メインクロックへの正確な同期を可能にする。
【００２８】 メインネットワークノードの絶対時間への同期を、二次ネットワークノード内
で行うこともできる。動作は、絶対時間に関係する所定の時点で行われなければ
ならないので、このような絶対時間は必要である。ここまでに伝送された同期パ
ターンP(0)の全数(s=0, 1, 2, ...)は、メインネットワークノードによって伝送
され、かつ二次ネットワークノードによって転送される。距離クラスRDC(i)の二
次ネットワークノード内で合計数sの受信後、関連する地域時間が、式s*D+i*(Tp
+Ta)によりその同期パターンP(i)の開始に対して算出される。合計数sは、同期
パターンP(i)に付随させても良い。距離クラスRDC(i)の二次ネットワークノード
による同期パターンP(i-1)の受信の後、合計数sが、補足から導出され、かつ伝
送される新たな同期パターンP(i)に付随させる。
【００２９】 同期パターンP(i)の伝送には、同期チャンネルが使用される。しかしながら、
合計数sは、全ての距離クラスのネットワークノードによって、直接または間接
に受信されることになる制御または有用チャンネルを介して、伝送させることも
できる。間接受信は、ネットワークノードのデータが、一つ以上のネットワーク
ノードを介して他のネットワークノードに伝送されることを、意味する。合計数
sは、フレームs-iの間に伝送されなければならない。
【００３０】 作動開始後のメインまたは二次ネットワークノードによるその距離クラスRDC(
i)の自動決定を、以下に記述する。スイッチオンした後、二次ネットワークノー
ドは、最初に、同期パターンP(0)に対する全ての受信品質を決定する。測定結果
が閾値qを上回ると、それ以上の測定は行われない。この場合、二次ネットワー
クノードは、距離クラスRDC(1)に属する。次いで、この二次ネットワークノード
の無線機13は、関連する時点で同期パターンP(1)を伝送する。測定結果が閾値q
を越えない場合、二次ネットワークノードは、同期パターンP(1)に対する受信品
質を測定する。この測定結果が何れの閾値qも越えない場合、このプロセスは同
期パターンP(2)に対して続けられる。一般的に、同期パターンP(i-1)に対して閾
値qを超える受信品質が測定されるまで、二次ネットワークノードは測定プロセ
スを続ける。二次ネットワークノードは、この時、距離クラスRDC(i)に属し、そ
して続いて、メインクロックに時間依存して同期パターンP(i)を伝送する。
【００３１】 閾値qより高い受信品質を有する測定結果が、使用可能な何れの同期パターンP
(0)-P(n)に対しても測定されない場合には、距離クラスを決定するプロセスは、
終了する。この測定手順は、任意に選択されたインタバル時間後、再び開始され
る。距離クラスが見いだされるまで、これらの動作は続けられる。
【００３２】 受信品質の測定は、無線機13内のモデム21によって実行される。しかしながら
、この測定手順は、関連するプロトコルデバイス20によって制御される。さらに
、プロトコルデバイス20は、測定結果を閾値と比較し、比較結果に基づいて適切
な制御機能を実行する。
【００３３】 メインおよび二次ネットワークノードが、固定されていてかつ移動しない場合
、受信品質をさらにチェックしかつ距離クラスを決定する必要はない。他の場合
（すなわち、移動メインネットワークノードおよび/または移動二次ネットワー
クノードを含む場合）、連続して距離クラスを決定することが、必要である(適
合化プロセス)。これ以降、二次ネットワークノードかつメインネットワークノ
ードは、可動性であると仮定されている。
【００３４】 二次ネットワークノードは、同期パターンP(m-1)に同期していると仮定されて
いる。したがって、この二次ネットワークノードは、距離クラスRDC(m)に属する
。無線ネットワーク内の二次ネットワークノードとメインネットワークノードが
可動性であるので、受信品質は、同期パターンP(m-1)に対してだけではなく他の
全ての同期パターンP(0)、P(1)、... P(m-2)、P(m+1)、P(n)に対しても測定され
なければならない。変化は通常ゆっくりしているので、同期パターンの測定は、
各フレーム間で一回しか必要でない。二次ネットワークノードは、それが動作開
始に応じて実行されたので、同期パターンに対して測定された受信品質を閾値q
と比較する。この同期パターンが二次ネットワークノードそれ自体を測定するこ
とによって生成されるので、同期パターンP(m)に対する測定は不可能であり、か
つ不必要である。比較結果は、毎回、一時記憶領域に入れられる。
【００３５】 比較結果が全ての同期パターンに対して使用可能になった後、m-1>jで、かつ
同期パターンP(j)とP(m-1)に対する受信品質が閾値qを超える場合、最も小さい
