(57)【要約】  ネットワーク内の装置（Ａ、Ｂ）によって共用されるべきデータの配布を可能にするための無線周波通信ネットワーク（１０）システム及びプロトコル。本発明は、装置が互いに送信範囲外にあるときに、特に有用である。ネットワーク（１０）は、ネットワーク内のデータ転送を管理するために、装置（Ａ、Ｂ）の間に配置される中継器装置（４０）を使用する。また本発明は、競合するデータ送信間の衝突があった際のデータ転送の管理も提供する。
2007502057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、
前記第１及び第２の送受信機が、それぞれの最大送信範囲の少なくとも１つの範囲よりも長い距離が互いに隔てられ、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムにおいて、
前記第１又は第２の送受信機の一方からデータを受信すると、前記中継器が、中継フラグを送信して前記送受信機にさらなるアクションを中断させ、次いで前記第１又は第２の送受信機の一方から受信された前記データを送信することを含む方法。
【請求項２】
中継器によって送信されたデータの受信が成功であったか又は失敗であったかを示す応答を、第１及び第２の送受信機が送信する請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１及び第２の送受信機のそれぞれから応答を受信すると、中継器が、中継された送信に対するすべての状態を送信する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
装置ネットワークで使用する通信プロトコルであって、
データ送信用の第１のタイムスロット、
中継フラグ表示用の、前記第１のタイムスロットの後の第２のタイムスロット、及び
前記第１のタイムスロットで送信された前記データの再送信用の、前記第２のタイムスロットの後の第３のタイムスロット
を含むフレームを有する通信プロトコル。
【請求項５】
データを受信予定の装置によって、前記データの受信が成功であったか又は失敗であったかの応答用の、第３のタイムスロットの後の第４のタイムスロットをさらに含む、請求項４記載の通信プロトコル。
【請求項６】
第４のタイムスロットが、肯定応答の表示用の第１のサブタイムスロット、及び否定応答の表示用の第２のサブタイムスロットに分割される、請求項５記載の通信プロトコル。
【請求項７】
第１及び第３のタイムスロットが可変長であり、第１及び第２のサブタイムスロットが固定長である、請求項６記載の通信プロトコル。
【請求項８】
肯定応答が、受信エラーのある状態でもそれを回復できるように充分な冗長部を有する特定の符号化値の送信を含み、否定応答が、受信エラーのある状態でもそれを回復できるように充分な冗長部を有する特定の符号化値の送信を含む、請求項６記載の通信プロトコル。
【請求項９】
ネットワークにすべての状態を送信するための、第５のタイムスロットをさらに含む、請求項７記載の通信プロトコル。
【請求項１０】
第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、
前記第１及び第２の送受信機が、それぞれの最大送信範囲の少なくとも１つの範囲よりも長い距離が互いに隔てられ、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムであって、
第１のタイムスロットで、前記第１又は第２の送受信機の一方からデータを受信すると、前記中継器が、第２のタイムスロットで中継フラグを送信して前記送受信機にさらなるアクションを中断させ、次いで第３のタイムスロットで前記第１のタイムスロットで受信された前記データを送信する、無線通信システム。
【請求項１１】
第１及び第２の送受信機が、第４のタイムスロットで、第３のタイムスロットで送信されたデータの受信が成功であったか又は失敗であったかを示す応答を送信する、請求項１０記載の無線通信システム。
【請求項１２】
第１及び第２の送受信機が、第４のタイムスロットの２つのサブタイムスロットのうちの第１のサブタイムスロットで肯定応答を送信する、又は前記第４のタイムスロットの２つのサブタイムスロットのうちの第２のサブタイムスロットで否定応答を送信する、請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
第５のタイムスロットで、中継器が、中継された送信に対するすべての状態を全送受信機に送信する、請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１４】
少なくとも２つの送受信機を含む無線通信システムで使用する中継器であって、
前記少なくとも２つの送受信機が、それぞれの送信範囲の少なくとも１つの範囲よりも長い距離が互いに隔てられ、使用時に、前記中継器が、前記少なくとも２つの送受信機の中間に配置され、
第１のタイムスロットでデータを受信すると、前記中継器が、第２のタイムスロットで中継フラグを送信して前記送受信機にさらなるアクションを中断させ、次いで第３のタイムスロットで前記第１のタイムスロットで受信されたデータを送信する中継器。
【請求項１５】
第４のタイムスロットで前記少なくとも２つの送受信機から応答データを受信すると、中継器が、第５のタイムスロットですべての応答状態を送信する、請求項１４記載の中継器。
【請求項１６】
少なくとも１つの他の送受信機、及び中継器を含む無線通信システムで使用する送受信機であって、
前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機が、それぞれの送信範囲の少なくとも１つの範囲よりも長い距離が互いに隔てられ、使用時に、前記中継器が、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機の中間に配置され、
前記中継器から第２のタイムスロットで中継フラグを受信すると、前記少なくとも１つの他の送受信機から前記第２のタイムスロットの前の第１のタイムスロットで最初に送信されたデータを、前記中継器から第３のタイムスロットで受信するまで、前記送受信機がさらなるアクションを中断する送受信機。
【請求項１７】
第４のタイムスロットで、第３のタイムスロットで送信されたデータの受信が成功であったか又は失敗であったかを示す応答を送信する、請求項１６記載の送受信機。
【請求項１８】
第４のタイムスロットの２つのサブタイムスロットのうちの第１のサブタイムスロットで肯定応答を送信する、又は前記第４のタイムスロットの２つのサブタイムスロットのうちの第２のサブタイムスロットで否定応答を送信する、請求項１７記載の送受信機。
【請求項１９】
少なくとも第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、
前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離が隔てられ、前記第１の送受信機からデータ送信を受信すると、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムでの使用方法であって、
