JP3982841B2

JP3982841B2 - 無線ネットワーク装置の設置

Info

Publication number: JP3982841B2
Application number: JP51070699A
Authority: JP
Inventors: ポールディビッドグレイソン
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: KR20000068662A; GB9715858D0; DE69838902D1; US7085292B1; WO1999007113A2; DE69838902T2; WO1999007113A3; KR100591485B1; EP0928527B1; EP0928527A2; JP2001501432A

Description

技術分野
本発明は、所定のプロトコルに従ってフォーマットされたデータ及び制御メッセージを交換するためにグループ化された複数の装置からなるネットワーク化されたシステムに関し、特には、装置間通信が無線接続を介してなされるようなシステムに関する。更に、本発明は斯かるシステムを形成する群又はクラスタで使用される装置にも関する。
背景技術
装置のネットワーク化された相互接続は従来から知られ且つ使用されており、これらは、異なるシステム機能が例えばハイファイシステム、又は検出器、制御パネル及び１以上の警報発音器を有する保安システム等の別個のユニットにより提供されるような基本的なシステムから始まっている。発展したものは、非常に多様な製品が、例えば家庭用保安システムと結合された家庭向きオーディオ／ビデオ装置及び電話の使用等の向上された全体的機能を提供するという観点から結合されているような所謂ホームバスシステムである。斯かるホームバスの一例は家庭用デジタルバス（Ｄ２Ｂ：domestic digital bus）であり、その通信プロトコルはスイス国、ジュネーブの国際電機標準会議により規格IEC 1030として発行されている。Ｄ２Ｂシステムは単一ワイヤの制御バスを提供し、該バスには全ての装置が、当該システムの種々の装置間で標準化された形態のデータパケットとして伝送されるメッセージによりインターフェースされる。
装置から装置への単一ワイヤ接続でもってさえも、相互接続の量は扱いにくい程のものとなり、特に接続されるべき一群の装置が２又は３部屋にまたがるような場合に、ユーザにとって設置上の問題を生じさせる。これらの問題の幾つかを回避するために、上記のワイヤによる接続を、或る装置からメッセージを受信すると共に宛先装置に供給する中央基地局に置き換えるような無線周波数又は赤外線通信の使用が提案されている。基地局の必要性は、それ自身の問題を引き起こし、これら問題の少なからぬものは、各メッセージが２回、即ち送り元から基地局へ及び基地局から宛先へと送信されねばならず、これがトラフィックの量を増加させるのみならず伝送エラーの危険性を増加させることになるという事実である。消費者向けのシステムという点では、ユーザは先ず基地局を買うことを余儀なくされ、斯かる基地局は当該システムの最も複雑な部分であるから通常最も高価であろう。全ての斯かる集中化システムに共通の問題もある。即ち、基地局が故障すると全体のシステムが使用不能になることである。
赤外線通信は視線による束縛の点で幾つかの問題を有し、相互接続されるべき装置の相互位置が制限されるが、無線周波数通信は壁、扉及び天井を通過することができ、このことは、群が２以上の部屋にまたがるような場合に特に斯かる無線周波数通信の使用を魅力的にする。しかしながら、この改善された到達範囲が自身の問題を生じることになる。即ち、ＲＦ信号が隣接する所有領域に広がり、そこでは互換性のあるシステムが同一の周波数で且つ同一の組み合わせの通信プロトコルで動作している可能性がある。この結果、システム間干渉及び制御問題が生じ得る。
ユーザが重なり合う群を動作させることができるようにする等により、干渉の問題を回避するためには、ＲＦ送信範囲内の全ての装置に固有の識別子（装置アドレス）を付与して、各装置が自身以外の識別子を帯びるメッセージを無視することができるようにする必要がある。固有の装置アドレスを発生させる種々の技術が提案されており、これらは、ユーザが自身が所有する各装置に対して異なるコードを設定することができるようにスイッチ群を設けることを含む。しかし、このような設定手順はユーザにとり面倒であり、重複設定を避けるためユーザは依然として隣人に対してアドレス選択に関し相談する必要がある。ランダム数選択器を使用するシステムはユーザにとり設定手順が簡単になるという点で大きな改善となるが、これらシステムは、これら選択器が選択する数が局部的に固有のものになるという確率に依存しており、斯かる確率は当該局部における装置数の増加に伴い、勿論、低下するという点で僅かな問題を有してる。固有な選択の確率は、ランダム数の桁数を長くすることにより増加させることができるが、この方法は、及び長い装置アドレスの発生及び処理の両方においてシステムの複雑さが増加し、依然として不確かであるという点で、自身の不利益さを有する。
