(57)【要約】アクセスポイントＡＰ１の形態を成す第１の通信デバイスを備える通信装置が開示されている。アクセスポイントＡＰ１は、与えられた特定の実施例ではブルートゥースプロトコルである所定のプロトコルにしたがって問い合わせメッセージＩＱ１を送信することにより、複数の更なる通信デバイスとの接続が可能な範囲内で前記更なる通信デバイスを探索するようになっている。問い合わせメッセージＩＱ１を受信する携帯端末ＭＴ１は、識別子を用いて応答する。アクセスポイントＡＰ１は、識別子の受信時に、携帯端末ＭＴ１を呼び出す（ＰＧ１）ことにより、携帯端末とのやりとりを行なう（ＩＡ１）。アクセスポイントＡＰ１は、少なくとも一時的に個々の無線通信タスクを行なうように構成された複数の無線通信モジュール（１４、１６、１８）から成る１つのグループを有している。接続形成手続きはモジュール（１４、１６、１８）間で分割され、これらのモジュールは、互いに協働するとともに、問い合わせモジュール（１４）、呼び出しモジュール（１６）、やりとりモジュール（１８）のそれぞれを少なくとも１つ含んでいる。
2005518702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信デバイスを備え、この第１の無線通信デバイスは、所定のプロトコルにしたがって問い合わせメッセージを送信することにより、複数の更なる無線通信デバイスとの接続が可能な範囲内で前記更なる無線通信デバイスを探索するようになっており、前記問い合わせメッセージを受信する前記１つの更なる無線通信デバイスは、識別子を用いて応答するようになっており、前記第１の無線通信デバイスは、前記識別子の受信時に、前記更なる無線通信デバイスを呼び出すことにより、この更なる無線通信デバイスとのやりとりを確立する通信装置であって、前記第１の無線通信デバイスは、複数の無線通信モジュールから成る１つのグループを有し、各モジュールは、少なくとも一時的に、個々の無線通信タスクを行なうように構成されており、前記グループは、問い合わせモジュール、呼び出しモジュール、やりとりモジュールのそれぞれを少なくとも１つを備えていることを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
前記問い合わせモジュールは、専ら、見込まれる前記更なる無線通信デバイスを発見するためだけに設けられるとともに、少なくとも定期的に、好ましくはほぼ連続的に問い合わせメッセージを送信する問い合わせ手続きを行なうようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記各問い合わせメッセージは、１つのプロトコル時間帯において２つの周波数で２回送信され、直ぐ次のプロトコル時間帯は、更なる無線通信デバイスからの応答を２つの対応する問い合わせ応答周波数で聞くために好ましくは使用される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記問い合わせモジュールによって集められ且つ発見された前記見込まれる更なる無線通信デバイスに関連する問い合わせ情報は、前記呼び出しモジュールに対して通信され、その問い合わせ情報によって、前記呼び出しモジュールは、前記見込まれる更なる無線通信デバイスの１または複数のそれぞれを呼び出すことができる、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記更なる無線通信デバイスは、前記識別子を用いた前記問い合わせへの応答後、前記呼び出しモジュールによって呼び出されるほぼ固定された呼び出し走査周波数で待つ呼び出し走査状態に入る、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記呼び出しモジュールは、専ら、１または複数の見込まれる前記更なる無線通信デバイスとの接続を形成するためだけに設けられており、前記試みられた接続は、好ましくは、前記問い合わせモジュールによって予め集められ且つ前記呼び出しモジュールに対して通信された問い合わせ情報に基づく呼び出しメッセージを使用して行なわれ、あるいは、問い合わせプロセスを必要とすることなく、１または複数の見込まれる更なる無線通信デバイスのデバイスアドレス等の問い合わせ情報が前記第１の無線通信デバイスに対して実質的に知られていない場合、前記呼び出しモジュールは、好ましくは、実質的に知られた前記更なる無線通信デバイスの１または複数のそれぞれを、直接に且つ前記問い合わせモジュールとの通信を必ずしも行なうことなく、呼び出すようになっている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記各呼び出しメッセージは、１つの対応するプロトコル時間帯において２つの周波数で２回送信され、直ぐ次のプロトコル時間帯は、呼び出された更なる無線通信デバイスのそれぞれからの応答を聞くために使用される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記見込まれる更なる無線通信デバイスは、それ自体の同期情報、好ましくはそのデバイスアドレスを含む応答パケットを戻すことにより、呼び出しに対して応答し、前記応答パケットの送信は、好ましくは、前記呼び出しメッセージの受信時に直ちに行なわれ、前記応答メッセージも好ましくは複数回送信される、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記接続の形成は、無線リンクのセットアップ、前記更なる無線通信デバイスの認証、サービスディスカバリー手続きのうちの１または複数を含み、前記呼び出しモジュールによる前記更なる無線通信デバイスとの前記接続の形成時に、その更なる無線通信デバイスは、好ましくは、前記呼び出しモジュールから前記やりとりモジュールへと引き渡される、請求項６から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記やりとりモジュールは、専ら、前記第１の無線通信デバイスと接続された前記更なる無線通信デバイスとの間のやりとりを行なうためだけに設けられており、前記やりとりは、例えば、前記やりとりモジュールと前記接続された更なる無線通信デバイスとの間でのデータパケットの交換を含んでいる、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記やりとりモジュールと前記更なる無線通信デバイスとの間の少なくとも１つの既存の接続は、前記問い合わせモジュールおよび呼び出しモジュールのうちの少なくとも１つ、好ましくはいずれかのモジュールによる前記各タスクの性能によって実質的に影響されない、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記問い合わせモジュールは、更なる前記問い合わせメッセージを送信するようになっており、一方、前記呼び出しモジュールは、以前に送信された前記問い合わせメッセージに対して応答した見込まれる前記更なる無線通信デバイスを呼び出す、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記通信デバイスは、前記問い合わせモジュールと前記呼び出しモジュールと前記やりとりモジュールとの間でデータを送信するためにこれらのモジュールに接続する実質的に安全な通信チャンネルを有している、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記呼び出しモジュールは、呼び出された前記更なる無線通信デバイスを認証し、又はこの無線通信デバイスに関して保全許可認定審査を行なう、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
第１の無線通信デバイスと、１または複数の更なる無線通信デバイスとの間で無線接続を確立する方法であって、前記第１の無線通信デバイスが、少なくとも３つの無線通信モジュールから成るグループを内部に集積している方法であって、
ａ）専用の無線通信タスクを行なうように前記各モジュールを構成するステップであって、前記タスクは、各モジュール毎に、問い合わせ、呼び出し、やりとりのうちの１つを含んでいるステップと、
ｂ）前記グループの問い合わせモジュールから問い合わせメッセージを送信するステップと、
ｃ）前記グループの呼び出しモジュールを使用して、前記更なる無線通信デバイスを呼び出すステップと、
ｄ）前記グループのやりとりモジュールを使用して、１または複数の前記更なる無線通信デバイスとやりとりを行なうステップと、
を含んでいる方法。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置または１５に記載の方法で使用するための通信デバイスであって、少なくとも一時的に、通信ネットワークのマスタユニットとして構成可能であるとともに、問い合わせメッセージを送信することにより、接続可能な通信範囲内に位置するスレーブユニット等の更なる通信デバイスを探索するようになっている通信デバイスであって、前記第１の無線通信デバイスは、複数の無線通信モジュールから成る１つのグループを有し、各モジュールは、少なくとも一時的に、個々の無線通信タスクを行なうように構成されており、前記グループは、問い合わせモジュール、呼び出しモジュール、やりとりモジュールのそれぞれを少なくとも１つを備えていることを特徴とする、通信デバイス。
【請求項１７】
前記第１の無線通信デバイスは、共用リソースネットワークのアクセスポイントを備え、前記更なる無線通信デバイスは、好ましくは、前記共用リソースネットワークのユーザ端末を備えている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置、請求項１４に記載の方法、請求項１６に記載の通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信装置を動作させる方法に関し、特に、問い合わせメッセージを無線送信することにより第１の通信デバイスが更なる通信デバイスを探索するとともに、更なる無線デバイスが前記問い合わせメッセージの受信時に識別子を用いて応答し、その後、第１の通信デバイスによって更なる無線デバイスが呼び出される無線通信装置および無線通信装置を動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線ユニットおよび接続を基本とし且つこれらを少なくとも一時的に共用リソースネットワークへとグループ化するために使用される無線通信システムは周知である。この一般的なタイプの１つの現在の実施は、短距離周波数ホッピング・非協調型（uncoordinated）ネットワークの形態を成しており、「ブルートゥース」（ＴＭ）通信として技術的に知られている。この装置は、ブルートゥース規格によって制御され、ブルートゥース通信における一致のための全仕様は、ブルートゥース特別利益団体（ＳＩＧ；Special Interests Group）を通じて見出すことができる。ＳＩＧのウェブサイトは、現在のブルートゥース規格および関連する情報とともに、ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍから見つけることができる。
【０００３】
ブルートゥース通信に関する有用な論議については、ＩＳＢＮ  ０−１３−０８９８４０−６の下でプレンティス・ホールＰＴＲによって発行されたＪｅｎｎｉｆｅｒ  ＢｒａｙおよびＣｈａｒｌｅｓ  Ｆ．  Ｓｔｕｒｍａｎによるテキストブック形式の「ブルートゥース、無線接続」において見出すことができる。
【０００４】
更なる従来技術は、例えばＷＯ０１／２０９４０、ＵＳ５９４０４３１、ＵＳ公開出願２００１／０００５３６８Ａ１および２００１／００３３６０１Ａ１において見出すことができ、これらには、この分野における現在の最新技術についても記載されている。
【０００５】
読者は、一般的なブルートゥースの予備知識を得るために、例えばここで使用され且つ特に定義されていない技術用語を明確にするために、前述した情報源を参照されたい。
【０００６】
ブルートゥースモジュール／デバイスが取り得る状態は主に２つある。これらの状態は、技術的に、「待機」状態および「接続」状態と呼ばれている。待機状態は、ブルートゥースデバイスが他のデバイスと接続していないデフォルト状態である。他のブルートゥースデバイスとの接続を確保して接続状態を達成するためには、２つの手続きを連続して実行しなければならず、これらは、「問い合わせ」および「呼び出し」と称される。
