JP7333034B2 - 無線ｒｆ伝送する方法及び無線ｒｆ受信機 - Google Patents

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Description

本発明は無線伝送の分野に関し、例えば、レイテンシ（遅延）が低いにも関わらずパケットロスに対して高い耐性のあるデータ無線伝送に関する。具体的には、プロトコルはゲームなどにおけるヒューマンインタフェースデバイス（ＨＩＤ）のオーディオデータ及び他のデータの無線伝送に適している。したがって、無線プロトコルは、マイク、楽器やゲーム用機材、例えばキーボード、マウス、ゲーム機のコントローラ、マイク、ヘッドフォンやヘッドセットにおいて、又はバーチャルリアリティデバイスの一部としてのビデオアプリケーションで有益である。
ヘッドセット、マイクやモニタースピーカなどのリアルタイム双方向オーディオアプリケーションは、典型的には最小レイテンシの通信システムを必要とする。さらに、ゲーム用のデバイス、例えばゲーム機のコントローラ、キーボード、マウス、又はマイク／ヘッドフォン若しくはヘッドセットは、オンラインゲーム環境で外乱を引き起こしうる遅延に対して敏感である。
このようなシステムは、パケットロスを引き起こすことでさらに信号伝送を遅延させる様々なＲＦ干渉源の影響を受ける既知の無線接続では実現するのが困難である可能性がある。
したがって、上記の説明によれば、本発明の目的は、データパケット内のオーディオデータなどのデジタル信号を低レイテンシで確実に無線伝送する無線通信プロトコルを提供することである。例えば低レイテンシが必要となるゲーム機又は他のデバイスで信号を無線伝送できるようにすることである。
第１態様では、本発明は、タイミングマスターである親機（ｆｉｘｅｄ ｐａｒｔ、ＦＰ）とタイミングスレーブである１つ又は複数の子機（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｐａｒｔ、ＰＰ）との間でデータパケット内のデジタル信号を無線ＲＦ伝送する方法を提供し、無線ＲＦ伝送は例えば全二重伝送を含み、無線ＲＦ伝送はそれぞれが１つ又は複数のタイムスロットを含むフレームを含み、この方法は、
－ＦＰにより、例えば連続的に、例えばＩＳＭバンドの中の１つの限られた周波数帯の中の例えば１０～１００、例えば４０～８０の少なくとも３つのサポートするチャネルの組の間で走査を行うことと、
－ＦＰにより、走査に応答して、サポートするチャネルのうちの少なくとも複数での干渉レベルの測定値を収集することと、
－ＦＰ内の選択アルゴリズムにより、サポートするチャネルのうちの複数での干渉レベルの測定値に応答して、サポートするチャネルの組から第１ＲＦベアラ及び第２ＲＦベアラのそれぞれに対して異なる第１周波数及び第２周波数を選択することと、
－前記第１ＲＦベアラ及び前記第２ＲＦベアラの両方において、１つのフレームで、同一のデータパケットを親機ＦＰから１つ又は複数の子機ＰＰへ送信することと、
を含む。
そのような方法は、この方法が２つのＲＦベアラ上で異なる周波数で冗長データを送信することに基づいているため、有益である。データパケットは、ヒューマンインタフェースデバイス（ＨＩＤ）データ及び／又はオーディオデータなどでありうる。２つのＲＦベアラはさらに、実際の干渉レベルの測定値に基づいて選択されて、例えば４０のサポートするチャネルの中で、最小のＲＦ干渉を有する２つの周波数を選択することが可能である。２つの二重ベアラの周波数は、干渉を避ける又は最小化して同一周波数帯の他のユーザに対する干渉が最も小さくなるように、動的に割り当てられ、また再割り当てされると理解されたい。特に、各フレームには少なくとも１つ、好ましくは２つのタイムスロットが走査のために割り当てられていることが望ましい。これによりＲＦ伝送中のパケットロスの危険性を最小化して、ＲＦ干渉源を有することが知られているＲＦベアラ周波数帯を使用することが可能となり、確実なデータパケット伝送を低レイテンシで得ることができる。特に、１ｍｓから３ｍｓなどのフレーム長がありうる。
好ましくは、この方法は、２つの二重ＲＦベアラが２つの選択されたチャネル上で動作するのを維持する。アプリケーションペイロード及び制御・信号伝達フィールド内の情報は、典型的には冗長性のために両方のベアラで伝送するため複製される。これにより、他のＲＦデバイスからの干渉が存在する周波数帯において高信頼性のデータ伝送をもたらす。他のユーザは、同一技術のシステム、又は、例えばＷｉＦｉやブルートゥース（登録商標）に基づく他の無線技術のシステムでありうる。周波数選択手続きは、好ましくは動的に、すなわち連続的に行われるので、システムはＲＦ干渉の変化に対して適応的で頑強である。また、伝送距離が従来の伝送方法よりも長いという効果がある。
したがって、この方法は、２つの異なるチャネル上で２つの異なるタイムスロット内で同一のデータを伝送することにより、時間ダイバーシチ及び周波数ダイバーシチの両方を含む。
以下の表現が使用され、そのため説明される。
－ＦＰからＰＰへの通信方向はダウンリンクと表される。
－ＰＰからＦＰへの通信方向はアップリンクと表される。
－時分割多元接続（ＴＤＭＡ）。
－受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）。
－ヒューマンインタフェースデバイス（ＨＩＤ）、例えばキーボード、コントローラ、マウスなど。
－エラーチェック及び行いうるデータ訂正のための巡回冗長検査（ＣＲＣ）。
－単一の無線イベント、例えば送信や受信は、スロット又はタイムスロットと表される。
－同一のアプリケーションペイロードを運ぶ、別々の周波数上の２つのスロットは、二重スロットと表すことができる。
－干渉走査用のスロットを含む、ダウンリンクスロットとアップリンクスロットが繰り返されるシーケンス（ＴＤＭＡフレーム）は、フレームと表される。
－同一のアプリケーションデータ及びデータパケットが２つの異なるＲＦベアラ周波数上で送られることは、冗長伝送と表される。
－受信機により確認されるまでデータが再送信されるチャネルは、信頼できるチャネルと表される。シーケンス番号設定により、同一データがアプリケーションへ重複して配送されるのを防ぐ。
－無線スタックの上のアプリケーション層で利用可能なユーザペイロードのサイズは、パケットサイズと表される。これには、スタックにより内部で使用される媒体アクセス制御層の信号伝達フィールドは含まれない。
－２つの異なるアプリケーションデータパケットの送信の間の間隔は、更新間隔、例えばＨＩＤ更新間隔と表される。
－親機（ＦＰ）は、無線ＴＤＭＡフレームタイミングのマスターである。この文脈では、ＰＣ又はゲーム機に取り付けられるドングルであってもよい。
－子機（ＰＰ）はＦＰのＴＤＭＡフレームタイミングに同期される。この文脈では、ヘッドセット、キーボード、マウス、リモコンなどの無線デバイスであってもよい。
－メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）が暗号化の最中に検証に用いられる。
－Ｃｏｕｎｔｅｒ ｗｉｔｈ ＣＢＣ－ＭＡＣ （ｃｉｐｈｅｒ ｂｌｏｃｋ ｃｈａｉｎｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）はＣＣＭと表される。
以下で、望ましい実施形態及び特徴について説明する。
選択アルゴリズムは、好ましくは第１周波数Ｆ１及び第２周波数Ｆ２を決定するよう構成され、Ｆ１及びＦ２は、すべてのサポートするチャネルの中で最も低い干渉レベルの測定値を有するＲＦベアラとして示される。より干渉に関連するデータ、例えばＦＰによって得られた測定値、そして場合によってはＰＰからの測定されたＲＳＳＩも利用可能な場合、選択アルゴリズムは様々な方法で設計することができる。さらに、現在２つの周波数が使用されている場合、そのような周波数ハンドオーバはいくつかのフレームと、これを有効にするために１つ又は複数のＰＰからの確認を含みうるので、選択アルゴリズムは一方又は両方の周波数を変更することを判断するために特定の閾値を持つことがあるのを理解されたい。好ましくは、選択アルゴリズムは、例えば信号及び干渉マージンが閾値よりも小さいとわかった場合に、ある種の破損の危険性に備えて周波数を変更することができる。
選択アルゴリズムにより第１周波数及び第２周波数を選択するのに使用される、サポートするチャネルのうちの複数での干渉レベルの測定値の収集は、以下のうちの１つ又は複数を含みうる。
１）ＦＰにより、サポートするチャネルのうちの複数のそれぞれに対するＲＦベアラのそれぞれの周波数帯でのＲＦ活動のレベルを測定すること。
２）１つ又は複数の子機（ＰＰ）から親機（ＦＰ）へ報告された測定データ、及びサポートするチャネルのうちの複数に対して測定されたＲＳＳＩレベルなどのチャネル品質指標値を収集すること。特に、各フレームは、ＦＰがある期間にわたってすべてのサポートするチャネルに対するＲＳＳＩ値の完全な組を収集できるようにするために、サポートするチャネルのうちの１つに対するＲＳＳＩ値の少なくとも一部を報告するためのフィールドを含みうる。
３）現在使用されている二重ＲＦベアラと、サポートするチャネルのうちの別のチャネルとの間の周波数距離を求めること。
４）サポートするチャネルのうちの複数に対するパケットエラーレートを求めること。特に、ＦＰは、サポートするチャネルのそれぞれに対するパケットエラーレートの統計値を、ＰＰから受信したパケット確認ビットに対して作用するデジタル無限インパルス応答フィルタ処理の実行などにより計算することができる。
特に、選択アルゴリズムは、上で述べた１）～４）のうちの２つ以上の組み合わせに応答して第１周波数及び第２周波数を選択するよう構成することができる。
本発明の望ましいフレーム構成は、フレームが第１ＲＦベアラでのデータパケットのＲＦ伝送に割り当てられる第１部分と第２ＲＦベアラでのデータパケットのＲＦ伝送に割り当てられる第２部分とを含む構成であり、第１部分及び第２部分は、サポートするチャネルの走査に割り当てられる第３部分により分離される。特に、第１部分は、ダウンリンクデータに対する少なくとも１つのタイムスロットと、アップリンクデータに対する１つ又は複数のタイムスロットとを含みうる。フレームは、サポートするチャネルの走査に割り当てられる第４部分をさらに含みうる。フレームの望ましい時間長は１ｍｓから５ｍｓであり、より好ましくは１ｍｓから３ｍｓである。
各タイムスロットは、好ましくは巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラーチェックフィールドを含む。特に、システム識別から得られるＣＲＣのシード設定は、多数のシステム間でパケットを区別するのに使用することができる。
第１ＲＦベアラ及び第２ＲＦベアラでのＲＦ伝送は、好ましくはＦＰとＰＰの間の全二重伝送を含む。
サポートするチャネルの組は、好ましくは１００ＭＨｚ未満の周波数域、例えば８０ＭＨｚ以下などに位置するＲＦベアラを有する。サポートするチャネルのうちの２つの間の周波数距離は、好ましくは５ＭＨｚ未満であり、例えば３ＭＨｚ未満や２ＭＨｚ未満である。例えば、第１周波数及び第２周波数は、２．４０２～２．４８０ＧＨｚの周波数域の中で選択されうる。しかし、他のＲＦバンド、例えば任意のＩＳＭバンドも同様に使用することができることを理解されたい。
周波数ハンドオーバでは、すなわち、新しい周波数が第１ＲＦベアラ又は第２ＲＦベアラに対してＦＰにより選択された場合は、ＦＰは、好ましくは新しい周波数及びフレーム数を示す値に関する情報を第１ＲＦベアラ又は第２ＲＦベアラが新しい周波数に切り替わるまで１つ又は複数のＰＰへ送信する。円滑なハンドオーバをさらに確実にするため、ハンドオーバの手続きは、周波数上でデータパケットの送信に成功したことの確認が受領されるまでは完了したとみなされない。
通信範囲及び伝送の信頼性をさらに高めるため、アンテナダイバーシチを使用することができる、すなわち、ＦＰ及びＰＰの両方で送信及び受信に２つ以上のアンテナが使用されて、これにより空間ダイバーシチがさらに付加される。望ましい実施形態では、各タイムスロットは、好ましくはアンテナプローブフィールドを有し、この中で送信機が変調された出力又は変調されていない出力を発する。受信機は、このフィールドの間に、順次、サポートする受信アンテナのうちの１つ又は複数でＲＳＳＩ測定を行う。続くフレームのアンテナプローブフィールドでは、ＲＳＳＩ測定は他のアンテナで行われる。Ｎフレーム後には、ＲＳＳＩ測定はすべてのサポートする受信アンテナで行われており、どのアンテナが最も強い受信信号を提供するかを決定することができる。このアンテナがパケット信号伝達及びアプリケーションペイロードの受信に使用される。パケットが選択されたアンテナで正しく受信された場合、同一のアンテナが続くフレームの送信で使用される。送信用のアンテナの変更は、ピアにおける受信機のアンテナ決定プロセスを妨害しないように、遅らされる（同期される）ことがある。
この方法で送信されるデジタル信号は、原理上はＨＩＤからの任意のデータ信号ストリームとすることができる。特に、デジタル信号は２０ｋＨｚ以上のサンプリング周波数でサンプルされたデジタルオーディオ信号などのデジタルオーディオ信号を含みうる。デジタルオーディオ信号は、例えばＡＤＰＣＭアルゴリズム又は同種のものに従って符号化された、符号化デジタルオーディオ信号であってもよい。
一部の実施形態では、説明された２つよりも多くの周波数が使用される。例えば、３～１０のＲＦ周波数をチャネル走査に基づいて選択して、最も低い干渉レベルの３～１０のチャネルを選択することができる。そして、３～１０の周波数すべてが、３～１０のＲＦベアラのそれぞれにおいて、冗長データパケットを１つのフレームで送信するのに使用される。