発明の開示
従って、本発明の一つの目的は、重複した装置アドレスの発生の可能性が低い設置動作を有するような無線通信システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、グループ化された装置の何れもが基地局として構成される必要がないような無線通信システムを提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、ユーザが設置し及び追加するのが非常に容易な無線通信システムを提供することにある。
本発明によれば、所定の通信プロトコルに従って動作する一群の装置を有する無線通信システムにおいて局として使用する装置であって、前記装置はアドレスデータ記憶部と送受信機とに結合された制御手段を有し、前記制御手段は前記送受信機を介してデータ及び制御メッセージを送信及び受信するよう動作すると共に、群の各装置が異なる装置アドレスを獲得するような設置手順を実行するよう動作するような装置において、
前記制御手段は、設置手順を実行させる命令を受信すると、
a）ネットワークアドレスを要求する第１メッセージを発生及び放送し、応答で受信された場合はネットワークアドレスを記憶し、それ以外の場合はネットワークアドレスを発生し、
b）ステップa）においてネットワークアドレスが受信された場合は装置アドレスを発生すると共に該装置アドレスを前記ネットワークアドレスと組み合わせて放送し、応答が受信された場合は前記装置アドレスを発生及び送信するステップを繰り返し、それ以外の場合は前記装置アドレスを記憶し、
c）ステップa）においてネットワークアドレスが発生された場合は該発生されたネットワークアドレスを放送し、応答が受信された場合は前記ネットワークアドレスを発生及び送信するステップを繰り返し、それ以外の場合は前記ネットワークアドレスを記憶すると共に次いで装置アドレスを発生及び記憶する、
ように構成されていることを特徴とする装置が提供される。
斯かる機能により、装置は群化（cluster）を（他の装置を必要とせずに）開始し、又は既存の群に加入することができる。群化を開始する場合、発生されたネットワークアドレス（固有な群識別子）の放送は、他のローカルな群内の装置により応答され（発生されたネットワークアドレスが既に他のローカルな群により使用されている場合）、当該開始装置は新たなネットワークアドレスを選択させられる。装置アドレス及びネットワークアドレスの両方を伝送する全ての装置メッセージにより、重なり合う群が干渉なしに共存することができる。
好ましくは、前記制御手段は、前記装置が設置されていることの指示情報を記憶し、前記設置手順を実行させる他の命令が受信された場合はネットワークアドレスを要求する受信されたメッセージに応答して前記ネットワークアドレスを送信するように構成される。この特徴により、装置はネットワーク化された群を開始することができるのみならず、設置手順を開始させる同一の命令により、新たな装置を該群に加入させることができる。ユーザにとって最大の簡単さを提供するために、前記装置はユーザにより操作可能な押し釦制御部を有することができ、該制御部の操作が前記設置手順を実行させるための命令を発生させる。この構成により、装置を既存の群に追加することは、単に、ユーザが設置されるべき装置上の１つの釦、及び当該群内の何れかの装置上の１つの釦を押すだけの問題となる。
装置アドレス及び／又はネットワークアドレスの発生は、取り得る値のリストからの選択であってもよいが、当該装置が前記制御手段に結合されたランダム数発生器を有し、発生された装置アドレス及びネットワークアドレス（後者は必要な場合）が、発生されたランダム数を各々有するようにすることが望ましい。
また、本発明によれば上述したような装置の群を有する無線通信システムが提供され、その場合、全ての装置間メッセージは送り元の装置アドレス及びネットワークアドレスを含む。これら装置の各々はネットワーク化を開始し、既存のネットワーク化された群に加入し、装置のネットワーク化された群への加入を処理することができるので、特別な基地局は必要とされない。従って、この分散された構成は、装置の１つの故障が自動的に全システムの故障という結果にはならない点で故障許容性が高い。
