JP2011517243A - 無線通信システムおよびチャンネル切換方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許文献の開示の一部は著作権保護の対象となる題材を含んでいる。米国特許商標庁のファイルまたは記録におけるような特許文献または特許の開示の何人による複写再生に対しても著作権者は何の異議もないが、それ以外についてはすべての著作権を留保する。
例示的な無線通信システムおよびチャンネル切換方法が図面を参照して以下に記述される。それが適切であれば、すべての図面において類似した特徴事項を示すために同一の参照番号が図面において使用される。
図1を参照すると、無線通信システム10は、少なくとも1つのシンク装置30による信頼性のある受信のために伝送される情報の主要なソースであるソース装置20を含んでいる。ソースおよびシンク装置は無線信号40を介して通信する。
ソース装置およびシンク装置の各々は無線周波数チャンネルの予め定められた順序集合の任意の1つにおいて通信するよう構成される。通常の通信の間(すなわちチャンネル切換が行われない間)、ソースとすべてのシンクはこれらの周波数チャンネルの1つにおいて通信する。
前述したように、システムは最初に初期化ルーチンを実行して最初のチャンネルにおいてソース装置とシンク装置の間の無線リンクを確立する。ソース装置とシンク装置は次に同期化されその後予め決定されたTSFにより定められる時間モードにおいて動作する。その後、ソース装置とシンク装置の各々は任意の所与の時間においてデータモードとチャンネル切換モードという2つの動作モードの一方において動作する。
システムはデータモードにおいてソース装置からシンク装置への関心データのストリーミングのために動作する。データモードにおけるソース装置とシンク装置のそれぞれの作動の方法170,180がそれぞれ図5および6に示されたフローチャートにより表わされている。以下に記述されるように、容認可能な通信品質が維持されている限り、ソースおよびすべてのシンクは現チャンネルにとどまる。
図7を参照すると、ソースまたはシンクの1つがインデックスベースのチャンネル切換を採用するチャンネル切換モードに入るときは(ステップ380)常に装置は新しいチャンネルに切り換わり(ステップ390)チャンネル切換モードを抜けて次のTSFにおけるデータモードに再度入る(ステップ400)。新しいチャンネルは、各チャンネルが1つのインデックスにランダムにマッピングされた予め定められた1組のチャンネルの予め定められたシーケンスにおける次のチャンネルである。したがって、各インデックス位置はチャンネルの対応する1つにユニークにマッピングされている。チャンネルが切り換わるときは常に、新しいチャンネルは単に、チャンネル切換イベントとチャンネル切換イベントの間で経過する時間(すなわちTSFの数)に無関係に次のインデックス位置に対応するチャンネルである。8チャンネルの組に対するこの方法論に従う例示的なチャンネル切換シーケンスが表2に示されている。
前述したように、ソースとシンクは非同期で始まり初期化ルーチンを実行してそれらの間に1組のチャンネルの中の最初のチャンネルにおいてリンクを確立する。ソースは時間モードで始まり初期データパケットがソースにより送信されシンクが受信する形でシンクの各々を順次登録する。ソースがクロックベースのチャンネル切換を採用するとき、装置の各々は予め定められた固定測定値(例えば前述の小さいTSF)および予め定められた期間(例えば16個の小さいTSF)において時間を繰り返し測るクロックを維持する。ソースにより各シンクへ送出される初期パケットは各シンクが自己のクロックをソースのクロックに同期させることを可能にするソースのクロックの値を含んでいる。システム内のすべての装置について同期したクロックは「グローバルクロック」を構成し、これは以後クロックベースのチャンネル切換において用いられ、以下にさらに記述される。
ソースの動作の疑似コード
インデックスベースのHop−in−Xチャンネル切換方法に対する例示的なソースの動作の疑似コードが以下に提供される。
Claims (23)
- 無線通信システムにおける第1の装置のプロセッサ、メモリおよび送受信機と協働して予め定められた通信チャンネルの順序集合において該第1の装置を第1の通信チャンネルから第2の通信チャンネルへ切り換えるチャンネル切換モジュールであって、該チャンネル切換モジュールは、
