JP2003527037A - 効率的な時分割多重アドレス指定プロトコル - Google Patents

効率的な時分割多重アドレス指定プロトコル

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JP2003527037A
JP2003527037A JP2001567187A JP2001567187A JP2003527037A JP 2003527037 A JP2003527037 A JP 2003527037A JP 2001567187 A JP2001567187 A JP 2001567187A JP 2001567187 A JP2001567187 A JP 2001567187A JP 2003527037 A JP2003527037 A JP 2003527037A
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JP2001567187A
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モリス，マーティン
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ウィドコム，インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 マスタ・ユニットと１つかそれ以上のスレーブ・ユニットとを含むシステム中で通信を行う方法と装置が開示される。複数のサイクルで繰り返すよう構成されたシステム・クロックによって定められる複数のタイムスロットの中の選択されたタイムスロットに対応するメンバ・アドレスが第１スレーブ・ユニットに割り当てられる。第１スレーブ・ユニットはまた、少なくとも選択された１つのサイクル中の指定されたタイムスロットの期間に関連する第１拡張アドレスをも割り当てられる。直前のタイムスロットの間にマスタ・ユニットによってポーリングされた後、第１スレーブ・ユニットは選択されたサイクル中の指定選択タイムスロットの間に情報を送信する。第２スレーブ・ユニットもまたメンバ・アドレスと、１つかそれ以上のサイクル中の選択されたタイムスロットとは別の期間に関連する第２拡張アドレスとを割り当てられる。第２スレーブ・ユニットは選択されたタイムスロットのこの別の期間の間に情報を送信するよう配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は一般に無線ネットワークに関し、特に当該ネットワーク中の装置をポ
ーリング及びそれ以外の形でアドレス指定する方法に関する。
【０００２】 発明の背景 コンピュータ・ネットワークによって、多数のコンピュータ、周辺装置及び他
の情報格納、検索または処理装置がデータを共有できるようになる。ネットワー
クにアタッチされた各装置は通常ネットワーク上のノード、またはネットワーク
の一部であるノードと呼ばれる。ローカルエリアネットワーク（“ＬＡＮ”）は
従来、物理電気通信媒体（例えば、同軸ケーブル、より対線、または光ファイバ
）によって相互接続されるノードからなるものであった。最近、ノードが物理媒
体によって接続されない無線ＬＡＮが市場に出現し始めた。こうした無線ＬＡＮ
は赤外線（ＩＲ）、無線または他の信号によって通信する。無線ＬＡＮを使用す
る利益の１つは、ケーブルが必要ないことである。これは、ラップトップ及びノ
ート型コンピュータ、ＰＤＡ（携帯情報端末）等といった移動ノードにとって特
に有用な特徴である。適当な無線アダプタをしかるべく備えていれば、移動ノー
ドは所定の到達範囲内を移動し、ネットワークへの接続を維持することができる
。
【０００３】 ある種の無線ＬＡＮはセルラ電話ネットワークと同様に実現される。こうした
実現ではＬＡＮの無線移動ノードは互いに直接通信するのではなく、全ての信号
を宛先ノードに転送するため中央基地局に送信する。同様の機構は提案されてい
る「ブルートゥース」無線通信プロトコルによって考慮されている。このプロト
コルは物理的に近接する無線ノードを「ピコネット」にグループ分けすることに
基づいており、「ブルートゥース・システム仕様書ｖ０．８」（“Ｓｐｅｃｉｆ
ｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｙｓｔｅｍ，ｖ０．８”）、１
９９９年１月２２日（及びそれ以後の改訂版）で説明されている。
【０００４】 ブルートゥース・システムでは、各ピコネットにはマスタ・ユニットと少なく
とも１つのスレーブ・ユニットとが含まれる。ブルートゥース・プロトコルは時
分割二重通信スキームを指定し、そこで各スレーブ・ユニットは情報送信の直前
にポーリングされる。ポーリングされると、アドレス指定されたスレーブ・ユニ
ットは次のタイムスロットの間に送信を行う。各タイムスロットは長さ６２５マ
イクロ秒になるように指定されているので、マスタ・ユニットとアドレス指定さ
れたスレーブ・ユニット以外のピコネットのメンバはこの交換の持続期間１，２
５０マイクロ秒の間送信を行うことができない。ブルートゥース・プロトコルは
現在ある１つのピコネット中の７つのアクティブなスレーブ・ユニットを考慮し
ており、各スレーブ・ユニットは平均１４スロット毎に情報を送信する機会が与
えられる。１つのスロットは１８までのユーザ・データ・バイトを収容できるの