この分散されたシステム機能の特徴として、ネットワーク群内に設置された装置の各々は、当該群の設置された装置のアドレスのリストを維持することができる。加えて、ネットワーク化された群の設置された各装置は当該装置のネットワークアドレス及び装置アドレスを周期的に放送するよう構成することができ、これら装置のうちのリストを維持する１以上の装置は、所定期間にわたって受信されないような装置アドレスを当該リストから削除するよう構成することができる。このようにして、各装置は自身のアドレスリスト（又は保持する限りのアドレスリスト）を最新の状態に維持することができる。任意選択的に、群の各装置は、当該装置の機能的能力を規定するデータを当該装置の装置アドレスと共に周期的に放送するように構成することができる。分散されたシステム制御内で、この特徴は、各装置が当該群内の所要の機能を有する他の装置のアドレスを記録するのを可能にする（ビデオカセットレコーダがテレビジョン、衛星チューナ等のアドレスを知るように）。好ましくは、前記ネットワーク化された群の少なくとも１つの装置は、当該群の他の２つの装置が共通の装置アドレスを有する場合を検出すると共に、これら装置の各々に対して信号を送信するよう構成され、該信号の受信が、受信する各装置に前記設置手順のステップb）を再実行させるようにする（即ち、装置アドレスを発生させ、該アドレスが既に使用されているか否かをチェックするため放送させる）。これにより、設置された群が、設置された群内の装置が他の装置が設置されている間応答することができず、当該設置される装置により選択された装置アドレスが上記応答しない装置の装置アドレスと同一になってしまうという希な可能性から生じる問題を自動的に解消することが可能になる。
本発明は装置間で赤外線接続を使用する無線通信システムにも適用可能であるが、好ましい実施例は無線周波数接続を使用し、斯かる接続の干渉による問題は固有のアドレスを発生するために設けられる前記手段により防止される。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して例示的にのみなされる以下の本発明の好ましい実施例の説明から明らかになるであろうが、添付図面において：
第１図は、３つの重なり合う群を形成する装置の構成を表し、
第２図は、群用装置の第１実施例の機能的特徴を表すブロック図、
第３図は、第１図の群によりサポートされる通信プロトコルにおける異なる階層を概念的に表す、
第４図は、本発明を実施化するシステムにおいてデータ及び制御信号を伝送するデータパケットの構成を示す、
第５図は、ネットワーク化された群を起動し及び拡張する手順を図示するフローチャート、
第６図は、或る群の１以上の装置により保持されるノードテーブルの一例、
第７図は、第６図におけるようなノードテーブルを維持する手順を図示するフローチャート、
第８図は、ネットワーク化された群内で装置アドレスの重複を解決する手順を概念的に表している。
発明を実施するための最良の形態
第１図は、３つの重なり合う群（クラスタ）に形成された多数の装置又はノードを収容する２つの隣接する部屋Ａ及びＢを示している。第１群（部屋Ａ内の空白ノードＮ１）の合成されたＲＦ領域が線RF1により表され、第２群（部屋Ｂ内の陰影ノードＮ２）のＲＦ領域が線RF2により表され、第３群（部屋Ｂ内の十字ノードＮ３）のＲＦ領域は線RF3により表されている。図から分かるように、各群における少なくとも幾つかのノードは他の群のノードのＲＦ領域内にある。全てのノードが共通の通信プロトコルの組をサポートし、共通の周波数上で伝送を行う場合、全ての通信が特定の装置を宛先とすることができない限り、隣接する群の装置間での干渉又は制御誤りの確率が強くなる。
これらの干渉の問題を避けるため、簡単なネットワーク装置階層構造が強いられる。全ての通信は、当該ネットワーク内のネットワークアドレス（群アドレス）及びノードアドレス（装置アドレス）の両方を含む。各装置は、それらのネットワーク及びノードアドレス、又はそれらのネットワークアドレス及び群の全装置により受信されることを意図する放送メッセージ用のグローバルアドレスを含まない通信は無視する。このように、ノードは互いに独立に動作するネットワークに属するのみならず、ネットワーク内の各製品は該ネットワークのノードアドレスを使用して個別にアドレスすることができる。
ネットワーク及びノードアドレスは（後述するように）設置手順により確立されるが、斯かる手順は当該装置が最初に導入される場合にのみ実行される必要がある。設置はユーザの介入を最小にするために自動化されており、ユーザがシステムについての知識を持つ必要性をなくしている。当該手順はノードが誤ったネットワークに接続されるのを防止し、ユーザが当該ネットワークを単一のノードから拡張するのを可能にする。
第２図はマイクロコントローラ１２に結合された送受信機１０を有するノード装置の第１実施例を示し、上記マイクロコントローラは以下に説明するアドレス指定用及び他のデータを保持する局部メモリ１４に結合されている。送受信機１０は、マイクロコントローラ１２の指令の下で、群の他の装置への又は装置からのＲＦメッセージの送信又は受信を行う。押し釦のような単一のユーザ制御部１６がマイクロコントローラ１２に結合されて、設置手順を開始する手段を構成する一方、マイクロコントローラ１２は、更に、以下に説明するようにアドレス発生に使用されるランダム数発生回路１８にも結合されている。
