JP2003101500A - 干渉低減用通信方法、通信システム及び通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるブルートゥース装置をネットワーク化
するための、干渉を低減したブルートゥース・リレー装
置を実現する。 【解決手段】 その様なリレー装置10は典型的には多数
のブルートゥース・モジュールBT1〜BT4を有し、その各
々がいくつかの異なるブルートゥース装置及び／又は隣
接リレー装置と通信できる。リレー装置の1つのブルー
トゥース・モジュールが、そのもう一つのブルートゥー
ス・モジュールの受信中に送信することを回避するため
に、他のブルートゥース・モジュールによる同時送信が
起こらないよう全てのブルートゥース・モジュールにそ
の受信を時間調整させるためにリレー装置の全てのブル
ートゥース・モジュールはマスターとして設定され、そ
のうちの1つが他を制御するように制御権を与えられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、干渉低減に関
し、特に低電力無線周波数（Low-Power Radio Frequenc
y（ＬＰＲＦ））通信における干渉低減に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の電子装置の利用可能性は、これら
の装置をコスト効率的に且つ容易に実現できるやり方で
互いに通信させる必要を生じさせる。その様な通信は、
電気伝導体を使用する有線接続により、或いは赤外線信
号或いはＬＰＲＦ信号を使用する無線通信により、二人
以上のユーザーの通信装置（例えば、電話機、コンピュ
ータ、プリンタ、ファクシミリ機及びパーソナルディジ
タルアシスタント）間で行われることができる。多くの
アプリケーションのために、ＬＰＲＦ信号は接続されて
いる２つの装置間に見通し線を必要としないので、ＬＰ
ＲＦ信号は好ましい。ＬＰＲＦ通信装置は、ＬＰＲＦ機
能を与えるＬＰＲＦモジュールを有する。それらは、Ｇ
ＳＭ電話機などのセルラ電話機により送られる無線信号
と比べると非常に弱い無線信号を送信する。従って、Ｌ
ＰＲＦ通信装置はエネルギー効率的であり、短距離と高
い無線容量とを有する。

【０００３】最近、数メートルの有効範囲を有する短距
離リンクを通して複数のトランシーバー間の通信を提供
するためにＬＰＲＦシステムが提案されている。“ブル
ートゥース”はその様なＬＰＲＦシステムのうちの１つ
である。このシステムは、各々１ＭＨｚの帯域幅を有す
る７９チャネルを備える、周波数ホッピングスペクトル
拡散（Frequency Hopping Spread Spectrum（ＦＨＳ
Ｓ））システムを使用する２．４ギガヘルツのあたりの
開放（非予約）無線スペクトル帯域で動作するように設
計されている。ブルートゥースは、互いに通信するＬＰ
ＲＦシステムの動作可能範囲内に位置する通信装置を目
標としている。

【０００４】ＬＰＲＦシステムでは、特にブルートゥー
ス・システムでは、ＬＰＲＦリンク（ＬＰＲＦモジュー
ル）の２つの終端の各々は異なる２つの状態、即ちマス
ター及びスレーブ、のうちのいずれか一方をとる。一方
の終端は常にマスターであり、他方の終端はスレーブで
ある。これらの状態は交換可能であり、前はスレーブで
あった終端は、その要求でマスターになることができ、
前のマスターはスレーブとなる。

【０００５】ＬＰＲＦリンクを通して首尾良く通信する
ためには、ＬＰＲＦリンクの２つの終端、或いは２つの
ＬＰＲＦモジュールは、各々他方が聞いているときにだ
け送信をするように、その送信の時間を適切に定めなけ
ればならない。このタイミングはマスターにより制御さ
れ、それは該リンクを同期化する。リンクの同期化と
は、周波数ホッピング機構がマスターのアドレスとマス
ターの時計によるタイミングとにより規定されるという
事実を指す。１つのマスターと１つ以上のスレーブとの
データ・ネットはピコネットと呼ばれる。データは、ピ
コネットにおいては時分割二重通信（ＴＤＤ）を使用し
て交換され、それには予め定められたマスターからスレ
ーブへのスロットとスレーブからマスターへのスロット
とがある。そのスロットは、各々６２５μｓの持続時間
を有する。最も単純には、単一スロット通信モードが使
用され、その場合、各データ・パケットは１タイム・ス
ロットをとる。さらに、２つの異なる複数スロット・パ
ケット送信モードが支援され、この場合、パケットは３
個又は５個のスロットを占有する。単一スロット・パケ
ットでは、周波数は各スロット後に（各パケット後に）
変更され、複数スロット・パケットでは各複数スロット
・パケット後に変更される。ブルートゥースでは、主要
な２つのタイプのデータ伝送リンク、即ち同期コネクシ
ョン指向（Synchronous Connection-Oriented（ＳＣ
Ｏ））リンクと非同期コネクションレス（Asynchronous
Connection-Less（ＡＣＬ））リンクとが使用される。
これらにはいろいろなサブタイプ（sub-type）があり、
それらのうちの幾つか（全部ではない）では、受信通知
がそのために発せられるところのデータの送信の直後
に、各バースト後に該受信通知が供給される。

【０００６】ブルートゥースは、ピコネット間での送信
の周波数或いはタイミングの集中調整を提供しない。従
って、多数のピコネットが存在するときには、衝突が発
生する。これらの衝突は、ブルートゥースの正常な動作
の一部分であるけれども、７９個に及ぶ周波数チャネル
があり且つ各々のピコネットがそれ自身の周波数ホッピ
ング機構を有するので、これらの衝突は耐えられるもの
である。従って、衝突は充分に希である。ＡＣＬリンク
では、衝突が発生したときに再送が使用され得るので、
衝突は厳しい問題を生じさせない。

【０００７】無線リレー・ネットワークも存在し、それ
は、実際には、二人以上のユーザーの通信装置とインタ
ーフェースすると共に通信装置間の通信を提供するリレ
ー装置と称される特定のＬＰＲＦ通信装置を使用するこ
とにより局所ＲＦシステムの動作範囲を拡張する。ＷＯ
９８／１７０３２は、多数のリレー装置が互いに無線接
続されてＬＰＲＦネットワークを形成するシステムを開
示している。各リレー装置は、少なくとも１つ又は２つ
の隣接するリレー装置とそれぞれ接続するために少なく
とも１つの、典型的には２つのＬＰＲＦモジュールを有
する。