【０００７】
任意のデバイスが問い合わせメッセージを発行する場合があり、問い合わせ段階は、見込まれるマスタユニットまたはスレーブユニットのアドレスを得るために使用される。アドレスは、デバイス・アクセス・コード（ＤＡＣ）と称される。問い合わせ手続きは、デバイス間での接続を行なわず、呼び出し手続きだけがこれを行なうことができる。問い合わせ手続きは、接続のための見込まれる候補を識別し、それらのアドレスを集める。例えば問い合わせ手続きによって得られる更なるデバイスのＤＡＣをデバイスが知ると、デバイスは、その更なるデバイスを呼び出すことができる。呼び出しがうまくいった場合、ページャおよび呼び出されたデバイスは、データパケットをやりとりする接続状態に入る。
【０００８】
問い合わせ手続きと呼び出し手続きとを順に行なうために幾つかの従来の装置におけるアクセスポイントが必要とされる場合には、接続が行なわれる前に不都合な遅れが生じる可能性がある。これは、特に、アクセスポイントが問い合わせメッセージの送信に対する複数の応答を受信する場合であり、あるいは、既に接続されたスレーブユニットからハンドオフのための複数の要求をアクセスポイントが受けるような場合である。また、これらの全ての機能を実行する同じ無線モジュールは、そのピコネット内で各スレーブユニットとやりとりするために、各アクセスポイント内で共用されなければならない。したがって、応答速度および能力が幾つかの従来技術の提案よりも勝る装置を探すことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、改良された通信装置および通信装置を動作させる方法であって、特に、問い合わせメッセージを無線送信することにより第１の通信デバイスが更なる通信デバイスを探索し、前記問い合わせメッセージを受ける更なる無線デバイスが、識別子を用いて応答し、その後、第１の通信デバイスによって呼び出される、改良された通信装置および通信装置を動作させる方法を提供することである。また、本発明の目的は、複数の無線モジュールから成る１つのグループが１つの通信デバイス内に含まれ／集積される、改良された通信装置および通信装置を動作させる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明は、第１の無線通信デバイスを備え、この第１の無線通信デバイスは、所定のプロトコルにしたがって問い合わせメッセージを送信することにより、複数の更なる無線通信デバイスとの接続が可能な範囲内で前記更なる無線通信デバイスを探索するようになっており、前記問い合わせメッセージを受信する前記１つの更なる無線通信デバイスは、識別子を用いて応答するようになっており、前記第１の無線通信デバイスは、前記識別子の受信時に、前記更なる無線通信デバイスを呼び出すことにより、この更なる無線通信デバイスとのやりとりを行なう通信装置において、前記第１の無線通信デバイスは、複数の無線通信モジュールから成る１つのグループを有し、各モジュールは、少なくとも一時的に、個々の無線通信タスクを行なうように構成されており、前記グループは、問い合わせモジュール、呼び出しモジュール、やりとりモジュールのそれぞれを少なくとも１つを備えていることを特徴とする通信装置を提供する。
【００１１】
前記問い合わせモジュールは、専ら、見込まれる前記更なる無線通信デバイスを発見するためだけに設けられていても良く、少なくとも定期的に、好ましくはほぼ連続的に問い合わせメッセージを送信する問い合わせ手続きを行なうようになっていても良い。
【００１２】
前記各問い合わせメッセージは、１つのプロトコル時間帯において２つの周波数で２回送信されても良く、直ぐ次のプロトコル時間帯は、好ましくは、更なる無線通信デバイスからの応答を２つの対応する問い合わせ応答周波数で聞くために使用されても良い。
【００１３】
前記問い合わせモジュールによって集められ且つ発見された前記見込まれる更なる無線通信デバイスに関連する問い合わせ情報は、前記呼び出しモジュールに対して通信され、その問い合わせ情報によって、前記呼び出しモジュールは、前記見込まれる更なる無線通信デバイスの１または複数のそれぞれを呼び出すことができても良い。
【００１４】
前記更なる無線通信デバイスは、前記識別子を用いた前記問い合わせへの応答後、前記呼び出しモジュールによって呼び出されるほぼ固定された呼び出し走査周波数で待つ呼び出し走査状態に入っても良い。各呼び出しメッセージは、前記呼び出しモジュールによって送信されるが、更なる無線通信デバイスは、これがその場合であることを必ずしも分かっておらず、その観点から、呼び出されるのを単に待っている。
【００１５】
前記呼び出しモジュールは、専ら、１または複数の見込まれる前記更なる無線通信デバイスとの接続を形成するためだけに設けられていても良い。前記試みられた接続は、前記問い合わせモジュールによって予め集められ且つ前記呼び出しモジュールに対して通信された問い合わせ情報に基づく呼び出しメッセージを使用して行なわれても良い。問い合わせプロセスを必要とすることなく、１または複数の見込まれる更なる無線通信デバイスのデバイスアドレス等の問い合わせ情報が前記第１の無線通信デバイスに対して実質的に知られていない場合、前記呼び出しモジュールは、実質的に知られた前記更なる無線通信デバイスの１または複数のそれぞれを、直接に且つ前記問い合わせモジュールとの通信を必ずしも行なうことなく、呼び出すようになっていても良い。
【００１６】
前記各呼び出しメッセージは、１つの対応するプロトコル時間帯（timeslot）において２つの周波数で２回送信されても良い。直ぐ次のプロトコル時間帯は、呼び出された更なる無線通信デバイスのそれぞれからの応答を聞くために使用されても良い。使用されるプロトコルがブルートゥース規格に適合していても良く、それにより、例えばプロトコル時間帯が１６００ｈｏｐｓ／秒の範囲のホッピング周波数から得られる６２５μＳの範囲内にあっても良い。しかしながら、本発明はそれに限定されず、拡散赤外線等の他の方法によって無線送信が行なわれても良い。
【００１７】
前記見込まれる更なる無線通信デバイスは、それ自体の同期情報、好ましくはそのデバイスアドレスを含む応答パケットを戻すことにより、呼び出しに対して応答しても良い。前記応答パケットの送信は、前記呼び出しメッセージの受信時に直ちに行なわれても良い。前記応答メッセージは、好ましくは複数回送信されても良い。
