JP3836075B2 - 通信システムにおけるデータ処理量の増加方法 - Google Patents
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Description
本発明は、請求項１の前提部分に基づく通信システムにおけるデータ処理量（datendurchsatzes）の増加方法に関するものである。
【０００１】
このような種類の通信システムは、アドレスｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍのインターネット上に公開されているデータファイル「ブルートゥースシステムの仕様書」１９９９年１２月１日ドキュメント番号１．Ｃ．４７．／１．０Ｂ（“Specification of the Bluetooth System”, 1.12.1999, Dokument Nr. 1.C.47./1.0 B）に記載されている。このシステムは、電子端末装置（例えば、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、電話器、分岐交換機（Nebenstellen））間のデータ伝送を基礎としてＴＤＤ（時分割双方向）を提供する、最近開発された通信規格に基づいている。データ伝送は、ブルートゥースシステムでは無線経路を介して行われる。
【０００２】
ブルートゥースシステムの特徴は、相互に通信している全ての端末装置が、等価なアクセス権を有しているわけではないことにある。ブルートゥースシステムは、丁度１つの主端末装置（マスタ）と、１つまたは複数の副端末装置（スレーブ）とを備えている。通信システムにて端末装置が担う役割（スレーブまたはマスタ）は、その端末装置の特性ではなく、システムのプロトコルレベルに応じて自由に割り当てられる。主端末装置は、副端末装置用の制御部としての役割を果たす。
【０００３】
ブルートゥースの通信チャンネルは、長さ６２５μｓの時間スロットに分割されている。各時間スロットには、１つの送信器（主端末装置又は副端末装置のどちらか）のデータだけが伝送され得る。ここで注目すべきは、副端末装置が、１つのデータパケット（有用データ（Nutzdaten）を搬送しているデータパケットもしくはデータ読み出し用に特別に備えられているデータパケットのどちらか）を最初に受け取っている場合、作動状態（aktiven Zustand）（すなわち、主端末装置との接続設定が既に完了している場合）の副端末装置だけが、データパケット型の有用データを主端末装置へと伝送することが可能であるということである。
【０００４】
ブルートゥース通信システムの更なる特徴は、同期データ接続（音声用）と、非同期データ接続（データアプリケーション用）との２つの接続方法があることにある。同期データ接続は、ＳＣＯ（Synchronous Connection-Oriented）リンクと称され、非同期データ接続は、ＡＣＬ（Asynchronous Connection-Less）リンクと称される。ＡＣＬリンクでは、主端末装置から受け取るデータパケットに応じて副端末装置が返送するデータ量は、制限されている（より正確に言えば、ＡＣＬリンクの場合、副端末装置は、受け取る各データパケットに続いて、１つのデータパケットのみを送信できる）。この制限は、アップリンク（すなわち、副端末装置から主端末装置へのデータ送信）における、最小データ伝送レートを確実に保証するために、主端末装置が、全ての副端末装置にデータパケットを送信することによって、定期的に、上記副端末装置を呼び出す（ansprechen）必要があるために生じる。このために、ダウンリンク（主端末装置から考えられる副端末装置へのデータ送信）における有用データの伝送が不十分な場合、上記したように、特別な読み出しデータパケット（いわゆるポーリング（POLL）データパケット）が使用される。
【０００５】
従って、ダウンリンクのデータパケット伝送は、呼び出し時刻表（Ansprech-Zeitschema）に応じて行われる。この呼び出し時刻表は、一方では、主端末装置におけるデータ量（Datenaufkommen）が、受け取り側として存在する作動状態の副端末装置に分散されるように、しかし他方では、作動状態の副端末装置（この場合、主端末装置にて、有用データが副端末装置用に用意されていない）が、依然として呼び出されている（Ansprechrate）、もしくは、最小のポーリングレートでポーリングを受けていることを保証している。上記した要求を満たす周知の手法では、副端末装置を定期的に、各々に一定である繰り返し時間間隔で、時間をずらして呼び出している。繰り返し時間間隔は、必要とされる最小のデータ伝送レートを保証するために、十分に短くしなければならない。
【０００６】
この固定された呼び出し時刻表により、時間スロットと副端末装置との間に固定された相関が生じるので、制御動作を簡単にすることができるという長所が得られる。しかしながら、システムにおける最適なデータ処理量をもたらさない。その原因は、作動状態の端末装置にて通信用に必要とされる容量の他の、残りの容量が、接続設定、接続切断、低エネルギーモード（ホールドモード、パークモードまたはスニフモード）における分岐交換機の信号化のような更なるタスクのために、必要に応じて使用できなければならないからである。そのため、容易に考えられるように、固定された呼び出し時刻表では、多くの状況では全く使用されない上記の目的ために、固定された容量割り当て（すなわち、繰り返し間隔毎に固定された時間スロットの数）を確保しなければならない。例えば、ブルートゥースシステムは、更なる接続の設定または特定の操作モードの設定を必要としないように構成することができる。その結果、多くの場合、実際には、有用データの伝送や、タスク制御またはタスクの信号化（Kontroll- oder Signalisierungsaufgaben）のためのどちらにも使用されない空き容量が生じる。
【０００７】
「ブルートゥースＭＡＣ用データ計画とＳＡＲ」（Kaila, M. 他 :”Data Scheduling and SAR for Bluetooth MAC”, VTC 2000 Spring, 2000 IEEE 51st Vehicular Technology Conference Proceedings, Tokyo, Japan, ２０００年５月１５日〜１８日, IEEE, US, Bd. 2 of 3, Conf. 51, ２０００年５月１５日, ７１６〜７２０頁）には、ブルートゥースシステムにおけるデータ処理量の増加方法が記載されている。この方法では、例えば、主端末装置と副端末装置との双方が、データパケットを適切な時間スロットに送信しようとする場合、周期的なラウンド・ロビン・ポーリングスキーム(Round-Robin-Rolling Schema)からそれる。この場合、例えば、主端末装置に送信用スロットをより多く提供する。副端末装置は、主端末装置へ送信するためのデータがまだ副端末装置に存在しているかどうかについての情報を、主端末装置に送られるデータパケットに含まれている付加的な情報ビットによって主端末装置へ提供し、これに基づいて、呼び出し時刻表が変更される。従って、公知の方法では、副端末装置に存在し主端末装置へと送られるデータ量や、副端末装置の操作条件を認識し、また、その結果として、提供されるスロットの数、もしくはポーリングスキームを変更するために、副端末装置が主端末装置へと伝送する付加的な情報を必要とする。
【０００８】
ＰＣＴ特許公報００／３１９３２（ＷＯ００／３１９３２）には、時間スロット方法に基づく通信システムが開示されている。通信システムの主端末装置と副端末装置との間のポーリングは、柔軟なポーリングスキームによって、既存の非同期接続間で行われ、この際、ポーリングスキームの変更がいつ行われるかという条件は指定されていない。
【０００９】
本発明の目的は、既述のような種類の通信システムにおけるデータ処理量の向上を可能にし得る方法を提供することにある。
【００１０】
本目的は、独立請求項１および２の特徴により達成される。
【００１１】
本発明の第１の側面によれば、副端末装置は、付加的なアドレス時間（Ansprech-Zeitpunkten）を呼び出し時刻表に挿入することによって、より頻繁に（データパケットの送信により）呼び出される最後の呼び出しに応じて、有用な情報を搬送するデータパケットを用いて応答する。このような副端末装置では、アップリンクに伝送するための有用データが更に得られることが予測される。従って、これらデータは、当の副端末装置の付加的な情報伝達により、固定された呼び出し時刻表を使用する場合よりも急速に伝送される。
【００１２】
本発明の第２の側面によれば、本通信システムでは、受信したデータパケットの誤りのない受け取りを確認するデータパケットを主端末装置に返送することによって、副端末装置が、主端末装置からの有用データを搬送するデータパケットの誤りのない受け取りに応答することを取り決めている場合、上記方法の処置は、該当する副端末装置に情報が伝送されて送信されたデータパケットに対する応答として、上記副端末装置によって返送されるデータパケットでの、有用データの誤りのない受け取りの確認が、主端末装置で受信されないという場合に、副端末装置に関する上記所定の操作条件が生じることによって特徴付けられる。この場合、主端末装置は、該当する副端末装置が、送信されるデータ負荷（Datenlast）を必ずしも準備しているとは考えられないが、この副端末装置は、先に行われた呼び出しを規則通りに確認していないので、この副端末装置のさらなる「早期の」情報伝達は、有効であると考えられる。