【０００８】ブルートゥースでは、各ＬＰＲＦモジュー
ル（マスター）は７つまでのアクティブなスレーブにサ
ービスすることができる。ＬＰＲＦ通信装置は、特にリ
レー装置は、２つより多いＬＰＲＦモジュールを有する
ことが可能である。従って、同じＬＰＲＦ通信装置が同
時にいろいろなタイプのリンクを使用することができ
る。これはＬＰＲＦシステムの能力を高め、多数のＬＰ
ＲＦ通信装置が同時にＬＰＲＦシステムを使用すること
を可能にする。前述したように、リンク同期化はマスタ
ーにより決定される。換言すると、送信時間はリレー装
置の一部分であるＬＰＲＦ通信モジュールによりスレー
ブ・モジュールのために決定される。その結果として、
単一のＬＰＲＦ通信装置の数個のＬＰＲＦモジュールが
異なる時に送信し受信することができる。これは、前記
の単一のＬＰＲＦ通信装置の受信ＬＰＲＦモジュールに
干渉する。受信ＬＰＲＦモジュールに干渉する送信の殆
どは、その受信モジュールが聞いている周波数チャネル
とは異なる周波数チャネルで発生するので、ＬＰＲＦ通
信装置は、低下した能力でではあるけれども、依然とし
て動作することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ブルートゥースでは、
例えばＧＳＭとは異なって、分離帯域により分離された
異なるアップリンク周波数領域及びダウンリンク周波数
領域が無いことは注目に値する。その代わりに、各々の
周波数帯域をいずれの方向にも使用することができる。
これは無線資源の利用を増大させるけれども、ＬＰＲＦ
モジュールの送信ブランチを同じＬＰＲＦモジュールの
受信ブランチから分離することを不可能にすると共に、
１つのＬＰＲＦモジュールが送信することも受信するこ
ともできるけれどもその両方を同時に実行することはで
きない理由を説明する。さらに種々の相互変調積信号が
発生し、受信ブランチに干渉する。従って、送信及び受
信の周波数が異なっても１つのＬＰＲＦモジュールの送
信は他のＬＰＲＦモジュールによる受信を妨げることが
ある。ＬＰＲＦモジュールは、隣接するＬＰＲＦモジュ
ールの送信ブランチからの当該ＬＰＲＦモジュールの受
信ブランチへのかなり強い結合に耐えられるように作ら
れなければならない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
って、通信装置が提供され、第１ＬＰＲＦリンクを介し
て第１データをバーストで送信するための第１低電力無
線周波数（ＬＰＲＦ）モジュールと、第２ＬＰＲＦリン
クを介して第２データをバーストで送信するための第２
ＬＰＲＦモジュールと、を含む通信装置において、第１
及び第２のデータのうちの一方を選択し、他方のデータ
を選択されないままにしておくための処理ユニットを更
に含んでおり、その処理ユニットが、選択されたデータ
の１つのバーストを送信する期間に対応する時間窓を決
定し、２つのバーストの送信を同じ時間窓内に時間調整
するために、選択されなかったデータの１つのバースト
の送信を前記時間窓に制限するように構成されているこ
とを特徴とする通信装置が提供される。

【００１１】通信装置は、通信装置からの２つの異なる
送信を同じ時間窓の中で発生させることにより効率的干
渉低減を可能にする。これは、第１及び第２のデータの
バーストについてのあり得る受信通知が制御された時間
に受信され、受信通知の受信に対する通信装置自体の送
信の干渉が低減されるという結果をもたらす。

【００１２】好ましくは、処理ユニットは、更に、第１
及び第２のデータの１つのバーストの送信の両方が実質
的に同時に終わるように、選択されなかったデータの送
信の時間を定めるように構成される。

【００１３】送信が実質的に同時に終了することは、少
なくとも殆ど、好ましくは完全に、通信装置からの第１
の又は第２のデータの送信以外の時に、実質的に同時に
２つの通信メッセージを受信する能力をもたらす。これ
は、更に、前記の第１及び第２のデータを送信するため
に第１ＬＰＲＦリンクも第２ＬＰＲＦリンクも使用され
ないでいる間に第３のＬＰＲＦリンクを介してデータを
受信することを可能にする。

【００１４】好ましくは、処理ユニットは、第１データ
に第１サービス品質（ＱｏＳ）グループを割り当て、第
２データに第２のＱｏＳグループを割り当て、第１及び
第２のデータのＱｏＳグループに基づいて第１及び第２
のデータのうちの一方を選択するように更に構成され
る。

【００１５】好ましくは、異なるＱｏＳグループが異な
る優先度を有し、第１及び第２のデータのうちの一方の
前記選択がより高い優先度を有する方を選択することに
より実行されるように各ＱｏＳグループは所定の優先度
をもってマッピングされる。

【００１６】ＱｏＳに基づく時間窓の選択は、通信装置
が最も重要なサービスを提供することを可能にし、その
理由はより低い優先度を有するデータの送信がより高い
優先度を有するデータの送信時間内に限定されることに
ある。

【００１７】好ましくは、第１及び第２のデータの優先
度の変更を考慮に入れることができるように、処理ユニ
ットは前記の選択されるデータと前記時間窓とを第１及
び第２のデータのうちのより高い優先度を有する方に従
って繰り返し決定するように構成される。

【００１８】好ましくは、通信装置は、少なくとも１つ
の付加的ＬＰＲＦリンクを介して少なくとも１つの付加
的データをバーストで送信するために少なくとも１つの
付加的ＬＰＲＦモジュールを含む。

【００１９】好ましくは、処理ユニットは、少なくとも
１つの付加的データについて少なくとも１つの付加的Ｑ
ｏＳグループを割り当て、第１データ、第２データ及び
少なくとも１つの付加的データのうちの最高の優先度を
有する一つを選択するように更に構成される。

