JP2005057764A

JP2005057764A - ピコネットのデバイス間通信を可能とするための高速個人用無線ネットワーク及びデータ伝送方法

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Publication number: JP2005057764A
Application number: JP2004223512A
Authority: JP
Inventors: Se-Youn Lim; 世倫林; Seo-Won Kwon; 瑞遠權; Jin-Hee Kim; 鎮煕金; Jae-Yeon Song; 在涓宋; Yoon-Sun Lee; 倫宣李; Jong-Hwa Lee; 宗和李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: KR100547788B1; DE602004017547D1; JP3884748B2; US20050026569A1; EP1503549A3; EP1503549B1; EP1503549A2; US7158758B2; KR20050014589A

Abstract

【課題】高速ＷＰＡＮにおいて異なるピコネットに存するデバイス間で通信を行えるようにする。
【解決手段】子ピコネット100内の第１のデバイス140,160と、子ピコネット内のデバイスに関するマッピング情報が格納されたC-MIB124及び親ピコネット200内のデバイスに関するマッピング情報が格納されたP-MIB126を備えるC-PNCデバイス120と、親ピコネット内の第２のデバイス240と、を含む。第１のデバイス140は、C-MIB142及び第１のB-MIB144を備え、第１のB-MIBに格納されたマッピング情報を用いて宛先デバイスの情報を検出し、該情報をデータに含めてC-PNCデバイス120に伝送し、C-PNCデバイス120は、C-MIB124及びP-MIB126に格納された各々のマッピング情報を異なるピコネットにブロードキャストし、第１のデバイス140からのデータを親ピコネット200にスイッチングして、第２のデバイスに伝送する。
【選択図】図５

Description

本発明は、超広帯域(Ultra Wide Band : ＵＷＢ)を使用するＩＥＥＥ８０２．１５．３標準に基づいた高速個人用無線ネットワーク(Wireless Personal Area Network: ＷＰＡＮ)に関し、より詳細には、高速ＷＰＡＮにおいて異なるピコネット（Piconet）に含まれたデバイス間の通信を支援することのできる高速ＷＰＡＮに関する。

ＵＷＢ伝送周波数を使用した無線通信技術は、３．１〜１０．６GHzの周波数帯域を使用しながら１０m〜１kmの伝送距離でデバイス間の通信を遂行することができる。ＵＷＢ無線通信技術は、４０年間米国防総省で軍事用無線通信技術として使用され、連邦通信委員会(ＦＣＣ)によって民間に開放された。

ＵＷＢ無線通信技術は、数GHzの超広帯域を使用する超高速の無線データ伝送技術であり、既存のＩＥＥＥ８０２．１１及びブルートゥース(Bluetooth)に比べて伝送速度(500Mpbs〜1Gbps)及び低電力(携帯電話及び無線ＬＡＮの１００分の１)特性を有する技術である。ＵＷＢ無線通信技術は、近距離(平均１０〜２０mで最大１００m)空間でコンピュータ、周辺機器及び家電製品を超高速無線インターフェースに連結する近距離個人通信ネットワーク、建物の壁を透視する壁透視用レーダー、高精度の位置測定、車両衝突防止装置、地雷探知機、紛失防止システム、身体内部物体探知などの多様な分野で活用が可能である。

ＵＷＢ無線通信技術は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３に高速ＷＰＡＮとして標準化規格が提案されている。ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格に先立ってＩＥＥＥ８０２系列の規格を比較すると、ＩＥＥＥ８０２．１５．１は、ブルートゥース標準を規格化するグループであり、ＩＥＥＥ８０２．１１は、無線ＬＡＮ(Wireless LAN)標準を規格化するグループである。

ブルートゥースは、広く知られている個人用ネットワーク(Personal Area Network : ＰＡＮ)技術であり、常用化の段階にある。ブルートゥース技術は、最近多くの製品に採用され常用化されている。無線ＬＡＮ標準を担当するＩＥＥＥ８０２．１１も標準化が完了される状態である。これらのネットワークは、２．４GHz(ISM(Industrial，Scientific and Medical) Band)の周波数帯域を主に使用し、通信距離は１０m内での個人用ネットワーク(ＰＡＮ)ソリューションとして利用される。

ＩＥＥＥ８０２．１５．３のグループは、ＴＧ１(Task Group 1)、ＴＧ２、及びＴＧ３に分けることができる。ＴＧ１は、ブルートゥース標準の規格化を行い、ＴＧ２は、ブルートゥース製品が既存の無線ＬＡＮ事業と共存できる方法に対する技術分析を行う。ＴＧ３は、高速データ伝送率(High Data Rate)のＰＡＮソリューションのための標準を研究し、５５Mbps以上の伝送速度を実現する伝送方式を研究する。

図１は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３高速ＷＰＡＮ内に設けられた（located）デバイス間で形成されたピコネット(Piconet)の例を示す。