図示の実施例は、構成部分１０、１２、１４、１６及び１８が既存の装置を群用装置として機能するよう変換するために設けられる場合のように、上記設置手順及びＲＦ通信に要する構成部分を、ブロック２０により表された接続されている当該装置の機能的特徴からは互いに別個に有している。図示のように、装置機能２０は、当該装置のアドレス及びデータバス２２を介して、信号レベル変換等の所要の機能を処理するためのインターフェース回路２４経由でマイクロコントローラ１２に結合されている。
当業者であれば、第２図の構成の多くの変形例が可能であることを理解するであろう。装置機能２０が比較的単純な場合、例えば、当該装置が保安システム用の簡単な検出器であるような場合は、システムバスは存在せず、インターフェースも必要ではなく、装置機能２０はマイクロプロセッサ１２に直接結合される。他の例として、装置機能２０が利用可能な処理及び記憶能力を含む場合は、ここではマイクロプロセッサ１２及び記憶部１４に属する機能を、当該装置の他の処理及び記憶機能と一緒に扱うことができる。
第３図は、第２図の装置によりサポートされる通信プロトコルの種々の階層（レベル）を表している。最下位のレベルにあるものは、無線媒体により表される物理層である。この層の上にはリンク層があり、該層は送信及び受信されたメッセージ用のエラー制御及び検出、並びに媒体アクセス制御（ＭＡＣ）を有する。とりわけ信号パケット期間及び繰り返しタイミング等を特定する共通のＭＡＣプロトコルの使用により、当該システム内の信号間の物理的干渉を防止することができる。該リンク層の上には、アドレス管理及び動的経路決めを扱うネットワーク層があり、該層の上にはメッセージ処理の責任を持つ伝送層がある。容易に理解できるように、設置の間におけるノード及びネットワークアドレスの確立は、以下に説明するように、多くは上記ネットワーク層の範囲内に属する。
第４図は、群の装置間で伝送されるメッセージパケットの概略構成を表している。全てのメッセージ形式のパケットは、同一の４つのフィールドで開始し、同一のフィールドで終了する。最初のフィールドはネットワークアドレスＮＡであり、該アドレスは当該通信ノードが属するネットワークを識別する８ビットアドレスである。第２フィールドは宛先ノードアドレスＴＮＡを有し、該アドレスは当該データパケットが意図する宛先ノード又は装置を識別する８ビットアドレスである。第３フィールドはメッセージ形式ＭＴインジケータを有し、該インジケータは当該パケットの形式（又は目的）及び状態を識別する８ビットフィールドである。このメッセージ形式フィールドは、当該パケットがアプリケーションメッセージであること、又は当該パケットが以下のネットワークメッセージのうちの一つであることを示し、これらネットワークメッセージの多くは以下に述べる設置手順に関するものである：
設置可能化ＥＩ
ネットワークアドレス照会ＮＡＥ
ネットワークアドレス宣言ＮＡＤ
分散ネットワークアドレス獲得ＤＮＥ
分散ノードアドレス獲得ＤＮＯ
ノードアドレス存在（既知）ＮＡＫ
登録（機能宣言）ＥＤ
重複ノードアドレステストＤＴ
新ノードアドレス獲得ＧＮＡ
メッセージ伝送失敗ＭＦ
メッセージパケットの第４の標準フィールドは送り元ノードアドレスＯＮＡを含み、該アドレスは当該データパケットの発生元であるノード又は装置を識別する８ビットアドレスである。上記アドレスフィールドＮＡ、ＴＮＡ及びＯＮＡの各々には、特定のアドレスが存在しないか（放送メッセージの場合はＴＮＡ＝０）、又はアドレスが不明であるか（メッセージ形式がネットワークアドレス照会に等しい場合はＮＡ＝０）を示すために零なる値が使用される。次のフィールドＭＰＤはメッセージ／パケットに依存する。この部分は可変長であり、ネットワークメッセージの幾つかにとっては、必要ではなく、これらのパケットは５つの基本フィールドのみからなる。当該メッセージがアプリケーションメッセージの場合は、ＭＰＤフィールドは、パケット番号のインジケータ（多数のパケットにわたるメッセージの場合）、連続するデータ長のインジケータ及びデータフィールドを有する。データフィールドの長さは、ＭＡＣプロトコルにより特定されているようにパケットの最大持続期間のみにより拘束される。
最後のフィールドＣＲＣは巡回冗長チェックに使用される１６ビット語である。パケットのエラー検出に使用されるチェックサムは、ネットワークアドレスからデータフィールドの終端までのパケットデータから導出される。
