JP2003158525A - Bluetooth通信を確立するシステムと方法、マスター機器、問い合わせ機器 - Google Patents
Bluetooth通信を確立するシステムと方法、マスター機器、問い合わせ機器Info
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- JP2003158525A JP2003158525A JP2002255407A JP2002255407A JP2003158525A JP 2003158525 A JP2003158525 A JP 2003158525A JP 2002255407 A JP2002255407 A JP 2002255407A JP 2002255407 A JP2002255407 A JP 2002255407A JP 2003158525 A JP2003158525 A JP 2003158525A
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 存在するBluetoothのプロトコルのピコネッ
トにBluetooth通信を確立するシステムと方法、マスタ
ー機器、問い合わせ機器を提供する。 【解決手段】 ピコネットのマスター機器202は、規
定の周波数でビーコン周波数を送信する。ビーコン周波
数は、クロック情報同様、マスター機器のBD_addrを
含んでいる。そのため、ビーコンを監視する問い合わせ
機器208は、システムのタイミングと送信ホッピング
周波数シーケンスとを得ることができる。ビーコン周波
数に続くコンテンションピリオドに、問い合わせ機器2
08が自身のBD_addrを送信する。マスター機器20
2は、問い合わせ機器208のBD_addrを受信するの
に応じて、問い合わせ機器208にAM_addrを供給す
る。
トにBluetooth通信を確立するシステムと方法、マスタ
ー機器、問い合わせ機器を提供する。 【解決手段】 ピコネットのマスター機器202は、規
定の周波数でビーコン周波数を送信する。ビーコン周波
数は、クロック情報同様、マスター機器のBD_addrを
含んでいる。そのため、ビーコンを監視する問い合わせ
機器208は、システムのタイミングと送信ホッピング
周波数シーケンスとを得ることができる。ビーコン周波
数に続くコンテンションピリオドに、問い合わせ機器2
08が自身のBD_addrを送信する。マスター機器20
2は、問い合わせ機器208のBD_addrを受信するの
に応じて、問い合わせ機器208にAM_addrを供給す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信プロトコ
ルネットワークとしてのBluetooth通信を確立するシス
テムと方法、マスター機器、問い合わせ機器に関するも
のである。
ルネットワークとしてのBluetooth通信を確立するシス
テムと方法、マスター機器、問い合わせ機器に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】Bluetoothは、短い範囲の無線通信のプ
ロトコルである。リンクされたBluetooth機器(ピコネ
ット)のローカルネットワークにアクセスするためのBl
uetooth機器のための現在のメカニズムは、いくつかの
段階を必要としている。第1に、すべての近くの機器を
みつけるための問い合わせを行う。それから、サービス
ディスカバリープロトコル(SDP)を用いて、みつか
った機器で、問い合わせた機器に必要とされるサービス
を行っているものがあるかどうかを調べる。最後に、問
い合わせた側の機器は、必要なサービスを提供する機器
と接続する。
ロトコルである。リンクされたBluetooth機器(ピコネ
ット)のローカルネットワークにアクセスするためのBl
uetooth機器のための現在のメカニズムは、いくつかの
段階を必要としている。第1に、すべての近くの機器を
みつけるための問い合わせを行う。それから、サービス
ディスカバリープロトコル(SDP)を用いて、みつか
った機器で、問い合わせた機器に必要とされるサービス
を行っているものがあるかどうかを調べる。最後に、問
い合わせた側の機器は、必要なサービスを提供する機器
と接続する。
【0003】これらの過程のそれぞれは、完了するのに
長い時間を要しうる。例えば、問い合わせは典型的には
10秒かかり、周囲の機器がすべてみつかるという保証
はない。また、特記すべきこととして、SDPに関する
問い合わせサービスは、実際には、リンクマネージャー
プロトコル(LMP)、ロジックリンクコントロール、
アダプテーションプロトコル(L2CAP)接続と同
様、ベースバンドリンクの確立に関係している。これ
は、SDPが、これらの低層プロトコルでの機能を用い
ているためである。したがって、問い合わせ機器がピコ
ネットやピコネットにリンクした他のBluetooth機器を
前に知っていなければ、複数の機器から特定のサービス
をみつけるのに要する時間は膨大になりうる。
長い時間を要しうる。例えば、問い合わせは典型的には
10秒かかり、周囲の機器がすべてみつかるという保証
はない。また、特記すべきこととして、SDPに関する
問い合わせサービスは、実際には、リンクマネージャー
プロトコル(LMP)、ロジックリンクコントロール、
アダプテーションプロトコル(L2CAP)接続と同
様、ベースバンドリンクの確立に関係している。これ
は、SDPが、これらの低層プロトコルでの機能を用い
ているためである。したがって、問い合わせ機器がピコ
ネットやピコネットにリンクした他のBluetooth機器を
前に知っていなければ、複数の機器から特定のサービス
をみつけるのに要する時間は膨大になりうる。
【0004】問い合わせやページに応答するのに機器に
必要な時間は、存在するピコネットのトラフィックに依
存する。これは、応答する機器が、問い合わせスキャン
やページスキャンの状態に入るためには今の活動のすべ
てまたは一部を停止する必要があるからである。したが
って、ピコネットにおいて存在している接続の情報量や
容量は、問い合わせ機器がピコネットと通信を確立しよ
うとするときには妥協することになる。
必要な時間は、存在するピコネットのトラフィックに依
存する。これは、応答する機器が、問い合わせスキャン
やページスキャンの状態に入るためには今の活動のすべ
てまたは一部を停止する必要があるからである。したが
って、ピコネットにおいて存在している接続の情報量や
容量は、問い合わせ機器がピコネットと通信を確立しよ
うとするときには妥協することになる。
【0005】図1は、典型的なBluetoothピコネット
(従来技術)を示す。Bluetoothピコネットは、マスタ
ーと少なくとも一つのスレーブから成る。マスターは、
接続を開始する機器である。スレーブは、接続要求に応
えて好適にマスターに接続する機器である。一つのピコ
ネットには7個のアクティブなスレーブが存在しうる。
図1に示すように、Aがマスターであり、Bがスレーブ
であり、CはAにもBにもまだ接続していない。
(従来技術)を示す。Bluetoothピコネットは、マスタ
ーと少なくとも一つのスレーブから成る。マスターは、
接続を開始する機器である。スレーブは、接続要求に応
えて好適にマスターに接続する機器である。一つのピコ
ネットには7個のアクティブなスレーブが存在しうる。
図1に示すように、Aがマスターであり、Bがスレーブ
であり、CはAにもBにもまだ接続していない。
【0006】問い合わせとページとは、Bluetooth機器
がベースバンドレベルのリンクを確立するのに必要な2
つの基本的な過程である。問い合わせを通じて、機器
は、近くの一つまたはそれ以上の機器のBluetoothアド
レス(BD_addr)を受け取る。機器は、それが接続し
たいと思っている機器のBD_addrをすでに知っている
場合は、問い合わせはとばすことができる。ページング
により、機器は、特定のBD_addrを持った別の機器と
の接続を要求することができる。機器は、他の機器から
の問い合わせおよび/またはページに応答するために
は、問い合わせスキャン状態またはページスキャン状態
になければならない。問い合わせとページ過程の詳細な
説明は、Bluetoothのベースバンドの仕様書に記載され
ているが、参考のためここで述べる。
がベースバンドレベルのリンクを確立するのに必要な2
つの基本的な過程である。問い合わせを通じて、機器
は、近くの一つまたはそれ以上の機器のBluetoothアド
レス(BD_addr)を受け取る。機器は、それが接続し
たいと思っている機器のBD_addrをすでに知っている
場合は、問い合わせはとばすことができる。ページング
により、機器は、特定のBD_addrを持った別の機器と
の接続を要求することができる。機器は、他の機器から
の問い合わせおよび/またはページに応答するために
は、問い合わせスキャン状態またはページスキャン状態
になければならない。問い合わせとページ過程の詳細な
説明は、Bluetoothのベースバンドの仕様書に記載され
ているが、参考のためここで述べる。
【0007】第1の筋書きでは、ピコネットの付近にあ
るBluetooth機器は、特定のサービスを探す。ピコネッ
トは、ピコネットのなかに存在するメンバー間で、トラ
フィックを活発に運ぶ。これは図1の機器Cの状況であ
る。機器Cがピコネットメンバーになれるようになる前
に、以下の各段階を行わなければならない。
るBluetooth機器は、特定のサービスを探す。ピコネッ
トは、ピコネットのなかに存在するメンバー間で、トラ
フィックを活発に運ぶ。これは図1の機器Cの状況であ
る。機器Cがピコネットメンバーになれるようになる前
に、以下の各段階を行わなければならない。
【0008】1)機器Cはピコネットを前もって知って
おらず、機器Cが要求しているサービスを提供するピコ
ネット内の機器についても知らないと仮定して、機器C
は問い合わせを行う。
おらず、機器Cが要求しているサービスを提供するピコ
ネット内の機器についても知らないと仮定して、機器C
は問い合わせを行う。
【0009】2)機器Cは、自分が見つけた全ての機器
をページする。
をページする。
【0010】3)もしスレーブ機器にベースバンドリン
クが確立されたら、機器Cは、所望のサービス属性に対
する問い合わせを行うのにSDPを用いることができる
ように、高レベルプロトコルの処理を行う。
クが確立されたら、機器Cは、所望のサービス属性に対
する問い合わせを行うのにSDPを用いることができる
ように、高レベルプロトコルの処理を行う。
【0011】4)所望のサービスがみつかるまで、他の
機器と段階3を繰り返す。
機器と段階3を繰り返す。
【0012】5)すべての必要な上層プロトコルとアプ
リケーションプロファイルを用いて、所望のサービスを
供給する機器との接続が確立される。
リケーションプロファイルを用いて、所望のサービスを
供給する機器との接続が確立される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記筋書きでは起こり
うるいくつかの問題がある。第1に、問い合わせ過程は
非常に長く、典型的には、行うのに10.24秒かか
る。範囲内のすべての機器が、初めの試みの問い合わせ
に応答するという保証、特に、その機器が、アクティブ
なピコネットの一部であるという保証もない。問い合わ
せの成功は、応答する機器が、問い合わせスキャンモー
ドで費やす時間量や、関係する機器間の相対的なクロッ
クオフセットに依存する。悪いチャネル状態や大きなク
ロックオフセットは、機器が問い合わせに返答するのを
妨げうる。
うるいくつかの問題がある。第1に、問い合わせ過程は
非常に長く、典型的には、行うのに10.24秒かか
る。範囲内のすべての機器が、初めの試みの問い合わせ
に応答するという保証、特に、その機器が、アクティブ
なピコネットの一部であるという保証もない。問い合わ
せの成功は、応答する機器が、問い合わせスキャンモー
ドで費やす時間量や、関係する機器間の相対的なクロッ
クオフセットに依存する。悪いチャネル状態や大きなク
ロックオフセットは、機器が問い合わせに返答するのを
妨げうる。
【0014】第2に、あらかじめ存在しているピコネッ
ト内の機器が、トラフィックが大きいため、問い合わせ
スキャン状態やページスキャン状態に入らない可能性が
ある。一つのBluetooth機器が、発見可能で接続可能な
状態にどのくらい頻繁に入るかは、ジェネリックアクセ
スプロファイル(GAP)で定義されており、それの実