第２態様では、本発明は、アンテナに接続され、かつ第１態様の方法に従ってＦＰとして動作するよう構成されている少なくとも１つのＲＦ送信回路を含む無線ＲＦ送信機を提供する。
第３態様では、本発明は、アンテナに接続され、かつ第１態様の方法に従って子機ＰＰとして動作するよう構成されている少なくとも１つのＲＦ受信回路を含む無線ＲＦ受信機を提供する。
ＲＦ送信機及びＲＦ受信機を実現するのに必要となる、必要なＲＦ回路、アンテナ、及びプログラミングは、本発明の方法の本明細書での記載に基づき、当業者には既知となることを理解されたい。
第４態様では、本発明は、第２態様に係る無線ＲＦ送信機、１つ又は複数の第３態様に係る無線ＲＦ受信機のうちの少なくとも１つを含むシステムを提供する。特に、システムは、無線ヘッドセット、無線マウス、ゲーム機の無線コントローラ、無線キーボード、無線マイク、無線スピーカ、無線インターホン、ビデオシステム、バーチャルリアリティシステム、のうちの１つとすることができる。
オーディオデバイスは固定された帯域幅と固定されたレイテンシを必要とするが、一部のＨＩＤデバイスは帯域幅及びレイテンシに対して異なる要件を持っていることがある。ダウンリンク及びアップリンクに対する要件は異なることがある。しかし、すべてを本発明の実施形態に準拠させることができることを理解されたい。
第１態様に対して説明したのと同じ利点及び実施形態が、さらに記載される態様にも同様に当てはまると理解される。さらに、説明された実施形態は、記載されるすべての態様の間で自由に混合することができることが理解される。
これより、本発明について添付の図を参照してさらに詳細に説明する。
限られたＲＦバンドの中で２つのＲＦベアラ周波数Ｆ１、Ｆ２での全二重無線ＲＦ伝送における親機及び子機を有するシステム実施形態の簡易ブロック図を示す。 方法実施形態の手順を示す。 異なる望ましいＲＦスロット形式を示す。 異なる望ましいＲＦスロット形式を示す。 異なる望ましいＲＦスロット形式を示す。 望ましいフレーム形式を示す。 冗長伝送と再送信の組み合わせの伝送例を示す。 冗長伝送と再送信の組み合わせの伝送例を示す。
図は本発明を実施する特定の方法を示しており、他の取りうる実施形態が添付の請求項一式の範囲に含まれるものに限定されると解釈されるべきではない。
図１は、本発明の背後にある基本的構成、すなわち親機ＦＰ及び子機ＰＰを示すブロック図を示し、親機及び子機が、異なる周波数Ｆ１、Ｆ２を有する２つのＲＦベアラで無線電磁ＲＦ信号を用いて、ここでは全二重通信で示される通信を行っている。したがって、基本的にはＦＰとＰＰの双方が、２つのＲＦベアラ周波数Ｆ１、Ｆ２で冗長データパケットを有するＲＦ信号を送受信するためのＲＦアンテナ及びＲＦ回路を有する。ＦＰは、コンピュータ用のドングルとして、又は、例えばゲーム機や他の専用デバイスに一体化された部分として実現されうる。
ＦＰは入力デジタル信号Ｄ＿Ｉを受信して、両方のＲＦ周波数Ｆ１、Ｆ２でデータパケットを送信し、データパケットはＰＰによりＲＦ伝送されたフレーム内で受信されて、ＰＰがデータパケットを展開して元のデータ信号Ｄ＿Ｏにたどり着く。
ＦＰは走査を行い、サポートするチャネルを含むＲＦバンド、例えばＩＳＭバンドの他のＲＦトラヒックからのＲＦ干渉が可能な限り最小の２つの周波数Ｆ１、Ｆ２を見つけるために所定のアルゴリズムに従って周波数Ｆ１、Ｆ２を動的に選択するために、サポートするチャネルに対するＲＳＳＩデータをＰＰから収集するだけでなく好ましくは自身で測定を行う。
２つの周波数をＲＦ干渉レベル測定に応答して動的に更新することを可能とするこの２つの周波数概念を用いて低レイテンシを得ることができて、さらに伝送は信頼できるので、オーディオ信号の伝送に適している。低レイテンシ及び高信頼性は、オーディオ能力の有無に関わらずゲーム機などの製品で、例えば評価されうる。
図１ではただ一つのＰＰが示されているが、本発明の実施形態は複数のＰＰへのブロードキャスト、すなわち、ポイントツーマルチポイント（一対多）送信をサポートすることを理解されたい。
図１では一方向の音声のみが示されているが、例えばヘッドセットの場合は、本発明の方法は、オーディオデータをアップリンク及びダウンリンクの両方で伝送することができる実施形態をサポートすることを理解されたい。
図２は、望ましい方法実施形態の手順を示す。第１ステップは、例えばゲームのヘッドセットからの音声であるデジタルオーディオ信号Ｒ＿ＡＳを受信して、所定の長さの複数のデータパケットへ分けることである。データパケット内のデジタル信号をタイミングマスターであるＦＰとタイミングスレーブである１つ又は複数のＰＰとの間で無線ＲＦ伝送する方法。本実施形態における無線ＲＦ伝送は全二重伝送を含み、無線ＲＦ伝送は、それぞれが１つ又は複数のタイムスロットを含むフレームを含む。
方法は、周波数空間内でチャネルが例えば１～２ＭＨｚの間隔で密集している２．４ＧＨｚ周辺の限られた帯域などの１つの限られた周波数帯の中の例えば１０～１００、例えば４０～８０の少なくとも３つのサポートするチャネルの組の間で、ＦＰにより連続的に走査を行うことＳＣ＿ＳＣＨを含む。
次に、ＦＰは、自身の干渉レベル測定値、例えば、走査に応答してサポートするチャネルのそれぞれにおいて測定されたＲＦ信号レベルの収集を行うＣ＿ＦＰ＿ＩＬ。さらに、全二重の特徴を利用して、すべてのサポートするチャネルに対するＲＳＳＩデータがＰＰから受信される。ある期間にわたって監視されるサポートするチャネル上のパケットエラーレートの統計値などの更なるデータを例えば含む、これらのデータに基づいて、ＦＰは、サポートするチャネルの組から第１及び第２の二重ＲＦベアラのそれぞれに対して異なる第１周波数及び第２周波数を選択するＳ＿Ｆ１＿Ｆ２ための選択アルゴリズムを実行する。
次に、選択された周波数が、第１ＲＦベアラ及び第２ＲＦベアラの両方で同一のデータパケットを有する１つのフレームをＦＰから１つ又は複数のＰＰへ送信するＴ＿ＦＲＭ＿Ｆ１＿Ｆ２ために使用される。ＰＰはフレームがその中で表現されているＲＦ信号を受信し、その後に元のデジタルオーディオ信号データパケットを展開することができる。
すでに述べたように、選択アルゴリズムは、第１周波数及び第２周波数を選択する際に干渉レベルの様々な測定値を考慮することができる。特に、選択アルゴリズムは、好ましくは１）そもそも第１ＲＦベアラ及び第２ＲＦベアラの第１周波数及び第２周波数を変更するべきか、２）それらの周波数のうち少なくとも一つを変更するべきか、どちらを変更するべきか、そして、シームレスな変更のための周波数ハンドオーバの取り扱いも決定する。選択アルゴリズムの目標は、好ましくは、他のＲＦ源からの干渉が最少であるチャネルに対応する周波数を選択することである。特定の実装では、これは、以下で説明される６つの手続きの実装により実現される：
