JP2004503988A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、あらゆる状況下でマスタとして機能することに適合する指定マスタ通信装置を、マスタ・スレーブ関係を強制する方法と共に提供する。これは指定マスタ通信装置に他の任意の通信装置の存在を検出させることで達成される。これが達成された時、この通信装置は、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように、他の通信装置との無線接続を確立する。その後の任意の通信は、確立された無線接続を介して実行される。それにより、指定マスタ通信装置がマスタとして動作し、それに接続された他の任意の装置がスレーブとして動作する状態が確保される。
Description
【0001】
<発明の分野>
本発明は、無線通信プロトコルに従った無線接続を介して他の通信装置と通信する指定マスタ通信装置に関する。このプロトコルは、接続を開始した通信装置をマスタとして機能させ、接続を受け入れた通信装置をスレーブとして機能させることに適合する。本発明において、指定マスタ通信装置は常にマスタとして機能することに適合する。
【0002】
<発明の背景>
現在、コンピュータネットワークの大半は、コンピュータをネットワーク上に相互接続するために、ある種の形態の配線を使用する。これらのシステムは、ネットワークを適合可能とするために、建物内で配線を設置しなければならず、またさらに、配線の故障が起こった場合、配線を交換する必要が生じうるという、主たる欠点がある。このほかに、この配線は、建物内の他の電気器具との干渉による電磁的なノイズの問題を引き起こしうるとともに、限定された帯域幅しか有さない。さらに、異なるネットワークは、異なる配線規格を必要とし、これはさらに、建物におけるネットワークの設置を複雑なものとする結果となる。
【0003】
無線タイプのネットワークは、現在、より普及しつつある。無線通信は、ラジオ、セルラーおよびローカルという、主たる三つの分類の一に分けることができる。ラジオ通信は、主に長距離作業に用いられる。セルラー通信は、携帯電話等のために用いられる。現在、セルラーシステムは、WAP(ワイヤレス・アプリケーション・プロトコル)ホンを用いて限定的なインターネット接続を提供するのに使用することができる。インターネット接続は、セルラーホン、GSMモデムやPC/PDAを介しても可能である。
【0004】
上記に加え、ローカル通信規格は、近距離ラジオ通信のために提供される。これらのシステムは、無線ネットワークの開発(production)において用いられてきた。
【0005】
このような近距離ラジオ通信システムの一つにBluetoothがある。Bluetoothは、音声、データやマルチメディアアプリケーションのための顧客の構内設置の無線リンク(customer premises wireless links)を提供するために用いることができる。
【0006】
Bluetoothラジオ周波数(RF)システムは、パケットを、規則的なタイムスロットにて、疑似ランダムなシーケンスによって定められる周波数上で送信する高速周波数ホッピングスペクトル拡散システムである。周波数ホッピングシステムが、干渉に対する耐性をBluetoothに提供する。干渉は、世界中で自由に使用可能なこの無免許の無線帯域で動作する電子レンジや他の通信システムを含む、種々のソースから発生しうる。このシステムは、2.4GHzの工業・科学・医用(ISM)バンドにおける79の周波数の中で毎秒1600ホップでスイッチするために、1MHzの周波数ホッピングステップを用いるものであり、各チャネルは異なるホッピングシーケンスを用いる。
【0007】
Bluetoothのベースバンド・アーキテクチャは、リンク・マネージャ・プロトコル(LMP)を実行するラジオ周波数トランシーバ(RF)、リンクコントローラ(LC)およびリンクマネージャ(LM)を含む。
【0008】
Bluetooth version 1.1は、721Kbpsおよび57.6Kbpsまでの非対称データ転送速度と、432.5Kbpsまでの対称データ転送速度をサポートする。データ転送は、同期接続によってもよい。Bluetoothは、64Kbpsの対称音声チャネルを三対までサポートする。
【0009】
Bluetooth接続は、ピコネットと称されるものにおいて動作する。ピコネットにおいては、共通のホッピングシーケンスを介して同一のチャネルに接続する幾つかのノードが、ポイント−ツー−マルチポイントネットワークにて接続される。ピコネットの中心ノードは、マスタと称され、スタートポロジにてアクティブスレーブを七つまで有するものである。単一のピコネット内において利用可能な帯域幅は、その種々のスレーブとの通信時間をスケジュールするマスタによって制限される。アクティブスレーブの他に、装置を、パークモードとして知られる低電力状態にてマスタに接続することができる。これらのパークドスレーブは、チャネル上でアクティブにはできないが、マスタとの同期を維持し、アドレス可能である。幾つかの装置をパークモードにて接続することにより、七つ以上のスレーブを同時にマスタに接続することが可能になる。パークドスレーブは、アクティブスレーブになることによってチャネルにアクセスする。これはマスタによって規制される。
【0010】
重複する有効範囲をもつ複数のピコネットは協働してスキャタネットを形成しうる。スキャタネットでは、幾つかの装置は、時分割多重ベースで一つ以上のピコネットに加わっている。これら及び他のピコネットは、時間または周波数で同期しておらず、各ピコネットは、独自のマスタクロックおよびホッピングシーケンスを維持する。
【0011】
Bluetoothプロトコルは、近くの他のBluetooth使用可能な装置にデータを転送する必要があるときに、ポーリング信号を発生する装置を有することにより動作する。この例において、Bluetooth使用可能な装置は、ポーリング信号を検出すると、レスポンスを発生して、二つの装置間で接続が確立される。この例において、ポーリング信号を発生する装置がマスタとなり、ポーリング信号を受ける装置がスレーブとなる。Bluetoothプロトコルの動作は、マスタのBluetooth装置が二つの装置間で用いるホッピングシーケンスを画定するように構成される。
【0012】
多くの場合、Bluetoothは、二つの装置間で一対一の通信を可能とするために使用される。したがって、このような状況においては、どちらの装置がスレーブで、どちらの装置がマスタであるかは問題ではない。
【0013】
しかし、本発明は、ネットワークに連結された端末局と無線的に通信できる幾つかのネットワークノードを使用するシステムを提供する。ネットワークノードは、例えばインターネット接続等の付加的なサービスを提供するために用いることのできるネットワークサーバに相互接続される。システムは、ネットワークノードを通信装置と相互接続するために、少なくともローカルな近距離ラジオ接続を使用する。これにより、ユーザは、ネットワークノードの範囲内ならどこからでもネットワークにアクセスすることが可能となる。したがって、ネットワークノードが建物全体にわたって配置されていれば、ユーザは、建物内のどのような位置からでも通信ネットワークにアクセスすることができる。
【0014】
コスト効率のよい解決法を提供するために、ネットワークノードは、幾つかの異なる装置と同時に通信することができなければならない。Bluetoothの場合、このことは、ネットワークノードがピコネットのマスタとして機能し、通信装置がスレーブとして動作する場合にのみ達成することができる。したがって、各Bluetoothネットワークノードが常にマスタラジオとして構成されるようにする必要がある。これにより、幾つかの異なるスレーブ装置が、どの一つの所定のマスタと関連づけられても、スレーブ装置がマスタ装置のホッピングシーケンスにしたがうことが保証される。
【0015】
当業者によって理解されるように、ネットワークノードがスレーブになると、現在マスタとして機能している通信装置としか通信することができず、したがって、ネットワークノードが他の通信装置と通信することが妨げられるだろう。
【0016】
この問題を克服するために、Bluetooth仕様には、役割変更機能(role change facility)が設けられている。しかし、これは現在、すべての状況において実行可能ではない。
【0017】
<発明の概要>
本発明の第一の態様によれば、無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させ接続を受け入れた通信装置をスレーブとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して他の通信装置と通信し且つマスタとして機能すべく構成された指定マスタ通信装置であって、
信号を送受信するトランシーバと、
前記トランシーバに結合されるプロセッサにして、
別の通信装置の存在を検出し、
指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように他の通信装置との無線接続を確立し、
確立された無線接続を介して、その後の任意の通信を実行させる、
ように構成されたプロセッサと、
を備える指定マスタ通信装置が提供される。
【0018】
本発明の第二の態様によれば、無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して通信する二つの通信装置間でマスタ・スレーブ関係を強制する方法であって、
前記通信装置の一方をマスタに指定するステップと、
前記指定マスタ通信装置により別の通信装置の存在を検出するステップと、
前記指定マスタ通信装置により他の通信装置との無線接続を確立するステップと、
確立された無線接続を介してその後の任意の通信を実行させるステップと、
を備える方法が提供される。
【0019】
したがって、本発明は、あらゆる状況下でマスタとして機能することに適合する指定マスタ通信装置を、マスタ・スレーブ関係を強制する方法と共に提供する。これは指定マスタ通信装置に他の任意の通信装置の存在を検出させることで達成される。これが達成された時、この通信装置は、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように、他の通信装置との無線接続を確立する。その後の任意の通信は、確立された無線接続を介して実行される。したがって、それにより、指定マスタ通信装置がマスタとして動作し、それに接続された他の任意の装置がスレーブとして動作する状態が確保される。
【0020】
指定マスタ通信装置のプロセッサは通常、他の通信装置により生成されたポーリング信号を検出することで、他の通信装置の存在を検出することに適合しており、このポーリング信号は無線接続を開始するプロトコルに従って生成される。初めに述べたように、通信装置は、通信する時、無線接続の開始を要求するポーリング信号を生成する。したがって、接続が求められる時、こうしたポーリング信号が自動的に生成されるため、指定マスタ通信装置はこうしたポーリング信号を有利な状態でモニタできる。しかしながら代わりに、指定マスタ通信装置が独自のポーリング信号を生成し、応答を待つこともできる。
【0021】
このプロセッサは通常、ポーリング信号への応答を生成することで他の通信装置との無線接続を確立し、それにより指定マスタ通信装置がスレーブとして機能するように他の通信装置からの無線接続を受け入れ、この無線接続を切断し、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立することに適合している。したがって、指定マスタ通信装置は最初にスレーブとしての役割を受け入れ、その後、接続を切断させ、指定マスタ通信装置がマスタとして機能する新しい接続を確立させる。
【0022】