前記中継器が、前記第１の送受信機からのデータ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機から前記データ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する使用方法。
【請求項２０】
第１及び第２の送受信機のそれぞれの送信が、連続した優位ビットのシーケンスで始まる、請求項１９記載の使用方法。
【請求項２１】
中継器によって送信されるデータシーケンスが優位ビットのシーケンスで始まる、請求項２０記載の使用方法。
【請求項２２】
各送受信機に送信を中止させるデータシーケンスを中継器から受信すると、各送受信機が、再送信を試みる前に、所定の時間だけ遅延させる、請求項２１記載の使用方法。
【請求項２３】
各送受信機がある乱数を選択し、それぞれの送信におけるビット数に従って前記乱数をスケーリングすることによって遅延時間を計算する、請求項２１記載の使用方法。
【請求項２４】
後続の送信再試行がまだ衝突するとき、その後に計算される遅延時間を延長する、請求項２３記載の使用方法。
【請求項２５】
設定した回数の再試行の失敗後に、送受信機が再送信の試行を中止する、請求項２４記載の使用方法。
【請求項２６】
再送信の試行を中止すると、ネットワークが再送信の試行を中止したことをオペレータに警告する、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、
前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離が隔てられ、前記第１の送受信機からデータ送信を受信すると、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムであって、  前記中継器が、前記第１の送受信機からのデータ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機から前記データ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する無線通信システム。
【請求項２８】
第１及び第２の送受信機のそれぞれの送信が、連続した優位ビットのシーケンスで始まる、請求項２７記載の無線通信システム。
【請求項２９】
中継器によって送信されるデータシーケンスが優位ビットのシーケンスで始まる、請求項２８記載の無線通信システム。
【請求項３０】
各送受信機が、送信を中止させるデータシーケンスを中継器から受信すると、再送信を試みる前に、所定の時間だけ遅延させる、請求項２９記載の無線通信システム。
【請求項３１】
各送受信機がある乱数を選択し、それぞれの送信におけるビット数に従って前記乱数をスケーリングすることによって遅延時間を計算する、請求項３０記載の無線通信システム。
【請求項３２】
後続の送信再試行がまだ衝突するとき、その後に計算される遅延時間を延長する、請求項３１記載の無線通信システム。
【請求項３３】
設定した回数の再試行の失敗後に、送受信機が再送信の試行を中止する、請求項３２記載の無線通信システム。
【請求項３４】
再送信の試行を中止すると、再送信の試行を中止したことをオペレータに警告する、請求項３３に記載の無線通信システム。
【請求項３５】
少なくとも第１の送受信機及び第２の送受信機を含む無線通信システムで使用する中継器であって、
前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離が隔てられ、使用時に、前記第１の送受信機からデータ送信を受信すると、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が前記第１及び第２の送受信機の中間に配置され、
前記第１の送受信機からのデータ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機から前記データ送信を受信したとき、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する中継器。
【請求項３６】
中継器によって送信されるデータシーケンスが優位ビットのシーケンスである、請求項３５記載の中継器。
【請求項３７】
少なくとも１つの他の送受信機、及び中継器を含む無線通信システムで使用する送受信機であって、
使用時に、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機が、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離が隔てられ、前記少なくとも１つの他の送受信機からデータ送信を受信すると、前記中継器が、前記少なくとも１つの他の送受信機からの前記データ送信を再送信し、前記少なくとも１つの他の送受信機からの前記データ送信を再送信する前に前記送受信機から前記データ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信するように、前記中継器が前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機の中間に配置され、前記送受信機が、前記中継器から前記データシーケンスを受信すると、送信を中止する送受信機。
【請求項３８】
送受信機からの送信が、連続した優位ビットのシーケンスで始まる、請求項３７記載の送受信機。
【請求項３９】
中継器からデータシーケンスを受信すると、送受信機が、再送信を試みる前に、所定の時間だけ遅延させる、請求項３８記載の送受信機。
【請求項４０】
送受信機がある乱数を選択し、送信におけるビット数に従って前記乱数をスケーリングすることによって遅延時間を計算する、請求項３９記載の送受信機。
【請求項４１】
再送信の結果、まだ中継器からデーシーケンスを受信する場合、再々送信する前に、遅延時間を延長する、請求項４０記載の送受信機。
【請求項４２】
所定数の再送信試行の失敗後に、さらなる送信の試行を中止する、請求項４１記載の送受信機。
【請求項４３】
さらなる送信試行の中止後に、さらなる送信の試行を中止したことをオペレータに警告する、請求項４２記載の送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波によって互いに通信する装置のネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
装置のネットワークは、装置間でデータを伝送するように、無線周波（ＲＦ）手段によって互いに通信する１群の装置を構成することによって作成することができる。装置の各々が各装置の最大通信レンジの範囲内にあるとすれば、各装置はネットワーク内で互いに有効に通信することができる。
【０００３】
多くのそのようなネットワークでは、装置はすべて送受信機であってよく、即ち、それぞれが送信も受信も行うことができる。データ項目を送信するためには、１つの装置が主に送信機として働き、一方、他の装置は主に受信機として働く。この文脈では、主に送信機として働く送受信機を送受信機／送信機と呼ぶ。また、主に受信機として働く送受信機を送受信機／受信機と呼ぶ。
