(57)【要約】本発明は、マスター接続ハンドラとセクタ・サービス品質ハンドラを備えたアクセスポイント・コントローラ、アクセスポイント・コントローラに通信できるように接続された１つまたは複数のマルチリンク・コントローラ、各マルチリンク・コントローラに通信できるように接続された１つまたは複数の無線トランシーバ、マルチリンク・コントローラごとに１つまたは複数の無線トランシーバに通信できるように接続されたコンバイナ、およびコンバイナに通信できるように接続された無指向性アンテナを含む高密度無線アクセス・システムを提供する。本発明は、資源を非対称的に割り当て、資源を動的に割り当て、マルチセクタにおける負荷を平衡化し、高密度環境を用意し、さらにセル、セクタ、システムごとにQoSレベルを決定する。
2005500758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスター接続ハンドラおよびセクタ・サービス品質ハンドラを有するアクセスポイントと、
前記アクセスポイントに通信できるように接続された１つまたは複数のマルチリンク・コントローラと、
各マルチリンク・コントローラに通信できるように接続された１つまたは複数のトランシーバと、
マルチリンク・コントローラごとに前記１つまたは複数のトランシーバに通信できるように接続されたコンバイナと、
前記コンバイナに通信できるように接続された無指向性アンテナと、
を含む無線アクセス・システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、各マルチリンク・コントローラは、
前記アクセスポイント・コントローラに通信できるように接続された第１のインタフェースと、
前記第１のインタフェースに通信できるように接続されたベースバンド・コントローラと、
前記ベースバンド・コントローラに通信できるように接続されるとともに、各トランシーバに通信できるように接続されたラジオを有するマルチ・トランシーバASICと、
を含む前記システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記ベースバンド・コントローラは、クロック位相に基づいて２つまたはそれ以上のピコネットを管理する前記システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、各マルチリンク・コントローラに通信できるように接続されたメモリーを更に含む前記システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記アクセスポイント・コントローラは、
トランシーバ接続マネージャーと、
前記トランシーバ接続マネージャーと前記マスター接続ハンドラに通信できるように接続されたトランシーバ・データベースと、
を更に含む前記システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記マスター接続ハンドラと前記セクタ・サービス品質ハンドラは、負荷平衡化機能を実行する前記システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、スポーツ開催地に設置される前記システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、娯楽の催しの開催地に設置される前記システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記アクセスポイント・コントローラは、前記マスター接続ハンドラに通信できるように接続されたユーザ・データベースを更に含む前記システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記１つまたは複数のマルチリンク・コントローラは、PCIバスを介して前記アクセスポイント・コントローラに通信できるように接続される前記システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記１つまたは複数のトランシーバは、USBバスを介して前記マルチリンク・コントローラに通信できるように接続される前記システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記アクセスポイント・コントローラは、
バスコントローラと、
前記バスコントローラに通信できるように接続された中央処理装置と、
前記バスコントローラに通信できるように接続されたメモリーと、
を含む前記システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムであって、前記アクセスポイントに通信できるように接続されたイーサネット・インタフェースを更に含む前記システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにおいて、ブルーツース（R）通信プロトコルを使用する前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に通信の分野に関し、より詳細には高密度な無線アクセス・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
携帯型無線技術に関しては、一般的にスポーツや娯楽の催しの開催地では十分に活用されていない(underserved)。移動体インターネットを介して配信される最も大量のコンテンツは現在も将来も娯楽であり、米国におけるスポーツと娯楽の収益が非常に強固であるとともに、かなり安定しているとしても、この状態は今後も真実であり続ける。旧設備に対して高密度の無線アクセス・システムを追加するコストと、スポーツと娯楽の催しに参加する大観衆にサービスを提供するために必要な多数のアクセスポイントを設置する複雑性のため、携帯型無線技術が、これらの開催地では十分に活用されていない。さらに高密度無線アクセスポイントは、固定公衆アクセス通信網(「PAN」）やピコネット(piconet）環境でのみ機能する傾向がある。結果として、大きくかつ動的な室内／屋外開催地におけるアクセスポイントの使用はあまり確立されていない。その上、このようなアクセス通信網における多数の携帯装置の動的な動きは適切にアドレス指定されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、拡張性があり、経済的で、さらに距離（サービスエリア）と密度に融通性のある巨大なマルチメディア無線通信網を支援する高密度無線アクセス・システムの必要性が存在する。さらに無線技術を使用して新しい部類のアクセスポイントと、室内や屋外の大きなアドホック通信網を動的に確定し、組織化しかつ管理することができるサーバを有効にするシステムの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の要約）
本発明は、拡張性があり経済的で、さらに距離（サービスエリア）と密度に融通性のある巨大なマルチメディア無線通信網を支援するブルーツース(R）のような高密度無線アクセス・システムを提供する。また本発明は無線技術を使用して新しい部類のアクセスポイントと、室内や屋外の大きなアドホック通信網を動的に確定し、組織化しかつ管理することができるサーバを有効にする。本発明は、任意のアドホック無線アクセス・システムに適用可能であるが、以下、短距離無線ラジオ周波数通信アプリケーション用のブルーツース(R）通信技術を使用する大きなスポーツや娯楽の開催地に言及して本発明を説明する。ブルーツース(R）仕様書は、www.Bluetooth.comまたはwww.Bluetooth.netで見付けることができる。ブルーツース(R）通信網は、いくつかの第３世代無線通信網と2.5世代の無線通信網よりも高速なスループットを提供することができる。さらにブルーツース(R）の費用効果は、第３世代無線通信網や802.11無線インフラストラクチャよりも大きい。結果として、本発明は、準備費用(start-up cost）が少なく、設置、保守、プラグ・アンド・プレイおよび規模拡大をすることが容易である。本発明は、動作可能な任意の移動装置からの対話型音声通信とデータ通信を有効にする標準化された低電力かつ高速な無線インタフェースを提供する。