この場合では、指定マスタ通信装置が他にも多数のスレーブ通信装置と接続している場合、指定マスタ通信装置がスレーブ状態を受け入れると、こうしたスレーブ通信装置との接続が切断させることになる。この問題を克服するために、このプロセッサは好ましくは更に、他の通信装置との無線接続を受け入れる前に、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードに入らせるスタンバイ信号を生成し、無線接続が確立した後、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードから復帰させるウェイクアップ信号を生成することで、他の通信装置との無線接続を確立することに適合する。したがって、指定マスタ通信装置は、他の通信装置を一時的にスタンバイモードにして、マスタと通信する必要がなくなるようにする。指定マスタ通信装置は、他の装置がスタンバイモードである間に、一時的にスレーブ状態となることができる。その後、指定マスタ通信装置は、マスタ状態を取り戻した後でスレーブ通信装置を再び呼び起こすことができる。
【0023】
しかしながら、この代わりとして、指定マスタ通信装置は、Bluetoothプロトコルのスキャタネット機能を使用して二種類のホッピングシーケンスを実施するように適合させることも可能である。この場合、指定マスタ通信装置は、スレーブ通信装置との接続のための第一のマスタホッピングシーケンスを維持しながら、他の通信装置とスレーブとして通信するための新しいホッピングシーケンスを実施することになる。したがって、スレーブ通信装置との無線接続は第一のピコネットを形成し、他の通信装置との無線接続は第二のピコネットを形成する。通信が確立されたなら、指定マスタ通信装置が他のあらゆる通信装置のマスタとなるように、マスタ・スレーブ関係を変えることができる。この二種類のホッピングシーケンスは、その後、再統合し、単一のホッピングシーケンスを形成することができる。
【0024】
他の通信装置からの無線接続を受け入れる代わりとして、このプロセッサは、ポーリング信号への応答を生成しないことで、他の通信装置からの無線接続を拒否し、その後、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立することで、他の通信装置との無線接続を確立するように適合させることができる。そのため、それにより他のスレーブ装置をスリープ状態等にする必要性が除去される。
【0025】
好ましくは、このプロセッサは、ポーリング信号を生成して新しい無線接続を確立することに適合しており、このポーリング信号はトランシーバにより他の通信装置に送信される。しかしながら、これは通常、使用する無線通信プロトコルに依存する。
【0026】
この通信装置は他の通信装置を通信ネットワークに接続する呼処理装置にすることができる。この呼処理装置は通常、この呼処理装置を通信ネットワークに接続する出力を含む。下の説明から明らかとなるように、この呼処理装置は通常、少なくとも一つ以上のアクセスポイント(LANアクセス装置)に結合されたアクセスサーバ(無線インターネットサーバ)により形成されるが、任意の適切なシステムを使用することが可能である。したがって、ここから明らかになるように、指定マスタ通信装置は、外部装置に無線接続性を提供するネットワークノードにすることができる。
【0027】
好ましくは、この無線通信プロトコルはBluetoothプロトコルである。しかしながら、本発明は他の無線通信プロトコルでも同様に応用可能である。
【0028】
通常、他の通信装置には、電話、コンピューティング装置、プリンタ、PDA、ヘッドセット等のうちのいずれか一つが含まれる。
【0029】
<詳細な説明>
図1は、本発明によるマスタ・スレーブ制御システムを示している。このシステムは、多数のスレーブユニット110a、110b、110cとの無線通信に適合するマスタユニット100を含む。
【0030】
このマスタユニットは、ラジオ102と第一のBluetoothスタック103とを含むBluetoothラジオ101を含む。このラジオ101は、第二のBluetoothスタック105とコネクションマネージャ106とを表示のように含むプロセッサ104に結合される。メモリ107も一般にはマスタユニット100内に設けられる。このマスタユニットは、通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネット等といった他の通信システムとの接続のために、一つ以上のインターフェース108を含むこともできる。
【0031】
表示のように、それぞれのスレーブユニット110は、ラジオ112と第一のBluetoothスタック113とを含むBluetoothラジオ111を含む。Bluetoothラジオ101にはプロセッサ104が接続され、次にこれには入出力装置108が接続されている。同じく、プロセッサ104は第二のBluetoothスタック115を含む。
【0032】
使用時、それぞれのスレーブユニット110a、110b、110cは、Bluetooth通信プロトコルを使用して、マスタユニット100と通信することができる。
【0033】
こうした動作において、Bluetoothラジオ101で受領されたデータは、ラジオ102により受領され、第一のBluetoothスタック103に転送される。このBluetoothスタックは、データを、RS232接続等の接続を通じたプロセッサ104への伝送に適したBluetooth HCI(ホストコントローラインターフェース)形式にするために使用される。プロセッサ104が受領した後、データをHCI形式から転送される基本データに変換する動作を行う第二のBluetoothスタック105にデータが転送される。そのため、理解されるように、第一及び第二のBluetoothスタック103、105は、接続を介して第一及び第二のスタック間でHCIコマンドを送信できるようにHCIレイヤで分割された単一のBluetoothスタックとして機能する。
【0034】
同様の動作は、スレーブユニット110a、110b、110cの第一及び第二のBluetoothスタック113、115でも行われる。したがって、第一及び第二のBluetoothスタック103、105及び113、115は、以下では単にBluetoothスタック103、105及び113、115と呼ぶ。
【0035】
コネクションマネージャ106はBluetoothスタック103、105から制御情報を受領し、これに従ってデータ転送を制御する動作を行う。したがって、インターフェース108のいずれかを介して、マスタユニット100からデータを転送することができる。この代わりに、データをマスタユニットにより処理することが可能であり、或いはスレーブユニット110a、110b、110cのいずれかへの後の送信のために、ラジオ101に返送することが可能である。
【0036】
同様に、それぞれのスレーブユニットは、ラジオ111を介してデータを受領することができる。この場合、データはBluetoothスタック113、115を介してプロセッサ114へ転送される。その後、このデータは、プロセッサ114により処理することが可能であり、或いはスレーブユニットのユーザに提示するために入出力装置118へ転送することが可能である。
【0037】
使用時、スレーブユニットの一つ110aが最初にマスタユニット100の範囲に持ち込まれた時、この二つの装置間で接続を確立する必要がある。これを行うために、Bluetooth通信プロトコルは一方の装置にポーリング信号を生成させる。一般に、ポーリング信号は接続を開始したい装置により生成されることになる。
【0038】
したがって、マスタユニット100がスレーブユニットとの接続を試みる場合、Bluetoothスタック103、105を使用してポーリング信号が生成され、その後、ラジオ102を介してブロードキャストされる。このポーリング信号を受領すると、スレーブユニット110aは、マスタユニット100とスレーブユニット110aとのパケットホッピングシーケンスを同期させる動作を行う応答を生成する。これが完了すると、二つの装置間には接続が定着し、通信を達成することができる。この場合、マスタユニット100がマスタとして機能し、したがって、ホッピングシーケンスの制御を行う。
【0039】
しかしながら、スレーブユニット110aがマスタユニットへのデータ転送を試みる時には問題が発生する。この場合、スレーブユニット110aのBluetoothスタック113、115がポーリング信号を生成し、これはラジオ112を介してマスタユニット100に転送される。マスタユニットはこのポーリング信号を検出し、通常の状況では応答を生成する。この応答の生成により、スレーブユニット110aとマスタユニット100との間で接続が開始され、マスタユニット100はスレーブとして機能する。この状況において、マスタユニットのホッピングシーケンスは、スレーブユニット110aのものに同期化される。それにより、その時点で存在しているホッピングシーケンスは無効となる。
【0040】
したがって、スレーブユニット110b及び110cが、その時点でマスタユニット100と通信している場合、マスタユニットのホッピングシーケンスは変更され、その時点で存在している接続は切断される。
【0041】
これを克服するために、本発明ではロールチェンジ機能を使用し、マスタユニット100がマスタとして維持される状態を確保する。
【0042】
したがって、スレーブユニット110b、110cとマスタユニット100との間のすべての通信は失われることになる。
【0043】
これを克服するために、マスタユニットは、あらゆる状況下でマスタとしての状態を維持することに適合化される。
【0044】
したがって、スレーブユニット110aがマスタユニット100との接続を要求するポーリング信号を生成した場合には、以下の四種類の手法のいずれかを実施することができる。
【0045】
手法1
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.通常の状況では、Bluetoothスタック103、105が応答信号を生成することで接続が実施される。この手法では、コネクションマネージャ106はBluetoothスタックを無効にして、応答信号が生成されるのを防止する。マスタユニット100とスレーブユニット110aとの間では接続が成されない。
5.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105及びしたがってラジオ101に、その時点で存在している任意のホッピングシーケンスに従ったポーリング信号を生成させる。
6.このポーリング信号はスレーブユニット101aにより検出される。 7.Bluetoothスタック113、115が応答を生成し、この応答はマスタユニット100に返送され、マスタユニットのホッピングシーケンスに従って接続が確立される。
【0046】
したがって、この手法においてマスタユニットは、スレーブユニット110からの接続を受け入れることを拒否し、代わりに自分の接続要求をスレーブユニット110に受け入れさせる。それによりスレーブユニット110はマスタユニット100のホッピングシーケンスに従うことを強制され、マスタユニットのマスタとしての状態は維持される。
【0047】
手法2
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.Bluetoothスタック103、105がポーリング信号に対する応答を生成し、ラジオ101によりスレーブユニット101aに転送される。
5.それにより、スレーブユニット110aとマスタユニット100との間で接続が確立する。この場合、マスタユニットのホッピングシーケンスは、スレーブユニット110aのものに従うため、マスタユニットはスレーブとして機能する。
6.コネクションマネージャ106はこれを検出し、その後、接続を切断させる。
7.コネクションマネージャ106はその後、Bluetoothスタック103、105に新しいポーリング信号を生成させ、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送される。
8.次にBluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニットはスレーブとして機能するようになる。
【0048】