ａ）チャネル干渉走査
ｂ）チャネル干渉ＲＳＳＩレベルの報告
ｃ）パケットエラーレートの統計値
ｄ）チャネルパケットエラーレートの履歴
ｅ）周波数の選択
ｆ）周波数ハンドオーバ手続き
ａ）各フレームにおいて、干渉のＲＳＳＩ測定が走査スロット内で行われる。典型的には、各フレームに２つの走査スロットがある。すべてのサポートするチャネルが順次走査される。システムが８０のチャネルに対応している場合、４０フレームの後のすべてのチャネルが走査された。例えば、フレーム長が２ｍｓであると仮定した場合、すべてのサポートするチャネルを８０ｍｓで走査することができる。各チャネルに対するエントリを有するテーブルが実装される。テーブルの各エントリに対して、進歩的でより高速なアタックタイムを持ち、より遅い固定の減衰時間を有する一次デジタルＩＩＲフィルタアルゴリズムが実行される。フィルタのアタックタイムは、高いＲＳＳＩレベルが連続して測定されるのに反応するため、動的に変更される。干渉の存在を示しうる、連続する高いＲＳＳＩは、アタックタイムの速度を上げる。ＲＳＳＩがより低い場合、固定されたより長いフィルタ減衰時間が使用されて、アタックタイムは減少する。これは、干渉は一気に発生しうるのみであるために行われ、検出確率は干渉の発生に依存する。まったく同じ走査・フィルタプロセスが、ネットワーク内のＦＰ及びすべてのＰＰで行われる。
ｂ）すべてのＰＰはフィルタ処理したＲＳＳＩレベルを有するテーブル内の情報をＦＰへ報告している。テーブルの制御・信号伝達情報フィールド内のエントリは、連続的な周期で送られる。この報告周期は走査・測定周期とは異なることがあり、利用可能な信号伝達帯域幅に適合される。例えば、１つ又は２つのチャネルエントリが平均で２フレームごとに報告されることがあり、システムが８０のチャネルに対応している場合は、完全なテーブル情報は８０ｍｓから１６０ｍｓでＦＰに報告されうる。
ｃ）パケットエラーレートの統計値がデータパケットの想定される受信ごとにＦＰで計算される。ＦＰで受信した各パケットは、ＰＰからの受信確認ビットも含む。また、この確認情報はパケットエラーレート（二重ベアラパケットエラーレート）の計算時にも使用される。パケットエラーレート統計は、パケットＯＫ指示及び確認ビットの一次デジタルＩＩＲフィルタとして実装されうる。
ｄ）パケットエラーレートの統計値の履歴は、通信に使用される各周波数に対して記録される。この履歴情報は、経時的要因を有する。
ｅ）ＦＰが、現在使用されている周波数が望ましいか、又は他の周波数がより低いパケットエラーレートを持つと予測されるかを判断するプロセスを実行した。このプロセスは、以下の情報の組み合わせに基づいた決定ルールを有する：
－すべてのサポートするチャネルの局所的干渉ＲＳＳＩ走査情報
－ＰＰから報告された、すべてのサポートするチャネルの干渉ＲＳＳＩ
－チャネルパケットエラーレートの履歴
－現在のパケットエラーレート
－現在使用されているチャネルについての局所的で報告された干渉情報
－使用されている他のベアラへの周波数距離
決定プロセスは、最も低い干渉レベルを示すチャネルを見つけるために、すべてのＰＰ及びＦＰから、記録されフィルタ処理されたすべての干渉走査情報を検索することである。見つかったチャネルが現在使用されているチャネルよりも低い干渉ＲＳＳＩを示す場合、かつ他のベアラへの周波数距離が例えば１０ＭＨｚの最小距離より大きい場合、周波数ハンドオーバの手続き及びプロトコルが開始される。
ｆ）システムの２つのベアラは、常に２つの異なるチャネルで同一フレーム内で動作する。周波数ハンドオーバの手続きは、任意の所与の時刻に１つのベアラに対してだけ動作する。１つのベアラに対して周波数ハンドオーバが完了すると、周波数ハンドオーバの手続きを他のベアラに対して開始することができる。
周波数ハンドオーバの手続きは、変更が影響を及ぼすまでのフレーム数に含まれる、使用される新しい周波数の情報をＦＰが送信している信号伝達プロトコルを使用している。新しい周波数の情報は、変更がそれに応じて調整されるまでのフレーム数を含めて、冗長性のために数回送信される。プロトコルにより、ＦＰ及びＰＰは、パケットロスを引き起こすことなく、使用される周波数を同時に変更することができる。
周波数ハンドオーバの手続きは、ＦＰが新しく選択された周波数でＰＰから正しいパケットを受信するまではなおも進行中である。新しく選択された周波数で、例えば２００ｍｓのタイムアウト期限内にＰＰから確認が受信されない場合、決定プロセスは新しい周波数を選択し、周波数ハンドオーバの手続きが再び開始される。
正しい確認パケットが接続されているすべてのＰＰから受信されたら、周波数ハンドオーバは完了し、周波数ハンドオーバの手続きが他のベアラに対して開始される可能性がある。
図３ａ～３ｃは、３つの異なる望ましいタイムスロットの構成を示す。一般的なタイムスロットの活性部分は、ダイバーシチの場合にアンテナを選択するための測定に使用されるアンテナプロービングＤ＿Ａ ＰＲＢ、同期フィールドＳＮＣ、ＭＡＣ信号伝達制御及びアドレス指定ＭＡＣ ＳＧＮ、アプリケーションペイロードＡＰＬ、及びＣＲＣ保護ＣＲＣを含む。いくらかのガードタイムＧＲＤ ＤＬＹが、無線合成セトリングＲＳＹ、ランピング及び処理用のスロット間に必要とされる。スロット形式は、同じＲＦ周波数でのＲＸとＴＸの間での高速スイッチングの利点を利用している。
図３ａのスロット形式Ｄ１又はＵ１は、単一の物理的エンドポイントに対するスロット形式の例を示す。
図３ｂのスロット形式Ｄ２又はＵ２は、２つのデバイス用のアプリケーションペイロードＡＰＬ１、ＡＰＬ２を有し、各デバイス用のアドレス指定パケットシーケンス番号用の確認フィールドＡＳも含む、多数の物理デバイス又は多数の論理エンドポイント向けのスロット形式の例を示す。
図３ｃのスロット形式Ｄ３は、ＦＰが共有されるダウンリンクスロットを多数のＰＰへ送信するよう構成される、スロット形式の例を示す。この場合は、追加のデバイスアドレス指定ＤＶＡが加えられる。この構成では、すべての携帯デバイスは、スロットを受信して、自身がアプリケーションデータの送信先であるかを判断する必要がある。これは、例えば、異なるシステムからのパケットを区別するための隠されたシステム識別キャリアとしてＣＲＣフィールドを利用するために、システム識別に基づくシード設定アルゴリズムでＣＲＣフィールドを利用することで確認することができる。
ＨＩＤアプリケーション向けの更新間隔は二重スロット伝送の長さに対応し、これはフレーム長と同じである。また、スタックは、干渉の場合にデータをより多くの回数再送信するように構成することができる。最も短いレイテンシは、冗長伝送の特徴を使うことなく実現される。