【０００５】
本発明は、技術のもつ能力が一般的に十分活用されていない大規模開催地が、以下の高度なマルチメディア技術によるサービス、すなわち、デジタル符号化したビデオやオーディオの放送、特殊な現地でのデジタル符号化したビデオの供給(feeds）、アナウンスの放送、催しでの食べ物と商品またはそのいずれかの販売、インスタントメッセージ、リアルタイムでとられた統計値、サーフスペシャライズドされたワールド・ワイド・ウエブの巡回、地図と場所探しの援助、および音声通信のいくつかまたはすべてを、大規模な催しに参加する観客に携帯無線装置を使用して提供することを可能にする。本発明は、チーム、催しの開催地、スタジアム、アリーナまたは他の施設が、これらの高度なマルチメディア技術によるサービスを独自の経済的な方法で、催しに参加する観客に配信することを可能にする経済的な方法を提供する。その結果、本発明は、物流の展開を簡単にするとともに、ブルーツース(R）のような短距離無線技術によるソリュウションをより経済的に実現する。
【０００６】
ユーザは、セルホン、スマートホン、ポケット・パーソナル・コンピュータ(「PPC」)または携帯情報端末(「PDA」)のような無線で動作する装置を使用して、ブルーツース(R）のような短距離無線リンクからの高度にデジタル符号化されたマルチメディアデータを処理する。代表的な携帯装置は、音声機能と液晶ディステップ(「LCD」）を備えていることが望ましい。かかる装置を使用すると、装置のレンタル／販売、チーム／催しでの販売促進、割引による販売促進(promotion concession)、インターネット上の販売、動機付けチケット(motivate ticket)と商品販売(merchandise sales)、施設のサービスに対する新規なハイテクの経験と付加的な利便性から得られる付加的な収益が施設／チーム／イベントの所有者にもたらされる。本発明は、PSTN/PLMNサービスと対公衆無線音声サービスと対公衆無線データサービスを提供することができる。本発明は、資源を非対称的に割り当てるとともに資源を動的に割り当てる。
【０００７】
さらに本発明は、マスター接続ハンドラ(master connection handler）とセクタ・サービス品質ハンドラ(sector quality of service handler）とを備えたアクセスポイント・コントローラ、アクセスポイント・コントローラに通信できるように(communicably）接続された１つまたは複数のマルチリンク・コントローラ、各マルチリンク・コントローラに通信できるように接続された１つまたは複数の無線トランシーバ、マルチリンク・コントローラごとに１つまたは複数の無線トランシーバに通信できるように接続されたコンバイナ、およびコンバイナに通信できるように接続された無指向性アンテナを含む高密度無線アクセス・システムを提供する。また本発明は、次のサービス品質(Quality of Service「QoS」）に関するイニシアチブ、すなわち、多数セクタにおける負荷の平衡化、高密度環境、QoSのレベル決定、セル、セクタ、システムごとのQoSのカテゴリー化を含む。本発明は、アクセスポイントの新しいカテゴリーに、(1)ラジオを動的にサービスする機能(dynamic radio coverage capability）、(2)ユーザに対する最適レベルのスループット（最高データ速度を維持する）、(3)ユーザの動きと密度に対する適応、(4)バックボーン通信網を可変にする機能(variable backbone networking capability)を提供している。
【０００８】
（発明の詳細な説明）
本発明の上記利点とさらなる利点は、添付の図面とともに以下の説明を参照することによって、より良く理解される。
【０００９】
以下、本発明の各種実施例の作成と使用を詳細に考察するが、本発明は、多種多様な特定文脈で実施できる多数の適用可能な発明概念を提供していることを理解すべきである。ここで考察する特定の実施例は、本発明をつくって使用する特定の方法が例示されているにすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。本発明は、近距離無線ラジオ周波数(「RF」）通信アプリケーション用のブルーツース(R）通信技術を使用し、大規模なスポーツまたは娯楽の催しの開催地に言及して説明されているが、本発明は、任意のアドホック無線アクセス・システムに適用可能である。
【００１０】
本発明は、拡張性があり、経済的で、さらに距離（サービスエリア）と密度に融通性のある巨大なマルチメディア無線通信網を支援するブルーツース(R）のような高密度無線アクセス・システムを提供する。また本発明は無線技術を使用して新しい部類のアクセスポイントと、室内や屋外の大きなアドホック通信網を動的に確定し、組織化しかつ管理することができるサーバとを有効にする。ブルーツース(R）仕様書は、www.Bluetooth.comまたはwww.Bluetooth.netで見付けることができる。ブルーツース(R）通信網は、2.5世代の無線通信網と、いくつかの第３世代無線通信網よりも高速なスループットを提供することができる。さらにブルーツース(R）の費用効果は、第３世代無線通信網や802.11無線インフラストラクチャよりも大きい。結果として、本発明は、準備費用(start-up cost）が少なく、設置、保守、プラグ・アンド・プレイおよびスケールアップをすることが容易である。本発明は、動作可能な任意の移動装置からの対話型音声通信とデータ通信を有効にする標準化された低電力かつ高速な無線インタフェースを提供する。
【００１１】
ブルーツース(R）ラジオは、小型のマイクロチップに組み込まれ、全世界において通信機能を保証するグローバルに利用可能な周波数帯域で動作する。ブルーツース(R）仕様には３種類の定義された電力動作クラスがある。すなわち、室内で最大10メートルまでの私的な狭い範囲をカバーする複数の低電力レベルと、家庭または公共施設の内部のような、最大100メートルまでの中距離をカバーすることができる高電力レベルがある。ソフトウエアによる各種制御と各マイクロチップに組み込まれる個別コーディング(identity coding）は、所有者によってプリセットされたユニットだけが通信できることを保証している。ブルーツース(R）無線技術は、ポイント・ツー・ポイントとポイント・ツー・マルチポイントの双方をサポートする。現在の仕様によれば、１つの装置中の「マスター」ラジオと交信するように最大７つまでの「スレーブ」装置を設定することができる。アドホック「スキャッタネット(scatternets）」の中に、これらの「ピコネット」のいくつかを一緒に確定して接続し、連続的に融通性のある構成の間で通信を可能することができる。同じピコネットの中の全装置の優先順位は同期しているが、いつでも他の装置を入れるように設定することができる。装置の空間的配置(topology)は、融通性のある多数のピコネットの構造として最も良く説明することができる。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのブロック図である。システム100は、１つまたは複数のラジオ通信網スイッチ104に通信できるように接続されたサービスアプリケーション・プラットフォーム102を含む。各ラジオ通信網スイッチ104は、１つまたは複数のアクセスポイント106に通信できるように接続される。各アクセスポイント106は、無線通信リンクを介して１つまたは複数の携帯装置108と交信することができる。サービスアプリケーション・プラットフォーム102は、高度な構成サービス、アクセス管理、データベース、通信網パフォーマンス管理、ハンドオーバー管理、位置確定(location positioning）、イーサネット(R)通信網接続、通信網サービスアクセス、PLMN/PSTNアクセスのためのゲートウエイおよびプロキシ機能、インターネットアクセス、およびセキュリティ管理を処理する。サービスアプリケーション・プラットフォーム102は、生産管理モジュール110、アプリケーション・サーバ112、およびメディア・コンテンツ・サーバ114を含む。アプリケーション・サーバ112は、アプリケーションプログラムインタフェース(「API」）116を介して、メディア・コンテンツ・サーバ114に通信できるように接続される。コンテンツ・プロバイダ・フィード118は、生産管理モジュール110と１つまたは複数のデータベース120に通信できるように接続される。アプリケーション・サーバ112はインターネット124に通信できるように接続される。