【００１８】
前記接続の確立は、無線リンクのセットアップ、前記更なる無線通信デバイスの認証、サービスディスカバリー手続きのうちの１または複数を含んでいても良い。前記呼び出しモジュールによる前記更なる無線通信デバイスとの前記接続の確立時に、その更なる無線通信デバイスは、前記呼び出しモジュールから前記やりとりモジュールへと引き渡されても良い。
【００１９】
前記やりとりモジュールは、専ら、前記通信デバイスと接続された前記更なる無線通信デバイスとの間のやりとりを行なうためだけに設けられても良く、前記やりとりは、例えば、前記やりとりモジュールと前記接続された更なる無線通信デバイスとの間でのデータパケットの交換を含んでいても良い。
【００２０】
前記やりとりモジュールと前記更なる無線通信デバイスとの間の少なくとも１つの既存の接続は、前記問い合わせモジュールおよび呼び出しモジュールのうちの少なくとも１つ、好ましくはいずれかのモジュールによる前記各タスクの性能によって実質的に影響されなくても良い。
【００２１】
前記問い合わせモジュールは、更なる前記問い合わせメッセージを送信するようになっていても良く、一方、前記呼び出しモジュールは、以前に送信された前記問い合わせメッセージに対して応答した見込まれる前記更なる無線通信デバイスを呼び出す。
【００２２】
前記通信デバイスは、前記問い合わせモジュールと前記呼び出しモジュールと前記やりとりモジュールとの間でデータを送信するためにこれらのモジュールに接続する実質的に安全な通信チャンネルを有していても良い。
【００２３】
前記呼び出しモジュールは、呼び出された前記更なる無線通信デバイスを認証して、このデバイスに関して保全許可認定審査（security clearance check）を行なっても良い。
【００２４】
また、本発明は、第１の無線通信デバイスと１または複数の更なる無線通信デバイスとの間で無線接続を形成する方法であって、前記第１の無線通信デバイスが、少なくとも３つの無線通信モジュールから成るグループを内部に集積している方法において、
専用の無線通信タスクを行なうように前記各モジュールを構成するステップであって、前記タスクは、各モジュール毎に、問い合わせ、呼び出し、やりとりのうちの１つを含んでいるステップと、
前記グループの問い合わせモジュールから問い合わせメッセージを送信するステップと、
前記グループの呼び出しモジュールを使用して、前記更なる無線通信デバイスを呼び出すステップと、
前記グループのやりとりモジュールを使用して、１または複数の前記更なる無線通信デバイスとやりとりを行なうステップと、
を含んでいる方法を提供する。
【００２５】
また、本発明は、本発明に係る装置または方法で使用するための通信デバイスであって、少なくとも一時的に、通信ネットワークのマスタユニットとして構成可能であるとともに、問い合わせメッセージを送信することにより、接続可能な通信範囲内に位置するスレーブユニット等の更なる通信デバイスを探索するようになっている通信デバイスにおいて、前記通信デバイスは、複数の無線通信モジュールから成る１つのグループを有し、各モジュールは、少なくとも一時的に、個々の無線通信タスクを行なうように構成されており、前記グループは、問い合わせモジュール、呼び出しモジュール、やりとりモジュールのそれぞれを少なくとも１つを備えていることを特徴とする通信デバイスを提供する。
【００２６】
第１の無線通信デバイスおよび更なる無線通信デバイスは、エリアネットワークのマスタユニットおよびスレーブユニットを備えていても良い。例えば、これらの通信デバイスは、例えば、ブルートゥース規格に適合するネットワークのアクセスポイントおよび携帯端末であっても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、特定の実施形態および添付図面を参照しながら、本発明について説明するが、そのような説明は単なる一例であり、そのような説明に本発明が限定されるものではなく、本発明は添付の請求の範囲によってのみ限定される。また、主にローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に関して本発明を説明するが、本発明はローカルエリア・ネットワークに限定されない。ネットワークは、共用リソースネットワーク（ＳＲＮ）の任意の形式であっても良い。すなわち、ＳＲＮにおいては、ハードウェアリソースが共有され、任意の他のネットワーク要素から各ハードウェアネットワーク要素にアクセスすることができる。本発明において、ＳＲＮは、多かれ少なかれ、ＣＡＮ、ＬＡＮ、ＷＡＮと同じ意味であるが、周知のＣＡＮ、ＷＡＮ、ＬＡＮの特定の形態、例えばコンテンション方式、すなわち、イーサネット（登録商標）であろうと、トークン・リング・ネットワークであろうと、無線ＬＡＮであろうとも、これらに本発明が限定されないことを示すために用語ＳＲＮを使用している。特に、本発明は、モバイルユニットとマスタユニットとの間の短距離無線接続を含むＰＡＮ−パーソナル・エリア・ネットワークに関するものである。また、ＰＡＮ、ＬＡＮ、または、ＷＡＮのトポロジー（位相幾何学的形態）は、本発明を限定するものとは見なされない。例えば、必要に応じて、バス型、スター型、分散スター型、リング型、バス論理型、リング論理型のトポロジーの全てが使用されても良い。ＬＡＮに関しては、例えばＩＥＥＥ８０２．３、ＩＥＥＥ８０２．４、ＩＥＥＥ８０２．５、ＡＮＳＩ  Ｘ３Ｔ９．５（ＦＤＤＩ，ＩおよびＩＩ）等の様々な規格が作り出されてきた。これらのいずれも、本発明を用いた有利な用途を見出すことができる。ＬＡＮおよびＷＡＮのデザインおよび構成は、例えば、１９９９年にＳＹＢＥＸネットワークプレスから出版されたＣｈｒｉｓｔａ  ＡｎｄｅｒｓｏｎおよびＭａｒｋ  Ｍｉｎａｓｉによる「ローカルエリア・ネットワークの習得」、または、１９９６年にアディソン・ウェズリーから出版されたＦｒｅｄ  Ｈａｌｓａｌｌによる「データ通信、コンピュータネットワークおよびオープンシステム」において詳細に記載されている。例えば、規格ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１１ＨＲ（スペクトラム拡散）、および、ＤＥＣＴ、ブルートゥース、ＨＩＰＥＲＬＡＮ、ディフューズ（Ｄｉｆｆｕｓｅ）、ポイント・ツー・ポイント赤外線に基づくシステム等の様々なタイプの無線ＬＡＮが規格化され或いは一般に使用されている。無線ＬＡＮは、１９９９年にマクミランテクニカル社から出版されたＪｉｍ  Ｇｅｉｅｒによる「無線ＬＡＮ」において詳細に記載されている。