【００１３】
言い換えれば、本発明は、できるだけ速く伝送されるべき有用データが、主端末装置および／または副端末装置の１つあるいは複数にて利用可能であると考えられるシステムに、ある状況（操作条件が存在する様態（Form）の中での）が存在する場合には、システムに存在するが使用されていない容量を、有用データの伝送のために使用する、という原則に基づいている。
【００１４】
既に説明した操作条件の何れももはや存在しない、あるいは、まだ満たされていないということを条件とすれば、上記方法をさらに有利にする処置は、更新された呼び出し時刻表が、操作条件の生じる前に使用された呼び出し時刻表にリセットされることによって特徴付けることができる。これにより、アップリンクまたはダウンリンクの伝送用データ負荷を、該当する副端末装置もしくは主端末装置に準備する必要がなくなり、資源分割（Ressourcenaufteilung）の観点から、副端末装置が不必要に頻繁に情報伝達を行うことを回避することができる。
【００１５】
ただし、本発明に係る、既存（bestehendes）の呼び出し時刻表へのアドレス時間の挿入は、上記既存の呼び出し時刻表が、必ずしも各副端末装置に情報伝達するための一定かつ同一の繰り返し期間を使用したものでなければならないということを条件としていない。本発明を用いれば、通信システムにおいても、ある程度まで既に柔軟に設定された呼び出し時刻表によって、データ処理量を改善することもできる。しかしながら、本発明によって成し得る特に大きな効果は、固定された（すなわち一定の、かつ、全ての副端末装置用に一定の繰り返し期間で設定されている）呼び出し時刻表に、付加的なアドレス時間を挿入した場合に得られる。
【００１６】
本発明は、前記したように、制限されたデータ量のみを返送することにより、副端末装置が、主端末装置による呼び出しがなされるように応答することができる第１の接続方法に基づいている。この条件は、ブルートゥース通信システムにおけるＡＣＬリンクの場合に満たされる。これに対し、上記のようなシステムにて、ＡＣＬリンクと競合して構成できるＳＣＯリンクでは、主端末装置による呼び出しが無くても、予約されていない時間スロットにて、データパケットを副端末装置から主端末装置へと伝送できる。なぜなら、同期の接続型のＳＣＯリンクは、ＡＣＬリンクよりも優先され、また、ＳＣＯリンクは、既に説明したように予め固定された時間スロットのために予約されているので、本発明にかかる方法により干渉もしくは切断されることはない。この場合、上記方法を有利にする処置は、ＳＣＯリンクのために予約されていない時間スロットにのみ、付加的なアドレス時間が挿入されることによって特徴付けることができる。他の可能性として、第２の接続方法（ＳＣＯリンク）における副端末装置から主端末装置へのデータパケットの伝送が終了した場合にのみ、付加的なアドレス時間を再挿入する方法もある。
【００１７】
本発明について、以下に示す実施例および図を参照しながら、詳細に説明する。
【００１８】
図１は、通信システムの端末装置の機能ブロックを示す図である。図２は、可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。図３は、通信チャンネルを介したデータパケットの伝送に関連した時間スロット構造を示す図である。図４は、データパケットの構成を示す図である。図５は、データパケットヘッドを示す図である。図６は、主端末装置と２つの副端末装置との間でのデータ交換を行う場合の通信チャンネルの制御を説明するためのタイミングチャートである。図７は、従来技術に係る呼び出し時刻表である。図８は、本発明に係る呼び出し時刻表である。
【００１９】
図１は、本発明にかかる通信システムの主端末装置および副端末装置の基本構造を示す。通信システムの以下の説明は、短距離の無線データ伝送のために設けられたブルートゥース規格に適応している。しかしながら、本発明は、ブルートゥース規格に基づく通信システムに限定されず、通常、類似のＴＤＤシステムにおけるデータ処理量の改善を可能にする。
【００２０】
主端末装置および副端末装置は、コンピュータもしくはプロセッサＰ、コンピュータ制御インターフェースＩＦを有する接続管理部ＬＭ、接続制御部ＬＣおよびアンテナＡを有する高周波数層ＨＦを含んでいる。コンピュータもしくはプロセッサＰによって出力され、送信されるべきデータは、適切なデータパケットを形成するように、接続管理部ＬＭによって構成されなければならない。さらに、接続管理部ＬＭは、ネットワーク設計および接続設定のタスクを行う。
【００２１】
接続制御部ＬＣは、データパケットをいつ送信するかを決定する。データパケットは、適切に補充され（有用データの前に適切なアクセスコードおよびパケットヘッドが付けられ）、完成されたデータパケットは、キャリアの変調のために高周波数層ＨＦへ伝送される。従って、接続管理部ＬＭおよび接続制御部ＬＣは、考えられる通信規格（例えば、ブルートゥース規格）のプロトコル層を形成する。
【００２２】
図２は、ブルートゥースネットワーク（ピコネット）の構造を説明する。ピコネットは、２から８個の作動状態の端末装置を有している。各ネットワークは、１つの主端末装置を有し、残りの端末装置は、副端末装置をなしている。副端末装置は、主端末装置とのみ通信することができ、相互には通信することはできない。最小ピコネットは、図２の左の部分を参照すると、１つの主端末装置（マスタ）Ｍと、１つの副端末装置（スレーブ）Ｓとから構成される。図２の右側に示されるピコネットは、３つの副端末装置Ｓと１つの主端末装置Ｍとから構成される。端末装置が、ネットワーク内にて、主端末装置として機能するか、あるいは、副端末装置として機能するかは、考えられる端末装置のハードウエア特性ではなく、接続管理部ＬＭによるプロトコルレベルによって決定される。
【００２３】
ブルートゥースシステムの通信チャンネルは、長さ６２５μｓの時間スロットで構成される。図３では、７つの時間スロットＳＬ１，ＳＬ２，…，ＳＬ７が、時間軸ｔに沿ってプロットされている。２つの相互に連続している時間スロットＳＬ１，ＳＬ２もしくはＳＬ３，ＳＬ４などは、長さ１２５０μｓのフレームＲ１，Ｒ２，…を形成する。従って、８００個のフレームが、１秒に相当する。
【００２４】
上記したように、ブルートゥース規格に基づいて、２つの異なるデータ接続方法、すなわちＡＣＬリンクとＳＣＯリンクとを実現することができる。
【００２５】
非同期なＡＣＬデータ接続の場合、６個の異なるブルートゥースデータパケットが存在する。ＤＭパケット（データメディアレート）とＤＨパケット（高いデータレート）とは区別される。ＤＭパケットは、チャンネル符号化によって保護されており、一方ＤＨパケットはチャンネル符号化を行うことなく伝送される。チャンネル符号化を行えるか行えないかの判断（すなわち、どのパケットのタイプが使用されるべきかという判断）は、プロトコルレベルで行われ、そのときのチャンネル条件に依存する。ＤＭデータパケットおよびＤＨデータパケットの双方は、３つの異なる長さに含まれる。ＤＭ１データパケットおよびＤＨ１データパケットは、それぞれ１つの時間スロットを占有し、ＤＭ３データパケットとＤＨ３データパケットとは３つの時間スロットを占有し、ＤＭ５データパケットとＤＨ５データパケットとはそれぞれ５つの時間スロットを占有している。図３には、例えば、伝送チャンネルの時間スロット構造上のＤＨ１データパケット、ＤＨ３データパケット、および、ＤＨ５データパケットの配列を示す。
【００２６】
音声データを伝送する同期ＳＣＯデータ接続では、ＨＶ１、ＨＶ２およびＨＶ３で設計された３つの異なるデータパケットが定義される。これらデータパケットのそれぞれは、時間スロットＳＬ１，ＳＬ２，…内に伝送される。データパケットＨＶ１，ＨＶ２，ＨＶ３は、含んでいる情報が異なっている。有用データの総量は、全てのパケットにおいて同一であり、２４０ビットである。しかしながら、多様なチャンネル符号化が原因で、データパケットはその純データ量にて異なっている。純データ量は、ＨＶ１パケットの場合８０ビット、ＨＶ２パケットの場合１６０ビット、ＨＶ３パケットの場合は２４０ビットである。要求される６４キロビット／ｓのデータレートで双方向に伝送できるように、ＨＶ１パケットを使用する際には各フレームが、ＨＶ２パケットを使用する際には各第２フレームが、ＨＶ３パケットを使用する際には各第３フレームが、ＳＣＯリンクに割り当てられなければならない。
【００２７】
図４は、全てのデータパケットの一般的な形式を示す。データパケットの最初の７２ビットは、アクセスコードＡＣによって占有されている。このアクセスコードＡＣに、５４ビットの長さのパケットヘッドＨが続いている。データパケットの残りの部分は、（場合によってはチャンネル符号化された）有用データＮＤによって実現されている。使用データの長さは０から２７４５ビットである。
【００２８】