で、各スレーブ・ユニットは１６ｋｂ／秒まで送信できる。不都合にも、全ての
スレーブ・ユニットが必要とする帯域幅がこの量より少ない場合、追加スレーブ
・ユニットがブルートゥース・プロトコルに従って「パーク」及び「アンパーク
」されるのでなければ、この差は浪費される。しかし、この「パーキング」機構
にはかなりの量のオーバヘッドが関連しており、その使用の結果、場合によって
は新たに「アンパーク」されたスレーブ・ユニットからの送信の前に長い遊休期
間が生じることがある。
【０００５】 従って、上記の非能率を回避する形で比較的多数のスレーブ・ユニットがブル
ートゥース及び他のネットワークに同時に参加できるようにすることが望ましい
。
【０００６】 発明の概要 従って、簡単に言うと、本発明はマスタ・ユニットと１つかそれ以上のスレー
ブ・ユニットとを含むシステム中で通信を行う方法と装置を提供する。複数のサ
イクルで繰り返すよう設定されたシステム・クロックによって定められる複数の
タイムスロットの中の選択されたタイムスロットに対応するメンバ・アドレスが
第１スレーブ・ユニットに割り当てられる。第１スレーブ・ユニットはまた、複
数のサイクルの少なくとも１つの中の指定されたタイムスロットの期間に関連す
る第１拡張アドレスを割り当てられる。直前のタイムスロット中のマスタ・ユニ
ットによるポーリングの後、第１スレーブ・ユニットは選択されたサイクル中の
指定選択タイムスロット中に情報を送信する。第２スレーブ・ユニットもメンバ
・アドレスと、１つかそれ以上のサイクル中の選択されたタイムスロットの別の
期間に関連する第２拡張アドレスを割り当てられる。第２スレーブ・ユニットは
選択されたタイムスロットのこの別の期間の間に情報を送信するよう配置される
。
【０００７】 発明の詳細な説明 本発明は図１〜図７を参照してさらに完全に説明される。本発明の実現の例は
、提案されている「ブルートゥース」無線通信プロトコルに基づく無線ネットワ
ークを使用する実現に関連して論じられ例示される。このプロトコルは、物理的
に近接する無線ノードを「ピコネット」にグループ分けすることを考慮しており
、「ブルートゥース・システム仕様書ｖ０．８」、１９９９年１月２２日（及び
それ以後の改訂版）で説明されている。
【０００８】 図１は、ブルートゥース標準によるピコネット中の個別ノード間の通信を特徴
付ける従来のタイミングの例を示す。図１に見られるように、マスタ・ノードは
一連の送信に関与しそれによってピコネット中の個別スレーブ・ユニットを順次
ポーリングする。理解されるように、マスタ・ノードは、適当と考えられる任意
の順序と任意の頻度でスレーブ・ユニットを自由にポーリングすることができる
。図１の例は、全てのスレーブ・ユニット間で利用可能な帯域幅を公平に配分し
、かつ同時に各スレーブ・ユニットについてスループットを最大化するよう意図
されたポーリング順序を例示するよう選択されたものである。再び図１を参照す
ると、各タイムスロットの持続期間は６２５マイクロ秒であり、合計１８データ
・バイトが含まれる。ブルートゥース・プロトコルによって７つのスレーブが連
続して送信できるようになっているとすれば、ある１つのスレーブは１４スロッ
ト毎、すなわち１４＊６２５マイクロ秒毎に送信する機会を有する。これは１６
．４５ｋｂ／秒のデータ転送速度に相当する。
【０００９】 図１の時間Ｔ0で、マスタ・ノードはピコネット中の第１スレーブ（「スレー
ブ１」）をポーリングする。スレーブ１は時間ｔ1でマスタ・ノードのポーリン
グに応答する。この交換の１２５０秒の間、ピコネット中の他のユニットは情報
を送信することができない。ブルートゥース・プロトコルではある任意の時間に
ネットワーク中に存在することが可能なアクティブ・スレーブは７つだけなので
、図１によって例示される通信は最大占有に達した従来のブルートゥース・ネッ
トワーク中の通信を代表している。本発明の１つの態様によれば、この固有の制
限は１つより多いスレーブ・ノードを特定のアクティブ・メンバ・アドレス（す
なわち、ブルートゥース・プロトコルの“ＡＭ＿ＡＤＤＲ”）に割り当てること
によって克服される。
【００１０】 図２は、マスタ・ノード“Ｍ”と７つのスレーブ・ノード、Ｓ１〜Ｓ７とを含
むピコネット３１０を示すが、これはブルートゥース・プロトコルの元でピコネ
ットに同時に参加できるスレーブ・ノードの最大可能数である。各スレーブ・ノ
ードＳ１〜Ｓ７はピコネット３１０に参加する際に固有のＡＭ＿ＡＤＤＲを割り
当てられていると想定される。ノードＳ８は初めはピコネット３１０のメンバで
ないと想定され、この状態では破線の囲みを使用して例示されている。以下説明
されるように、マスタ・ノード“Ｍ”は、８つのスレーブ・ノードＳ１〜Ｓ８が
全てピコネット３１０に参加できるようにする方法で、ＡＭ＿ＡＤＤＲをノード
Ｓ８に割り当てるよう動作する。
【００１１】 図３は、ノードＳ８がピコネット１１０に参加することに関連するステップを
示す流れ図である。Ｓ８がピコネット１１０中で動作するノードの送信範囲内に
来てそれが動作中であると判断すると（ステップ１２０）、ノードＳ８は、ピコ
ネット１１０に参加したいということを示す通知メッセージを送信する（ステッ
プ１３０）。全ての利用可能なＡＭ＿ＡＤＤＲがピコネット１１０中のノードに
よって使用されている場合、マスタ・ノードＭはピコネット１１０に参加したい