郡内の装置によりサポートされる設置ルーチンに話しを戻すと、該ルーチンが第５図のフローチャートに示されている。該設置手順INSTは、ステップ５０１においてユーザが設置制御部（第２図の押し釦１６）を作動させることにより開始される。次に、ステップ５０２において当該装置が既に設置されているか（IINST?）がチェックされる。当該装置はこのことを示すために特定のフラグを維持するか、又はもっと簡単に、ネットワークアドレスとノードアドレスの両方に対して零なる値（これら値は初期デフォルト設定である）を保持しているかをチェックする。ステップ５０２が当該装置は未だ設置されていないと判断すると、次の段、ステップ５０３がカウンタ（ＴＲＹ）を零に設定し、これに続き、ステップ５０４において当該装置はネットワークアドレス照会（ＮＡＥ）なるネットワークメッセージを放送する。ステップ５０５において、当該装置は、ＲＦ範囲内に他の群が存在することのみならず該群の或る装置が設置モードにある（各装置は設置モードにある場合にのみメッセージＮＡＥに応答するように構成されている）ことを示すネットワークアドレス宣言（ＮＡＤ）の受信をチェックする。ステップ５０５で応答がない場合は、手順はステップ５０６に進み、ここではカウンタＴＲＹが１だけ増加され、続いて手順は待ちループ（ステップ５０７及び５０８）に入り、これにより当該手順は例えば１０秒の間休止する。この待ち時間が経過すると、手順はステップ５０９に進み、このステップにおいて当該装置はカウンタＴＲＹが６（又は予め選択された他の値）を越える値を有するかを判定する。もしそうでない場合は、手順はステップ５０４に戻り、ネットワークアドレス照会信号ＮＡＥが再び送出される。
ステップ５０９によりカウンタＴＲＹが６を越えていることが分かった場合（これは、ネットワークアドレス照会信号ＮＡＥが応答としてネットワークアドレス宣言信号ＮＡＤを受信することなく７回送出されたことを示す）は、当該装置はＲＦ範囲内に設置モードの装置を伴う群が存在せず、従って当該装置は新たな群の最初の装置であるとみなす。従って、ステップ５１０において当該装置はランダムなネットワークアドレスを発生し、このアドレスを分散ネットワークアドレス獲得信号（ＤＮＥ）の一部として放送する。全ての装置は、それらのネットワークアドレスを有するＤＮＥ信号の受信に対してネットワークアドレス宣言で応答するように構成されており、従って、ステップ５１１は上記ＤＮＥ信号を送出する当該装置に応答したＮＡＤ信号の受信をチェックする。もし、応答が受信されたら、手順はステップ５１０に戻り、該ステップでは新たなランダムネットワークアドレスが発生され、更なるＤＮＥ信号が送出される。ステップ５１２におけるタイマチェックを介して、当該装置は短時間（５秒等）の間ネットワークアドレス宣言（ＮＡＤ）を待ち、応答がない場合はステップ５１３に進む。このステップでは、当該装置用のランダムノードアドレスが発生され、記憶される。群を始める単一の装置の場合は、このステップが最終ステップであり、当該手順は終了する（ステップ５１４）。
ステップ５０５に戻り、もし前記ネットワークアドレス照会信号ＮＡＥの放送に対してネットワークアドレス宣言ＮＡＤの形の応答が受信された場合は、当該装置は既存の群への接続であると見なすことができ、手順はステップ５１５に分岐する。該ステップにおいて、当該装置は受信されたネットワークアドレス宣言信号（ＮＡＤ）内で特定されるアドレスを自身のネットワークアドレスとして記憶する。何の群に属するかが判断されたので、当該装置は次に当該群内での固有のアドレスを確立する。即ち、ステップ５１６において当該装置はランダムなノードアドレスを発生し、該アドレスを（採用された前記ネットワークアドレスと共に）分散ノードアドレス獲得信号（ＤＮＯ）の一部として放送する。該ステップに続くステップ５１７（ステップ５１８により提供される待ちループを伴う）におては、当該装置はノードアドレス既知信号（ＮＡＫ）の受信を監視する。もし、このような信号が受信された場合は、当該装置は上記特定のノード又は装置アドレスが既に該群内の或る装置により使用されていることが分かるので、手順はステップ５１６に戻って、他のランダムノードアドレスが発生され、更なるＤＮＯ信号が送信される。該ステップに続くステップ５１８によるタイムアウトループがネットワークアドレス既知信号（ＮＡＫ）の受信無しで経過すると、当該装置は該ノードアドレスが群内で固有のものであるとみなし、該アドレスを採用する。次いで、手順はステップ５１９に進み、当該装置は登録手順を実行する。この手順は登録機能宣言メッセージ（ＥＤ）を含むが、該メッセージは、当該装置が表示装置を有するか、又は当該装置がデータ記憶手段を有するか等の当該装置の機能的特徴を特定する所定フォーマットのデータを含んでいる。以下に説明するように、上記ＥＤメッセージを受信する当該群の他の装置は、新たに設置された当該装置の能力を、全システム機能についての自身の内部記録に追加することができる。ステップ５１９における登録を完了すると、手順は終了する（ステップ５１４）。