したがって、この手法において、マスタユニットは最初にスレーブユニット110からの接続を受け入れる。マスタユニット100は、その後、接続を切断し、スレーブユニット110に自分の接続要求を受け入れさせる。それによりスレーブユニット110はマスタユニット100のホッピングシーケンスに従うことを強制され、マスタユニットのマスタとしての状態は維持される。
【0049】
補足点として、マスタユニットが最初にスレーブユニット110aとの接続を受け入れる時、これはマスタユニット100がスレーブユニット100aのホッピングシーケンスに従わなければならないことを意味する。それによりマスタユニットのホッピングシーケンスは中断することになる。したがって、他のスレーブユニット110b、110cのいずれかがマスタユニット100に接続されている場合、それによりその接続は切断されることになる。
【0050】
これを克服するために、コネクションマネージャ106によりBluetoothスタック103、105に追加ポーリング信号を生成させる追加ステップを実行することができる。この信号により、スレーブユニット110b及び110cとの新しい接続が開始され、マスタ・スレーブ関係が再び確立される。
【0051】
手法3
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.コネクションマネージャ106は、スタンバイ信号を生成し、これはBluetoothスタック103、105とラジオ101とを介して、それぞれのスレーブユニット110b、110cに転送される。
5.スレーブユニット110b及び110cは、スタンバイ状態に入り、ウェイクアップ信号を受領するまでマスタユニット100との通信を行わなくなる。
6.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105に、スレーブユニット110aからのポーリング信号に対する応答を生成させる。
7.それによりマスタユニット100はスレーブユニット110aにスレーブとして接続され、マスタユニットのホッピングシーケンスはスレーブユニット110aのものに従うようになる。
8.コネクションマネージャ106は接続を切断させる。
9.コネクションマネージャ106はその後、Bluetoothスタック103、105に新しいポーリング信号を生成させ、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送される。
10.次にBluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニットはスレーブとして機能するようになる。
11.コネクションマネージャ106は、ラジオ101を介して、ウェイクアップ信号をスレーブユニット110b、110cに転送させ、これらを呼び起こす。
【0052】
したがって、この手法において、マスタユニットは、その時点で存在している任意のスレーブユニットを一時的にスタンバイモードにして、その後、新しいスレーブユニット110aとの接続を受け入れる。マスタユニット100はその後、この接続を切断し、スレーブユニット110aがスレーブとして機能するように再び確立する。その後、当初存在していたスレーブユニット110b、110cを呼び起こす。
【0053】
一部の状況では、マスタユニット100とスレーブユニット110b、110cとの間の接続は、これらのスレーブユニットがスタンバイモードである間に切断される場合があると理解される。しかしながら、これは単純に、ステップ10においてスレーブユニット110aとの接続が確立した後で、スレーブユニット110b、110cとの新しい接続を形成することで克服できる。
【0054】
手法4
1.現時点でスレーブユニット110b、110cにより形成される第一のピコネットのマスタであるマスタユニット100が、スレーブユニット110aからのポーリング信号を受領する。このポーリング信号はラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105に、スレーブユニット110aからのポーリング信号に対する応答を生成させる。同時に、Bluetoothスタック103、105は「スキャタネット」Bluetooth機能を実施し、二つのホッピングシーケンスを同時に実施できるようにし、それによりマスタユニットが二つのピコネットと同時に接続できるようにする。
5.したがって、マスタユニット100は、スレーブユニット110b、110cとの接続を維持し、第一のオリジナルのホッピングシーケンスを使用して第一のピコネットを形成し、更にスレーブユニット110aとの第二のピコネットを形成する。マスタユニットは第二のピコネットではスレーブを形成するため、スレーブユニット110aのものに従った第二のホッピングシーケンスを使用する。
6.その後、コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105にスレーブユニット110aとの接続を切断させ、それにより第二のピコネットを解消する。コネクションマネージャ106は新しいポーリング信号を生成し、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送され、それによりこのスレーブユニットは、マスタユニットの第一のオリジナルのホッピングシーケンスに基づく接続を受け入れる。
7.その後、Bluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットの第一のオリジナルのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニット110aはマスタユニット100に接続され、第一のピコネットの一部を形成する。
【0055】
したがって、この手法において、マスタユニットは、第二のピコネットを形成するスキャタネット手順を使用することで、スレーブユニット110aからの接続を受け入れる。この接続はその後、スレーブユニットがマスタユニット100のオリジナルのホッピングシーケンスに従う更なる接続をマスタユニットが開始する前に、切断することができる。この間、スキャタネット機能により、他のスレーブユニット110b、110cはマスタユニット100との接続を維持し、第一のピコネットを形成することが可能となる。
【0056】
以上は、本発明の一般的な技術を説明するものである。この一般的な技術を使用する状況の一例を、図2〜4を参照してここで説明する。
図2は、基本的なネットワーク配置を示し、これは、幾つかのローカル・エリア・ネットワークのアクセスポイント2に連結された無線インターネット・アクセスサーバ1を含む。アクセスポイント2は、本実施例ではBluetoothプロトコルである無線通信プロトコルを用いて、幾つかの無線通信装置3、4、5、6、7、8と通信するよう設計されている。
【0057】
無線通信装置3、4、5、6、7、8は、例えば、Bluetoothアダプタが取り付けられたパソコンやラップトップ等、Bluetoothに特化したラップトップ、Bluetooth使用可能な電話または携帯電話、WAPインターネットホン、Bluetooth使用可能なプリンタ、Bluetooth使用可能な個人用携帯型情報端末(PDA)や、Bluetoothヘッドセット等の装置を含みうる。本実施例においては、これら装置はそれぞれ、アクセスポイントと通信することができ、これにより、各装置は、アクセスサーバからデータを取得したり、アクセスサーバへデータを送ったりすることができる。
【0058】
事実、アクセスサーバとアクセスポイントは、いかなるBluetooth使用可能な装置とも通信可能である。これには、PC、PDAやラップトップだけでなく、運搬車、冷蔵庫、手荷物運搬車、キーボード等のBluetoothポートを有するものも含まれる。
【0059】
アクセスサーバ1は、また、任意により、幾つかの端末局11、12、13を有するローカル・エリア・ネットワーク10に接続される。本実施例では、これにより、アクセスサーバを、建物内に現に存在するローカル・エリア・ネットワークと統合することができる。
【0060】
アクセスサーバ1は、また、本実施例ではインターネットである、遠隔通信ネットワーク14と接続することができる。これにより、アクセスサーバに連結された通信装置は、遠隔ユーザ15や他の遠隔サイトのアクセスサーバと通信することができる。
【0061】
したがって、アクセスポイント2は、無線通信装置3、4、5、6、7、8がアクセスサーバ1を介してLAN10およびインターネット14と通信できるようにする。アクセスサーバは、典型的にはネットワークサーバとして動作し、したがって、インターネットからダウンロードされる情報を含む、通信装置が検索取得(retrieve)する情報を典型的に格納することができる。
【0062】
アクセスサーバを、図3により詳細に示す。
アクセスサーバは、インターネット・インターフェース20と、アクセスポイント・インターフェース21と、LAN・インターフェース22と、PBX・インターフェース23とを含むことができ、これらは全てバス24を介して相互接続されている。また、オペレーティングソフトウェアの処理および格納のために設けられたマイクロプロセッサ25およびメモリ26がバス24に連結される。入出力装置27も設けられる。
【0063】
プロセッサ25は、典型的には、Red Hat LinuxのようなLinux型のオペレーティングシステムを動作させるx86型のプロセッサである。これは、Linuxシステムが多くの異なるソフトウェアアプリケーションのオペレーティングシステムとして広く使用されているため、特に好都合である。したがって、システムは、ネットワークサーバ等のための広範な種類の標準的オペレーティングシステムを実行可能であるとともに、現存のソフトウェアを変更し独自のソフトウェアを開発する機会を第三者に与えるものである。しかしながら、いかなる適切な形態の処理システムをも使用することができる。
【0064】
これらの特徴に加えて、幾つかのBluetoothラジオ28およびGPRSトランシーバ29を含めることができる。これらは、ともにバス24に連結される。 標準および拡張レンジの装置を含む無線範囲(range of radios)がサポートされる。
【0065】
同様に、アクセスサーバおよびアクセスポイントのBluetooth設計は、基本的なBluetooth仕様を超える能力を提供する。これには、スループットを向上させるためのBluetooth装置の状態の高度な制御や、Bluetooth装置からの、また、Bluetooth装置へのブロードキャストおよびマルチキャストのトラフィックストリームの制御が含まれる。
【0066】
本実施例において、四つの異なるインターフェース20、21、22、23を示す。しかしながら、アクセスサーバ1は、以降により詳細に説明するように、使用される特定の構成に応じて、これらのインターフェースを全て含む必要はない。
【0067】
したがって、無線通信装置とアクセスサーバとの間のBluetooth通信を可能とするために、アクセスポイント・インターフェース21、および適切に接続されたアクセスポイント2のみが必要である。この場合、インターネット・インターフェース20、LAN・インターフェース22およびPBX・インターフェース23は、必ずしも必要でない。あるいは、アクセスサーバのBluetoothラジオを代わりに使用する場合、アクセスポイント・インターフェースを使用する必要はない。しかしながら、アクセスサーバによって使用される種々のネットワーク構成を以下により詳細に説明すれば、このことはより明確となるであろう。
【0068】
インターネット・インターフェース20は、インターネット・サービス・プロバイダへのISDN接続を提供することにより設けられてもよい。しかしながら、インターネットへの接続性のためにイーサネット、DSLまたはPOTSモデムを使用するように、このシステムを再構築することができる。
【0069】
アクセスポイント・インターフェース21は、効果的には、以下により詳細に説明するように、アクセスポイントと動作するのに適したイーサネット・インターフェースである。
【0070】
LAN・インターフェース22は、通常、イーサネット・インターフェースとして構築される。しかし、必要に応じて、トークンリングや他の通信形態を提供するように適用することができる。したがって、LAN10は、イーサネット、トークンリングまたは他の同様のネットワークを含むことができる。