【０００４】
本発明は、通信が一時に２つの装置間でしか行われない「ポイントツーポイント」システムとは異なり、「ポイントツーマルチポイント」システムで使用すべきである。ポイントツーマルチポイント通信システムでは、通信は、ネットワーク内の１つの装置と他の２つ以上の装置との間で同時に通信が行われる。
【０００５】
信頼性の高い「ポイントツーマルチポイント」通信システムでは、共用ネットワーク変数を作成することができる。これは、ネットワーク内のすべての装置によって知られる変数である。例えば、１つの装置が、共用ネットワーク変数の値を変更したい場合、その装置が要求を送信する必要があり、且つすべての装置が更新された変数を同時に受け取り処理することが保証される必要がある。更新を同時に行うことができない場合、又はネットワーク内の必ずしも他のすべての装置が更新を受け取らない場合、ネットワークは共用ネットワーク変数をもたない。
【０００６】
共用ネットワーク変数により、中央制御装置をもたないネットワークを作成することができる。ネットワークの動作及び制御に不可欠なすべてのデータは、ネットワーク内の各装置が同時に知る。このデータは、ネットワークの任意の装置がいつでも更新することができ、他のすべての装置がそれに応じて自分のデータを更新することが保証される。これにより、ネットワーク内の装置の制御を、中央制御装置を有するネットワークと比べて簡略化し、融通性を増し、コストを下げることができる。
【０００７】
各装置間の１つの通信アクションを、本明細書ではトランザクションと呼ぶ。トランザクションは、データを送信するある装置（送受信機／送信機）と、そのデータの１つ又は複数の送受信機／受信機との間で実行される。トランザクションはまた、送受信機／受信機から送受信機／送信機に送信されるデータ、並びにネットワーク内の送受信機／受信機装置の相互間で送信されるデータも含む。
【０００８】
２つ以上の送受信機／受信機に同時に送信（ブロードキャスト又はマルチキャストとも呼ばれる）したとき、すべての送受信機／受信機がデータを正常に受け取ったかどうかを知ることは重要である。１つの送受信機／受信機がデータを正常に受け取っていない（例えば、ビットエラーにより、１つの送受信機／受信機でデータ破壊が生じたため）だけでも、他のすべての送受信機／受信機に、必ずしも他のすべての送受信機／受信機がデータを正常に受け取ってはいないと通知する必要がある。
【０００９】
そのようなネットワークは、優位ビット及び劣位ビットを用いる送信システムを使用することができる。即ち、衝突があり、２つの装置が同時に優位ビットと劣位ビットを送信した場合、通信媒体を監視するとき、各装置は、優位ビットの送信を認める。劣位ビットを送信した装置は、衝突があったことを知り、適切などんな動作も行うことができる。例えば、これは、再送信をすべて中止することでもよい。
【００１０】
従来のポイントツーポイント通信プロトコルでは、一般的な手順は、各装置が、データを受け取ってしばらく後に、応答を送信するようにするものである。これには、送信装置が、ネットワーク内の受信装置の数、及びそのそれぞれとどのように連絡するかを正確に知る必要があるという欠点がある。同じ１個のデータを複数の受信装置に高い信頼性で転送するには、同じデータを何度も送信し、それに対応して各送信が応答されるのを待つ必要がある。同じデータを多くの受信機に繰り返し送信すると、通信媒体の利用可能帯域幅を無駄にする。この手法も、送信機が、正確にどの受信装置が所与の送信を受け入れるかについてのデータを入手して記憶する必要がある。この手法では、共用ネットワーク変数を作成することができるが、不必要に複雑で、且つ通信媒体の利用可能帯域幅を充分利用できないという犠牲を伴う。
【００１１】
その代わりに、ポイントツーマルチポイント送信を使用して、応答が返されずに、データを多数の受信機に同時に転送することもできる。こうすると、データ転送の信頼性が低くなり、送信機は、受信装置のすべてがデータを正常に受け取ったかどうかを判定することができない。データの転送の信頼性が低いことは、共用ネットワーク変数を作成できないことを意味する。
【００１２】
この状況は、２つ以上の装置が互いに通信範囲外にあると、さらに複雑になる。理解されるように、各装置には、（それだけには限らないが、送信電力、受信機感度、アンテナタイプ、及び信号処理アルゴリズムを含めた設計要因によって決まる）最大送信範囲がある。通信、及び同期通信は、いくつかの装置が最大範囲外にあり、したがって互いに通信できないと、より複雑になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の一目的は、ＲＦマルチキャスト通信システムにおける装置間、特にこのシステムにおける１つ又は複数の他の装置の通常通信範囲を超えて配置されている装置間の通信を改善するための、システム及びプロトコルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、前記第１及び第２の送受信機が、それぞれの最大送信範囲のうちの少なくとも１つよりも長い距離だけ互いに隔てられ、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムにおいて、前記第１又は第２の送受信機の一方からデータを受信した後、前記中継器が、中継器フラグを送信し、次いで前記第１又は第２の送受信機の一方から受信された前記データを送信することを含む、方法が提供される。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、装置ネットワークで使用するための通信プロトコルであって、データを送信するための、第１のタイムスロットと、中継フラグを示すための、前記第１のタイムスロットの後の第２のタイムスロットと、前記第１のタイムスロットで送信された前記データを再送信するための、前記第２のタイムスロットの後の第３のタイムスロットとを含むフレームを有する、通信プロトコルが提供される。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、前記第１及び第２の送受信機が、それぞれの最大送信範囲のうちの少なくとも１つよりも長い距離だけ互いに隔てられ、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムであって、第１のタイムスロットで、前記第１又は第２の送受信機の一方からデータを受信した後、前記中継器が、第２のタイムスロットで、中継器フラグを送信し、次いで第３のタイムスロットで、前記第１のタイムスロットで受信された前記データを送信する、無線通信システムが提供される。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、少なくとも２つの送受信機を含む無線通信システムで使用するための中継器であって、前記少なくとも２つの送受信機が、それぞれの送信範囲のうちの少なくとも１つよりも長い距離だけ互いに隔てられ、使用時に、前記中継器が、前記少なくとも２つの送受信機の中間に配置され、第１のタイムスロットでデータを受信した後、前記中継器が、第２のタイムスロットで、中継器フラグを送信し、次いで第３のタイムスロットで、前記第１のタイムスロットで受信されたデータを送信する、中継器が提供される。
