JP2002544727A - 通信システム - Google Patents
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- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
Abstract
Description
ースを利用する、互いに同期せず、ブロードキャスト制御チャネルを有しない多
数のローカル無線ネットワークを備えるセルラー無線通信システムを提供する方
法及び手段に関連する。
、無線通信システムと無線通信することを意図された全てのポータブル及びポー
タブルではない装置を意味する。そのような無線ユニットの例には、無線機、通
信機、コンピューター、ワイヤレスヘッドセット、ワイヤレスプリンタ、ワイヤ
レスキーボードもしくは無線リンクを通信手段として利用する他のあらゆる電子
装置を搭載した、モバイル電話、コードレス電話、ページャー、テレックス、電
子ノートブック、PC及びラップトップがある。これらの装置は、セルラーネッ
トワーク、衛星通信若しくはスモールローカル無線ネットワークなどのあらゆる
タイプの無線通信システムで利用されることができる。
ト若しくは加入者へ提供するために採用される。
M及びIS−95(CDMA)などである。これらのシステムは、一般的に、ポ
ータブル無線ユニットへサービスする多数の基地局、1以上の基地局制御装置(
BSC)及び少なくとも一つの移動通信交換局(MSC)若しくはそのような装
置を含む。システム内のあらゆる無線通信は、ポータブル無線ユニットと基地局
間の無線通信を可能とする特定の無線インターフェースを介して行われる。
は典型的にセル若しくはリージョンに分割される。セルは典型的には基地局及び
当該基地局と通信する無線ユニットを包含する。無線ユニットが通信する特定の
基地局と関連付けられたセルは、一般にサービスセル(serving cell)と呼ばれ
る。 各セルに対し、1以上の音声/データ及び/若しくはトラヒック/制御チ
ャネルが割り当てられる。“チャネル”とは、例えば、AMPSなどのアナログ
システム内の特定の搬送周波数、例えばGSM等のハイブリッドTDMA/FD
MAシステムにおける特定のキャリア/スロット コンビネーション、又は、D
S−CDMAシステムにおける1以上の割当符号をいう。
テム情報を聞くことができ、又は、レギュラーインターバルで信号強度及び/若
しくは信号品質を測定することができるブロードキャストチャネルを提供する。
そのようなチャネルは、GSMにおいてブロードキャスト制御チャネルと呼ばれ
、D−AMPSではページチャネル若しくはアクセスチャネルと呼ばれる。
ばれる。例えばブロードキャストチャネル上の信号測定に基づき、近傍のセルの
1つがサービスセルよりも良好な信号強度/品質を有するとみなされると、当該
特定の近傍セルに対しハンドオーバーが実行される。
る時に、動き回ったり、セルを変更したり、及び無線インターフェースを介して
接続する能力はローミングと呼ばれる。無線ユニットがローミングしている時は
、それは、例えば当該無線ユニットがシステムの特定のエリアに現在位置する等
の、システムに関する情報のためにブロードキャストチャネルを聞いている。
無線インターフェースが数多く開発されている。その意図は、例えばコンピュー
タ及びプリンター間でのケーブル又は赤外線リンクを、ローカル無線ネットワー
クを構成するショートレンジの無線リンク(ワイヤレスリンク)と置きかえるこ
とである。
ンド(Industrial−Scientific−Medical band)であり、そのレンジは、米国及
びヨーロッパにおいて2400から2483GHzであり、日本において247
1から2497GHzである。この周波数帯域は、グローバルに利用可能であっ
て、ライセンスフリー、かつ、あらゆる無線システムに開放されている。
28のような、各無線システムが従わなければならないいくつかのルールが存在
する。ISMバンドを利用する無線システムにおける異なる送信器間で同期をと
ることは許可されない。例えば、二つの無線ユニットが互いに通信している場合
に、送信器と受信器の間で同期を取ることはもちろん許可される。別のルールは
、周波数拡散は、ISMバンドを利用する無線インターフェースのために利用さ
れなければならない旨を規定する。IEEE802.11は、ISMバンドを利
用する仕様の例である。
る(Telecommunications Technology Journal “Ericsson Review”、No.3
1998 の“BLUETOOTH-The universal radio interface ofr ad hoc, wireles
s connectivity”by Jaap Haartsen参照)。ブルトゥースは、ISMバンド内で動
作し、ポータブル電子機器にショートレンジにおけるアドホック(ad hoc)ネッ
トワーク(ローカル無線ネットワーク)を介したワイヤレス接続・通信を可能と
する、ユニバーサルな無線インターフェースである。ブルトゥースは周波数ホッ
プスペクトル拡散技術(FH-CDMA)を利用しており、ここでは、周波数帯域はい
くつかのホップチャネルに分割される。接続の間は、ブルトゥーストランシーバ
を有する無線ユニットは、擬似ランダム形式で、あるチャネルから別のチャネル
へホップする。各チャネルは、時分割多元手法において多数のスロットに分割さ
れ、異なるホップ周波数が各スロットについて利用される。
ークにおいて同時に7つまでの他の無線ユニットと通信することができる。各ピ
コネットは、単一の周波数ホッピングチャネルによって確立されている。即ち、
特定のピコネット内の全ての無線ユニットは、同一の周波数ホッピング手法を共
有する。ある無線ユニットがマスターとして動作し、ピコネット内のトラヒック
を制御する。ピコネット内のそれ以外の無線ユニットは、スレーブとして動作す
る。あらゆる無線ユニットがマスターになることができるが、ピコネット内では
、常にマスターは1つのみ存在することができる(しばしば、当該一つが接続を
開始することになる)。接続を開始する無線ユニットが、マスターとして動作す
ることはしばしばある。あらゆる無線ユニットは、その役割をスレーブからマス
ター、もしくはその逆(マスタースレーブスイッチ、スレーブマスタースイッチ
)に変更しても良い。ピコネット内の全ての無線ユニットは、ホッピングチャネ
ルを追跡するためにマスター識別情報及びリアルタイムクロックを利用する。よ
って、スレーブは、マスターと通信する以前にマスターの識別情報及びクロック
を通知されなければならない。
続及びポイント・ツー・マルチポイント(マスター・ツー・多数のスレーブ)接
続の両方をサポートする。2つのスレーブは、マスターを介して、若しくはその
うちの一方が、スレーブマスタースイッチによりスレーブからマスターへ変化す