アクセスコードＡＣは、とりわけ、同期化を目的として使用される。パケットヘッドＨの構造を、図５により詳細に示す。本発明では、データ領域ＡＭ＿ＡＤＤＲ、ＴＹＰＥおよびＡＲＱＮのみが重要である。ＡＭ＿ＡＤＤＲは、ピコネットにおける作動状態の副端末装置Ｓのアドレスを表している。各副端末装置を別々に認識できるように、各副端末装置には、一時的に３ビットアドレスが割り当てられている。この一時的な３ビットアドレスは、この端末装置が作動状態である間、すなわち主端末装置Ｍへの固定された（ＡＣＬ又はＳＣＯ）リンクが存在している限り有効である。主端末装置Ｍと副端末装置Ｓとの間で交換されるデータパケットは全て、副端末装置のアドレスＡＭ＿ＡＤＤＲを搬送する。すなわち、副端末装置のアドレスＡＭ＿ＡＤＤＲは、両方向へのデータ伝送に使用される。
【００２９】
４ビットデータワードＴＹＰＥは、パケットタイプを示す。特にＴＹＰＥは、ＡＣＬリンク用のデータパケットであるか、ＳＣＯリンク用のデータパケットであるかを示す。これに関連した有用データを搬送するデータパケットについては、既に説明した。しかしながら、両方の接続方法に使用できるデータパケットもさらに存在する。これに関して、特に重要であるのは、データパケットＰＯＬＬである。データパケットＰＯＬＬは、有用データを搬送しない。データパケットＰＯＬは、主端末装置Ｍによって用いられて、選択的に副端末装置に情報伝送を行うための、また、副端末装置がデータを主端末装置Ｍへデータを返送することを可能とするための両方の接続方法として使用される。
【００３０】
ＡＲＱＮは、１ビット確認情報であり、この情報により、副端末装置Ｓは、事前に受け取ったデータパケットの有用データが正確に受信されたかどうかを主端末装置Ｍへ伝達する。
【００３１】
更なるデータ領域ＦＬＯＷ、ＳＥＱＮ（それぞれ１ビット）、および、ＨＥＣ（８ビット）は、制御および誤り検査の目的で役立つ。これらは、本発明のためにより詳しく説明される必要はない。
【００３２】
端末装置は、ＴＸ状態（端末装置の伝送）又はＲＸ状態（端末装置の受信）のいずれかの状態にある。ＳＣＯリンク（そのデータパケットが常に単に１つの時間スロットのみ占有している）の場合、フレームはＴＸ／ＲＸペアによって占有されている。すなわち、主端末装置Ｍは、第１のフレームＲの半分にある時間スロットの持続期間のために、伝送方向（ＴＸ）に切替えられ、第２のフレーム半分では受信方向（ＲＸ）に切替えられる。これに対して、副端末装置Ｓは、最初は常にＲＸ方向であり、次にＴＸ方向に切替えられる。副端末装置Ｓは、いわば、データパケットを受け取った後に応答する。
【００３３】
ＡＣＬリンクに対しては、直前の時間スロットに副端末装置Ｓがデータパケットを受信したときにのみ、副端末装置Ｓが、伝送操作（ＴＸ）に切替えられてもよいとすることが基本的に該当する。しかしながら、さらに、複数の時間スロットを占有するデータパケットが存在することを考慮しなければならない。例えば、主端末装置Ｍが、５つの時間スロットに渡るＤＭ５データパケットを送る場合、主端末装置Ｍは、５つの時間スロットのためにＴＸ方向に切替えられ、副端末装置Ｓは５つの時間スロットのためにＲＸ方向へ切替えられる。これに続く時間スロットでは、副端末装置Ｓが主端末装置Ｍに応答する。このとき送信される応答データパケットは、同様に、１つ、３つ、または、５つの時間スロットに渡っている。この期間には、主端末装置ＭがＲＸ方向に切替えられ、副端末装置ＳがＴＸ方向に切替えられる。
【００３４】
図６は、１つの主端末装置Ｍと２つの副端末装置Ｓ１およびＳ２とを有するピコネットを例に挙げて、通信チャンネルにおける送信過程および受信過程の時間シーケンスを示している。１つの時間スロットのみを占有しているデータパケットだけが考慮されている。第１時間スロットＳＬ１では、主端末装置は、第１副端末装置Ｓ１に送る。第１副端末装置Ｓ１は、第２時間スロットＳＬ２にて応答する。第３時間スロットＳＬ３では、主端末装置Ｍはデータパケットを第２副端末装置Ｓ２へ送る。第２副端末装置Ｓ２は、時間スロットＳＬ４にて応答データパケットを主端末装置Ｍへ返送する。時間スロットＳＬ３およびＳＬ４に示されるシーケンスは、時間スロットＳＬ５およびＳＬ６にて繰り返される。時間スロットＳＬ７およびＳＬ８における送信／受信シーケンスは、最初の２つの時間スロットＳＬ１およびＳＬ２にて既に説明したシーケンスに相当している。
【００３５】
以下に、通信システムにて、非同期のＡＣＬ通信接続のみから構成されていると考えられる場合について説明する。副端末装置Ｓは、自発的にデータパケットを送ってはならないし、データパケットの受け取りの際にも、制限された量の有用データ（すなわち応答データパケット）を返送するだけであるので、最小データ伝送レートを保証するために、主端末装置Ｍが各副端末装置Ｓに定期的に情報伝える必要がある。この目的のために、より高いブルートゥースプロトコル層から作動状態にある各ＡＣＬリンクのために、１つの最大情報伝送間隔（いわゆる、ポーリング間隔）があらかじめ決定されている。最大ポーリング間隔は、副端末装置Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の相互に連続している情報伝送（「ポーリング」）の間を経過する最大の時間を示している。典型的な従来の技術では、全ての作動状態にある副端末装置Ｓの周期的なポーリングが、最大ポーリング間隔を繰り返し期間として使用することによって実現されている。ポーリング（情報伝送）は、有用データを搬送して利用可能にするデータパケットによって、または、このようなパケットが存在しない条件では、ポーリングデータパケットによって行われる。
【００３６】
ブルートゥース規格を用いれば、主端末装置Ｍは、他の副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２に、または、エネルギー節約モード（ホールドモード、パークモードまたはスニフモード）にある（非作動状態の）副端末装置に、更なる接続を設定するためにまだ残っている伝送容量を使用する。しかしながら、ピコネットは、接続設定が望めないように、および／または、非作動状態の副端末装置の操作がほとんどの容量を使用しないように設計されてもよい。この場合、本発明では、作動状態にある副端末装置Ｓに、選択的かつ付加的に情報を伝達することによって空き容量を使用し、これにより、データ処理量の増加、もしくは、通信チャンネルの時間的な負荷バランスを改善することができる。
【００３７】
続いて、最後のポーリングの後に実際にデータパケットを送信した副端末装置に頻繁にポーリングが行われる。主端末装置にデータ負荷が存在している「予定されていない」ポーリングの他の可能性は、副端末装置が使用されるポーリング間隔に応じて作用できるまで待機する代わりに、できるだけ早くデータパケットを対応する副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２へ送ることである。確認が行われなかったことが原因で（ＡＲＱＮビットの状態にて認識され得る）、主端末装置Ｍによって最後に送信されたデータパケットが受け取られていなかったことを想定しなければならない場合には、副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２の先行するポーリングを考慮することが有効である。
【００３８】
このような状況にて、以下の条件のうちの少なくとも１つが生じているならば、接続制御部ＬＣの層で、各副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２が特定される付加的なデータ構造または表を提供することによって、呼び出し時刻表の補充を簡単に行うことができる。ここで、上記条件とは、
主端末装置Ｍによって送信された最後のデータパケットの受信および有用データの搬送が、情報伝送が行われた副端末装置によってまだ確認されていない；
主端末装置Ｍから送られた最後のデータパケットの受信および有用データの搬送が、副端末装置によって確認されているが、副端末装置Ｓへ伝送される新しいデータが既に存在している；
主端末装置Ｍで、有用データを搬送するデータパケットが副端末装置Ｓから受信されている；
のうちの少なくとも１つである。
【００３９】
これら条件の何れも（もはや）満たされていない場合には、存在する（eventuell）副端末装置の識別（Kennzeichnung）が取り消される。
【００４０】
このような方法で得られた副端末装置の特徴的な情報は、以下の方法で、主端末装置Ｍの送信活動に際して考慮される。既に説明したように、呼び出し時刻表に基づいて、各副端末装置の順番が来ると、そのとき初めて、接続管理部ＬＭによって提供されるデータは、接続制御部ＬＣによって送信される。識別された副端末装置Ｓが存在する場合、接続管理部ＬＭは、対応するデータパケット（ＰＯＬＬデータパケット、または、場合によっては、有用情報を搬送するデータパケット）を組み立て、この副端末装置Ｓの識別の情報を接続制御器ＬＣに提供する。さらに、接続制御部ＬＣは、副端末装置Ｓに関連して、付加的なアドレス時間を呼び出し時刻表に挿入し、同時に、データパケットを伝送チャンネルに送信する。この過程は、考えられる副端末装置Ｓの識別が取り消されるまで繰り返し行われる。
【００４１】