【００２０】好ましくは、前記通信装置は、移動通信装
置とＬＰＲＦリレー装置とから成るグループから選択さ
れる。

【００２１】好ましくは、処理ユニットは、更に、一度
に１つのＬＰＲＦモジュールが１つのチャネルで送信す
ることのみを許すように構成される。好ましくは、送信
することを許されるＬＰＲＦモジュールは優先度に基づ
いて選択される。代わりに、送信することを許されるＬ
ＰＲＦモジュールはランダムに或いは循環的に選択され
る。

【００２２】好ましくは、選択されたデータの１つのバ
ーストの送信期間に対応する時間窓は、その選択された
データの１つのバーストの送信の期間（瞬時と持続時
間）である。

【００２３】好ましくは、通信装置は、更に、第１及び
第２のＬＰＲＦモジュールを所定の方式に従って異なる
無線チャネルでの周波数ホッピングに合うように時間調
整するために少なくとも１つのクロックを含む。

【００２４】好ましくは、２つのＬＰＲＦモジュールが
同じチャネルで同時に送信するならば、それらのうちの
他方はその送信を中止するように設定される。

【００２５】好ましくは、前記の第１及び第２のＬＰＲ
Ｆリンクはブルートゥース・リンクである。

【００２６】好ましくは、前記の第１及び第２のＬＰＲ
Ｆモジュールは無線トランシーバーから成る。好ましく
は、処理ユニットは、連続する２つの前記時間窓の間の
中間期間を決定し、前記中間期間内で少なくとも１つの
外部クライアントから無線送信されたデータを受信する
ように第１及び第２のＬＰＲＦモジュールを制限するよ
うに更に構成される。

【００２７】好ましくは、第１ＬＰＲＦモジュールは時
分割多元接続を用いて少なくとも２つの異なる外部クラ
イアントと通信できるように構成される。

【００２８】好ましくは、第２ＬＰＲＦモジュールは時
分割多元接続を用いて少なくとも２つの異なる外部クラ
イアントと通信できるように構成される。

【００２９】好ましくは、少なくとも１つの付加的ＬＰ
ＲＦモジュールは時分割多元接続を用いて少なくとも２
つの異なる外部クライアントと通信できるように構成さ
れる。

【００３０】好ましくは、選択されたデータの１つのバ
ーストは１つのデータ・パケットに対応する。

【００３１】本発明の第２の態様に従って通信方法が提
供され、第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）リンクを介
して通信装置から第１データをバーストで送信するステ
ップと、第２ＬＰＲＦリンクを介して通信装置から第２
データをバーストで送信するステップと、を含むその通
信方法において、第１及び第２のデータのうちの一方を
選択すると共に他方を選択されないままにしておくステ
ップと、選択されたデータの１つのバーストを送信する
期間に対応する時間窓を決定するステップと、選択され
なかったデータの１つのバーストの送信を前記時間窓に
制限するステップと、を更に含んでいることを特徴とす
る方法が提供される。

【００３２】この方法は、通信装置からの２つの異なる
送信を強制的に同じ時間窓内に置くことにより効率的干
渉低減を可能にする。この結果として、第１及び第２の
データのバーストについてのあり得る受信通知が制御さ
れる時間に受信され、それらの受信に対する通信装置自
体の送信による干渉が低減される。

【００３３】好ましくは、この方法は、第１及び第２の
データの１つのバーストの両方の送信が実質的に同時に
終了するように、選択されなかったデータの送信を時間
調整するステップを更に含む。

【００３４】好ましくは、この方法は、前記の第１デー
タの送信を第１ＬＰＲＦモジュールにより実行するステ
ップと、前記の第２データの送信を第２ＬＰＲＦモジュ
ールにより実行するステップと、第１データに第１サー
ビス品質（ＱｏＳ）グループを割り当てるステップと、
第２データに第２ＱｏＳグループを割り当てるステップ
と、第１及び第２のデータのＱｏＳグループに基づいて
第１及び第２のデータの一方を選択するステップと、を
更に含む。

【００３５】好ましくは、ＬＰＲＦモジュールの各々は
少なくとも１つの割り当てられたＱｏＳグループを有
し、前記の第１及び第２のデータは、そのデータが属す
るＱｏＳグループを有するＬＰＲＦモジュールに割り当
てられる。

【００３６】好ましくは、各ＱｏＳグループは所定優先
度をもってマッピングされ、異なるＱｏＳグループは異
なる優先度を有し、第１及び第２のデータの一方の前記
選択は、より高い優先度を有する方を選択することによ
り実行される。

【００３７】第１及び第２のデータのＱｏＳグループに
基づく前記時間窓の決定は、通信装置があり得る最高の
優先度を提供することを可能にするが、その理由は、よ
り低い優先度を有するデータの送信がより高い優先度を
有するデータの送信時間内に制限されることにある。

【００３８】好ましくは、第１及び第２のデータのうち
のより高い優先度を有する方に従って前記時間窓を決定
することは、第１及び第２のデータの優先度の変更を考
慮に入れることができるように繰り返し行われる。

【００３９】好ましくは、この方法は、少なくとも１つ
の付加的ＬＰＲＦリンクを介して通信装置から少なくと
も１つの付加的データをバーストで送信することを更に
含む。

【００４０】好ましくは、この方法は、少なくとも１つ
の付加的データの前記送信を少なくとも１つの付加的Ｌ
ＰＲＦモジュールにより実行するステップと、少なくと
も１つの付加的データに少なくとも１つの付加的ＱｏＳ
グループを割り当てるステップと、第１データ、第２デ
ータ及び少なくとも１つの付加的データのＱｏＳグルー
プに基づいて第１データ、第２データ及び少なくとも１
つの付加的データのうちの１つに従って前記時間窓を決
定するステップと、を更に含む。

【００４１】好ましくは、前記通信装置は、移動通信装
置及びＬＰＲＦリレー装置から成るグループから選択さ
れる。

【００４２】好ましくは、前記第１及び第２のＬＰＲＦ
リンクはブルートゥース・リンクである。

【００４３】好ましくは、この方法は、少なくとも１つ
の外部クライアントによりデータを通信装置に送信する
ステップと、２つの連続する前記時間窓の間の中間期間
を決定するステップと、少なくとも１つの外部クライア
ントによるデータの送信を前記の中間期間に制限するス
テップと、を更に含む。