施に依存する。
ト内の機器が、トラフィックが大きいため、問い合わせ
スキャン状態やページスキャン状態に入らない可能性が
ある。一つのBluetooth機器が、発見可能で接続可能な
状態にどのくらい頻繁に入るかは、ジェネリックアクセ
スプロファイル(GAP)で定義されており、それの実
施に依存する。
【0015】第3に、もし機器Cがマスター(機器A)
とスレーブ(機器B)との両方にうまく接続した場合に
は、散乱ネットが生成しうる。散乱ネットは、時間多重
により2つの重なるピコネットに接続した一つ(または
それ以上の)機器を含むピコネットのグループである。
その結果、両方に参加する一つの機器を持った二つの共
存するピコネットが生まれる。Bluetooth仕様書によれ
ば、ページを開始する機器はピコネットのマスターであ
る。Aがページされたとき、それは新しいピコネットの
スレーブであり、同時に、元のピコネットのマスターで
ある。Bがページされたとき、それは新しいピコネット
のスレーブになり、元のピコネットのスレーブでもあり
続ける。散乱ネットの操作は十分定義されておらず、こ
のような事象に関係するオーバーヘッドが顕著であると
いうことが理解される。
とスレーブ(機器B)との両方にうまく接続した場合に
は、散乱ネットが生成しうる。散乱ネットは、時間多重
により2つの重なるピコネットに接続した一つ(または
それ以上の)機器を含むピコネットのグループである。
その結果、両方に参加する一つの機器を持った二つの共
存するピコネットが生まれる。Bluetooth仕様書によれ
ば、ページを開始する機器はピコネットのマスターであ
る。Aがページされたとき、それは新しいピコネットの
スレーブであり、同時に、元のピコネットのマスターで
ある。Bがページされたとき、それは新しいピコネット
のスレーブになり、元のピコネットのスレーブでもあり
続ける。散乱ネットの操作は十分定義されておらず、こ
のような事象に関係するオーバーヘッドが顕著であると
いうことが理解される。
【0016】図2は、Bluetoothベースバンドパケット
(従来技術)の一般的なフォーマットを示している。Bl
uetooth仕様書には、現在、16の異なるパケットタイ
プが書かれている。パケットのなかには、3つすべての
フィールドを持たないものもありうる。例えば、IDパ
ケットは、アクセスコード(AC)だけを含んでおり、
POLL/NULLパケットは、ACパケットとパケッ
トヘッダーの両方を含んでいる。
(従来技術)の一般的なフォーマットを示している。Bl
uetooth仕様書には、現在、16の異なるパケットタイ
プが書かれている。パケットのなかには、3つすべての
フィールドを持たないものもありうる。例えば、IDパ
ケットは、アクセスコード(AC)だけを含んでおり、
POLL/NULLパケットは、ACパケットとパケッ
トヘッダーの両方を含んでいる。
【0017】図3は、FHSパケット(従来技術)のペ
イロードを示している。FHSパケットは、たいてい、
チャネルアクセス過程の間に用いられるというように、
特定の利益のためのものである。パケットを送信する機
器のBD_addrは、FHS(周波数ホッピング同期)ペ
イロードにおける3つの異なるフィールド、すなわち、
LAP、UAP、NAPで運ばれる。これら3つのフィ
ールドは、ともに、48ビットのBD_addrを構成して
いる。ページングの間に、マスター機器は、スレーブ機
器に、ピコネット内のアクティブメンバーアドレス(A
M_addr)を割り当てる。マスターは、それ以降は、パ
ケットをピコネット内の特定のアクティブなスレーブへ
向かわせるために、パケットヘッダーのAM_addrを用
いることができるようになる。また、CLK27-2フィー
ルドは、FHSパケットを送信する機器のシステムクロ
ック値を含んでおり、他の機器がシステムクロックとタ
イムスロットに同期するのを許可する。
イロードを示している。FHSパケットは、たいてい、
チャネルアクセス過程の間に用いられるというように、
特定の利益のためのものである。パケットを送信する機
器のBD_addrは、FHS(周波数ホッピング同期)ペ
イロードにおける3つの異なるフィールド、すなわち、
LAP、UAP、NAPで運ばれる。これら3つのフィ
ールドは、ともに、48ビットのBD_addrを構成して
いる。ページングの間に、マスター機器は、スレーブ機
器に、ピコネット内のアクティブメンバーアドレス(A
M_addr)を割り当てる。マスターは、それ以降は、パ
ケットをピコネット内の特定のアクティブなスレーブへ
向かわせるために、パケットヘッダーのAM_addrを用
いることができるようになる。また、CLK27-2フィー
ルドは、FHSパケットを送信する機器のシステムクロ
ック値を含んでおり、他の機器がシステムクロックとタ
イムスロットに同期するのを許可する。
【0018】Bluetooth(BT)は、周波数ホッピング
システムであり、マスターとスレーブとの間に時間分割
多重(TDD)を用いる。ピコネット内のマスターとス
レーブの機器とは、チャネルホッピングシーケンスに従
い、今度は、マスターのBD_addrとクロック(CL
K)とによって規定される。チャネルホッピングシーケ
ンスは、2.4GHz ISM(産業、科学、医学)の
うちの79個すべての周波数を飛び越す。各周波数は、
一見、疑似ランダムになり、確率が等しいように見え
る。
システムであり、マスターとスレーブとの間に時間分割
多重(TDD)を用いる。ピコネット内のマスターとス
レーブの機器とは、チャネルホッピングシーケンスに従
い、今度は、マスターのBD_addrとクロック(CL
K)とによって規定される。チャネルホッピングシーケ
ンスは、2.4GHz ISM(産業、科学、医学)の
うちの79個すべての周波数を飛び越す。各周波数は、
一見、疑似ランダムになり、確率が等しいように見え
る。
【0019】図4は、各スレーブの、パケットヘッダー
内のアクティブメンバーアドレス(AM_addr)を呼ぶ
ことによるピコネットのトラフィックのマスターコント
ロールを示している(従来技術)。呼ばれたスレーブ
は、マスターのパケットの最後のスロットに続いて、す
ぐに、スロットのマスターにパケットを送信することが
できる。マスターは、ページングの間に、各スレーブの
AM_addrを割り当てる。一つのピコネット内には7個
ものアクティブなスレーブが存在しうる。
内のアクティブメンバーアドレス(AM_addr)を呼ぶ
ことによるピコネットのトラフィックのマスターコント
ロールを示している(従来技術)。呼ばれたスレーブ
は、マスターのパケットの最後のスロットに続いて、す
ぐに、スロットのマスターにパケットを送信することが
できる。マスターは、ページングの間に、各スレーブの
AM_addrを割り当てる。一つのピコネット内には7個
ものアクティブなスレーブが存在しうる。
【0020】もしBluetooth機器がすぐにピコネットの
メンバーになれればメリットとなろう。
メンバーになれればメリットとなろう。
【0021】もしBluetooth機器が、すでに存在するピ
コネットメンバー機器への妨害を最小限にしてピコネッ
トのメンバーになれればメリットとなろう。
コネットメンバー機器への妨害を最小限にしてピコネッ
トのメンバーになれればメリットとなろう。
【0022】もしBluetooth機器が、ピコネットのスレ
ーブ機器へのページングや問い合わせをすることなくピ
コネットのメンバーになれればメリットとなろう。
ーブ機器へのページングや問い合わせをすることなくピ
コネットのメンバーになれればメリットとなろう。
【0023】もしBluetooth機器が、マスター機器や、
一時的にせよピコネットじゅうのコントロールを失うこ
となくピコネットにスレーブとして加われればメリット
となろう。
一時的にせよピコネットじゅうのコントロールを失うこ
となくピコネットにスレーブとして加われればメリット
となろう。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は、新しいBlueto
oth機器がピコネットに加わろうとするときに接続を確
立するのに必要な、長い問い合わせ過程を省く方法を提
供する。接続は、現在のトラフィックへの干渉を最小限
にして確立される。SDP問い合わせを用いて各近くの
機器への接続を行ってピコネットのトラフィックを中断
させる代わりに、本発明の方法によれば、Bluetooth機
器が、近くのすべてのピコネットのマスターを発見で
き、これらのピコネットに加わるときにはスレーブにな
ることができる。この特徴は、マスターがサービス供給
者にならなければならないようなアプリケーション、例
えば、LANアクセスプロファイルやダイヤルアップネ
ットワーキングプロファイルに定義されているようなゲ
ートウエイに特に有用である。他のアプリケーションと
しては、新しく加わるスレーブ機器は、一旦ピコネット
のメンバーになれば、SDP問い合わせを依然として行
うことができる。本発明のメカニズムなしでは、Blueto
oth機器は、所望のサービスを探すために接続を確立す
る間またはその後で、マスターとスレーブ(MS)の切
り替えを行わなければならない。MS切り替え処理は、
本発明と比較して長い。これは、新しい機器からのペー
ジ要求に応じるためにマスターがページスキャン状態に
入る前に、存在するピコネットのすべてのスレーブが適
切に組み込まれる必要があるからである。したがって、
マスターが現在のトラフィックに対する容量をとってお
かねばならないゲートウエイアプリケーションなどでは
MS切り替えは避けるのが好ましい。サービスやアプリ
ケーションにより正当化されている限り、新しいスレー
ブには、ピコネットのメンバーになった後、マスター・
スレーブ(MS)切り替えを要求するというオプション
がある。
oth機器がピコネットに加わろうとするときに接続を確
立するのに必要な、長い問い合わせ過程を省く方法を提
供する。接続は、現在のトラフィックへの干渉を最小限
にして確立される。SDP問い合わせを用いて各近くの
機器への接続を行ってピコネットのトラフィックを中断
させる代わりに、本発明の方法によれば、Bluetooth機
器が、近くのすべてのピコネットのマスターを発見で
き、これらのピコネットに加わるときにはスレーブにな
ることができる。この特徴は、マスターがサービス供給
者にならなければならないようなアプリケーション、例
えば、LANアクセスプロファイルやダイヤルアップネ
ットワーキングプロファイルに定義されているようなゲ
ートウエイに特に有用である。他のアプリケーションと
しては、新しく加わるスレーブ機器は、一旦ピコネット
のメンバーになれば、SDP問い合わせを依然として行
うことができる。本発明のメカニズムなしでは、Blueto
oth機器は、所望のサービスを探すために接続を確立す
る間またはその後で、マスターとスレーブ(MS)の切
り替えを行わなければならない。MS切り替え処理は、
本発明と比較して長い。これは、新しい機器からのペー
ジ要求に応じるためにマスターがページスキャン状態に
入る前に、存在するピコネットのすべてのスレーブが適
切に組み込まれる必要があるからである。したがって、
マスターが現在のトラフィックに対する容量をとってお
かねばならないゲートウエイアプリケーションなどでは
MS切り替えは避けるのが好ましい。サービスやアプリ
ケーションにより正当化されている限り、新しいスレー
ブには、ピコネットのメンバーになった後、マスター・
スレーブ(MS)切り替えを要求するというオプション
がある。
【0025】したがって、Bluetoothプロトコル機器の
ネットワークでの通信を確立するための方法が供給され
る。その方法は、マスター機器を持ったピコネットを確
立すること、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなか
から第1の規定の周波数f(kB)でピコネットのビー
コン周波数を送信すること、ピコネットのビーコン周波
数を受信するために監視すること、および、ピコネット
のビーコン周波数の受信に対応して、ピコネットとの通
信を確立することを含んでいる。
ネットワークでの通信を確立するための方法が供給され
る。その方法は、マスター機器を持ったピコネットを確
立すること、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなか
から第1の規定の周波数f(kB)でピコネットのビー
コン周波数を送信すること、ピコネットのビーコン周波
数を受信するために監視すること、および、ピコネット