図７に、従来技術に基づく呼び出し時刻表の例を示す。この例では、主端末装置Ａ（例えば印刷機）と、４つの副端末装置Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥ（例えばＰＣ）とから構成されるピコネットを示している。主端末装置Ａは、各副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが、それぞれの２０番目のフレーム（最大ポーリング間隔）で、少なくともポーリングを受けるように設計されている。図７のフレーム番号は、列数の合計および繰越行（Zeilenvortrag）数の合計から得られる。上記の例では、短いＡＣＬデータパケット（ＤＭ１およびＤＨ１）のみが使用されてもよいということが、ＬＭプロトコルによって設定（eingestellt）されていることが示されている。さらにＳＣＯデータ接続、低エネルギーモードおよび更なる副端末装置への接続設定が行われない。
【００４２】
通常の方法では、全ての副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが、それぞれの２０番目のフレームで、連続的に情報伝送を行う。第１フレーム０，１，２，３にて、副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、有用データを搬送するデータパケットでの応答は行わない。フレーム２１では、例えば、印刷要求がなされたら、副端末装置Ｃが、有用データを搬送するデータパケットによる応答を行う。有用データを搬送するデータパケットの返送は、図７では「！」によって示されている。この副端末装置は、印刷要求が伝送されるまで、主端末装置Ａによる各ポーリング（情報伝達）に対して、有用データを搬送するデータパケットを用いて継続的に応答する。これにより、最小データ伝送レート要求が満たされる。副端末装置Ｃが１メガバイトの大きさのデータファイルの伝送を要求し、２７バイトの使用負荷を有するＤＨ１パケットのみ使用され、再伝送が生じない場合、下記の時間、伝送が続く。１Ｍバイト／２７バイト×２０／８００秒＝９２５秒
本発明に係る方法を適用した場合について、図８に示す呼び出し時刻表に基づいて説明する。ポーリング間隔は、同じく２０フレームである。２１番目のフレームにて、副端末装置Ｃによって送信される応答データパケットを受信すれば、副端末装置Ｃは識別される。副端末装置Ｃの識別によって、後者が、そのほかではデータ伝送が起こらないフレーム（図７参照）にて、主端末装置Ａによる副端末装置Ｃへの情報伝送（ポーリング）が生じる。その結果、それまでに使用されていない全てのフレームは、上記例で示すように、「！」の表示により、副端末装置Ｃから主端末装置Ａへの有用データの伝送のために使用される。
【００４３】
上記の例での伝送レートは係数１７だけ増加する。従って、大きさ１Ｍバイトのデータファイルの伝送には、１メガバイト／２７バイト×（２０／１７）／８００秒＝５４秒を要することになる。
【００４４】
ただし、図８にて説明されるデータ伝送レートの最大の増加は、考えられる伝送期間内に、場合によっては存在する他の副端末装置へのＳＣＯリンクを確立できない場合にのみ実現できる。ＳＣＯリンクは、ＡＣＬリンクよりも優先される。例えば、ＨＶ３データパケットの伝送に基づいて、ＳＣＯリンクが他の副端末装置に付加される場合、それぞれの３番目のフレームは、この副端末装置に割り当てられなければならない（すなわち、ＨＶ３−ＳＣＯリンクは、全ての使用可能な伝送容量の３分の１を必要とする）。しかしながら、この場合も、残っているフレームは、まだ副端末装置Ｃと主端末装置Ａとの間のデータ接続に使用でき、この際、残っている空き伝送量は、既に説明した手法で、副端末装置Ｃへの情報伝送が行われたデータ読み出しデータパケット（ＰＯＬＬデータパケット）を有する呼び出し時刻表のまだ占有されていないフレームを「補充」することにより使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 通信システムの端末装置の機能ブロックを示す図である。図２は、可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。
【図２】 可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。
【図３】 通信チャンネルを介したデータパケットの伝送に関連した時間スロット構造を示す図である。
【図４】 データパケットの構成を示す図である。
【図５】 データパケットヘッドを示す図である。
【図６】 主端末装置と２つの副端末装置との間でのデータ交換を行う場合の通信チャンネルの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】 従来技術に係る呼び出し時刻表である。
【図８】 本発明に係る呼び出し時刻表である。
【０００１】
このような種類の通信システムは、アドレスｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍのインターネット上に公開されているデータファイル「ブルートゥースシステムの仕様書」１９９９年１２月１日ドキュメント番号１．Ｃ．４７．／１．０Ｂ（“Specification of the Bluetooth System”, 1.12.1999, Dokument Nr. 1.C.47./1.0 B）に記載されている。このシステムは、電子端末装置（例えば、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、電話器、分岐交換機（Nebenstellen））間のデータ伝送を基礎としてＴＤＤ（時分割双方向）を提供する、最近開発された通信規格に基づいている。データ伝送は、ブルートゥースシステムでは無線経路を介して行われる。
【０００２】
ブルートゥースシステムの特徴は、相互に通信している全ての端末装置が、等価なアクセス権を有しているわけではないことにある。ブルートゥースシステムは、丁度１つの主端末装置（マスタ）と、１つまたは複数の副端末装置（スレーブ）とを備えている。通信システムにて端末装置が担う役割（スレーブまたはマスタ）は、その端末装置の特性ではなく、システムのプロトコルレベルに応じて自由に割り当てられる。主端末装置は、副端末装置用の制御部としての役割を果たす。
【０００３】
ブルートゥースの通信チャンネルは、長さ６２５μｓの時間スロットに分割されている。各時間スロットには、１つの送信器（主端末装置又は副端末装置のどちらか）のデータだけが伝送され得る。ここで注目すべきは、副端末装置が、１つのデータパケット（有用データ（Nutzdaten）を搬送しているデータパケットもしくはデータ読み出し用に特別に備えられているデータパケットのどちらか）を最初に受け取っている場合、作動状態（aktiven Zustand）（すなわち、主端末装置との接続設定が既に完了している場合）の副端末装置だけが、データパケット型の有用データを主端末装置へと伝送することが可能であるということである。
【０００４】
ブルートゥース通信システムの更なる特徴は、同期データ接続（音声用）と、非同期データ接続（データアプリケーション用）との２つの接続方法があることにある。同期データ接続は、ＳＣＯ（Synchronous Connection-Oriented）リンクと称され、非同期データ接続は、ＡＣＬ（Asynchronous Connection-Less）リンクと称される。ＡＣＬリンクでは、主端末装置から受け取るデータパケットに応じて副端末装置が返送するデータ量は、制限されている（より正確に言えば、ＡＣＬリンクの場合、副端末装置は、受け取る各データパケットに続いて、１つのデータパケットのみを送信できる）。この制限は、アップリンク（すなわち、副端末装置から主端末装置へのデータ送信）における、最小データ伝送レートを確実に保証するために、主端末装置が、全ての副端末装置にデータパケットを送信することによって、定期的に、上記副端末装置を呼び出す（ansprechen）必要があるために生じる。このために、ダウンリンク（主端末装置から考えられる副端末装置へのデータ送信）における有用データの伝送が不十分な場合、上記したように、特別な読み出しデータパケット（いわゆるポーリング（POLL）データパケット）が使用される。
【０００５】
従って、ダウンリンクのデータパケット伝送は、呼び出し時刻表（Ansprech-Zeitschema）に応じて行われる。この呼び出し時刻表は、一方では、主端末装置におけるデータ量（Datenaufkommen）が、受け取り側として存在する作動状態の副端末装置に分散されるように、しかし他方では、作動状態の副端末装置（この場合、主端末装置にて、有用データが副端末装置用に用意されていない）が、依然として呼び出されている（Ansprechrate）、もしくは、最小のポーリングレートでポーリングを受けていることを保証している。上記した要求を満たす周知の手法では、副端末装置を定期的に、各々に一定である繰り返し時間間隔で、時間をずらして呼び出している。繰り返し時間間隔は、必要とされる最小のデータ伝送レートを保証するために、十分に短くしなければならない。
【０００６】