【００１３】
コンテンツ・プロバイダ、アドバタイザ／スポンサ、イベント／開催地の所有者、イベント／チームの所有者、装置プロバイダ、およびアプリケーション／サービス・プロバイダは、すべて本発明を使用して、スポーツや娯楽の催しの参加者から利益を得ることができる。システム100は、一般的に技術のもつ能力が十分活用されていない公会堂、コンサートホール、スタジアム、競技場のトラック、アリーナ、イベントセンター、コンベンションセンター、モール、カジノ、アミューズメントパーク、ウィンタスポーツの開催地、美術館・博物館、公共の場所およびゴルフコースのような巨大な開催地が、以下に示す高度なマルチメディア技術によるサービス、の幾つかまたは全てを大規模な催しに参加する観客に、携帯無線装置１０８を使用して提供することを可能にする。高度なマルチメディア技術によるサービスとしては次のようなものがある。デジタル符号化したビデオ放送または音声放送、特定サイトでとったデジタル符号化したビデオの供給、アナウンスの放送、催し場での食べ物の販売と宣伝またはそのいずれか、インスタントメッセージ、リアルタイムの統計値、さらに特化されたワールド・ワイド・ウエブの巡回、地図と場所探しの援助、および通信網内における音声通信またはPSTN/PLMN通信網との間の音声通信。デジタル符号化したビデオと音声の供給には、再びすぐに行う再生(instant replay)、生テレビ、視覚を変えたビデオ(「ヘルメット・カム(helmet-cam)」または「キャチャー・カム(catcher-cam)」または「車内(in-car）」カメラ）あるいは、マルチプレイヤ・ゲーム(multi-player gaming）を含めてもよい。携帯装置には、ユーザがデジタル写真をとることができるデジタルカメラを含めてもよい。本発明は、チーム、催し、スタジアム、アリーナ、または他の施設が、催しに参加する観客にこれらの高度な無線サービスを配信することを可能にすることができる。結果として、本発明は、コンテンツプロバイダ、アプリケーション開発者、サービス・プロバイダ、開催地の所有者、イベント／チームの所有者、装置プロバイダおよび顧客の間に富をもたらす価値の連鎖(lucrative value chain)を提供する。
【００１４】
ユーザは、セルホン、スマートホン、ポケット・パーソナルコンピュータ(「PPC」）または携帯情報端末(「PDA」）のような無線で動作する携帯装置108を使用して、ブルーツース(R）のような短距離無線リンクからの高度にデジタル符号化されたマルチメディアデータを処理する。代表的な携帯装置108は、音声機能と液晶ディスプレイ(「LCD」）を備えていることが望ましい。代表的な携帯装置108は、スマートカードを受け入れるか、または２方向ラジオ機能を提供することができる。携帯装置108に小型のデジタルカメラが組み込まれていれば、ユーザは、家庭からの随時検索用wwwサイトまたはその開催地から離れるときに(CDまたはフロッピー（Ｒ）を介して）その施設の写真を格納することができる。携帯装置108は、迅速にロードしてアプリケーションを実行できるJAVA（Ｒ）が動作可能であってもよい。本発明は、開催地の所有者が、携帯装置108から取得した情報に基づいて、ユーザのプロファイルを描き市場分析を先導することを可能にする。このような携帯装置108を使用すると、装置のレンタル／販売、チーム／催しでの販売促進、割引による販売促進、インターネット上の販売、動機付けチケットと商品販売、施設のサービスに対する新規なハイテクの経験と付加的な利便性から得られる付加的な収益が催しの所有者にもたらされる。
【００１５】
つぎに図２を参照すると、本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのブロック図が示されている。図１にも示すように、サービス・アプリケーション・プラットフォーム102は、生産管理モジュール110、アプリケーション・サーバ112およびメディア・コンテンツ・サーバ114を含む。アプリケーション・サーバ112は、アプリケーション・プログラム・インタフェース(「API」）116を介してメディア・コンテンツ・サーバ114に通信できるように接続される。メディア・コンテンツ・サーバ114は、１つまたは複数のデータベース120とルーター202に通信できるように接続される。ルーターはインターネット124に通信できるように接続される。巨大なシステムにおけるルーター202は、１つまたは複数の第１のスイッチ104に通信できるように接続される第２のスイッチ204に通信できるように接続される。小規模システムにおけるルーター202は１つまたは複数の第１のスイッチ104に通信できるように接続される。各第１のスイッチ104は、１つまたは複数のアクセスポイント106に通信できるように接続される。各アクセスポイント106は、無線通信リンクを介して、１つまたは複数の携帯装置108と交信することができる。図示のように、メディア・コンテンツ・サーバ114とルーター202との間、ルーター202と第２のスイッチ204の間、さらに第２のスイッチ204と１つまたは複数の第１のスイッチ104の間の通信リンクは、１ギガビットのイーサネット(R)接続である。各種アクセスポイント106と第１のレベルスイッチ104の間の接続は、10/100メガビットのイーサネット(R)接続でよい。各アクセスポイント106は、各ピコネットが、図示のようにアクセスポイント106ごとに全部で112個ある装置108に対して最大７つまでの動作可能状態の携帯装置108を担当する16個のピコネットに分割することができ（るが必ずしもこれに限定されず）、携帯装置108の数は必ずしも112に限定されない。
【００１６】
つぎに図３を参照すると、本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのアクセスポイントのハードウエア・プラットフォーム300を示すブロック図が示されている。アクセスポイント・コントローラ302は、バス周辺コントローラ306が付随している中央処理装置(「CPU」）304によって制御される。アクセスポイント・コントローラ302は、フラッシュメモリ306、同期型動的RAM(SDRAM）308およびシリアルポート310を含む。フラッシュメモリ306は、不揮発性構成の情報と共にコードを格納するために使用される。大容量の高速SDRAMは、プロトコルと、ユニットに接続される全ユーザに付随するリンク状態データとを格納できるように示されている。SDRAM308の量は、より多くの機構がシステム300に追加されるのに伴って、それを収容するために拡張可能である。アクセスポイント・コントローラ302はPCIバス312に接続される。アクセスポイント・コントローラ302は、前述の通り、ユーザとプログラムデータを格納するように、再構成が可能な量のSDRAM308を使用することにより、容易にアップグレードされる。アクセスポイント・コントローラ302の能力が向上すると、より多くのメモリーが必要となり、このため異なるメモリー構成をサポートする必要が生じる。将来、ソフトウエアをアップグレードすることは、この機能の必要性を促進する。システム300は、簡易ファイル転送プロトコル(Trivial File Transfer Protocol）(「TFTP」）をサポートして、遠隔地のソフトウエアをアップグレードする機能を提供する。技術者を派遣して新しいソフトウエアをロードする必要はない。最後にシステム300は、サービス・プロバイダの顧客I/O条件に依存して、各種の場所に対するユーザデータの経路選択をサポートする。顧客I/Oモジュールをアクセスポイント・コントローラ302に置いて、この機能を提供してもよい。つぎにソフトウエアは、必要に応じてI/Oモジュールに対してデータを接続するように構成される。一般に、システムが大きくなると、新たな機能を追加しながら、コアソフトウエア・アーキテクチャは変更されず一定に保たれている。