のビーコン周波数の受信に対応して、ピコネットとの通
信を確立することを含んでいる。
【0026】ピコネットのビーコン周波数を送信するこ
とは、マスター機器が、第1ダウンリンクFHSパケッ
トにおいてBD_addrとCLK情報を送信することを含
んでいる。問い合わせ機器は、マスター機器のBD_ad
drとマスター機器のCLK情報とから、マスター機器の
周波数ホッピングシーケンスを得る。
とは、マスター機器が、第1ダウンリンクFHSパケッ
トにおいてBD_addrとCLK情報を送信することを含
んでいる。問い合わせ機器は、マスター機器のBD_ad
drとマスター機器のCLK情報とから、マスター機器の
周波数ホッピングシーケンスを得る。
【0027】問い合わせ機器は、問い合わせ機器によっ
て第1のダウンリンクFHSパケットを受け取るのに続
いて、問い合わせ機器のBD_addrを含めて、第1のア
ップリンクFHSパケットを、マスター機器に送信す
る。マスター機器は、第1のアップリンクFHSパケッ
トを受け取るのに続いて、AM_addrを典型的には1か
ら7までの範囲で含んだ第2のダウンリンクFHSパケ
ットを問い合わせ機器へ送信する。問い合わせ機器は、
AM_addrを受信したことを認めるIDパケットをマス
ター機器へ送信する。
て第1のダウンリンクFHSパケットを受け取るのに続
いて、問い合わせ機器のBD_addrを含めて、第1のア
ップリンクFHSパケットを、マスター機器に送信す
る。マスター機器は、第1のアップリンクFHSパケッ
トを受け取るのに続いて、AM_addrを典型的には1か
ら7までの範囲で含んだ第2のダウンリンクFHSパケ
ットを問い合わせ機器へ送信する。問い合わせ機器は、
AM_addrを受信したことを認めるIDパケットをマス
ター機器へ送信する。
【0028】マスター機器は、IDパケットの受信に続
いて、POLLパケットを問い合わせ機器へ送信する。
問い合わせ機器は、POLLパケットの受信に反応し
て、マスター機器へNULLパケットを送信する。そし
てその後、高レベルのプロトコルが、マスター機器と問
い合わせ機器との間で確立される。
いて、POLLパケットを問い合わせ機器へ送信する。
問い合わせ機器は、POLLパケットの受信に反応し
て、マスター機器へNULLパケットを送信する。そし
てその後、高レベルのプロトコルが、マスター機器と問
い合わせ機器との間で確立される。
【0029】
【発明の実施の形態】図5は、Bluetoothプロトコル通
信機器のネットワークにおける通信を確立する本発明の
システムを示す。システム200は、受信機204と送
信機206とを有するマスター機器202を含んでい
る。少なくとも一つの問い合わせ機器、すなわち一つの
機器208が受信機210と送信機212とを有するの
が示されており、ピコネットビーコン周波数を監視して
いる。受信機210でピコネットビーコン周波数を受信
するのに対応して、問い合わせ機器208がマスター機
器202との通信を確立する。
信機器のネットワークにおける通信を確立する本発明の
システムを示す。システム200は、受信機204と送
信機206とを有するマスター機器202を含んでい
る。少なくとも一つの問い合わせ機器、すなわち一つの
機器208が受信機210と送信機212とを有するの
が示されており、ピコネットビーコン周波数を監視して
いる。受信機210でピコネットビーコン周波数を受信
するのに対応して、問い合わせ機器208がマスター機
器202との通信を確立する。
【0030】マスター機器202は、複数のスペクトラ
ム拡散送信周波数のなかから、第1の規定の周波数f
(kB)で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。
あるいは、マスター機器202は、複数のスペクトラム
拡散送信周波数のなかから、第1の複数の規定の周波数
で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。問い合わ
せ機器208は、第1の複数のピコネットのビーコン周
波数を監視し、ピコネットのビーコン周波数のうちの一
つを受け取ると、マスター機器202との通信を確立す
る。
ム拡散送信周波数のなかから、第1の規定の周波数f
(kB)で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。
あるいは、マスター機器202は、複数のスペクトラム
拡散送信周波数のなかから、第1の複数の規定の周波数
で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。問い合わ
せ機器208は、第1の複数のピコネットのビーコン周
波数を監視し、ピコネットのビーコン周波数のうちの一
つを受け取ると、マスター機器202との通信を確立す
る。
【0031】マスター機器202は、第1のダウンリン
クFHSパケットにおけるピコネットのビーコン周波数
で、BD_addrとCLK情報とを送信する。そして、問
い合わせ機器208は、ピコネットのビーコン周波数で
の第1のダウンリンクFHSパケット送信におけるマス
ター機器202のBD_addrとCLK情報とを受信す
る。問い合わせ機器208は、ピコネットのビーコン周
波数で受信したマスター機器202のBD_addrとCL
K情報とから、マスター機器の周波数ホッピングシーケ
ンスを得る。
クFHSパケットにおけるピコネットのビーコン周波数
で、BD_addrとCLK情報とを送信する。そして、問
い合わせ機器208は、ピコネットのビーコン周波数で
の第1のダウンリンクFHSパケット送信におけるマス
ター機器202のBD_addrとCLK情報とを受信す
る。問い合わせ機器208は、ピコネットのビーコン周
波数で受信したマスター機器202のBD_addrとCL
K情報とから、マスター機器の周波数ホッピングシーケ
ンスを得る。
【0032】問い合わせ機器208は、第1のダウンリ
ンクFHSパケットを受信するのに続いて、第1のアッ
プリンクFHSパケットをマスター機器202に送信す
る。マスター機器202への第1のアップリンクFHS
パケットは、FHSパケットのペイロードにおける問い
合わせ機器のBD_addrを含んでいる。加えて、第1の
アップリンクFHSパケットは、マスター機器のBD_
addrから得られるFHSパケットのアクセスコード(A
C)を含んでいる。
ンクFHSパケットを受信するのに続いて、第1のアッ
プリンクFHSパケットをマスター機器202に送信す
る。マスター機器202への第1のアップリンクFHS
パケットは、FHSパケットのペイロードにおける問い
合わせ機器のBD_addrを含んでいる。加えて、第1の
アップリンクFHSパケットは、マスター機器のBD_
addrから得られるFHSパケットのアクセスコード(A
C)を含んでいる。
【0033】マスター機器202は、第1のアップリン
クFHSパケットを受信するのに続いて、問い合わせ機
器208のBD_addrから得られるアクセスコード(A
C)とFHSペイロードにおけるAM_addrとを含んで
いる第2のダウンリンクFHSパケットを問い合わせ機
器208に送信する。アクセスコードは典型的には1か
ら7の範囲である。
クFHSパケットを受信するのに続いて、問い合わせ機
器208のBD_addrから得られるアクセスコード(A
C)とFHSペイロードにおけるAM_addrとを含んで
いる第2のダウンリンクFHSパケットを問い合わせ機
器208に送信する。アクセスコードは典型的には1か
ら7の範囲である。
【0034】問い合わせ機器208は、第2のダウンリ
ンクFHSパケットを受信するのに続いて、AM_addr
の受信を認めるIDパケットをマスター機器202に送
信する。それから、マスター機器202は、IDパケッ
トの受信に続いて、問い合わせ機器208にPOLLパ
ケットを送信する。POLLパケットの受信に対応し
て、問い合わせ機器208は、マスター機器202にN
ULLパケットを送信する。マスター機器202は、N
ULLパケットを受信するのに続いて、従来の処理を用
いて問い合わせ機器208と高レベルのプロトコルを確
立する。通信処理におけるこの点において、問い合わせ
機器208はピコネットのスレーブ機器になる。
ンクFHSパケットを受信するのに続いて、AM_addr
の受信を認めるIDパケットをマスター機器202に送
信する。それから、マスター機器202は、IDパケッ
トの受信に続いて、問い合わせ機器208にPOLLパ
ケットを送信する。POLLパケットの受信に対応し
て、問い合わせ機器208は、マスター機器202にN
ULLパケットを送信する。マスター機器202は、N
ULLパケットを受信するのに続いて、従来の処理を用
いて問い合わせ機器208と高レベルのプロトコルを確
立する。通信処理におけるこの点において、問い合わせ
機器208はピコネットのスレーブ機器になる。
【0035】後に詳述するように(図7参照)、マスタ
ー機器202は、周波数f(kB)でスロットの第1の
ダウンリンクFHSパケットを送信する。
ー機器202は、周波数f(kB)でスロットの第1の
ダウンリンクFHSパケットを送信する。
【0036】問い合わせ機器208は、数値mをランダ
ムに選ぶ。ここで、mは、15個のスロットのコンテン
ションピリオドに対する1から8の間の数値である。そ
して、問い合わせ機器208は、周波数f(kB+(2
m−1))で、スロットにおける第1のアップリンクF
HSパケットを送信する。ランダムなバックオフ数の選
択は、2つの問い合わせ単位が同じスロットに応答する
機会を最小にする。マスター機器202は、周波数f
(kB+2m)で、スロットにおける第2のダウンリン
クFHSパケットを送信し、問い合わせ機器208は、
周波数f(kB+(2m+1))で、スロットにおける
IDパケットを送信する。
ムに選ぶ。ここで、mは、15個のスロットのコンテン
ションピリオドに対する1から8の間の数値である。そ
して、問い合わせ機器208は、周波数f(kB+(2
m−1))で、スロットにおける第1のアップリンクF
HSパケットを送信する。ランダムなバックオフ数の選
択は、2つの問い合わせ単位が同じスロットに応答する
機会を最小にする。マスター機器202は、周波数f
(kB+2m)で、スロットにおける第2のダウンリン
クFHSパケットを送信し、問い合わせ機器208は、
周波数f(kB+(2m+1))で、スロットにおける
IDパケットを送信する。
【0037】典型的には、コンテンションピリオドは、
ビーコン周波数に応答するために、例えば問い合わせ機
器208のような問い合わせ機器に対する15個のスロ
ットに等しく確立される。しかしながら、本発明は、コ
ンテンションピリオドにおけるスロットの特定の数には
なんら限定されない。マスター機器202は、問い合わ
せ機器208から第1のアップリンクFHSパケットを
受信するために、周波数f(kB)でピコネットのビー
コン周波数の送信から、最大値の15になるまで、(2
m−1)個のスロットを待つ。
ビーコン周波数に応答するために、例えば問い合わせ機
器208のような問い合わせ機器に対する15個のスロ
ットに等しく確立される。しかしながら、本発明は、コ
ンテンションピリオドにおけるスロットの特定の数には
なんら限定されない。マスター機器202は、問い合わ
せ機器208から第1のアップリンクFHSパケットを
受信するために、周波数f(kB)でピコネットのビー
コン周波数の送信から、最大値の15になるまで、(2
m−1)個のスロットを待つ。
【0038】図6は、ピコネットにアクセスするための
問い合わせやページ機能を行う本発明のビーコンの方法
を示すタイミングダイヤグラムである。マスターは、あ
らかじめ規定された周波数f(kB)にまでホッピング
を行うときはいつでも、FHSパケットを送信する。周
波数f(kB)は、2.4GHz帯で利用可能な79個
の周波数の一つであり、任意に選ばれる。すなわち、他
の78個の周波数のいずれを用いても、発明は実現可能
である。しかしながら、選択される周波数は、電子レン
ジで妨害されないものが好ましい。f(kB)の実際の
選択は、ユーザーが規定可能なようにも、工場出荷時に
設定するようにも、適応可能なようにもできる。
問い合わせやページ機能を行う本発明のビーコンの方法
を示すタイミングダイヤグラムである。マスターは、あ
らかじめ規定された周波数f(kB)にまでホッピング
を行うときはいつでも、FHSパケットを送信する。周
波数f(kB)は、2.4GHz帯で利用可能な79個