【００２８】
この発明において、用語「無線」は、１または複数の通信線、同軸ケーブル、光ファイバケーブル等の物理的な接続を必要としない任意の形式の通信を含んでいる。例えば、本発明は、通信媒体として、拡散赤外線の使用を含んでいる。
【００２９】
また、本発明は、ブルートゥースプロトコルのみに限定されず、例えば周波数ホッピング等のスペクトラム拡散技術を使用し且つトゥルーブロードキャスト、ビーコン、または、パイロットチャンネルを欠く接続志向（例えば、回路交換型）の無線装置に適した任意の適当なプロトコルも含んでいる。そのような幾つかの装置は、各マスタユニットが基地局の役割を果たし且つ１つのセルがその受信領域と見なし得る非協調型（ｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ）セルラーシステムとも呼ばれる。しかしながら、工業、科学、医療帯域（ＩＳＭ２．４ＧＨｚ）でマスタユニットを同期させる規制法（例えば、米国のＦＣＣ）では、セル間の動作が非協調状態で維持されなければならない点について規定されている。しかし、注目すべき点は、本発明の全ての実施形態がブルートゥースと共に使用できる点である。そのようなシステムの特長は、以下のうちの１つ以上を含んでいても良い。
【００３０】
スペクトラム拡散技術としての低速周波数ホッピング；
マスタユニットがホッピングシーケンスを設定することができるマスタ・スレーブユニット；
各デバイスがそれ自体のクロックおよびそれ自体のアドレスを有している；
マスタユニットのホッピングシーケンスをそのアドレスから決定できる；
１つのマスタユニットと通信する一組のスレーブユニットの全てが同じホッピング周波数（マスタユニットのホッピング周波数）を有し且つ１つのピコネットを形成する；
ピコネット同士が共通のスレーブユニットを介してリンクして分散ネット（scatternet）を形成できる；
スレーブユニットとマスタユニットとの間の時分割多重通信（ＴＤＭＡ；Time Division Multiplex Transmissions）；
スレーブユニットとマスタユニットとの間の時分割二重（ＴＤＤ；Time Division Duplex）通信
スレーブユニットとマスタユニットとの間の通信が同期または非同期のいずれであっても良い；
スレーブユニットが通信できる時期をマスタユニットが決定する；
スレーブユニットは、マスタユニットによってアドレス指定された場合にだけ応答しても良い；
クロックがフリーラン状態にある；
非協調型ネットワーク、特に、２．４ＧＨｚライセンスフリーＩＳＭ帯域で動作する非協調型ネットワーク；
アプリケーションが領域内の他のブルートゥースデバイスを見つけることができるようにするソフトウェアスタック；
他のデバイスが発見／問い合わせ手順によって見出される；
ハードまたはソフトの引渡し（handover）。
【００３１】
周波数ホッピングに関して、「低速周波数ホッピング」とは、変調速度よりも遅いホッピング周波数のことであり、「高速周波数ホッピング」とは、変調速度よりも速いホッピング速度のことである。本発明は、低速ホッピングまたは高速ホッピングのいずれかに限定されない。
【００３２】
図面、差し当たり、特に図１を参照すると、例えばイーサネット規格に準じたローカルエリア・ネットワークＬＡＮ１２などの共用リソースネットワークの形態を成して、ブルートゥース規格にしたがって通信システム１０が設けられている。ＬＡＮ１２は、アクセスポイントＡＰ１−４の形態を成す一連のマスタユニットを有しており、これらのマスタユニットは、所定のネットワークまたは無線ネットワークＬＡＮ１２によって互いに接続されるとともに、ホストコントローラＨの制御下にある。
【００３３】
ユーザ端末ＭＴ１−３は、固定されていても良く、あるいは、移動可能であっても良い。移動可能である場合、ＬＡＮ１２によって網羅される領域内へのこれらのユーザ端末のエントリは、アクセスポイントＡＰ１−４から送信される問い合わせメッセージに耳を傾ける。移動可能な携帯端末ＭＴ１−３は、多くの場合、非協調型のセルラー関係を成して、すなわち、ブルートゥースプロトコルで推奨されるような通信技術に基づいて、ピコネット＃１、＃２内へとアクセスポイントＡＰ１−４に接続することにより、アクセスポイントＡＰ１−４とやりとりを行なう。
【００３４】
図１に示される特定の状態において、最初のユーザ端末ＭＴ１は、ピコネット＃１内で最初のアクセスポイントＡＰ１と接続するように示されており、ＬＡＮ１２にアクセスするためにスレーブユニットとしてそのアクセスポイントＡＰ１とやりとり（両端に矢印を持つ破線）を行なう。同様の形態で、更なる携帯端末ＭＴ２は、最初の携帯端末ＭＴ１と同じピコネット＃１内においてスレーブユニットとして接続されるが、第２のピコネット＃２内においては、その配列＃２内でそのマスタユニットとしての機能を果たす更なるアクセスポイントＡＰ２とも接続される。
【００３５】
既にＬＡＮ１２の受信可能範囲内にあるユーザ端末ＭＴ１、２は、一例として、システム内の他の全てのアクセスポイントＡＰ３，４の範囲から外れるように示されており、また、第３のユーザ端末ＭＴ３は、全てのアクセスポイントＡＰ１−４の範囲から外れるように示されている。この端末ＭＴ３は、少なくとも最初のアクセスポイントＡＰ１の受信領域に近づいているが、依然として問い合わせメッセージを受ける範囲内におらず、したがって、呼び出しが不可能であり、そのマスタのピコネット＃１内に接続する接続状態に入ることができない。
【００３６】