というＳ８の要求に応答しない。利用可能なＡＭ＿ＡＤＤＲが存在する場合、マ
スタ・ノードＭはノードＳ８からの送信を受信し、一時ＡＭ＿ＡＤＤＲをノード
Ｓ８に割り当てる。この一時ＡＭ＿ＡＤＤＲは、以下さらに完全に説明されるよ
うに、その後永久アドレスによって置換される。本発明の好適な実現では、スレ
ーブ・ノードＳ１〜Ｓ７の何対かは同じＡＭ＿ＡＤＤＲを割り当てられるが、同
時に異なったアドレス拡張子を割り当てられる。以下説明されるように、こうし
た拡張アドレスによって、１つより多いスレーブ・ノードがある１つのＡＭ＿Ａ
ＤＤＲを利用できるようになる。
【００１２】 再び図３を参照すると、ステップ１５０でマスタ・ノードＭは、ノードＳ８が
本発明によって考慮される拡張アドレス指定フォーマットをサポートしているか
を問い合わせる。ノードＳ８がこの拡張アドレス指定をサポートしていない場合
、マスタ・ノードＭは当初選択された一時ＡＭ＿ＡＤＤＲをノードＳ８に割り当
てる（ステップ１６０）。他方、ノードＳ８が拡張アドレス指定をサポートでき
ることを示している場合、マスタ・ノードＭは（以下図４に関連して説明される
）一連の計算を行い、ノードＳ８に別のスレーブ・ノードとＡＭ＿ＡＤＤＲを共
有させることが可能かを判断する（ステップ１７０）。ノードＳ８がピコネット
１１０に参加できるとマスタ・ノードＭが判断するならば、ノードＳ８はスレー
ブ・ノードとなり、それをピコネット１１０中の他のスレーブから区別するＡＭ
＿ＡＤＤＲ及びアドレス拡張子（集合的に「拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲ」とする）を割
り当てられる。
【００１３】 図４は、ノードＳ８が拡張アドレス指定を使用してピコネット１１０に参加す
ることが可能かを判断する際マスタ・ノードＭによって行われる計算の順序の流
れ図表示である。例示の目的で、図４に示される計算は、ピコネット１１０で初
めに動作している７つのスレーブ・ノードが存在し、そこへのエントリを要求す
る８番目のノードが存在する場合を前提にする。しかし、理解されるように、本
明細書で開示される発明は１つのマスタ・ノードと組み合わされた特定の数のス
レーブ・ノードの使用に制限されるものではない。図４を参照して説明される計
算のシーケンスが完了すると、拡張アドレス情報がノードＳ８に送信され、ノー
ドＳ８がピコネット１１０に参加できるようになる。
【００１４】 図４の例では、ノードＳ８は４ｋｂ／秒の帯域幅を必要とし、そのことはノー
ドＳ８が送信するピコネット１１０へのエントリを要求するメッセージ中で指定
されると想定される。従って、最初の計算では、マスタ・ノードはブルートゥー
ス・データ転送速度（１６．４５ｋｂ／秒）を、スレーブＳ８が要求する予約帯
域幅の量（４ｋｂ／秒）で除算する（ステップ２００）。結果として得られる商
は、共通ＡＭ＿ＡＤＤＲを割り当てることのできるある１つの帯域幅のスレーブ
の最大数を表す変数“Ｎmax”の値を提供する。好適実施形態ではＮmaxは２５６
を越えることはできないが、これは６４ビット／秒のデータ転送速度に対応し、
最大待ち時間は２．２５秒となる。この例では、１６．４５ｋｂ／秒をノードＳ
８が要求するデータ転送速度（４ｋｂ／秒）で除算し、Ｎmax＝４．１１２５が
得られる。スレーブ・ノードの小数部分を特定のアドレスに割り当てることがで
きないので、ステップ２１０でＮmaxの値は次の最小自然数（すなわち４）に切
り捨てられる。
【００１５】 ステップ２２０では、マスタ・ノードＭはＮmaxより小さいかまたはそれに等
しい２の最大累乗、“Ｐ”を決定する。ステップ２２０の演算は数学的にはＰ＝
ｌｏｇ2Ｎmaxとして表され、この例では結果として“Ｐ＝２”という値を生じる
。以下説明されるように、Ｐの値は最終的にビットカウンタとして使用されるの
で、やはり次の最小自然数に切り捨てられる。
【００１６】 ノードＳ８に関連するパラメータＮmax及びＰの値を決定した後、マスタ・ノ
ードＭは当初からピコネット１１０中にあるスレーブＳ１〜Ｓ７のアドレス割り
当てを評価する。好適な実現では、マスタ・ノードＭはピコネット１１０中で動
作する各スレーブのＡＭ＿ＡＤＤＲを含むルックアップテーブルを維持している
。表ＩＩＩは、各参加スレーブ・ノードのＡＭ＿ＡＤＤＲと共にルックアップテ
ーブル中にマスタ・ノードＭによって維持される情報の種類の例を提供する。以
下の部分では、ノードＳ１〜Ｓ８が表ＩＩＩに示されるアドレスと帯域幅を有す
ると想定される。
【００１７】
【表１】
【００１８】 表ＩＩＩ中の情報に基づいて、マスタ・ノードＭはＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１とＡＭ
＿ＡＤＤＲ＝２の両方が現在拡張アドレス指定のために利用されているかを判断
する（ステップ２３０）。この情報に基づいて、マスタ・ノードＭは、これらの
２つのアドレスの各々には余分な未使用帯域幅が関連しているので、これらのう
ち１つをノードＳ８に割り当てればネットワーク効率が向上するという結論を出
す。次にマスタ・ノードは、どの拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲを新しいスレーブ・ノード
Ｓ８に割り当てるべきかを判断するルーチンを実行する。