【0071】
異なる通信プロトコルを扱うことができるように、各インターフェース20、21、22は、プロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、必要な通信プロトコルを扱うのに適した、メモリに格納されたソフトウェアを動作させる。したがって、LAN・インターフェース21の場合、デフォルトのプロトコルはイーサネットである。しかし、他のプロトコル、例えばトークンリングやATMが使用される場合、ソフトウェアは、データがそのインターフェースを通る際に、データのフォーマットを翻訳するのに適用される。
【0072】
本発明によるアクセスポイントを図4に示す。アクセスポイントは、アクセスポイントをアクセスサーバに接続するためのアクセスサーバ・インターフェース30を含む。アクセスサーバ・インターフェース30は、バス31を介してプロセッサ32およびメモリ33に接続される。また、バスは、改善された帯域幅やコール密度(call density)等の向上された能力を提供する幾つかのBluetoothラジオ34(一つしか図示しない)に連結される。
【0073】
プロセッサ32は、典型的には、システム内に同一または異なるタイプの一つ以上のプロセッサを含みうるようなプロセッサシステムである。例えば、プロセッサシステムは、RISC(縮小命令セットコンピュータ)プロセッサや、DSP(デジタル信号プロセッサ)プロセッサを含みうるが、これに限定されるものではない。
【0074】
使用の際、アクセスポイントは、通常、デージーチェーン方式のイーサネット接続を用いてアクセスポイント・インターフェース21に接続される。数多くのアクセスポイント2を、アクセスポイント・インターフェース21への一つの接続を介して直列に接続することができるため、特に好都合である。この場合、アクセスポイント2には、アクセスサーバ1から上記接続を介して、あるいは必要に応じて各アクセスポイントに接続される別個の電源(図示せず)を介して、電力を供給することができる。
しかし、代わりに、アクセスポイント2を、イーサネットハブを介してアクセスサーバ1に接続することができる。これにより、各アクセスサーバ1に数多くのアクセスポイント2を接続することが可能となる。
【0075】
使用の際、各アクセスポイント2は、それぞれのラジオ34の範囲内にある幾つかの通信装置3、4、5、6、7、8と通信することができる。ラジオで受信したデータは、一時的な記憶のためにメモリ33に転送される。プロセッサ32は、そのデータから、意図されている宛先を決定する。それが、そのアクセスポイントの範囲内の他のBluetooth装置のものである場合、そのデータは、ラジオ34を介して適切な通信装置3、4、5、6、7、8へと転送される。それ以外の場合、データは、バス31を介して、アクセスサーバ・インターフェース30、そしてアクセスサーバ1へと転送される。
【0076】
アクセスサーバ1がデータを受信すると、アクセスポイント・インターフェース21はデータをメモリに一時的に記憶するとともに、プロセッサはデータの意図されている宛先を決定する。プロセッサは、また、必要であれば、データのフォーマットを翻訳すべく動作しうる。その後データは、以下により詳細に説明するように、アクセスサーバによって、LAN10、インターネット14、またはPBXネットワーク上の意図された宛先へとルート(route)される。
【0077】
Bluetooth装置からの(アクセスポイントまたはアクセスサーバを通って到着する)トラフィックは、幾つかの異なるメカニズムによってLANへ送ることができる。一つはルーティングであり、他のものは、必要な構成を減らすためにプロキシARPと呼ばれる技術を用いる。これらのメカニズムは双方向性で、LANからBluetooth装置へのトラフィックをも接続する。
【0078】
同様に、アクセスポイント・インターフェース21を介して、アクセスサーバからアクセスポイント2へデータを転送することができる。この場合、アクセスポイント2はデータを受信し、メモリ33内へ転送する。プロセッサ32は、このデータを用いて、データを適切にルートする前に、意図された宛先の通信装置を決定する。
【0079】
次に本発明によるアクセスサーバ1及びアクセスポイント2の動作の機能性について、図5を参考に説明する。
この例に示すように、アクセスサーバ1はコネクションマネージャ50を含み、コネクションマネージャ50はインターネットインターフェース20と、LANインターフェース22と、PBXインターフェース23とに接続されており、更にBluetoothスタック51及びTCP/IPスタック52にも表示のように接続されている。このコネクションマネージャは、通常はプロセッサ25を使用して実施されるソフトウェアにより実装される装置である。
【0080】
Bluetoothスタック51及びTCP/IPスタック52もソフトウェアにより実施され、これもプロセッサ25により実現することができる。しかしながら、更に一般的には、Bluetoothスタック及びTCP/IPスタックは、アクセスポイントインターフェース21のプロセッサにより実施される。しかしながら、これは本発明の動作にとって重要ではない。
【0081】
使用時、コネクションマネージャ50は、インターネットインターフェース20と、アクセスポイントインターフェース21と、LANインターフェース22と、PBXインターフェース23との動作を制御する制御信号を提供する動作を行う。同様に、コネクションマネージャ50は、アクセスサーバ1を通じたデータ転送を制御する。
【0082】
更に図5に示すように、アクセスポイント2a乃至2dは、個々のTCP/IPスタック60a乃至60dとBluetoothスタック61a、61bとを含む。ここでもTCP/IPスタック及びBluetoothスタック60、61は、アクセスサーバインターフェース30内又はプロセッサ32内で実施することができる。
【0083】
使用時、Bluetoothラジオ3で受領されたデータは、通常、メモリ33で一時的に格納された後、プロセッサ32へ転送される。この段階で、Bluetoothスタック61が使用され、このデータはBluetooth仕様に従ったRS232接続での伝送に適したBluetooth HCI(ホストコントローラインターフェース)形式にされる。
【0084】
この例において、このデータはTCP/IPスタック60に転送され、アクセスサーバ1とのイーサネット接続での伝送に適した形式に変換される。
【0085】
アクセスサーバ1がこのデータを受領した後、このデータはTCP/IPスタック52に転送され、Bluetoothスタック51との接続で転送するために再びBluetooth HCI形式に変換される。Bluetoothスタック51は、このデータをHCI形式から基本的なペイロードデータへと変換する動作を行い、その後、このデータはインターネットインターフェース20、LANインターフェース22、又はPBXインターフェース23のいずれかに転送することができる。
【0086】
データのルーティングは、コネクションマネージャ50により解釈されるルーティング情報に従って達成される。コネクションマネージャ50は、Bluetoothスタック51からのBluetooth接続に関する様々な情報を判断する。これには通常、アクセスポイント2と、その時点でアクセスポイントに接続されている通信装置3、4、5、6、7、8との間の信号強度に関する情報が含まれる。信号強度の判断は、通信装置との通信に必要な信号強度の直接的な判断にすることが可能であり、或いは代わりに又は追加として、単位時間ごとに受領したエラーの数の表示にすることができる。
【0087】
したがって、前記から理解できるように、アクセスサーバ1と、アクセスポイント2の一つとは、図1のマスタユニット100と同等の機能を果たす。したがって、それによりアクセスサーバ1及びアクセスポイント2は、本発明のロールチェネジ機能を実施することができる。
【0088】
それにより、アクセスポイント2と通信装置3、4、5、6、7、8との間の通信に関する限り、アクセスポイント2が常にマスタを形成できる状態が確保される。そのため、それぞれのアクセスポイント2を一つ以上の通信装置3、4、5、6、7、8に結合させ、通信装置3、4、5、6、7、8との無線接続によるネットワークとして、図2に示す構成を機能させることができる。したがって、この例において、アクセスポイント2はネットワークノードとして機能し、アクセスサーバ1はネットワークの動作を制御するネットワークサーバを形成する。
【0089】
当業者には理解されるように、それにより多数の異なるネットワーク構成を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
以下、添付図面を参照して本発明の例を詳細に説明する。
【図1】
本発明によるマスタ・スレーブ制御無線通信システムの概略図である。
【図2】
本発明よるネットワークの概略図である。
【図3】
図2のアクセスサーバを示す概略図である。
【図4】
図2のアクセスポイントを示す概略図である。
【図5】
アクセスサーバ1及びアクセスポイント2の機能性の例を示す図である。
<発明の分野>
本発明は、無線通信プロトコルに従った無線接続を介して他の通信装置と通信する指定マスタ通信装置に関する。このプロトコルは、接続を開始した通信装置をマスタとして機能させ、接続を受け入れた通信装置をスレーブとして機能させることに適合する。本発明において、指定マスタ通信装置は常にマスタとして機能することに適合する。
【0002】
<発明の背景>
現在、コンピュータネットワークの大半は、コンピュータをネットワーク上に相互接続するために、ある種の形態の配線を使用する。これらのシステムは、ネットワークを適合可能とするために、建物内で配線を設置しなければならず、またさらに、配線の故障が起こった場合、配線を交換する必要が生じうるという、主たる欠点がある。このほかに、この配線は、建物内の他の電気器具との干渉による電磁的なノイズの問題を引き起こしうるとともに、限定された帯域幅しか有さない。さらに、異なるネットワークは、異なる配線規格を必要とし、これはさらに、建物におけるネットワークの設置を複雑なものとする結果となる。
【0003】
無線タイプのネットワークは、現在、より普及しつつある。無線通信は、ラジオ、セルラーおよびローカルという、主たる三つの分類の一に分けることができる。ラジオ通信は、主に長距離作業に用いられる。セルラー通信は、携帯電話等のために用いられる。現在、セルラーシステムは、WAP(ワイヤレス・アプリケーション・プロトコル)ホンを用いて限定的なインターネット接続を提供するのに使用することができる。インターネット接続は、セルラーホン、GSMモデムやPC/PDAを介しても可能である。
【0004】
上記に加え、ローカル通信規格は、近距離ラジオ通信のために提供される。これらのシステムは、無線ネットワークの開発(production)において用いられてきた。
【0005】
このような近距離ラジオ通信システムの一つにBluetoothがある。Bluetoothは、音声、データやマルチメディアアプリケーションのための顧客の構内設置の無線リンク(customer premises wireless links)を提供するために用いることができる。
【0006】
Bluetoothラジオ周波数(RF)システムは、パケットを、規則的なタイムスロットにて、疑似ランダムなシーケンスによって定められる周波数上で送信する高速周波数ホッピングスペクトル拡散システムである。周波数ホッピングシステムが、干渉に対する耐性をBluetoothに提供する。干渉は、世界中で自由に使用可能なこの無免許の無線帯域で動作する電子レンジや他の通信システムを含む、種々のソースから発生しうる。このシステムは、2.4GHzの工業・科学・医用(ISM)バンドにおける79の周波数の中で毎秒1600ホップでスイッチするために、1MHzの周波数ホッピングステップを用いるものであり、各チャネルは異なるホッピングシーケンスを用いる。
【0007】