ることで、互いに通信することができる。
ないが、同一ピコネット内に存在する全ての無線ユニットは、ある周波数ホッピ
ングチャネルに同期してホッピングし、正確に送受信が行えるように時間同期し
ている。これはISMバンド内のトランスミッタ間の非同期ルールには矛盾しな
い。というのも、ピコネット内で、ある瞬間において通信している無線ユニット
は唯一つしかないからである。
ができる。これは、チャネルの時分割多元手法を用いることにより実現される。
例えば、第1のピコネットは第1のタイムスロットにおいて訪問され(visited)
、第2のピコネットは第3のタイムスロットにおいて訪問される。3つの異なる
タイムスロットが各チャネル上に存在し、各タイムスロットは二つの部分に分割
され、1つは送信用であり、もう1つは受信用である。
れたことのない無線ユニットが、システム情報を聞いたり、基地局を“見つけた
り”若しくは、信号強度/品質を測定したりするためのブロードキャストチャネ
ル(GSMにおいてはブロードキャスト制御チャネル)は存在しない。
えるために設計されているので、ローミングやハンドオーバーサポートは、無線
インターフェース内に組み込まれていない。よって、ピコネットに接続された無
線ユニットがマスターの無線カバーエリアを出ると同時に、その無線ユニットは
その接続(呼)を失うことになる。
ースを利用するローカル無線ネットワークが、セルラー無線通信システムに接続
されたり、セルラー無線通信システムとして利用されようする場合、問題が発生
する。
ードキャストチャネルのヘルプを備えるシステムへ加わることができない。
ーカル無線ネットワークへ到達(reach)したり、他のローカル無線ネットワー
クから到達される(be reached)ことがない。
、新しいローカル無線ネットワークへのローミングや若しくはハンドオーバーを
実行することができない。
のローカル無線ネットワークからの信号強度/品質を測定したり、近傍ローカル
無線ネットワークの情報を得ることができない。
線ネットワーク内の無線ユニットとのリンクを確立することができない。
システム内の他の無線インターフェースに対し非同期な無線インターフェースを
利用する多数のローカル無線ネットワークの中からセルラー無線通信システムを
生成するための方法及び手段を提供することである。例えば、無線ユニットのシ
ステムへのアタッチ、システムへの接続の維持、及び、測定、ローミング及びハ
ンドオーバー性能を提供する方法及び手段である。
タッチする方法は、互いに同期していない無線インターフェースを利用するロー
カル無線ネットワークを備える。
トへの接続を維持する方法は、互いに同期していない無線インターフェースを利
用するローカル無線ネットワークを備える。
のためにデータを収集する方法は、互いに同期していない無線インターフェース
を利用するローカル無線ネットワークを備える。
ノードにおいて第1の無線ノードのリアルタイムクロックを計算する方法は、互
いに同期していない無線インターフェースを利用するローカル無線ネットワーク
を備える。
カル無線ネットワーク内でタイムスロットの利用を調整する方法は、互いに同期
していない無線インターフェースを利用するローカル無線ネットワークを備える
。
セルラー無線通信システムの基本手段を提供する制御ユニットを備える。
提供するために、多数のローカル無線ネットワークに接続されている。
テムにおいてスイッチが入った無線ユニットをアタッチし、維持することを可能
とすることである。
ーカル無線ネットワーク間でのローミング及びハンドオーバーの提供を可能とす
ることである。
に、別の近傍のローカル無線ネットワーク内の無線ユニットとのコンタクトを可
能とすることである。
を、インターローカル無線ネットワーク通信を促進するために調整できることで
ある。
無線ネットワークからの情報を得ることができる点である。
備えるセルラー無線通信システムに関連する。
ク図を示す。システム100は、4つの無線ノード(BRFP)104−107
にそれぞれ接続された制御ノード(BCCFP)108を備える。BRFP10
5は、2つの無線ユニット(BPP)101、102にそれぞれサービスし、B
RFP107は無線ユニット(BPP)103にサービスする。BRFP105
及び2つのBPP101、102の夫々は、それらの間の通信のために無線イン
ターフェースを利用し、第1のピコネット109(第1のローカル無線ネットワ
ーク)を構成する。BRFP107及びBPP103は、同一の無線インターフ
ェースを利用し、第2のピコネット110(第2のローカル無線ネットワーク)
を構成する。ピコネット109で利用される無線インターフェースは、ピコネッ
ト110で利用される無線インターフェースと同期していない。
交換電話網)及び/又はPLMN(公衆陸上移動通信網)と接続されていても良
い。制御ノード108は、図1に示すものよりも大きなセルラー無線通信システ
ムを構成するために、他の制御ノードとも接続できる。このシステム100は、
本明細書の後半においてより詳細に記載される。
させるための、本発明の第1の方法に対応した処理のフローチャートを示す。B
PPをアタッチするとは、もし、新しい無線ユニットがシステムを利用するため
に認証され、システムに登録されると、セルラーシステムが、システム内の新し
い無線ユニットが位置する場所において、当該システム内で新規の無線ユニット
がスイッチオンされたことを知覚することを意味する。
、BPP101はBRFP105とリンクを確立する。BPPは、レギュラーイ
ンターバルで無線カバーエリアにおいて、BPP101の識別情報及びリアルタ
イムクロックを含む照会信号(inquire signals:LC_INQUIRY)を送信することに
よりBRFPをスキャンする。無線レンジ内のBRFPは、自己の識別情報及び
リアルタイムクロックを含むアクノリッジ信号(LC_FHSBRFP)をBP
P1に対して送信することによりこれに答える。BPP101は、これらのBR
FPのうちから1つを選択することができ、この場合はBRFP105である。
その後、ページ信号(LC_PAGE)を選択したBRFPへ送信し、リンクを
確立する。BPP101は、マスターとしての役割を、BRFP105は、スレ
ーブとしての役割を演ずる。BRFP105は、例えば、IEEE識別情報及び
/若しくは、もし無線ユニット101がSIMカードを備える場合は、IMSI
識別情報のような、識別データをBPP101から受信する。BRFP105は
、また、BPP101によって提供されるサービスクラスに関連する情報、認証
、及び、BRFP105内での周波数ホッピングシーケンスを計算するために必
要な上述のようなBPP101のリアルタイムクロックを受信する. BPP101は、LC_INQUIRYにより、BRFP105からの信号を
検出できる以前に、BRFP105と第1のコンタクトを取る。BRFP105
は、BPP101が検出できる信号を送信するために、少なくともBPP101