【００１９】 このルーチンの第１ステップとして、マスタ・ノードＭはアドレスＡＭ＿ＡＤ
ＤＲ＝１とＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２とに関連するスレーブ・ノードの帯域幅特性を評
価する。表ＩＩＩから明らかなように、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１は１つのスレーブ・
ノードＳ１をサポートし、これに８ｋｂ／秒の帯域幅を必要とする。それと対照
的に、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２はスレーブ・ノードＳ２とＳ７の両方をサポートし、
各々４ｋｂ／秒の帯域幅を必要とする。ノードＳ８の帯域幅要求（すなわち４ｋ
ｂ／秒）を考慮して、マスタ・ノードＭは、以前ノードＳ８と同じ帯域幅要求を
有するスレーブ・ノードに割り当てられていたＡＭ＿ＡＤＤＲをノードＳ８に割
り当てることで利用可能な帯域幅をノードＳ８に最も効率的に使用することがで
きると判断する。従って、マスタ・ノードＭは仮にＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２をノード
Ｓ８に割り当てる。この割り当ては、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２がノードＳ８をサポー
トできるとマスタが最終的に判断するまで仮に確保される。
【００２０】 観察されるように、マスタ・ノードＭはまたＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１をノードＳ８
に割り当てることもできる。しかし、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１は８ｋｂ／秒間隔でデ
ータ・パケットを受信するよう設定されているので、これはあまり効率的でない
割り当てとなる。なぜなら、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１がノードＳ８に割り当てられる
と、そのアドレスへのデータ送信は、その送信がスレーブ・ノードＳ１またはノ
ードＳ８のどちらに向けられているかと無関係に８ｋｂ／秒の転送速度になるか
らである。すなわち、ノードＳ８は４ｋｂ／秒の帯域幅しか要求しないため、Ａ
Ｍ＿ＡＤＤＲ＝１をノードＳ８に割り当てると、結果としてノードＳ８へのデー
タ送信中４ｋｂ／秒の損失が生じることになる。
【００２１】 ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２がノードＳ８にとって潜在的にもっとも効率的なアドレス
であると判断すると、マスタ・ノードＭはＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２を割り当てられて
いるスレーブ・ノードがＮmaxより少ないかを判断する。表ＩＩＩの検査によっ
て明らかになることは、２つのスレーブ・ノード、すなわちスレーブ・ノードＳ
１とＳ７だけが以前にＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２に関連していたということである。す
なわち、ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２をノードＳ８に割り当てると、３つのスレーブ・ノ
ードでＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２を共有することになる。ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２の共有を
許可されるスレーブの数は最大数より少ない（すなわち、ノードＳ８に対してＮ max ＝４）ので、マスタ・ノードＭはＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２はノードＳ８に割り当
てられると判断する。次に、マスタ・ノードＭはノードＳ８に割り当てる特定の
アドレス拡張子を選択する。好適な実現では、アドレス拡張子は順次割り当てら
れ、この場合、アドレス拡張子“０”及び“１”は以前にそれぞれスレーブ・ノ
ードＳ２及びＳ７に割り当てられているので、ノードＳ８は“２”というアドレ
ス拡張子を割り当てられる。
【００２２】 特定の拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲをノードＳ８に割り当てる前に、マスタ・ノードＭ
は、別のスレーブ・ノードがすでにその特定の拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲを割り当てら
れていないかを検証する。拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲが割り当てられていないことを検
証すると、マスタ・ノードＭは拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲと上記で計算された“Ｐ”値
をノードＳ８に送信する（ステップ２５０）。当該拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲがピコネ
ット１１０中の他のスレーブ・ノードによってすでに使用されている場合、マス
タ・ノードＭは、選択されたＡＭ＿ＡＤＤＲについてノードＳ８に対応する十分
な帯域幅が残っているかを判断する。このため、マスタ・ノードＭは、スレーブ
・ノードの最大数、ＮmaxがＡＭ＿ＡＤＤＲに割り当てられているかを確認する
必要がある（ステップ２６０）。当該ＡＭ＿ＡＤＤＲに割り当てられているスレ
ーブがＮmaxより少なければ、マスタ・ノードＭはアドレス拡張子を１つ増加し
、初めに選択されたＡＭ＿ＡＤＤＲ（すなわちＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２）を確保する
。この例では、その結果ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２、アドレス拡張子＝３が選択される
。一般的には、マスタ・ノードＭは、ユニークな拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲが特定され
るか、またはアドレス拡張子がＮmaxに達するかの何れか先に発生する時まで、
所望のＡＭ＿ＡＤＤＲのアドレス拡張子の増加を続ける。例えば、この例でブル
ートゥース仕様によって考慮されている１６．４５ｋｂ／秒のデータ転送速度で
サポート可能な最大数のスレーブがすでにＡＭ＿ＡＤＤＲ＝２に割り当てられて
いる場合、マスタ・ノードＭは別のＡＭ＿ＡＤＤＲを選択する（ステップ２７０
）。新しいＡＭ＿ＡＤＤＲを選択する必要がある場合、マスタ・ノードＭはまず
この新しいＡＭ＿ＡＤＤＲに対応するため“０”というアドレス拡張子を選択す
る。次にマスタ・ノードＭはこの新しいＡＭ＿ＡＤＤＲが他に割り当てられてい
ないかを判断する（ステップ２４０）。それが他に割り当てられていない場合、
マスタ・ノードＭは、前に説明したように、ユニークな拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲに達
するまでアドレス拡張子を増加する（ステップ２８０）。この例では、ＡＭ＿Ａ
ＤＤＲ＝２の割り当てが実行不可能な場合、マスタ・ノードＭは次のように進ん
でノードＳ８に割り当てるための適当な拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲを特定する。
【００２３】 （１）ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１、アドレス拡張子＝０からなる拡張アドレスを仮に
選択する。
【００２４】 （２）（１）で特定される仮に選択された拡張ＡＭ＿ＡＤＤＲが使用中である
か判断する。
【００２５】 （３）（１）のアドレス拡張子を１増加する。
【００２６】 （４）ＡＭ＿ＡＤＤＲ＝１、アドレス拡張子＝１の拡張アドレスをノードＳ８
に永続的に割り当てる。
【００２７】 図５は、ブルートゥース・システム・クロックによって定義されるポーリング
／応答タイムスロットの対応するシーケンスの中でマスタ・ノードＭと各スレー
ブ・ノードＳ１〜Ｓ８が情報を送信するよう配置されるシーケンスを例示する。
例示実施形態では、相互間に接続が確立されている時はいつでも、ブルートゥー
ス・システム・クロックはマスタ・ノードＭと各スレーブ・ノードＳ１〜Ｓ８の
間で同期している。好適実施形態では、ブルートゥース・システム・クロックの
何ビットかはピコネット中で使用される各ＡＭ＿ＡＤＤＲアドレスに対応するポ
ーリング／応答システム・タイムスロットを一意定義するために使用される。ブ
ルートゥース・プロトコルは２２ビットのシステム・クロックを考慮しているが
、図５に示されるのはこのシステム・クロックの７ビットだけである。
【００２８】 本発明によって１つより多いスレーブ・ノードがある１つのＡＭ＿ＡＤＤＲを
利用できるようになるので、マスタ・ノードＭは、多数のスレーブを含むＡＭ＿
ＡＤＤＲに送信する場合、どのスレーブをポーリングの対象にしているのかを示
す何らかの手段を有さなければならない。上記で説明されたように、マスタ・ノ
ードＭは特定のＡＭ＿ＡＤＤＲを共有できるスレーブの最大数、Ｎmaxを計算す
る。また、マスタ・ノードＭは、等式Ｐ＝ｌｏｇ2Ｎmaxを使用することで、多数
のスレーブ・ノードを有するＡＭ＿ＡＤＤＲに関連する“Ｐ”の値を決定する。
この“Ｐ”の値は、共通のＡＭ＿ＡＤＤＲを占有するスレーブ・ノードの異なっ
た拡張アドレスを一意に区別するために必要なビット数を表している。ブルート
ゥース・システム・クロックのビット２、３及び４は好適には７つの利用可能な
ＡＭ＿ＡＤＤＲアドレスを区別するために使用されるので、ブルートゥース・シ
ステム・クロックの次の順次ビット（すなわちビット５及びビット６）が、どの
拡張アドレスがポーリングされるかを示すために使用される。
【００２９】 好適な実現では、ポーリング／応答シーケンスはブルートゥース・システム・
クロックのビット６及び５がそれぞれ“０”及び“１”の時“１”という拡張ア
ドレスを有するスレーブに向けられる。図５の２段目は、１という拡張アドレス
を有するスレーブに達することを目的とするポーリング／応答シーケンスを表し
ている。図５に見られるように、ビット６及び５はこのポーリング／応答シーケ
ンス全体を通じて“０１”という値である。同様に、ブルートゥース・システム
