(57)【要約】  通信システムにおいて、運用中の受信器内でアクセスコードの受信を表示するかどうかが、信号を受信して、その受信信号と参照コードとの相関を取って相関値を生成することにより判定される。受信器がスキャンモードにあれば、閾値のレベルは第１の値に設定される。受信器がトラフィックモードにあれば、閾値のレベルは第２の値に設定され、ここで、第２の値は、第１の値より弱い相関に相当している。相関値は、閾値のレベルと比較される。相関値が閾値のレベルに匹敵する場合に限り、アクセスコードを受信したことが表示される。
2007526686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて動作する受信器において、アクセスコードを受信したことを示すか否かを判定する方法であって、
信号を受信する工程と、
受信した前記信号と参照コードとの相関をとることによって相関値を生成する工程と、
前記受信器がスキャンモードにある場合は、閾値レベルを第１の値に設定する工程と、
前記受信器がトラフィックモードにある場合は、前記閾値レベルを第２の値に設定する工程と、
前記相関値と前記閾値レベルとを比較する工程と、
前記相関値が前記閾値レベルに匹敵する場合にのみ前記アクセスコードを受信したことを示す工程と、
を備え、
前記第２の値は、前記第１の値よりも相関の程度が低いことに対応する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
受信した前記信号と前記参照コードとの相関をとることには、乗算を行うことが含まれ、
前記第２の値は前記第１の値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
受信した前記信号と前記参照コードとの相関をとることには、１以上の排他的ＯＲ演算を行うことが含まれ、
前記第２の値は前記第１の値よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記相関値が前記閾値レベル以上の場合、前記相関値は前記閾値レベルに匹敵する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
相関値を生成することには１以上の排他的ＯＲ演算を実行することが含まれ、
前記相関値が前記閾値レベル以下の場合、前記相関値は前記閾値レベルに匹敵する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アクセスコードは、前記信号を通信するために使用するチャネルを識別する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アクセスコードは、少なくとも部分的には、送信ユニットに関連づけられた固有のアドレスから取得される
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アクセスコードは、少なくとも部分的には、前記受信器に関連づけられた固有のアドレスから取得される
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記参照コードは６４シンボル長であり、
前記第１の値は５２であり、
前記第２の値は４８である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の値は、サービス品質パラメータの関数として動的に決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記サービス品質パラメータは、現在のパケット誤り率である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の値は、現在のパケット誤り率よりも実質的に１０倍低い誤認廃棄率を与える値となるように動的に決定される
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の値は、前記第２の値と前記現在のパケット誤り率とが反比例の関係を保つような関数によって動的に決定される
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の値は、前記第２の値と前記現在のパケット誤り率とが正比例の関係を保つような関数によって動的に決定される
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記サービス品質パラメータは、信号対雑音比である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記サービス品質パラメータは、搬送波対干渉波比である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の値は、
前記第２の値を初期値に設定し、サービス品質パラメータが変化しなくなるまで前記第２の値を繰り返し修正することによって決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記サービス品質パラメータは現在のパケット誤り率である
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記サービス品質パラメータは、信号対雑音比である
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記サービス品質パラメータは、搬送波対干渉波比である
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の値は、
前記第２の値を初期値に設定し、サービス品質パラメータが変化するまで前記第２の値を繰り返し修正することによって決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の値は、スキャンモードの中に許容できる誤認警報率を前記受信器が示すことを可能にし、