の周波数の一つであり、任意に選ばれる。すなわち、他
の78個の周波数のいずれを用いても、発明は実現可能
である。しかしながら、選択される周波数は、電子レン
ジで妨害されないものが好ましい。f(kB)の実際の
選択は、ユーザーが規定可能なようにも、工場出荷時に
設定するようにも、適応可能なようにもできる。
【0039】特定のサービスを探す問い合わせ機器(図
5参照)は、f(kB)に合わせ、FHSパケットを探
す。チャネルホッピングシーケンスはいつも疑似ランダ
ムパターンの後に続いているので、所定の間隔内でf
(kB)の起こる確率は一定である。検討対象の時間間
隔の長さは、ランダムホッピングシーケンスにおける一
つの周波数が発生する平均時間より長いくらいの大きさ
である。良好なFHSパケット間の時間間隔が等しくな
かったとしても、典型的な時分割多重アクセス(TDM
A)システムとは対照的に、問い合わせ機器は、単純
に、このあらかじめ規定された周波数f(kBB)に耳
を傾け、受信した第1のダウンリンクFHSパケットか
らマスター機器の情報を受信する、といったことが可能
である。
5参照)は、f(kB)に合わせ、FHSパケットを探
す。チャネルホッピングシーケンスはいつも疑似ランダ
ムパターンの後に続いているので、所定の間隔内でf
(kB)の起こる確率は一定である。検討対象の時間間
隔の長さは、ランダムホッピングシーケンスにおける一
つの周波数が発生する平均時間より長いくらいの大きさ
である。良好なFHSパケット間の時間間隔が等しくな
かったとしても、典型的な時分割多重アクセス(TDM
A)システムとは対照的に、問い合わせ機器は、単純
に、このあらかじめ規定された周波数f(kBB)に耳
を傾け、受信した第1のダウンリンクFHSパケットか
らマスター機器の情報を受信する、といったことが可能
である。
【0040】f(kB)の発生する平均時間は、所定の
ホッピングシーケンスにおいて、およそ79/(160
0ホッピング/S)=50ミリ秒(ms)である。マス
ター機器は、スロットごとに交互にパケットを送受信
し、f(kB)は、ホッピングシーケンスの相に依存し
て、送信スロットと受信スロットとのどちらにも使用可
能である。f(kB)はマスターおよびスレーブのどち
らのスロットでも発生するので、マスター機器からの送
信FHSパケット間の平均時間(TB)は式(1)によ
って評価される。
ホッピングシーケンスにおいて、およそ79/(160
0ホッピング/S)=50ミリ秒(ms)である。マス
ター機器は、スロットごとに交互にパケットを送受信
し、f(kB)は、ホッピングシーケンスの相に依存し
て、送信スロットと受信スロットとのどちらにも使用可
能である。f(kB)はマスターおよびスレーブのどち
らのスロットでも発生するので、マスター機器からの送
信FHSパケット間の平均時間(TB)は式(1)によ
って評価される。
【0041】
【数1】
【0042】ここで、Nsは、存在するピコネットにお
けるアクティブなスレーブ機器の数である。したがっ
て、マスター機器とスレーブ機器との間でトラフィック
が等しく分布していると仮定すると、送信FHSパケッ
トTB間の平均時間は、1個のスレーブ機器を有するピ
コネットではおよそ100msであり、3個のスレーブ
機器を有するピコネットでは200msである。Ns=
7であれば、TBは400msにもなりうる。
けるアクティブなスレーブ機器の数である。したがっ
て、マスター機器とスレーブ機器との間でトラフィック
が等しく分布していると仮定すると、送信FHSパケッ
トTB間の平均時間は、1個のスレーブ機器を有するピ
コネットではおよそ100msであり、3個のスレーブ
機器を有するピコネットでは200msである。Ns=
7であれば、TBは400msにもなりうる。
【0043】しかしながら、f(kB)は、多重スロッ
トパケットの第3または第5のスロットでも発生し、マ
スターが第1のダウンリンクFHSパケットを送信する
のを妨げる。マスター機器は、この特別な送信モードに
入るとタイマーをセットすることによってこの問題を解
決する。マスターは、全ピコネットのトラフィックを制
御しているので、もし第1のダウンリンクFHSパケッ
トが送られることなくタイマーが期限切れになったら、
マスターは、パケットタイプを変更することで、イベン
トを調整する。
トパケットの第3または第5のスロットでも発生し、マ
スターが第1のダウンリンクFHSパケットを送信する
のを妨げる。マスター機器は、この特別な送信モードに
入るとタイマーをセットすることによってこの問題を解
決する。マスターは、全ピコネットのトラフィックを制
御しているので、もし第1のダウンリンクFHSパケッ
トが送られることなくタイマーが期限切れになったら、
マスターは、パケットタイプを変更することで、イベン
トを調整する。
【0044】送信された第1のダウンリンクFHSパケ
ットを問い合わせ機器がデコードするには、送信された
パケットを示すためにパケットヘッダーのAM_addrフ
ィールドがゼロに設定される(8進数では0X0)。ま
た、ACのSYNCワードフィールドが、この目的のた
めにとってある特別のBD_addrから得られる。これは
ジェネラルインクワイアリーアクセスコード(GIA
C)に似ている。GIACでは、SYNCワードが、と
ってあるBD_addrのローアーアドレスパート(LA
P)から得られる。ここで、周知のビーコンアクセスコ
ード(BAC)が用いられる。
ットを問い合わせ機器がデコードするには、送信された
パケットを示すためにパケットヘッダーのAM_addrフ
ィールドがゼロに設定される(8進数では0X0)。ま
た、ACのSYNCワードフィールドが、この目的のた
めにとってある特別のBD_addrから得られる。これは
ジェネラルインクワイアリーアクセスコード(GIA
C)に似ている。GIACでは、SYNCワードが、と
ってあるBD_addrのローアーアドレスパート(LA
P)から得られる。ここで、周知のビーコンアクセスコ
ード(BAC)が用いられる。
【0045】BACのSYNCを得るためのLAPは、
IACのためにとってある64個のLAPのブロック以
外の範囲内となるように選ばれる。本発明に沿って規定
されていない問い合わせ機器は、従来のやり方で動作
し、マスター機器からのビーコン送信に応答しない。一
方、本発明に沿って規定されている問い合わせ機器は、
特別なLAPによって生成されたビーコンアクセスコー
ド(BAC)を用い、ピコネットに加わることを求めて
いるときには、マスター機器によって送信された指定の
周波数に合わせることによってFHSパケットを探す。
IACのためにとってある64個のLAPのブロック以
外の範囲内となるように選ばれる。本発明に沿って規定
されていない問い合わせ機器は、従来のやり方で動作
し、マスター機器からのビーコン送信に応答しない。一
方、本発明に沿って規定されている問い合わせ機器は、
特別なLAPによって生成されたビーコンアクセスコー
ド(BAC)を用い、ピコネットに加わることを求めて
いるときには、マスター機器によって送信された指定の
周波数に合わせることによってFHSパケットを探す。
【0046】図7は、本発明の通信確立システムに対応
して動作するマスター機器と問い合わせ機器との間で交
換されるメッセージを示す。問い合わせ機器は、第1の
ダウンリンクFHSパケットをデコードした後、マスタ
ー機器のBD_addrとCLK情報とを引き出すことがで
きる。(2m−1)番目のスロットの長いバックオフ期
間(mは、15個のスロットのコンテンションピリオド
に対する1ないし8の間のランダムに選ばれた数であ
る)の後、問い合わせ機器は、マスター機器のホッピン
グシーケンスから得られる周波数f(kB+2m−1)
で、そのスロットにおいて第1のアップリンクFHSパ
ケットを送信する。問い合わせ機器は、奇数番目のスロ
ットにおいてしか送信できない点に注意すべきである。
問い合わせ機器からのFHSパケットは、ペイロードに
おける問い合わせ機器のBD_addrを含んでおり、マス
ター機器のBD_addrから得られるACを用いている。
マスター機器が問い合わせ機器からFHSパケットを一
旦受信すると、機器が接続を要求し、周波数f(kB+
2m)のスロットにおいて第2のダウンリンクFHSパ
ケットがマスター機器から問い合わせ機器へ送られるこ
とがわかる。マスター機器からの第2のダウンリンクF
HSパケットは問い合わせ機器のBD_addrから得ら
れ、ペイロードの問い合わせ機器へ割り当てられたAM
_addrを運ぶ。
して動作するマスター機器と問い合わせ機器との間で交
換されるメッセージを示す。問い合わせ機器は、第1の
ダウンリンクFHSパケットをデコードした後、マスタ
ー機器のBD_addrとCLK情報とを引き出すことがで
きる。(2m−1)番目のスロットの長いバックオフ期
間(mは、15個のスロットのコンテンションピリオド
に対する1ないし8の間のランダムに選ばれた数であ
る)の後、問い合わせ機器は、マスター機器のホッピン
グシーケンスから得られる周波数f(kB+2m−1)
で、そのスロットにおいて第1のアップリンクFHSパ
ケットを送信する。問い合わせ機器は、奇数番目のスロ
ットにおいてしか送信できない点に注意すべきである。
問い合わせ機器からのFHSパケットは、ペイロードに
おける問い合わせ機器のBD_addrを含んでおり、マス
ター機器のBD_addrから得られるACを用いている。
マスター機器が問い合わせ機器からFHSパケットを一
旦受信すると、機器が接続を要求し、周波数f(kB+
2m)のスロットにおいて第2のダウンリンクFHSパ
ケットがマスター機器から問い合わせ機器へ送られるこ
とがわかる。マスター機器からの第2のダウンリンクF
HSパケットは問い合わせ機器のBD_addrから得ら
れ、ペイロードの問い合わせ機器へ割り当てられたAM
_addrを運ぶ。
【0047】問い合わせ機器は、周波数f(kB+2m
+1)のスロットにおけるIDパケットを有するAM_
addrの受信を認める。問い合わせ機器からIDパケット
を受信した後、マスター機器はPOLLパケットを送信
する。マスター機器が高レベルのプロトコルで通信すべ
く処理する前に、問い合わせ機器からのNULLパケッ
トが期待される。これは通常のBluetoothのページ処理
に似ている。Bluetoothの仕様書を参照されたい。
+1)のスロットにおけるIDパケットを有するAM_
addrの受信を認める。問い合わせ機器からIDパケット
を受信した後、マスター機器はPOLLパケットを送信
する。マスター機器が高レベルのプロトコルで通信すべ
く処理する前に、問い合わせ機器からのNULLパケッ
トが期待される。これは通常のBluetoothのページ処理
に似ている。Bluetoothの仕様書を参照されたい。
【0048】多くの問い合わせ機器が同じピコネットに
同時に加わろうとしたときには、衝突を避けることが望
ましい。各第1のダウンリンクFHSパケットが送信さ
れた後に機器がアクセスしようとするために時間的な期
間をとっておくために、周波数f(kB)の各スロット
の後に、コンテンションピリオドが導入されている。マ
スター機器は、コンテンションピリオドの間になんの応
答も受信しなければ、通常のピコネットのトラフィック
を再開する。あるいは、マスター機器は、コンテンショ
ンピリオドの間に、問い合わせ機器からの要求に応答す
る。例えば、もしコンテンションピリオドの期間が15
回のスロット分であれば、マスターは、この時間の間は
ピコネットのアクティビティを保持し、第1のアップリ
ンクFHSパケットを待つ。送信された(第1のダウン
リンク)FHSパケットを受信した各問い合わせ機器
は、ランダムな数値m(上記例では1ないし8)を選
び、カウントダウンのために2m−1に等しいバックオ
フカウンターを設定する。ゼロに達した第1の問い合わ
せ機器のカウンター(もっとも小さいm値を選んだ問い
合わせ機器)は、第1のアップリンクFHSパケットを
送信する権利が与えられる。
同時に加わろうとしたときには、衝突を避けることが望
ましい。各第1のダウンリンクFHSパケットが送信さ
れた後に機器がアクセスしようとするために時間的な期
間をとっておくために、周波数f(kB)の各スロット
の後に、コンテンションピリオドが導入されている。マ
スター機器は、コンテンションピリオドの間になんの応
答も受信しなければ、通常のピコネットのトラフィック
を再開する。あるいは、マスター機器は、コンテンショ
ンピリオドの間に、問い合わせ機器からの要求に応答す
る。例えば、もしコンテンションピリオドの期間が15