【００１８】
本発明の第５の態様によれば、少なくとも１つの他の送受信機、及び中継器を含む無線通信システムで使用するための送受信機であって、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機が、それぞれの送信範囲のうちの少なくとも１つよりも長い距離だけ互いに隔てられ、使用時に、前記中継器が、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機の中間に配置され、前記中継器から第２のタイムスロットで中継フラグを受信した後、前記送受信機が、前記少なくとも１つの他の送受信機から前記第２のタイムスロットの前の第１のタイムスロットで最初に送信されたデータを、前記中継器から第３のタイムスロットで受信するまで、さらなるアクションを中断する、送受信機が提供される。
【００１９】
本発明の第６の態様によれば、少なくとも第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離だけ隔てられ、前記第１の送受信機からのデータ送信を受信した後、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムで使用するための方法であって、前記中継器が、前記第１の送受信機からの前記データ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機からのデータ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する、方法が提供される。
【００２０】
本発明の第７の態様によれば、少なくとも第１の送受信機、第２の送受信機、及び中継器を含み、前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離だけ隔てられ、前記第１の送受信機からのデータ送信を受信した後、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が、前記第１及び第２の送受信機の中間に配置される無線通信システムであって、前記中継器が、前記第１の送受信機からの前記データ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機からのデータ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する、無線通信システムが提供される。
【００２１】
本発明の第８の態様によれば、少なくとも第１の送受信機及び第２の送受信機を含む無線通信システムで使用するための中継器であって、前記第１の送受信機及び前記第２の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離だけ隔てられ、使用時に、前記第１の送受信機からのデータ送信を受信した後、前記中継器が前記第１の送受信機からの前記データ送信を再送信するように、前記中継器が前記第１及び第２の送受信機の中間に配置され、前記第１の送受信機からの前記データ送信を完全に受信する、又は再送信する前に、前記第２の送受信機からのデータ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信する、中継器が提供される。
【００２２】
本発明の第９の態様によれば、少なくとも１つの他の送受信機、及び中継器を含む無線通信システムで使用するための送受信機であって、使用時に、前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機が、前記送受信機のうちの少なくとも１つの最大送信範囲よりも長い距離だけ隔てられ、前記少なくとも１つの他の送受信機からのデータ送信を受信した後、前記中継器が、前記少なくとも１つの他の送受信機からの前記データ送信を再送信し、前記少なくとも１つの他の送受信機からの前記データ送信を再送信する前に前記送受信機からのデータ送信を受信したとき、前記中継器が、各送受信機にそれぞれの送信を中止するよう指令するデータシーケンスを送信するように、前記中継器が前記送受信機及び前記少なくとも１つの他の送受信機の中間に配置され、前記送受信機が、前記中継器から前記データシーケンスを受信した後、送信を中止する、送受信機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ネットワークの１つの例示的なアーキテクチャを図１に示す。この図では、ネットワーク１０が、ノード１、２、及び３から構成されている。ノード１、２、及び３は、送受信装置であり、所与の通信トランザクションで、送信機及び／又は受信機として働くことができる。ネットワーク１０は、他のネットワーク２０と、ゲートウェイ１１を介して通信することができる。
【００２４】
本発明のプロトコル設計は、ＩＳＯの７階層モデルに基づいており、一部の用語は、ＩＳＯで使用されるものと共通である。本発明で使用するプロトコルは、コネクションレス型であり、いったん１つのデータ転送が行われると、その前後で関連したデータ転送はもう行われない。
【００２５】
本発明のプロトコルモデルは、ＩＳＯの７階層モデルに基づいており、図２に示してある。２つのノードにわたって分散されているアプリケーションの場合、各プロトコル層は、他方のノードの等価な層への仮想接続を有する。図示されているように、各層は、上の層によって提供されるデータを得、それをデータ単位として扱い、自分のプロトコル制御情報（ＰＣＩ）フィールドを追加する。各層において、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）は、データ、或いはすぐ上の層によって提供されるパッケージである。ＰＤＵの名前には、そのＰＤＵが該当する層の接頭辞が付けられている（例えば、ＳＰＤＵはセッションＰＤＵである）。
【００２６】
ＩＳＯシステムでは、物理層は、機械的及び電気的ネットワークインターフェースに関連している。本発明のシステムでは、物理層は、通信媒体を介してビットを送受信するのに使用されるハードウェア及びファームウェア要素を指す。
【００２７】
ＩＳＯシステムでは、リンク層は、データリンク制御（例えば、フレーミング、データ透過伝送機構、エラー制御）のために使用される。本発明では、リンク層を使用して、バイトを、ビット、ビットスタッフィング（必要な場合）、フレーミング、衝突検出、優先順位付け、エラー検出、肯定／否定応答生成、検査、中継、及び再送信に分解する。
【００２８】
ＩＳＯシステムでは、ネットワーク層は、ネットワークルーティング、アドレッシング、呼セットアップ、及びクリアのために使用されるが、本発明では、ネットワーク層は、ネットワークルーティング、アドレッシング、トランザクションセットアップ、及びクリアのために使用される。
【００２９】