設置されると、当該装置は新たな装置を群に加入させるよう動作することもでき、このような手順も前記設置釦（ステップ５０１）を押下することにより開始される。今度は、ステップ５０２における当該装置が既に設置されているかのテスト（IINST?）は肯定となり、手順はステップ５２０に進む。該ステップにおいて、当該装置は設置可能化ネットワークメッセージ（ＥＩ）を放送して既に当該郡内にある他の装置を設置モードにする。これは、これら他の装置が近い将来分散ノードアドレス獲得信号（ＤＮＯ）に応答してノードアドレス既知信号（ＮＡＫ）を送出しなければならないかも知れないからである。尚、ネットワーク化された群の装置の何れもが、上記ＤＮＯ信号内のアドレスと内部に保持したノードアドレスのテーブル（後述する）とを比較することによりＮＡＫ信号を発生することができることに注意すべきである。
ステップ５２０におけるＥＩ信号の放送に続いて、当該装置は待ちループに入り（ステップ５２１、５２２及び５２３）、接続する装置からのネットワークアドレス照会信号（ＮＡＥ）の到来を待つ。もし、ＮＡＥ信号の受信なしに例えば１分のタイムアウト値に到達したら、当該装置は設置モードから抜け出し（ステップ５２４）、手順は終了する（ステップ５１４）。しかしながら、もしＮＡＥ信号が受信されたと判断されたら（ステップ５２２）、当該装置はステップ５２５を実行する。即ち、設置モードから抜け出す（ステップ５２６）前にネットワークアドレス宣言（ＮＡＤ）を送出し、手順は終了する（ステップ５１４）。ＮＡＥ信号の受信の待ちループに入ると（ステップ５２１）、当該装置は送信を監視して、ＮＡＥ信号を受信した場合に、もしネットワークアドレス宣言（ＮＡＤ）が当該群の他の装置の１つにより既に送出されていると判断した場合はステップ５２５におけるネットワークアドレス宣言（ＮＡＤ）の送出を不能にする。
ステップ５１９に関して前述したように、新たに加入された装置は登録ルーチンを実行する。登録は好ましくは周期的に繰り返されるようにし、群の装置が如何なる装置が存在するか及び如何なる機能をそれらが有するかについての最新の情報を有するようにする。このような情報はローカルに保持されるノードテーブルに記憶され、その一例が第６図に示されている。装置は、他の装置が再登録されなかった場合は、所定の期間（例えば、１５分）後に該装置のエントリを、自身のノードテーブルから消去する。この特徴は、ノードの喪失又は削除を自動的に検出するのに特に有効である。
ノードテーブルは、少なくとも他の装置の幾つかの装置アドレス（又はノードアドレス）を、これら装置の各々の機能フラグのリスト及び機能点数と共に保持する。上記機能フラグは各装置の一般的な機能を示す。即ち、システム機能の分類は以下のようになる：
１．表示装置（例えば、ＬＣＤ、テレビジョン、モニタ）
２．入力（例えば、キーボード、遠隔制御卓）
３．センサ（例えば、受動赤外線、サーモスタット）
４．作動器（例えば、電灯スイッチ、ドアロック）
５．記憶（例えば、コンピュータハードドライブ又はＣＤＲＯＭ）
６．通信（例えば、電話又は赤外線）
機能点数は当該テーブルを保持する装置に固有であり、各装置が有する、該テーブルを保持する装置にとって重要な機能の数を合計することにより算出される。第６図の例では、該保持装置は機能１、２及び５（表示装置、入力及び記憶）を有する装置を必要とし、ノードアドレス１を有する装置を、これら要件を最も満たすであろう装置として識別している。
ノードテーブルは、ネットワーク化された群内の全装置（若しくは、少なくとも該テーブルを保持する装置と通信する装置）に関する情報を維持するか、又は当該ネットワークが、利用可能な記憶容量をノードテーブルが超えてしまう程拡張されてしまった場合は、余り有用でない装置を機能点数を用いて削除することにより選択された部分群の装置に関する情報を維持する。第７図は、アプリケーション用の前置フィルタとして作用する適用された手順を表し、当該アプリケーションが、それらの機能点数によりあまり有用でないと等級付けされた装置よりも優先的に通信するであろう装置についての情報を維持する。一般的なノードの特徴の広めのグループ化は、結果として、幾つかの装置が当該テーブルを保持する装置に対する実際の有用性を越えるような機能点数を有してしまうことになることが理解されるであろう。従って、一層高い機能点数を持つ装置が当該群に追加される場合に、特に関連があるとして識別されている装置（例えば、当該装置が最近通信を行った装置等）がノードテーブルから削除されるのを防止するよう“ロック”され得るような仕組みが設けられる。