ここで、図２も参照すると、アクセスポイントＡＰ１−４は、定期的に、接続待機状態から問い合わせモードへと移行する。問い合わせモードにおいて、アクセスポイントは、少なくとも定期的に問い合わせメッセージを送信して、新たな或いは既存のピコネット＃１、＃２へ接続するための範囲内で見込まれるスレーブユニットを探す。問い合わせメッセージは、現在のブルートゥースプロトコルに適合するフォーマットで送信可能であり、１つのプロトコル時間帯において２つの周波数で２回送信される。直ぐ次の時間帯は、携帯端末ＭＴ１−３の形態を成す見込まれるスレーブユニット等の更なるデバイスからの応答のための２つの対応する問い合わせ応答周波数で聞くために使用される。ブルートゥース時間帯は、１６００ｈｏｐｓ／秒の範囲のホッピング周波数に適合する６２５μＳの範囲内にある。
【００３７】
アクセスポイントＡＰ１−４の範囲内に入った時点で、または、その後、携帯端末ＭＴ１、２は、そのような問い合わせメッセージを受ける傾向にあり、見つけてもらいたい場合には、識別情報パッケージの形態を成す識別子を用いて１または複数の問い合わせメッセージに対して応答する。携帯端末ＭＴ１、２は、識別情報パッケージを用いて、問い合わせしている各アクセスポイントＡＰ１−４に対して、問い合わせしているアクセスポイントＡＰ１−４がその携帯端末ＭＴ１、２を呼び出すことができる情報を提供する。携帯端末ＭＴ１、２は、問い合わせ応答情報を送信した後、アクセスポイントＡＰ１−４によって呼び出されるほぼ固定された呼び出し走査周波数ｆｐｓで待つ呼び出し走査状態に入る。
【００３８】
見込まれるスレーブユニットＭＴ１−３を呼び出す十分な情報を１つのアクセスポイントが既に保持している場合、アクセスポイントは、問い合わせ手続きを経ることなく、呼び出しを行なう場合がある。そのような状況は、例えば、アクセスポイントＡＰ１−４と特定の携帯端末ＭＴ１−３との間で事前に通信があったが、その通信がリンク故障によって切断されている場合に生じ得る。クロックドリフトが重大な問題とならない十分速い時期にそのような状況が検知される場合、そのアクセスポイントＡＰ１−４は、直接に且つ必ずしも問い合わせ手続きを経ることなく、特定の携帯端末ＭＴ１−３を呼び出すことができる。これは、携帯端末ＭＴ１−３との前回の接続の確立によってアクセスポイントＡＰ１−４内に保持されたその携帯端末のアドレスおよびクロッキングについての問い合わせ情報が、携帯端末を呼び出すことができる程度に依然として十分に正確であるということに基づいて行なうことができる。
【００３９】
呼び出しているアクセスポイントの呼び出しシーケンスと、呼び出された見込まれるスレーブユニットの呼び出し走査シーケンスとが一致する場合にはいつでも、関連する携帯端末ＭＴ１、２は、呼び出しているデバイスＡＰ１−４から識別情報パケット（ＩＤ）を受けなければならない。この段階で、携帯端末ＭＴ１、２は、それ自体の他のＩＤパケットを用いて直ちに応答するとともに、呼び出しているデバイスＡＰ１−４が呼び出されたデバイスＭＴ１、２から第２のＩＤパケットを受ける場合には、両方の当事者が短い「呼び出し応答」状態になる。各アクセスポイントＡＰ１−４に関して１つのクロックが存在し、見込まれる各スレーブＭＴ１、２に関して１つのクロックが存在するが、両者はいずれも、ＩＤ交換がうまくいった時にフリーズされる同じクロックを使用する。このフリーズは、スレーブのクロックの実際の値と、同じクロックに関するマスタの推定値とが常に正確に一致するとは限らないという事実を考慮している。これらの両者は、１つずつホッピングシーケンスを通り、これにより、互いに機能していることを確信することができる。この応答状態中、マスタＡＰ１−４は、他のＩＤパケットを用いてスレーブＭＴ１−３によって応答されなければならない周波数ホップ同期（ＦＨＳ）パケット内のその正確なタイミング情報を送る。それまでには、接続状態に入るために必要な全ての情報がやりとりされてしまっており、ページャＡＰ１−４および呼び出されたデバイスＭＴ１、２は、ほぼ１日程度の期間を有する同じ拡張擬似ランダムホッピングシーケスを使用して、接続状態へと移行する。接続状態においては、アクセスポイントＡＰ１−４と、うまく呼び出されて接続された携帯端末ＭＴ１、２とが互いにやりとりを行ない、ブルートゥースプロトコルにしたがってピコネット＃１、＃２内でデータパッケージを交換することができる。
【００４０】
これまで示してきた通信装置は、各アクセスポイントＡＰ１−４において１つの無線モジュール、例えば１つのブルートゥースモジュールだけを使用して実施されることにより、３つの全ての通信タスク、すなわち、問い合わせ、呼び出し、やりとり、を順に行なうことができる。これにより、例えば接続および／またはハンドオフのための複数の要求をアクセスポイントＡＰ１−４が携帯端末から受けるような状況においては、アクセスポイントＡＰ１−４で混信状態になる可能性がある。このため、各アクセスポイントＡＰ１−４は、その中に、複数の無線モジュール、例えばブルートゥース無線通信モジュールを含んでいた。これらのモジュールは、各構成要素が個々の無線通信タスクに専用のものである統合されたグループを形成する。ここでは、特に図３および図４を参照しながら、１つの典型的なアクセスポイントＡＰ１に関してそのような状況を示す。
【００４１】
典型的なアクセスポイントＡＰ１においては、３つの無線モジュール、例えばブルートゥース無線モジュールが１つのアクセスポントに統合されており、各モジュールは、個々の無線通信タスクのために設定されている。１つのモジュールは問い合わせモジュール１４であり、２つ目はページャモジュール１６であり、３つ目はやりとりモジュール１８である。そのように構成されて設定された各アクセスポイントＡＰ１−４は、問い合わせモジュール１４、呼び出しモジュール１６、やりとりモジュール１８に接続する実質的に安全な通信チャンネル２０を有している。このチャンネル２０は、少なくともこれらのモジュール間でデータを伝送するために使用される。モジュール１４、１６、１８を同じホストプロセッサに取り付け、このホストプロセッサＨにより１つの無線モジュール１４、１６、１８から他の無線モジュールへとデータを送信できるようにすることによって、安全な接続が成されても良い。
【００４２】