図１に示すように、高速ＷＰＡＮを形成するピコネットは、複数の通信デバイス１０，１２，１４，１６，１８から構成される。このうちのデバイス１０は、ピコネットコーディネータ(Piconet Coordinator : ＰＮＣ)として動作する。具体的には、ＰＮＣデバイス１０は、連結されたデバイス１２，１４，１６，１８と同期を合わせるために、ビーコン(beacon)メッセージを使用してピコネット内にあるデバイス１２，１４，１６，１８の通信に必要なタイムスロットを管理する。さらに、ＰＮＣデバイス１０は、ＱｏＳ(Quality of Signal)、パワーセーブモード(Power Save mode)及びピコネットアクセス(piconet access)を制御する役割をも、追加的に遂行する。

このようにＰＮＣの役割を担うことが可能なＩＥＥＥ８０２．１５．３デバイスは、１つのピコネットを形成することができる。ＰＮＣの能力を備えたデバイスがピコネットを形成するための手順（procedure）は、次の通りである。

ピコネットの動作を開始するために、ＰＮＣデバイス１０は、チャネルを検索して、使用しないチャネルのうち１つを選択し、当該選択されたチャネルを通じてビーコンフレーム(Beacon frame)をブロードキャスト(broadcast)する。ブロードキャストされたビーコンフレームを受信したデバイス１２，１４，１６，１８は、当該受信に応答して通信のためのチャネルを設定する。このとき、ＰＮＣデバイス１０は、デバイス１２，１４，１６，１８に対応するＩＤを割り当てる。

一方、あるデバイスが予め形成されたピコネットに参与しようとする場合には、加入手順(Association procedure)を遂行する。すなわち、外部のエリアから前記予め形成されたピコネットに移動したデバイスは、ＰＮＣデバイス１０に対して、該予め形成されたピコネットの１つのデバイスとしての接続を要求する。この要求に応じて、ＰＮＣデバイス１０は、当該ピコネットにおいて使用できる単一のデバイスＩＤを、加入を要求したデバイスに提供する。

このような手順を経ることにより、図１に示すようなピコネットが形成されることになる。ここで、ＰＮＣデバイス１０以外のデバイス１２，１４，１６，１８は、データ伝送のために、ＰＮＣデバイス１０にデータ伝送を要請する。デバイス１２，１４，１６，１８からのデータ伝送要請に応じて、ＰＮＣデバイス１０は、デバイス１２，１４，１６，１８に対し、通信できるタイムスロットを割り当てる。ＰＮＣデバイス１０は、デバイス１２，１４，１６，１８に対してタイムスロットを割り当てる際には、ビーコンフレームを使用する。これに対して、デバイス１２，１４，１６，１８は、ＰＮＣデバイス１０から割り当てられたタイムスロットに対応する時間の間にデータ伝送を遂行する。

一方、あるデバイスがピコネット内で通信を終了することを望むとき、または、ＰＮＣデバイス１０がそのデバイスとの連結を絶つことを望むときは、ＰＮＣデバイス１０とそのデバイスとの間に脱退(Disassociation)手順を遂行する。従って、ＰＮＣデバイス１０は、ピコネット脱退手順を通じて、登録されていたデバイスに関する情報を削除する。

ＰＮＣデバイス１０と複数のデバイス１２，１４，１６，１８との間に形成されるピコネットは、独立的にピコネットに存在するデバイスにタイムスロットを割り当てることのできる独立ピコネット(Independent Piconet)と、ピコネットの外部に存在するＰＮＣデバイスから提供されたタイムスロットをピコネット内部に存在するデバイスに分配して割り当てる従属ピコネット(Dependent Piconet)と、に区別することができる。ある独立ピコネットにおいて従属ピコネットが新しく発生する場合、この独立ピコネットを親ピコネット(Parent Piconet)と称し、前記新しく発生した従属ピコネットを子ピコネット(Child Piconet)または隣接ピコネット(Neighbor Piconet)と称する。つまり、独立ピコネットが親ピコネットになり、従属ピコネットが子ピコネットになる。このとき、子ピコネット(従属ピコネット)は、親ピコネットのＰＮＣデバイスから提供されたチャネルを共有して使用する。

図２は、独立ピコネットにおいて従属ピコネットが形成される例を示す。予め形成されたピコネットは、親ピコネット３０になり、親ピコネット３０のＰＮＣデバイスはＰ−ＰＮＣデバイス３２と称する。親ピコネット３０を構成するデバイス２２，２４，３４のうち、Ｐ−ＰＮＣデバイス３２以外のＰＮＣデバイスになる能力を有するいずれのデバイスでも、子ピコネット２０を形成することができる。