の識別情報(LC_INQUIRYから受信する)を知る必要がある。これは、
ブロードキャスト制御チャネルがシステム100において利用される無線インタ
ーフェース内に存在しないためである。
Authentication)を実行する。これは、BRFP105内のブルトゥース回路と
、BPP101間で公知の方法にて実行される。
識別データをBCCFP108へ転送する。
き識別する。
GSMで利用される公知の認証技術をこの認証に利用することができる。付加的
認証情報を伴うIEEE識別情報もまた利用することができる。
ステム内で登録する。このことは、BPP101がシステム100と接続を確立
し、入来呼などを受信する準備が整っていることを意味する。
りBPP101がスレーブになるように、マスタースレーブスイッチを作動させ
る。
によりBPP101をパークモードに置く。このことは、BPP101がBRF
P105へのリンクを終了するが、しかし、依然として動作中であり、BRFP
105とのリンクを再び維持できるように、BRFP105(マスター)からの
信号を聞いていることを意味する。このことは、もしピコネットにおけるBPP
の最大数が7であり、BP101が7番目に当る場合、新規BPPはBPP10
1がパークモードに移行した後に当該ピコネットに接続することができることを
意味する。
信システム100内のBPP101への接続を維持するための、本発明に対応し
た第2の方法の処理のフローチャートを示す。
ビーコンインターバル)において、BPP101(スレーブ)へのビーコン信号
を確立する。このことは、BPP101がBRFP105からビーコンインター
バルにて信号を受信することを意味する。
ば、BPP101のためのチャネルアクセス符号)、パークスレーブを再び同期
させたり、又は、あるスレーブがチャネルにアクセスすることを許可したりする
ためのパラメータを備えることができる。この信号は、代替的なものとして、B
RFP105が如何にビジーであるかに関する情報を含むことができる。ビーコ
ン信号は、多数の特定の無線ユニット(この場合はBPP101)へ送信され、
、ブロードキャストチャネルのように、無線ノードの無線レンジ内の全ての無線
ユニットに送信されるものではない。ビーコン信号は、パークスレーブをアクテ
ィベートさせる必要がある場合に、送信に対してアクティブでないスレーブとの
リンクをマスターが保持するための手段として意図されている(前記ステップ2
08を参照)。
ステップ303へ継続し、そうでなければ、ステップ304へ移行する。
ページを送信することにより、パークBPP101をアクティベートさせる。こ
れは、均等な時間間隔で実行される。
105からのビーコン信号上の信号品質若しくは信号強度を測定する。BPP1
01は、この測定値を結果信号(result signal)においてBRFP105に送
信する。
号、例えば、ステップ304における結果信号上で信号パラメータを測定する。
BRFP105は、ステップ304及び305における測定値をBCCFP10
8へ転送する。BCCFP108は、それらをBRFP候補リストに格納する。
図4を参照すると、そのようなリストの一例が示されている。BRFPは、もし
BPP101がステップ302においてパークモードであれば、BPP101を
再びパークモードへ置く。
がBCCFP内に有るかどうかをチェックする。もし無い場合は、そのようなリ
ストを生成するための図7のステップ701の処理に継続する。BRFP105
の近傍リストは、ピコネット109内のBRFP105に接続されているBPP
がヒアリングすることのできる付加的なBRFPの情報を備える。図5は、その
ようなBRFP105の近傍リストの一例を示す。ここでは、BRFP104及
び106は、近傍としてリストされている。
4及び106に、BPP101をページして、必要であればBPPをアクティベ
ートし、ビーコン信号を確立し、かつ、ステップ301から305に対応する測
定を実行するように命令する。もし、近傍リストのBRFPが、BPP101と
リンクを確立することが不可能であれば(BPP101に一時的に到達できない
場合でも良い)、BRFP105と関連付けられたピコネット109内にBPP
101がいる限り、BPP101へのページを継続する。近傍リストのBRFP
104及び106は、BPP101の識別情報をBRFPへ分配するBCCFP
108のおかげで、BPP101をページ(到達)することができる。
継続しているのビーコン信号を有するであろう。BRFP104、106は、そ
れぞれBPP101からの1以上の信号パラメータ、例えば、信号品質及び/若
しくは信号強度を、それらについてフリーキャパシティを有する場合はいつでも
測定する。また、もしBPP101がパークモードにある場合は、あるBRFP
、例えば105は、BPP101をアクティベートさせて、BPPから測定値を
受信し、短いインターバルにおいてBPPをデアクティベートさせることができ
る。他のBRFP、例えばBRFP104、106は、システム内におけるシグ
ナリングを減少させるために、より長いインターバルにおいて同様の処理を実行
することができる。この場合は、BPPは、BRFP104及び106上で、B
RFP105と同時に測定を実行しても良く、これらの測定値をより短いインタ
ーバルにおいてBRFP105へ送信しても良い。
る、第2の方法の第2の実施形態の処理のフローチャートを示す。このことは、
図3に対応するステップ304及び305が、以下のステップによって置きかえ
られても良いことを意味する。
の呼/リンクに利用される正確なクロック情報及びホップシーケンスに関する情
報を送信する。
情報をBRFP104及び106、即ち、BRFP105に対する近傍リスト上
の全ての追加のBRFPへ転送する。
101との間の継続中の呼において、例えば、BRFP内の監視(例えば測定)
用のセパレート受信器によって、信号強度及び/又は信号品質を測定する。
又は信号品質を、BRFP105のためにBRFP候補リストにこれらの測定値
を格納するBCCFP108へ送信する。
ステップ304及び305と置きわる代わりに、これらを補足するものであって
もよい。このことは、図3においてステップ601−604が、ステップ607
の後に実行されることを意味する。
グを実行するために第2の方法が下記の手法で実行される(フローチャートには
不図示)。
から、その時点での最良の信号強度及び/又は信号品質を有する(図4参照)B
RFP104へローミングする。このことは、BCCFP108が、BRFP候
補リストの助けを借りてローミングのための新規BRFPを選択することを意味
する。この選択は、近傍のBRFPのフリーな容量に基づいて、代替的なもので
あっても良いし、また補足的なものであっても良い。
号にも応答しない場合は、下記の手法によりBPP101を未登録にすることに