前記第２の値は、トラフィックモード中に許容できる誤認廃棄率を前記受信器が示すことを可能にする
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
更に、
トラフィックモードにおいて、誤りの存在を検出するために受信した前記信号の残りの部分をチェックすることによって、誤認警報によりメッセージの受信が損なわれることを防ぐ工程と、
トラフィックモードにおいて、誤りが検出された場合は、受信した前記信号の受け入れをうち切る
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
通信システムにおいて動作する受信器において、アクセスコードを受信したことを示すか否かを判定する装置であって、
信号を受信するロジックと、
受信した前記信号と参照コードとの相関をとることによって相関値を生成するロジックと、
前記受信器がスキャンモードにある場合は、閾値レベルを第１の値に設定するロジックと、
前記受信器がトラフィックモードにある場合は、前記閾値レベルを第２の値に設定するロジックと、
前記相関値と前記閾値レベルとを比較するロジックと、
前記相関値が前記閾値レベルに匹敵する場合にのみ前記アクセスコードを受信したことを示すロジックと、
を備え、
前記第２の値は、前記第１の値よりも相関の程度が低いことに対応する
ことを特徴とする装置。
【請求項２５】
受信した前記信号と前記参照コードとの相関をとることには、乗算を行うことが含まれ、
前記第２の値は前記第１の値よりも小さい
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
受信した前記信号と前記参照コードとの相関をとることには、１以上の排他的ＯＲ演算を行うことが含まれ、
前記第２の値は前記第１の値よりも大きい
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記相関値が前記閾値レベル以上の場合、前記相関値は前記閾値レベルに匹敵する
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
相関値を生成する前記ロジックには１以上の排他的ＯＲ演算を実行するロジックが含まれ、
前記相関値が前記閾値レベル以下の場合、前記相関値は前記閾値レベルに匹敵する
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
前記アクセスコードは、前記信号を通信するために使用するチャネルを識別する
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
前記アクセスコードは、少なくとも部分的には、送信ユニットに関連づけられた固有のアドレスから取得される
ことを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記アクセスコードは、少なくとも部分的には、前記受信器に関連づけられた固有のアドレスから取得される
ことを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記参照コードは６４シンボル長であり、
前記第１の値は５２であり、
前記第２の値は４８である
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２の値を、サービス品質パラメータの関数として動的に決定するロジックを更に備える
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３４】
前記サービス品質パラメータは、現在のパケット誤り率である
ことを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記第２の値は、現在のパケット誤り率よりも実質的に１０倍低い誤認廃棄率を与える値となるように動的に決定される
ことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記第２の値は、前記第２の値と前記現在のパケット誤り率とが反比例の関係を保つような関数によって動的に決定される
ことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記第２の値は、前記第２の値と前記現在のパケット誤り率とが正比例の関係を保つような関数によって動的に決定される
ことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記サービス品質パラメータは、信号対雑音比である
ことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
前記サービス品質パラメータは、搬送波対干渉波比である
ことを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項４０】
前記第２の値は、
前記第２の値を初期値に設定し、サービス品質パラメータが変化しなくなるまで前記第２の値を繰り返し修正することによって決定される
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項４１】
前記サービス品質パラメータは現在のパケット誤り率である
ことを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記サービス品質パラメータは、信号対雑音比である
ことを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記サービス品質パラメータは、搬送波対干渉波比である
ことを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
前記第２の値は、
前記第２の値を初期値に設定し、サービス品質パラメータが変化するまで前記第２の値を繰り返し修正することによって決定される
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項４５】