この固定された呼び出し時刻表により、時間スロットと副端末装置との間に固定された相関が生じるので、制御動作を簡単にすることができるという長所が得られる。しかしながら、システムにおける最適なデータ処理量をもたらさない。その原因は、作動状態の端末装置にて通信用に必要とされる容量の他の、残りの容量が、接続設定、接続切断、低エネルギーモード（ホールドモード、パークモードまたはスニフモード）における分岐交換機の信号化のような更なるタスクのために、必要に応じて使用できなければならないからである。そのため、容易に考えられるように、固定された呼び出し時刻表では、多くの状況では全く使用されない上記の目的ために、固定された容量割り当て（すなわち、繰り返し間隔毎に固定された時間スロットの数）を確保しなければならない。例えば、ブルートゥースシステムは、更なる接続の設定または特定の操作モードの設定を必要としないように構成することができる。その結果、多くの場合、実際には、有用データの伝送や、タスク制御またはタスクの信号化（Kontroll- oder Signalisierungsaufgaben）のためのどちらにも使用されない空き容量が生じる。
【０００７】
「ブルートゥースＭＡＣ用データ計画とＳＡＲ」（Kaila, M. 他 :”Data Scheduling and SAR for Bluetooth MAC”, VTC 2000 Spring, 2000 IEEE 51st Vehicular Technology Conference Proceedings, Tokyo, Japan, ２０００年５月１５日〜１８日, IEEE, US, Bd. 2 of 3, Conf. 51, ２０００年５月１５日, ７１６〜７２０頁）には、ブルートゥースシステムにおけるデータ処理量の増加方法が記載されている。この方法では、例えば、主端末装置と副端末装置との双方が、データパケットを適切な時間スロットに送信しようとする場合、周期的なラウンド・ロビン・ポーリングスキーム(Round-Robin-Rolling Schema)からそれる。この場合、例えば、主端末装置に送信用スロットをより多く提供する。副端末装置は、主端末装置へ送信するためのデータがまだ副端末装置に存在しているかどうかについての情報を、主端末装置に送られるデータパケットに含まれている付加的な情報ビットによって主端末装置へ提供し、これに基づいて、呼び出し時刻表が変更される。従って、公知の方法では、副端末装置に存在し主端末装置へと送られるデータ量や、副端末装置の操作条件を認識し、また、その結果として、提供されるスロットの数、もしくはポーリングスキームを変更するために、副端末装置が主端末装置へと伝送する付加的な情報を必要とする。
【０００８】
ＰＣＴ特許公報００／３１９３２（ＷＯ００／３１９３２）には、時間スロット方法に基づく通信システムが開示されている。通信システムの主端末装置と副端末装置との間のポーリングは、柔軟なポーリングスキームによって、既存の非同期接続間で行われ、この際、ポーリングスキームの変更がいつ行われるかという条件は指定されていない。
【０００９】
本発明の目的は、既述のような種類の通信システムにおけるデータ処理量の向上を可能にし得る方法を提供することにある。
【００１０】
本目的は、独立請求項１および２の特徴により達成される。
【００１１】
本発明の第１の側面によれば、副端末装置は、付加的なアドレス時間（Ansprech-Zeitpunkten）を呼び出し時刻表に挿入することによって、より頻繁に（データパケットの送信により）呼び出される最後の呼び出しに応じて、有用な情報を搬送するデータパケットを用いて応答する。このような副端末装置では、アップリンクに伝送するための有用データが更に得られることが予測される。従って、これらデータは、当の副端末装置の付加的な情報伝達により、固定された呼び出し時刻表を使用する場合よりも急速に伝送される。
【００１２】
本発明の第２の側面によれば、本通信システムでは、受信したデータパケットの誤りのない受け取りを確認するデータパケットを主端末装置に返送することによって、副端末装置が、主端末装置からの有用データを搬送するデータパケットの誤りのない受け取りに応答することを取り決めている場合、上記方法の処置は、該当する副端末装置に情報が伝送されて送信されたデータパケットに対する応答として、上記副端末装置によって返送されるデータパケットでの、有用データの誤りのない受け取りの確認が、主端末装置で受信されないという場合に、副端末装置に関する上記所定の操作条件が生じることによって特徴付けられる。この場合、主端末装置は、該当する副端末装置が、送信されるデータ負荷（Datenlast）を必ずしも準備しているとは考えられないが、この副端末装置は、先に行われた呼び出しを規則通りに確認していないので、この副端末装置のさらなる「早期の」情報伝達は、有効であると考えられる。
【００１３】
言い換えれば、本発明は、できるだけ速く伝送されるべき有用データが、主端末装置および／または副端末装置の１つあるいは複数にて利用可能であると考えられるシステムに、ある状況（操作条件が存在する様態（Form）の中での）が存在する場合には、システムに存在するが使用されていない容量を、有用データの伝送のために使用する、という原則に基づいている。
【００１４】
既に説明した操作条件の何れももはや存在しない、あるいは、まだ満たされていないということを条件とすれば、上記方法をさらに有利にする処置は、更新された呼び出し時刻表が、操作条件の生じる前に使用された呼び出し時刻表にリセットされることによって特徴付けることができる。これにより、アップリンクまたはダウンリンクの伝送用データ負荷を、該当する副端末装置もしくは主端末装置に準備する必要がなくなり、資源分割（Ressourcenaufteilung）の観点から、副端末装置が不必要に頻繁に情報伝達を行うことを回避することができる。
【００１５】
ただし、本発明に係る、既存（bestehendes）の呼び出し時刻表へのアドレス時間の挿入は、上記既存の呼び出し時刻表が、必ずしも各副端末装置に情報伝達するための一定かつ同一の繰り返し期間を使用したものでなければならないということを条件としていない。本発明を用いれば、通信システムにおいても、ある程度まで既に柔軟に設定された呼び出し時刻表によって、データ処理量を改善することもできる。しかしながら、本発明によって成し得る特に大きな効果は、固定された（すなわち一定の、かつ、全ての副端末装置用に一定の繰り返し期間で設定されている）呼び出し時刻表に、付加的なアドレス時間を挿入した場合に得られる。
【００１６】
本発明は、前記したように、制限されたデータ量のみを返送することにより、副端末装置が、主端末装置による呼び出しがなされるように応答することができる第１の接続方法に基づいている。この条件は、ブルートゥース通信システムにおけるＡＣＬリンクの場合に満たされる。これに対し、上記のようなシステムにて、ＡＣＬリンクと競合して構成できるＳＣＯリンクでは、主端末装置による呼び出しが無くても、予約されていない時間スロットにて、データパケットを副端末装置から主端末装置へと伝送できる。なぜなら、同期の接続型のＳＣＯリンクは、ＡＣＬリンクよりも優先され、また、ＳＣＯリンクは、既に説明したように予め固定された時間スロットのために予約されているので、本発明にかかる方法により干渉もしくは切断されることはない。この場合、上記方法を有利にする処置は、ＳＣＯリンクのために予約されていない時間スロットにのみ、付加的なアドレス時間が挿入されることによって特徴付けることができる。他の可能性として、第２の接続方法（ＳＣＯリンク）における副端末装置から主端末装置へのデータパケットの伝送が終了した場合にのみ、付加的なアドレス時間を再挿入する方法もある。
【００１７】
本発明について、以下に示す実施例および図を参照しながら、詳細に説明する。
【００１８】
図１は、通信システムの端末装置の機能ブロックを示す図である。図２は、可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。図３は、通信チャンネルを介したデータパケットの伝送に関連した時間スロット構造を示す図である。図４は、データパケットの構成を示す図である。図５は、データパケットヘッドを示す図である。図６は、主端末装置と２つの副端末装置との間でのデータ交換を行う場合の通信チャンネルの制御を説明するためのタイミングチャートである。図７は、従来技術に係る呼び出し時刻表である。図８は、本発明に係る呼び出し時刻表である。
【００１９】
図１は、本発明にかかる通信システムの主端末装置および副端末装置の基本構造を示す。通信システムの以下の説明は、短距離の無線データ伝送のために設けられたブルートゥース規格に適応している。しかしながら、本発明は、ブルートゥース規格に基づく通信システムに限定されず、通常、類似のＴＤＤシステムにおけるデータ処理量の改善を可能にする。
【００２０】
主端末装置および副端末装置は、コンピュータもしくはプロセッサＰ、コンピュータ制御インターフェースＩＦを有する接続管理部ＬＭ、接続制御部ＬＣおよびアンテナＡを有する高周波数層ＨＦを含んでいる。コンピュータもしくはプロセッサＰによって出力され、送信されるべきデータは、適切なデータパケットを形成するように、接続管理部ＬＭによって構成されなければならない。さらに、接続管理部ＬＭは、ネットワーク設計および接続設定のタスクを行う。
【００２１】
接続制御部ＬＣは、データパケットをいつ送信するかを決定する。データパケットは、適切に補充され（有用データの前に適切なアクセスコードおよびパケットヘッドが付けられ）、完成されたデータパケットは、キャリアの変調のために高周波数層ＨＦへ伝送される。従って、接続管理部ＬＭおよび接続制御部ＬＣは、考えられる通信規格（例えば、ブルートゥース規格）のプロトコル層を形成する。
【００２２】