よって第2の方法は終了してもよい(フローチャートには不図示)。
unregistered mesage:UNREG)をBCCFP108へ送信する。
続したビーコン信号をBPP101に対して有するかどうかを管理する。これは
、例えば近傍リスト上のBRFPをチェックすることによって実行される。BC
CFP108は、もしシステム内のBRFPがBPP101に対する継続ビーコ
ン信号を有しない場合は、当該システムにおいてBPP101を未登録とする。 もし、システム始動のハンドオーバーが実行される場合は、第2の方法は下記
の手法によりハンドオーバーを継続してもよい(不図示)。
選択し、例えばBRFP105などの選択されたBRFPに対してハンドオーバ
ーの開始を命令する。
によりハンドオーバーを継続しても良い(不図示)。
及び/又は信号品質を有するBRFP105と新規のリンクを確立する。
るように命令する。よって、BRFP104、105の両方は、短い期間におい
て共にBPP101に接続されていることになる。
01へのリンクを終了させる。これはBCCFP108を介して実行される。
ム内における各BRFPのための近傍リストのデータを収集するための第3の方
法のフローチャートを示す。収集されたデータは、各BRFPの近傍リストを生
成し、更新するために利用される。上述のように、BRFP105の近傍リスト
は、ピコネット109内のBPP101が聞くことのできるシステム内の付加的
なBRFPの情報を備える。これは、例えば新規システムが最初に駆動した場合
や、所定のインターバルにおいて新規BRFPがシステムにアタッチされた場合
、若しくは、1以上のBRFPがシステム内の新しいロケーションに移動した場
合等に実行される。
LC_PAGE)をBPP101へ送信する。図8a参照。BRFPは、このス
テップを開始しても良いBCCFP108からBPP101の識別情報を与えら
れている。
BRFP105へ送信する。応答信号は、どのBRFPをBPP101が同時に
聞く(例えば、ページ信号を検出する)ことができるかに関する情報及び、代替
的なものとして、検出されたページ信号(LC_PAGE)上の信号強度を備え
る。この応答信号は、(例えばステップ307において)新規BRFPがBPP
101とのビーコン信号を確立するたびに送信されても良い。
た情報をBCCFP108へ転送する。BCCFP108は、この情報を収集し
、BRFP105の近傍のものとして、BPP101がステップ702において
聞いたことのあるBRFP(BRFP105を除く)を登録することにより、B
RFP105のための近傍リストを生成する。若しくは、既にそのようなリスト
が存在する場合には、当該近傍リストを更新する。これは、例えば応答信号(B
RFP同時リスト)に含まれるが、近傍リストに登録されていない“新規”近傍
BRFPをアタッチし、近傍リストには登録されているが応答信号には含まれて
いない“旧”近傍BRFPを削除することによって実行される。遅延は、一時的
にページングの到達範囲外にあるBRFPが削除されるのを避けるために、近傍
リストのBRFPを削除するために利用されても良い。例えば、リスト上のある
BRFPは、近傍リストから除外される前にステップ702において受信された
2以上の連続応答信号から排除されなければならない。
減する近傍リストのおかげで、システム内の特定のBPPにサービスするBRF
P及びその近傍BRFPへ、例えばページ信号などの信号を送信することができ
る。これは、システムのパフォーマンスを改善するものである。
るピコネットのBRFPのリアルタイムクロックが、他のピコネットのBRFP
によって計算される。例えば、BRFP105のリアルタイムクロックは、図1
のBRFP106によって計算される。この方法は、(異なるピコネットの)1
以上のBRFPが同一BPPとのリンクを確立した場合に好適に実行される。以
下のステップでは、システム100のBRFP105及びBRFP106は、B
PP102とリンクを確立する。
クロック間(clock_BPP102−clock_BRFP105)の第1
のリアルタイムクロック差分値(Δ1_CLOCK)を計算する。
BCCFP108へ送信し、BCCFP108は、これを同期リスト(sync
‐list)若しくは、代替的に近傍リストに格納する。
クロック間(clock_BPP102−clock_BRFP106)の第2
のリアルタイムクロック差分値(Δ2_CLOCK)を計算する。
BCCFP108へ送信し、BCCFP108は、これを同期リスト(sync
‐list)に格納する。代替的には、BCCFP108が、Δ1_CLOCK
及びΔ2_CLOCKの値をBRFP104、106及び107へ分配すること
ができる。
間(clock_BRFP106−clock_BRFP105)のBRFPリ
アルタイムクロック差分値(Δ3_CLOCK)を以下の式に従って計算する。
PP102−clock_BRFP105]−(clock_BPP102−c
lock_BRFP106)=−clock_BRFP105+clock_B
RFP106)=clock_BRFP106−clock_BRFP105
Δ3_CLOCK値は、同期リストに格納される。
ト109のBPP101とのリンクを確立する(例えばステップ305によりビ
ーコン信号を確立する)ことを要求すれば、以下のステップ907へ継続し、さ
もなくば終了する。
P106へ送信し、LC_PAGEをBPP101へ送信するようにBRFP1
06に命令する。
クティブモードにおいてBPP101が聞いているBRFP105のリアルタイ
ムクロック(Clock_BRFP105)を計算する。BPPがスレーブとみ
なされる場合は、ピコネット内の全てのBPPは、マスタークロック(例えばB
RFPクロック)を利用し、ピコネット内の共通ホッピングチャネルをトラッキ
ングする。よって、もし現在のピコネットのマスタークロックが分かれば、現ピ
コネットのBPPは、無線到達範囲にある現ピコネット外の他のBRFP又はB
PPへ簡単に到達することができる。Clock_BRFP105は、以下の式
によって計算される。
FP106=clock_BRFP105
へ送信し、新規リンク及び新規ピコネットをBPP101と確立する。
分に関する情報をBRFP106へ送信する場合は、ステップ905における計
算は、代替的なものとしてBRFP106において、ステップ908における計
算と同様に実行される。
続されているBPPと自己のリアルタイムクロックとの間のリアルタイムクロッ
ク差分を計算する。BRFPは、リアルタイムクロック差分をBCCFP108
へ送信するが、そこでは、システム内における各BRFP間のBRFPリアルタ
イムクロック差分を計算するためにそれが利用される。第1のピコネットに関連
付けられた第1のBRFPは、ステップ908において記載したBRFPリアル
タイムクロック差分に基づいて、非常に正確かつ迅速に第2のピコネット内のB