図４は、ＦＰと多数のＰＰデバイスの間の典型的な通信用の望ましいフレーム形式の例を示す。望ましいフレームは、各伝送方向で１つ又は複数の送信スロットを含む。各フレームでは、タイムスロットＳが、使用される周波数スペクトル全体の干渉走査に割り当てられる。この走査で収集される情報は、選択アルゴリズムによりチャネル選択及びチャネル再選択に使用される。ダウンリンクスロットは記載された形式、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のうちの１つとすることができて、アップリンクでは異なるサイズのＵ１又はＵ２のいずれかとすることができる。この例では、ダウンリンクスロット形式はＤ３であり、３つのアップリンクスロットは形式Ｕ１を利用している。
したがって、示されるように、このフレーム形式では、周波数Ｆ１のＲＦベアラでのＲＦ伝送の第１部分は１つのダウンリンクスロットと、それに続く３つのアップリンクスロットを含む。次に、走査スロットＳが続く。ＲＦベアラＦ２でのＲＦ伝送の第２部分はＦ１におけるものと類似しており、１つのダウンリンクスロットに３つのアップリンクスロットが続き、そして最終的に第２走査スロットが続く。
最も早いＨＩＤ更新速度（最も短いＨＩＤ更新間隔）は、新しいＨＩＤデータがそれぞれの送信で送るのを許された場合に得られ、更新速度はハーフフレームに対応する。これは、プロトコルスタックが０回の冗長伝送で構成される場合の動作モードである。そうではなく冗長伝送の設定が１に設定される場合、通常の二重スロットダイバーシチ（及び周波数ダイバーシチ）が使用されて、更新間隔はフレーム長に対応する。冗長伝送の回数はより大きな数に設定することができて、したがってＨＩＤ更新速度はより小さくなる。また、再送信の回数を設定することも可能である。元の送信、冗長伝送のいずれも受信に成功しない場合、再送信が行われる可能性がある。そして、無線スタックは、送信が成功する、又は再送信の最大回数に達するまで、データをあらためて再送信する。
図５ａ、５ｂは、冗長伝送及び最大回数の再送信の、異なる構成の２つの例を示す。この例は、異なるエラーの場合に２つの周波数Ｆ１、Ｆ２で送信されるデータパケットを示す。１方向でのデータ０、データ１、データ２のパケットのみが示されている。２つのＨＩＤ、ＨＩＤ１とＨＩＤ２が想定され、アプリケーションにより均等にスケジュールされる。送信が成功したパケットは通常の文字で示され、エラーパケットは横線が引かれた文字で示されている。アスタリスクは、再送信の回数が最大値に達した場合に、プロトコルスタックがコールバックを引き起こすことを示す。
図５ａでは冗長伝送の回数は０であり、最大再送信は４で、図５ｂでは冗長伝送の回数は１であり、最大再送信は２である。
パケットが送信される実際の回数ｎａｃｔｕａｌは、
で規定され、ｎｒｅｄｕｎｄａｎｔは冗長伝送の回数であり、ｎｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎは再送信の最大回数である。多数のデバイスでの冗長伝送及び再送信の手続きは、互いに依存せずに動作する。なお、形式Ｄ３は単一のデバイスのみに対して使用できる。
２つのＨＩＤに対して取りうる一構成では、ダウンリンクチャネルは２つのＨＩＤ間で共有され、ＨＩＤ１及びＨＩＤ２専用のアップリンク。冗長伝送は行われない。ＨＩＤのダウンリンクのスケジュール設定は動的であり、実行時にアプリケーションにより決定される。したがって、前述されたＤ３フレーム形式が、デバイスアドレス指定フィールドを含むため、使用される。フレーム構造に対する要件は、ＨＩＤダウンリンクが１６バイト、ＨＩＤ１アップリンクが１４バイト、ＨＩＤ２アップリンクが２２バイト、暗号化が完全ＣＣＭ、である。フレーム長成分は、ダウンリンクが１９０μｓ、アップリンク－１が１４４μｓ、アップリンク－２が１７６μｓ、走査が５０μｓ、である。したがって、ハーフフレームは５６０μｓであり、フルフレームは１１２０μｓ、つまり、１ｍｓをわずかに上回るに過ぎない。その結果、この例でのＨＩＤ更新間隔は、ダウンリンク（共有）が５６０μｓ、デバイス１からのアップリンクが５６０μｓ、デバイス２からのアップリンクが５６０μｓ、である。
複数のＨＩＤがダウンリンクで均等にスケジュール設定される場合、結果として、それらのダウンリンク更新間隔は１１２０μｓとなる。また、ＨＩＤのうちの１つを優先することも可能であり、例えば、ＨＩＤ１が４つのハーフフレームのうちの３つでスケジュールされる。この場合、平均ＨＩＤ１更新間隔は７４７μｓであり、平均ＨＩＤ２更新間隔は２２４０μｓである。これらの更新間隔は、すべての送信が無事に受信されると仮定している。送信エラーの場合は、更新間隔は、図５ａ及び５ｂに関連して前述したように、大きくなる。
別の構成例では、２つのＨＩＤ及び１つのオーディオヘッドセットが想定される。この例は、共有ダウンリンクチャネル及び０回の冗長伝送の場合の実行を示す。要件は、ＨＩＤダウンリンクが１６バイト、ＨＩＤ１アップリンクが１４バイト、ＨＩＤ２アップリンクが２２バイト、オーディオダウンリンクが９４バイト、オーディオアップリンクが２５バイト、暗号化が完全ＣＣＭ、である。これにより、以下のフレーム長成分となる：ダウンリンク（Ｄ２）が５６６μｓ、アップリンク－１（Ｕ１）が１４４μｓ、アップリンク－２（Ｕ１）が１７６μｓ、アップリンク－Ａ（Ｕ１）が１８８μｓ、走査が５０μｓ、調整が１μｓ。これにより、ハーフフレームは１１２５μｓで、１フレームは２２５０μｓとなる。
その結果、この例でのＨＩＤ更新間隔は、ダウンリンク（共有）が１１２５μｓ、デバイス１からのアップリンクが１１２５μｓ、デバイス２からのアップリンクが１１２５μｓ、である。
特定の実施形態では、以下の特徴が望ましい：
－フレーム形式：ダウンリンク１、アップリンク１、及び走査、並びに、ダウンリンク２、アップリンク２、及び走査
－スロット形式：合成セトリング、アンテナプローブ、Ｓｙｎｃ、Ａフィールド、ペイロード、ＭＩＣ、ＣＲＣ
－アンテナダイバーシチ
－オーディオバッファリング方法（固定、短レイテンシ）
－シームレス周波数ハンドオーバ － ２つのベアラが独立して動作
－両エンド（親機及び子機）で干渉走査
－ＰＰがＦＰへ報告
－ＦＰがローカル情報及びリモート情報に基づいて周波数ハンドオーバを決定
－設定可能ペイロードサイズ及び調整可能フレーム長
－トポロジーのオプション：２地点間（ポイントツーポイント）及び一対多（ポイントツーマルチポイント）
－アプリケーションペイロード：オーディオ＋ＨＩＤデータ
－帯域外の信号伝達フィールド（Ａフィールド） － アプリケーションペイロードに影響を及ぼさない
－ＣＲＣ計算にはシステム識別によるシード設定を含まない
－アプリケーションペイロードの暗号化 － 信号伝達フィールドは暗号化されない
－バインド／登録プロトコル
特定の実施形態では、ＭＡＣ／ＰＨＹは以下の特徴に基づいて設計される：
－周波数域：２．４０２～２．４８０ＧＨｚ
－変調：２Ｍｂ／ｓ、ＧＦＳＫ
－データ完全性チェック：ＣＲＣ－２４