図２は、ブルートゥースネットワーク（ピコネット）の構造を説明する。ピコネットは、２から８個の作動状態の端末装置を有している。各ネットワークは、１つの主端末装置を有し、残りの端末装置は、副端末装置をなしている。副端末装置は、主端末装置とのみ通信することができ、相互には通信することはできない。最小ピコネットは、図２の左の部分を参照すると、１つの主端末装置（マスタ）Ｍと、１つの副端末装置（スレーブ）Ｓとから構成される。図２の右側に示されるピコネットは、３つの副端末装置Ｓと１つの主端末装置Ｍとから構成される。端末装置が、ネットワーク内にて、主端末装置として機能するか、あるいは、副端末装置として機能するかは、考えられる端末装置のハードウエア特性ではなく、接続管理部ＬＭによるプロトコルレベルによって決定される。
【００２３】
ブルートゥースシステムの通信チャンネルは、長さ６２５μｓの時間スロットで構成される。図３では、７つの時間スロットＳＬ１，ＳＬ２，…，ＳＬ７が、時間軸ｔに沿ってプロットされている。２つの相互に連続している時間スロットＳＬ１，ＳＬ２もしくはＳＬ３，ＳＬ４などは、長さ１２５０μｓのフレームＲ１，Ｒ２，…を形成する。従って、８００個のフレームが、１秒に相当する。
【００２４】
上記したように、ブルートゥース規格に基づいて、２つの異なるデータ接続方法、すなわちＡＣＬリンクとＳＣＯリンクとを実現することができる。
【００２５】
非同期なＡＣＬデータ接続の場合、６個の異なるブルートゥースデータパケットが存在する。ＤＭパケット（データメディアレート）とＤＨパケット（高いデータレート）とは区別される。ＤＭパケットは、チャンネル符号化によって保護されており、一方ＤＨパケットはチャンネル符号化を行うことなく伝送される。チャンネル符号化を行えるか行えないかの判断（すなわち、どのパケットのタイプが使用されるべきかという判断）は、プロトコルレベルで行われ、そのときのチャンネル条件に依存する。ＤＭデータパケットおよびＤＨデータパケットの双方は、３つの異なる長さに含まれる。ＤＭ１データパケットおよびＤＨ１データパケットは、それぞれ１つの時間スロットを占有し、ＤＭ３データパケットとＤＨ３データパケットとは３つの時間スロットを占有し、ＤＭ５データパケットとＤＨ５データパケットとはそれぞれ５つの時間スロットを占有している。図３には、例えば、伝送チャンネルの時間スロット構造上のＤＨ１データパケット、ＤＨ３データパケット、および、ＤＨ５データパケットの配列を示す。
【００２６】
音声データを伝送する同期ＳＣＯデータ接続では、ＨＶ１、ＨＶ２およびＨＶ３で設計された３つの異なるデータパケットが定義される。これらデータパケットのそれぞれは、時間スロットＳＬ１，ＳＬ２，…内に伝送される。データパケットＨＶ１，ＨＶ２，ＨＶ３は、含んでいる情報が異なっている。有用データの総量は、全てのパケットにおいて同一であり、２４０ビットである。しかしながら、多様なチャンネル符号化が原因で、データパケットはその純データ量にて異なっている。純データ量は、ＨＶ１パケットの場合８０ビット、ＨＶ２パケットの場合１６０ビット、ＨＶ３パケットの場合は２４０ビットである。要求される６４キロビット／ｓのデータレートで双方向に伝送できるように、ＨＶ１パケットを使用する際には各フレームが、ＨＶ２パケットを使用する際には各第２フレームが、ＨＶ３パケットを使用する際には各第３フレームが、ＳＣＯリンクに割り当てられなければならない。
【００２７】
図４は、全てのデータパケットの一般的な形式を示す。データパケットの最初の７２ビットは、アクセスコードＡＣによって占有されている。このアクセスコードＡＣに、５４ビットの長さのパケットヘッドＨが続いている。データパケットの残りの部分は、（場合によってはチャンネル符号化された）有用データＮＤによって実現されている。使用データの長さは０から２７４５ビットである。
【００２８】
アクセスコードＡＣは、とりわけ、同期化を目的として使用される。パケットヘッドＨの構造を、図５により詳細に示す。本発明では、データ領域ＡＭ＿ＡＤＤＲ、ＴＹＰＥおよびＡＲＱＮのみが重要である。ＡＭ＿ＡＤＤＲは、ピコネットにおける作動状態の副端末装置Ｓのアドレスを表している。各副端末装置を別々に認識できるように、各副端末装置には、一時的に３ビットアドレスが割り当てられている。この一時的な３ビットアドレスは、この端末装置が作動状態である間、すなわち主端末装置Ｍへの固定された（ＡＣＬ又はＳＣＯ）リンクが存在している限り有効である。主端末装置Ｍと副端末装置Ｓとの間で交換されるデータパケットは全て、副端末装置のアドレスＡＭ＿ＡＤＤＲを搬送する。すなわち、副端末装置のアドレスＡＭ＿ＡＤＤＲは、両方向へのデータ伝送に使用される。
【００２９】
４ビットデータワードＴＹＰＥは、パケットタイプを示す。特にＴＹＰＥは、ＡＣＬリンク用のデータパケットであるか、ＳＣＯリンク用のデータパケットであるかを示す。これに関連した有用データを搬送するデータパケットについては、既に説明した。しかしながら、両方の接続方法に使用できるデータパケットもさらに存在する。これに関して、特に重要であるのは、データパケットＰＯＬＬである。データパケットＰＯＬＬは、有用データを搬送しない。データパケットＰＯＬは、主端末装置Ｍによって用いられて、選択的に副端末装置に情報伝送を行うための、また、副端末装置がデータを主端末装置Ｍへデータを返送することを可能とするための両方の接続方法として使用される。
【００３０】
ＡＲＱＮは、１ビット確認情報であり、この情報により、副端末装置Ｓは、事前に受け取ったデータパケットの有用データが正確に受信されたかどうかを主端末装置Ｍへ伝達する。
【００３１】
更なるデータ領域ＦＬＯＷ、ＳＥＱＮ（それぞれ１ビット）、および、ＨＥＣ（８ビット）は、制御および誤り検査の目的で役立つ。これらは、本発明のためにより詳しく説明される必要はない。
【００３２】
端末装置は、ＴＸ状態（端末装置の伝送）又はＲＸ状態（端末装置の受信）のいずれかの状態にある。ＳＣＯリンク（そのデータパケットが常に単に１つの時間スロットのみ占有している）の場合、フレームはＴＸ／ＲＸペアによって占有されている。すなわち、主端末装置Ｍは、第１のフレームＲの半分にある時間スロットの持続期間のために、伝送方向（ＴＸ）に切替えられ、第２のフレーム半分では受信方向（ＲＸ）に切替えられる。これに対して、副端末装置Ｓは、最初は常にＲＸ方向であり、次にＴＸ方向に切替えられる。副端末装置Ｓは、いわば、データパケットを受け取った後に応答する。
【００３３】
ＡＣＬリンクに対しては、直前の時間スロットに副端末装置Ｓがデータパケットを受信したときにのみ、副端末装置Ｓが、伝送操作（ＴＸ）に切替えられてもよいとすることが基本的に該当する。しかしながら、さらに、複数の時間スロットを占有するデータパケットが存在することを考慮しなければならない。例えば、主端末装置Ｍが、５つの時間スロットに渡るＤＭ５データパケットを送る場合、主端末装置Ｍは、５つの時間スロットのためにＴＸ方向に切替えられ、副端末装置Ｓは５つの時間スロットのためにＲＸ方向へ切替えられる。これに続く時間スロットでは、副端末装置Ｓが主端末装置Ｍに応答する。このとき送信される応答データパケットは、同様に、１つ、３つ、または、５つの時間スロットに渡っている。この期間には、主端末装置ＭがＲＸ方向に切替えられ、副端末装置ＳがＴＸ方向に切替えられる。
【００３４】
図６は、１つの主端末装置Ｍと２つの副端末装置Ｓ１およびＳ２とを有するピコネットを例に挙げて、通信チャンネルにおける送信過程および受信過程の時間シーケンスを示している。１つの時間スロットのみを占有しているデータパケットだけが考慮されている。第１時間スロットＳＬ１では、主端末装置は、第１副端末装置Ｓ１に送る。第１副端末装置Ｓ１は、第２時間スロットＳＬ２にて応答する。第３時間スロットＳＬ３では、主端末装置Ｍはデータパケットを第２副端末装置Ｓ２へ送る。第２副端末装置Ｓ２は、時間スロットＳＬ４にて応答データパケットを主端末装置Ｍへ返送する。時間スロットＳＬ３およびＳＬ４に示されるシーケンスは、時間スロットＳＬ５およびＳＬ６にて繰り返される。時間スロットＳＬ７およびＳＬ８における送信／受信シーケンスは、最初の２つの時間スロットＳＬ１およびＳＬ２にて既に説明したシーケンスに相当している。
【００３５】
以下に、通信システムにて、非同期のＡＣＬ通信接続のみから構成されていると考えられる場合について説明する。副端末装置Ｓは、自発的にデータパケットを送ってはならないし、データパケットの受け取りの際にも、制限された量の有用データ（すなわち応答データパケット）を返送するだけであるので、最小データ伝送レートを保証するために、主端末装置Ｍが各副端末装置Ｓに定期的に情報伝える必要がある。この目的のために、より高いブルートゥースプロトコル層から作動状態にある各ＡＣＬリンクのために、１つの最大情報伝送間隔（いわゆる、ポーリング間隔）があらかじめ決定されている。最大ポーリング間隔は、副端末装置Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の相互に連続している情報伝送（「ポーリング」）の間を経過する最大の時間を示している。典型的な従来の技術では、全ての作動状態にある副端末装置Ｓの周期的なポーリングが、最大ポーリング間隔を繰り返し期間として使用することによって実現されている。ポーリング（情報伝送）は、有用データを搬送して利用可能にするデータパケットによって、または、このようなパケットが存在しない条件では、ポーリングデータパケットによって行われる。