回のスロット分であれば、マスターは、この時間の間は
ピコネットのアクティビティを保持し、第1のアップリ
ンクFHSパケットを待つ。送信された(第1のダウン
リンク)FHSパケットを受信した各問い合わせ機器
は、ランダムな数値m(上記例では1ないし8)を選
び、カウントダウンのために2m−1に等しいバックオ
フカウンターを設定する。ゼロに達した第1の問い合わ
せ機器のカウンター(もっとも小さいm値を選んだ問い
合わせ機器)は、第1のアップリンクFHSパケットを
送信する権利が与えられる。
【0049】15個のスロット分のコンテンションピリ
オド(CP)のなかで衝突によりアクセスの試みが失敗
(どの機器も成功しない)する確率を、ピコネットにア
クセスしようとする機器の数の関数として表1に示す。
オド(CP)のなかで衝突によりアクセスの試みが失敗
(どの機器も成功しない)する確率を、ピコネットにア
クセスしようとする機器の数の関数として表1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】特記すべきこととして、Ndが増加して
も、PCO(Nd)は単調には増加しない。これは、もし
2つの機器が同じバックオフ数を選んでスロット(kB
+2m−1)で衝突が発生した場合(図7参照)、マス
ター機器は問い合わせ機器のアドレスをデコードできな
いからである。結果として、スロット(kB+2m)に
は第2のダウンリンクFHSパケットは送信されない。
この状況では、2番目に小さなバックオフ数を持った問
い合わせ機器は、さらなる衝突が起こらない限り、アク
セスするための第1のアップリンクFHSパケットを送
信するよう処理することができる。これは、Nが奇数の
ときにPCO(Nd)が小さい理由の説明となる。
も、PCO(Nd)は単調には増加しない。これは、もし
2つの機器が同じバックオフ数を選んでスロット(kB
+2m−1)で衝突が発生した場合(図7参照)、マス
ター機器は問い合わせ機器のアドレスをデコードできな
いからである。結果として、スロット(kB+2m)に
は第2のダウンリンクFHSパケットは送信されない。
この状況では、2番目に小さなバックオフ数を持った問
い合わせ機器は、さらなる衝突が起こらない限り、アク
セスするための第1のアップリンクFHSパケットを送
信するよう処理することができる。これは、Nが奇数の
ときにPCO(Nd)が小さい理由の説明となる。
【0052】本発明の方法でピコネットにアクセスする
ように要する時間は、式(1)のT Bと表1のP
CO(Nd)とに依存する。時間Tacは以下の式(2)で
計算できる。
ように要する時間は、式(1)のT Bと表1のP
CO(Nd)とに依存する。時間Tacは以下の式(2)で
計算できる。
【0053】
【数2】
【0054】式(2)において、nは、最初に接続に成
功するのに必要なコンテンションピリオドの数である。
功するのに必要なコンテンションピリオドの数である。
【0055】図8は、ピコネットにアクセスしようとす
る問い合わせ機器の数Ndの関数としてTacを計算した
結果を示すプロットである(式(2))。図8の各曲線
は、式(1)のNsの各数を示している。これらの曲線
は、Tacへの主要な寄与が、式(1)によって得られる
TBからのものであり、一方、Nd=5の場合でも、3つ
連続して衝突する確率は0.5%より小さいということ
を示している。図8の結果は、問い合わせ機器が周波数
f(kB)に耳を傾け始めた瞬間とマスター機器からの
第1の送信(第1のダウンリンク)FHSパケットの発
生との間の時間が考慮されていないため、非常に控えめ
なものとなっている。すなわち、図8は、最も悪い場合
の筋書きを描いている。最も長いTacであれば、Nd=
6でNs=7のときには480msに近づく。これは実
用的な状況では起こりにくいが、それでもなお、従来の
Bluetoothプロトコルの問い合わせに必要な10.24
秒より顕著に短い。
る問い合わせ機器の数Ndの関数としてTacを計算した
結果を示すプロットである(式(2))。図8の各曲線
は、式(1)のNsの各数を示している。これらの曲線
は、Tacへの主要な寄与が、式(1)によって得られる
TBからのものであり、一方、Nd=5の場合でも、3つ
連続して衝突する確率は0.5%より小さいということ
を示している。図8の結果は、問い合わせ機器が周波数
f(kB)に耳を傾け始めた瞬間とマスター機器からの
第1の送信(第1のダウンリンク)FHSパケットの発
生との間の時間が考慮されていないため、非常に控えめ
なものとなっている。すなわち、図8は、最も悪い場合
の筋書きを描いている。最も長いTacであれば、Nd=
6でNs=7のときには480msに近づく。これは実
用的な状況では起こりにくいが、それでもなお、従来の
Bluetoothプロトコルの問い合わせに必要な10.24
秒より顕著に短い。
【0056】同じ時に一つのピコネットを探す機器の数
は小さく、たいていの場合は短いCPで十分であると予
想される。上記の例では、15個のスロットのCPだ
と、N s=1のときには、一つのピコネットにつき、ト
ラフィックの帯域のおよそ10%を要する。マスター機
器のf(kB)へのホッピングの機会が起こりにくくな
るので、スレーブ機器の数が増えると、失われるトラフ
ィックの割合は減少する。これは理にかなった仮定であ
る。というのは、マスター機器は、ピコネットの存在す
るスレーブとともに忙しく、新しいメンバーを収容する
十分な容量がないからである。いくつかの実際の例で
は、マスター機器は調整をして、ピコネット内のあるア
クティブなスレーブ機器が電力節約モードに入ることを
要求する。このような電力節約モードは、ピコネットの
容量を増加させ、新しいメンバーが加わるのを許可でき
るようになる。例えば、Ns=3のときにはTacは25
0msより小さく、Ns=1のときには120msより
小さい。
は小さく、たいていの場合は短いCPで十分であると予
想される。上記の例では、15個のスロットのCPだ
と、N s=1のときには、一つのピコネットにつき、ト
ラフィックの帯域のおよそ10%を要する。マスター機
器のf(kB)へのホッピングの機会が起こりにくくな
るので、スレーブ機器の数が増えると、失われるトラフ
ィックの割合は減少する。これは理にかなった仮定であ
る。というのは、マスター機器は、ピコネットの存在す
るスレーブとともに忙しく、新しいメンバーを収容する
十分な容量がないからである。いくつかの実際の例で
は、マスター機器は調整をして、ピコネット内のあるア
クティブなスレーブ機器が電力節約モードに入ることを
要求する。このような電力節約モードは、ピコネットの
容量を増加させ、新しいメンバーが加わるのを許可でき
るようになる。例えば、Ns=3のときにはTacは25
0msより小さく、Ns=1のときには120msより
小さい。
【0057】ピコネットが使用されておらずトラフィッ
クが軽いときは、この発明において述べるようにパケッ
トを送信するために単一の周波数を用いることはISM
バンドの使用の要件を破ることになるのではないかとい
うことが気になる。この問題を解決するために、マスタ
ーは、周波数f(kB)のスロットにおいて第1のダウ
ンリンクFHSパケットに加えて、周期的にPOLLパ
ケットを送信する。POLLパケット間の間隔は、マス
ター機器が各周波数へ飛び越すように見え、規定の要件
を満たす程度に十分短い。
クが軽いときは、この発明において述べるようにパケッ
トを送信するために単一の周波数を用いることはISM
バンドの使用の要件を破ることになるのではないかとい
うことが気になる。この問題を解決するために、マスタ
ーは、周波数f(kB)のスロットにおいて第1のダウ
ンリンクFHSパケットに加えて、周期的にPOLLパ
ケットを送信する。POLLパケット間の間隔は、マス
ター機器が各周波数へ飛び越すように見え、規定の要件
を満たす程度に十分短い。
【0058】上述のように、第1のダウンリンクFHS
パケットを送信する本発明のシステムは、一つ以上の周
波数に適用できる。例えば、2個(あるいはそれより多
い)の送信周波数がありうる。問い合わせ機器は、ネッ
トワークにおける通信を確立するために、一方または両
方のビーコン周波数に応答することができる。本発明の
いくつかの面から、問い合わせ機器は、複数の送信周波
数から送信周波数の一つを監視するようにプログラムさ
れる。ただし、本システムにおいては、チャネルアクセ
ス専用の、より多くの周波数の数に対する交換におけ
る、ピコネットのトラフィックの帯域が減少することに
なろう。
パケットを送信する本発明のシステムは、一つ以上の周
波数に適用できる。例えば、2個(あるいはそれより多
い)の送信周波数がありうる。問い合わせ機器は、ネッ
トワークにおける通信を確立するために、一方または両
方のビーコン周波数に応答することができる。本発明の
いくつかの面から、問い合わせ機器は、複数の送信周波
数から送信周波数の一つを監視するようにプログラムさ
れる。ただし、本システムにおいては、チャネルアクセ
ス専用の、より多くの周波数の数に対する交換におけ
る、ピコネットのトラフィックの帯域が減少することに
なろう。
【0059】本発明の他の面として、マスター機器は、
送信FHSのCP情報を埋め込む。それから、CPの長
さと、問い合わせ機器による値mの選択とが、存在する
ピコネットのトラフィック状況に応じて動的に調整され
る。
送信FHSのCP情報を埋め込む。それから、CPの長
さと、問い合わせ機器による値mの選択とが、存在する
ピコネットのトラフィック状況に応じて動的に調整され
る。
【0060】図9は、Bluetoothプロトコル機器のネッ
トワークにおける通信を確立する本発明の方法を示すフ
ローチャートである。この方法は、明瞭化のために、番
号を振った段階の列として描いているが、明記しない限
り、順序はこの番号によって推測されない。この方法
は、ステップ900から始まる。ステップ902は、ピ
コネットのビーコン周波数を送信する(ステップ90
4)のよりも前であり、マスター機器を伴ったピコネッ
トを確立する。ステップ904では、複数のスペクトラ
ム拡散送信周波数のなかから、第1の規定の周波数f
(kB)で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。
典型的には、ピコネットのビーコン周波数を送信するこ
とは、そのBD_addrとCLK情報とを送信することを
含んでいる。ステップ906では、ピコネットのビーコ
ン周波数を受信するために監視する。ピコネットのビー
コン周波数を受信することは、問い合わせ機器が、第1
のダウンリンクFHSパケットにおいてマスター機器の
BD_addrとCLK情報とを受信することを含んでい
る。ステップ908では、ピコネットのビーコン周波数
を受信するのに対応して、ピコネットとの通信を確立す
る。
トワークにおける通信を確立する本発明の方法を示すフ
ローチャートである。この方法は、明瞭化のために、番
号を振った段階の列として描いているが、明記しない限
り、順序はこの番号によって推測されない。この方法
は、ステップ900から始まる。ステップ902は、ピ
コネットのビーコン周波数を送信する(ステップ90
4)のよりも前であり、マスター機器を伴ったピコネッ
トを確立する。ステップ904では、複数のスペクトラ
ム拡散送信周波数のなかから、第1の規定の周波数f
(kB)で、ピコネットのビーコン周波数を送信する。
典型的には、ピコネットのビーコン周波数を送信するこ
とは、そのBD_addrとCLK情報とを送信することを
含んでいる。ステップ906では、ピコネットのビーコ
ン周波数を受信するために監視する。ピコネットのビー
コン周波数を受信することは、問い合わせ機器が、第1
のダウンリンクFHSパケットにおいてマスター機器の
BD_addrとCLK情報とを受信することを含んでい
る。ステップ908では、ピコネットのビーコン周波数
を受信するのに対応して、ピコネットとの通信を確立す
る。
【0061】ステップ908はサブステップを含んでい
る。ステップ908aでは、問い合わせ機器が、マスタ
ー機器のBD_addrとマスター機器のCLK情報とか
ら、マスター機器の周波数ホッピングシーケンスを得
る。ステップ908bでは、ステップ906で問い合わ
せ機器により第1のダウンリンクFHSパケットを受信
するのに続いて、問い合わせ機器からマスター機器へ第
1のアップリンクFHSパケットを送信する。ステップ
908bの送信は、FHSパケットのペイロードにおい
て問い合わせ機器のBD_addrをマスター機器へ送信す