PPを(例えば新規ピコネットを確立するために)ページングすることができる
。
コネット内のタイムスロットの利用を調整するための第5の方法に対応したフロ
ーチャートを示す。この方法は、好適には、呼がピコネット内のリンクを進行し
、それにより利用可能なあるタイムスロットが占有されている場合に実行される
う。
のステップ901及び903のように、それらが接続されているBPPと、自己
のリアルタイムクロックとの間のリアルタイムクロック差分を計算する。
び904のように、計算したリアルタイムクロック差分をBCCFP108へ送
信する。
、BRFP104−107間のBRFPリアルタイムクロック差分を、ステップ
1002で受信したリアルタイムクロック差分から計算する。
イムクロックを、システム100内の全てのピコネットの参照クロック(ref
_clock)として選択する。これは、例えば、BRFP104からの第1の
スロットに時間値0を与えることによって実行され、その際、他のBRFPは、
BRFP104に対するそれらのBRFPリアルタイムクロック差分に応じたオ
フセット値が、例えば、それぞれのリアルタイムクロックにプラスされたり、マ
イナスされる。
BRFPに対し、それぞれのBPPへのシグナリング及びペイロードのために、
参照クロックに調整されたタイムスロットを可能な限り長く利用するように命令
する。
BRFPとの間でセットアップされた第1の接続のポータブル性が向上すること
により、より効果的に実行することができることを意味する。というのも、ブロ
ックされたタイムスロット(ブラインドスポット)は、さらに稀になるからであ
る。さらに、更にトータルシステム容量は増加する。
れていないトラヒック及びシグナリングを示す。BPP及びBRFPが利用でき
る各ピコネットのホッピングチャネル上には、3つのタイムスロットがあり、そ
れぞれは送信部分、受信部分を有する。ピコネット109において、BRFP1
05及びBPP101は第1のタイムスロットで通信し、BRFP105および
BPP102は、第2のタイムスロットで通信する。これは、ピコネット109
の第3のタイムスロットはフリーであることを意味する。BRFP107及びB
PP103は、ピコネット110において第3のタイムスロットで通信する。こ
のことは、ピコネット110における第1及び第2のタイムスロットはフリーで
あることを意味する。もし、BRFP107が、BRFP109内のBPP10
2をページングしたい場合は、BRFP107はピコネット110内の第1又は
第2のタイムスロット(フリーのスロット)を利用しなければならないが、ピコ
ネット109の対応するタイムスロットはフリーではない。このことは、BRF
P107は、BPP102へ直ちには到達できず、ピコネット109における第
1若しくは第2のタイムスロットの通信が終了するまで待たなければならないこ
とを意味する。よって、2つのブラインドスポット1101及び1102が発生
することになる。
方法(図10)に基づいて調整されている場合を示す。BRFP105のリアル
タイムクロックは、参照クロックとして選択され、BRFP107はBPP10
3へのトラヒックが、第3のタイムスロットにおいてBRFP107からのペー
ジングPがBPP102へ到達するように調整されている。BPP102におけ
る第3のタイムスロットは、BPP102における第2及び第3のタイムスロッ
ト間にわずかなポーズ1103を挟むことにより、BRFP107の第3のタイ
ムスロットと同期している。このことは、BPP102の次のタイムスロット(
3タイムスロット方式では第1のタイムスロット)が入るはずのスペースの一部
が第3のタイムスロットとして利用されることを意味する。それゆえに、第1の
タイムスロットはしばらく利用されることがない。図11bを参照すると、各ピ
コネット内のBRFPは、依然として互いに同期していることが分かる。
イクロプロセッサ内のソフトウェアとして、完全に若しくは部分的に実装するこ
とができる。
1の実施形態のブロック図を示すものである。図1におけるBRFPは、BCC
FP108にローカルエリアネットワーク(LAN)111を介して接続されて
いる。
201に、専用通信ラインを介して回線交換接続された、代替的な接続形態を示
す図である。また、BRFPは別の代替手段として、BCCFP108に1以上
の無線リンク、例えば無線LAN若しくはワイヤレスLAN(WLAN)を介し
て接続されていても良い。
信を行うために少なくとも1つのブルトゥース回路/チップを備える。ブルトゥ
ース無線インターフェースは、小さく狭い範囲の(small short range )ローカ
ル無線ネットワークにおいて利用される無線インターフェースの一例に過ぎない
。同様の特徴を有する他の無線インターフェースが利用されてもよい。
の場合は、第1のピコネット109が第1の部屋に位置し、第2のピコネット1
10が第2の部屋に位置することになる。BRFP105及び107は、例えば
無線通信手段を有し、LAN111と接続されたパーソナルコンピュータ(PC
)であってもよい。BPP101が、例えばコードレス電話であり、BPP10
2が無線通信手段を有するラップトップであり、BPP103が無線通信手段を
有するプリンタであってもよい。BRFP106は、第3の部屋に位置する電話
であって、有線でLANに接続されていてもよい。もしBPP101が第3の部
屋へ移動すれば、BRFP106とBPP101が接続を確立するので、新しい
(第3の)ピコネットが確立される。
ものであるためにいくつかの基本的な機能を有しなければならない。これらは図
2、3、6、7、9及び10に対応して記載されている。
100に提供される。これは、システム100の全BRFPに接続されたBCC
FP108によって達成される。
施形態のブロック図を示す。BCCFP1301は、コンピュータバス1305
を介して互いに接続されたプロセッサ及びメモリ1302、ハードディスク(H
DD)1303及びネットワークインターフェース(IF)1304を備える。
メモリを有するプロセッサは、例えば、近傍リストを生成し、更新するためや、
リアルタイムクロック差分を計算するために利用される。ハードディスクは、例
えば、近傍リスト、リアルタイムクロック、識別情報を格納するために利用され
る。ネットワークインターフェース1304は、LAN1306を介してBCC
FPをBRFPに接続するために利用される。この実施形態において、全ての音
声およびデータトラヒックはBCCFPから分離されているので、LAN130
6に接続された独立した音声/データユニット1307において処理される。
ク図を示す。ここでは、音声/データユニット1307がBCCFP1308に
搭載されている。音声/デ−タユニット1307は、音声コーデック及び回線交
換及びパケット交換の情報を変換する手段を備える。
示す。BRFPは、コンピュータバス1405を介して互いに接続された、RA