前記第１の値は、スキャンモードの中に許容できる誤認警報率を前記受信器が示すことを可能にし、
前記第２の値は、トラフィックモード中に許容できる誤認廃棄率を前記受信器が示すことを可能にする
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項４６】
更に、
トラフィックモードにおいて、誤りの存在を検出するために受信した前記信号の残りの部分をチェックすることによって、誤認警報によりメッセージの受信が損なわれることを防ぐロジックと、
トラフィックモードにおいて、誤りが検出された場合は、受信した前記信号の受け入れをうち切る
ことを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
通信システムにおいて動作する受信器において、アクセスコードを受信したことを示すか否かをプロセッサに判定させる、１以上の命令が格納された装置が読み取り可能な記憶媒体であって、
前記１以上の命令は前記プロセッサに、
信号を受信させ、
受信した前記信号と参照コードとの相関をとることによって相関値を生成させ、
前記受信器がスキャンモードにある場合は、閾値レベルを第１の値に設定させ、
前記受信器がトラフィックモードにある場合は、前記閾値レベルを第２の値に設定させ、
前記相関値と前記閾値レベルとを比較させ、
前記相関値が前記閾値レベルに匹敵する場合にのみ前記アクセスコードを受信したことを示させ、
前記第２の値は、前記第１の値よりも相関の程度が低いことに対応する
ことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパケットに基づく通信システム、特に、パケットに基づく通信システムにおけるアクセスコードの適応相関に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の数十年間、無線およびＶＬＳＩ技術の進歩によって民生用アプリケーションにおける無線通信の広範囲に及ぶ使用が促進されている。今日では、コスト、大きさ、及び、電力消費が許容範囲にある、移動無線等の持ち運び可能な装置を生産することができる。
【０００３】
無線技術は、今日では、主に音声通信（例えば、携帯用無線など）に的を絞っているが、この分野は発展して、近い将来、他の種類の移動装置や固定装置の間において、より多量の情報が相互に流れることが可能になるだろう。より具体的にいえば、技術の更なる進展によって、多くの装置に容易に組み込むことができる非常に安価な無線装置が提供可能になるであろう。このことによって、現在装置間を相互に接続するのに使用されているケーブルの数が削減されるであろう。例えば、無線通信によって、マスター装置と対応する周辺装置とを接続するのに使用するケーブルを除去し、あるいはその数を減らすことが可能となる。上述した無線通信は高速のデータ転送速度の送信を可能にするだけの十分な容量を持つ未認可の帯域を必要とするであろう。適切な帯域は、全世界的に利用できる２．４５ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial, Scientific and Medical：工業用、自然科学用、および医学用）バンド（帯域）である。その帯域は、８３．５ＭＨｚの無線スペクトルを提供する。
【０００４】
協調することなく、異なる無線ネットワーク同士が同じ無線媒体を共有できるようにするために、通常、信号拡散が適用される。実際、米国のＦＣＣ（Federal Communications Commission：連邦通信委員会）は、２．４ＧＨｚ帯域で運用している無線装置に、送信電力がほぼ０ｄＢｍを超える場合は、ある種の拡散を適用するように現在要請している。拡散は、シンボルレベルでは直接(ＤＳ：direct-sequence)拡散方式、チャネルレベルでは周波数ホッピング（ＦＨ：frequency hopping）方式のいずれかによることができる。後者（周波数ホッピング方式）は、費用対効果がある無線をよりたやすく使用可能にするので、上述した無線によるアプリケーションには魅力的である。ブルートゥース（商標）と呼ばれるシステムは、携帯装置、特に携帯電話、ノート型パソコン、ＰＤＡやその他可動装置の間に広範囲な接続性を提供するように開発されている。ブルートゥース（商標）システムは、周波数ホッピングを適用し、使用メモリ量が少なく、低電力、低コストの無線を可能にしている。このシステムはデータと音声の両方をサポートしている。後者（音声）は、ロバスト性のある音声符号化と組み合わせて高速の周波数ホッピング（２．４ＧＨｚのＩＳＭ全体を通して名目で８００ホップ数／秒の割合で）を適用することにより最適化されている。無線インタフェースは、名目の長さが６２５マイクロ秒のタイムスロットを使用する。この長さはＦＨの滞留時間に相当する。１タイムスロットの間では、一つのパケットを送ることができる。ブルートゥース（商標）システムの考え方に基づいている装置は、いわゆるピコネットを創出することができる。ただし、ピコネットは、一つのマスター装置とＦＨのピコネットチャネルを経由して接続される一つ以上のスレーブ装置を含む。トラフィックモードの間は、ピコネットチャネルに使用されるＦＨ系列は、マスターとして動作している装置のアドレス又は識別情報によって、完全に判別される。マスター装置のシステムクロックは、ホッピング系列における位相を決定する。ブルートゥース（商標）システムでは、各装置は自走するシステムクロックを持っている。スレーブ装置の各々は、マスター装置のクロックに揃えられるようにタイムオフセットを自身のクロックに付加する。適切なホッピング系列を選ぶためにマスターアドレスを使用し、また、マスタークロックと揃えるためにタイムオフセットを使用して、スレーブ装置は、マスター装置と同期の取れたホップ状態を保っている。すなわち、マスターとスレーブ装置は、同じホップ周波数又はホップ搬送波（キャリア）と同期してホップすることにより連絡を取り合える状態を保っている。さらに詳しくは、読者には、非特許文献１を参照されたい。