【００４４】本発明の第３の態様に従って第１、第２及
び第３の通信装置を有する通信システムが提供され、前
記の第２及び第３の通信装置は第１通信装置と通信をす
るための低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）モジュールを各
々含んでおり、第１通信装置が、第１ＬＰＲＦリンクを
介して第１データを第２通信装置へバーストで送信する
ための第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）モジュール
と、第２ＬＰＲＦリンクを介して第２データを第３通信
装置へバーストで送信するための第２ＬＰＲＦモジュー
ルと、を含む通信システムにおいて、通信装置は第１及
び第２のデータのうちの一方を選択し、他方を選択され
ないままにしておくための処理ユニットを更に含み、処
理ユニットが、選択されたデータの１つのバーストを送
信する期間に対応する時間窓を決定し、選択されなかっ
たデータの１つのバーストの送信を前記時間窓に制限す
るように構成されていることを特徴とする通信システム
が提供される。

【００４５】第１及び第２のＬＰＲＦモジュールは同じ
時間窓の中で送信をし、それは第１及び第２のＬＰＲＦ
モジュールのうちの一方による送信を完全に止めること
ができ、第１及び第２のＬＰＲＦモジュールのうちの他
方はデータを受信しようと試みる。その結果として、第
１通信装置は、安価で簡単な第１及び第２のＬＰＲＦモ
ジュールを用いて構成されることができる。

【００４６】好ましくは、前記第１通信装置はＬＰＲＦ
リレー装置である。

【００４７】好ましくは、第２及び第３の通信装置のう
ちの少なくとも一方は移動通信装置である。

【００４８】本発明の第４の態様に従って通信装置を制
御するためのコンピュータ・プログラムが提供され、通
信装置に第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）リンクを介
して通信装置から第１データをバーストで送信させるコ
ンピュータ・プログラム・コードと、通信装置に第２Ｌ
ＰＲＦリンクを介して通信装置から第２データをバース
トで送信させるためのコンピュータ・プログラム・コー
ドと、を含んでいるコンピュータ・プログラムにおい
て、通信装置に第１及び第２のデータのうちの一方を選
択させると共に他方のデータを選択されないままにさせ
ておくためのコンピュータ・プログラム・コードと、通
信装置に選択されたデータの１つのバーストを送信する
期間に対応する時間窓を決定させるためのコンピュータ
・プログラム・コードと、通信装置に選択されなかった
データの１つのバーストの送信を前記時間窓に限定させ
るためのコンピュータ・プログラム・コードと、を更に
含むことを特徴とするコンピュータ・プログラムが提供
される。

【００４９】１つの態様の実施例は本発明のいろいろな
他の態様にも当てはまる。簡潔にするために、本発明の
全ての態様と関連して全ての実施例が繰り返されてはい
ない。熟練した読者は、第１の態様及びその実施例の利
点に基づいていろいろな態様及び実施例の利点を認める
であろう。

【００５０】次に、添付図面を参照して、例示により、
本発明を説明する。

【００５１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい実施例
に従う通信装置（第１通信装置、ブルートゥース・リレ
ー装置）１０のブロック図を示す。このリレー装置は処
理ユニットＰＵ１（例えば、マイクロプロセッサ、マス
ター処理ユニット又はディジタル信号プロセッサ）を含
み、これはメモリーＭＥＭ１に蓄積されているソフトウ
ェアＳＷ１に従って装置の動作を制御する。装置は、更
に、トランシーバー回路（ＴＲＸ１・・・ＴＲＸ４）
と、そのトランシーバー回路の動作の時間を調整するた
めのクロック（ＣＬＫ１・・・ＣＬＫ４）とを有するい
くつかの低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）モジュール（ブ
ルートゥース・モジュール）ＢＴ１・・・ＢＴ４を有す
る。ブルートゥースでは、スレーブの動作はマスターの
クロックと一致するように同期化され、それらは協同す
ることができる。ここでは、この運用性はＢＴ１・・・
ＢＴ４のうちのいずれか１つが残りのＢＴ１・・・ＢＴ
４の刻時（clocking）を制御することを可能にするのに
利用される。

【００５２】ＰＵ１は、次に説明するようにブルートゥ
ース・モジュールを制御する。

【００５３】図２は、典型的な通信システム２０を参照
することにより図１のブルートゥース・リレー装置１０
の動作の略図を示す。通信システム２０では、５個のス
レーブ２２〜２６がブルートゥース・リレー装置１０の
有効範囲内にある。それらは、各々、ブルートゥース・
モジュールＢＴ１〜ＢＴ４のうちの１つとの接続を有す
る。ＢＴ１は主マスター・ブルートゥース・モジュール
として定められていて、それは、１つのブルートゥース
・モジュールが同じブルートゥース・リレー装置の他の
ブルートゥース・モジュールが送信をしている間はデー
タを受信しないように他の全てのブルートゥース・モジ
ュールの送信時間を制御する。主マスターが他の全ての
ブルートゥース・モジュールの送信時間を制御すること
を可能にするために、これらの他のブルートゥース・モ
ジュールは、スレーブのではなくてマスターの役割を引
き受けるように構成されている。

【００５４】典型的には、他のいずれのブルートゥース
・モジュール（例えば、ＢＴ１〜ＢＴ３）による同時送
信が生じないようにデータの受信は各々のブルートゥー
ス・モジュール（例えば、ＢＴ４）で決定される。次
に、図４を参照して本発明に従って主マスター・ブルー
トゥース・モジュールを定める手順を説明する。

【００５５】本発明の代わりの実施例では、ブルートゥ
ース・モジュールのうちの１つ以上がスレーブとして動
作することを許されることができる。しかし、この場合
には、その様なモジュールの送信のタイミングを主マス
ターにより制御することはできないので、１つのモジュ
ールによる受信が他のモジュールによる送信と同時に生
じることがある。従って、干渉の低減は達成されるけれ
ども、リレー装置内で送信ブランチと受信ブランチとの
間の何らかの接続が生じることがある。