Mメモリ及びフラッシュメモリ1402を備えるプロセッサと、ブルトゥース無
線インターフェースチップ/ユニット1403及び、ネットワーク若しくはシリ
アル通信インターフェース1404を備える。RAMメモリ及びフラッシュメモ
リを備えるプロセッサは、例えば、リアルタイムクロック情報を処理し、分配す
るために利用される。ブルトゥース無線インターフェースチップ/ユニットは、
既に記載されている。ネットワークインターフェースは、図1に対応してBRF
PをLANに接続するために利用され、シリアルコミュニケーションインターフ
ェースは、もしBRFPが図12に対応して回線交換接続されている場合に利用
される。
る。
。
。
。
示す図である。
ムスロットを示す図である。
ある。
Claims (32)
- 【請求項1】 第1の無線ユニット(101)を、多数のローカル無線ネットワ
ーク(109、110)であって、前記ローカル無線ネットワーク(109、1
10)間で、互いに非同期の無線インターフェースを利用する多数のローカル無
線ネットワークを備えるセルラー無線通信システム(100)へアタッチさせる
ための方法であって、前記ローカル無線ネットワークのそれぞれが、多数の無線
ユニット(101−103)と通信するために配置された無線ノード(104−
107)を備え、前記第1の無線ユニット(101)が第1の無線ノード(10
5)からの信号を検出できる以前に、前記第1の無線ユニット(101)が前記
第1の無線ノード(105)と第1のコンタクトを取る方法は、 前記第1の無線ユニット(101)と前記第1の無線ノード(105)との間
で第1のローカル無線ネットワーク内においてリンク(201)を確立する工程
であって、前記第1の無線ノードが、前記第1の無線ユニット(101)からの
識別データ及び認証データを含む情報を受信する工程と、 前記第1の無線ユニット(101)が前記セルラー無線通信システム(100
)へアタッチされるように、前記第1の無線ノード(105)から、前記無線ノ
ード(104−107)と関連付けられた制御ノード(108)への接続(20
3−206)を確立する工程であって、前記制御ノードは、前記ローカル無線ネ
ットワーク(109、110)の夫々における通信を制御する工程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記接続(203−206)を確立する工程が、 前記識別データおよび認証データを前記第1の無線ノード(105)から前記
制御ノード(108)へ転送する工程と、 前記識別データを利用して、前記制御ノードの前記第1の無線ユニット(10
1)を識別する工程と、 前記制御ノードにおける前記第1の無線ユニット(101)を、前記認証デー
タを利用して認証する工程と、 前記制御ノード(108)が、前記第1のローカル無線ネットワーク(109
)における前記第1の無線ユニット(101)への呼および前記第1の無線ユニ
ット(101)からの呼を送信できるように、前記制御ノードにおける前記第1
の無線ユニット(101)を登録する工程と を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記識別データが、少なくとも一つのIEEE若しくはIMSI
識別情報を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記各無線ノード(104−107)が、前記無線ノードそれぞ
れのローカル無線ネットワークにおいて接続する無線ユニット(101−103
)と、一つの周波数ホッピングチャネルを共有することを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非同
期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(1
09、110)を備えるセルラー無線通信システムにおいて、第1の無線ユニッ
ト(101)への接続を維持するための方法であって、前記ローカル無線ネット
ワークのそれぞれが、複数の無線ユニット(101−103)と通信するように
配置された無線ノード(104−107)を備える方法は、 前記第1のローカル無線ネットワーク(109)において、前記第1の無線ノ
ード(105)から前記第1の無線ユニット(101)へのビーコン信号を確立
する工程と、 前記第1の無線ユニット(101)において、前記第1の無線ノード(105
)からの前記ビーコン信号上の少なくとも一つの信号パラメータを第1の測定に
おいて測定し(304)、前記第1の測定における測定値を前記第1の無線ノー
ドに応答信号において送信する工程と、 前記第1の無線ノード(105)において、前記第1の無線ユニット(101
)からの少なくとも一つの信号上の、少なくとも一つの信号パラメータを第2の
測定において測定し(205)、前記第1及び第2の測定における測定値を、前
記無線ノード(104−107)と関連付けられた制御ノード(108)へ転送
する工程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項6】 前記第1の無線ノード(105)の近傍の無線ノード(104、
106)に、前記第1の無線ユニット(101)をページングするように要求す
る(307)工程と、 前記近傍の無線ノード(104、106)から前記第1の無線ユニット(10
1)へのビーコン信号を確立する(307)工程と、 前記第1の無線ユニット(101)からの信号上の前記少なくとも一つの信号
パラメータを、前記近傍の無線ノード(104、106)において測定する(3
07)工程と を備えることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 前記近傍の無線ノード(104、106)は、前記制御ノード(
108)の近傍リスト(図5)に登録されており、前記第1の無線ユニット10
1が前記第1のローカル無線ネットワーク(109)に位置する場合に、前記近
傍リストは、前記システム(100)内のどの無線ノードが前記第1の無線ユニ
ット(101)の無線カバーエリアに属するかについての情報を含むことを特徴
とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記無線ノード(104−107)のそれぞれが、一つの周波数
ホッピングチャネルを、前記無線ノードがそれぞれのローカル無線ネットワーク
において接続される無線ユニット(101−103)と共有することを特徴とす
る請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 前記第1の及び第2の測定における測定値が、前記制御ノード(
108)のBRFP候補リスト(図4)に格納されていることを特徴とする請求
項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非
