JP2003511901A - 無線ローカル・エリア・ネットワーク - Google Patents

無線ローカル・エリア・ネットワーク

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JP2003511901A
JP2003511901A JP2001529126A JP2001529126A JP2003511901A JP 2003511901 A JP2003511901 A JP 2003511901A JP 2001529126 A JP2001529126 A JP 2001529126A JP 2001529126 A JP2001529126 A JP 2001529126A JP 2003511901 A JP2003511901 A JP 2003511901A
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Abstract

(57)【要約】 テレビ、セットトップ・ボックス、ビデオ、及びパソコンなどのプラグ・アンド・プレイ対応の複数のオペレーティング装置（ＯＤ１〜ＯＤ４）を有する無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）。上記装置のうち１つは、例えば赤外線テレビ・リモコン（ＲＣ）などの人と機械との適切なインターフェースを稼動させるのに応じて、上記装置間に時分割ディジタル・データ・リンクをセットアップする中央コントローラ（ＣＣ）として機能する。現在の中央コントローラの電源が切られた場合に、仲裁処理が起動し、最良の電源入履歴を有するオペレーティング装置が新しい中央コントローラとなるように、これら中央コントローラとして作動し得るオペレーティング装置は、電源入データを保存するための格納部（３２）を有する。改良として、この仲裁処理は、オペレーティング装置が無線ＬＡＮに加わった時に起動するが、中央コントローラの頻繁な変更を避けるために、現中央コントローラの履歴が重み付けされるようにすることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に係り、特に、し
かし排他的でなく、例えばＨＩＰＥＲＬＡＮ２（Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎ
ｃｅ Ｒａｄｉｏ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの最大５０メ
ートルの送信範囲を有する、高いデータレート（１２〜５４Ｍｂ／ｓ）の無線Ｌ
ＡＮに関する。
【０００２】 （従来技術） 本発明に関する種類の無線ローカル・エリア・ネットワークは、家庭環境にお
いて、テレビ（ＴＶ）、ビデオカセット録画機（ＶＣＲ）、ディジタル・セット
トップ・ボックス、パソコン（ＰＣ）、ワイヤレス・ゲーム、高品質オーディオ
装置、及びセキュリティ／監視装置などの、プラグ・アンド・プレイ・オペレー
ティング装置と呼ばれる複数の装置を有する。通常、すべてのオペレーティング
装置は、時分割プロトコル及び単一の無線キャリアに従って、動作する。隣接す
る無線ＬＡＮは、異なる無線キャリアで動作する。しかし、無線ＬＡＮが短い範
囲である時、携帯電話システムと同様に周波数再利用が実行され得る。無線ＬＡ
Ｎの制御は、マスタ機能付オペレーティング装置によって行われる。このマスタ
機能付オペレーティング装置は、無線ＬＡＮにおける例えばＴＶ及びＶＣＲなど
の２つのオペレーティング装置間のデータの送受信のためのリソース、すなわち
時間フレームのシーケンスにおける上り及び下りタイムスロット、を割り当てる
中央コントローラとして働く。リソースの割当は、オペレーティング装置及びそ
れらが要求する容量によって異なる。マスタ機能付オペレーティング装置は、そ
の自体、ユーザによってランダムに電源が入／切されるものであるから、無線Ｌ
ＡＮには、現在電源が入っているオペレーティング装置の中から、別のマスタ機
能付オペレーティング装置を中央コントローラとして選択できることが必要とな
る。しかし、中央コントローラの変更は、その都度、望まれない無線ＬＡＮの再