Bluetoothのベースバンド・アーキテクチャは、リンク・マネージャ・プロトコル(LMP)を実行するラジオ周波数トランシーバ(RF)、リンクコントローラ(LC)およびリンクマネージャ(LM)を含む。
【0008】
Bluetooth version 1.1は、721Kbpsおよび57.6Kbpsまでの非対称データ転送速度と、432.5Kbpsまでの対称データ転送速度をサポートする。データ転送は、同期接続によってもよい。Bluetoothは、64Kbpsの対称音声チャネルを三対までサポートする。
【0009】
Bluetooth接続は、ピコネットと称されるものにおいて動作する。ピコネットにおいては、共通のホッピングシーケンスを介して同一のチャネルに接続する幾つかのノードが、ポイント−ツー−マルチポイントネットワークにて接続される。ピコネットの中心ノードは、マスタと称され、スタートポロジにてアクティブスレーブを七つまで有するものである。単一のピコネット内において利用可能な帯域幅は、その種々のスレーブとの通信時間をスケジュールするマスタによって制限される。アクティブスレーブの他に、装置を、パークモードとして知られる低電力状態にてマスタに接続することができる。これらのパークドスレーブは、チャネル上でアクティブにはできないが、マスタとの同期を維持し、アドレス可能である。幾つかの装置をパークモードにて接続することにより、七つ以上のスレーブを同時にマスタに接続することが可能になる。パークドスレーブは、アクティブスレーブになることによってチャネルにアクセスする。これはマスタによって規制される。
【0010】
重複する有効範囲をもつ複数のピコネットは協働してスキャタネットを形成しうる。スキャタネットでは、幾つかの装置は、時分割多重ベースで一つ以上のピコネットに加わっている。これら及び他のピコネットは、時間または周波数で同期しておらず、各ピコネットは、独自のマスタクロックおよびホッピングシーケンスを維持する。
【0011】
Bluetoothプロトコルは、近くの他のBluetooth使用可能な装置にデータを転送する必要があるときに、ポーリング信号を発生する装置を有することにより動作する。この例において、Bluetooth使用可能な装置は、ポーリング信号を検出すると、レスポンスを発生して、二つの装置間で接続が確立される。この例において、ポーリング信号を発生する装置がマスタとなり、ポーリング信号を受ける装置がスレーブとなる。Bluetoothプロトコルの動作は、マスタのBluetooth装置が二つの装置間で用いるホッピングシーケンスを画定するように構成される。
【0012】
多くの場合、Bluetoothは、二つの装置間で一対一の通信を可能とするために使用される。したがって、このような状況においては、どちらの装置がスレーブで、どちらの装置がマスタであるかは問題ではない。
【0013】
しかし、本発明は、ネットワークに連結された端末局と無線的に通信できる幾つかのネットワークノードを使用するシステムを提供する。ネットワークノードは、例えばインターネット接続等の付加的なサービスを提供するために用いることのできるネットワークサーバに相互接続される。システムは、ネットワークノードを通信装置と相互接続するために、少なくともローカルな近距離ラジオ接続を使用する。これにより、ユーザは、ネットワークノードの範囲内ならどこからでもネットワークにアクセスすることが可能となる。したがって、ネットワークノードが建物全体にわたって配置されていれば、ユーザは、建物内のどのような位置からでも通信ネットワークにアクセスすることができる。
【0014】
コスト効率のよい解決法を提供するために、ネットワークノードは、幾つかの異なる装置と同時に通信することができなければならない。Bluetoothの場合、このことは、ネットワークノードがピコネットのマスタとして機能し、通信装置がスレーブとして動作する場合にのみ達成することができる。したがって、各Bluetoothネットワークノードが常にマスタラジオとして構成されるようにする必要がある。これにより、幾つかの異なるスレーブ装置が、どの一つの所定のマスタと関連づけられても、スレーブ装置がマスタ装置のホッピングシーケンスにしたがうことが保証される。
【0015】
当業者によって理解されるように、ネットワークノードがスレーブになると、現在マスタとして機能している通信装置としか通信することができず、したがって、ネットワークノードが他の通信装置と通信することが妨げられるだろう。
【0016】
この問題を克服するために、Bluetooth仕様には、役割変更機能(role change facility)が設けられている。しかし、これは現在、すべての状況において実行可能ではない。
【0017】
<発明の概要>
本発明の第一の態様によれば、無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させ接続を受け入れた通信装置をスレーブとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して他の通信装置と通信し且つマスタとして機能すべく構成された指定マスタ通信装置であって、
信号を送受信するトランシーバと、
前記トランシーバに結合されるプロセッサにして、
別の通信装置の存在を検出し、
指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように他の通信装置との無線接続を確立し、
確立された無線接続を介して、その後の任意の通信を実行させる、
ように構成されたプロセッサと、
を備える指定マスタ通信装置が提供される。
【0018】
本発明の第二の態様によれば、無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して通信する二つの通信装置間でマスタ・スレーブ関係を強制する方法であって、
前記通信装置の一方をマスタに指定するステップと、
前記指定マスタ通信装置により別の通信装置の存在を検出するステップと、
前記指定マスタ通信装置により他の通信装置との無線接続を確立するステップと、
確立された無線接続を介してその後の任意の通信を実行させるステップと、
を備える方法が提供される。
【0019】
したがって、本発明は、あらゆる状況下でマスタとして機能することに適合する指定マスタ通信装置を、マスタ・スレーブ関係を強制する方法と共に提供する。これは指定マスタ通信装置に他の任意の通信装置の存在を検出させることで達成される。これが達成された時、この通信装置は、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように、他の通信装置との無線接続を確立する。その後の任意の通信は、確立された無線接続を介して実行される。したがって、それにより、指定マスタ通信装置がマスタとして動作し、それに接続された他の任意の装置がスレーブとして動作する状態が確保される。
【0020】
指定マスタ通信装置のプロセッサは通常、他の通信装置により生成されたポーリング信号を検出することで、他の通信装置の存在を検出することに適合しており、このポーリング信号は無線接続を開始するプロトコルに従って生成される。初めに述べたように、通信装置は、通信する時、無線接続の開始を要求するポーリング信号を生成する。したがって、接続が求められる時、こうしたポーリング信号が自動的に生成されるため、指定マスタ通信装置はこうしたポーリング信号を有利な状態でモニタできる。しかしながら代わりに、指定マスタ通信装置が独自のポーリング信号を生成し、応答を待つこともできる。
【0021】
このプロセッサは通常、ポーリング信号への応答を生成することで他の通信装置との無線接続を確立し、それにより指定マスタ通信装置がスレーブとして機能するように他の通信装置からの無線接続を受け入れ、この無線接続を切断し、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立することに適合している。したがって、指定マスタ通信装置は最初にスレーブとしての役割を受け入れ、その後、接続を切断させ、指定マスタ通信装置がマスタとして機能する新しい接続を確立させる。
【0022】
この場合では、指定マスタ通信装置が他にも多数のスレーブ通信装置と接続している場合、指定マスタ通信装置がスレーブ状態を受け入れると、こうしたスレーブ通信装置との接続が切断させることになる。この問題を克服するために、このプロセッサは好ましくは更に、他の通信装置との無線接続を受け入れる前に、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードに入らせるスタンバイ信号を生成し、無線接続が確立した後、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードから復帰させるウェイクアップ信号を生成することで、他の通信装置との無線接続を確立することに適合する。したがって、指定マスタ通信装置は、他の通信装置を一時的にスタンバイモードにして、マスタと通信する必要がなくなるようにする。指定マスタ通信装置は、他の装置がスタンバイモードである間に、一時的にスレーブ状態となることができる。その後、指定マスタ通信装置は、マスタ状態を取り戻した後でスレーブ通信装置を再び呼び起こすことができる。
【0023】
しかしながら、この代わりとして、指定マスタ通信装置は、Bluetoothプロトコルのスキャタネット機能を使用して二種類のホッピングシーケンスを実施するように適合させることも可能である。この場合、指定マスタ通信装置は、スレーブ通信装置との接続のための第一のマスタホッピングシーケンスを維持しながら、他の通信装置とスレーブとして通信するための新しいホッピングシーケンスを実施することになる。したがって、スレーブ通信装置との無線接続は第一のピコネットを形成し、他の通信装置との無線接続は第二のピコネットを形成する。通信が確立されたなら、指定マスタ通信装置が他のあらゆる通信装置のマスタとなるように、マスタ・スレーブ関係を変えることができる。この二種類のホッピングシーケンスは、その後、再統合し、単一のホッピングシーケンスを形成することができる。
【0024】
他の通信装置からの無線接続を受け入れる代わりとして、このプロセッサは、ポーリング信号への応答を生成しないことで、他の通信装置からの無線接続を拒否し、その後、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立することで、他の通信装置との無線接続を確立するように適合させることができる。そのため、それにより他のスレーブ装置をスリープ状態等にする必要性が除去される。
【0025】
好ましくは、このプロセッサは、ポーリング信号を生成して新しい無線接続を確立することに適合しており、このポーリング信号はトランシーバにより他の通信装置に送信される。しかしながら、これは通常、使用する無線通信プロトコルに依存する。
【0026】
この通信装置は他の通信装置を通信ネットワークに接続する呼処理装置にすることができる。この呼処理装置は通常、この呼処理装置を通信ネットワークに接続する出力を含む。下の説明から明らかとなるように、この呼処理装置は通常、少なくとも一つ以上のアクセスポイント(LANアクセス装置)に結合されたアクセスサーバ(無線インターネットサーバ)により形成されるが、任意の適切なシステムを使用することが可能である。したがって、ここから明らかになるように、指定マスタ通信装置は、外部装置に無線接続性を提供するネットワークノードにすることができる。
【0027】
好ましくは、この無線通信プロトコルはBluetoothプロトコルである。しかしながら、本発明は他の無線通信プロトコルでも同様に応用可能である。
【0028】
通常、他の通信装置には、電話、コンピューティング装置、プリンタ、PDA、ヘッドセット等のうちのいずれか一つが含まれる。
【0029】
<詳細な説明>
図1は、本発明によるマスタ・スレーブ制御システムを示している。このシステムは、多数のスレーブユニット110a、110b、110cとの無線通信に適合するマスタユニット100を含む。
【0030】