・クロックのビット６及び５の状態“１０”は、ポーリング／応答サイクルが拡
張アドレスが２に等しいスレーブを目的としていることを示すために確保されて
いる。図５の３段目は２という拡張アドレスを有するスレーブのポーリング／応
答サイクルを示している。他のスレーブ・ノードと共通のＡＭ＿ＡＤＤＲを共有
しないスレーブ・ノードは通常各ポーリング／応答サイクルでポーリングされる
。例えば、表ＩＩＩによれば拡張アドレス指定をサポートしていないＳ３は各ポ
ーリング／応答サイクル中にポーリングされるが、こうしたサイクルは他の場合
には共通ＡＭ＿ＡＤＤＲを共有する個々のスレーブをポーリングするように設計
されている。
【００３０】 図５を参照すると、ブルートゥース・システム・クロックのビット１は、マス
タ・ノードが送信する時“０”であり、スレーブ・ノードが送信する時“１”で
ある。ブルートゥース・システム・クロックのビット“０”は「ハーフスロット
」を数えるために確保されており、図５に示されるポーリング／応答サイクルを
通じて考慮されない（この実現例ではフルスロットだけが利用される）。ビット
２以降は連続ポーリング／応答スロット対と共に増加し、ブルートゥース・シス
テム・クロックの各サイクルを繰り返す。
【００３１】 ピコネット１１０中の各スレーブ・ノードＳ１〜Ｓ８はマスタ・ノードＭから
他の全てのスレーブ・ノードへの送信を受信するので、各スレーブ・ノードはポ
ーリング／応答サイクルの長さを知ることができる。スレーブ・ノードはこの情
報を使用し、ポーリングされる直前まで「スリープする」ことで電力消費量を低
減する。好適実施形態では、マスタ・ノードＭと全てのスレーブ・ノードＳ１〜
Ｓ８はブルートゥース・システム・クロックに同期しているので、１つのスレー
ブ・ノードは、それに割り当てられたタイムスロットの間だけ「目を覚まし」送
信を監視すればよい。例えば、マスタ・ノードＭからの送信を監視することで、
スレーブ・ノードＳ３は、マスタ・ノードＭとの各ポーリング／応答対話の間に
７．５ミリ秒（６アドレス＊１２５０マイクロ秒／アドレス）の間隔が存在する
と判断することができる。この情報に基づいて、Ｓ３はこの７．５の各間隔の間
「スリープ」モードに入り、マスタ・ノードとの次のポーリング／応答対話の直
前に「目を覚ます」ことができる。
【００３２】 代替実施形態では、請求される本発明は１つのピコネット中で比較的狭帯域幅
のスレーブ・ノードと広帯域幅のスレーブ・ノードに同時に対応することができ
る。以下説明されるように、これは、多数のタイムスロットを広帯域幅スレーブ
・ノードに割り当て、狭帯域幅スレーブ・ノードとの通信で本発明のアドレス拡
張子スキームを利用することによって行われる。ブルートゥース仕様は、３つま
たは５つのタイムスロットにわたるデータ・パケットによるデータ送信を可能に
することで広帯域幅装置との通信に対応している。一例として、３つのタイムス
ロットを割り当てられる広帯域幅ノードＳ１’を含むピコネットに関するタイミ
ング図が図６に示される。図６のＴ0では、マスタ・ノードＭはノードＳ１’を
ポーリングし、ノードＳ１’は時間Ｔ1と時間Ｔ4の間（すなわち１８７５マイク
ロ秒）にこのポーリングに応答する。狭帯域幅ノードだけを含むピコネットにつ
いて上記で説明された方法で、マスタ・ノードＭはノードＳ２をポーリングし、
ノードＳ１’は時間Ｔ4で送信を終了する。マスタ・ノードは次に進んで、ピコ
ネット中の全てのノードがポーリングされ応答を終えるまで他の狭帯域幅ノード
をポーリングする。ノードＳ１’は１つより多いタイムスロットを割り当てられ
ているので、従来は５つより多い他のスレーブ・ノードを参加させるためにはピ
コネットのサイクルを延長する必要があった。しかし、このようにピコネットの
サイクルを延長するとそれに比例して全ての参加ノードに利用可能な帯域幅が減
少し、図６のピコネットは６つより多い他のスレーブ・ノードをサポートするこ
とができなくなる。本発明の拡張アドレス指定スキームの特徴は、図６のピコネ
ットでもこのサイクル長が維持され、その一方で６つより多い他のノードの参加
が可能になることである。
【００３３】 図７は、広帯域幅ノードＳ１”と複数の狭帯域幅ノードとを含むピコネットを
表すタイミング図である。しかし、図７によって示されるピコネットでは、広帯
域幅ノードＳ１”は５つのタイムスロット（すなわち３１２５マイクロ秒）を割
り当てられている。ノードＳ１”は５つのタイムスロットを割り当てられている
ので、図７によって表されるピコネットは、ピコネットのサイクルを延長せずに
他のスレーブ・ノードを収容するための他の利用可能なタイムスロットは５つし
か有していない。ここでも、５つより多いスレーブ・ノードがこれらのタイムス
ロットを利用できるようにするために上記で説明された拡張アドレス指定スキー
ムが起動される。
【００３４】 上記で論じられたように、広帯域幅ノードのない実施形態では、マスタ・ノー
ドとスレーブ・ノードとの間のサイクル同期の維持が１６というサイクル長の上
で予想されている。広帯域幅スレーブ・ノードを含むピコネット中で同期を維持
するため、マスタ・ノードはピコネット中のスレーブ・ノードに、ポーリング／
応答サイクルが１６スロットに対して何倍になるかを知らせる。これは、ＡＭ＿
ＡＤＤＲ、拡張アドレス、及びパラメータ“Ｐ”の送信と同時に追加パラメータ