構築を含む。
【０００３】 （発明の開示） 本発明の目的は、無線ＬＡＮを、現在電源の入っているマスタ機能付オペレー
ティング装置の中から中央コントローラを選択することができるようにすること
である。
【０００４】 本発明の別の目的は、中央コントローラの変更回数を減らすことである。
【０００５】 本発明の一態様によれば、複数のプラグ・アンド・プレイ・オペレーティング
装置を有する無線ローカル・エリア・ネットワークであって、オペレーティング
装置の１つは、該オペレーティング装置間のワイヤレス・リンクをセットアップ
するためのマスタ装置として機能し、前記オペレーティング装置の少なくとも２
つは、前記少なくとも２つのオペレーティング装置のそれぞれに電源が入ってい
る時の履歴を構築するための手段を有し、現在のマスタ装置がマスタ装置として
非稼動状態になった時に、より（若しくは最も）好ましい履歴を有する前記オペ
レーティング装置の少なくとも２つは、マスタ装置として機能する無線ローカル
・エリア・ネットワークが提供される。
【０００６】 本発明の第二の態様によれば、複数のプラグ・アンド・プレイ・オペレーティ
ング装置を有する無線ローカル・エリア・ネットワークの作動方法であって、前
記複数のオペレーティング装置の１つは、該オペレーティング装置間のワイヤレ
ス・リンクをセットアップするためのマスタ装置として機能し、前記オペレーテ
ィング装置の少なくとも２つは、前記少なくとも２つのオペレーティング装置の
それぞれに電源が入っている時の履歴を構築し、現在のマスタ装置がマスタ装置
として非稼動状態になったのに応じて、より好ましい履歴を有する前記オペレー
ティング装置の前記少なくとも２つのうちの１つは、マスタ装置の機能を引き継
ぐ方法が提供される。
【０００７】 本発明の第三の態様によれば、電源が入っている時の履歴を構築するための手
段を有するプラグ・アンド・プレイ・オペレーティング装置が提供される。
【０００８】 本発明の一実施形態において、現在の時間区間における各マスタ機能付オペレ
ーティング装置ののべ電源入時間が測定され、次の中央コントローラを選択する
のに用いられる。
【０００９】 本発明の別の実施形態において、現在の時間区間においてマスタ機能付オペレ
ーティング装置に電源が入れられた回数が測定され、次の中央コントローラを選
択するのに用いられる。
【００１０】 更に別の実施形態において、現在の時間区間における各マスタ機能付オペレー
ティング装置ののべ電源入時間と、現在の時間区間においてマスタ機能付オペレ
ーティング装置に電源が入れられた回数とが、次の中央コントローラを選択する
のに用いられる。無線ＬＡＮの頻繁な再構築を要求する、のべ電源入時間がより
多くの電源入区間から成るオペレーティング装置よりも、のべ電源入時間がより
少ない電源入区間から成るオペレーティング装置の方が好ましい。
【００１１】 無線ＬＡＮの再構築の課数を減らす試みにおいて、用いられる仲裁処理は、別
のオペレーティング装置に電源が入れられ、無線ＬＡＮに加わった場合にマスタ
・オペレーティング装置の選択の再評価を許可し得るが、現在選択されているマ
スタ・オペレーティング装置が中央コントローラに留まることに賛成して、バイ
アスが掛けられる。
【００１２】 ここで、添付の図面を参照して、本発明の一例を説明する。
【００１３】 図面において、同じ符番は同じ機能を示すのに用いられている。
【００１４】 （実施例） 図１に示す無線ＬＡＮは、複数のオペレーティング装置ＯＤ１、ＯＤ２、ＯＤ
３、及びＯＤ４と、赤外線リモコンＲＣとを有する。説明上の便宜のため、オペ
レーティング装置ＯＤ１〜４は、それぞれ、赤外線受信器１８を有するテレビ、
セットトップ・ボックスＳＴＢ、ビデオカセット録画機ＶＣＲ、及びバッテリ駆
動ラップトップ・パソコンＰＣを有する。オペレーティング装置ＯＤ１〜４は、
更に、それぞれがオペレーティング装置を無線ＬＡＮに加えることができる無線
制御モジュールＲＣＭ１〜４を有する。
【００１５】 リモコンＲＣは、マイクロコントローラ１０と、マイクロコントローラ１０に
接続された、人と機械とのインターフェースを構成するキーパッド１２と、マイ