このマスタユニットは、ラジオ102と第一のBluetoothスタック103とを含むBluetoothラジオ101を含む。このラジオ101は、第二のBluetoothスタック105とコネクションマネージャ106とを表示のように含むプロセッサ104に結合される。メモリ107も一般にはマスタユニット100内に設けられる。このマスタユニットは、通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネット等といった他の通信システムとの接続のために、一つ以上のインターフェース108を含むこともできる。
【0031】
表示のように、それぞれのスレーブユニット110は、ラジオ112と第一のBluetoothスタック113とを含むBluetoothラジオ111を含む。Bluetoothラジオ101にはプロセッサ104が接続され、次にこれには入出力装置108が接続されている。同じく、プロセッサ104は第二のBluetoothスタック115を含む。
【0032】
使用時、それぞれのスレーブユニット110a、110b、110cは、Bluetooth通信プロトコルを使用して、マスタユニット100と通信することができる。
【0033】
こうした動作において、Bluetoothラジオ101で受領されたデータは、ラジオ102により受領され、第一のBluetoothスタック103に転送される。このBluetoothスタックは、データを、RS232接続等の接続を通じたプロセッサ104への伝送に適したBluetooth HCI(ホストコントローラインターフェース)形式にするために使用される。プロセッサ104が受領した後、データをHCI形式から転送される基本データに変換する動作を行う第二のBluetoothスタック105にデータが転送される。そのため、理解されるように、第一及び第二のBluetoothスタック103、105は、接続を介して第一及び第二のスタック間でHCIコマンドを送信できるようにHCIレイヤで分割された単一のBluetoothスタックとして機能する。
【0034】
同様の動作は、スレーブユニット110a、110b、110cの第一及び第二のBluetoothスタック113、115でも行われる。したがって、第一及び第二のBluetoothスタック103、105及び113、115は、以下では単にBluetoothスタック103、105及び113、115と呼ぶ。
【0035】
コネクションマネージャ106はBluetoothスタック103、105から制御情報を受領し、これに従ってデータ転送を制御する動作を行う。したがって、インターフェース108のいずれかを介して、マスタユニット100からデータを転送することができる。この代わりに、データをマスタユニットにより処理することが可能であり、或いはスレーブユニット110a、110b、110cのいずれかへの後の送信のために、ラジオ101に返送することが可能である。
【0036】
同様に、それぞれのスレーブユニットは、ラジオ111を介してデータを受領することができる。この場合、データはBluetoothスタック113、115を介してプロセッサ114へ転送される。その後、このデータは、プロセッサ114により処理することが可能であり、或いはスレーブユニットのユーザに提示するために入出力装置118へ転送することが可能である。
【0037】
使用時、スレーブユニットの一つ110aが最初にマスタユニット100の範囲に持ち込まれた時、この二つの装置間で接続を確立する必要がある。これを行うために、Bluetooth通信プロトコルは一方の装置にポーリング信号を生成させる。一般に、ポーリング信号は接続を開始したい装置により生成されることになる。
【0038】
したがって、マスタユニット100がスレーブユニットとの接続を試みる場合、Bluetoothスタック103、105を使用してポーリング信号が生成され、その後、ラジオ102を介してブロードキャストされる。このポーリング信号を受領すると、スレーブユニット110aは、マスタユニット100とスレーブユニット110aとのパケットホッピングシーケンスを同期させる動作を行う応答を生成する。これが完了すると、二つの装置間には接続が定着し、通信を達成することができる。この場合、マスタユニット100がマスタとして機能し、したがって、ホッピングシーケンスの制御を行う。
【0039】
しかしながら、スレーブユニット110aがマスタユニットへのデータ転送を試みる時には問題が発生する。この場合、スレーブユニット110aのBluetoothスタック113、115がポーリング信号を生成し、これはラジオ112を介してマスタユニット100に転送される。マスタユニットはこのポーリング信号を検出し、通常の状況では応答を生成する。この応答の生成により、スレーブユニット110aとマスタユニット100との間で接続が開始され、マスタユニット100はスレーブとして機能する。この状況において、マスタユニットのホッピングシーケンスは、スレーブユニット110aのものに同期化される。それにより、その時点で存在しているホッピングシーケンスは無効となる。
【0040】
したがって、スレーブユニット110b及び110cが、その時点でマスタユニット100と通信している場合、マスタユニットのホッピングシーケンスは変更され、その時点で存在している接続は切断される。
【0041】
これを克服するために、本発明ではロールチェンジ機能を使用し、マスタユニット100がマスタとして維持される状態を確保する。
【0042】
したがって、スレーブユニット110b、110cとマスタユニット100との間のすべての通信は失われることになる。
【0043】
これを克服するために、マスタユニットは、あらゆる状況下でマスタとしての状態を維持することに適合化される。
【0044】
したがって、スレーブユニット110aがマスタユニット100との接続を要求するポーリング信号を生成した場合には、以下の四種類の手法のいずれかを実施することができる。
【0045】
手法1
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.通常の状況では、Bluetoothスタック103、105が応答信号を生成することで接続が実施される。この手法では、コネクションマネージャ106はBluetoothスタックを無効にして、応答信号が生成されるのを防止する。マスタユニット100とスレーブユニット110aとの間では接続が成されない。
5.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105及びしたがってラジオ101に、その時点で存在している任意のホッピングシーケンスに従ったポーリング信号を生成させる。
6.このポーリング信号はスレーブユニット101aにより検出される。 7.Bluetoothスタック113、115が応答を生成し、この応答はマスタユニット100に返送され、マスタユニットのホッピングシーケンスに従って接続が確立される。
【0046】
したがって、この手法においてマスタユニットは、スレーブユニット110からの接続を受け入れることを拒否し、代わりに自分の接続要求をスレーブユニット110に受け入れさせる。それによりスレーブユニット110はマスタユニット100のホッピングシーケンスに従うことを強制され、マスタユニットのマスタとしての状態は維持される。
【0047】
手法2
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.Bluetoothスタック103、105がポーリング信号に対する応答を生成し、ラジオ101によりスレーブユニット101aに転送される。
5.それにより、スレーブユニット110aとマスタユニット100との間で接続が確立する。この場合、マスタユニットのホッピングシーケンスは、スレーブユニット110aのものに従うため、マスタユニットはスレーブとして機能する。
6.コネクションマネージャ106はこれを検出し、その後、接続を切断させる。
7.コネクションマネージャ106はその後、Bluetoothスタック103、105に新しいポーリング信号を生成させ、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送される。
8.次にBluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニットはスレーブとして機能するようになる。
【0048】
したがって、この手法において、マスタユニットは最初にスレーブユニット110からの接続を受け入れる。マスタユニット100は、その後、接続を切断し、スレーブユニット110に自分の接続要求を受け入れさせる。それによりスレーブユニット110はマスタユニット100のホッピングシーケンスに従うことを強制され、マスタユニットのマスタとしての状態は維持される。
【0049】
補足点として、マスタユニットが最初にスレーブユニット110aとの接続を受け入れる時、これはマスタユニット100がスレーブユニット100aのホッピングシーケンスに従わなければならないことを意味する。それによりマスタユニットのホッピングシーケンスは中断することになる。したがって、他のスレーブユニット110b、110cのいずれかがマスタユニット100に接続されている場合、それによりその接続は切断されることになる。
【0050】
これを克服するために、コネクションマネージャ106によりBluetoothスタック103、105に追加ポーリング信号を生成させる追加ステップを実行することができる。この信号により、スレーブユニット110b及び110cとの新しい接続が開始され、マスタ・スレーブ関係が再び確立される。
【0051】
手法3
1.ポーリング信号がラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.コネクションマネージャ106は、スタンバイ信号を生成し、これはBluetoothスタック103、105とラジオ101とを介して、それぞれのスレーブユニット110b、110cに転送される。
5.スレーブユニット110b及び110cは、スタンバイ状態に入り、ウェイクアップ信号を受領するまでマスタユニット100との通信を行わなくなる。
6.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105に、スレーブユニット110aからのポーリング信号に対する応答を生成させる。
7.それによりマスタユニット100はスレーブユニット110aにスレーブとして接続され、マスタユニットのホッピングシーケンスはスレーブユニット110aのものに従うようになる。
8.コネクションマネージャ106は接続を切断させる。
9.コネクションマネージャ106はその後、Bluetoothスタック103、105に新しいポーリング信号を生成させ、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送される。
10.次にBluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニットはスレーブとして機能するようになる。
11.コネクションマネージャ106は、ラジオ101を介して、ウェイクアップ信号をスレーブユニット110b、110cに転送させ、これらを呼び起こす。
【0052】
したがって、この手法において、マスタユニットは、その時点で存在している任意のスレーブユニットを一時的にスタンバイモードにして、その後、新しいスレーブユニット110aとの接続を受け入れる。マスタユニット100はその後、この接続を切断し、スレーブユニット110aがスレーブとして機能するように再び確立する。その後、当初存在していたスレーブユニット110b、110cを呼び起こす。
【0053】
一部の状況では、マスタユニット100とスレーブユニット110b、110cとの間の接続は、これらのスレーブユニットがスタンバイモードである間に切断される場合があると理解される。しかしながら、これは単純に、ステップ10においてスレーブユニット110aとの接続が確立した後で、スレーブユニット110b、110cとの新しい接続を形成することで克服できる。
【0054】
手法4