問い合わせモジュール１４は、専ら、その対応するアクセスポイントＡＰ１−４に接続できる更なるデバイスを発見するために設けられている。問い合わせメッセージを送信するため、問い合わせモジュール１４は、ブルートゥースプロトコル等の適当なプロトコルに適合する問い合わせ手続きを行なうようになっている。これらのメッセージは少なくとも定期的に送信されるが、問い合わせモジュール１４は、問い合わせだけを専ら行なうために設けられているため、問い合わせメッセージＩＱ１−ｎがほぼ連続的に送信される略連続問い合わせ状態で動作することが好ましい。前述したように、各問い合わせメッセージＩＱ１は、１つのブルートゥース時間帯において２つの周波数で２回送信され、直ぐ次の時間帯は、ブルートゥースで動作可能になる携帯端末ＭＴ１−３等のスレーブユニットからの応答を聞くために使用される。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
【００４３】
携帯端末ＭＴ３が問い合わせメッセージＩＱ１−ｎの範囲内にない場合、携帯端末ＭＴ３は、アクセスポイントＡＰ１の受信可能範囲内に入るまで、受信したり或いは応答したりすることができない。アクセスポイントＡＰ１の受信可能範囲内に位置するが今のところそのアクセスポイントＡＰ１に接続されていない携帯端末ＭＴ１は、それが発見されることを望む場合、ブルートゥースプロトコル等の通信プロトコル内で要求されるそれ自身に関する情報を含む識別情報パケット等の識別子を用いて、問い合わせメッセージＩＱ１に応答しなければならない。その後、携帯端末ＭＴ１は、問い合わせしているアクセスポイントＡＰ１によって呼び出されるほぼ固定された呼び出し走査周波数で待つ略連続呼び出し走査に入る。
【００４４】
なお、ここで、各呼び出しメッセージは呼び出しモジュール１６によって送信されるが、呼び出される携帯端末ＭＴ１は、問い合わせタスク、呼び出しタスク、やりとりタスクがアクセスポイント内の別個のモジュールによって行なわれることを必ずしも分かっていない。問い合わせモジュールと呼び出しモジュールとの間での移行に関しては、携帯端末ＭＴ１が送信についての任意の知識を有している必要はない。これは、そのような知識が全てアクセスポイント内にあるからである。ページャ１６とやりとりモジュール１８との間での交換においては、これをＰＡＮプロファイルを使用して実施することが有用であると考えられる。しかしながら、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは、これらを組み合わせ使用して実施するかどうかにかかわらず、他の技術も使用できる。
【００４５】
ここで、ブルートゥース接続プロセスの問い合わせ段階が、問い合わせているデバイスと、問い合わせに応答している任意の携帯端末との間の接続を全く行なわず、呼び出し段階だけがこれを行なえることを思い出されたい。このため、問い合わせモジュールによって集められた問い合わせ情報は、通信チャンネル２０を介して、呼び出しモジュール１６へと通信される。例えば携帯端末ＭＴ１によって供給される識別情報パケットから引き出されるデバイスアドレスおよびクロックオフセットを含む問い合わせ情報により、呼び出すモジュール１６は、見込まれる関連するスレーブユニットＭＴ１を呼び出すことができる。問い合わせモジュール１４は、問い合わせメッセージＩＱ１−ｎを送信し続け、一方、呼び出しモジュール１６は、以前に送信された問い合わせメッセージに対して応答した任意の１または複数の更なるデバイスＭＴを呼び出す。
【００４６】
呼び出しモジュール１６は、専ら、見込まれるスレーブユニットＭＴ１−３との接続を確立するために設けられている。これらの接続は、問い合わせモジュール１４によって予め集められ且つ呼び出しモジュール１６へ通信または送信された情報を使用して行なわれても良い。しかしながら、呼び出しモジュール１６が十分な情報を利用でき、それによって、呼び出しモジュールが見込まれるスレーブユニットＭＴ１を直接に呼び出すことができる場合には、必ずしも、問い合わせモジュール１４への参照を行なわなくても良い。その情報は、例えば携帯端末のアドレスであっても良い。この場合も、前述した形態と同様の形態で、各呼び出しメッセージＰＧ１は、１つのブルートゥース時間帯において２つの周波数で２回送信され、直ぐ次の時間帯は、呼び出されたデバイスＭＴ１からの応答を聞くために使用される。
【００４７】
呼び出しメッセージＰＧ１の受信時、関連する携帯端末ＭＴ１は、それ自体についての同期情報、例えばそのデバイスアドレスおよびクロックオフセット等を含む応答パケットを用いて応答する。その応答パケットの送信は、呼び出しメッセージＰＧ１の携帯端末ＭＴ１による受信時において直ちに行なわれるとともに、複数回送信されることが好ましい。
【００４８】
なお、呼び出し段階後、例えば安全のため、携帯端末ＭＴ１を認証することが好ましい場合がある。このような保全許可認定審査は、例えばリモートサーバを用いた共用リソースネットワーク（例えばＬＡＮ）にわたる更なる通信を含んでいても良く、したがって、貴重な時間を占めても良い。このように、専用の呼び出しモジュール１６を設けると、この接続態様を別個に扱うことにより時間を節約することができるとともに、更なる問い合わせ列または相互接続への見込まれる遅れを減らせることが分かる。この保全許可認定審査は、例えば、呼び出しているモジュールにより、その呼び出し列への応答を得た時点でなるべく早く、あるいは、応答を得た直後に行なわれても良い。
【００４９】
見込まれるスレーブユニットからの応答パケットの受信時、呼び出しモジュール１６は、そのユニットへの接続を行なう。そのような接続の確立は、無線リンクのセットアップ、携帯端末ＭＴ１の認証、その携帯端末ＭＴ１のためのサービスディスカバリー手続きの実行のうちの１または複数、好ましくは全てを含んでいる。呼び出しモジュール１６によって接続が果たされると直ぐに、通信チャンネル２０を使用して、新たに接続された携帯端末ＭＴ１が、アクセスポイントＡＰ１内のやりとりモジュール１８へと引き渡される。
【００５０】
やりとりモジュール１８は、専ら、接続された携帯端末ＭＴ１、２とＬＡＮ１２との間のやりとりのために設けられている。やりとりは、やりとりモジュール１８と接続された携帯端末ＭＴ１、２との間でのデータパケットＩＡ１、ＩＡ２の交換という形態を成していても良い。
【００５１】