クロコントローラ１０及び赤外線発信器１６に接続された赤外線送信器１４とを
有する。
【００１６】 無線制御モジュールＲＣＭ１〜４のそれぞれはほぼ同一であり、簡素化のため
、無線制御モジュールＲＣＮ１のみについて詳細に説明する。アンテナ（若しく
は他の無線信号伝搬手段）２０は、無線送受信器２２に接続されている。マイク
ロコントローラ２４は、クロック２６と、テレビに電力が供給されている（若し
くは供給されていない）期間の時間長を感知するための装置２８と、電源が入れ
られた（若しくは切られた）回数を感知するための装置３０と、電力が供給され
た時間及び電源が入れられた（若しくは切られた）全回数を保存するための格納
部３２とを有する。
【００１７】 オペレーティング装置ＯＤ１〜４のペアの間でのディジタル・データ信号の送
信は、単一の周波数の、時分割プロトコルによって行われる。
【００１８】 図２は、無線キャリア３４が、時間領域において、連続したフレームＦ１、Ｆ
２・・・に分割された一例を示す。各フレームＦ１、Ｆ２は、タイムスロット、
若しくは物理チャネル、に分割される。一組のタイムスロットは、名目上、一方
が下り送信Ｄに割り当てられ、もう一方が上り送信Ｕに割り当てられ、全二重音
声ペアＣｈ１、Ｃｈ２、・・・Ｃｈｎと呼ばれる。よって、オペレーティング装
置ＯＤ１〜ＯＤ４の異なる組み合わせ間の双方向通信が、連続フレーム区間にお
いて実行され得る。物理チャネルのデータ伝送容量が伝送されるべきデータ量以
下の場合、後述する中央コントローラＣＣは、１つの全二重音声ペア、すなわち
Ｃｈ１、をトランザクションに割り当てる。オペレーティング装置の１つが一物
理チャネルの容量を越えるレートでデータを送信する場合、２つの全二重音声ペ
ア、すなわちＣｈ１及びＣｈ２、がトランザクションに割り当てられる。いわゆ
る上りＵでは多くのデータが送信され、いわゆる下りＤでは少しのデータしか送
信されない非対称なトランザクションの場合、中央コントローラＣＣは、いわゆ
る２つのチャネル、例えばＣｈ４及びＣｈ５を割り当て、Ｃｈ５の下り物理チャ
ネルとなるべきものをデータ・トランザクションの間、一時的に、上り物理チャ
ネルに変更することができる。
【００１９】 動作中、無線制御モジュールＲＣＭ２が中央コントローラＣＣとして機能して
いるものとする。ユーザが、リモコンＲＣを用いて、テレビをビデオに動作可能
に接続したいと思う場合、彼はリモコンＲＣ上でビデオを選択し、赤外線信号「
１」が送信器１３及び発信器１６によって赤外線受信器１８へ送信され、赤外線
受信器１８において該赤外線信号は、電気信号に変換され、モジュールＲＣＭ１
のマイクロコントローラ２４へ転送される。このモジュールは、接続要求信号「
２」を中央コントローラＣＣに送信する。中央コントローラは、いずれの予備チ
ャネルが使用可能であるか、及びどの程度のデータ伝送容量が要求されているか
をチェックし、接続確立信号「３」を、オペレーティング装置ＯＤ１及びＤＯ３
の両方に送信する。無線制御モジュールＲＣＭ１及びＲＣＭ３は、それらの間に
データ交換リンク「４」を確立し、よって、ビデオからの映像及び音声をテレビ
上で再現することが可能になる。
【００２０】 柔軟な動作のために、無線ＬＡＮは個別の中央コントローラを持たないが、少
なくとも、オペレーティング装置ＯＤ１〜ＯＤ４の無線制御モジュールの中には
中央コントローラＣＣとして機能し得るものがある。参照を容易にするため、こ
れらオペレーティング装置は、マスタ機能付オペレーティング装置と呼ばれる。
マスタ機能付オペレーティング装置の中から次の中央コントローラとなるべき特
定の１つを選択することは、仲裁によって為される。中央コントローラを含むオ
ペレーティング装置の電源が切られた場合、無線ＬＡＮは影響を受け得るため、
仲裁手順は、選択されたマスタ機能付オペレーティング装置が定期的に電源が切
られる装置でなく、且つ、理想的には、継続的に電源が入れられている装置であ
るべきであるということを考慮すべきである。よって、図１に示す無線ＬＡＮを
見ると、ラップトップ・コンピュータＰＣは、通常の状況では、中央コントロー