この維持手順はステップ７０１で開始し、当該群への新たな装置の設置の検出により適切に起動される。この新たな装置からのＥＤメッセージを受信すると、該装置用の機能フラグが記録され、新たな機能点数が計算される（ステップ７０２）。ステップ７０３では、当該装置のノードテーブルが満杯であるかチェックされる。そうでない場合は、ステップ７０４において該新たなノード用のノードアドレス、機能フラグ及び機能点数がテーブルに追加され、当該手順は終了する（ステップ７０５）。しかしながら、もしステップ７０３において当該装置のノードテーブルが満杯であると判断された場合は、該テーブル中にリストされた既存の装置で最低の機能点数を有するもの（且つ、ロックされた装置でないもの）が識別される。ステップ７０７においては、上記の選択された既存のテーブルエントリの機能点数が前記新たな装置のものと比較され、もし、この新たな装置がテーブルからの上記の識別された装置のものより低い機能点数を有する場合は、該新装置の細目は破棄され、当該手順は終了する（ステップ７０５）。他方、もし上記新装置がテーブル内に存在する最低のものより高い機能点数を有している場合は、ステップ７０８において、上記新装置用のノードアドレス機能フラグ及び機能点数が、先に識別されたテーブルエントリのものに代えてテーブルに追加される。この置換の後、当該手順は終了する（ステップ７０５）。尚、周期的な再登録の必要性による重複エントリを避けるために、各装置は自身のテーブルには各ノードアドレスからの単一のエントリのみを維持するように構成されることに注意されたい。
殆ど有りそうにはないが、設置手順の間に或る装置が一時的に停止中であったため、又は当該群が該郡中の幾つかの装置が或る接続装置のＲＦ領域を越えるほど物理的に過度に拡張されたため、１以上の装置が同一の装置（ノード）アドレスを獲得するかも知れない。重複ノードアドレスを検出し、当該装置に新たな固有アドレスを選択させる仕組みが設けられる。
重複アドレスの検出は、通常、ネットワークの各装置のノードテーブル内へ装置を維持するための各装置の周期的な再登録の必要性から生じる。或る装置から受信された再登録メッセージで、該メッセージ内における機能宣言が変化しているものは、重複の可能性を示すものと考えられる。第８図は、アドレス２１を持つ２つのノードがノード５に対して登録メッセージＥＤ（一方が機能フラグ２を掲げ、他方が機能フラグ６を掲げているとする）を伝送する場合の例示的通信セッションを表している。２から６への明らかな機能の変化を知覚して、装置５は該疑わしいノードアドレスに対して重複テストメッセージ（ＤＴＥ）を送出する。ＤＴＥメッセージは如何なる正式な確認メッセージも必要としないが、上記の疑わしいアドレスを有する全てのノードに他の登録メッセージ（ＥＤ）で回答させるようにする。ＭＡＣプロトコルにより、全てのメッセージはノード５に到達しなければならず、結果として、もし複数の回答があった場合は、同一のノードアドレスを有する複数のノードが存在することになる。同一のノードアドレスを有する複数のノードが存在することが確認されると、検出ノード（ノード５）は重複アドレスを有するノードに対して新アドレス獲得メッセージ（ＧＮＡＤ）を送出する。該ＧＮＡＤメッセージを受信すると、各重複ノードは分散ノードアドレス獲得手順（メッセージＤＮＯ）を実行し、自身のための新アドレスを獲得する。第８図に示す例では、装置アドレス７及び５３が選択されている。効率性の理由により、上記ＧＮＡＤ信号を受信する全ての他の装置は自身のノードテーブルから上記重複アドレス用のエントリを削除するのが好ましい。しかしながら、（何らかの理由により）ＧＮＡＤ信号を受信しなかった何れの装置も、周期的な再登録に失敗することにより、最終的には重複したノードアドレス装置のエントリを消去することになるであろう。
上述されておらず且つ本発明の上記動作に関係しないような無線通信装置の要件は、当業者にとっては明らかであろう。例えば、電力消費を低減するには（特に、群用装置が携帯型で電池により給電されるような場合）、前記送受信機は、通常、電源を切られ、メッセージをチェックするために周期的に覚醒されるようにする。ＲＦ信号のマルチパスエラーにつながる信号反射及び赤外線信号における伝送失敗の問題を防止するために、動的メッセージ経路決めシステムが設けられ、これによれば、直接宛先に向けたメッセージパケットの確認を得るのを失敗した装置は、それに代えて、該メッセージを元の宛先へ受け渡す旨の命令を付して他の装置へ送信することができる。この動的経路決め技術の他の特徴は１９９７年７月２９日に出願され、“無線ネットワークメッセージの経路決め”なる名称を有する本出願人による英国特許出願第9715857.0号に記載されている。
上記においては、群化の開始に１つの釦の押下しか要せず、動作領域内の他のネットワークからの干渉及び制御誤りを自動的に回避することができる無線通信システムを説明した。このシステム構成は、コードレスオーディオ／ビデオ信号伝送を管理する制御チャンネルのような消費者向け電子製品の遠隔制御、ホームオートメーション（冒頭で述べたホームバスシステムと同様の態様で）、ゲームコントローラ、保安検知器、コードレスキーボード、データリンク（パーソナルコンピュータと手持ち装置との間のような）、テレメータ（遠隔メータ読み取りのような）、及びコードレス電話システムにおける固有のハンドセットアドレスの確立等を含む広い範囲の応用分野を有する。装置を本発明に従って動作させる前記装置機能は、多くの場合、送受信機装置のみの追加しか要さないであろうし、結果としてのシステムは特別な基地局を必要としないので、始動経費が最小化され、装置故障に対するシステムの弱点が低減される。