【００５６】図３は、図１のブルートゥース・リレー装
置からの複数スロット送信のタイミング・チャートを示
す。このタイミング・チャートは図６に示されているプ
ロセスと密接に関連している。このタイミング・チャー
トは、ＢＴ１がたまたま主マスターであって、それが５
個のタイムスロットを占める５スロットの長さのパケッ
トをバーストで送る場合を表している。ブルートゥース
では、スレーブからの受信は典型的には、送信直後のス
ロットで続く。各モジュールＢＴ１〜ＢＴ４は３１〜３
４と称されるパケットを対応的に送る。各パケット３
１、３２及び３４の送信直後に、対応的にパケット３
５、３６及び３８がスレーブから受信される。パケット
３１の送信中（或いは送信時間窓ＴＷ）である主マスタ
ーによるパケットの送信中に送られるように各パケット
３２〜３４は時間調整される。

【００５７】送信時間窓は、パケット３１が送られる期
間である。典型的には、その窓は、パケット３１のデー
タの１ビットを送信するためにかかる期間の精度でこの
期間に一致する。

【００５８】本発明の代わりの実施例では、この送信時
間窓は僅かに異なっていて、パケット３１の送信の時間
とは１ビット以上の持続時間だけ異なっている。その様
な差は、パケットに含まれている実際のヘッダまたはペ
イロード・データを危険にさらすことなく幾つかの先行
ビット（例えばプリアンブル）に影響を及ぼすだけであ
るならば、冗長障害を引き起こすことがある。

【００５９】パケット３３は、受信が応答としては期待
されない種類（例えば、放送またはヌル）のものであ
る。従って、パケット３３は、もしパケット３１の送信
の間に（或いは送信時間窓ＴＷ内で）完全に送られると
すれば、５個の送信スロットのうちのどれで送られても
良い。

【００６０】パケット３３の送信は、それに続く受信さ
れるパケットが無いので、必ずしもパケット３１と同じ
スロットで終わらなくても良い。その代わりに、パケッ
ト３２及び３４の直後には受信されるパケット３６及び
３８が続いている。これらのパケットが受信時間窓ＲＷ
内の正しい時間に受信されるようにスレーブに強制して
これらのパケットを送信させるために、パケット３２及
び３４は常にパケット３１と同じスロットで終わる。図
３においては、受信時間窓ＲＷは１タイム・スロットの
長さである。

【００６１】パケットのタイミングは、受信時間窓ＲＷ
内での、或いはブルートゥース・リレー装置のモジュー
ルＢＴ１〜ＢＴ４のいずれもが送信をしていない間での
パケットのよく調整された受信を可能にする。従って、
これらのモジュールの受信装置側は、正に同じリレー装
置での他のモジュールによる無線送信を許容する必要は
ないので、単純にされることができる。更に、誤り率が
減少させられる。このことは、エラーの発生がトラフィ
ックの増大をもたらし、従ってより多くの衝突を引き起
こし、容易にネットワークを輻輳状態に導く高トラフィ
ック状態では、特に有利である。

【００６２】送信スロットの同期化は、５スロット長最
大送信時間窓の例で説明されている。対応的に、送信後
にデータを受信するために複数のスロットが確保される
ように本発明を応用することもできることが理解される
べきである。この場合、全ての受信スロット（受信時間
窓ＲＷ）の間データの送信は止められ、スレーブはどの
受信スロットででもデータをリレー装置に送ることがで
きる（好ましくは、受信が次の送信時間窓ＴＷの直前に
終了するように）。マスター即ちブルートゥースリレー
装置のモジュールＢＴ１〜ＢＴ４は、受信時間窓ＲＷの
間は送信することを許されない。受信時間窓ＲＷの決定
は、典型的には、次に説明されるデータの送信として同
様のＱｏＳ考慮事項に従う。

【００６３】次に主マスターを決定する手順について説
明する。熟練した読者が理解するように、前述のことに
基づいて、他の全てのブルートゥース・モジュールの送
信は主マスターにより使用されるスロットに限定され
る。更に、いろいろなブルートゥース・モジュールは、
各々、実際上同じ瞬間に、即ち実質的に同時に、タイム
スロットを開始するように、各々同期化される。更に、
各ブルートゥース・モジュールによる受信は、主マスタ
ー（他のどのモジュールとも同じく）が送信をしていな
いときに、行われるように取り決められる。従って、主
マスターのパケットの長さは、任意のブルートゥース・
モジュールにより送られる全てのパケットの最大長さで
ある送信時間窓ＴＷを決定する。

【００６４】本発明の実施例に従って、最適の主マスタ
ーを選択する目的で、いろいろなＱｏＳグループがいろ
いろな優先度をもってマッピングされる。このマッピン
グは、例えば、主として高いデータ転送速度の方を選
び、副次的には低速接続よりも高速接続（低伝送遅延）
の方を選ぶことにより、或いはその逆により、実行され
ることができる。主マスターの選択はＰＵ１により実行
される。下記は、本発明の２つの異なる実施例に従って
主マスターを選択するための異なる優先度を伴うＱｏＳ
グループのマッピングを示す表である。表１ 本発明の
２つの異なる実施例に従って主マスターを選択するため
の異なる優先度を伴うＱｏＳグループのマッピング

【表１】

【００６５】ブルートゥース・モジュールの各々は、動
作時に多数のブルートゥース・リンクを有することがで
きる。各モジュールについての優先度は、最高優先度送
信のために使用されるリンクに従って定められる。

【００６６】一つの好ましい実施例はより簡単なアプロ
ーチをとり、その場合、ＢＴ１は常に主マスターであり
他のブルートゥース・モジュールＢＴ２〜ＢＴ４は決ま
った順位の優先度を有するが、処理ユニットＰＵ１はデ
ータの送信及び受信のために使用される時間窓（ＴＷ、
ＲＷ）を定めるためにＱｏＳグループに基づいて適切な
モジュールに異なった通信メッセージを割り当てる。こ
の実施例は、単一のクロック制御経路を必要とするの
で、リレー装置１０の構造を大幅に簡略化する。このア
プローチは、全てのブルートゥース・モジュールが３６
０°の電波を有するときに、即ち指向性アンテナが使用
されないときに、特に有益である。