同期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(
109、110)を備えるセルラー無線通信システムにおいて、近傍リストのデ
ータを収集する方法であって、前記ローカル無線ネットワークのそれぞれが、複
数の無線ユニット(101−103)と通信するように配置された無線ノード(
104−107)を備える方法は、 ページング信号を、前記システム(100)の全ての無線ノード(104−1
07)から、第1の無線ノード(105)へ接続された第1の無線ユニット(1
01)へ送信する(701)工程と、 前記第1の無線ユニット(101)から前記第1の無線ノード(105)へ応
答信号を送信する(702)工程であって、前記応答信号が、どの前記無線ノー
ド(104ー107)からのページング信号を前記第1の無線ユニット(101
)が検出するかの情報を含む工程と、 前記第1の無線ノード(105)から前記無線ノード(104−107)と関
連する制御ノード(108)への前記応答信号を転送(703)する工程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項11】 前記第1の無線ノードの近傍であるがゆえに前記第1の無線ユ
ニット(101)がページング信号を検出した前記無線ノードを登録することに
より、前記近傍リストが前記制御ノード(108)において前記応答信号から生
成されることを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記制御ノード(108)における前記近傍リストが、前記制
御ノード(108)において前記応答信号に基づいて更新されることを特徴とす
る請求項10に記載の方法。 - 【請求項13】 前記応答信号が、前記無線ノード(104−107)からの検
出されたページング信号上で前記第1の無線ユニットによって測定された、少な
くとも一つの信号パラメータの情報を含むことを特徴とする請求項10乃至請求
項12のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項14】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非
同期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(
109、110)を備えるセルラー無線通信システムにおける第2の無線ノード
106において第1の無線ノード(105)のリアルタイムクロックを計算する
方法であって、前記ローカル無線ネットワークのそれぞれが、複数の無線ユニッ
ト(101−103)と通信するように配置された無線ノード(104−107
)を備え、第1の無線ユニット102と前記第1及び第2の無線ノード(105
、106)の両方との間でリンクが確立されている方法は、 前記無線ノード(104−107)と関連する制御ノード(108)において
、前記第1の無線ノードと前記第2の無線ノードのリアルタイムクロックの間に
おける第1のBRFPリアルタイムクロック差分を生成する(901−905)
工程と、 前記第1のBRFPリアルタイムクロック差分を、前記第2の無線ノード(1
06)へ送信する(907)工程と、 前記第1のBRFPリアルタイムクロック差分に、前記第2の無線ノードのリ
アルタイムクロックを付加することにより、前記第1の無線ノード(105)の
リアルタイムクロックを前記第2の無線ノード(106)において計算する(9
08)工程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項15】 前記第1のBRFPリアルタイムクロック差分を生成する工程
が、 前記第1の無線ノードにおいて、前記第1の無線ユニット(101)と前記第
1の無線ノード(105)の間の第1のリアルタイムクロック差分を計算する(
901)工程と、 前記第1のリアルタイムクロック差分を前記制御ノード(108)へ送信する
(902)工程と、 前記第2の無線ノードにおいて、前記第1の無線ユニット(101)と前記第
2の無線ノード(106)の間の第2のリアルタイムクロック差分を計算する(
903)工程と、 前記第2のリアルタイムクロック差分を前記制御ノード(108)へ送信する
(904)工程と、 前記第1のBRFPリアルタイムクロック差分を、前記制御ユニットにおいて
、前記第1及び第2のリアルタイムクロック差分に基づいて計算する(905)
工程とを備えることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 前記第1の無線ノード(105)のリアルタイムクロックを前
記第2の無線ノード(106)において計算する(908)工程の後に、前記第
2の無線ノード(106)から前記第2の無線ユニット(101)をページング
する工程であって、前記第2の無線ユニット(101)が前記第2の無線ノード
(105)とリンクを確立している工程が継続することを特徴とする請求項14
又は請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非
同期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(
109、110)を備えるセルラー無線通信システムにおいて、異なるローカル
無線ネットワーク(109、110)におけるタイムスロットの利用を調整する
方法であって、前記ローカル無線ネットワークのそれぞれが、複数の無線ユニッ
ト(101−103)と通信するように配置された無線ノード(104−107
)を備える方法が、 前記無線ノード(104−107)と関連付けられた制御ノード(108)に
おいて、前記システム(100)における前記無線ノード(104−107)の
全てのリアルタイムクロックからBRFPリアルタイムクロック差分を生成する
(1001−1003)工程と、 第1の前記無線ノード(104)のリアルタイムクロックを、前記システム(
100における全ての無線ノード(104−107)についての参照クロックと
して選択する(1004)工程と、 前記システム内の全無線ノード(104−107)に、前記第1の無線ノード
(104)の前記参照クロックと調整されたタイムスロットを、前記BRFPリ
アルタイムクロック差分を利用したシグナリング及びペイロードのために利用す
ることを命令する(1105)工程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項18】 前記無線ノード(104−107)の全リアルタイムクロック
から前記BRFPリアルタイムクロック差分を生成する工程が、 全無線ノード(104−107)におけるリアルタイムクロック差分を、それ
らの固有のリアルタイムクロックとそれらにも接続された前記無線ユニット(1