前記第1の装置の第1のカウンタを調節して前記無線通信システム内の前記第1の装置と第2の装置の間でのデータパケット伝送エラーに追従させ、
前記第1のカウンタの値がチャンネル切換閾値に達した後のみにおいて前記第1の装置を前記第2の通信チャンネルに切り換えるステップを達成する命令を含んでおり、
前記第2の装置の第2のカウンタの値は前記第1の装置と前記第2の装置の間でのデータパケット伝送エラーに追従するように調節され、前記第2の装置は前記第2の装置の前記第2のカウンタが前記チャンネル切換閾値に達した後のみにおいて前記第2の通信チャンネルに切り換わる、チャンネル切換モジュール。 - 前記第1の装置はデータソースであり、前記第2の装置は少なくとも1つのデータシンクのうちの1つであり、前記第1のカウンタの値を調節することは、
ソースが期待されるアクノリッジ信号をすべてのシンクから受信したとき増加ステップだけ前記第1のカウンタの値を増やし、
ソースがすべての期待されるアクノリッジ信号よりも少なく受信したとき減少ステップだけ前記第1のカウンタの値を減少し、
前記第1のカウンタの値が予め定めた最大値を超えるとき該予め定めた最大値まで前記第1のカウンタの値を減らすステップを含み、
各シンクはそのシンクが前記ソースから相応のデータパケットを受信するとき期待されるアクノリッジ信号の1つをそれぞれ送信する請求項1記載のチャンネル切換モジュール。 - 前記ソースは前記ソースが前記相応のデータパケットをシンクへ送信したタイムスーパーフレーム内ですべてのシンクから前記アクノリッジ信号を受信することを期待する請求項2記載のチャンネル切換モジュール。
- 前記第1の装置はデータシンクであり、前記第2の装置はデータソースであり、前記第1のカウンタの値を調節することは、
前記シンクが前記ソースから期待されるデータパケットを受信するとき前記第1のカウンタの値を前記第2のカウンタの値に従って設定するステップであって、前記期待されるデータパケットは前記第2のカウンタの値を含むステップと、
前記シンクが前記ソースから前記期待されるデータパケットを受信することに失敗するとき前記第1のカウンタの値を減少ステップだけ減らすステップを含む請求項1記載のチャンネル切換モジュール。 - 前記シンクはタイムスーパーフレーム内で前記ソースから前記データパケットを受信することを期待する請求項4記載のチャンネル切換モジュール。
- 前記予め定められた通信チャンネルの順序集合はインデックスにマッピングされ、各インデックス位置は通信チャンネルの対応する1つにユニークにマッピングされ、前記第1の通信チャンネルは第1のインデックス位置にマッピングされ、前記第2の通信チャンネルは前記第1のインデックス位置に続く第2のインデックス位置にマッピングされる請求項1記載のチャンネル切換モジュール。
- 前記第1および第2の装置は予め定められた限定された数のクロックカウントにより時間を繰り返し測る同期クロックをそれぞれ有し、各クロックカウントは前記予め定められた通信チャンネルの順序集合における通信チャンネルの1つにそれぞれマッピングされ、前記第2の通信チャンネルは前記第1の装置が前記第2の通信チャンネルに切り換わるとき現在のクロックカウントにマッピングされている請求項1記載のチャンネル切換モジュール。
- 前記命令は前記プロセッサ、前記メモリおよび前記送受信機に接続された電子コンポーネント内で実現される請求項1記載のチャンネル切換モジュール。
- 前記命令は前記プロセッサによる実行のためのソフトウェアコードとして前記メモリ内で実現される請求項1記載のチャンネル切換モジュール。
- 無線通信システム内で第2の装置と通信するための第1の装置であって、該第1の装置は、該第1の装置に、
予め定められた通信チャンネルの順序集合における第1の通信チャンネルにおいて前記第2の装置とデータパケットを通信させ、
前記第1の通信チャンネルの第1の品質測定値を追跡させ、そして
前記第1の品質測定値がチャンネル切換閾値までまたはそれ以下に低下した後前記第1の装置を前記第1の通信チャンネルから前記予め定められた通信チャンネルの順序集合における第2の通信チャンネルに切り換えさせる制御ロジックを有し、