－ＡＥＳ１２８によるペイロードデータの暗号化、３２ビットＭＩＣ（設定可能）の追加を伴うＣＣＭ。同一の（共有された）セキュリティキーがネットワーク内のすべてのＦＰ及びＰＰデバイスに対して使用される。
－アンテナダイバーシチ、ＦＰ及びＰＰの両方で２つのアンテナ。
－ＦＰ及びＰＰの両方で干渉走査、干渉回避手続き。
－干渉を回避するため自動周波数（再）選択及び周波数ハンドオーバ。周波数ハンドオーバは好ましくはシームレスに行われ、アプリケーションデータの流れを中断しない。
－ダウンリンク及びアップリンクの両方で、設定可能な再送信による確実なアプリケーションデータの転送。再送信手続きは両方のアクティブなキャリアを使用し、冗長伝送と組み合わせることが可能。
－ＭＡＣ層の信号伝達フィールドは、同期情報、アドレス指定、シーケンス番号、確認、干渉・周波数管理情報、アンテナ制御、バインド及び接続制御コマンド、を運ぶ。ＭＡＣ層の信号伝達は、アプリケーションペイロードの帯域幅には影響を及ぼさない。
－親機は、アクティブな携帯デバイスがない場合は常に、少なくとも同期ビーコンを送信する。
以下の異なるクラスを伝送に対して定義しうる：
１）固定され予約済みの伝送帯域幅。ダウンリンク及びアップリンクで（例えばオーディオ伝送のために）使用される。
２）ダウンリンク及びアップリンクで組み合わされて使用される（例えば、同じ物理スロット内でＨＩＤ及びオーディオ）
３）共有されるタイプのスロット、受領者はアドレス指定又は一定の多重化ルールにより決定され、ダウンリンクでのみ使用される。
本発明に係るシステムで提供されるデータ伝送サービスはアプリケーションにより使用され、固定サイズのペイロードパケットのみをサポートする、又は設定可能なペイロードパケットを提供する、のいずれかが可能である。パケットサイズは、ダウンリンク及びアップリンクに対して独立して、また各ＨＩＤに対して独立して設定することができる。システムにより提供されるデータ伝送サービスは、信頼できる輸送手段として構成することができて、これは以下を意味する：
１）エラー回復が行われる、つまり、データは、（再送信の制限の範囲内で）無事受信されて確認されるまで、再送信される。再送信の制限に達した場合、アプリケーションは通知され、そのような場合にアプリケーションは適切な行動を取りうる。
２）受信側のアプリケーションにデータが重複して配送されることはない。
要約すれば、本発明は、例えばオーディオデータであるデータの低レイテンシでの無線ＲＦ伝送用の無線通信方式及びプロトコルを提供する。方法は、同期マスターとして機能する親機（ＦＰ）及び同期スレーブである１つ又は複数の子機（ＰＰ）を含む。ＦＰは、例えばＩＳＭバンドの中の１つの限られた周波数帯の中のサポートするチャネルの組の間で走査を行う。さらに、ＦＰは、走査に応答して、好ましくは自身の干渉レベル測定値を使って、かつサポートするチャネルに対するＲＳＳＩデータをＰＰから収集することで、サポートするチャネルのうちの少なくとも複数でのＲＦ干渉レベルの測定値を収集する。ＲＦ干渉レベルのこれらの測定値に応答して、ＦＰは、サポートするチャネルの組から第１及び第２の二重ＲＦベアラのそれぞれに対して異なる第１周波数及び第２周波数を選択及び再選択するための選択アルゴリズムを実行して、最も低いＲＦ干渉を有するチャネルを選択する。最終的に、ＦＰは、前記第１及び第２の二重ＲＦベアラの両方で、１ｍｓから３ｍｓなどの長さの１つのフレームで同一のデータパケットをＰＰへ送信する。これにより、ヒューマンインタフェースデバイス及びオーディオデバイス、例えばゲーム用機材に適した、頑強で低レイテンシの無線インタフェースが提供される。
本発明は、特定の実施形態に関連して説明されたが、提示された例に限られるとは決して解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項一式を踏まえて解釈されるべきである。請求項に関連して、用語、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、他の取りうる要素又はステップを排除しない。また、「ａ」、「ａｎ」などの参照の言及は、複数を排除すると解釈されるべきではない。また、請求項における、図に示される要素に対する参照符号の使用も、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。さらに、異なる請求項に記載される個々の特徴は、潜在的に有利に組み合わせることができて、異なる請求項におけるこれらの特徴への言及は、特徴の組み合わせが可能であり有益であるということを排除するものではない。

Claims (15)

  1. タイミングマスターである親機（ＦＰ）とタイミングスレーブである１つ又は複数の子機（ＰＰ）との間でデータパケット内のデジタルオーディオ信号を含むデジタル信号（Ｄ＿Ｉ）を無線ＲＦ伝送する方法であって、前記無線ＲＦ伝送において伝送される前記デジタル信号はそれぞれが１つ又は複数のタイムスロットを含むフレームを含み、前記方法は、
    －前記親機（ＦＰ）により、１つの限られた周波数帯の中の少なくとも３つのサポートするチャネルの組の間で走査を行うこと（ＳＣ＿ＳＣＨ）と、
    －前記親機（ＦＰ）により、前記走査に応答して、前記サポートするチャネルのうちの少なくとも複数での干渉レベルの測定値を収集すること（Ｃ＿ＦＰ＿ＩＬ）と、
    －前記親機（ＦＰ）内の選択アルゴリズムにより、前記サポートするチャネルのうちの前記複数での前記干渉レベルの測定値に応答して、前記サポートするチャネルの組から第１ＲＦベアラ及び第２ＲＦベアラのそれぞれに対して異なる第１周波数及び第２周波数（Ｆ１、Ｆ２）を選択すること（Ｓ＿Ｆ１＿Ｆ２）と、
    －前記第１ＲＦベアラ及び前記第２ＲＦベアラの両方において、１つのフレームで、同一のデータパケットを前記親機（ＦＰ）から前記１つ又は複数の子機（ＰＰ）へ送信すること（Ｔ＿ＦＲＭ＿Ｆ１＿Ｆ２）と、
    を含み、
    前記同一のデータパケットが少なくとも２回送信される前記１つのフレームには、前記第１ＲＦベアラ及び前記第２ＲＦベアラの周波数を走査するための少なくとも１つのタイムスロットが含まれている、方法。