ＩＳＯシステムでは、トランスポート層は、エンドツーエンドメッセージ転送、接続管理、エラー制御、フラグメンテーション、及びフロー制御のために使用される。トランスポート層は、本発明の環境では使用されない。
【００３０】
ＩＳＯシステムでは、セッション層は、アプリケーションエンティティ用の対話及び同期制御のために使用されるが、本発明の環境では使用されない。
【００３１】
ＩＳＯシステムでは、プレゼンテーション層は、転送構文ネゴシエーション、及びデータ表現変換のために使用されるが、本発明の環境では、プレゼンテーション層は、アプリケーションデータの最適な暗号化のために使用される。
【００３２】
ＩＳＯシステムでは、アプリケーション層は、ファイル転送、アクセス管理、文書及びメッセージ交換、ジョブ転送及び操作のために使用されるが、本発明の環境では、アプリケーション層は、アプリケーションデータの送受信をサポートする。
【００３３】
最後に、ユーザアプリケーション層は、ＩＳＯ及び本発明の環境の両方で、指定された機能又は動作を実現するのに必要なあらゆるもののために使用される。
【００３４】
本発明の特徴は主にリンク層に存在する。
【００３５】
本発明のプロトコルでは、優位ビット及び劣位ビットをオプションで使用することができる。２つの装置が優位ビット及び劣位ビットを同時に送信した場合、（自分の送信を監視している）受信機及び送信機は、優位ビットだけを検出する。
【００３６】
媒体アクセス権は、送信機が最初に媒体を監視することによって取得され、既存の送信が検出されない場合、その送信機は、プリアンブルストリームを送信することによって、媒体アクセス権を要求しようとする。このプリアンブルは、少なくとも１つの検出可能ビットで開始する。媒体アクセスの要求は、トランザクションの開始を定義する。トランザクションは、すべてのデータ転送、応答、及びデータの中継からなる。ネットワーク内のすべてのノードは、媒体を継続的に監視する必要があり、トランザクション発生を検出した場合、媒体アクセスを要求する試みを、現トランザクションが完了するまで延期する。
【００３７】
トランザクションは、非同期である。即ち、トランザクションは、いつでも行うことができ、１つのトランザクションの開始から次のトランザクションまでの時間差は、ビット継続時間の整数である必要はない。
【００３８】
本出願では、トランザクションは、異なるデータタイプを含む複数のサブタイムスロットに分解された連続した時間として具体的に定義される。トランザクションは、１セットの時間に対するプリアンブルで始まり、送受信機／送信機から２つ以上の送受信機／受信機に送信される特定のデータがそれに続く。データが送信されるタイムスロットは可変長であり、フレーム検査シーケンスとして使用される部分を含む。データ送信後、送受信機／受信機によって肯定応答が送信できるタイムスロットと、それに続く、送受信機／受信機によって否定応答が送信されるタイムスロットが続く。このフレームの構造を、図３に示す。
【００３９】
上述のように、トランザクションは非同期であり、いつでも開始することができる。しかし、開始した後は、トランザクションは時間ベースの構造を有する。可変長データ部の開始及び終了を示すために、トランザクション中の特別なマーカが使用される。肯定及び否定応答が送信されるタイムスロットは、時間が固定されている。これらのタイムスロットに符号化されるデータを符号化し冗長化することにより、１つ又は複数の送受信機／受信機による肯定応答並びに１つ又は複数の送受信機／受信機による否定応答を運搬することができる。トランザクションに関与するすべての装置は、両方の応答タイムスロットを調べる。
【００４０】
肯定応答を行いたい送受信機／受信機は、肯定応答タイムスロット内で特別なコードを送信し、否定応答タイムスロット内で劣位ビットを受信（優位ビット送信が使用されない場合）又は送信（優位／劣位ビットが使用される場合）する。
【００４１】
同様に、否定応答を行いたい送受信機／受信機は、肯定応答タイムスロット内で劣位ビットを送信（優位／劣位ビットが使用される場合）又は受信（優位ビット送信が使用されない場合）し、否定応答タイムスロット内で特別なコードを送信する。
【００４２】
装置が、自分の送信していないタイムスロットを監視することにより、２つの応答タイムスロットの終了までには、各装置は肯定応答、否定応答、又はその両方のどれかを検出しており、したがって、ネットワークの全応答状態を解明することができる。
【００４３】
例えば、肯定応答を送信する送受信機／受信機が、否定応答を送信する何らかの他の送受信機／受信機を検出できるようになる。優位ビットが使用される場合、肯定応答を行う送受信機／受信機は、否定応答タイムスロット内で劣位ビットを送信しようとするが、否定応答タイムスロット内で同時に適切なコードを送信している他の送受信機／受信機による優位ビットを検出する。優位ビットが使用されない場合、肯定応答を行う送受信機／受信機は、否定応答タイムスロット内で受信を行い、否定応答タイムスロット内で適切なコードを送信している他の送受信機／受信機による任意のビットを検出する。この逆の場合が、否定応答を送信する送受信機／受信機に当てはまる。
【００４４】
トランザクションの終了時に、どの装置も、いくつの肯定又は否定応答があったのかはわからないが、それらが知る必要があるのは、何らかの肯定及び何らかの否定があったことだけである。
【００４５】
仮にトランザクション中に否定応答があった場合、すべての送受信機／受信機がこれを知り、受信したデータを破棄することができる。同様に、送受信機／送信機がこれを知り、トランザクションの再実行を試みることができる。
【００４６】
肯定応答の生成は、次のようになる。データを受信した後、ノードは、以下のときにのみ、肯定応答を生成する。
−  データタイムスロットが、その埋込みフレーム検査シーケンスと照合され、有効であるとわかっているとき。
−  データタイムスロット内にあるアドレッシング情報が、装置によって使用されるアドレッシング情報にマッチするとき。
【００４７】
各装置送受信機は一般に、以下のような、少なくとも２つの異なるタイプのアドレスを含む。
−  装置アドレス。これにより、装置に、個別に独自にアドレスすることができる。
−  マルチキャストアドレス。これにより、ネットワーク内の装置に、共用ネットワーク変数を更新する目的で、同時にアドレスすることができる。
【００４８】
さらに、装置は、オプションで以下を含むこともできる。
−  ネットワークアドレス。これにより、物理装置を、割り当てられている論理ネットワークによってグループ化することができる。
【００４９】
他の変数も可能であるが、これら３つのアドレスタイプが他のより複雑なアドレス方式に対する基盤として使用される。
【００５０】
否定応答の生成に関与する処理は、次のとおりである。受信装置（送受信機／受信機）は、埋込みフレーム検査シーケンスを使用して受信データを検査することにより、データタイムスロットが破壊されていると判定された場合にのみ否定応答を生成する。
【００５１】
装置がデータタイムスロット破壊を決定した場合、データタイムスロット内のフィールドをそれ以上調べても意味がない。