【００３６】
ブルートゥース規格を用いれば、主端末装置Ｍは、他の副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２に、または、エネルギー節約モード（ホールドモード、パークモードまたはスニフモード）にある（非作動状態の）副端末装置に、更なる接続を設定するためにまだ残っている伝送容量を使用する。しかしながら、ピコネットは、接続設定が望めないように、および／または、非作動状態の副端末装置の操作がほとんどの容量を使用しないように設計されてもよい。この場合、本発明では、作動状態にある副端末装置Ｓに、選択的かつ付加的に情報を伝達することによって空き容量を使用し、これにより、データ処理量の増加、もしくは、通信チャンネルの時間的な負荷バランスを改善することができる。
【００３７】
続いて、最後のポーリングの後に実際にデータパケットを送信した副端末装置に頻繁にポーリングが行われる。主端末装置にデータ負荷が存在している「予定されていない」ポーリングの他の可能性は、副端末装置が使用されるポーリング間隔に応じて作用できるまで待機する代わりに、できるだけ早くデータパケットを対応する副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２へ送ることである。確認が行われなかったことが原因で（ＡＲＱＮビットの状態にて認識され得る）、主端末装置Ｍによって最後に送信されたデータパケットが受け取られていなかったことを想定しなければならない場合には、副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２の先行するポーリングを考慮することが有効である。
【００３８】
このような状況にて、以下の条件のうちの少なくとも１つが生じているならば、接続制御部ＬＣの層で、各副端末装置Ｓ，Ｓ１，Ｓ２が特定される付加的なデータ構造または表を提供することによって、呼び出し時刻表の補充を簡単に行うことができる。ここで、上記条件とは、
主端末装置Ｍによって送信された最後のデータパケットの受信および有用データの搬送が、情報伝送が行われた副端末装置によってまだ確認されていない；
主端末装置Ｍから送られた最後のデータパケットの受信および有用データの搬送が、副端末装置によって確認されているが、副端末装置Ｓへ伝送される新しいデータが既に存在している；
主端末装置Ｍで、有用データを搬送するデータパケットが副端末装置Ｓから受信されている；
のうちの少なくとも１つである。
【００３９】
これら条件の何れも（もはや）満たされていない場合には、存在する（eventuell）副端末装置の識別（Kennzeichnung）が取り消される。
【００４０】
このような方法で得られた副端末装置の特徴的な情報は、以下の方法で、主端末装置Ｍの送信活動に際して考慮される。既に説明したように、呼び出し時刻表に基づいて、各副端末装置の順番が来ると、そのとき初めて、接続管理部ＬＭによって提供されるデータは、接続制御部ＬＣによって送信される。識別された副端末装置Ｓが存在する場合、接続管理部ＬＭは、対応するデータパケット（ＰＯＬＬデータパケット、または、場合によっては、有用情報を搬送するデータパケット）を組み立て、この副端末装置Ｓの識別の情報を接続制御器ＬＣに提供する。さらに、接続制御部ＬＣは、副端末装置Ｓに関連して、付加的なアドレス時間を呼び出し時刻表に挿入し、同時に、データパケットを伝送チャンネルに送信する。この過程は、考えられる副端末装置Ｓの識別が取り消されるまで繰り返し行われる。
【００４１】
図７に、従来技術に基づく呼び出し時刻表の例を示す。この例では、主端末装置Ａ（例えば印刷機）と、４つの副端末装置Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥ（例えばＰＣ）とから構成されるピコネットを示している。主端末装置Ａは、各副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが、それぞれの２０番目のフレーム（最大ポーリング間隔）で、少なくともポーリングを受けるように設計されている。図７のフレーム番号は、列数の合計および繰越行（Zeilenvortrag）数の合計から得られる。上記の例では、短いＡＣＬデータパケット（ＤＭ１およびＤＨ１）のみが使用されてもよいということが、ＬＭプロトコルによって設定（eingestellt）されていることが示されている。さらにＳＣＯデータ接続、低エネルギーモードおよび更なる副端末装置への接続設定が行われない。
【００４２】
通常の方法では、全ての副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが、それぞれの２０番目のフレームで、連続的に情報伝送を行う。第１フレーム０，１，２，３にて、副端末装置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、有用データを搬送するデータパケットでの応答は行わない。フレーム２１では、例えば、印刷要求がなされたら、副端末装置Ｃが、有用データを搬送するデータパケットによる応答を行う。有用データを搬送するデータパケットの返送は、図７では「！」によって示されている。この副端末装置は、印刷要求が伝送されるまで、主端末装置Ａによる各ポーリング（情報伝達）に対して、有用データを搬送するデータパケットを用いて継続的に応答する。これにより、最小データ伝送レート要求が満たされる。副端末装置Ｃが１メガバイトの大きさのデータファイルの伝送を要求し、２７バイトの使用負荷を有するＤＨ１パケットのみ使用され、再伝送が生じない場合、下記の時間、伝送が続く。１Ｍバイト／２７バイト×２０／８００秒＝９２５秒
本発明に係る方法を適用した場合について、図８に示す呼び出し時刻表に基づいて説明する。ポーリング間隔は、同じく２０フレームである。２１番目のフレームにて、副端末装置Ｃによって送信される応答データパケットを受信すれば、副端末装置Ｃは識別される。副端末装置Ｃの識別によって、後者が、そのほかではデータ伝送が起こらないフレーム（図７参照）にて、主端末装置Ａによる副端末装置Ｃへの情報伝送（ポーリング）が生じる。その結果、それまでに使用されていない全てのフレームは、上記例で示すように、「！」の表示により、副端末装置Ｃから主端末装置Ａへの有用データの伝送のために使用される。
【００４３】
上記の例での伝送レートは係数１７だけ増加する。従って、大きさ１Ｍバイトのデータファイルの伝送には、１メガバイト／２７バイト×（２０／１７）／８００秒＝５４秒を要することになる。
【００４４】
ただし、図８にて説明されるデータ伝送レートの最大の増加は、考えられる伝送期間内に、場合によっては存在する他の副端末装置へのＳＣＯリンクを確立できない場合にのみ実現できる。ＳＣＯリンクは、ＡＣＬリンクよりも優先される。例えば、ＨＶ３データパケットの伝送に基づいて、ＳＣＯリンクが他の副端末装置に付加される場合、それぞれの３番目のフレームは、この副端末装置に割り当てられなければならない（すなわち、ＨＶ３−ＳＣＯリンクは、全ての使用可能な伝送容量の３分の１を必要とする）。しかしながら、この場合も、残っているフレームは、まだ副端末装置Ｃと主端末装置Ａとの間のデータ接続に使用でき、この際、残っている空き伝送量は、既に説明した手法で、副端末装置Ｃへの情報伝送が行われたデータ読み出しデータパケット（ＰＯＬＬデータパケット）を有する呼び出し時刻表のまだ占有されていないフレームを「補充」することにより使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 通信システムの端末装置の機能ブロックを示す図である。図２は、可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。
【図２】 可能なシステムもしくはネットワーク構造を示す図である。
【図３】 通信チャンネルを介したデータパケットの伝送に関連した時間スロット構造を示す図である。
【図４】 データパケットの構成を示す図である。
【図５】 データパケットヘッドを示す図である。
【図６】 主端末装置と２つの副端末装置との間でのデータ交換を行う場合の通信チャンネルの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】 従来技術に係る呼び出し時刻表である。
【図８】 本発明に係る呼び出し時刻表である。
Claims (8)
- １つの主端末装置（Ｍ）と複数の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）との間で、データパケットに基づく双方向の情報交換のために設計された通信システム、特にブルートゥース通信システムにて、
少なくとも、主端末装置から受け取るデータパケットに応じて副端末装置が返送するデータ量が制限されている第１の接続形態では、システムの通信チャンネルが、主端末装置（Ｍ）から副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）の１つもしくは複数への呼び出し、または、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）から主端末装置（Ｍ）への情報を伝送することができる所定の時間スロット構造（ＳＬ１，ＳＬ２，…）を備え、