1.現時点でスレーブユニット110b、110cにより形成される第一のピコネットのマスタであるマスタユニット100が、スレーブユニット110aからのポーリング信号を受領する。このポーリング信号はラジオ101により受領され、Bluetoothスタック103、105へ転送される。
2.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105から受領した制御信号を使用して、スレーブユニット110aとの接続が要求されていることを判断する。
3.コネクションマネージャ106は、マスタユニット100をマスタとして維持した状態でこの接続を実施するべきであると判断する。
4.コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105に、スレーブユニット110aからのポーリング信号に対する応答を生成させる。同時に、Bluetoothスタック103、105は「スキャタネット」Bluetooth機能を実施し、二つのホッピングシーケンスを同時に実施できるようにし、それによりマスタユニットが二つのピコネットと同時に接続できるようにする。
5.したがって、マスタユニット100は、スレーブユニット110b、110cとの接続を維持し、第一のオリジナルのホッピングシーケンスを使用して第一のピコネットを形成し、更にスレーブユニット110aとの第二のピコネットを形成する。マスタユニットは第二のピコネットではスレーブを形成するため、スレーブユニット110aのものに従った第二のホッピングシーケンスを使用する。
6.その後、コネクションマネージャ106は、Bluetoothスタック103、105にスレーブユニット110aとの接続を切断させ、それにより第二のピコネットを解消する。コネクションマネージャ106は新しいポーリング信号を生成し、これはラジオ101を介してスレーブユニット110aに転送され、それによりこのスレーブユニットは、マスタユニットの第一のオリジナルのホッピングシーケンスに基づく接続を受け入れる。
7.その後、Bluetoothスタック113、115は応答を生成し、それによりスレーブユニット110aは、マスタユニットの第一のオリジナルのホッピングシーケンスに従ってマスタユニット100に接続される。したがって、スレーブユニット110aはマスタユニット100に接続され、第一のピコネットの一部を形成する。
【0055】
したがって、この手法において、マスタユニットは、第二のピコネットを形成するスキャタネット手順を使用することで、スレーブユニット110aからの接続を受け入れる。この接続はその後、スレーブユニットがマスタユニット100のオリジナルのホッピングシーケンスに従う更なる接続をマスタユニットが開始する前に、切断することができる。この間、スキャタネット機能により、他のスレーブユニット110b、110cはマスタユニット100との接続を維持し、第一のピコネットを形成することが可能となる。
【0056】
以上は、本発明の一般的な技術を説明するものである。この一般的な技術を使用する状況の一例を、図2〜4を参照してここで説明する。
図2は、基本的なネットワーク配置を示し、これは、幾つかのローカル・エリア・ネットワークのアクセスポイント2に連結された無線インターネット・アクセスサーバ1を含む。アクセスポイント2は、本実施例ではBluetoothプロトコルである無線通信プロトコルを用いて、幾つかの無線通信装置3、4、5、6、7、8と通信するよう設計されている。
【0057】
無線通信装置3、4、5、6、7、8は、例えば、Bluetoothアダプタが取り付けられたパソコンやラップトップ等、Bluetoothに特化したラップトップ、Bluetooth使用可能な電話または携帯電話、WAPインターネットホン、Bluetooth使用可能なプリンタ、Bluetooth使用可能な個人用携帯型情報端末(PDA)や、Bluetoothヘッドセット等の装置を含みうる。本実施例においては、これら装置はそれぞれ、アクセスポイントと通信することができ、これにより、各装置は、アクセスサーバからデータを取得したり、アクセスサーバへデータを送ったりすることができる。
【0058】
事実、アクセスサーバとアクセスポイントは、いかなるBluetooth使用可能な装置とも通信可能である。これには、PC、PDAやラップトップだけでなく、運搬車、冷蔵庫、手荷物運搬車、キーボード等のBluetoothポートを有するものも含まれる。
【0059】
アクセスサーバ1は、また、任意により、幾つかの端末局11、12、13を有するローカル・エリア・ネットワーク10に接続される。本実施例では、これにより、アクセスサーバを、建物内に現に存在するローカル・エリア・ネットワークと統合することができる。
【0060】
アクセスサーバ1は、また、本実施例ではインターネットである、遠隔通信ネットワーク14と接続することができる。これにより、アクセスサーバに連結された通信装置は、遠隔ユーザ15や他の遠隔サイトのアクセスサーバと通信することができる。
【0061】
したがって、アクセスポイント2は、無線通信装置3、4、5、6、7、8がアクセスサーバ1を介してLAN10およびインターネット14と通信できるようにする。アクセスサーバは、典型的にはネットワークサーバとして動作し、したがって、インターネットからダウンロードされる情報を含む、通信装置が検索取得(retrieve)する情報を典型的に格納することができる。
【0062】
アクセスサーバを、図3により詳細に示す。
アクセスサーバは、インターネット・インターフェース20と、アクセスポイント・インターフェース21と、LAN・インターフェース22と、PBX・インターフェース23とを含むことができ、これらは全てバス24を介して相互接続されている。また、オペレーティングソフトウェアの処理および格納のために設けられたマイクロプロセッサ25およびメモリ26がバス24に連結される。入出力装置27も設けられる。
【0063】
プロセッサ25は、典型的には、Red Hat LinuxのようなLinux型のオペレーティングシステムを動作させるx86型のプロセッサである。これは、Linuxシステムが多くの異なるソフトウェアアプリケーションのオペレーティングシステムとして広く使用されているため、特に好都合である。したがって、システムは、ネットワークサーバ等のための広範な種類の標準的オペレーティングシステムを実行可能であるとともに、現存のソフトウェアを変更し独自のソフトウェアを開発する機会を第三者に与えるものである。しかしながら、いかなる適切な形態の処理システムをも使用することができる。
【0064】
これらの特徴に加えて、幾つかのBluetoothラジオ28およびGPRSトランシーバ29を含めることができる。これらは、ともにバス24に連結される。 標準および拡張レンジの装置を含む無線範囲(range of radios)がサポートされる。
【0065】
同様に、アクセスサーバおよびアクセスポイントのBluetooth設計は、基本的なBluetooth仕様を超える能力を提供する。これには、スループットを向上させるためのBluetooth装置の状態の高度な制御や、Bluetooth装置からの、また、Bluetooth装置へのブロードキャストおよびマルチキャストのトラフィックストリームの制御が含まれる。
【0066】
本実施例において、四つの異なるインターフェース20、21、22、23を示す。しかしながら、アクセスサーバ1は、以降により詳細に説明するように、使用される特定の構成に応じて、これらのインターフェースを全て含む必要はない。
【0067】
したがって、無線通信装置とアクセスサーバとの間のBluetooth通信を可能とするために、アクセスポイント・インターフェース21、および適切に接続されたアクセスポイント2のみが必要である。この場合、インターネット・インターフェース20、LAN・インターフェース22およびPBX・インターフェース23は、必ずしも必要でない。あるいは、アクセスサーバのBluetoothラジオを代わりに使用する場合、アクセスポイント・インターフェースを使用する必要はない。しかしながら、アクセスサーバによって使用される種々のネットワーク構成を以下により詳細に説明すれば、このことはより明確となるであろう。
【0068】
インターネット・インターフェース20は、インターネット・サービス・プロバイダへのISDN接続を提供することにより設けられてもよい。しかしながら、インターネットへの接続性のためにイーサネット、DSLまたはPOTSモデムを使用するように、このシステムを再構築することができる。
【0069】
アクセスポイント・インターフェース21は、効果的には、以下により詳細に説明するように、アクセスポイントと動作するのに適したイーサネット・インターフェースである。
【0070】
LAN・インターフェース22は、通常、イーサネット・インターフェースとして構築される。しかし、必要に応じて、トークンリングや他の通信形態を提供するように適用することができる。したがって、LAN10は、イーサネット、トークンリングまたは他の同様のネットワークを含むことができる。
【0071】
異なる通信プロトコルを扱うことができるように、各インターフェース20、21、22は、プロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、必要な通信プロトコルを扱うのに適した、メモリに格納されたソフトウェアを動作させる。したがって、LAN・インターフェース21の場合、デフォルトのプロトコルはイーサネットである。しかし、他のプロトコル、例えばトークンリングやATMが使用される場合、ソフトウェアは、データがそのインターフェースを通る際に、データのフォーマットを翻訳するのに適用される。
【0072】
本発明によるアクセスポイントを図4に示す。アクセスポイントは、アクセスポイントをアクセスサーバに接続するためのアクセスサーバ・インターフェース30を含む。アクセスサーバ・インターフェース30は、バス31を介してプロセッサ32およびメモリ33に接続される。また、バスは、改善された帯域幅やコール密度(call density)等の向上された能力を提供する幾つかのBluetoothラジオ34(一つしか図示しない)に連結される。
【0073】
プロセッサ32は、典型的には、システム内に同一または異なるタイプの一つ以上のプロセッサを含みうるようなプロセッサシステムである。例えば、プロセッサシステムは、RISC(縮小命令セットコンピュータ)プロセッサや、DSP(デジタル信号プロセッサ)プロセッサを含みうるが、これに限定されるものではない。
【0074】
使用の際、アクセスポイントは、通常、デージーチェーン方式のイーサネット接続を用いてアクセスポイント・インターフェース21に接続される。数多くのアクセスポイント2を、アクセスポイント・インターフェース21への一つの接続を介して直列に接続することができるため、特に好都合である。この場合、アクセスポイント2には、アクセスサーバ1から上記接続を介して、あるいは必要に応じて各アクセスポイントに接続される別個の電源(図示せず)を介して、電力を供給することができる。
しかし、代わりに、アクセスポイント2を、イーサネットハブを介してアクセスサーバ1に接続することができる。これにより、各アクセスサーバ1に数多くのアクセスポイント2を接続することが可能となる。
【0075】
使用の際、各アクセスポイント2は、それぞれのラジオ34の範囲内にある幾つかの通信装置3、4、5、6、7、8と通信することができる。ラジオで受信したデータは、一時的な記憶のためにメモリ33に転送される。プロセッサ32は、そのデータから、意図されている宛先を決定する。それが、そのアクセスポイントの範囲内の他のBluetooth装置のものである場合、そのデータは、ラジオ34を介して適切な通信装置3、4、5、6、7、8へと転送される。それ以外の場合、データは、バス31を介して、アクセスサーバ・インターフェース30、そしてアクセスサーバ1へと転送される。
【0076】
アクセスサーバ1がデータを受信すると、アクセスポイント・インターフェース21はデータをメモリに一時的に記憶するとともに、プロセッサはデータの意図されている宛先を決定する。プロセッサは、また、必要であれば、データのフォーマットを翻訳すべく動作しうる。その後データは、以下により詳細に説明するように、アクセスサーバによって、LAN10、インターネット14、またはPBXネットワーク上の意図された宛先へとルート(route)される。