【００５２】
送受信機／送信機によって送信されたデータは、肯定応答を生成するための条件が満たされ、且つ他の送受信機／受信機が否定応答を生成していない場合にのみ、送受信機／受信機によって受け入れられる。これにより、すべての送受信機／受信機は、所与のメッセージを１度だけ受信する。ポイントツーマルチポイントメッセージの場合、これにより、メッセージが、有効に見え、肯定応答された場合でも、送受信機／受信機によって破棄されることがある。
【００５３】
以上では、本発明を利用できる一般環境について説明している。上記のシーケンスは、各装置が他の装置の有効範囲内であるときにのみ使用することができる。各装置は最大送信範囲を有し、それを超えて他の装置と通信できないことが理解されよう。最大送信範囲は、設計要因によって決定され、それには、それだけには限らないが、送信電力、受信機感度、アンテナタイプ、及び信号処理アルゴリズムが含まれる。短距離（無免許）の装置の場合、有効範囲は一般に数十から最大で数百メートルである。１つ又は複数の装置が、別の装置の最大送信範囲を超えた場所にある（即ち、その装置と直接通信できない）場合、上記手順を実施するのが困難になる。特に、送受信機／送信機がデータを送信する場合、それ以外の一部又はすべての送受信機／受信機は、その特定の送受信機／送信機からデータを受信せず、したがって、共用ネットワーク変数を更新することを不可能にさせる。
【００５４】
本発明の一態様によれば、上記のプロトコル（及び同時係属特許出願の主題）を改変して、ネットワーク内で使用される装置の有効送信範囲を拡張するために、装置間でのデータの再送信を可能にする。改変したプロトコルは、ネットワーク内の装置のおよそ幾何学的中心に配置されて自分の通常送信範囲を超えて分散されている装置間のリレーとして働く中継器と共に使用される。
【００５５】
図４に、ネットワーク内の装置Ａ及びＢの例示的な一構成を示す。装置Ａ及びＢは、それぞれの送信範囲よりも大きい距離だけ離れている。したがって、装置Ａが上記のようにデータを送信した場合、装置Ｂはこのデータを受信せず、上述のようにどうしたらよいかわからなくなる。これにより、共用ネットワーク変数の有効な更新が妨げられてしまう。しかし、本発明の一態様によれば、中継器装置４０が装置ＡとＢの間に配置され、中継器として動作する。したがって、装置Ａがデータを送信する場合、中継器装置４０が装置Ａからのこの送信を受信し、装置Ｂが装置Ａのデータを受信するようにそのデータを再送信する。装置Ｂが自分の応答を送信すると、これは中継器によって受信される。中継器は、応答ステータス全体を送信し、それが装置Ａ及びＢの両方によって受信される。次に両装置は、その情報が中継器によって中継され、中継器の範囲内のすべての装置によって受け入れられたか又は拒否されたことを知る。その後、装置Ａ及びＢは、通常の方法で処理を進めることができる。
【００５６】
当然、例えば装置Ｂは、送受信機／受信機である必要はなく、送受信機／送信機であってもよい。しかしこの場合、装置Ｂの範囲外である装置Ａ（例えば送受信機／受信機）が送信されたデータを受信しないので、装置Ｂは情報をネットワークに送信する。やはり、中継器装置４０は装置Ａと装置Ｂの間に配置されているが、装置Ｂによって送信されたデータを受信し、装置Ａ及び中継器装置４０の有効範囲内にある他のどの装置も再送信を受信するように、このデータを再送信する。同様に、装置Ａからの応答が中継器によって受信され、この中継器は全応答ステータスを装置Ｂに返す。
【００５７】
実際には、中継器装置４０は、直接２つの装置間に配置する必要はなく、ネットワーク内の装置が到達できる任意の適切な位置に配置できることが理解されよう。
【００５８】
ケースによっては、装置Ａは、その有効範囲が装置Ｂに到達するのに充分であるが、装置Ｂは、送信範囲がＡよりも短く、装置Ａと通信することができないことがある。このケースでは、中継器装置４０は、装置Ｂからの送信が中継器装置４０に到達でき、その後、それを中継して装置Ａに伝達できるようにするために、装置Ｂに近づけて置くことができる。
【００５９】
実際上、ネットワーク内のすべての装置を同様に構築することは有益である。これは、各装置が、送受信機／送信機、送受信機／受信機、或いは中継装置のいずれとして働く場合も同様に構築され、その所望の機能の実行を別個に可能にできることを意味する。これにより、１つの装置だけを製造すればよいので、製造の複雑さ及びコストが大幅に抑制される。装置の具体的な構成については、図６及び７を参照して、以下でより詳細に説明する。
【００６０】
使用時に、装置が中継器として設定されている場合、第１のフレーム（図３参照）で情報を受信した後、その中継器は、新規の第２のタイムスロットで即座に中継フラグを送信し、次いで第１のタイムスロットで受信したデータを新規の第３のタイムスロットで再送信する。次に、送受信機／受信機である装置が再送信された情報を受け取った後、上記のようにそのデータの受信が正常であるか否かを通知するので、ネットワークは上記のように通常どおり動作し、中継器が、ネットワーク内のすべての装置に中継されたデータの成功又は失敗を通知するために、最終的な全中継ステータスを発行する。
【００６１】
改変したプロトコルフレームを図５に示す。図３のフレームと比較すると、図５の改変された中継タグトランザクションと図３の非中継タグトランザクションの間には、明らかな違いがある。具体的には、データを送信するための第１のタイムスロットはどちらのトランザクションフレームにも存在するが、中継タグフラグが送信される第２のタイムスロットが図５の中継タグフレーム内で提供される。また、第１のタイムスロットで送信されたデータが再送信される第３のタイムスロットが提供される。次に、肯定応答を送信するための第１のサブタイムスロットと、否定応答を送信するための第２のサブタイムスロットとを含む応答タイムスロットが提供される。さらに、図５の中継タグフレーム内で、すべての装置に送信が中継されたことを確認する中継ステータスを送信するための追加のタイムフレームが提供される。
【００６２】
中継器に関する上記の状況は、いくつかの装置が同時に送信を開始し得ることによってさらに複雑になる。すべての装置が互いに有効範囲内にあるとき、優位及び劣位ビットのシステムを使用すると、衝突を通常、容易に扱うことができる。まず、送信前に送信媒体を監視することによって、衝突が回避される。こうすると、送信が同時に始まり得る短い時間が生じる。この短い時間中に２つの装置が同時に送信を開始した場合、送信されるデータビットには必ず差異が生じる。この差異が生じると、劣位ビットを送信した装置は、他の送信機による優位ビットを検出し、次いでさらなる送信を中止する。
【００６３】
衝突を検出した装置は、自分の送信を後刻へと再スケジュールする。この時間遅延は、小さい乱数に基づくことができ、送信されるメッセージ長で任意にスケーリングすることができる。
【００６４】
中継装置を使用する場合、送信する装置と中継器を介してその送信を受信する別の装置との間の遅延が、非常に長くなる。
【００６５】