ることを含んでいる。さらに、ステップ908bにおけ
る問い合わせ機器からマスター機器への第1のアップリ
ンクFHSパケットの送信は、マスター機器のBD_ad
drから得られたFHSパケットのアクセスコード(A
C)を送信することを含んでいる。
る。ステップ908aでは、問い合わせ機器が、マスタ
ー機器のBD_addrとマスター機器のCLK情報とか
ら、マスター機器の周波数ホッピングシーケンスを得
る。ステップ908bでは、ステップ906で問い合わ
せ機器により第1のダウンリンクFHSパケットを受信
するのに続いて、問い合わせ機器からマスター機器へ第
1のアップリンクFHSパケットを送信する。ステップ
908bの送信は、FHSパケットのペイロードにおい
て問い合わせ機器のBD_addrをマスター機器へ送信す
ることを含んでいる。さらに、ステップ908bにおけ
る問い合わせ機器からマスター機器への第1のアップリ
ンクFHSパケットの送信は、マスター機器のBD_ad
drから得られたFHSパケットのアクセスコード(A
C)を送信することを含んでいる。
【0062】ステップ908cでは、マスター機器によ
って第1のアップリンクFHSパケットを受信するのに
続いて、マスター機器から問い合わせ機器へ第2のダウ
ンリンクFHSパケットを送信する。ステップ908c
における、マスター機器から問い合わせ機器への第2の
ダウンリンクFHSパケットの送信は、FHSパケット
のペイロードにおけるAM_addrを送信することを含ん
でいる。さらに、マスター機器から問い合わせ機器へ第
2のダウンリンクFHSパケットを送信することは、問
い合わせ機器のBD_addrから得られるFHSパケット
のアクセスコードを含んでいる。
って第1のアップリンクFHSパケットを受信するのに
続いて、マスター機器から問い合わせ機器へ第2のダウ
ンリンクFHSパケットを送信する。ステップ908c
における、マスター機器から問い合わせ機器への第2の
ダウンリンクFHSパケットの送信は、FHSパケット
のペイロードにおけるAM_addrを送信することを含ん
でいる。さらに、マスター機器から問い合わせ機器へ第
2のダウンリンクFHSパケットを送信することは、問
い合わせ機器のBD_addrから得られるFHSパケット
のアクセスコードを含んでいる。
【0063】ステップ908dでは、ステップ908c
で問い合わせ機器により第2のダウンリンクFHSパケ
ットを受信するのに続いて、問い合わせ機器からマスタ
ー機器へIDパケットを送信し、AM_addrの受信を認
める。ステップ908eでは、ステップ908dでマス
ター機器によりIDパケットを受信するのに続いて、マ
スター機器から問い合わせ機器へ、POLLパケットを
送信する。ステップ908fでは、ステップ908eで
POLLパケットを受信するのに続いて、問い合わせ機
器からマスター機器へNULLパケットを送信する。ス
テップ908fに続いて、ステップ908gでは、マス
ター機器と問い合わせ機器との間で高レベルのプロトコ
ルの接続を確立する。ステップ908gで、マスター機
器と問い合わせ機器との間で高レベルのプロトコルの接
続を確立することは、問い合わせ機器がピコネットのス
レーブ機器になることを含んでいる。
で問い合わせ機器により第2のダウンリンクFHSパケ
ットを受信するのに続いて、問い合わせ機器からマスタ
ー機器へIDパケットを送信し、AM_addrの受信を認
める。ステップ908eでは、ステップ908dでマス
ター機器によりIDパケットを受信するのに続いて、マ
スター機器から問い合わせ機器へ、POLLパケットを
送信する。ステップ908fでは、ステップ908eで
POLLパケットを受信するのに続いて、問い合わせ機
器からマスター機器へNULLパケットを送信する。ス
テップ908fに続いて、ステップ908gでは、マス
ター機器と問い合わせ機器との間で高レベルのプロトコ
ルの接続を確立する。ステップ908gで、マスター機
器と問い合わせ機器との間で高レベルのプロトコルの接
続を確立することは、問い合わせ機器がピコネットのス
レーブ機器になることを含んでいる。
【0064】本発明のいくつかの面から、ステップ90
4のピコネットのビーコン周波数を送信することは、マ
スター機器が、周波数f(kB)でのスロットにおいて
第1のダウンリンクFHSパケットを送信することを含
んでいる。それから、ステップ908bにおける第1の
アップリンクFHSパケットの送信は、サブステップを
含んでいる。ステップ908b1(図示せず)では、問
い合わせ機器はランダムに数値mを選ぶ。ここで、m
は、15個のスロットのコンテンションピリオドに対す
る1から8の間の数値である。ステップ908b2(図
示せず)では、問い合わせ機器は、周波数f(kB+
(2m−1))で、スロットにおける第1のアップリン
クFHSパケットを送信する。ステップ908cでは、
マスター機器は、周波数f(kB+2m)で、スロット
における第2のダウンリンクFHSパケットを送信す
る。ステップ908dでは、問い合わせ機器は、周波数
f(kB+(2m+1))で、スロットにおけるIDパ
ケットを送信する。
4のピコネットのビーコン周波数を送信することは、マ
スター機器が、周波数f(kB)でのスロットにおいて
第1のダウンリンクFHSパケットを送信することを含
んでいる。それから、ステップ908bにおける第1の
アップリンクFHSパケットの送信は、サブステップを
含んでいる。ステップ908b1(図示せず)では、問
い合わせ機器はランダムに数値mを選ぶ。ここで、m
は、15個のスロットのコンテンションピリオドに対す
る1から8の間の数値である。ステップ908b2(図
示せず)では、問い合わせ機器は、周波数f(kB+
(2m−1))で、スロットにおける第1のアップリン
クFHSパケットを送信する。ステップ908cでは、
マスター機器は、周波数f(kB+2m)で、スロット
における第2のダウンリンクFHSパケットを送信す
る。ステップ908dでは、問い合わせ機器は、周波数
f(kB+(2m+1))で、スロットにおけるIDパ
ケットを送信する。
【0065】本発明のいくつかの面は、さらなる段階を
含んでいる。ステップ901は、15個のスロットのコ
ンテンションピリオドを確立する。それから、ステップ
908は、問い合わせ機器から第1のアップリンクFH
Sパケットを受信するために、マスター機器が、周波数
f(kB)でピコネットのビーコン周波数の送信から、
(2m−1)個のスロットを待つことを含んでいる。典
型的には、ステップ908は、問い合わせ機器から第1
のアップリンクFHSパケットを受信するために、マス
ター機器が、周波数f(kB)でピコネットのビーコン
周波数の送信から、最大値である15個のスロット分、
(2m−1)個のスロットを待つことを含んでいる。
含んでいる。ステップ901は、15個のスロットのコ
ンテンションピリオドを確立する。それから、ステップ
908は、問い合わせ機器から第1のアップリンクFH
Sパケットを受信するために、マスター機器が、周波数
f(kB)でピコネットのビーコン周波数の送信から、
(2m−1)個のスロットを待つことを含んでいる。典
型的には、ステップ908は、問い合わせ機器から第1
のアップリンクFHSパケットを受信するために、マス
ター機器が、周波数f(kB)でピコネットのビーコン
周波数の送信から、最大値である15個のスロット分、
(2m−1)個のスロットを待つことを含んでいる。
【0066】本発明のいくつかの面において、ステップ
904は、マスター機器が、複数のスペクトラム拡散送
信周波数から、第1の複数の規定のピコネットのビーコ
ン周波数を送信することを含んでいる。それから、ステ
ップ906は、第1の複数のビーコン周波数を監視する
ことを含み、ステップ908では、複数のピコネットの
ビーコン周波数の一つを受信するのに対応して、ピコネ
ットとの通信を確立する。
904は、マスター機器が、複数のスペクトラム拡散送
信周波数から、第1の複数の規定のピコネットのビーコ
ン周波数を送信することを含んでいる。それから、ステ
ップ906は、第1の複数のビーコン周波数を監視する
ことを含み、ステップ908では、複数のピコネットの
ビーコン周波数の一つを受信するのに対応して、ピコネ
ットとの通信を確立する。
【0067】図10は、Bluetoothプロトコル機器のネ
ットワークにおけるピコネット通信を確立することをマ
スター機器が許可する方法を示すフローチャートであ
る。この方法はステップ1000から始まる。ステップ
1002では、複数のスペクトラム拡散送信周波数のな
かから、第1の規定の周波数f(kB)で、ピコネット
のビーコン周波数を送信する。ピコネットのビーコン周
波数を送信することは、マスター機器が、第1のダウン
リンクFHSパケットにおいてBD_addrとCLK情報
とを送信することを含んでいる。ステップ1004で
は、ステップ1002でピコネットのビーコン周波数を
送信するのに応答して、問い合わせ機器から第1のアッ
プリンクFHSパケットを受信する。問い合わせ機器か
ら第1のアップンクFHSパケットを受信することは、
FHSパケットのペイロードにおける問い合わせ機器の
BD_addrと、マスター機器のBD_addrから得られる
FHSパケットのアクセスコード(AC)とを受信する
ことを含んでいる。
ットワークにおけるピコネット通信を確立することをマ
スター機器が許可する方法を示すフローチャートであ
る。この方法はステップ1000から始まる。ステップ
1002では、複数のスペクトラム拡散送信周波数のな
かから、第1の規定の周波数f(kB)で、ピコネット
のビーコン周波数を送信する。ピコネットのビーコン周
波数を送信することは、マスター機器が、第1のダウン
リンクFHSパケットにおいてBD_addrとCLK情報
とを送信することを含んでいる。ステップ1004で
は、ステップ1002でピコネットのビーコン周波数を
送信するのに応答して、問い合わせ機器から第1のアッ
プリンクFHSパケットを受信する。問い合わせ機器か
ら第1のアップンクFHSパケットを受信することは、
FHSパケットのペイロードにおける問い合わせ機器の
BD_addrと、マスター機器のBD_addrから得られる
FHSパケットのアクセスコード(AC)とを受信する
ことを含んでいる。
【0068】ステップ1006は、マスター機器による
第1のアップリンクFHSパケットの受信に続いて、マ
スター機器から問い合わせ機器へ第2のダウンリンクF
HSパケットを送信する。ステップ1006でマスター
機器から問い合わせ機器へ第2のダウンリンクFHSパ
ケットを送信することは、FHSパケットのペイロード
におけるAM_addrと問い合わせ機器のBD_addrから
得られるFHSパケットのアクセスコードとを送信する
ことを含んでいる。
第1のアップリンクFHSパケットの受信に続いて、マ
スター機器から問い合わせ機器へ第2のダウンリンクF
HSパケットを送信する。ステップ1006でマスター
機器から問い合わせ機器へ第2のダウンリンクFHSパ
ケットを送信することは、FHSパケットのペイロード
におけるAM_addrと問い合わせ機器のBD_addrから
得られるFHSパケットのアクセスコードとを送信する
ことを含んでいる。
【0069】ステップ1008は、ステップ1006で
マスター機器により第2のダウンリンクFHSパケット
を送信するのに続いて、AM_addrを受信したことを認
めるIDパケットを問い合わせ機器から受信する。
マスター機器により第2のダウンリンクFHSパケット
を送信するのに続いて、AM_addrを受信したことを認
めるIDパケットを問い合わせ機器から受信する。
【0070】図11は、Bluetoothプロトコル機器のネ
ットワークにおけるピコネットとの通信を問い合わせ機
器が確立する方法を示すフローチャートである。この方
法はステップ1100から始まる。ステップ1102で
は、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなかから、第
1の規定の周波数f(kB)で、ピコネットのビーコン
周波数を受信するのを監視する。ピコネットのビーコン
周波数を受信することは、第1のダウンリンクFHSパ
ケットにおけるマスター機器のBD_addrとCLK情報
とを受信することを含んでいる。ステップ1104で
は、マスター機器のBD_addrとマスター機器のCLK
情報とから、マスター機器の周波数ホッピングシーケン
スを得る。ステップ1106では、ピコネットのビーコ
ン周波数を受信するのに対応して、ピコネットとの通信