  2. 前記選択アルゴリズムは、最も低い干渉レベルの測定値を有するＲＦベアラとして示される前記第１周波数及び前記第２周波数（Ｆ１、Ｆ２）を決定するよう構成される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記サポートするチャネルのうちの前記複数での前記干渉レベルの測定値を収集することは、前記親機（ＦＰ）により、前記サポートするチャネルのうちの前記複数のそれぞれのＲＦベアラに対するそれぞれの周波数帯でのＲＦ活動のレベルを測定することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記サポートするチャネルのうちの前記複数での前記干渉レベルの測定値を収集することは、前記１つ又は複数の子機（ＰＰ）から前記親機（ＦＰ）へ報告された、前記サポートするチャネルのうちの複数に対して測定されたＲＳＳＩレベルを含むチャネル品質指標値を示す測定データを収集することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記選択アルゴリズムはさらに、前記サポートするチャネルのうちの複数に対するパケットエラーレートを求め、前記パケットエラーレートに応答して第１周波数及び第２周波数（Ｆ１、Ｆ２）を選択するよう構成され、前記親機（ＦＰ）は、前記サポートするチャネルのそれぞれに対する前記パケットエラーレートの統計値を、前記子機（ＰＰ）から受信したパケット確認ビットに対して作用するデジタル無限インパルス応答フィルタ処理の実行により計算する、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記選択アルゴリズムは、
    １）前記サポートするチャネルのうちの複数のそれぞれに対するＲＦベアラのそれぞれの周波数帯でのＲＦ活動のレベル、
    ２）前記１つ又は複数の子機（ＰＰ）から前記親機（ＦＰ）へ報告された、前記サポートするチャネルのうちの複数に対して測定されたチャネル品質指標値を示す測定データ、
    ３）現在使用されているＲＦベアラと、前記サポートするチャネルのうちの別のチャネルとの間の周波数距離、
    ４）前記サポートするチャネルのうちの複数に対して収集されたパケットエラーレート、
    のうちの２つ以上の組み合わせに応答して、前記第１周波数及び前記第２周波数（Ｆ１、Ｆ２）を選択するよう構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. フレームは、前記第１ＲＦベアラでの前記データパケットのＲＦ伝送に割り当てられる第１部分と、前記第２ＲＦベアラでの前記データパケットのＲＦ伝送に割り当てられる第２部分とを含み、前記第１部分及び前記第２部分は、前記サポートするチャネルの走査に割り当てられる第３部分により分離され、前記フレームの時間長は、１ｍｓから５ｍｓの範囲内である、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第１部分は、ダウンリンクデータに対する少なくとも１つのタイムスロットと、アップリンクデータに対する１つ又は複数のタイムスロットとを含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記サポートするチャネルの組は、１００ＭＨｚ未満の周波数域に位置するＲＦベアラを有し、前記サポートするチャネルのうちの２つの間の周波数距離は５ＭＨｚ未満である、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記親機（ＦＰ）は、新しい周波数が前記第１ＲＦベアラ又は前記第２ＲＦベアラに対して選択された場合は、前記新しい周波数及びフレーム数を示す値に関する情報を前記第１ＲＦベアラ又は前記第２ＲＦベアラが前記新しい周波数に切り替わるまで前記１つ又は複数の子機（ＰＰ）へ送信する、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記親機（ＦＰ）及び前記子機（ＰＰ）は、前記ＲＦ伝送用に２つ以上の異なるＲＦアンテナを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 各タイムスロットは巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラーチェックフィールドを含み、前記ＣＲＣのシード設定は隠されたシステム識別として使用される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. アンテナに接続され、かつ請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法に従って前記親機（ＦＰ）として動作するよう構成されている少なくとも１つのＲＦ送信回路を含む無線ＲＦ送信機。
  14. アンテナに接続され、かつ請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法に従って前記子機（ＰＰ）として動作するよう構成されている少なくとも１つのＲＦ受信回路を含む無線ＲＦ受信機。
  15. 請求項１３に記載の無線ＲＦ送信機及び１つ又は複数の請求項１４に記載の無線ＲＦ受信機のうちの少なくとも１つを含むシステムであって、無線ヘッドセット、無線マウス、ゲーム機の無線コントローラ、無線キーボード、無線マイク、無線スピーカ、無線インターホンシステム、ビデオシステム、バーチャルリアリティシステム、のうちの１つである、システム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11463989B2 (en) * 2020-01-21 2022-10-04 H.M. Electronics, Inc. Systems and methods for facilitating wireless intercom in a local communications network
US20220383881A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Qualcomm Incorporated Audio encoding based on link data

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285142A (ja) 2000-01-21 2001-10-12 Texas Instr Inc <Ti> 改良された周波数ホッピング通信プロトコル
US20020116460A1 (en) 2001-01-25 2002-08-22 Bijan Treister Approach for managing communications channels based on performance and transferring functions between participants in a communications arrangement
JP2005210703A (ja) 2003-12-24 2005-08-04 Ntt Docomo Inc 無線通信システム、制御装置及び基地局並びに周波数配置方法
US20120310394A1 (en) 2010-02-12 2012-12-06 Phonak Ag Wireless sound transmission system and method