【００１７】
100メガビット・イーサネット(R)・コントローラ314は、通信網の残り部分に対するアクセスポイント・コントローラ302の接続の役目をする周辺装置接続(Peripheral Component Interconnect：PCI）バス312に接続される。100メガビット・イーサネット(R)・コントローラ314はPCI装置ではなく、CPU304に集積される一部分でよい。アクセスポイント・コントローラ302は、イーサネット(R)316に全く依存しているわけではない。何故ならば、アクセスポイント・コントローラ302は、通信網の残り部分に対する接続されるだけだからである。特注の迂回中継インタフェース318は、プロバイダのニーズを受け入れる光ファイバまたは第３世代無線接続のようなアクセスポイント・コントローラ302に追加されてもよい。
【００１８】
１つまたは複数のマルチリンク・コントローラ(「MLC」）320は、PCIバス312に接続される。MLC320のそれぞれ１つは、共通バス322上で一緒に一群となった１つまたは複数のブルーツース(R）トランシーバ324を接続するとともに管理する。MLC320は、トランシーバ通信バス(TCB）322上のトラヒックと同様、アクセスポイント・コントローラ302(メインCPU）とトランシーバ324の間のインタフェースを処理するが、このインタフェースは、ユニバーサルシリアルバス(「USB」）として実装される。TCB322は、１つのバスの最大１２７個までのトランシーバ324を処理することができる。MLC320は、レジスタのセット、またはアクセスポイント・コントローラ302とトランシーバ324に対する着信メッセージと発信メッセージを格納するために使用するメモリーとを含む。MLC320がメッセージを格納すると、アクセスポイント・コントローラ302は、そのメッセージにアクセスして検索できるようになる。またMLC320は、アクセスポイント・コントローラ302からメッセージを受信すると、携帯装置に送信するためトランシーバ324に対してこれらのメッセージのアドレスを指定する。アクセスポイント・コントローラ302とMLC320の間のメッセージトラヒックは、ポーリングか割り込みのいずれかを使用して実施される。ポーリングが使用される場合、アクセスポイント・コントローラ302は、アクセスポイント・コントローラ302に送信して処理する必要のあるデータをMLC320がもっているか否かを定期的に決定する。より効率的な処理である割り込みが使用される場合、MLC320はアクセスポイント・コントローラ302に割り込みを送ってアクセスポイント・コントローラ302によって検索され処理する必要のあるデータが存在することを表示する。その結果、MLC320は、トランシーバ324の詳細を秘匿して、アクセスポイント・コントローラ302から知られないようにする。MLC320がない場合、アクセスポイント・コントローラ302はトランシーバ324を並列に処理しなければならない。結果として、MLC320はアクセスポイント・コントローラ302の処理の負荷を軽減し、アーキテクチャの融通性を向上させる。
【００１９】
またMLC320は、システム300を混乱させずにトランシーバ324のリアルタイムな追加または削除を発見することができる。新しいトランシーバ324が追加されると、MLC320は、MLC320の中の装置状態レジスタを変更する割り込みを受信して、新しい装置が検出されたことを表示する。MLC320は、I/Oポートとして使用される装置に対してメモリー・アクセス・レジスタを割り当てる。メッセージまたはデータは、新しく生成されたポートとの間で送受信される。この情報は、アクセスポイント・コントローラ302のトランシーバ・データベース434（図４）の中に格納される。その結果、MLC320は、プラグ・アンド・プレイによるトランシーバ324装置の拡張をサポートする。さらにMLC320のモジューラー設計により、高密度無線アクセス・システムが実施され、各段階でアップグレードされて、コストと設置時間を少なくする。
【００２０】
既存のブルーツース(R）ハードウエアによれば、各トランシーバ324は、各自にベースバンド・リンク・コントローラ、RAM、およびリンクマネージャー・プロトコルを処理するフラッシュメモリを備えている。MLC320に接続されたトランシーバ324ごとにベースバンド・リンク・コントローラの機能がMLC320に移動すると、トランシーバ324の設計が簡単になる。したがって、MLC320が、いくつかのトランシーバ324のリンクコントローラを１つのパッケージに結合すると、システムの複雑さは減少する。同時に、MLC320は、システムの性能を最大にするために使用される周波数ホッピングに似た動作の制御を可能にする。
【００２１】
つぎに図４を参照すると、本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのソフトウエア・プラットフォーム400を示すブロック図が示されている。ブルーツース(R）の規格は、IPを使用するトラヒックを運ぶためにいかなるプロトコルが使用されるかを定義している。したがって、これらのプロトコルは、このシステム400の中でサポートされている。さらにシステム400は、ランダムな時間に入りランダムな時間に出て行くいくつかのユーザに対するブルーツース(R）接続を処理しており、このことはユーザ・データベース402の生成を促進する。ユーザ・データベース402は、スタックの中にユーザの識別番号と現在の状態、さらにそのユーザの位置を含む。またユーザ・データベース402は、関連するMLC/トランシーバのポート情報を格納する。
【００２２】
システム400にトランシーバ324（図３）を追加したり、システム400からトランシーバ324を削除したりたりすることができるので、プラグ・アンド・プレイ型式の接続マネージャー404を使用して、各MLC320（図３）の構成を自動検出する。イーサネット(R)・ポート406は、ユーザデータのトラヒックだけでなく、基地局コントローラ・トラヒック（(BSC Comm）408、SNMP410およびDHCP412をサポートするために使用される。基地局コントローラ・トラヒック408は、アクセスポイント間のハンドオフとアクセスポイント内のセクタの動的管理のような高度な機能に関する制御情報を処理する。基地局コントローラ・トラヒック408は、より高いレベルのエンティティと交信して、アクセスポイント間を調整する。SNMP410は、通信網管理プロトコル(administrative network protocol）である。DHCP412は、IPアドレスを動的に指定するプロトコルである。ブルーツース(R）(「SDP」）サーバ458のサービス発見プロトコルは、装置上でいかなるサービスが利用可能であるかを発見する発見プロトコルである。遠隔ログイン・シェルとTFTP機能のような他の支援ユーティリティは、イーサネット(R)・インタフェース406の使用によって可能になる。
【００２３】