“Ｑ”をスレーブ・ノードに送信することによってなされる。この方法で、ピコ
ネット中の狭帯域幅ノードは連続する各送信の間の合計時間を決定することがで
きる。それを知っていれば、狭帯域幅ノードは、マスタ・ノードとの次のポーリ
ング／応答対話の直前まで「スリープ」モードに入ることで電力を節約すること
ができる。
【００３５】 上記の適用分野は主として個々の実施形態を参照して説明されたが、当業者が
容易に認識するように、本発明の教示は他の通信の文脈に適用されることもある
。従って、その適用分野は添付の請求項の範囲によってのみ制限されるよう意図
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ブルートゥース標準によるピコネット中の個別ノード間の通信を特徴付ける従
来のタイミングを例示する。
【図２】 マスタ・ノードと複数のスレーブ・ノードとを含むピコネットを示す。
【図３】 本発明の拡張アドレス指定スキームにより、図２のピコネットに８番目のスレ
ーブ・ノードが参加することに関連するステップを示す流れ図である。
【図４】 本発明によりスレーブ・ノードに適用可能な拡張アドレスが計算される方法を
例示する。
【図５】 マスタ・ノードと本発明の拡張アドレス指定スキームを利用して識別される複
数のスレーブ・ノードとの間のポーリング／応答サイクルの例を示すタイミング
図である。
【図６】 マスタ・ノードと、多数のタイムスロットを割り当てられる広帯域幅スレーブ
・ノードと、複数の狭帯域幅スレーブ・ノードとを含むピコネット中のポーリン
グ／応答サイクルの例を示すタイミング図である。
【図７】 マスタ・ノードと、５つのタイムスロットを割り当てられる広帯域幅スレーブ
・ノードと、複数の狭帯域幅スレーブ・ノードとを含むピコネット中の例示ポー
リング／応答サイクルの例を示すタイミング図である。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マスタ・ユニットと１つかそれ以上のスレーブ・ユニットと
    を含むシステム中で通信する方法であって、前記方法が、 メンバ・アドレスを第１スレーブ・ユニットに割り当てるステップであって、
    前記メンバ・アドレスがシステム・クロックによって定められる複数のタイムス
    ロットの中の選択されたタイムスロットに対応し、前記タイムスロットが複数の
    サイクルで繰り返すステップと、 前記第１スレーブ・ユニットに前記複数のサイクルの少なくとも選択された１
    つの中の前記選択されたタイムスロットの期間に関連する第１拡張アドレスを割
    り当てるステップと、 前記選択されたタイムスロットの前記期間中に前記第１スレーブ・ユニットか
    ら前記マスタ・ユニットに情報を送信するステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】 さらに、第２スレーブ・ユニットに前記メンバ・アドレスと
    、前記複数のサイクルの１つかそれ以上の中の前記選択されたタイムスロットの
    別の期間に関連する第２拡張アドレスとを割り当てるステップを含み、前記第２
    スレーブ・ユニットが前記選択されたタイムスロットの前記別の期間中に情報を
    送信するよう配置される、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 さらに、前記メンバ・アドレスを割り当てられている前記ス
    レーブ・ユニットが最大許容数より少ないかを判断するステップを含み、前記ス
    レーブ・ユニットの最大許容数が、前記メンバ・アドレスに関連する帯域幅を前
    記第１スレーブ・ユニットに割り当てられた帯域幅で除算する除算演算を行うこ
    とによって決定され、前記スレーブ・ユニットの最大許容数が前記除算演算の商
    以下である、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 さらに、前記選択されたタイムスロットの前記期間の直前の
    前記複数のタイムスロットの１つの間に前記第１スレーブ・ユニットをポーリン
    グするステップを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 さらに、前記選択されたタイムスロットの前記別の期間の直
    前の前記複数のタイムスロットの１つの間に前記第２スレーブ・ユニットをポー
    リングするステップを含む、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 さらに、前記マスタ・ユニットと、前記第１スレーブ・ユニ
    ットと、前記第２スレーブ・ユニットとを前記システム・クロックに同期するス
    テップを含み、前記第１拡張アドレスと前記第２拡張アドレスとが前記システム
    ・クロックの第１及び第２状態に対応する、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 メンバ・アドレスを割り当てる前記ステップが、前記メンバ
    ・アドレスに対応する拡張アドレスに関連する帯域幅が前記第１スレーブ・ユニ
    ットが要求する帯域幅以上かを判断するステップを含む、請求項１に記載の方法
    。