【００６７】リレー装置１０は、最高の優先度（表１で
は最小の数）を有するブルートゥース・モジュールを探
す。２つ以上のブルートゥース・モジュールが同じＱｏ
Ｓグループを、従って同じ優先数を有するならば、第２
の基準を適用しなければならない。例えば、ＢＴ１がＱ
ｏＳグループ２で進行中の最高優先度送信を有し、ＢＴ
２が同じＱｏＳグループ２のを有し、ＢＴ３及びＢＴ４
が対応する送信をそれぞれＱｏＳグループ３及び４で有
すると仮定しよう。また一方では、もし同一の優先度及
び同一のスロット必要条件を各々有する２つ以上のブル
ートゥース・モジュールがあるならば、それらのうちの
いずれか１つが、その他の送信が異なるように時間調整
されなくても良いので、主マスターとして選択されるこ
とができる。しかし、主マスターとして選択される同様
の機会を全てのブルートゥース・モジュールに与えるた
めに主マスターをランダムに或いは循環的に選択するこ
とが好ましい。

【００６８】いろいろなブルートゥース・モジュールの
送信は典型的には時間と共に変化し、その相互の優先度
の順序が変化することがあることに留意しなければなら
ない。優先度が変化した後、主マスターの選択は更新さ
れる、即ち再び実行される。

【００６９】図４は、サービス品質（ＱｏＳ）スケジュ
ーリングが使用されるときの図１のブルートゥース・リ
レー装置のいろいろなプロトコル層の相互動作の略図を
示している。図４では、ブルートゥース・モジュールＢ
Ｔ１・・・ＢＴ４は、それらの優先度の順に配列されて
おり、主マスターは第１の、ＢＴＡと称されるものであ
り、それに続くブルートゥース・モジュールはＢＴＢ、
ＢＴＣ及びＢＴＤと称される。ＢＴＡ・・・ＢＴＤの各
々は、Ｌ２ＣＡＰ層、ＨＣＩ層、ＬＭＰ層、ベースバン
ド層、及びＲＦ層を有する。好ましい実施例の場合に
は、ＢＴ１はいつも最高優先度ＱｏＳグループに割り当
てられていて、ＢＴ１はＢＴＡに等しく、ＢＴ２はＢＴ
Ｂに等しい、等々である。

【００７０】図１に示されているように、全てのモジュ
ールはブルートゥース・モジュールのクロックのいろい
ろな変化を結合させることを可能とするクロック信号経
路を有する。図４では、主マスター（ＢＴＡと称され
る）は他のブルートゥース・モジュール（ＢＴＢ、ＢＴ
Ｃ及びＢＴＤ）と接続されている。従って、主マスター
のベースバンド層は全てのブルートゥース・モジュール
のベースバンド層を制御する。同様に、ＢＴＡのＬＭＰ
及びＨＣＩ（ホスト・コントローラ・インターフェース
（Host Controller Interface））層は、ＢＴＢ、ＢＴ
Ｃ及びＢＴＤの対応する層を制御する。ブルートゥース
・モジュールＢＴＡ・・・ＢＴＤは、Ｌ２ＣＡＰ（論理
リンク制御及び適応プロトコル（Logical Link Control
and Adaptation Protocol））層を更に有する。これら
の層とその使用法とは従来技術から、例えばブルートゥ
ースから、良く知られているので、これらについてはこ
れ以上は説明しない。図５において、各ブルートゥース
・モジュールは前述の層の全てを別々に有しており、そ
のことは、これらの層を提供する基本ブルートゥース・
チップを使用することによりシステムを容易に構成する
ことを可能にしている。単一のプロトコル・スタックが
多数のブルートゥース・モジュールを制御する代わりの
ものについて次に説明する。

【００７１】図５は、代わりの実施例に従って、サービ
ス品質（ＱｏＳ）スケジューリングが使用されるときの
図１のブルートゥース・リレー装置１０のいろいろなア
プリケーション層の相互動作の略図を示している。単一
のプロトコル・スタック５１がＬ２ＣＡＰ層、ＨＣＩ層
及びＬＭＰ層を含んでいて、複数のブルートゥース・モ
ジュールの動作を制御する。ここではそれは全てのブル
ートゥース・モジュールを制御するけれども、更に他の
代わりの（ハイブリッド）実施例では互いに接続された
２つ以上の共有されるブルートゥース・プロトコル・ス
タックがあって、各々少なくとも２つの異なるブルート
ゥース・モジュールを制御する。これらの共有されるス
タックは、それらのうちの１つがブルートゥース・モジ
ュールのデータ通信を同期化するために他の共有される
１つ又は複数のスタックにタイミングを供給することが
できるように、互いに接続されている。

【００７２】単一のブルートゥース・プロトコル・スタ
ックが全てのブルートゥース・モジュールを制御するこ
との利点は、この様にグループ化されているブルートゥ
ース・モジュールの各々についてタイミング及び送信を
単純に制御し得ることである。リレー装置１０のいろい
ろなブルートゥース・モジュールに層論理を分配する代
わりに層論理を単一のユニットに集中させることができ
るので、回路を更に縮小させることができるかも知れな
い。

【００７３】図６は、図１のブルートゥース・リレー装
置の動作を説明するフローチャートを示している。破線
で描かれている箱７０により提示されている更なる衝突
回避処理手順を用いることにより、さらなる利点が得ら
れる。図６は下記のステップを有する： ６１．処理手順の開始 ６２．各ブルートゥース・モジュールＢＴ１〜ＢＴ４で
行われる送信に優先度をマッピングする。 ６３．各ブルートゥース・モジュールについてそのブル
ートゥース・モジュールが有する進行中の送信の最高優
先度に等しい優先度を設定する。 ６４．セットされた優先度の順にブルートゥース・モジ
ュールを配列する（図４におけるＢＴＡ・・・ＢＴＤの
ように）。 ６５．２つ以上のブルートゥース・モジュールがステッ
プ６４の結果としての順で第１の場所を共有しているか
否か調べる。もし共有していなければ、ステップ６７へ
ジャンプする。 ６６．第１の場所を共有しているブルートゥース・モジ
ュールのうちから１つのブルートゥース・モジュールを
選び、その優先度を進める。 ６７．第１の場所を有する唯一のブルートゥース・モジ
ュールを主マスター（ＢＴＡ）として選択する。その
後、新しい一巡のためにステップ６２に戻る。 ７０．更なる処理（オプション機能）