インデックスjを有する同期パターンP(j)が、P(m-1)（j≠m）の代わりに選択さ
れる。このとき、同期に対しては、二次ネットワークノードは、同期パターンP(
m-1)の代わりに、同期パターンP(j)を利用する。この場合、二次ネットワークノ
ードはメインネットワークノードの方向に移動する。
【００３６】 比較結果が、P(m-1)に対する受信品質が、閾値qをもはや超えないが、少なく
とも一つの同期パターンP(j) (j≠mおよびj≠m-1)の受信品質が閾値qを超えるこ
とを示す場合には、二次ネットワークノードは、同期に対して、同期パターンP(
m-1)の代わりに同期パターンP(i)を利用しなければならない。いくつかの同期パ
ターンP(j)が閾値qを超える場合、最も小さいインデックスjを有する同期パター
ンP(j)が選択される。同期パターンP(m-1)の受信品質が、閾値qを超えず、かつ
同期パターンP(j)の受信品質が、閾値qを超える場合、二次ネットワークノード
は、メインネットワークノードから離れる方向に移動する。
【００３７】 二次ネットワークノードの同期には最小数の同期パターンしか使用されないの
で、最も小さいインデックスjを有する同期パターンを選択することは、同期の
安定度を向上させる。
【００３８】 同期がP(j)に変化すると、二次ネットワークノードは新たな同期パターンP(j+
1)を伝送し、そしてこの二次ネットワークノードは、それ自体を距離クラスRDC(
j+1)に属するものとする。測定が、各同期パターンに対する受信品質が、閾値q
の下にあることを示す場合、二次ネットワークノードは、それ自身の同期パター
ンP(m)の伝送を終了しなければならず、かつ次のフレームの間同期パターンP(m)
の受信品質を測定しなければならない。同期パターンP(m)の受信品質が閾値qを
超えるときには、関連する二次ネットワークノードは距離クラスRDC(m+1)に属す
る。同期パターンP(m)と待機期間Taの受信後、この二次ネットワークノードは、
同期パターンP(m+1)を伝送する。
【００３９】 しかしながら、同期パターンP(m)に対する受信品質が閾値qを超えない場合、
二次ネットワークノードは、ランダム周期の後、再び同期パターンを開始しなけ
ればならない。したがって、二次ネットワークノードは、隣接した二次ネットワ
ークノードが存在しないことから評価可能な同期パターンを受信しないので、同
期プロセスが、新たに開始されなければならない。
【００４０】 すでに述べたように、距離クラスRDC(i)の二次ネットワークノードは、一つの
みからではなく、距離クラスRDC(i-1)の複数の二次ネットワークノードから同期
パターンP(i-1)を受信することができる。距離クラスRDC(i)の二次ネットワーク
ノードの相関器は、距離クラスRDC(i-1)の異なった二次ネットワークノードから
同じ同期パターンP(i-1)を受信して、個別同期パターンP(i-1)に対して出力信号
の重ね合わせの結果から得られる出力信号を発生させる。
【００４１】 このようなk(k>1)個の同期パターンが、同時に種々の伝送している二次ネット
ワークノードから受信されるときには、受信している二次ネットワークノードの
相関器は、伝送している二次ネットワークノードから一つの同期パターンを受信
後、パルス-形状の信号と同一波形を有するパルス-形状の信号を出力する。しか
しながら、k個の同期パターンの受信後の相関器によるパルス-形状の信号出力は
、一つの同期パターンの受信後、相関器によるパルス-形状の信号出力より高い
信号対雑音比を有する。伝搬遅延と、二次ネットワークノードの送信機とそれに
関連する二次ネットワークノードの受信機における信号処理遅延とが、考慮され
ない場合、k個全ての同期パターンを同時に受信することは、理想的である。理
想的なケースの場合、k個の同期パターンの受信は、同期の評価を向上させる。
【００４２】 しかしながら、現実には、伝搬遅延と、二次ネットワークノードの送信機とそ
れに関連する二次ネットワークノードの受信機における信号処理遅延とは、考慮
されなければならない。送信機と受信機における信号処理遅延は、較正プロセス
により減少させることができる。全ての二次ネットワークノードが小さい半径の
範囲に位置する場合、伝搬遅延は、上述したように、無視できるほど小さいであ
ろう。この条件に従うと、k個の同期パターンの受信後、相関器から供給される
パルス-形状の信号は、理想的なケースと比較すると信号対雑音比がより小さく
なるが、その信号対雑音比は、一つの同期パターンしか受信しない場合より高く
なるであろう。
【００４３】 二次ネットワークノード内のプロトコルデバイス20は、同期時点を決定するた
めに、関連する相関器から供給されるパルス-形状の信号を評価する。相関器の