01−103)のリアルタイムクロックとから計算する(1001)工程と、 前記リアルタイムクロック差分を前記制御ノード(108)へ送信する(10
02)工程と、 前記BRFPリアルタイムクロック差分を、前記制御ノード(108)におい
て、前記計算されたリアルタイムクロック差分から計算する(1003)工程と
を備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非
同期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(
109、110)を備えるセルラー無線通信システムであって、前記ローカル無
線ネットワークのそれぞれが、複数の無線ユニット(101−103)と通信す
るように配置された無線ノード(104−107)を備え、第1の無線ユニット
(101)が第1の無線ノード(105)からの信号を検出できる以前に、前記
第1の無線ユニット(101)が前記第1の無線ノード(105)と第1のコン
タクトを取ることを特徴とするセルラー無線通信システムは、 第1のローカル無線ネットワーク(109)において、前記第1の無線ユニッ
ト(101)と前記第1の無線ノード(105)の間でリンクを確立する手段と
、 前記第1の無線ノード(105)から、前記無線ノード(104−107)と
関連付けられた制御ノード(108)への接続を確立する手段であって、前記制
御ノードは、前記ローカル無線ネットワーク(109、110)のそれぞれにお
ける通信を制御するように配置されている手段と を備えることを特徴とするセルラー無線通信システム。 - 【請求項20】 前記制御ノード(108)が、前記第1のローカル無線ネット
ワーク(109)への呼、及び前記第1のローカル無線ネットワーク(109)
からの呼を送信できるように、前記制御ノードにおいて前記第1の無線ユニット
(101)を識別し、認証し、登録する手段をさらに備えることを特徴とする請
求項19に記載のセルラー無線通信システム。 - 【請求項21】 前記システム(100)における前記無線ノード(104−1
07)間で、前記第1の無線ユニット(101)へのリンクをローミングする手
段をさらに備えることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載のセルラー
無線通信システム。 - 【請求項22】 前記システム(100)における前記無線ノード(104−1
07)間で、前記第1の無線ユニット(101)への前記接続のハンドオーバー
を実行する手段をさらに備えることを特徴とする請求項19乃至請求項21のい
ずれか1項に記載のセルラー無線通信システム。 - 【請求項23】 前記制御ノード(108)における近傍リスト(図5)に、前
記第1の無線ノード(105)の近傍無線ノード(104)を登録する手段であ
って、前記近傍無線ノードは、前記第1の無線ユニット(101)が前記第1の
ローカル無線ネットワーク(109)内に位置する場合に、前記第1の無線ユニ
ット(101)の無線カバーエリア内にある前記システム(100)における無
線ノードであることを特徴とする手段をさらに備えることを特徴とする請求項1
9乃至請求項22のいずれか1項に記載のセルラー無線通信システム。 - 【請求項24】 前記無線ノード(104−107)のそれぞれは、1つの周波
数ホッピングチャネルを、それぞれのローカル無線ネットワークにおいて前記無
線ノードが接続された無線ユニット(101−103)と共有するように配置さ
れていることを特徴とする請求項19乃至請求項23のいずれか1項に記載のセ
ルラー無線通信システム。 - 【請求項25】 ローカル無線ネットワーク(109、110)間で、互いに非
同期の無線インターフェースを利用する多数の前記ローカル無線ネットワーク(
109、110)を備えるセルラー無線通信システムにおける制御ノードであっ
て、前記ローカル無線ネットワークのそれぞれが、複数の無線ユニット(101
−103)と通信するように配置された無線ノード(104−107)を備える
制御ノードが、 前記システム(100)において、セルラー無線通信システムを前記ローカル
無線ネットワーク(109、110)から生成するために、前記制御ノード(1
08)が少なくとも一つの無線ノード(104−107)に接続されており、前
記制御ノードは、前記ローカル無線ネットワーク(109、110)のそれぞれ
における通信を制御するように配置されていることを特徴とする制御ノード。 - 【請求項26】 前記無線ノード(104−107)のそれぞれから、前記制御
ノード(108)への接続を確立する手段を備えることを特徴とする請求項25
に記載の制御ノード。 - 【請求項27】 前記無線ユニット(101−103)への呼及び前記無線ユニ
ット(101−103)からの呼を送信できるように、前記無線ユニット(10
1−103)を識別し(204)、認証し(205)、登録する(206)ため
の手段を備えることを特徴とする請求項25又は請求項26に記載の制御ノード
。 - 【請求項28】 前記システム(100)における前記無線ノード(104−1
07)の間で、無線ユニット(101−103)へのリンクをローミングするた
めの手段を備えることを特徴とする請求項25乃至請求項27のいずれか1項に
記載の制御ノード。 - 【請求項29】 前記システム(100)における前記無線ノード(104−1
07)の間で、無線ユニット(101−103)への接続のハンドオーバーを実
行するための手段を供えることを特徴とする請求項25乃至請求項28のいずれ
か1項に記載の制御ノード。 - 【請求項30】 前記システム(100)における前記無線ノード(104−1
07)のリアルタイムクロックの全てにおいて、BRFPリアルタイムクロック
差分を生成する(1001−1003)手段を備えることを特徴とする請求項2
5乃至請求項29のいずれか1項に記載の制御ノード。 - 【請求項31】 前記無線ノードの第1(104)のリアルタイムクロックを、
前記システム(100)における前記無線ノード(104−107)についての
参照クロックとして選択する(1004)手段と、 前記システム内の全ての無線ノード(104−107)に対し、シグナリング
及びペイロードのために前記第1の無線ノード(104)の前記参照クロックに
調整されたタイムスロットを利用することを命令する手段と を備えることを特徴とする請求項25乃至請求項30のいずれか1項に記載の制
御ノード。 - 【請求項32】 前記第1の無線ノード(105)の近傍であるので、前記第1
の無線ユニット(101)が信号を検出できた前記無線ノードを登録することに
より近傍リストを生成する手段を備えることを特徴とする請求項25乃至請求項
31のいずれか1項に記載の制御ノード。
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