【００７４】図７は、代わりの実施例に従って、図６の
プロセスに追加する手順７０を示している。この手順
は、図６及び７に示されているように、ポイント（Ａ）
から始まり（Ｂ）で終わる。この追加手順７０は次のス
テップを含む： ７１．リレー装置の２つ以上のブルートゥース・モジュ
ールが同じタイムスロットの期間中に同じチャネルで送
信するか否か調べる。もしそうならば、次のサブステッ
プを実行する： ７２．その送信のうちのどれが実行を許されるべきか決
定する（例えば、優先度を使用することにより又は無作
為選択により）。 ７３．許された送信を可能にする。 ７４．同じ周波数での及び同じタイムスロットでの他の
送信を止める。 ７５．その他の送信がいろいろな異なるタイムスロット
内で送られる通信メッセージを含んでいるならば、その
送信を他の許容され得るタイムスロットで実行する。

【００７５】この代わりの実施例は、リレー装置１０が
達することのできるスループットを向上させ、エラーを
少なくする。ブルートゥースではタイムスロットの長さ
は僅か６２５マイクロ秒に過ぎないので、送信に強制的
にもう１つのタイムスロットを待たせてもその送信を使
用するサービスをひどく低下させることにはならない。

【００７６】本発明の特定の具体化及び実施例が記載さ
れてきた。本発明は上記の実施例の詳細には限定され
ず、本発明の特徴から逸脱することなく同等の手段を用
いて他の実施例で実施され得るということは当業者にと
っては明らかなことである。本発明の範囲は、特許請求
項によってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例に従うブルートゥース
・リレー装置のブロック図を示す図である。

【図２】図１のブルートゥース・リレー装置の動作の略
図を示す図である。

【図３】図１のブルートゥース・リレー装置からの送信
のタイミングチャートを示す図である。

【図４】図１のブルートゥース・リレー装置のサービス
品質（ＱｏＳ）スケジューリングの略図を示す図であ
る。

【図５】本発明の代わりの実施例に従うブルートゥース
・リレー装置のサービス品質（ＱｏＳ）スケジューリン
グの略図を示す図である。

【図６】図１のブルートゥース・リレー装置の動作を説
明するフローチャートを示す図である。

【図７】代わりの実施例に従う、図６のプロセスに追加
する手順を示す図である。

【符号の説明】

１０…通信装置（第１通信装置、ブルートゥース・リレ
ー装置） ２０…通信システム ２２…第２通信装置（スレーブ） ２３…第３通信装置（外部クライアント、スレーブ） ２４…外部クライアント（スレーブ） ２５，２６…スレーブ ＢＴ１〜ＢＴ４…低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）モジュ
ール（ブルートゥース・モジュール） ＰＵ１…処理ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルト パリン フィンランド国，エフイーエン 37560 レムペーレ，ミュリュコウルンティエ ５ ベー ９ Ｆターム(参考） 5K028 AA04 BB04 CC02 CC05 HH02 LL11 5K067 AA03 BB21 EE02 EE25 EE35 GG01 GG06 GG21