パルス-形状の出力信号が、一つ以上の受信された同期パターンの持続時間Tpと
次の待機期間Taの間、単一の最大値を有するパルスを含む場合、このような最大
値は同期時点に対応するであろう。相関器のパルス-形状の出力信号が、一つ以
上の受信された同期パターンの持続時間Tpと次の待機期間Taの間、ほぼ同じ振幅
の複数の最大値を有するパルスを含む場合には、最大値の時点の平均値が同期時
点に対応するであろう。例えば、パルス-形状の信号は、3つの最大値を含む。パ
ルスの最大値は、時点t1、t2、t3で発生する。この時、同期時点tsは、式(t1+t2
+t3)/3により与えられる。
【００４４】 ここまでに記述された無線ネットワークの実施例の場合、二次ネットワークノ
ードには、受信された同期パターンの全てのNビットを評価する相関器が設けら
れている。さらに、無線ネットワーク内の全ての異なった距離クラスに対して必
要な同期パターンは、二次ネットワークノード内に格納されていなければならな
い。これは、相関器における評価に必要な同期部分として、同期パターンのNビ
ットの内のW(W<N)ビットを使用することによって単純化させることができる。残
りのN-Wビットは、距離クラスを特徴づける数を符号化する機能を有する。この
ようにして、相関は単純化させることができ、そして異なった同期パターンの格
納を減少させることができる。距離クラスRDC(0)内のメインネットワークノード
に対しては、例えば、数0が使用されるが、距離クラスRDC(l)の二次ネットワー
クノードに対しては、数1が使用され、距離クラスRDC(2)の二次ネットワークノ
ードに対しては、数2が使用される。一般的に、数iは、距離クラスRDC(i)の二次
ネットワークノードを特徴づける。
【００４５】 受信された同期パターンの最初のWビットが二次ネットワークノードと比較さ
れたあと、二次ネットワークノードのプロトコルデバイス20は、同期パターンの
残りのN-W ビットを評価する。これらのN-Wビットは、距離クラスを特徴づけて
いる数を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数のネットワークノードを有する無線ネットワークを示す。
【図２】ネットワークノードのブロック図を示す。
【図３】図2に示されるネットワークノードで使用される無線機の実施例を示す
。
【図４】無線機によって転送される同期パターンに対の伝送ダイアグラムを示す
。
【符号の説明】
1 メインネットワークノード 2-12 二次ネットワークノード 13 無線機 14-17 電子機器 18 バスシステム 19 インターフェース回路 20 プロトコルデバイス 21 モデム 22 高周波回路 23 アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｆターム(参考） 5K033 CB15 DA01 DA19 DB11 DB20 5K047 AA11 BB01 GG02 GG06 GG08 GG16 HH01 HH12 HH43 5K067 AA33 DD25 GG01 GG11 【要約の続き】 距離クラスの少なくとも一つの受信された同期パターン によって、それのクロック供給器を同期させる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれが、無線媒体を介してデータを交換するように構成され
    ている、少なくとも一つの電子機器と少なくとも一つの無線機から成る、複数の
    ネットワークノードを有する無線ネットワークにおいて、 ネットワークノードが、それのクロックを全ての電子機器と前記無線機に供給
    するクロック供給器を含み、 メインネットワークノードに指定されているネットワークノードが、それのク
    ロック供給器の前記クロックに依存して、それの無線機を介して、同期パターン
    を伝送するように構成されていて、 二次ネットワークノードに指定されている全ての他のネットワークノードが、
    最も高い距離クラスに割り当てられている前記メインネットワークノードから、
    それらの距離に依存して、異なった階層的に並べられた距離クラスに割り当てら
    れていて、 距離クラスの全ての二次ネットワークノードが、それらの各無線機を介して、
    それらの各クロック供給器の前記クロックに依存しかつ前記距離クラスを特徴づ
    ける同期パターンを伝送するように構成されていて、そして、 二次ネットワークノードが、階層的により高い距離クラスの受信された少なく
    とも一つの同期パターンによって、それのクロック供給器を同期させるように構
    成されている ことを特徴とする無線ネットワーク。
  2. 【請求項２】 動作開始後、二次ネットワークノードが、前記関連する距離クラ