例えば、図４を再び参照すると、装置Ａが送信を開始した場合、中継器装置４０が装置Ａの送信を受信する時間と、中継器装置が装置Ｂによって受信される送信を再送信する時間との間に遅延が生じる。この時間中、装置Ｂは自分のデータを送信し始めることができる。この新しい送信によって衝突が起こり、この衝突を中継器では検出可能であるが、装置Ａでは検出できない。この状況は、本発明の別の態様によって対処される。
【００６６】
具体的には、中継装置４０が、受信するデータを検査する。この装置が受信中にビットスタッフィング違反又はデータ符号化違反を検出した場合、これは、装置Ａ及びＢが同時に送信していることを示す。これを検出した後、中継器装置４０は、通常のビットスタッフィング又はデータ符号化規則に違反する、優位ビットの長いストリーム（例えば６〜８ビット）の送信を意図的に開始する。これにより、装置Ａ及びＢの両方が衝突を検出し、上述した通常の衝突の検出及び解決規則に従って送信を中止する。
【００６７】
通常の衝突の場合、次に装置Ａ及びＢはそれぞれ、任意でメッセージ長に従ってスケーリングされるランダムな時間遅延の後に、再送信をスケジュールする。この遅延が各装置で等しくなる可能性は非常に小さいが、各装置が再び同時に送信を開始した場合、遅延時間は再計算され、ただし今回は、各装置が、それぞれの遅延時間を２倍にする。連続する遅延時間は、後で失敗するごとに、ある所定の回数に達するまで２倍される。それに達した時点で、送信は中止され、任意で適切な手段によってオペレータに通知することができる。ただし、多くの場合、ランダムな遅延時間により、送信の競合が解消され、ネットワークの装置が通常の方法で送信を続けることができるようになる。
【００６８】
当然ながら、他の適切な形の再送信の遅延を使用することもできることが理解されよう。
【００６９】
先に論じたように、実際上、ネットワーク内のすべての装置を同様に構築することは有益である。これは、各装置が、送受信機／送信機、送受信機／受信機、或いは中継装置のいずれとして働く場合も同様に構築され、その所望の機能の実行を別個に可能にできることを意味する。これにより、１つのタイプの装置だけを製造すればよいので、製造の複雑さ及びコストが大幅に抑制される。
【００７０】
送受信機装置１００の好ましい実装形態では、無線受信機、無線送信機、及びマイクロプロセッサを使用する。これらの最初の２つの項目は、図６に示すように、任意で送受信機／受信機として組み合わせることもでき、この図では、マイクロプロセッサ１１０及び送信機／受信機１２０を含む装置１００を示している。送信機／受信機１２０は、アンテナ１３０を介して送受信する。
【００７１】
マイクロプロセッサの使用は必須ではないことが理解されよう。例えば、このプロトコルを、専用の集積回路、プログラマブルロジック装置、又はプログラマブルゲートアレイで実装することもできる。マイクロプロセッサを使用すると、ソフトウェア実装の容易な改変が可能になり、且つ総部品数が減るので、便利である。ただし、ソフトウェア実装は、低〜中データ速度にのみ適している。
【００７２】
送信機／受信機１２０の機能は、情報を受信又は送信することである。送信機／受信機の選択は、以下を含めた一連の要因によって決まる（ただし、それだけには限定されない）。
ａ．製品を販売する市場の規制環境。
各国は、利用可能周波数、送信電力レベル、及び帯域幅を含めた諸要因を規定する規制を有する。ある国々での使用に適した送信機／受信機が、他の国々では違法になることがある。
一連の国々でよく売れる魅力を有する製品では、それぞれの国に適した、いくつかの異なる送信機／受信機を選択する必要があり得る。
ｂ．利用可能な電力量を決定する他の考慮事項と併せた電力消費。
例えば、高電力消費の送信機／受信機は、バッテリ動作には適さないことがある。
ｃ．送信機／受信機が受信モードと送信モードを切り換える時間。
本発明の通信プロトコルでは、１組の固定のタイムスライスを含むので、受信と送信を切り換える時間が重要である。実行される全トランザクションに応じて、タイムスライスを受信又は送信する必要があることがある。受信と送信を切り換える時間は、オーバヘッド（不動時間）となる。切換え時間が長いと、帯域幅が無駄になる。
ｄ．インターフェースタイプ。
多くの種類の送信機／受信機が利用可能である。デジタルデータ入出力を備えたタイプは、マイクロプロセッサとの最も簡単なインターフェースを提供する。
ｅ．データ速度。
送信機／受信機は、全製品要件に適したデータ速度をサポートする必要がある。このデータ速度は、極端に低いものから極端に高いものまでどんな大きさにもなり得る。
ｆ．物理的なサイズ、及び利用可能な空間の大きさ。
ｇ．コスト。
ｈ．設計の作業量。
【００７３】
少なくとも、送信機／受信機は、以下を必要とする。
ａ．送信データ出力。これは、マイクロプロセッサによって、通信状態を無線媒体に格納するために使用される。
ｂ．受信データ出力。これは、送受信機によって、無線媒体の状態をマイクロプロセッサに指示するために使用される。
ｃ．制御入力。これは、マイクロプロセッサによって、送信機／受信機の受信又は送信動作モードを選択するために使用される。
【００７４】
制御入力は、非常に簡単なものから非常に複雑なものにまでわたり得る。最も簡単な極端な場合、受信と送信の切換えに使用する。送信機／受信機の中には、低電力「スリープ」モードをサポートするものもある。また、送信機／受信機動作の挙動のために、複雑なセットアップ及び構成を可能にするものもある。
【００７５】
上記のプロトコルでは、制御入力のタイプは重要ではない。
【００７６】
適切な送信機／受信機の中には、ＲＦＭ  ＡＳＨシリーズＴＲ１０００〜ＴＲ３１００、Ｃｈｉｐｃｏｎ  ＣＣ１０００、及びＮｏｒｄｉｃ  ＮＲＦ４０１、ＮＲＦ４０３が含まれる。
【００７７】
マイクロプロセッサ１１０は、通信プロトコルを実装するために使用され、送信機／受信機を、通信状態を無線媒体に配置し、無線媒体から通信状態を受け取る手段として使用する。
【００７８】
マイクロプロセッサのタイプ及び選択は、正確なタイミングで動作を行うことができれば、それほど重要ではない。その精度は、この通信プロトコルでビットエラーが生成されないだけの精度で充分である。
【００７９】
このプロトコルは、ビット指向方式で実装するのが最も良い。これにより、タイムスライスが始まる時点を容易に認識できるからである。
【００８０】
マイクロプロセッサは、以下の機能の少なくともいくつかの実施を担当する。
ａ．例えばマンチェスタ符号化といった、送受信に使用するデータの符号化及び復号化方式。
ｂ．例えばプリアンブルに同期化させることによる、受信機での送信されたクロックの回復。
ｃ．衝突の検出。
ｄ．各タイムスロットの生成、及びタイムスライス中の、関連した応答情報を交換するための適切な送信又は受信。
ｅ．送信がエラーを伴って受信されたか否かを判定するために、受信装置によって使用することのできるエラー検出方式の実装。
ｆ．送信中のいくつかの受信エラーを訂正するために、受信装置によって使用することのできるエラー訂正方式の実装。
ｇ．有効範囲を拡大する目的で、情報パケットを中継できるように、トランザクションの構造を変更するために使用することのできる中継器機能の追加。