【0077】
Bluetooth装置からの(アクセスポイントまたはアクセスサーバを通って到着する)トラフィックは、幾つかの異なるメカニズムによってLANへ送ることができる。一つはルーティングであり、他のものは、必要な構成を減らすためにプロキシARPと呼ばれる技術を用いる。これらのメカニズムは双方向性で、LANからBluetooth装置へのトラフィックをも接続する。
【0078】
同様に、アクセスポイント・インターフェース21を介して、アクセスサーバからアクセスポイント2へデータを転送することができる。この場合、アクセスポイント2はデータを受信し、メモリ33内へ転送する。プロセッサ32は、このデータを用いて、データを適切にルートする前に、意図された宛先の通信装置を決定する。
【0079】
次に本発明によるアクセスサーバ1及びアクセスポイント2の動作の機能性について、図5を参考に説明する。
この例に示すように、アクセスサーバ1はコネクションマネージャ50を含み、コネクションマネージャ50はインターネットインターフェース20と、LANインターフェース22と、PBXインターフェース23とに接続されており、更にBluetoothスタック51及びTCP/IPスタック52にも表示のように接続されている。このコネクションマネージャは、通常はプロセッサ25を使用して実施されるソフトウェアにより実装される装置である。
【0080】
Bluetoothスタック51及びTCP/IPスタック52もソフトウェアにより実施され、これもプロセッサ25により実現することができる。しかしながら、更に一般的には、Bluetoothスタック及びTCP/IPスタックは、アクセスポイントインターフェース21のプロセッサにより実施される。しかしながら、これは本発明の動作にとって重要ではない。
【0081】
使用時、コネクションマネージャ50は、インターネットインターフェース20と、アクセスポイントインターフェース21と、LANインターフェース22と、PBXインターフェース23との動作を制御する制御信号を提供する動作を行う。同様に、コネクションマネージャ50は、アクセスサーバ1を通じたデータ転送を制御する。
【0082】
更に図5に示すように、アクセスポイント2a乃至2dは、個々のTCP/IPスタック60a乃至60dとBluetoothスタック61a、61bとを含む。ここでもTCP/IPスタック及びBluetoothスタック60、61は、アクセスサーバインターフェース30内又はプロセッサ32内で実施することができる。
【0083】
使用時、Bluetoothラジオ3で受領されたデータは、通常、メモリ33で一時的に格納された後、プロセッサ32へ転送される。この段階で、Bluetoothスタック61が使用され、このデータはBluetooth仕様に従ったRS232接続での伝送に適したBluetooth HCI(ホストコントローラインターフェース)形式にされる。
【0084】
この例において、このデータはTCP/IPスタック60に転送され、アクセスサーバ1とのイーサネット接続での伝送に適した形式に変換される。
【0085】
アクセスサーバ1がこのデータを受領した後、このデータはTCP/IPスタック52に転送され、Bluetoothスタック51との接続で転送するために再びBluetooth HCI形式に変換される。Bluetoothスタック51は、このデータをHCI形式から基本的なペイロードデータへと変換する動作を行い、その後、このデータはインターネットインターフェース20、LANインターフェース22、又はPBXインターフェース23のいずれかに転送することができる。
【0086】
データのルーティングは、コネクションマネージャ50により解釈されるルーティング情報に従って達成される。コネクションマネージャ50は、Bluetoothスタック51からのBluetooth接続に関する様々な情報を判断する。これには通常、アクセスポイント2と、その時点でアクセスポイントに接続されている通信装置3、4、5、6、7、8との間の信号強度に関する情報が含まれる。信号強度の判断は、通信装置との通信に必要な信号強度の直接的な判断にすることが可能であり、或いは代わりに又は追加として、単位時間ごとに受領したエラーの数の表示にすることができる。
【0087】
したがって、前記から理解できるように、アクセスサーバ1と、アクセスポイント2の一つとは、図1のマスタユニット100と同等の機能を果たす。したがって、それによりアクセスサーバ1及びアクセスポイント2は、本発明のロールチェネジ機能を実施することができる。
【0088】
それにより、アクセスポイント2と通信装置3、4、5、6、7、8との間の通信に関する限り、アクセスポイント2が常にマスタを形成できる状態が確保される。そのため、それぞれのアクセスポイント2を一つ以上の通信装置3、4、5、6、7、8に結合させ、通信装置3、4、5、6、7、8との無線接続によるネットワークとして、図2に示す構成を機能させることができる。したがって、この例において、アクセスポイント2はネットワークノードとして機能し、アクセスサーバ1はネットワークの動作を制御するネットワークサーバを形成する。
【0089】
当業者には理解されるように、それにより多数の異なるネットワーク構成を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
以下、添付図面を参照して本発明の例を詳細に説明する。
【図1】
本発明によるマスタ・スレーブ制御無線通信システムの概略図である。
【図2】
本発明よるネットワークの概略図である。
【図3】
図2のアクセスサーバを示す概略図である。
【図4】
図2のアクセスポイントを示す概略図である。
【図5】
アクセスサーバ1及びアクセスポイント2の機能性の例を示す図である。
Claims (17)
- 無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させ接続を受け入れた通信装置をスレーブとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して他の通信装置と通信し且つマスタとして機能すべく構成された指定マスタ通信装置であって、
信号を送受信するトランシーバと、
前記トランシーバに結合されるプロセッサにして、
別の通信装置の存在を検出し、
指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように他の通信装置との無線接続を確立し、
確立された無線接続を介して、その後の任意の通信を実行させる、
ように構成されたプロセッサと、
を備える指定マスタ通信装置。 - 前記プロセッサが、他の通信装置により生成されたポーリング信号を検出することで他の通信装置の存在を検出すべく構成され、前記ポーリング信号が無線接続を開始するプロトコルに従って生成される請求項1記載の指定マスタ通信装置。
- 前記プロセッサが、
前記ポーリング信号に対する応答を生成し、それにより指定マスタ通信装置がスレーブとして機能するように他の通信装置からの無線接続を受け入れ、
前記無線接続を切断し、更に、
指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立する、
ことにより他の通信装置との無線接続を確立すべく構成された請求項1記載の指定マスタ通信装置。 - 前記指定マスタ通信装置が更に、多数の無線接続を介して多数のスレーブ通信装置に接続され、前記プロセッサが更に、スレーブ通信装置との無線接続が第一のピコネットを形成し、他の通信装置との無線接続が第二のピコネットを形成するように、スキャタネットを使用して他の通信装置との無線接続を確立すべく構成された請求項3記載の指定マスタ通信装置。
- 前記プロセッサが更に、新しい無線接続が第一のピコネットの一部を形成するように他の通信装置との新しい無線接続を確立すべく構成された請求項4記載の指定マスタ通信装置。
- 前記指定マスタ通信装置が更に、多数の無線接続を介して多数のスレーブ通信装置に接続され、前記プロセッサが更に、
他の通信装置からの無線接続を受け入れる前に、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードにするスタンバイ信号を生成し、
新しい無線接続が確立された後、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードから復帰させるウェイクアップ信号を生成する、
ことにより他の通信装置との無線接続を確立すべく構成された請求項3記載の指定マスタ通信装置。 - 前記プロセッサが、
前記ポーリング信号に対する応答を生成せず、それにより他の通信装置からの無線接続を拒否し、
前記指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立する、
ことにより他の通信装置との無線接続を確立すべく構成された請求項2記載の指定マスタ通信装置。 - 前記プロセッサが、ポーリング信号を生成することで新しい無線接続を確立するように構成され、前記ポーリング信号がトランシーバを介して他の通信装置に送信される前記請求項のいずれか一項に記載の指定マスタ通信装置。
- 前記指定マスタ通信装置が、他の通信装置を通信ネットワークに接続する呼処理装置であり、前記呼処理装置が、該呼処理装置を通信ネットワークに接続する出力を含む前記請求項のいずれか一項に記載の指定マスタ通信装置。
- 前記無線通信プロトコルがブルートゥース(Bluetooth)プロトコルである前記請求項のいずれか一項に記載の指定マスタ通信装置。
- 他の通信装置が、電話、コンピューティング装置、プリンタ、PDA、コンピュータ周辺機器、及びヘッドセットのうちのいずれか一つを含む前記請求項のいずれか一項に記載の通信装置。
- 無線接続を開始した通信装置をマスタとして機能させる無線通信プロトコルに従った無線接続を介して通信する二つの通信装置間でマスタ・スレーブ関係を強制する方法であって、
前記通信装置の一方をマスタに指定するステップと、
前記指定マスタ通信装置により別の通信装置の存在を検出するステップと、
前記指定マスタ通信装置により他の通信装置との無線接続を確立するステップと、
確立された無線接続を介してその後の任意の通信を実行させるステップと、
を備える方法。 - 他の通信装置の存在を検出するステップが、他の通信装置により生成されたポーリング信号を検出することを含み、前記ポーリング信号が無線接続を開始するプロトコルに従って生成される請求項12記載の方法。
- ステップ(c)が、
指定マスタ通信装置により前記ポーリング信号に対する応答を生成し、それにより、指定マスタ通信装置がスレーブ通信装置として機能するように他の通信装置からの無線接続を受け入れるステップと、
指定マスタ通信装置により前記無線接続を切断するステップと、
指定マスタ通信装置により、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立するステップと、
を含む請求項13記載の方法。 - 前記指定マスタ通信装置が更に、多数のスレーブ通信装置に結合され、ステップ(c)が、
指定マスタ通信装置により、他の通信装置からの無線接続を受け入れる前に多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードにするステップと、
新しい無線接続が確立された後、多数のスレーブ通信装置をスタンバイモードから復帰させるステップと、
を含む請求項14記載の方法。 - ステップ(c)が、
指定マスタ通信装置により前記ポーリング信号に対する応答を生成せず、それにより他の通信装置からの無線接続を拒否するステップと、
指定マスタ通信装置により、指定マスタ通信装置がマスタとして機能するように新しい無線接続を確立するステップと、
を含む請求項13記載の方法。 - 前記通信プロトコルがBluetoothプロトコルである請求項12乃至18記載の方法。
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