ドライバ・ソフトウエア414および416は、迂回中継トラヒックのカスタム・インタフェースI/Oをサポートするように示されている。セクタQoSハンドラ(「SQH」）つまりトラヒック・スケジューラ418は、各セクタとともに各ユーザに提供されるサービス品質を管理する。携帯装置との間で行われる通信は、すべてSQH418を通過する。このことは本質的にユーザとの間のすべてのメッセージを絞って、各ユーザの容量をQoSパラメータに基づいて絞っている。普通、SQH418は、ある型式の待ち合わせ機能を備えている。SQH418をアクセスポイント（TBC/MLC装置ドライバ426）に近接させると、QoSのオーバーヘッドが減少し、通信網が問合わせであふれることと後進形(backhand)待ち合わせ機構を処理することが防止される。またMLC324は、いくつかのローカルなQoS機能を提供して、１つのトランシーバがすべてのメッセージを取り込まないことを確実にする。QoSに対するユーザの了解は、ブルーツース(R）プロトコル・スタックのホストコンピュータ・インタフェース(「HCT」）層の上のL2CAP層を通じて実施される。ユーザが同意するオプショをもつことができる各種型式のQoSは、ユーザ・データベース402内のQoSデータ444の中に格納される。さらにシリアルポート420の機能は、ローカルなO&Mサポート422と、初期化と構成424とに対して利用可能である。
【００２４】
たとえば、ブルーツース(R）のユーザが、この通信網の外側のウェブIPアドレスプールと交信を試みる場合、そのユーザにIPアドレスが割り当てられる。その後で、そのユーザに動的に割り当てられた特定のIPアドレスにTCP/IPパケットが着信するときは、ユーザ・データベース402は、いつも、それがどのユーザであるか判り、トランシーバ・データベース434が、現在、どのトランシーバ324（図３）がそのユーザと交信中であるか判ると、マスター接続ハンドラ(「MCH」）428は、SQH418を使用して、の特定のMLC320（図３）に対してメッセージを送る。MLC320（図３）は、どのトランシーバが、現在、そのユーザを処理中であるか決定して、そのトランシーバ324（図３）に対してメッセージを送ると、トランシーバ324はブルーツース(R）接続を介して、ユーザにそのメッセージを送る。
【００２５】
MLCドライバ426は、ダイレクト・メモリ・アクセス(「DMA」）エンジンを使用してプロセッサの負荷を最小にする。このソフトウエアのアーキテクチャは、２つの主要な設計ブロックに依存して、システムのブルーツース(R)データを移動させて処理する。MCH428は、標準的ブルーツース(R）プロトコル・スタック430および432により、システムの各マスター・トランシーバ324に関連する２方向にデータを移動させて処理する。MCH428は、HCI層として、最下位ブルーツース(R）スタック432から受信し、このスタックを通じて、データがPPPまたはIPパケットに見えるポイントまでそのデータ処理する。MCH428は、I/Oマルチプレクサ450に送るため、最上位ブルーツース（R）スタック430の上に、その処理したメッセージを置く。I/Oマルチプレクサ450はPPPプロトコル452、通信網スタック(TCP/IPとUDP）454およびイーサネット(R)ドライバ406を介して、そのメッセージを通信網に送る。
【００２６】
MCH428は、マスター・トランシーバのデータベース434を使用して、どのブルーツース(R）マスター・トランシーバ324にそのデータが関連しているか判る。システムにおける各ユーザの現在の状態は、ユーザ接続マネージャー436によって監視され、ユーザ・データベース402の中に格納され、システムの各種エンティティによって使用される。ユーザのブルーツース(R）プロトコル・スタック438、ブルーツース(R）装置アドレス440、IPアドレス442、QoSパラメータ444、およびポート割り当て情報446に関する情報はすべて、１つのユーザエントリ448としてユーザ・データベース402の中に格納される。MCH428は、セクタQoSハンドラ(「SQH」）418との間でブルーツース(R）データを転送し、一般的なトラヒックの流れを制御して、スレーブレベルまで低下させる。
【００２７】
SQH418は、本質的には各種ユーザの間と同様、各種セクタ間の優先順位を割り当てる機能を備えたトラヒック・スケジューラである。セクタの優先順位は、各セクタ間の負荷の平衡をとる通信網計画と構成に有用である。ブルーツース(R）サービス・プロバイダ(「BSP」)は、アクセスポイントまたは基地局の１つのセクタが他のセクタより繁忙なことを見付けることができる。このセクタのユーザに対してより高い優先順位を与え必要なサービス品質のパラメータを満足させるように、SQH418を構成することができる。またSQH418は、ある種の品質のサービスに対して料金を払った個々のユーザに対してより高い優先順位を付与するようにユーザの優先順位を施行することができる。SQH418は、MLCドライバ426を使用して、ブルーツース(R）接続データを実際に送りかつ取得する。
【００２８】
システムの中で動作可能なトランシーバ324は、スレーブ接続要求が到着したことをCPU304に連絡する。アクセスポイント・コントローラ302に対するこの第１の初期接続が確定すると、前に説明した多数の情報が集められる。１つの主たる情報は、実際のエンドユーザを識別するブルーツース(R）装置アドレス440である。このアドレスは、ローカル・データベースまたはインフラストラクチャ通信網のどこかに位置するデータベースのいずれかからのユーザのプロファイル／アカウントのポリシー・データを取得するために使用され、接続品質を交渉する場合に使用されるQoSの限界とともに、そのユーザを接続すべきか拒否すべきかを決定する。このアドレスは、接続が終わるまでの時間中、そのデータが最終的に付随する誰かを識別する。
【００２９】
システム400は、どの物理的トランシーバ・ポートが使用されたかを示す証拠(track)を保持する。これはTCB322上のマスター・トランシーバ324の位置とともに、MLC320を含む。SQH418とMLCドライバ・ソフトウエア426はこの情報を使用して、特定のトランシーバ324用のブルーツース(R）データをどこで取得し、どこに送るかを決定する。前に説明したように、データはSQH418とMCH432との間で転送される。MCH432は、標準のブルーツース(R）プロトコル・スタックを処理する。下位層は、ホストコントローラ・インタフェース(「HCT」）層のデータであり、ここで基本接続が確定され、低レベルのセキュリティ要求が処理される。つぎの層は、着信パケットをアセンブルするとともに、このユーザデータは最終的には誰に属するかを決定するロジカルリンク制御・翻訳(Adaptation）プロトコル(「L2CAP」)である。このデータは、ブルーツース(R）サービス発見プロトコル(「SDP」）層、ブルーツース(R）シリアルポートエミュレーション(「RFCOMM」）層、ブルーツース(R）通信網カプセル化プロトコル(「BNEP」）または何らかの他特定のベンダ向けのブルーツース(R）プロトコル用の名前をつけることができる。SDP層は、装置でどのサービスが利用可能であるかを発見するために使用される。この場合のサービスは、アクセスポイントまたは基地局で利用可能である。ユーザは、これらのサービスの１つを利用することを要求することができるが、たいていはRFCOMMかIPパケット・カプセル化プロトコルである。RFCOMMは、現在のところIPを使用する「通信網」接続を確定する標準手段であり、ブルーツース(R）仕様書のLANアクセス・プロファイルによって定義されている。RFCOMMによって移動するデータは、データを正しい宛先に接続することを担当するI/Oマルチプレクサ・ブロック450に送られる。普通、この宛先は、PPP452と、イーサネット(R)通信網上の何らかの宛先にデータを送り出すTCP/IPスタック454である。しかし、いくつかのBSP設定にはカスタム迂回中継インタフェース414および416がある。いくつかのBSPには、これらのI/Oポート414および416を介して提供される特殊なサービスさえある。I/Oマルチプレクサ450は、ユーザがどのように構成されているか知っているので、データを適切に接続する。
【００３０】