ラとして機能させるための最良の選択ではない。なぜなら、それらは、短い間使
われて、電源が切られることが頻繁だからである。対照的に、セットトップ・ボ
ックスＳＴＢ若しくはビデオは、より良い選択肢である。なぜなら、それらは理
想的には電源が入ったまま放っておかれるからである。
【００２１】 従来のオペレーティング装置は、それらに電力が供給されていた期間、及びそ
れらの電源がいつ、どのくらいの期間、入れられ、切られたかについての情報を
測定も保存もしていない。本発明に係る無線ＬＡＮの実施において、オペレーテ
ィング装置は、電力がいつ供給されたかを感知するための装置２８と、その装置
の電源が入れられた若しくは切られた回数を感知するための装置３０とを有する
。続けて、中央コントローラＣＣを選択するための仲裁処理は、オペレーティン
グ装置の「電源入」履歴を提供する装置２８、３０によって監視されているパラ
メータのうちの少なくとも一方を考慮することができる。無線制御モジュールＲ
ＣＭの格納部３２に保存された電源入履歴は、日／週の間にその装置が電源が入
れられた回数、電源が入れられていたのべ時間、及びオペレーティング装置の電
源入及び切の頻度、又はこれらの派生物、を含み得る。電源入履歴は、単一ビッ
トなどのあらゆる適切な形式の情報であって、該情報は、１週間の間連続的に電
源が入っていたこと、若しくは装置使用の具体的記録と同じくらい複雑な週／月
にわたって連続的に電源が入っていたこと、及び、例えばテレビを見る習慣など
の過去の使用履歴を構築することに基づいて未来の装置使用を予測する能力を示
す情報をであってよい。
【００２２】 図１において、電源入履歴を記録する方法は、電源供給がいつ止まったかを検
地するセンサ若しくは装置２８が設けられるべきオペレーティング装置用である
。このイベントの検知において、装置２８によって測定されるのべ電源入時間（
ＴｏｔａｌＯｎＴｉｍｅ）及び／若しくはクロック２６によって測定される現在
時刻がスタティック・メモリ３２に保存される。加えて、オペレーティング装置
に電源が入れられた回数（ＳｗｉｔｃｈＯｎＣｏｕｎｔ）が、装置３０によって
感知され、メモリに保存され得る。電力供給が再開された場合、オペレーティン
グ装置に電源が入れられた時刻が、スタティック・メモリ３２の後続のメモリ・
ロケーションに書き込まれ、電源入時間カウンタ２８が、リセットされ、再び増
加し始める。
【００２３】 測定及び記録の簡素化された形式において、電源入履歴は、オペレーティング
装置に電源が入れられた時に始動し、該装置の電源が切られた時に停止する増加
カウンタを有するためのオペレーティング装置の無線制御モジュールＲＣＭ用で
ある。次いで、該カウンタにおける計数は、メモリ３２に保存される。
【００２４】 仲裁処理において、電源入履歴に加えて、無線配置パラメータ、すなわち中央
コントローラはいくつのオペレーティング装置（若しくはノード）と通信してい
るか、及び信号強度を考慮することが有益である。
【００２５】 「電源履歴」、「ＴｏｔａｌＯｎＴｉｍｅ」パラメータ、及び「Ｓｗｉｔｃｈ
ＯｎＣｏｕｎｔ」パラメータを用いると、オペレーティング装置の電源履歴を、
ワースト・ケースからベスト・ケースまでに数量化し得る。なぜなら、理想的に
は、中央コントローラは、長い時間電源が入っており、電源の入／切が可能な限
り少ないべきであるからである。以下の表は、３つのパラメータの可能な限界を
示す。
【００２６】 次の工程は、オペレーティング装置の電源履歴がどれほど良好であるかの単一
スコアを生成することである。これは、電源入回数を漸近的に重み付けする式１
を用いることによって為され得る。ワースト・ケースに対するスコア及びベスト
・ケースに対するスコアも、以下の表に示される。
【００２７】
【数４】
【００２８】
【表１】 この電源履歴スコアは、無線配置パラメータと組み合わされ、次に中央コント
ローラＣＣとなるべきなのはいずれのオペレーティング装置かを決定するのを助
けるために、中央コントローラ仲裁中に、現在の中央コントローラＣＣへ送信さ
れてもよい。装置が中央コントローラとなるにはよくない選択肢（例えば、ラッ