    スの同期パターンの測定によって、それの関連する距離クラスを見い出し、そし
    て十分に高い受信品質を示す全ての同期パターンの前記最も高い距離クラスの前
    記同期パターンの前記距離クラスより一つの距離クラス低い前記距離クラスにそ
    れ自体を割り当てる ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク。
  3. 【請求項３】 二次ネットワークノードが、それ自身の同期パターンを除いて、
    全ての同期パターンの前記受信品質を、所定の時間間隔で測定するように構成さ
    れていて、かつ 前記測定の評価の後、二次ネットワークノードが、十分に高い受信品質を示す
    全ての同期パターンの前記最も高い距離クラスの前記同期パターンの前記距離ク
    ラスより一つの距離クラス低い前記距離クラスに、それ自体を割り当てる ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク。
  4. 【請求項４】 全ての同期パターンの前記受信品質の前記測定の後、それ自身の
    同期パターンを除いて、それがここまでに伝送した前記同期パターンのみが、そ
    れ自体、十分に高い受信品質を示すと、二次ネットワークノードが、もはやそれ
    自体の同期パターンを伝送せず、かつ距離クラスが一つ低い距離クラスにそれ自
    体を割り当てるように構成されている ことを特徴とする請求項3に記載の無線ネットワーク。
  5. 【請求項５】 同期パターンを待つ前記期間の間に、前記相関結果が期待値に対
    応すると、二次ネットワークノードが、前記受信信号を格納された同期パターン
    に相関させ、かつ前記同期パターンの前記受信を表示するように構成されている ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク。
  6. 【請求項６】 前記期待時間の間、単一同期パターンの前記受信後、前記相関器
    が、その最大値が、前記クロック同期に対する前記同期時点を示すパルス-形状
    の信号を出力するように構成されている ことを特徴とする請求項5に記載の無線ネットワーク。
  7. 【請求項７】 前記期待時間の間、複数の同期パターンの前記受信後、前記相関
    器が、前記クロック同期に対する前記同期時点がそれから導出される、複数の最
    大値を有するパルス-形状の信号を出力するように構成されている ことを特徴とする請求項5に記載の無線ネットワーク。
  8. 【請求項８】 二次ネットワークノードの無線機が、インターフェース回路、プ
    ロトコルデバイス、モデム、そして高周波回路を含み、前記インターフェース回
    路が、前記バスシステムと前記プロトコルデバイスとの間でデータを交換するよ
    うに構成されていて、かつ前記プロトコルデバイスが、前記無線媒体からのそし
    て前記無線媒体へのデータの前記アクセスを少なくとも制御するように構成され
    ている ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク。
  9. 【請求項９】 前記ネットワークノードによって伝送される全ての前記同期パタ
    ーンが、同一の部分と距離クラスを特徴づける第二の異なった部分とを有する ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク。
  10. 【請求項１０】 複数の別のネットワークノードを含む無線ネットワークのネッ
    トワークノードであって、そのネットワークノードが、無線媒体を介して、デー
    タを交換するように構成されている、少なくとも一つの電子機器と少なくとも一
    つの無線機から成る、ネットワークノードにおいて、 前記ネットワークノードが、全ての電子機器と前記無線機にそれのクロックを
    供給するクロック供給器を含み、 二次ネットワークノードに指定される前記ネットワークノードが、最も高い距
    離クラスに属するメインネットワークノードからそれの距離に依存して複数の階
    層的に並べられた距離クラスの一部を形成する距離クラスに属し、 前記二次ネットワークノードが、前記関連するクロック供給器の前記クロック
    に依存しかつそれの距離クラスを特徴づける同期パターンを、それの無線機を介
    して伝送するように構成されていて、そして 前記二次ネットワークノードが、階層的により高い距離クラスの少なくとも一
    つの受信された同期パターンによって、それのクロック供給器を同期させるよう
    に構成されている ことを特徴とするネットワークノード。
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