  8. 【請求項８】 さらに、第２メンバ・アドレスを第２スレーブ・ユニットに
    割り当てるステップを含み、前記第２メンバ・アドレスが前記複数のタイムスロ
    ットの別の選択されたタイムスロットに対応し、前記第２スレーブが前記別の選
    択されたタイムスロットの各期間の間に情報を送信するよう配置される、請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 さらに、第３スレーブ・ユニットに前記第１メンバ・アドレ
    スと、前記複数のサイクルの１つかそれ以上の中の前記選択されたタイムスロッ
    トの別の期間に関連する第２拡張アドレスとを割り当てるステップを含み、前記
    第３スレーブ・ユニットが前記選択されたタイムスロットの前記別の期間の間に
    情報を送信するよう配置される、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 さらに、前記選択されたタイムスロットの前記期間の直前
    の前記複数のタイムスロットの１つの間に前記第１スレーブ・ユニットをポーリ
    ングし、前記別の選択されたタイムスロットの直前の前記複数のタイムスロット
    の１つの間に前記第２スレーブ・ユニットをポーリングするステップを含む、請
    求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 タイムスロットのシーケンスが複数のサイクルで繰り返す
    通信システムであって、前記通信システムが、 第１スレーブ・ユニットと、 マスタ・ユニットとを備え、前記マスタ・ユニットが、 メンバ・アドレスを前記第１スレーブ・ユニットに割り当てる手段であって、
    前記メンバ・アドレスが前記タイムスロットのシーケンスの選択された１つに対
    応する手段と、 前記第１スレーブ・ユニットに前記複数のサイクルの１つかそれ以上の中の前
    記タイムスロットのシーケンスの前記選択された１つの期間に関連する第１拡張
    アドレスを割り当てる手段であって、前記第１スレーブ・ユニットが前記タイム
    スロットのシーケンスの前記選択された１つの前記期間の間に情報を送信するよ
    う配置される手段とを含む通信システム。
  12. 【請求項１２】 さらに、第２スレーブ・ユニットを含み、前記マスタ・ユ
    ニットが、前記第２スレーブ・ユニットに前記メンバ・アドレスと、前記複数の
    サイクルの１つかそれ以上の中のタイムスロットの前記シーケンスの前記選択さ
    れた１つの別の期間に関連する第２拡張アドレスとを割り当てる手段を含み、前
    記第２スレーブ・ユニットが前記タイムスロットのシーケンスの前記選択された
    １つの別の期間の間に情報を送信するよう配置される、請求項１１に記載の通信
    システム。
  13. 【請求項１３】 さらに、第２スレーブ・ユニットを含み、前記マスタ・ユ
    ニットが、第２メンバ・アドレスを前記第２スレーブ・ユニットに割り当てる手
    段を含み、前記第２メンバ・アドレスが前記タイムスロットのシーケンスの別の
    選択されたタイムスロットに対応し、前記第２スレーブ・ユニットが前記別の選
    択されたタイムスロットの各期間の間に情報を送信するよう配置される、請求項
    １１に記載の通信システム。
  14. 【請求項１４】 マスタ・ユニットが、複数のサイクルで繰り返すタイムス
    ロットのシーケンスの間に１つかそれ以上のスレーブ・ユニットと通信する通信
    システムにおいて、前記マスタ・ユニットが、 第１スレーブ・ユニットをポーリングする手段と、 メンバ・アドレスを前記第１スレーブ・ユニットに割り当てる手段であって、
    前記メンバ・アドレスが前記タイムスロットのシーケンスの選択された１つに対
    応する手段と、 前記第１スレーブ・ユニットに、前記複数のサイクルの１つかそれ以上の中の
    前記タイムスロットのシーケンスの前記選択された１つの期間に関連する第１拡
    張アドレスを割り当てる手段であって、前記第１スレーブ・ユニットが前記タイ
    ムスロットのシーケンスの前記選択された１つの前記期間の間に情報を送信する
    よう配置される手段とを備えるマスタ・ユニット。
  15. 【請求項１５】 さらに、第２スレーブ・ユニットに前記メンバ・アドレス
    と、前記複数のサイクルの１つかそれ以上の中の前記タイムスロットのシーケン
    スの前記選択された１つとは別の期間に関連する第２拡張アドレスとを割り当て
    る手段を含み、その際前記第２スレーブ・ユニットが前記タイムスロットのシー
    ケンスの選択された１つの各期間の間に情報を送信するよう配置される、請求項
    １４に記載のマスタ・ユニット。
  16. 【請求項１６】 さらに、第２メンバ・アドレスを第２スレーブ・ユニット
    に割り当てる手段を含み、前記第２メンバ・アドレスが前記タイムスロットのシ
    ーケンスの別の選択されたタイムスロットに対応し、その際前記第２スレーブ・
    ユニットが前記別の選択されたタイムスロットの各期間の間に情報を送信するよ
    う配置される、請求項１４に記載のマスタ・ユニット。
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