プトップ）であることが知られている場合、電源履歴スコアはゼロに設定され得
る。
【００２９】 図１に示す家庭内の前提に対する通常のシナリオにおいて、すべてのオペレー
ティング装置ＯＤ１〜４は、中央コントローラになるための能力を持っている。
これらの装置は、ラップトップ・コンピュータＰＣ、テレビＴＶ、ビデオカセッ
ト録画機ＶＣＲ、及びセットトップ・ボックスＳＴＢである。このシナリオにお
いて、中央コントローラ仲裁は、単に、電源履歴パラメータに基づく。
【００３０】 セットトップ・ボックスが現在中央コントローラであるが、停電が起こり、セ
ットトップ・ボックス、テレビ、及びビデオの電源が切れた。ラップトップは、
自動的に中央コントローラ仲裁処理へ組み込まれ、その電源履歴スコアを送信す
る。ラップトップは、他の電源履歴スコアを受信せず、中央コントローラの役割
を推定する。
【００３１】 電力供給が再開されると、セットトップ・ボックス、テレビ、及びビデオは、
無線ＬＡＮに再び加わり、よって中央コントローラ仲裁処理が起動する。各装置
は、以下の「電源履歴」パラメータを有する。
【００３２】
【表２】 各装置は、自身のスコアを中央コントローラへ送信する。中央コントローラは
すべての電源履歴スコアを比較し、余分の正因子で自身のスコアを重み付けする
。例えば、自身のスコアを２倍する。（これは、サービスへの妨害となる場合に
、中央コントローラを頻繁に変更することは好ましくないためである）。セット
トップ・ボックスは、最も高いスコアを有するため、新しい中央コントローラに
選ばれる。
【００３３】 本明細書及び請求項において、要素の前に置かれる「ａ」若しくは「ａｎ」と
いう言葉は、そのような要素が複数個存在することを排除するものではない。更
に、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（有する、含む）」という言葉は、列挙された要素
若しくは工程以外の要素若しくは工程の存在を排除するものではない。
【００３４】 本開示を読むことにより、当業者には他の変形例も明らかであろう。そのよう
な変形例は、無線ＬＡＮの設計、製造、及び使用とそれ様の構成部品とにおいて
既知の他の機能を含み得ると共に、ここに既に記載された機能の代わりに、若し
くは加えて用いられることが可能である。
【００３５】 （産業上の利用性） 無線ローカル・エリア・ネットワーク。例えば、ＨＩＰＥＲＬＡＮ２。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線ＬＡＮの概略ブロック図である。
【図２】 単一周波数の時分割プロトコルの一例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K033 AA06 CB01 DA01 DA17 EB03 EB06 5K048 AA05 BA12 CB01 DA08 DB01 EB12 HA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のプラグ・アンド・プレイ・オペレーティング装置を有
    する無線ローカル・エリア・ネットワークであって、 オペレーティング装置の１つは、該オペレーティング装置間のワイヤレス・リ
    ンクをセットアップするためのマスタ装置として機能し、 前記オペレーティング装置の少なくとも２つは、前記少なくとも２つのオペレ
    ーティング装置のそれぞれに電源が入っている時の履歴を構築するための手段を
    有し、 現在のマスタ装置がマスタ装置として非稼動状態になった時に、より（若しく
    は最も）好ましい履歴を有する前記オペレーティング装置の少なくとも２つは、
    マスタ装置として機能する無線ローカル・エリア・ネットワーク。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークであっ
    て、 前記少なくとも２つのオペレーティング装置の前記１つは、そののべ電源入時
    間の関数として選択されることを特徴とする無線ローカル・エリア・ネットワー
    ク。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークであっ
    て、 前記少なくとも２つのオペレーティング装置の前記１つは、前記オペレーティ
    ング装置に電源が入れられた回数の逆関数として選択されることを特徴とする無
    線ローカル・エリア・ネットワーク。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークであっ
    て、 前記少なくとも２つのオペレーティング装置の前記１つは、 「ＴｏｔａｌＯｎＴｉｍｅ」が、所定期間において、該オペレーティング装置
    に電源が入れられていたのべ時間であり、 「ＳｗｉｔｃｈＯｎＣｏｕｎｔ」が、前記所定期間中に、該オペレーティング
    装置に電源が入れられた回数である場合に、 【数１】 によって定義される電源入履歴スコアＰＰＨＳに基づいて選択されることを特徴
    とする無線ローカル・エリア・ネットワーク。
  5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれか一記載の無線ローカル・エリア・
    ネットワークであって、 別のオペレーティング装置に電源が入れられたのに応じて、現在のマスタ装置
    は、マスタ装置として継続するためにそのエンタイトルメントを再評価し、好ま
    しくはそのステータスの尤度を減らすためにそのスコアをバイアスすることを特
    徴とする無線ローカル・エリア・ネットワーク。
  6. 【請求項６】 複数のプラグ・アンド・プレイ・オペレーティング装置を有
    する無線ローカル・エリア・ネットワークの作動方法であって、 前記複数のオペレーティング装置の１つは、該オペレーティング装置間のワイ
    ヤレス・リンクをセットアップするためのマスタ装置として機能し、 前記オペレーティング装置の少なくとも２つは、前記少なくとも２つのオペレ
    ーティング装置のそれぞれに電源が入っている時の履歴を構築し、 現在のマスタ装置がマスタ装置として非稼動状態になったのに応じて、より好
    ましい履歴を有する前記オペレーティング装置の前記少なくとも２つのうちの１
    つは、マスタ装置の機能を引き継ぐ方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の方法であって、 前記履歴は、 「ＴｏｔａｌＯｎＴｉｍｅ」が、所定期間において、該オペレーティング装置
    に電源が入れられていたのべ時間であり、 「ＳｗｉｔｃｈＯｎＣｏｕｎｔ」が、前記所定期間中に、該オペレーティング
    装置に電源が入れられた回数である場合に、 【数２】 によって定義される電源入履歴スコアＰＰＨＳであることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 電源が入っている時の履歴を構築するための手段を有するプ
    ラグ・アンド・プレイ・オペレーティング装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の装置であって、 前記手段は、 「ＴｏｔａｌＯｎＴｉｍｅ」が、所定期間において、該オペレーティング装置
    に電源が入れられていたのべ時間であり、 「ＳｗｉｔｃｈＯｎＣｏｕｎｔ」が、前記所定期間中に、該オペレーティング
    装置に電源が入れられた回数である場合に、 【数３】 によって定義される電源入履歴スコアＰＰＨＳを計算するための手段を有するこ
    とを特徴とする装置。
JP2001529126A 1999-10-05 2000-09-25 無線ローカル・エリア・ネットワーク Pending JP2003511901A (ja)

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GBGB9923512.9A GB9923512D0 (en) 1999-10-05 1999-10-05 Radio local area network
GB9923512.9 1999-10-05
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