ブルーツース(R）ユーザデータ以外のサービスは、イーサネット(R)・インタフェース406によってサポートされる。接続の登録は、ユーザのプロファイルデータに依存して新しい接続を要求するブルーツース(R）装置を許可すべきか否かを決定する。ユーザ・プロファイルデータ・クライアント456は、システムのどこかに位置する中央データベース・サーバとともにローカル・データベースにアクセスし、イーサネット(R)・インタフェース406を使用して、この登録活動をサポートする。ユーザのスレーブ装置によって実行される他の「接続時間」の働きは、ローカルなSDPサーバ458に対してアクセスすることである。前述したように、SDPサーバ458は、このアクセスポイントまたは基地局でどのブルーツース(R）サービスが利用可能であるかを決定する。SDPサーバ458が構成され更新されてイーサネット(R)・インタフェース406を介して通信網の現状を反映することは必要であり得る。DHCP412のサービスは、イーサネット(R)・インタフェース406を介して提供され、アクセスポイント（基地局）と、そのアクセスポイント（基地局）に接続するユーザとの双方のIPアドレスの構成をサポートする。SNMP410は、アクセスポイント（基地局）によってサポートされ、アクセスポイント（基地局）の状態を監視して制御するO&M能力を通信網管理者に提供する他のサービスである。基地局コントローラ・トラヒック408と呼ばれる他のインタフェース・ブロックは、ハンドオフや動的セクタ管理のような高度な機能に関する制御情報が局のリンク制御マネージャー(「LCM」）460とBSCとの間で転送されることを可能にする。このインタフェースを使用してセクタの働きのプロファイルを、セクタの働きのプロファイルを記録することができ、これによって管理者は、セクタの働きを示すデータを分析してアクセスポイント（基地局）通信網の構成を最適化することが可能になる。LCM460は、接続の設定または切断（呼の設定と取り消し(tear down））の要求を処理するインタフェースの役目をする。
【００３１】
以前に考察したように、所与のアーキテクチャは、MLC320と呼ぶインタフェース・ブロックの使用によって、設計の残り部分からトランシーバ・セクションを隔離する。これは重要である。何故ならば、アクセスポイント（基地局）のトランシーバ能力をアップグレードした結果として、システムの残り部分が引き受ける変更量をそれが最小にするからである。BSPのユーザ基盤が増大すると、当然のことであるが、プロバイダは、同一アクセスポイント（基地局）でより多くのユーザを処理できるようにしたい。ブルーツース(R）マスターは、一時は７つの能動的なスレーブを処理することができるにすぎず、したがって、これが１つのトランシーバ324の容量に制限を加えている。アクセスポイント（基地局）のハードウエア／ソフトウエアのアーキテクチャは、トランシーバ・モジュールをシステムに追加することを可能にすることによって、この限界を受け入れるように設計される。MLC320とTCB426は、トランシーバが接続されることに気付くと、現在の構成をメインCPUに連絡する。この構成を監視し、マスター・トランシーバデータベースを更新し、さらに新しいマスター・トランシーバの物理ポートが生じたことをMCH428とSQH418に連絡することは、プラグ・アンド・プレイ接続マネージャーの責任である。MCH320は、新しいトランシーバ324との通信を確定し、トランシーバのタイプとブルーツース(R）のエア・インタフェースのレビジョン番号を決定し、正しいブルーツース(R）プロトコル・スタックを起動して、この装置を構成し、さらにスレーブ接続のサービスを開始する。TCBハードウエア・インタフェース426は、必要に応じてこれらのO&Mタスクが生きたシステムで完了できるようにする「ホットスワッピング可能(hot swappable)」であるように設計してもよい。
【００３２】
図５を参照すると、本発明の一実施例によるアクセスポイントのセクタ化を示す図が示されている。アクセスポイントまたはMLC320は、最大４つまでのセクタ502、504、506および508を処理することができ、各セクタ502、504、506および508は、最大４つまでのピコネット510、512、514および516をサポートすることができ、各ピコネット510、512、514および516は、７つまでの能動スレーブ518、520、522、524、526、528および530を処理することができ、各ピコネット510、512、514および516は待機させた255個の待機したスレーブ(parked slaves)を処理することができる。MLC320は、MLC320内の各セクタ502、504、506および508が、各種個数のピコネット510、512、514および516を最大４つまでのピコネットで構成されるように、非対称的に拡張可能である。MLC320は、帯域幅の要求をよりよく処理するためにセクタ502、504、506および508内のピコネット510、512、514および516の間で負荷を均等に分配する。MLC320は、全ピコネット510、512、514および516の間で新しい装置を均等に分配することによって、トランシーバの容量を電子的に割り当て、QoS（負荷分散）を保証する。またMLC320は、ピコネット510、512、514および516ごとに能動装置の数を制限して、QoSを保証することもできる。これによって高帯域幅を必要とするアプリケーションのQoSが保証される。セクタ502、504、506および508内の各ピコネット510、512、514および516は、各種個数の能動装置を可能にする。トランシーバ324は拡張性、アプグレード可能性があり、さらにプラグ・アンド・プレイ機能を備えている。メモリーとバックボーンソリュウションも拡張性がある。無線バックボーンは、トラヒック容量を処理することができる任意のポイント・ツー・ポイント高帯域無線ソリュウションを使用することができる。さらに中継器を使用して無線バックボーンの範囲を拡張することができる。その上、低電力のアクセスポイント300は、遠隔操作のためにブルーツース(R）スキャタネット(scatternet）または他の遠隔動作用無線バックボーン接続を利用すると同時に、遠隔地または屋外の場所のためバッテリ及び／またはソーラー電力によって動作することができる。
【００３３】
以前に図３で説明したように、個々のトランシーバ324はTCB322に接続される。システムの各MLC320は、TCB322に接続された全トランシーバ324とメインCPU304の間にデータを転送することを担当する。MLC320は、好ましくはRAM326とフラッシュメモリを備えた共通リンクコントローラを含み、指定された数のトランシーバ324を処理する。MLC320の設計方法に依存して、TCB322は、各トランシーバ・モデム324（図6Aを見よ）に対する個別接続か、または接続された全トランシーバ324（図6Bを見よ）をサポートするために必要なトラヒックの度合いを処理する共通バスのいずれかでよい。ベースバンド・コントローラまたはリンクコントローラ704は、システムの各トランシーバ324の一部、またはMLC324（図７を見よ）の一部でよい。たいていのブルーツース(R）トランシーバのリンクコントローラに共通な特徴は、12 Mb/sで転送するUSBをサポートしていることである。１ Mb/sのブルーツース(R）リンクを想定した大まかな計算によると、TCB322上の装置数は12に制限される。しかし、この数は、実際には若干大きい。何故ならば、実際のブルーツース(R）のデータ速度は、プロトコルのオーバーヘッドのためもっと遅いからである。このため、TCB322は、同一MLC320に接続された全トランシーバ324に対する共通バスになる。MLC320は、データをメインCPUのメモリー（306または308）、またはトランシーバ324に送ることができるまで、ローカルRAM326の中でデータをバッファする機能を備えている。このアーキテクチャにより、含まれるMLC320がシステムの残り部分に与えるインパクトは最小になる。MLC320がメモリーバッファを備えた簡単なUSBハブ、またはRAMとフラッシュメモリを備えた完全なブルーツース(R）マルチリンク・コントローラであれば、前記したことは、システムの残り部分にとってはどうでもよいことである。
【００３４】