Ｐ−ＰＮＣデバイス３２は、親ピコネット３０に存在しながら子ピコネットを形成するＣ−ＰＮＣデバイス２２及びデバイス３４にタイムスロットを割り当て、前記割り当てられたタイムスロットを含むビーコンフレームを通じてそれぞれ伝送する。子ピコネット２０においてＰＮＣ機能を遂行するデバイスをＣ−ＰＮＣデバイス２２と称する。Ｃ−ＰＮＣデバイス２２は、子ピコネット２０を形成することができ、子ピコネット２０を形成しているデバイス２４を管理及び制御する。さらに、子ピコネット２０内においての通信は、子ピコネット２０を形成しているデバイス２２、２４間のみに可能である。Ｃ−ＰＮＣデバイス２２は、子ピコネット２０を管理及び制御し、かつ、親ピコネット３０を形成する一のメンバーでもある。従って、Ｃ−ＰＮＣデバイス２２は、親ピコネット３０２内のデバイス３２、３４と通信することができる。

隣接ピコネット(図示せず)は、子ピコネット２０と類似した動作を遂行する。しかしながら、隣接ピコネットを形成しているデバイスを制御するＮ−ＰＮＣ(Neighbor PNC)デバイスは、親ピコネットのメンバーでない。従って、Ｎ−ＰＮＣデバイスは、Ｃ−ＰＮＣデバイス２２とは異なり、親ピコネット３０のデバイスと通信することができない。

図３は、従来の親ピコネット及び子ピコネットの構成を示す。Ｐ−ＰＮＣデバイス６２は、親ピコネット６０のメンバーであるＣ−ＰＮＣデバイス４２及びデバイスＧ６４を管理する。さらに、Ｃ−ＰＮＣデバイス４２は、子ピコネット４０のメンバーであるデバイスＡ４６及びデバイスＢ４８を管理する。

Ｐ−ＰＮＣデバイス６２は、デバイス４２，６４から伝送された情報を使用してＭＡＣアドレス(Media Access Control address)(64bits)及びデバイスＩＤ(Device ID)(8bits)から構成されるマッピング情報を生成し、親ピコネット管理情報ベース(Parent Piconet Management Information Base: Ｐ−ＭＩＢ)６３に格納して管理する。Ｐ−ＰＮＣデバイス６２は、親ピコネット６０に登録されているデバイス４２，６４の情報をビーコンフレームを使用してブロードキャストする。Ｐ−ＰＮＣデバイス６２によってブロードキャストされたビーコンフレームは、親ピコネット６０に登録されているデバイス４２，６２，６４のみによって受信されることができる。親ピコネット６０のデバイス４２，６４は、Ｐ−ＰＮＣデバイス６２から伝送されたビーコンフレームの情報を使用してデバイス４２，６４に関するマッピング情報を生成してＰ−ＭＩＢ４４，６５に格納し、当該格納されたマッピング情報を管理する。

デバイスＧ６４がＰ−ＰＮＣデバイス６２にデータを伝送しようとする場合、デバイスＧ６４は、Ｐ−ＭＩＢ６５からマッピング情報を検索し、Ｐ−ＰＮＣデバイス６２のデバイスＩＤを参照してデータを伝送する。

一方、子ピコネット４０を管理及び制御するＣ−ＰＮＣデバイス４２は、子ピコネット４０に存在するデバイスＡ４６及びデバイスＢ４８の情報をビーコンフレームを使用してブロードキャストする。前記ブロードキャト情報は、子ピコネット管理情報ベース(Child Piconet Management Information Base: Ｃ−ＭＩＢ)４３にマッピング情報として登録されていない。ここで、Ｃ−ＰＮＣデバイス４２に登録された子ピコネット４０のデバイス４６，４８のみがビーコンフレームを受信することができる。

デバイスＡ４６及びデバイスＢ４８は、Ｃ−ＰＮＣデバイス４２からブロードキャストされたビーコンフレーム情報を使用してＣ−ＰＮＣデバイス４２のＣ−ＭＩＢ４３に登録されているデバイスに関するマッピング情報をＣ−ＭＩＢ４７，４９に格納して管理する。従って、デバイスＡ４６がデバイスＢ４８にデータを伝送しようとするとき、デバイスＡ４６は、Ｃ−ＭＩＢ４７に格納されたマッピング情報を検索してデバイスＢ４８のＩＤ情報を参照してデータを伝送する。

図４は、ＭＩＢに格納されるマッピング情報の例を示す。親ピコネット６０に存在するデバイス６２，６４，４２のＰ−ＭＩＢ６３，６５，４２に格納されているマッピング情報は、親ピコネット６０に存在するデバイス６２，６４，４２に対するデバイスアドレス、デバイスのＩＤ、及びデバイスが存在しているピコネットＩＤに関する情報を含む。

さらに、子ピコネット４０に存在するデバイス４２，４６，４８のＣ−ＭＩＢ４３，４７，４９に格納されているマッピング情報は、子ピコネット４０に存在するデバイス４２，４６，４８に対するデバイスアドレス、デバイスのＩＤ、及びデバイスが存在しているピコネットＩＤに関する情報を含む。