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信装置（１０）であって、第１データ
   （３１）を第１ＬＰＲＦリンクを介してバーストで送信
   するための第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）モジュー
   ル（ＢＴ１）と、 第２データ（３２）を第２ＬＰＲＦリンクを介してバー
   ストで送信するための第２ＬＰＲＦモジュール（ＢＴ
   ２）と、を含む前記通信装置（１０）において、 前記第１及び第２のデータ（３１、３２）のうちの一方
   （３１）を選択し、他方のデータ（３２）を選択されな
   いままにしておくための処理ユニット（ＰＵ１）を更に
   含み、 前記処理ユニット（ＰＵ１）は、 前記選択されたデータ（３１）の１つのバーストを送信
   する期間に対応する時間窓（ＴＷ）を決定し、 ２つのバーストの送信を同じ時間窓（ＴＷ）内に時間調
   整するために、前記選択されなかったデータ（３２）の
   １つのバーストの送信を前記時間窓（ＴＷ）に制限する
   ように構成されていることを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 前記処理ユニット（ＰＵ１）が、前記第
   １データ（３１）の１つのバーストと前記第２データ
   （３２）の１つのバーストとの送信が実質的に同時に終
   了するように、前記選択されなかったデータ（３２）の
   送信の時間を調整するように更に構成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 【請求項３】 前記処理ユニット（ＰＵ１）が、 前記第１データ（３１）に第１サービス品質（ＱｏＳ）
   グループを割り当て、 前記第２データ（３２）に第２ＱｏＳグループを割り当
   て、 前記第１及び第２のデータのＱｏＳグループに基づいて
   前記第１及び第２のデータ（３１、３２）のうちの一方
   （３１）を選択するように更に構成されていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 【請求項４】 異なるＱｏＳグループが異なる優先度を
   有し、前記第１及び第２のデータの一方の前記選択が、
   より高い優先度を有する方を選択することにより実行さ
   れるように各ＱｏＳグループは所定の優先度をもってマ
   ッピングされることを特徴とする請求項３に記載の通信
   装置。
5. 【請求項５】 前記処理ユニット（ＰＵ１）が、前記第
   １及び第２のデータ（３１、３２）の優先度の変化を考
   慮するように、前記第１及び第２のデータ（３１、３
   ２）のうちのより高い優先度を有する一方（３１）に従
   って前記選択されるデータと前記時間窓（ＴＷ）とを繰
   り返し決定するように構成されていることを特徴とする
   請求項４に記載の通信装置。
6. 【請求項６】 少なくとも１つの付加的なデータ（３
   ３、３４）を少なくとも１つの付加的なＬＰＲＦリンク
   を介してバーストで送信するための少なくとも１つの付
   加的なＬＰＲＦモジュール（ＢＴ３、ＢＴ４）を更に含
   むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載
   の通信装置。
7. 【請求項７】 前記処理ユニット（ＰＵ１）が、 前記少なくとも１つの付加的なデータ（３３、３４）に
   少なくとも１つの付加的なＱｏＳグループを割り当て、 前記第１のデータ、前記第２のデータ及び前記少なくと
   も１つの付加的なデータ（３１、３２、３３）のうちか
   ら最高の優先度を有する１つ（３１）を選択するように
   更に構成されていることを特徴とする請求項３に添付さ
   れたときの請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信装
   置。
8. 【請求項８】 移動通信装置及びＬＰＲＦリレー装置か
   ら成るグループから選択されることを特徴とする請求項
   １〜７のいずれか一項に記載の通信装置。
9. 【請求項９】 前記処理ユニット（ＰＵ１）が、一度に
   唯一のＬＰＲＦモジュール（ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３、
   ＢＴ４）が１つのチャネルで送信することを可能にする
   ように更に構成されていることを特徴とする請求項１〜
   ８のいずれか一項に記載の通信装置。
10. 【請求項１０】 前記第１及び第２ＬＰＲＦリンクがブ
    ルートゥース・リンクであることを特徴とする請求項１
    〜９のいずれか一項に記載の通信装置。
11. 【請求項１１】 第１、第２及び第３の通信装置（１
    ０、２２、２３）を有する通信システムであって、前記
    第２及び第３の通信装置（２２、２３）は前記第１通信
    装置（１０）と通信をするための低電力無線周波数（Ｌ
    ＰＲＦ）モジュールを各々含んでおり、前記第１通信装
    置（１０）は、 第１ＬＰＲＦリンクを介して第１データ（３１）を前記
    第２通信装置（２２）へバーストで送信するための第１
    ＬＰＲＦモジュール（ＢＴ１）と、 第２ＬＰＲＦリンクを介して第２データ（３２）を前記
    第３通信装置（２３）へバーストで送信するための第２
    ＬＰＲＦモジュール（ＢＴ２）と、を含む通信システム
    において、 前記第１通信装置（１０）は前記第１及び第２のデータ
    （３１、３２）のうちの一方（３１）を選択し、他方の
    データ（３２）を選択されないままにしておくための処
    理ユニット（ＰＵ１）を更に含み、 前記処理ユニット（ＰＵ１）は、 前記選択されたデータ（３１）の１つのバーストを送信
    する期間に対応する時間窓（ＴＷ）を決定し、 ２つのバーストの送信を同じ時間窓（ＴＷ）内に時間調
    整するために前記選択されなかったデータ（３２）の１
    つのバーストの送信を前記時間窓（ＴＷ）に制限するよ
    うに構成されていることを特徴とする通信システム。
12. 【請求項１２】 前記第１通信装置（１０）がＬＰＲＦ
    リレー装置であることを特徴とする請求項１１に記載の
    通信システム。
13. 【請求項１３】 前記第２及び第３の通信装置（２２、
    ２３）のうちの少なくとも一方は移動通信装置であるこ
    とを特徴とする請求項１１又は１２に記載の通信システ
    ム。
14. 【請求項１４】 通信方法であって、 第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）リンクを介して通信
    装置（１０）から第１データ（３１）をバーストで送信
    するステップと、 第２ＬＰＲＦリンクを介して前記通信装置（１０）から
    第２データ（３２）をバーストで送信するステップ（７
    ３）と、 を含む通信方法において、 前記第１及び第２のデータ（３１、３２）のうちの一方
    （３１）を選択する（６７）と共に他方のデータ（３
    ２）を選択されないままにしておき、 前記選択されたデータ（３１）の１つのバーストを送信
    する期間に対応する時間窓（ＴＷ）を決定し、 ２つのバーストの送信を同じ時間窓（ＴＷ）内に時間調
    整するために前記選択されなかったデータ（３２）の１
    つのバーストの送信を前記時間窓（ＴＷ）に制限するス
    テップと、を更に含むことを特徴とする通信方法。
15. 【請求項１５】 前記第１及び第２のデータ（３１、３
    ２）の１つのバーストの両方の送信が実質的に同時に終
    了するように前記選択されなかったデータ（３２）の送
    信を時間調整するステップを更に含むことを特徴とする
    請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記第１データ（３１）の送信を第１
    ＬＰＲＦモジュールにより実行するステップと、 前記第２データ（３２）の送信を第２ＬＰＲＦモジュー
    ルにより実行するステップと、 前記第１データ（３１）のために第１サービス品質（Ｑ
    ｏＳ）グループを割り当てるステップと、 前記第２データ（３２）のために第２ＱｏＳグループを
    割り当てるステップと、 前記第１及び第２のデータ（３１、３２）のうちの、よ
    り高い優先度を有する一方（３１）を選択するステップ
    と、 を更に含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載
    の方法。
17. 【請求項１７】 少なくとも１つの外部クライアント
    （２３、２４）によりデータを前記通信装置へ送信する
    ステップと、 連続する２つの前記時間窓（ＴＷ）の間の中間期間（Ｒ
    Ｗ）を決定するステップと、 前記少なくとも１つの外部クライアント（２３、２４）
    によるデータ（３５、３６、３８）の送信を前記中間期
    間（ＲＷ）に制限するステップと、 を更に含むことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれ
    か一項に記載の方法。
18. 【請求項１８】 通信装置（１０）を制御するためのコ
    ンピュータ・プログラムであって、 前記通信装置に第１低電力無線周波数（ＬＰＲＦ）リン
    クを介して前記通信装置から第１データ（３１）をバー
    ストで送信させるためのコンピュータ・プログラム・コ
    ードと、 前記通信装置に第２ＬＰＲＦリンクを介して前記通信装
    置から第２データ（３２）をバーストで送信させるため
    のコンピュータ・プログラム・コードと、 を含むコンピュータ・プログラムにおいて、 前記通信装置に前記第１及び第２のデータ（３１、３
    ２）のうちの一方（３１）を選択させると共に他方のデ
    ータ（３２）を選択されないままにさせておくためのコ
    ンピュータ・プログラム・コードと、 前記通信装置に前記選択されたデータ（３１）の１つの
    バーストを送信する期間に対応する時間窓（ＴＷ）を決
    定させるためのコンピュータ・プログラム・コードと、 ２つのバーストの送信を同じ時間窓（ＴＷ）内に時間調
    整するために前記通信装置に前記選択されなかったデー
    タ（３２）の１つのバーストの送信を前記時間窓（Ｔ
    Ｗ）に制限させるためのコンピュータ・プログラム・コ
    ードと、 を更に含むことを特徴とするコンピュータ・プログラ
    ム。