前記第2の装置は前記第1の通信チャンネルの第2の品質測定値を追跡し該第2の品質測定値が前記チャンネル切換閾値までまたはそれ以下に低下した後前記第2の通信チャンネルへ切り換わる、第1の装置。 - 前記第1の装置はデータソースであり、前記第2の装置は少なくとも1つのデータシンクのうちの1つであり、データパケットを通信することは、
データパケットを前記シンクへ送信することであって、送信される各データパケットに関して、該データパケットを受信した各シンクは該データパケットが送信されたタイムスーパーフレーム内で前記ソースへアクノリッジ信号を送信することを含み、
前記第1の品質測定値を追跡することは、前記シンクへ送信される各データパケットに関して、前記タイムスーパーフレーム内ですべてのシンクからアクノリッジ信号を受信したとき前記第1の品質測定値を増加させ、前記ソースが前記タイムスーパーフレーム内で前記アクノリッジ信号の少なくとも1つを受信することに失敗したとき前記第1の品質測定値を減らすことを含む請求項10記載の第1の装置。 - 前記第1の装置はデータシンクであり前記第2の装置はデータソースであり、データパケットを通信することは、該データソースから期待されるデータパケットを受信することを含み、相応のタイムスーパーフレーム内で受信されることが期待される各データパケットに関して、該シンクは該ソースへアクノリッジ信号を送信し、前記第1の品質測定値を追跡することは、前記シンクが前記相応のタイムスーパーフレーム内で期待されるデータパケットを受信したとき前記第1の品質測定値を該期待されるデータパケットに含まれる前記第2の品質測定値に設定し、前記シンクが前記タイムスーパーフレーム内で前記期待されるデータパケットを受信することに失敗したとき前記第1の品質測定値を減らすことを含む請求項10記載の第1の装置。
- 前記予め定められた通信チャンネルの順序集合はインデックスにマッピングされ、各インデックス位置は通信チャンネルの対応する1つにユニークにマッピングされ、前記第1の通信チャンネルは第1のインデックス位置にマッピングされ、前記第2の通信チャンネルは前記第1のインデックス位置に続く第2のインデックス位置にマッピングされる請求項10記載の第1の装置。
- 前記第1および第2の装置は予め定められた限定された数のクロックカウントにより時間を繰り返し測る同期クロックをそれぞれ有し、各クロックカウントは前記予め定められた通信チャンネルの順序集合における通信チャンネルの1つにそれぞれマッピングされ、前記第2の通信チャンネルは前記第1の装置が前記第2の通信チャンネルに切り換わるとき現在のクロックカウントにマッピングされている請求項10記載の第1の装置。
- ソースと少なくとも1つのシンクを含む複数の装置を含む無線通信システムにおけるチャンネル切換方法であって、前記装置は予め定められた通信チャンネルの順序集合における第1のチャンネルにおいて通信し、前記方法は、
前記ソースに関連付けられたソースカウンタの値を調節して前記ソースと前記またはすべてのシンクの間におけるデータパケット伝送エラーに追従させ、
前記または各シンクについて、そのシンクに関連付けられたシンクカウンタの値を調節して前記ソースカウンタの値に追従させ、
前記ソースカウンタの値がチャンネル切換閾値に達したとき前記ソースを前記予め定められた通信チャンネルの順序集合における第2の通信チャンネルに切り換え、
前記または各シンクについて、そのシンクに関連付けられた前記シンクカウンタの値が前記チャンネル切換閾値に達したときそのシンクを前記第2の通信チャンネルに切り換えることを具備するチャンネル切換方法。 - 前記ソースカウンタの値を調節することは、
前記ソースが前記またはすべてのシンクから期待されるアクノリッジ信号を受信したとき増加ステップだけ前記ソースカウンタの値を増加させ、
前記ソースがすべての期待されるアクノリッジ信号よりも少なく受信したとき減少ステップだけ前記ソースカウンタの値を減らし、
前記ソースカウンタの値が予め定められた最大値を超えるとき前記予め定められた閾値まで前記ソースカウンタの値を減らすことを含み、
前記またはすべてのシンクが前記ソースから相応の期待されるデータパケットを受信するときそのシンクは前記期待されるアクノリッジ信号の1つをそれぞれ送信し、