を確立するために、第1のアップリンクFHSパケット
を送信する。ステップ1106では、ステップ1102
で問い合わせ機器により第1のダウンリンクFHSパケ
ットを受信するのに続いて、FHSパケットのペイロー
ドにおける問い合わせ機器のBD_addrと、マスター機
器のBD_addrから得られるFHSパケットのアクセス
コード(AC)とを含む第1のアップリンクFHSパケ
ットを送信する。
ットワークにおけるピコネットとの通信を問い合わせ機
器が確立する方法を示すフローチャートである。この方
法はステップ1100から始まる。ステップ1102で
は、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなかから、第
1の規定の周波数f(kB)で、ピコネットのビーコン
周波数を受信するのを監視する。ピコネットのビーコン
周波数を受信することは、第1のダウンリンクFHSパ
ケットにおけるマスター機器のBD_addrとCLK情報
とを受信することを含んでいる。ステップ1104で
は、マスター機器のBD_addrとマスター機器のCLK
情報とから、マスター機器の周波数ホッピングシーケン
スを得る。ステップ1106では、ピコネットのビーコ
ン周波数を受信するのに対応して、ピコネットとの通信
を確立するために、第1のアップリンクFHSパケット
を送信する。ステップ1106では、ステップ1102
で問い合わせ機器により第1のダウンリンクFHSパケ
ットを受信するのに続いて、FHSパケットのペイロー
ドにおける問い合わせ機器のBD_addrと、マスター機
器のBD_addrから得られるFHSパケットのアクセス
コード(AC)とを含む第1のアップリンクFHSパケ
ットを送信する。
【0071】ステップ1108では、第1のアップリン
クFHSパケットを送信するのに続いて、FHSパケッ
トのペイロードにおけるAM_addrと、問い合わせ機器
のBD_addrから得られるFHSパケットのアクセスコ
ードとを含んだ第2のダウンリンクFHSパケットをマ
スター機器から受信する。ステップ1110では、問い
合わせ機器によって第2のダウンリンクFHSパケット
を受信するのに続いて、AM_addrの受信を認めるID
パケットをマスター機器へ送信する。
クFHSパケットを送信するのに続いて、FHSパケッ
トのペイロードにおけるAM_addrと、問い合わせ機器
のBD_addrから得られるFHSパケットのアクセスコ
ードとを含んだ第2のダウンリンクFHSパケットをマ
スター機器から受信する。ステップ1110では、問い
合わせ機器によって第2のダウンリンクFHSパケット
を受信するのに続いて、AM_addrの受信を認めるID
パケットをマスター機器へ送信する。
【0072】問い合わせするBluetoothの機器が、確立
されたピコネットとの通信を確立するシステムと方法と
が提供された。単一のビーコン周波数の使用例のいくつ
かが提示された。このようなビーコン周波数に応答する
他の手段は、当業者により実現できる。さらに、複数の
ビーコン周波数を用いた変形例や実施例もまた、当業者
により実現できる。本発明のビーコン周波数システム
は、コンテンションピリオドを変化させても実施可能で
ある。
されたピコネットとの通信を確立するシステムと方法と
が提供された。単一のビーコン周波数の使用例のいくつ
かが提示された。このようなビーコン周波数に応答する
他の手段は、当業者により実現できる。さらに、複数の
ビーコン周波数を用いた変形例や実施例もまた、当業者
により実現できる。本発明のビーコン周波数システム
は、コンテンションピリオドを変化させても実施可能で
ある。
【0073】
【発明の効果】以上のように、本発明のBluetooth通信
を確立するためのシステムと方法は、マスター機器を持
ったピコネットを確立すること、複数のスペクトラム拡
散送信周波数のなかから第1の規定の周波数f(kB)
でピコネットのビーコン周波数を送信すること、ピコネ
ットのビーコン周波数を受信するために監視すること、
および、ピコネットのビーコン周波数の受信に対応し
て、ピコネットとの通信を確立することを含んでいる構
成である。
を確立するためのシステムと方法は、マスター機器を持
ったピコネットを確立すること、複数のスペクトラム拡
散送信周波数のなかから第1の規定の周波数f(kB)
でピコネットのビーコン周波数を送信すること、ピコネ
ットのビーコン周波数を受信するために監視すること、
および、ピコネットのビーコン周波数の受信に対応し
て、ピコネットとの通信を確立することを含んでいる構
成である。
【0074】それゆえ、新しいBluetooth機器がピコネ
ットに加わろうと探すときに接続を確立するのに必要
な、長い問い合わせ過程を省くことができるという効果
を奏する。
ットに加わろうと探すときに接続を確立するのに必要
な、長い問い合わせ過程を省くことができるという効果
を奏する。
【図1】従来の典型的なBluetoothピコネットを示す図
である。
である。
【図2】従来のBluetoothのベースバンドパケットの一
般的なフォーマットを示す図である。
般的なフォーマットを示す図である。
【図3】従来のFHSパケットのペイロードを示す図で
ある。
ある。
【図4】従来の各スレーブの、パケットヘッダー内のア
クティブメンバーアドレス(AM_addr)を呼ぶことに
よるピコネットのトラフィックのマスターコントロール
を示す図である。
クティブメンバーアドレス(AM_addr)を呼ぶことに
よるピコネットのトラフィックのマスターコントロール
を示す図である。
【図5】Bluetoothプロトコル通信機器のネットワーク
における通信を確立する本発明のシステムを示す図であ
る。
における通信を確立する本発明のシステムを示す図であ
る。
【図6】ピコネットにアクセスするための問い合わせや
ページ機能を行う本発明のビーコンの方法を示すタイミ
ングダイヤグラムである。
ページ機能を行う本発明のビーコンの方法を示すタイミ
ングダイヤグラムである。
【図7】本発明の通信確立システムに対応して動作する
マスター機器と問い合わせ機器との間で交換されるメッ
セージを示す図である。
マスター機器と問い合わせ機器との間で交換されるメッ
セージを示す図である。
【図8】ピコネットにアクセスしようとする問い合わせ
機器の数Ndの関数としてTacを計算した結果を示すプ
ロットである(式(2))。
機器の数Ndの関数としてTacを計算した結果を示すプ
ロットである(式(2))。
【図9】Bluetoothプロトコル機器のネットワークにお
ける通信を確立する本発明の方法を示すフローチャート
である。
ける通信を確立する本発明の方法を示すフローチャート
である。
【図10】Bluetoothプロトコル機器のネットワークに
おけるピコネット通信を確立することをマスター機器が
許可する方法を示すフローチャートである。
おけるピコネット通信を確立することをマスター機器が
許可する方法を示すフローチャートである。
【図11】Bluetoothプロトコル機器のネットワークに
おけるピコネットとの通信を問い合わせ機器が確立する
方法を示すフローチャートである。
おけるピコネットとの通信を問い合わせ機器が確立する
方法を示すフローチャートである。
200 システム
202 マスター機器
204 受信機
206 送信機
208 問い合わせ機器
210 受信機
212 送信機
Claims (59)
- 【請求項1】Bluetoothプロトコル機器のネットワーク
におけるBluetooth通信を確立する方法であって、 ピコネットのビーコン周波数を送信し、 ピコネットのビーコン周波数の受信を監視し、 ピコネットのビーコン周波数を受信するのに対応してピ
コネットと通信を確立する方法。 - 【請求項2】ピコネットのビーコン周波数を送信する前
に、マスター機器を有するピコネットを確立し、 ピコネットのビーコン周波数の送信は、マスター機器
が、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなかから、第
1の規定の周波数f(kB)で送信することを含んでい
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】ピコネットのビーコン周波数の送信は、マ
スター機器が、Bluetoothアドレス(BD_addr)とク
ロック(CLK)情報とを送信することを含んでいる請
求項2記載の方法。 - 【請求項4】ピコネットのビーコン周波数の受信は、問
い合わせ機器が、マスター機器のBD_addrとCLK情
報とを受信することを含んでいる請求項3記載の方法。 - 【請求項5】ピコネットのビーコン周波数の受信は、問
い合わせ機器が、第1のダウンリンク周波数ホッピング
同期(FHS)パケットにおけるマスター機器のBD_
addrとCLK情報とを受信することを含んでいる請求項
4記載の方法。 - 【請求項6】ピコネットとの通信の確立は、問い合わせ
機器が、マスター機器のBD_addrとマスター機器のC
LK情報とからマスター機器の周波数ホッピングシーケ
ンスを得ることを含んでいる請求項5記載の方法。 - 【請求項7】通信の確立は、問い合わせ機器による第1
のダウンリンクFHSパケットの受信に続いて、問い合
わせ機器からマスター機器へ第1のアップリンクFHS
パケットを送信することを含んでいる請求項6記載の方
法。 - 【請求項8】問い合わせ機器からマスター機器への第1
のアップリンクFHSパケットの送信は、FHSパケッ
トのペイロードにおける問い合わせ機器のBD_addrを
送信することを含んでいる請求項7記載の方法。 - 【請求項9】問い合わせ機器からマスター機器への第1
のアップリンクFHSパケットの送信は、マスター機器
のBD_addrから得られたFHSパケットのアクセスコ
ード(AC)を送信することを含んでいる請求項8記載
の方法。 - 【請求項10】通信の確立は、マスター機器による第1
のアップリンクFHSパケットの受信に続いて、マスタ
ー機器から問い合わせ機器への第2のダウンリンクFH
Sパケットを送信することを含んでいる請求項9記載の
方法。 - 【請求項11】マスター機器から問い合わせ機器への第
2のダウンリンクFHSパケットの送信は、FHSパケ
ットのペイロードにおけるアクティブなメンバーのアド
レス(AM_addr)を送信することを含んでいる請求項
10記載の方法。 - 【請求項12】マスター機器から問い合わせ機器への第
2のダウンリンクFHSパケットの送信は、問い合わせ
機器のBD_addrから得られるFHSパケットのアクセ
スコードを送信することを含んでいる請求項11記載の
方法。 - 【請求項13】通信の確立は、問い合わせ機器による第
2のダウンリンクFHSパケットの受信に続いて、AM
_addrの受信を認めるIDパケットを問い合わせ機器か
らマスター機器へ送信することを含んでいる請求項12
記載の方法。 - 【請求項14】通信の確立は、 マスター機器によるIDパケットの受信に続いて、マス
ター機器から問い合わせ機器へPOLLパケットを送信
し、 POLLパケットの受信に対応して、問い合わせ機器か
らマスター機器へNULLパケットを送信し、 マスター機器と問い合わせ機器との間で高レベルのプロ
トコルを確立することを含んでいる請求項13記載の方
法。 - 【請求項15】マスター機器と問い合わせ機器との間で
高レベルのプロトコルを確立することは、問い合わせ機
器が、ピコネットのスレーブ機器になることを含んでい
る請求項14記載の方法。 - 【請求項16】ピコネットのビーコン周波数の送信は、
マスター機器が、周波数f(kB)でスロットの第1の
ダウンリンクFHSパケットを送信することを含み、 第1のアップリンクFHSパケットの送信は、 問い合わせ機器が、mを15個のスロットのコンテンシ
ョンピリオドに対する1から8の間の数とするとき、数
値mをランダムに選ぶことと、 問い合わせ機器が、周波数f(kB+(2m−1))で
スロットの第1のアップリンクFHSパケットを送信
し、 マスター機器が、周波数f(kB+2m)で、スロット
における第2のダウンリンクFHSパケットを送信し、 問い合わせ機器が、周波数f(kB+(2m+1))
で、スロットにおけるIDパケットを送信することとを
含んでいる請求項15記載の方法。 - 【請求項17】問い合わせ機器が数値mをランダムに選
ぶことが、1から8の間の数値mをランダムに選ぶこと
を含み、 上記方法はさらに、 15個のスロットに等しいコンテンションピリオドを確
立し、 問い合わせ機器から第1のアップリンクFHSパケット