つぎに図6Aを参照すると、本発明の一実施例による指向性アンテナを使用するマルチリンク・コントローラを示すブロック図が示されている。マルチ・トランシーバASIC600はマルチリンク・コントローラ320（図３）の一部であり、１つまたは複数のブルーツース(R）ラジオ602、604および606を含む。ラジオ602は、通信できるように送信機/受信機608に接続され、送信機/受信機608は通信できるようにスイッチ614に接続され、スイッチ614は通信できるように指向性アンテナ620に接続される。同様にラジオ604は、通信できるように送信機/受信機610に接続され、送信機/受信機610は通信できるようにスイッチ616に接続され、スイッチ616は通信できるように指向性アンテナ622に接続され、ラジオ606は通信できるように送信機/受信機612に接続され、送信機/受信機612は通信できるようにスイッチ618に接続され、スイッチ618は通信できるように指向性アンテナ624に接続される。
【００３５】
つぎに図6Bを参照すると、本発明の一実施例による無指向性アンテナを使用するマルチリンク・コントローラを示すブロック図が示されている。マルチ・トランシーバASIC600はマルチリンク・コントローラ320（図３）の一部であり、１つまたは複数のブルーツース(R）ラジオ602、604および606を含む。ラジオ602は、通信できるように送信機/受信機608に接続され、送信機/受信機608はスイッチ614に接続される。同様にラジオ604は、送信機/受信機610に通信できるように接続され、送信機/受信機610は通信できるようにスイッチ616に接続され、ラジオ606は、通信できるように送信機/受信機612に接続され、送信機/受信機61２は通信できるようにスイッチ618に接続される。スイッチ614、616および618は、通信できるようにコンバイナ／スプリッタ626に接続され、コンバイナ／スプリッタ626は通信できるように無指向性アンテナ628に接続される。
【００３６】
つぎに図７を参照すると、本発明の一実施例によるマルチ・トランシーバとベースバンド・コントローラとの間のインタフェースのブロック図が示されている。マルチ・トランシーバASIC600はマルチリンク・コントローラ320（図３）の一部であり、感度が改善された１つまたは複数のブルーツース(R）ラジオ602、604および606を含む。マルチ・トランシーバASIC600は高速バス704を介して、通信できるようにベースバンド・コントローラ702に接続されている。マルチ・トランシーバASIC600は通信できるように13MHZの水晶発振器706に接続されている。ベースバンド・コントローラ702は、USBバスであるように示されているTCBバス322（図３）に接続される。普通外部にあるクロック706を除くこれらの素子のすべてを、１つまたは複数のチップまたはプリント回路基板に集積することができる。
【００３７】
つぎに図8Aを参照すると、従来の技術による負荷分散方式のブロック図が示されている。802、804、806または808のような代表的なブルーツース(R）の「アクセスポイント」は、最大７名までのユーザのスレーブ装置と交信できる１つのマスター・トランシーバを含む。各アクセスポイント802、804、806および808は、イーサネット(R)・バックホール(back haul)810に接続される。約720 kBit/secのダウンリンク・データ転送速度は７つのユーザの間で分けられる。たとえば、No.1アクセスポイント802のダウンリンク・データ速度は、５名のユーザが接続されているから144 kBit/secであり、No.2アクセスポイント804のダウンリンク・データ速度は、６名のユーザが接続されているから120 kBit/secであり、No.3アクセスポイント806のダウンリンク・データ速度は、１名のユーザが接続されているから720 kBit/secでありアクセスポイントNo.4、808のダウンリンク・データ速度は、３名のユーザが接続されているから240 kBit/secである。少数のユーザが居る小人数のオフィス環境に対してはこれで十分かもしれないが、数百人、数千人のユーザがブルーツース(R）のアクセスを要求する高密度の環境に対しては、妥当なソリュウションではない。７つのスレーブ装置の限界は、ブルーツース(R）仕様書に述べられており、変わることはない。したがって、もっと多数のアクセスポイント・トランシーバを利用して多数の潜在的スレーブユーザを収容しなければならない。
【００３８】
普通、ブルーツース(R）装置の接続処理は、最初にブルーツース(R）問合わせメッセージを送るユーザ812を必要とする。通常、アクセスポイント・トランシーバ802、804、806および808のすべては、問合わせ走査を実行することによってこれらの問合わせメッセージを探索している。問合わせメッセージを見ると、これらのアクセスポイントは、応答を送り返して存在を宣言する。ユーザ装置812は、トランシーバ802、804、806および808のどれかが存在していることを知り、それらのトランシーバの１つを呼び出すことに進むことができる。
【００３９】
次に本発明に戻って言及すると、図9Aおよび9Bは、本発明の一実施例による負荷分散方式のブロック図である。新しいユーザ902に提供されるQoSを最大にするため、各自のピコネットの中のスレーブ装置が最少数のアクセスポイントまたはトランシーバ904、906、908および910を選択しなければならない。新しいユーザ902の装置は、利用可能な各アクセスポイント・トランシーバ904、906、908または910に、既にいくつの装置が接続されているのか判らない。新しいユーザ902がブルーツース(R）問合わせメッセージを送り、つぎに見えるアクセスポイント・トランシーバ904、906、908または910のどれにでも接続すると、このユーザ902が既に何名かのユーザが居るピコネットに参加する可能性はきわめて高い。最終ユーザ902は、このような場合にシステムによって利用可能な最良のQoSを実現することにはならないであろう。
【００４０】
接続するとき、ユーザ装置902は、問合わせメッセージと呼び出しメッセージを送ってシステムに接続するだけである。どのアクセスポイント・トランシーバを呼び出すかを決めるのは、この装置902までである。通信網側からの支援が無ければ、ユーザ装置は、ピコネットの混雑の程度が最小のアクセスポイントにうまく接続することはできない。必要な支援は、高密度のブルーツース(R）ローカル制御ハードウエアと、いくつかの集積されたブルーツース(R）トランシーバ904、906、908および910に対する同期と制御を提供する関連ソフトウエア912の形で行われる。
【００４１】
集積されたブルーツース(R）トランシーバ904、906、908および910は、時間の経過とともに、最も利用できる帯域幅をもつトランシーバ904、906、908または910が問合わせに応答するトランシーバになるように、分散形式で問合わせ走査を実行するように計画をたてることができる。このため、各ピコネットにおける負荷の平衡がとられる確率と、提供するサービス品質が最高のトランシーバ904、906、908または910に新しいユーザ装置902が接続する傾向を示す確率が大きくなる。また時間の経過とともに、問合わせ走査はいくつかのアクセスポイント（基地局）トランシーバ904、906、908および910にわたって分散されるので、問合わせ走査の実行に起因して、各トランシーバ904、906、908および910によってとられるヒットは小さくなる。
【００４２】
図9Bに示すように、この接続する時の負荷の平衡化は、あとでステップになる。ユーザ装置922が最初に問合わせを実行することは不可欠ではない。したがって、ユーザ装置922は、特定のブルーツース(R）トランシーバ924に直接呼び出しメッセージを送ることができる。ローカルアクセスポイント（基地局）制御ハードウエア932は、この接続要求の連絡をトランシーバ924から受信する。そのアクセスポイント（基地局）の他のトランシーバ926、928および930の負荷を調べた結果として、コントローラ932は、接続要求を拒絶することを選ぶことができる。これは、コントローラ932が、そのトランシーバ924によって現在のユーザに与えられた現在のサービス品質を維持しければならないからか、あるいは、そのアクセスポイント（基地局）の他のトランシーバ926、928および930がより良いサービス品質を提供することができるからである。