前述したように、同一のピコネットに存在するデバイスはマッピング情報を共有しているので、同一のピコネットにおけるデバイスは、相互通信が可能である。

一方、子ピコネット４０内にあるデバイスＡ４６が親ピコネット６０内のデバイスＧ６４にデータを伝送しようとする場合、デバイスＡ４６は、デバイスＧ６４のＩＤ情報を検出するためにＣ−ＭＩＢ４７からマッピング情報を検索する。しかしながら、Ｃ−ＭＩＢ４７にはデバイスＧ６４に関するＩＤ情報が存在しない。従って、デバイスＡ４６は、対応するデータをデバイスＧ６４に伝送することができない。親ピコネット６０及び子ピコネット４０は独立的にネットワークを形成するので、異なるピコネットに属するデバイス間では通信を遂行することができない、という問題点がある。

すなわち、従来の高速ＷＰＡＮ技術では、一のピコネット内にあるデバイス間の通信のみを支援し、隣接した異なるピコネットに登録されている異なるデバイス間の通信を支援することができない。さらに、高速ＷＰＡＮ技術は、ＵＷＢ周波数を使用するので、デバイス間の通信距離が半径１０m以内に制限される。

なお、親ピコネット及び子ピコネットが形成されている場合には、子ピコネットのＰＮＣデバイスは、親ピコネットのメンバーであるので、親ピコネット内にある他のデバイスと通信することができる。しかしながら、子ピコネット内のＰＮＣデバイスを除いた他のデバイスは、親ピコネットのデバイスと通信することができない。

前述したような問題点を解決するための本発明の目的は、異なるピコネットに存するデバイス間の通信ができる高速ＷＰＡＮシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、親ピコネット内にあるデバイスと当該親ピコネット内の他のデバイスによって形成された子ピコネットに存するデバイスとの間で通信ができる高速ＷＰＡＮシステムを提供することにある。

上述の目的を達成するための高速ＷＰＡＮシステムは、子ピコネット内に設けられる少なくとも１つの第１のデバイスと、子ピコネット内にあるデバイスに関するマッピング情報が格納されたＣ−ＭＩＢ(Child Piconet Management Information Base)及び親ピコネット内にあるデバイスについてのマッピング情報が格納されたＰ−ＭＩＢ(Parent Piconet Management Information Base)を備えるＣ−ＰＮＣデバイスと、前記親ピコネットに内に設けられる少なくとも１つの第２のデバイスと、を有する。

前記第１のデバイスは、前記子ピコネット内にあるデバイスについてのマッピング情報を格納するためのＣ−ＭＩＢを備え、前記親ピコネット内にあるデバイスに関連した情報を受信し、ブリッジングのためのマッピング情報を生成し、該生成されたマッピング情報を第１のＢ−ＭＩＢ(Bridging Management Information Base)に格納して管理する。この第１のデバイスは、前記親ピコネット内にあるデバイスにデータを伝送するために、第１のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報を使用して宛先デバイスに関する情報を検出し、該検出された情報をデータに含めてＣ−ＰＮＣデバイスに伝送する。

Ｃ−ＰＮＣデバイスは、前記親ピコネット及び子ピコネットの共同領域（common area）内に設けられ、Ｃ−ＭＩＢ及びＰ−ＭＩＢを備え、前記Ｃ−ＭＩＢ及びＰ−ＭＩＢに格納されたそれぞれのマッピング情報を異なるピコネットにブロードキャストし、前記第１のデバイスから伝送されたデータを前記親ピコネットにスイッチングして伝送する。

第２のデバイスは、前記Ｐ−ＭＩＢを備え、前記Ｃ−ＰＮＣデバイスによってブロードキャストされたマッピング情報から前記子ピコネット内にあるデバイスに関するブリッジングのためのマッピング情報を生成し、該生成されたマッピング情報を第２Ｂ−ＭＩＢに格納し、前記Ｃ−ＰＮＣデバイスから伝送されたデータを受信する。

望ましくは、Ｃ−ＭＩＢ、Ｐ−ＭＩＢ及びＢ−ＭＩＢに格納されるマッピング情報は、対応するデバイスアドレス、対応するデバイスＩＤ、及び対応するデバイスが存する異なるピコネットのＩＤ（ＩＤｓ）を含む。

望ましくは、前記デバイスアドレスは、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスであり、前記デバイスＩＤは、８ビットで構成される。

上述の目的を達成するために本発明は、子ピコネットに存する第１のデバイスが、第１のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報からデータを伝送するための宛先情報を検出する段階と、第１のデバイスが前記宛先情報に基づいて前記データを伝送する段階と、前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスのマッピング情報を異なるピコネット内にあるデバイスにブロードキャストするＣ−ＰＮＣデバイスが、前記第１のデバイスから伝送されたデータを前記親ピコネットにスイッチングして伝送する段階と、第２のデバイスが前記Ｃ−ＰＮＣデバイスから伝送されたデータを受信する段階と、を含む高速ＷＰＡＮにおけるデータ伝送方法を提供する。

望ましくは、本発明のデータ伝送方法は、第２のデバイスが第１のデバイスにデータを伝送しようとするとき、第２のデバイスが第２のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報から第１のデバイスに関する情報を検出し、該検出された情報を前記データに含めて前記Ｃ−ＰＮＣデバイスに伝送する段階と、Ｃ−ＰＮＣデバイスがＣ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報を用いて第２のデバイスから伝送されたデータを第１のデバイスに伝送する段階と、をさらに含む。