US20130183042A1 (en) 2011-09-13 2013-07-18 David J. Knapp System and Method of Extending the Communication Range in a Visible Light Communication System
WO2015041874A1 (en) 2013-09-23 2015-03-26 Qualcomm Incorporated Methods and systems for low latency and low power trigger detection for connecting wireless devices
JP2015154118A (ja) 2014-02-10 2015-08-24 Kddi株式会社 チャネル選択装置、チャネル選択システム及びチャネル選択方法
JP2015532815A (ja) 2012-08-31 2015-11-12 アップル インコーポレイテッド 単一の受信チェーンを使用するアンテナ切り替え

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442143B1 (en) * 1999-09-30 2002-08-27 Lockheed Martin Corporation Signal quality maintenance in a communication system
US7230908B2 (en) 2000-07-24 2007-06-12 Viasat, Inc. Dynamic link assignment in a communication system
US7570614B2 (en) * 2001-01-25 2009-08-04 Bandspeed, Inc. Approach for managing communications channels based on performance
US20060209780A1 (en) * 2005-01-21 2006-09-21 Nokia Corporation Data transfer in TDMA system
US9203533B2 (en) * 2008-07-24 2015-12-01 Line 6, Inc. System and method for real-time wireless transmission of digital audio at multiple radio frequencies
JP5805219B2 (ja) * 2011-03-01 2015-11-04 アス−インターナショナル アソシエーション エーヴェーＡｓ−Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｅ．Ｖ． マスターと一群のスレーブを有するバスシステム及び前記バスシステムのデータを交換するための通信方式
GB2537803B (en) 2015-02-19 2017-11-15 Canon Kk Non-Contiguous channel allocation over multi-channel wireless networks
US9848420B2 (en) 2015-04-01 2017-12-19 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus of dynamic Wi-Fi multi-channel switch based on data traffic context
US20160345311A1 (en) 2015-05-22 2016-11-24 Qualcomm Incorporated Techniques for scheduling data communications with shortened time duration
JP2018007171A (ja) 2016-07-07 2018-01-11 富士通株式会社 通信装置、及び無線リソース割当方法
US11252717B2 (en) 2016-09-02 2022-02-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Co-existence of latency tolerant and low latency communications

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285142A (ja) 2000-01-21 2001-10-12 Texas Instr Inc <Ti> 改良された周波数ホッピング通信プロトコル
US20020116460A1 (en) 2001-01-25 2002-08-22 Bijan Treister Approach for managing communications channels based on performance and transferring functions between participants in a communications arrangement
JP2005210703A (ja) 2003-12-24 2005-08-04 Ntt Docomo Inc 無線通信システム、制御装置及び基地局並びに周波数配置方法
US20120310394A1 (en) 2010-02-12 2012-12-06 Phonak Ag Wireless sound transmission system and method
US20130183042A1 (en) 2011-09-13 2013-07-18 David J. Knapp System and Method of Extending the Communication Range in a Visible Light Communication System
JP2015532815A (ja) 2012-08-31 2015-11-12 アップル インコーポレイテッド 単一の受信チェーンを使用するアンテナ切り替え
WO2015041874A1 (en) 2013-09-23 2015-03-26 Qualcomm Incorporated Methods and systems for low latency and low power trigger detection for connecting wireless devices
JP2015154118A (ja) 2014-02-10 2015-08-24 Kddi株式会社 チャネル選択装置、チャネル選択システム及びチャネル選択方法

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