本開示内容から、当業者にとっては、コードレス通信システム及び部品の分野で既知であり、ここで開示した機能の代わりに又はそれらに追加して使用することができるような均等物及び機能を含む変更及び変形は自明であろう。本出願において、請求項は特別な機能の組み合わせに関して記載されているが、本出願の開示の範囲は、現在の何れかの請求項に記載されている発明と同一のものに関わるか否かに拘わらず、及び本発明が軽減するのと同じ技術的問題の何れか又は全てを軽減するか否かに拘わらず、何れの及び全ての新規な特徴並びに、ここで明示的に又は暗示的に記載された特徴の何れの新規な組み合わせをも含むものと理解されたい。

Claims

所定の通信プロトコルに従って動作する一群の装置を有する無線通信システムにおいて局として使用する装置であって、前記装置はアドレスデータ記憶部と送受信機とに結合された制御手段を有し、前記制御手段は前記送受信機を介してデータ及び制御メッセージを送信及び受信するよう動作すると共に、群の各装置が異なる装置アドレスを獲得するような設置手順を実行するよう動作するような装置において、
前記制御手段は、設置手順を実行させる命令を受信すると、
a）ネットワークアドレスを要求する第１メッセージを発生及び放送し、応答で受信された場合はネットワークアドレスを記憶し、それ以外の場合はネットワークアドレスを発生し、
b）ステップa）においてネットワークアドレスが受信された場合は装置アドレスを発生すると共に該装置アドレスを前記ネットワークアドレスと組み合わせて放送し、応答が受信された場合は前記装置アドレスを発生及び送信するステップを繰り返し、それ以外の場合は前記装置アドレスを記憶し、
c）ステップa）においてネットワークアドレスが発生された場合は該発生されたネットワークアドレスを放送し、応答が受信された場合は前記ネットワークアドレスを発生及び送信するステップを繰り返し、それ以外の場合は前記ネットワークアドレスを記憶すると共に次いで装置アドレスを発生及び記憶する、
ように構成されていることを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置において、前記制御手段は、前記装置が設置されていることの指示情報を記憶し、前記設置手順を実行させる他の命令が受信された場合はネットワークアドレスを要求する受信されたメッセージに応答して前記ネットワークアドレスを送信するように構成されていることを特徴とする装置。
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御手段に結合されたランダム数発生器を有し、前記発生された装置アドレスが発生されたランダム数を有することを特徴とする装置。
請求項３に記載の装置において、もし発生された場合、前記ネットワークアドレスは、発生されたランダム数を有することを特徴とする装置。
請求項１ないし４の何れか一項に記載の装置において、前記装置がユーザにより操作可能な押し釦制御部を有し、該制御部の操作が前記設置手順を実行させるための前記命令を発生させることを特徴とする装置。
請求項２に記載の一群の装置を有する無線通信システムにおいて、ネットワークとして設置され、全ての装置間メッセージが送り元の装置アドレス及びネットワークアドレスを含んでいることを特徴とする無線通信システム。
請求項６に記載のシステムにおいて、ネットワーク化された群内に設置された前記装置の各々が、該群の設置された装置のアドレスの少なくとも部分的リストを維持していることを特徴とするシステム。
請求項７に記載のシステムにおいて、ネットワーク化された群の設置された各装置は当該装置のネットワークアドレス及び装置アドレスを周期的に放送するよう構成され、前記ネットワーク化された群の装置のうちの少なくとも部分的なリストを維持する各装置は、放送される装置アドレスが所定期間にわたって受信されないような装置アドレスを当該リストから削除するよう構成されていることを特徴とするシステム。
請求項８に記載のシステムにおいて、ネットワーク化された群の各装置は当該装置の機能的能力を規定するデータを当該装置の装置アドレスと共に周期的に放送するように構成されていることを特徴とするシステム。
請求項６ないし９の何れか一項に記載のシステムにおいて、前記ネットワーク化された群の少なくとも１つの装置は、当該群の他の２つの装置が共通の装置アドレスを有する場合を検出すると共に、これら装置の各々に対して信号を送信するよう構成され、該信号の受信が、受信する各装置に前記設置手順のステップb）を再実行させることを特徴とするシステム。
請求項６ないし１０の何れか一項に記載のシステムにおいて、ネットワーク化された群の装置間の無線通信が無線周波数結合によりなされることを特徴とするシステム。