【００８１】
先に述べたように、通信プロトコルで使用される機能を説明するための一般的方法が、ＩＳＯの７階層モデルである。このモデルに基づいたソフトウェア構造は必須ではないが、これを使用すると、全体的な設計が簡単になる。このモデルを使用して、最下位の数層で実行される機能を図７に示す。
【００８２】
マイクロプロセッサのハードウェアは、電気的なインターフェースを提供し（物理層）、一方、マイクロプロセッサのソフトウェアは、それより上のすべての層の機能を実行する。
【００８３】
特に、リンク層のソフトウェアＭＡＣ−Ｂ部は、少なくとも以下のいくつかを含めた、データ送受信の時間が重要なすべての機能を担当する。
ａ．新しい送信の開始（プリアンブルの生成を含む）。
ｂ．データビットの送信。
ｃ．フレームマーカの送信。
ｄ．受信の開始。
ｅ．送信されたデータストリームへの同期化及びクロックの回復。
ｆ．データビットの受信及び復号化。
ｇ．フレームマーカの受信及び復号化。
ｈ．衝突の検出。
ｉ．各タイムスライスの開始。
ｊ．タイムスライス内のデータビットの送信又は受信。
【００８４】
リンク層のソフトウェアＭＡＣ−Ｆ部は、それほど時間が重要ではない。ソフトウェアＭＡＣ−Ｆ部は、少なくとも以下のいくつかを含めた、より上位レベルのメッセージ指向処理を担当する。
ａ．受信したデータビットからのパケットの構築。
ｂ．パケットエラーの検査。
ｃ．いつ応答すべきか、及び（ＭＡＣ−Ｂのタイムスライスサービスを使用して）生成すべき応答タイプの決定。
ｄ．（任意で）パケット構造に基づいた、中継送信動作のスケジューリング。
ｅ．新しいパケットの送信の開始。
ｆ．パケットエラー検査シーケンスの生成。
ｇ．一時に１ビットの、パケットの送信。
ｈ．応答及び衝突の検査、並びにパケットを再送信すべきかどうか、及びいつ再送信を行うべきかの決定。
【００８５】
多くの異なるマイクロプロセッサが利用可能である。特別なハードウェア機能が利用可能なものもあり、そのハードウェア機能により、時間間隔の生成やパルスの生成など、時間が重要な機能でのプロセッサ負荷の一部が除去される。これらのハードウェア機能は必須ではないが、それを使用すると、ソフトウェアの設計及びコーディングが非常に簡単になる。
【００８６】
本発明での使用に適したマイクロプロセッサの中には、テキサスインスツルメンツＭＳＰ４３０ファミリ、アトメルＡｔｍｅｇａファミリ、及び日立Ｈ８／３６４４ファミリが含まれる。
【００８７】
本発明の一態様の有用な特徴は、送受信機／送信機によって送信されるデータを含む可変長タイムスライスの終了の、正確な検出に関するものである。
【００８８】
通信媒体は、直流オフセットの累積を回避するために、何らかの形式の平衡伝送を必要とするのが望ましい。この平衡では、中〜長時間にわたって考慮したときに、媒体上の「オン」及び「オフ」の状態の数が等しくなる必要がある。
【００８９】
データビットを媒体上の状態に変換するのに使用できる符号化方式がいくつかある。これらは、媒体上で消費する帯域幅、及び受信機における送信されたデータの回復の容易さの点で異なる。
【００９０】
最も一般的なものの１つがマンチェスタ符号化である。この符号化では、各データビットごとに媒体上の２つの状態を使用し、受信機でデータ回復する処理が簡単になる。この符号化は、１ビットを状態の対（「オフ」、「オン」）として符号化し、０ビットを状態の対（「オン」、「オフ」）として符号化する。
【００９１】
マンチェスタ符号は常に、各データビットの間で状態遷移（「オフ」から「オン」、又は「オン」から「オフ」）があり、それにより、受信機でのデータ回復及び送信機クロックへの同期化の処理が非常に簡単になる。
【００９２】
マンチェスタ符号では、状態の対（「オフ」、「オフ」及び「オン」、「オン」）は許容されない。
【００９３】
違反の状態対を使用して重要点に関する情報を運搬するように、マンチェスタ符号を活用することができる。
【００９４】
この違反の状態シーケンスを厳格に選ぶことは、それを一貫して使用する限り、それほど重要ではない。好ましくは、マンチェスタ符号化の直流平衡が保持されるべきである。
【００９５】
送信の可変部分の終了を表すための、ある適切な符号化は、単純な違反シーケンス（「オン」、「オン」、「オフ」、「オフ」）を使用するものである。これにより、直流平衡が保持され、マンチェスタ復号器によって容易に認識することができる。
【００９６】
追加の情報を運ぶ必要がある場合、このシーケンスを「導入」として使用することができる。したがって、例えば、他の可能なシーケンスは次のようなものであってよい。
（「オン」、「オン」、「オフ」、「オフ」、「オン」、「オフ」）＝第１の重要点
（「オン」、「オン」、「オフ」、「オフ」、「オフ」、「オン」）＝第２の重要点
【００９７】
方法及び利点を併せて考慮すると、好ましいプロトコル実装は、ビット指向で、同期式であり、違反符号化を活用して、可変部分における重要点を示す。
【００９８】
これは、可変部分の終了を見つける際の時間ベースの精度が高くなる利点を有し、実装が比較的容易であり、エスケープシーケンス又はビットスタッフィングを必要としない。さらに、可変部分の終了を見つける際の時間ベースの精度が高いと、それに続く固定のタイムスロットの開始を判定する際の精度も高まる。
【００９９】
固定のタイムスライスは、単に送信された状態又はビットをカウントすることによって、容易に送信される。受信されたタイムスライスは、マンチェスタ復号器（違反状態をサポートする必要はない）、及び受信されたタイムスライスの継続時間中に何も送信されない場合ではタイマーを必要とする。
【０１００】
以上、好ましい実施形態に即して説明してきたが、多くの変形形態及び改変形態を本発明の範囲に含めることができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の好ましい実施形態による１つのネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図２】本発明の環境で使用されるネットワークプロトコルモデルを示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるフレーム構造を示す図である。
【図４】本発明による、ネットワーク内に配置された１つの中継器及び２つの送受信機を示す図である。
【図５】図４の構成で使用されるフレーム構造を示す図である。
【図６】本発明で使用される送受信機装置の好ましい構造を示す図である。
【図７】図６の送受信機装置のいくつかの機能が実行される、ＩＳＯの７階層モデルの諸部分を示す図である。
【図１】
2007502057.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007502057.tif 000007
【図６】
2007502057.tif 000008
【図７】
2007502057.tif 000009
【国際調査報告】
2007502057.tif 000010
2007502057.tif 000011