本発明による高速ＷＰＡＮシステムは、異なるピコネットに存するデバイスに関する情報をブロードキャストし、同一のピコネットに存するデバイスに関するマッピング情報だけでなく異なるピコネットに存するデバイスについてのマッピング情報が格納されたＢ−ＭＩＢを使用してデータを伝送することによって、異なるピコネットに存するデバイス間でデータを伝送することが可能になる。

さらに、この高速ＷＰＡＮシステムは、異なるピコネットに存するデバイス間の通信を支援するブリッジングプロトコル(bridging protocol)を適用して通信を遂行することによって、高速ＷＰＡＮにおいてデータの伝送領域を拡張することが可能となる。

以下、本発明の好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。

図５は、本発明による異なるピコネットに存するデバイス間の通信ができる高速ＷＰＡＮシステムの好適な実施形態を示すブロック図である。

図５を参照すると、本発明の高速ＷＰＡＮシステムは、ブリッジ機能を有するデバイス(bridging capable device)及びブリッジ機能を有するデバイスを除いた複数のデバイスから構成される。

ブリッジ機能を有するデバイスは、各ピコネットに存在するデバイスに関する情報を、異なるピコネットに存在するデバイスにブロードキャストする。ここで、異なるピコネットに存在するデバイスに関する情報を、ブリッジング情報(Bridging Information)と称する。異なるピコネットに存在するデバイスに関する情報を受信すると、複数のデバイスは、それぞれ受信されたデバイスに関する情報を通じて各デバイスに対するブリッジング管理情報ベース(Bridging Management Information Base : Ｂ−ＭＩＢ)を生成する。一方、ブリッジ機能を有するデバイスは、異なるピコネットに存在するデバイスから伝送されたデータをスイッチングする機能を有する。

本実施形態では、ブリッジ機能を有するデバイスをＣ−ＰＮＣデバイス１２０に設定する。従って、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、異なるピコネットから伝送されたデータをスイッチングするためのブリッジ１２２を有する。

図５に示す高速ＷＰＡＮシステムにおいて、親ピコネット２００及び子ピコネット１００は、異なるピコネットを形成する。ここで、“Ｐ”は、親ピコネット２００のＩＤを示し、“Ｃ”は、子ピコネット１００のＩＤを示す。このとき、親ピコネット２００及び子ピコネット１００にそれぞれ存するデバイスについてのアドレス及びＩＤに関する情報は、図４に示す情報と同一であると仮定する。

Ｐ−ＰＮＣデバイス２２０は、親ピコネット２００のメンバーであるブリッジング機能を有するＣ−ＰＮＣデバイス１２０及びデバイスＧ２４０を管理する。さらに、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、子ピコネット１００のメンバーであるデバイスＡ１４０及びデバイスＢ１６０を管理する。

Ｐ−ＰＮＣデバイス２２０は、親ピコネット２００内に存するデバイス１２０、２４０から伝送された情報を使用して、ＭＡＣアドレス(Media Access Control address)(64bits)、デバイスＩＤ(Device ID)(8bits)及びピコネットＩＤを含むマッピング情報を生成し、該生成されたマッピング情報を親ピコネット管理情報ベース(Parent Piconet Management Information Base: Ｐ−ＭＩＢ)２２２に格納して管理する。Ｐ−ＰＮＣデバイス２２０は、親ピコネット２００に登録されているデバイス１２０、２４０の情報を、ビーコンフレームを使用してブロードキャスト(broadcast)する。Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０及びデバイスＧ２４０は、Ｐ−ＰＮＣデバイス２２０によってブロードキャストされたビーコンフレームの情報を使用して、マッピング情報を生成してＰ−ＭＩＢ１２６、２４２に格納して管理する。

これによって、親ピコネット２００内にあるデバイス２２０，１２０，２４０は、Ｐ−ＭＩＢ２２２，１２６，２４２に格納されたマッピング情報を共有し、当該共有しているマッピング情報を使用して相互通信を遂行する。

Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、子ピコネット管理情報ベース(Child Piconet Management Information Base: Ｃ−ＭＩＢ)１２４に登録されている子ピコネット１００のデバイスＡ１４０及びデバイスＢ１６０の情報を、ビーコンフレームを使用してブロードキャストする。デバイスＡ１４０及びデバイスＢ１６０は、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０によってブロードキャストされたビーコンフレーム情報を使用して子ピコネット１００内に存在するデバイスのためのＣ−ＭＩＢ１４２，１６２を構築して管理する。

これによって、子ピコネット１００内にあるデバイス１２０，１４０，１６０は、それぞれ共有しているＣ−ＭＩＢ１２４，１４２，１６２を使用して、相互通信を遂行する。

一方、ブリッジング機能を有するデバイスであるＣ−ＰＮＣデバイス１２０は、異なるピコネットに関する情報、つまり、子ピコネット１００内のデバイスについてのマッピング情報が格納されたＣ−ＭＩＢ１２４と、親ピコネット２００内のデバイスについてのマッピング情報が格納されたＰ−ＭＩＢ１２６と、の両方を有している。

Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、子ピコネット１００内のデバイス１４０、１６０に対しては、Ｐ−ＭＩＢ１２６に格納されたマッピング情報をブロードキャストし、親ピコネット２００内のデバイス２２０，２４０に対しては、Ｃ−ＭＩＢ１２４に格納されたマッピング情報をブロードキャストする。

子ピコネット１００内のデバイスＡ１４０及びデバイスＢ１６０は、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０によってブロードキャストされたマッピング情報を使用して、親ピコネット２００に存するデバイス２２０，２４０に対するブリッジのためのマッピング情報を生成し、当該生成されたマッピング情報を、ブリッジング管理情報ベース(Bridging Management Information Base : Ｂ−ＭＩＢ)１４４，１６４に格納して管理する。

親ピコネット２００内のＰ−ＰＮＣデバイス２２０及びデバイスＧ２４０は、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０によってブロードキャストされたマッピング情報を使用して、子ピコネット１００に存するデバイス１４０，１６０に対するブリッジのためのマッピング情報を生成し、当該生成されたマッピング情報を、ブリッジング管理情報ベース(Ｂ−ＭＩＢ)２２４，２４４に格納して管理する。

これによって、それぞれのデバイス１４０，１６０，２２０，２４０は、異なるピコネット内に存在するデバイスにデータを伝送する際に、Ｂ−ＭＩＢを参照して宛先のデバイスにデータを伝送することができる。

例えば、デバイスＡ１４０は、デバイスＧ２４０にデータを伝送しようとする場合に、Ｂ−ＭＩＢ１４４に格納されたマッピング情報を参照してデバイスＧ２４０のＭＡＣアドレス、デバイスＩＤ、及びピコネットＩＤを検出し、当該検出された情報をデータのヘッダに挿入して、当該データを、割り当てられたタイムスロットの期間中にＣ−ＰＮＣデバイス１２０に伝送する。

Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、デバイスＡ１４０から伝送されたデータのヘッダを分析し、データが伝送される宛先を確認する。そして、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、ブリッジ１２２を制御してデバイスＡ１４０から伝送されたデータをデバイスＧ２４０に伝送するためのブリッジングを遂行する。これによって、子ピコネット１００内に存するデバイスから伝送されたデータを、ブリッジング機能を使用して親ピコネット２００内のデバイスに伝送することができる。

このように、本実施形態の高速ＷＰＡＮシステムでは、異なるピコネット内に存在するデバイス間の通信を支援するブリッジングプロトコルを適用して通信を可能にすることによって、高速ＷＰＡＮにおける通信距離を拡張することが可能となる。

図６は、本発明の好適な実施形態による高速ＷＰＡＮを使用した異なるピコネット内に存在するデバイス間のデータ伝送方法を示すフローチャートである。

子ピコネット１００内にあるデバイスＡ１４０は、データを任意のデバイスに伝送しようとするとき、宛先デバイスが存するピコネットを把握するために、ＭＩＢ１４２，１４４に格納されたマッピング情報を確認する。すなわち、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスに関するマッピング情報をＣ−ＭＩＢ１４２から検出する(ステップＳ１００)。

このとき、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスに関するマッピング情報がＣ−ＭＩＢ１４２内に格納されているか否かを判定する(ステップＳ１２０)。Ｃ−ＭＩＢ１４２に宛先デバイスに関するマッピング情報が格納されている場合、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスが子ピコネット１００内にあると判断し、データを子ピコネット１００に登録されている宛先に伝送する(ステップＳ１３０)。このとき、宛先デバイスは、デバイスＢ１６０或いはＣ−ＰＮＣデバイス１２０が該当することになる。

一方、ステップＳ１２０で、Ｃ−ＭＩＢ１４２に宛先デバイスに関するマッピング情報が格納されていないと判定された場合、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスは子ピコネット１００内には存在せず他のピコネット内に存在するデバイスであると判断する。本実施形態においては、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスが親ピコネット２００内に存在するデバイスであると判断する。したがって、デバイスＡ１４０は、宛先デバイスに関するマッピング情報をＢ−ＭＩＢ１４４から検出する(ステップＳ１４０)。

続いて、デバイスＡ１４０は、当該宛先デバイスに関するマッピング情報を、
検出された宛先情報に基づくデータに挿入して、該データをＣ−ＰＮＣデバイス１２０に伝送する(ステップＳ１６０)。ここで、宛先デバイス情報は、宛先デバイスのアドレス、宛先デバイスのＩＤ、及び宛先デバイスが存するピコネットのＩＤなどを含む。本実施形態においては、宛先デバイスが親ピコネット２００内に存するデバイスＧ２４０である場合を例として説明する。

