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
-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。
-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。
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。
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
-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
-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
-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。
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。
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。
Claims (15)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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