を受信するために、マスター機器が、周波数f(kB)
でのピコネットのビーコン周波数の送信から、(2m−
1)個のスロット分だけ待つことを含んでいる請求項1
6記載の方法。 - 【請求項18】15個のスロットに等しいコンテンショ
ンピリオドを確立し、 問い合わせ機器から第1のアップリンクFHSパケット
を受信するために、マスター機器が、周波数f(kB)
でのピコネットのビーコン周波数の送信から、最大値で
ある15個のスロット分だけ待つことを含んでいる請求
項16記載の方法。 - 【請求項19】マスター機器とピコネットを確立し、 ピコネットのビーコン周波数の送信は、マスター機器
が、複数のスペクトラム拡散送信周波数のなかから第1
の複数の規定のビーコン周波数を送信することを含み、 ピコネットのビーコン周波数の監視は、第1の複数のビ
ーコン周波数の監視を含み、 ピコネットとの通信の確立は、複数のピコネットのビー
コン周波数のうちの一つを受信するのに応じて通信を確
立することを含んでいる請求項1記載の方法。 - 【請求項20】Bluetoothプロトコル機器のネットワー
クにおいて、マスター機器がピコネットの通信の確立を
許可する、Bluetooth通信を確立する方法であって、 複数のスペクトラム拡散送信周波数から、第1の規定の
周波数f(kB)でピコネットのビーコン周波数を送信
し、 ピコネットのビーコン周波数を送信するのに応じて、問
い合わせ機器から第1のアップリンクFHSパケットを
受信することを含んでいる方法。 - 【請求項21】ピコネットのビーコン周波数の送信は、
マスター機器が、第1のダウンリンクFHSパケットに
おいて、自身のBD_addrとCLK情報とを送信するこ
とを含んでいる請求項20記載の方法。 - 【請求項22】問い合わせ機器から第1のアップリンク
FHSパケットを受信することは、FHSパケットのペ
イロードにおける問い合わせ機器のBD_addrと、マス
ター機器のBD_addrから得られるFHSパケットのア
クセスコード(AC)を受信することを含んでいる請求
項21記載の方法。 - 【請求項23】マスター機器によって第1のアップリン
クFHSパケットを受信するのに続いて、マスター機器
から問い合わせ機器へ第2のダウンリンクFHSパケッ
トを送信することを含んでいる請求項22記載の方法。 - 【請求項24】マスター機器から問い合わせ機器へ第2
のダウンリンクFHSパケットを送信することは、FH
SパケットのペイロードにおけるAM_addrを送信する
ことを含んでいる請求項23記載の方法。 - 【請求項25】マスター機器から問い合わせ機器へ第2
のダウンリンクFHSパケットを送信することは、問い
合わせ機器のBD_addrから得られるFHSパケットの
アクセスコードを送信することを含んでいる請求項24
記載の方法。 - 【請求項26】マスター機器から第2のダウンリンクF
HSパケットを送信するのに続いて、AM_addrの受信
を認めるIDパケットを問い合わせ機器から受信するこ
とを含んでいる請求項25記載の方法。 - 【請求項27】Bluetoothプロトコル機器のネットワー
クにおいて、問い合わせ機器がピコネットとの通信を確
立する、Bluetooth通信を確立する方法であって、 複数のスペクトラム拡散送信周波数のなかから第1の規
定の周波数f(kB)でピコネットのビーコン周波数を
受信するのを監視し、 ピコネットのビーコン周波数を受信するのに応じて、ピ
コネットとの通信を確立するために、第1のアップリン
ク周波数ホッピング同期(FHS)パケットを送信する
ことを含んでいる方法。 - 【請求項28】ピコネットのビーコン周波数の受信は、
第1のダウンリンクFHSパケットにおける、マスター
機器のBluetoothアドレス(BD_addr)とクロック
(CLK)情報とを受信することを含んでいる請求項2
7記載の方法。 - 【請求項29】マスター機器のBD_addrとマスター機
器のCLK情報とからマスター機器の周波数ホッピング
シーケンスを得ることを含んでいる請求項28記載の方
法。 - 【請求項30】問い合わせ機器から第1のアップリンク
FHSパケットを送信することは、FHSパケットのペ
イロードにおける問い合わせ機器のBD_addrとマスタ
ー機器のBD_addrから得られるFHSパケットのアク
セスコード(AC)とを送信することを含んでいる請求
項29記載の方法。 - 【請求項31】第1のアップリンクFHSパケットの送
信に続いて、FHSパケットのペイロードにおけるアク
ティブなメンバーのアドレス(AM_addr)と、問い合
わせ機器のBD_addrから得られるFHSパケットのア
クセスコードとを含んだ第2のダウンリンクFHSパケ
ットをマスター機器から受信することを含んでいる請求
項30記載の方法。 - 【請求項32】問い合わせ機器によって第2のダウンリ
ンクFHSパケットを受信するのに続いて、 AM_addrの受信を認めるIDパケットをマスター機器
に送信することを含んでいる請求項31記載の方法。 - 【請求項33】Bluetoothプロトコル機器のネットワー
クにおいてBluetooth通信を確立するシステムであっ
て、 ピコネットのビーコン周波数を送信するマスター機器
と、 ピコネットのビーコン周波数を監視し、ピコネットのビ
ーコン周波数の受信に応じてマスター機器との通信を確
立する少なくとも一つの問い合わせ機器とを含んでいる
システム。 - 【請求項34】マスター機器が、複数のスペクトラム拡
散送信周波数のなかから第1の規定の周波数f(kB)
でピコネットのビーコン周波数を送信する請求項33記
載のシステム。 - 【請求項35】マスター機器が、複数のスペクトラム拡
散送信周波数のなかから第1の複数の周波数でピコネッ
トのビーコン周波数を送信し、 問い合わせ機器が、第1の複数のピコネットのビーコン
周波数を監視し、ピコネットのビーコン周波数の一つを
受信するのに応じてマスター機器との通信を確立する請
求項33記載のシステム。 - 【請求項36】マスター機器が、ピコネットのビーコン
周波数で、自身のBluetoothアドレス(BD_addr)と
クロック(CLK)情報を送信する請求項34記載のシ
ステム。 - 【請求項37】問い合わせ機器が、ピコネットのビーコ
ン周波数で送信された第1のダウンリンク周波数ホッピ
ング同期(FHS)パケットにおいて、マスター機器の
BD_addrとCLK情報とを受信する請求項36記載の
システム。 - 【請求項38】問い合わせ機器が、ピコネットのビーコ
ン周波数で受信したマスター機器のBD_addrとCLK
情報から、マスター機器の周波数ホッピングシーケンス
を得る請求項37記載のシステム。 - 【請求項39】問い合わせ機器が、第1のダウンリンク
FHSパケットの受信に続いて、マスター機器に第1の
アップリンクFHSパケットを送信する請求項38記載
のシステム。 - 【請求項40】問い合わせ機器が、FHSパケットのペ
イロードにおける問い合わせ機器のBD_addrを含む第
1のアップリンクFHSパケットをマスター機器に送信
する請求項39記載のシステム。 - 【請求項41】問い合わせ機器が、マスター機器のBD
_addrから得られたFHSパケットのアクセスコード
(AC)を含む第1のアップリンクFHSパケットをマ
スター機器に送信する請求項40記載のシステム。 - 【請求項42】マスター機器が、第1のアップリンクF
HSパケットの受信に続いて、問い合わせ機器に第2の
ダウンリンクFHSパケットを送信する請求項41記載
のシステム。 - 【請求項43】マスター機器が、FHSペイロードにお
けるアクティブなメンバーのアドレス(AM_addr)を
含む第2のダウンリンクFHSパケットを問い合わせ機
器に送信する請求項42記載のシステム。 - 【請求項44】マスター機器が、問い合わせ機器のBD
_addrから得られたFHSパケットのアクセスコードを
含む第2のダウンリンクFHSパケットを問い合わせ機
器に送信する請求項43記載のシステム。 - 【請求項45】問い合わせ機器が、第2のダウンリンク
FHSパケットの受信に続いて、AM_addrの受信を認
めるIDパケットをマスター機器に送信する請求項44
記載のシステム。 - 【請求項46】マスター機器が、マスター機器によるI
Dパケットの受信に続いて問い合わせ機器にPOLLパ
ケットを送信し、 問い合わせ機器が、POLLパケットの受信に応じてマ
スター機器にNULLパケットを送信し、 マスター機器が、NULLパケットの受信に続いて、問
い合わせ機器との高レベルプロトコルを確立する請求項
45記載のシステム。 - 【請求項47】問い合わせ機器が、マスター機器との高
レベルプロトコルの確立に続いてピコネットのスレーブ
機器になる請求項46記載のシステム。 - 【請求項48】マスター機器が、周波数f(kB)でス
ロットに第1のダウンリンクFHSパケットを送信し、 問い合わせ機器が、数値mをランダムに選んで周波数f
(kB+(2m−1))でスロットに第1のアップリン
クFHSパケットを送信し、 マスター機器が、周波数f(kB+2m)でスロットに
第2のダウンリンクFHSパケットを送信し、 問い合わせ機器が、周波数f(kB+(2m+1))で
スロットにIDパケットを送信する請求項47記載のシ
ステム。 - 【請求項49】15個のスロットに等しいコンテンショ
ンピリオドが確立され、 問い合わせ機器が、1から8までの数値mをランダムに
選ぶことを含んで数値mをランダムに選び、 マスター機器が、問い合わせ機器から第2のアップリン
クFHSパケットを受信するために、周波数f(kB)
でのピコネットのビーコン周波数の送信から(2m−
1)個のスロット分だけ待つ請求項48記載のシステ
ム。 - 【請求項50】15個のスロットに等しいコンテンショ
ンピリオドが確立され、 マスター機器が、問い合わせ機器から第2のアップリン
クFHSパケットを受信するために、周波数f(kB)
でのピコネットのビーコン周波数の送信から最大値の1
5個のスロット分だけ待つ請求項49記載のシステム。 - 【請求項51】Bluetoothプロトコルのピコネットのマ
スター機器であって、 ピコネットのビーコン周波数を送信する送信機と、 マスター機器との通信を確立するためにピコネットのビ
ーコン周波数を監視する問い合わせ機器からの通信を受
信する受信機とを含んでいるマスター機器。 - 【請求項52】上記送信機が、複数のスペクトラム拡散
送信周波数のなかから第1の規定の周波数f(kB)で
ピコネットのビーコン周波数を送信する請求項51記載
のマスター機器。 - 【請求項53】上記送信機が、ピコネットのビーコン周
波数で送信される第1のダウンリンク周波数ホップ同期
(FHS)パケットにおけるマスター機器のBluetooth
アドレス(BD_addr)とクロック(CLK)情報とを
送信する請求項52記載のマスター機器。 - 【請求項54】上記受信機が、第1のダウンリンクFH
Sパケットの送信に続いて、問い合わせ機器のBD_ad
drを含む第1のアップリンクFHSパケットを受信する
請求項53記載のマスター機器。 - 【請求項55】ピコネットとの通信を確立するために問
い合わせを行うBluetoothプロトコルの問い合わせ機器
であって、 ピコネットのビーコン周波数を監視および受信する入力
部を備えた受信機と、 ピコネットのビーコン周波数を受信するのに応じてピコ
ネットのマスター機器との通信を確立するための出力部
を備えた送信機とを含んでいる問い合わせ機器。 - 【請求項56】上記受信機が、複数のスペクトラム拡散
送信周波数のなかから第1の規定の周波数f(kB)で
ピコネットのビーコン周波数を監視する請求項55記載
の問い合わせ機器。 - 【請求項57】上記受信機が、ピコネットのビーコン周
波数で送信される第1のダウンリンク周波数ホップ同期
(FHS)パケットにおいてマスター機器のBluetooth
アドレス(BD_addr)とクロック(CLK)情報を受
信する請求項55記載の問い合わせ機器。 - 【請求項58】上記問い合わせ機器が、ピコネットのビ
ーコン周波数で受信したマスター機器のBD_addrとC
LK情報とからマスター機器の周波数ホッピングシーケ
ンスを得る請求項55記載の問い合わせ機器。 - 【請求項59】上記送信機が、第1のダウンリンクFH
Sパケットの受信に続いて、自身のBD_addrを含む第
1のアップリンクFHSパケットをマスター機器に送信
する請求項55記載の問い合わせ機器。
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