デバイスＡ１４０から伝送されたデータを受信したＣ−ＰＮＣデバイス１２０は、ブリッジ１２２のブリッジング機能を用いて、当該受信データを親ピコネット２００にスイッチングする(ステップＳ２００)。これにより、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０は、当該スイッチングされたデータをデバイスＧ２４０に伝送する(ステップＳ２２０)。その後、デバイスＧ２４０は、Ｃ−ＰＮＣデバイス１２０から前記データを受信する(ステップＳ３００)。

上述したように、本実施形態では、伝送対象となるデータを、他のピコネット内のデバイスに関する情報を格納しているＢ−ＭＩＢ内のマッピング情報を使用して、ブリッジ機能を有するＣ−ＰＮＣデバイスに伝送し、続いてＣ−ＰＮＣデバイスが、当該受信データを宛先デバイスにスイッチングして伝送することによって、異なるピコネットに存するデバイス間のデータ伝送が可能となる。これによって、高速ＷＰＡＮにおいてデータの伝送領域を拡張することができる。

以上、本発明を具体的な一実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前述の一実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。

ＩＥＥＥ８０２．１５．３高速ＷＰＡＮにおいてデバイス間に形成されたピコネットの例を示す図である。独立ピコネットに従属ピコネットが形成される例を示す図である。従来の親ピコネット及び子ピコネットの構成図である。ＭＩＢ(Management Information Base)に格納されるマッピング情報の例を示す表である。本発明による異なるピコネットに存するデバイス間の通信を行う高速ＷＰＡＮシステムの好適の実施形態を示すブロック図である。本発明による高速ＷＰＡＮを使用した異なるピコネットに存するデバイス間のデータ伝送方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１００子ピコネット
１４０デバイスＡ（第１のデバイス）
１６０デバイスＢ（第１のデバイス）
１２４，１４２，１６２Ｃ−ＭＩＢ
１２０Ｃ−ＰＮＣデバイス
１２２ブリッジ
１４４，１６４Ｂ−ＭＩＢ
１２６Ｐ−ＭＩＢ
２００親ピコネット
２４０デバイスＧ（第２のデバイス）
２２０Ｐ−ＰＣＮデバイス
２２４，２４４Ｂ−ＭＩＢ