やりとりモジュール１８は、グループ内の他のモジュール１４、１６の継続中の動作に殆ど影響されない。これは、先に送信された呼び出しメッセージによって形成された接続ＩＡ２を使用してやりとりするやりとりモジュール１８と任意の他の携帯端末ＭＴ２との間の既存の接続において、これらのモジュール１４、１６からの妨害を殆ど無くすようにするために必要である。このような耐性は、やりとりモジュールを、発見できない状態で且つ接続できない状態に設定することにより達成され、これにより、問い合わせを行なう携帯デバイスＭＴは、やりとりモジュール１８を発見せず、あるいは、やりとりモジュールとの接続を首尾よく確立しない。
【００５２】
統合されたモジュール１４、１６、１８の全ては、標準的なブルートゥースホストコントローラインタフェース（ＨＣＩ）を介して、同じホストプロセッサＨと通信を行なう。ＨＣＩは、万能非同期送受信機（ＵＡＲＴ；universal asynchronous receiver/transmitter）上にマッピングできる。このことは、３つの高速シリアルリンクを使用して、同じホストと各モジュールとの間で通信を行なうことができることを意味している。ホストプロセッサＨは、統合されたモジュール１４、１６、１８からのデータ、コマンド、イベントを同じ中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって処理することができるように、ブルートゥーススタックのより高い層（ＨＣＬ、Ｌ２ＣＡＰ以上）を実行する。現在のブルートゥース規格のスループットにおける限界に起因して、これは、多くの現代のＣＰＵによって対応することができる。幾つかのモジュール１４は、新たなクライアント（携帯端末）を発見するためだけに使用されるため、これらのモジュール１４は、問い合わせコマンドを使用して駆動されるだけであるとともに、ホストＨに対してのみイベントを戻す。
【００５３】
通信を行なうため、ホストＨ内には、各モジュール１４、１６、１８の状態を把握し且つＨＣＩを介して受けた様々なモジュール１４、１６、１８から受信したイベントに応じて動作を行なうコントロールソフトウェアコンポーネント（ＣＳＣ）が実装される。ここでは、一例として、受信可能範囲内に入ってくる新たな携帯ユニットＭＴ３を問い合わせモジュール１４が発見する状況において、これを説明する。先ず最初に、ＨＣＩイベントが形成され、その後、ＣＳＣは、このイベントを問い合わせモジュール１４から受けるとともに、呼び出しコマンドを送ることによって反応する。呼び出しコマンドは、ホストＨを呼び出しモジュール１６に接続するシリアルラインを使用して、ＨＣＩを介して送られる。呼び出しモジュール１６が新たなデバイスＭＴ３へのリンクを形成してこのデバイスＭＴ３を認証したら、ＣＳＣは、新たなクライアントＭＴ３をやりとりモジュール１８に引き渡すことができる。アクセスポイントＡＰ１の役割がその統合されたモジュール１４、１６、１８に対してマッピングされ、ネットワーク側から引渡しが行なわれても良い。これは、リンクが悪くなるからではなく、同じクライアントに対する新たなマスタの割り当てを簡略化するためである。
【００５４】
複数の協働する無線、例えば、同じアクセスポイントＡＰ１に統合され且つ個々の無線通信タスクを専ら行なうために設けられた無線モジュール１４、１６、１８を設けると、接続形成におけるスループットの向上及びやりとりに関して費用効果の高い装置を提供することができる。シャーシおよび接続を共有することができ、それにより、例えば、低いブルートゥースモジュールコストをうまく利用して、システムのノードの能力を高めることにより、システムのノードで性能の向上を実現することができるとともに、従来の装置と同等の性能を保持しつつコンポーネントのパッケージングにおいてコストを節約することができる。ここで、既に接続されたモジュールＭＴ２とのやりとりＩＡ２における一時停止をもはや待つ必要はなく、あるいは、新たな又は問い合わせしている携帯端末ＭＴ３との新たな手続きを開始できる前に１つの携帯端末ＭＴ１との接続形成手続きＩＱ１、ＰＧ１の各段階が完了するのをもはや待つ必要はない。実際には、３つの全ての接続形成段階にわたって、幾つかの接続が平行して試みられても良い。例えば、やりとりモジュール１８が既に接続された携帯端末ＭＴ２とやりとりＩＡ２を行なっている間、問い合わせモジュール１４が問い合わせメッセージＩＱ１−ｎを送信していても良く、また、呼び出しモジュール１６が呼び出しメッセージＰＧ１を同時に送信して、前回の問い合わせＩＱ１に応答した見込まれるスレーブユニットＭＴ１との接続を形成しても良い。
【００５５】
好ましい実施形態に関して本発明を特に図示して説明していたが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲および思想から逸脱することなく形式的な変更および細部の変更を行なっても良い。例えば、本発明は、各アクセスポイントにおいて３つの無線モジュール１４、１６、１８だけを使用することに制限されない。実際に、グループのうちの１または複数においては、特定の状況または関連するアクセスポイントの使用に応じて、専用のモジュールの数を増やすことが有用であると考えられる場合もある。また、例えば２つの呼び出しモジュールとたった１つのやりとりモジュールを一時的に呼び出す一時的な要求を考慮できる十分な自由度を維持するため、１つのタスクだけを一時的にのみ行なうことができるようにモジュール１４、１６、１８のうちの１または複数を構成することが有用であると考えられる場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】通信装置の概略図である。
【図２】図１の装置の状態図である。
【図３】本発明の一実施形態の詳細を示す図１の装置の一部のブロック図である。
【図４】図３の実施形態の態様を反映する図２の状態図の変形例である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  通信システム
１２  ＬＡＮ
ＡＰ１〜ＡＰ４  アクセスポイント
ＭＴ１〜ＭＴ３  ユーザ端末
Ｈ  ホストコントローラ
１４  問い合わせモジュール
１６  ページャモジュール
１８  やりとりモジュール
２０  通信チャネル
【図１】
2005518702.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2005518702.tif 000008