【００４３】
するとユーザ装置922は、他のトランシーバ930を見付けて接続することを強制される。ユーザの新しい問合わせは、上のパラグラフで考察したように、接続に利用できるアクセスポイント（基地局）トランシーバ930に戻る。この接続動作の拒絶を実行することにより、全アクセスポイント（基地局）トランシーバ924、926、928および930にわたって負荷の均一化が実施される。コントローラ932は、SQH418（図４）とMCH428（図４）を使用して実施される。特定のユーザとの伝送が続くために特定のセクタが過負荷になっている場合、報知チャネルで送信しないことを決めることによって、QoSを改善することができる。
【００４４】
ブルーツース(R）におけるピコネットまたはチャネルは、ある時間のあいだマスター装置とスレーブ装置の間の通信に使用される搬送周波数の系列として説明することができる。マスターとそのマスターに接続される全スレーブは、データを前後に転送している間に、ともに１秒間に1600回ホップする。ブルーツース(R）は、疑似ランダム周波数ホッピング方式を実行する。基本的な用語で疑似ランダムということは、ランダムに現れる系列であるが、「ランダム」な系列を発生したエンティティのいくつかが判っている場合、実際には予測可能な系列であることを意味している。周波数の値のランダム系列は、決められた79種の周波数のセットからとられる。全装置は、この所定のセットからそれらのホッピング系列を駆動する。同じ地理的地域の中の装置の数が増加すると、２つの疑似ランダム系列が同じ搬送周波数に当たる機会が増加する。これには、衝突またはその時間にチャネルで転送されるデータを衝突させる妨害状態を生じさせる。するとこのデータの再送信を実施しなければならない。したがって、ユーザの最終データ速度を低下させ、そのためユーザのサービス品質が低下する。
【００４５】
この情報を知っていると、１つの地域におけるマスターの数（妨害/衝突）と、サポートしなければならないユーザの数との間に約束事をつくらなければならないことは容易に理解される。いくつかの研究によれば、１つの地域に居るマスターの数は、約10よりも少なくし、より多くのマスターが追加されるとデータ速度が低下することを防止しなければならないことが示されている。この研究は、現地における実情とは異なり、全装置のRF部分が高品質であることを想定している。実際には４つ乃至５つの装置がより現実的である。
【００４６】
この課題に対処する１つの方法は、同じ地理的地域のマスターによって使用される周波数ホッピング系列を制御しようとすることである。目標はピコネット間の衝突回数を最小にすることなので、各チャネルのデータ・スループットは増大する。ブルーツース(R）チャネル／ピコネットで使用されるホップ周波数の系列を引き出すために使用される上述のエンティティは、マスターのブルーツース(R）装置アドレスとマスターのクロックの値である。しかし、マスター装置もスレーブ装置もともに、このアルゴリズムとマスターの情報を使用して系列を引き出すことを強調しなければならない。
【００４７】
ブルーツース(R）装置アドレスは、３つの部分から構成される。上位アドレス部(「UAP」）、低位アドレス部(「LAP」）および非重要アドレス部(「NAP」）の３つである。UAPとNAPは装置の製造業者のIDを定義しているので、変えることはできない。LAPは装置の製造業者によって割り当てられ、物理装置のシリアル番号の役目をする。LAPとUAPは周波数ホッピング・アルゴリズムによって使用される。したがって、この装置アドレスは、ブルーツース(R）の領域における装置を独自に識別するので、実際には動的に変えることはできない。
【００４８】
チャネルや周波数ホッピング系列を定義する他の制御エンティティは、前に説明したように、マスターのクロックである。ピコネットが接続されているマスター装置、ピコネットAを考慮されたい。つぎに、スレーブの他のグループ、すなわち、同じマスターリンクコントローラに接続されていて、第１のピコネットと同じ正確な周波数ホッピング系列に属しているが、時間的に遅れているピコネットBを考慮されたい。マスターのクロックの位相をシフトする考え方を用いると、７つのスレーブが１つのマスターに接続されており、全ピコセルの帯域幅の総計は、各ピコネットの帯域幅の総和である。これには、RF部分で２つ以上の搬送周波数を処理できるとともに、クロックの位相を基本としてピコネットを管理することができるブルーツース(R）リンクコントローラを特別に実施することが必要である。スレーブの観点からは、珍しいことは何も進行中ではない。それはピコネットの数であるにすぎない。時間的にシフトされるだけの同じマスターに接続された他のピコネットが存在する。呼び出しまたは問合わせを実行する働きは、そのマスターに接続される全ピコネットに適用可能である。
【００４９】
この方法を使用すると、アクセスポイントにおいて総合的により速いデータ速度が得られる。しかし、同じ地理的地域のいくつかの個々のマスターのシナリオと同様、この方法には同様なチャネル衝突の問題がある。利用できるホップ周波数の数は79だけである。ピコネットAのホップ周波数とピコネットBのホップ周波数は、いつかは一致して同一チャネル妨害が生じ、同じホップ周波数に属しているか否かに関係なく、データの衝突が発生する。
【００５０】
上に説明したように、本発明は、資源を非対称的に割り当てるとともに、資源を動的に割り当てる。さらに本発明は、つぎに示すサービス品質(「QoS」）に関するイニシアチブ、すなわち、マルチセクタにおける負荷の平衡化、高密度環境、QoSのレベル決定、セル、セクタ、システムごとのカテゴリー化を含む。本発明は、動的なラジオ・カバレッジ能力を有するアクセスポイントの新しいカテゴリー、ユーザに対する最適レベルのスループット（最高データ速度を維持する）、ユーザの動きと密度に対する適応、電力線通信のような、可変のバックボーン・ネットワーキングの可能性、バッテリ動作を介した遠隔サイトにおける動作とスキャッタネットを提供している。
【００５１】
本発明の好適実施例を詳細に説明してきたが、特許請求の範囲で公開したように、本発明の趣旨と範囲を逸脱することなく、各種改良がなされることは、当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのハードウエア・プラットフォームを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による高密度無線アクセス・システムのソフトウエア・プラットフォームを示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例によるアクセスポイントのセクタ化を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施例による指向性アンテナを使用するマルチリンク・コントローラを示すブロック図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施例による無指向性アンテナを使用するマルチリンク・コントローラを示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施例によるマルチ・トランシーバとベースバンド・コントローラとの間のインタフェースのブロック図である。
【図８】従来の技術による負荷分散方式のブロック図である。
【図９Ａ】本発明の一実施例による負荷分散方式のブロック図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施例による負荷分散方式のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005500758.tif 000050
【国際調査報告】
2005500758.tif 000051
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