適切な呼び出し時刻表に基づいて対応する副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）を呼び出すように、データパケットを繰り返し送信することによって、既存の接続が設定されている各副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に、上記主端末装置（Ｍ）が呼び出すとともに、
データパケットの受信によって、主端末装置（Ｍ）による呼び出しが最初に行われている場合に、上記副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が有用データを搬送する制限された数のデータパケットを主端末装置に返送する、通信システムにおけるデータ処理量の増加方法において、
副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に割り当てられている所定の操作条件の発生に関して通信システムを監視し、かつ、上記主端末装置（Ｍ）による最後の呼び出しに対する応答として、上記副端末装置が有用データを搬送するデータパケットを送信するとともに、該データパケットが主端末装置（Ｍ）によって検出されるという条件のもとで、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に関する上記所定の操作条件が生じる工程と、
上記副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に所定の操作条件が存在することが証明されるという条件のもとで、該当する副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）の付加的なアドレス時間を挿入することにより、呼び出し時刻表を更新し、上記操作条件が存在することが証明されるまでにおいて使用されていない全てのフレームが、該当する副端末装置から主端末装置への有用データの転送に使用される工程とを、接続が生じている間に実行することを特徴とする通信システムにおけるデータ処理量の増加方法。 - １つの主端末装置（Ｍ）と複数の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）との間で、データパケットに基づく双方向の情報交換のために設計された通信システム、特にブルートゥース通信システムにて、
少なくとも、主端末装置から受け取るデータパケットに応じて副端末装置が返送するデータ量が制限されている第１の接続形態では、システムの通信チャンネルが、主端末装置（Ｍ）から副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）の１つもしくは複数への呼び出し、または、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）から主端末装置（Ｍ）への情報を伝送することができる所定の時間スロット構造（ＳＬ１，ＳＬ２，…）を備え、
適切な呼び出し時刻表に基づいて対応する副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に情報が伝達されるように、データパケットを繰り返し送信することによって、既存の接続が設定されている各副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）を上記主端末装置（Ｍ）が呼び出し、
データパケットの受信によって、主端末装置（Ｍ）による呼び出しが最初に行われている場合に、上記副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が有用データを搬送する制限された数のデータパケットを主端末装置に返送し、
受信したデータパケットの誤りのない受け取りを確認するデータパケットを主端末装置（Ｍ）に返送することによって、副端末装置が、主端末装置（Ｍ）からの有用データを搬送するデータパケットの誤りのない受け取りに応答する通信システムにおけるデータ処理量の増加方法において、
副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に割り当てられている所定の操作条件の発生に関して通信システムを監視し、かつ、該当する副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が呼び出されて送信されたデータパケットに対する応答として、上記副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）によって返送されるデータパケットでの、有用データの誤りのない受け取りの確認が、主端末装置（Ｍ）で受信されないという条件のもとで、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に関する上記所定の操作条件が生じる工程と、
上記副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に所定の操作条件が存在することが証明されるという条件のもとで、該当する副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）の付加的なアドレス時間を挿入することにより、呼び出し時刻表を更新する工程とを、接続が生じている間に実行することを特徴とする通信システムにおけるデータ処理量の増加方法。 - 上記主端末装置（Ｍ）によって呼び出される副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）は、有用情報を搬送している１つのデータパケットのみを主端末装置（Ｍ）に返送することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
- １つの時間スロットのみを占有しているデータパケットを伝送するためのみに使用されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
- 上記主端末装置（Ｍ）から１つまたは複数の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）を呼び出せる時間スロットと、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）から上記主端末装置（Ｍ）へ情報を伝送できる時間スロットとが、交互に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
- 更新の前に使用されていた各副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）用の呼び出し時刻表は、特に全ての副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）用に、一定かつ同一の再伝送期間を備えていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
- 特定の時間スロット用の、データパケットが常に単に１つの時間スロットのみ占有している第２の接続方法を有するとともに、主端末装置（Ｍ）からのデータパケットの受け取りに続いて、他の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が主端末装置（Ｍ）によって呼び出されるまで、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が主端末装置（Ｍ）にデータパケットを返送し、
第１および第２の接続方法が、通信チャンネルにて相互に競合するように操作され、
上記呼び出し時刻表は、他の副端末装置に関する条件が発生する場合に、付加的なアドレス時間が、予約されていない時間スロットに挿入されることによって更新されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。 - 特定の時間スロット用の、データパケットが常に単に１つの時間スロットのみ占有している第２の接続方法を有するとともに、主端末装置（Ｍ）からのデータパケットの受け取りに続いて、他の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が主端末装置（Ｍ）によって呼び出されるまで、副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）が主端末装置（Ｍ）にデータパケットを返送し、
第１および第２の接続方法が、通信チャンネルにて相互に競合するように操作され、
他の副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）に関する条件が発生する場合に、第２の接続方法における副端末装置（Ｓ；Ｓ１，Ｓ２）から主端末装置へのデータパケットの伝送が終了した時点でのみ、付加的なアドレス時間が再挿入されることによって、上記呼び出し時刻表が更新されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
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