前記または各シンクについて、そのシンクに関連付けられた前記シンクカウンタの値を調節することは、
前記シンク装置が前記ソースから前記期待されるデータパケットを受信したとき該期待されるデータパケットに含まれる前記ソースカウンタの値に基づいて前記シンクカウンタの値を設定し、
前記シンクが前記ソースから前記期待されるデータパケットを受信することに失敗したとき前記減少ステップだけ前記シンクカウンタの値を減らすことを含む請求項15記載のチャンネル切換方法。 - 前記ソースは該ソースが前記またはすべてのシンクへ相応の期待されるデータパケットを送信したタイムスーパーフレーム内で前記またはすべてのシンクからアクノリッジ信号を受信することを期待し、前記またはすべてのシンクはそのタイムスーパーフレーム内で前記ソースから前記期待されるパケットを受信することを期待する請求項16記載のチャンネル切換方法。
- 前記ソースを前記第2の通信チャンネルに切り換えることは、前記ソースカウンタを前記チャンネル切換閾値より大きく前記予め定められた最大値より小さいかそれに等しい切換後の値に設定することを含み、前記または各シンクについて、前記シンクを前記第2の通信チャンネルに切り換えることはそのシンクに関連付けられた前記シンクカウンタを前記切り換え後の値に設定することを含む請求項16記載のチャンネル切換方法。
- 前記予め定められた通信チャンネルの順序集合はインデックスにマッピングされ、前記通信チャンネルの各々は相応のインデックス位置にユニークにマッピングされ、前記第1の通信チャンネルは第1のインデックス位置にマッピングされ、各装置について、その装置を前記第2の通信チャンネルに切り換えることは、前記第1のインデックス位置に続く第2のインデックス位置を決定することを含み、該第2のインデックス位置は前記第2の通信チャンネルにマッピングされている請求項18記載のチャンネル切換方法。
- 前記ソースまたは前記または任意のシンクを前記第2の通信チャンネルに切り換えることはさらに、その装置を前記第2の通信チャンネルに切り換える前にその装置を前記予め定められた通信チャンネルの順序集合において前記第1および第2の通信チャンネルの間にある少なくとも1つの他の通信チャンネルに切り換えることを含む請求項19記載のチャンネル切換方法。
- 各装置について、その装置に関連付けられたクロックを維持することをさらに具備し、すべてのクロックは同期化され、各クロックは予め定められた限定された数のクロックカウントにより時間を繰り返し測り、各クロックカウントは予め定められた通信チャンネルの順序集合における通信チャンネルの1つにそれぞれマッピングされ、各装置について、前記装置を前記第2の通信チャンネルへ切り換えることは、その装置に関連付けられたクロックの現在のクロックカウントを判定することを含み、該現在のクロックカウントはその装置が前記第2の通信チャンネルに切り換えられるときの前記第2の通信チャンネルにマッピングされている請求項17記載のチャンネル切換方法。
- 前記ソースを前記第2の通信チャンネルに切り換えることは、
前記ソースから前記またはすべてのシンクへstart syncパケットを送信し、
前記ソースにおいて、前記または各およびすべてのシンクから送信されるsyncをアクノリッジするパケットを受信し、
前記ソースから前記またはすべてのシンクへend syncパケットを送信することを含み、
前記または各シンクについて、そのシンクを前記第2の通信チャンネルへ切り換えることは、
そのシンクにおいて、前記ソースから送信される前記start syncパケットを受信し、
そのシンクから前記ソースへアクノリッジパケットをそれぞれ送信し、
そのシンクにおいて、前記ソースから送信される前記end syncパケットを受信することを含む請求項21記載のチャンネル切換方法。 - 前記ソースまたは前記または任意のシンクを前記第2の通信チャンネルに切り換えることはさらに、その装置を前記第2の通信チャンネルに切り換える前にその装置を前記予め定められた通信チャンネルの順序集合において前記第1および第2の通信チャンネルの間にある少なくとも1つの他の通信チャンネルに切り換えることを含む請求項22記載のチャンネル切換方法。
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