Claims

複数のデバイスを含んで予め形成された親ピコネット及び前記親ピコネット内にあるデバイスによって割り当てられた少なくとも１つのタイムスロットを用いて新しく形成された子ピコネットから構成される高速個人用無線ネットワークシステムであって、
前記子ピコネット内に設けられ、前記子ピコネット内にあるデバイスについてのマッピング情報を格納するためのＣ−ＭＩＢ(Child Piconet Management Information Base)を備え、前記親ピコネット内にある複数のデバイスのうち少なくとも１つのデバイスに関連した情報を受信し、ブリッジングのためのマッピング情報を生成し、該生成されたマッピング情報を第１のＢ−ＭＩＢ(Bridging Management Information Base)に格納し、前記第１のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報から宛先デバイスに関する情報を検出し、前記検出された情報をデータに含めて伝送する少なくとも１つの第１のデバイスと、
前記親ピコネット及び子ピコネットの共同領域（common area）内に設けられ、Ｃ−ＭＩＢ及び親ピコネット内にあるデバイスに関するマッピング情報を格納するためのＰ−ＭＩＢ(Parent Piconet Management Information Base)を備え、前記Ｃ−ＭＩＢ及びＰ−ＭＩＢに格納されたそれぞれのマッピング情報を異なるピコネットにブロードキャストし、前記第１のデバイスから伝送されたデータを前記親ピコネットにスイッチングして伝送する少なくとも１つのＣ−ＰＮＣ(Child Piconet Coordinator)デバイスと、
前記親ピコネット内に設けられ、前記Ｐ−ＭＩＢを備え、前記Ｃ−ＰＮＣデバイスによってブロードキャストされたマッピング情報から前記子ピコネット内にあるデバイスに関するブリッジングのためのマッピング情報を生成し、該生成されたマッピング情報を第２のＢ−ＭＩＢに格納し、前記Ｃ−ＰＮＣデバイスから伝送されたデータを受信する少なくとも１つの第２のデバイスと、
を含むことを特徴とする高速個人用無線ネットワークシステム。
前記Ｃ−ＭＩＢ、Ｐ−ＭＩＢ及びＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報は、デバイスアドレス、デバイスＩＤ、及び異なるピコネットにおいて対応するデバイスが存する異なるピコネットのＩＤ（ＩＤｓ）を含む請求項１に記載の高速個人用無線ネットワークシステム。
前記デバイスアドレスは、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスを含む請求項２に記載の高速個人用無線ネットワークシステム。
前記ＭＡＣアドレスは、６４ビットで構成される請求項３に記載の高速個人用無線ネットワークシステム。
前記デバイスＩＤは、８ビットで構成される請求項２に記載の高速個人用無線ネットワークシステム。
前記第２のデバイスは、前記第１のデバイスにデータを伝送しようとする場合、前記第２のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報から前記第１のデバイスに関する情報を検出し、前記検出された情報を前記データに含めて前記Ｃ−ＰＮＣデバイスに伝送し、
前記Ｃ−ＰＮＣデバイスは、前記Ｃ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報を用いて前記第２デバイスから伝送されたデータを前記第１デバイスに伝送する請求項１に記載の高速個人用無線ネットワークシステム。
複数のデバイスを含んで予め形成された親ピコネット及び前記親ピコネット内にあるデバイスによって割り当てられた少なくとも１つのタイムスロットを用いて新しく形成された子ピコネットから構成され、前記子ピコネット内に設けられ、前記子ピコネット内にあるデバイスについてのマッピング情報を格納するためのＣ−ＭＩＢ(Child Piconet Management Information Base)及び前記親ピコネット内にあるデバイスにブリッジするためのマッピング情報を格納するための第１のＢ−ＭＩＢを備える第１のデバイスと、前記子ピコネット及び親ピコネットの共同領域（common area）内に設けられ、Ｃ−ＭＩＢ及び前記親ピコネット内にあるデバイスに関するマッピング情報を格納するためのＰ−ＭＩＢ(Parent Piconet Management Information Base)を備える少なくとも１つのＣ−ＰＮＣデバイスと、前記親ピコネット内に設けられ、前記Ｐ−ＭＩＢ及び前記子ピコネット内にあるデバイスにブリッジするための第２のＢ−ＭＩＢを備える第２のデバイスと、を有する高速個人用無線ネットワークシステムを使用したデータ伝送方法であって、
前記第１のデバイスによって第１のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報からデータを伝送するための宛先情報を検出する段階と、
前記第１のデバイスによって前記宛先情報に基づいて前記データを伝送する段階と、
前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスのマッピング情報を異なるピコネット内にあるデバイスにブロードキャストするＣ−ＰＮＣデバイスによって前記第１のデバイスから伝送されたデータを前記親ピコネットにスイッチングして伝送する段階と、
前記第２のデバイスが前記Ｃ−ＰＮＣデバイスから伝送されたデータを受信する段階と、
を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスのマッピング情報、及び前記第１及び第２のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報は、対応するデバイスのデバイスアドレス、デバイスＩＤ、及び前記対応するデバイスが存する異なるピコネットのＩＤを含む請求項７に記載のデータ伝送方法。
前記第２のデバイスによって前記第２Ｂ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報から前記第１のデバイスに関する情報を検出し、前記検出された情報を前記データに含めて前記Ｃ−ＰＮＣデバイスに伝送する段階と、
前記Ｃ−ＰＮＣデバイスによって前記Ｃ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報を用いて前記第２のデバイスから伝送されたデータを前記第１のデバイスに伝送する段階と、をさらに含む請求項７に記載のデータ伝送方法。
複数のデバイスを含んで予め形成された親ピコネット及び前記親ピコネット内にあるデバイスによって割り当てられた少なくとも１つのタイムスロットを用いて新しく形成された子ピコネットから構成され、前記子ピコネット内に設けられ、前記子ピコネット内にあるデバイスについてのマッピング情報を格納するためのＣ−ＭＩＢ(Child Piconet Management Information Base)及び前記親ピコネット内にあるデバイスにブリッジするためのマッピング情報を格納するための第１のＢ−ＭＩＢを備える第１のデバイスと、前記子ピコネット及び親ピコネットの共同領域（common area）内に設けられ、Ｃ−ＭＩＢ及び前記親ピコネット内にあるデバイスに関するマッピング情報を格納するためのＰ−ＭＩＢ(Parent Piconet Management Information Base)を備える少なくとも１つのＣ−ＰＮＣデバイスと、前記親ピコネット内に設けられ、前記Ｐ−ＭＩＢ及び前記子ピコネット内にあるデバイスにブリッジするための第２のＢ−ＭＩＢを備える第２のデバイスとを有する高速個人用無線ネットワークシステムを使用したデータ伝送方法であって、
前記第２のデバイスによって前記第２のＢ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報からデータを伝送するための宛先情報を検出する段階と、
前記第２のデバイスから前記宛先情報に基づいて前記データを伝送する段階と、
前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスのマッピング情報を異なるピコネット内にあるデバイスにブロードキャストするＣ−ＰＮＣデバイスによって第２のデバイスから伝送されたデータを前記子ピコネットにスイッチングして伝送する段階と、
前記第１のデバイスによって前記Ｃ−ＰＮＣデバイスから伝送されたデータを受信する段階と、
を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
前記第１のデバイスによって前記第１Ｂ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報から得られた前記第２のデバイスに関する情報を検出し、該検出された情報を含む前記データを前記Ｃ−ＰＮＣデバイスに伝送する段階と、
前記Ｃ−ＰＮＣデバイスが前記Ｐ−ＭＩＢに格納されたマッピング情報を用いて前記第１のデバイスから伝送されて受信したデータを前記第２のデバイスに伝送する段階と、をさらに含む請求項１０に記載のデータ伝送方法。