【０００５】
ブルートゥース（商標）システムで使用されるホップ系列は、ジェイ  シー  ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）に対して２０００年８月２２日に与えられ、表題が「周波数ホッピング系列の生成に向けた手法と装置」（“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ”）である特許文献１に記載されているホップ選択アルゴリズムによって生成される。この手法を用いて、ホップ搬送波がオンザフライ書き込みで生成される。このメカニズムでは固有のメモリが不要である。即ち、アドレスとクロック情報が、即座に系列と位相を、従って直接所望のホップ搬送波を決定する。このような選択の仕組みの長所は、数多くある。アドレスとクロックを変えることによって、装置は、一つのアドレス／クロックの組み合わせで制御される一つのＦＨピコネットチャネルから別のアドレス／クロックの組み合わせで制御される別のピコネットにジャンプすることができる。ブルートゥース（商標）システムのこのような態様に関する詳しい情報は、Ｊ．Ｃ．ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）に対して２００３年７月に与えられ、表題が「同調していない無線マルチユーザシステムにおけるＦＨピコネット」（“ＦＨ  ｐｉｃｏｎｅｔｓ  ｉｎ  ａｎ  ｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ”）である特許文献２に説明されている。さらに、この選択メカニズムは数多くの可能なＦＨ系列を提供する。系列の選択は、マスター識別情報の中の２８ビットに基づいている。その結果として、２28すなわち２６８，４３５，４５６通りの異なったホップ系列が定義される。それぞれの系列の長さは、１秒間に１６００の増分割合で０から２27−１まで計数し、約２３．３時間の後に一回りするマスタークロックによって決められる。可能な系列の数とそれぞれの系列の大きさのために、ブルートゥース（商標）ＦＨ系列を格納し、それらをオフラインで処理することが不可能になっている。その代わり、上記の特許文献１に述べられているように、選択メカニズムが使用される。
【０００６】
ブルートゥース（商標）ホッピングチャネルが適切に動作するには、マスターとスレーブがＦＨ同期の状態に留まっていなければならない。周波数ホッピングは、ピコネットのマスター固有のクロックによって駆動される。それぞれのパケット受信に際して、スレーブは、ホップ選択メカニズムの入力がマスターでの入力と揃えられるように、自身のクロックオフセットを調整する。スレーブは、アクセスコードと呼ばれる特別の同期化ワードを使用する。これは、再同期のタイミング用にブルートゥース（商標）パケットに先行する同期化ワードである。ブルートゥース（商標）で定義されるアクセスコードは、論理的な１と０が交互に並んだ４ビットのプリアンブルとそれに続く６４ビットの同期ワードからなっている。パケットヘッダが後続するような場合には、アクセスコードには、やはり論理的な１と０が交互に並んだ４ビットからなるポストアンブルが続く。同期ワードは、全長６４ビットのＰＮ系列とビットごとの排他的論理和による（“ＥＸＯＲｅｄ”）オーバレイを取って修正された（６４，３０）のブロックコードに基づいている。異なるコードワード間の最小ハミング距離は１４である。アクセスコードは、ブルートゥース（商標）装置アドレス（ＢＤ＿ＡＤＤＲ）の下位２４ビットから導出される。ブルートゥース（商標）ユニットは、それぞれ明白なアドレス付与の仕組みに合わせて固有の４８ビットのＢＤ＿ＡＤＤＲを持っている。一つのピコネット内では、マスターとスレーブとの間で交換されるそれぞれの無線パケットには、マスターのＢＤ＿ＡＤＤＲから導出されるこのアクセスコードが先行する。適切なアクセスコードを持ったパケットのみが、受信側で受け取られる。アクセスコードは、さらにビットおよびフレームの同期用に使用されるとともに、マスターとＦＨ同期がとれた状態に留まれるように（マスタークロックに関しての）スレーブのクロックオフセットを調整するために使用される。受信器では、アクセスコードを表す受信シンボル系列が、所望のアクセスコード（すなわち参照コード）と比較される。十分なシンボル（例えばビット）が一致したとき、アクセスコードをうまく受信できたことが示（表示）され、そして同期パラメータが更新される。（本明細書内で使用されている“表示”（ｉｎｄｉｃａｔｅ）とか“宣言”（ｄｅｃｌａｒｅ）のような言葉は、アクセスコードがうまく受信されていると見なすための要件が満足されているときに、主張される任意の論理的なメカニズムを意味するように意図されている。そのようなメカニズムは、下記の事項、すなわち、特定の信号の生成、特定のフラッグの設定およびプログラムロジックの中での特定の分岐をとることの内、任意の一つまたはその組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。）
【０００７】
伝播チャネルの障害により、受信したアクセスコード内のいくつかのシンボルが誤っている恐れがある。そのような運用環境に適応するために、いくつかのシンボルが誤っていてもアクセスコードがうまく受信したことを宣言するように、システムが設計される。アクセスコードをうまく受信したことが表示されるのを妨げることなく、誤っている可能性があるシンボルは何個かを示すように、閾値ｋが定義される。Ｎをシンボルの全数とすると、ｋ≦Ｎである。一致したシンボルの数がｋより少ない場合は、アクセスコードは廃棄される。所望のアクセスコードが存在していたのに、あまりエラーが多い故に廃棄されたならば、これは誤認廃棄(False Rejection)と呼ばれる。誤認廃棄（ＦＲ）率はシンボル誤り率だけでなく、閾値ｋにも依存する：ｋが高くなるにつれて、許容される誤りがより少なくなり、また、ＦＲ率も高くなる。ｋを低くすると、ＦＲ率も減少する。しかし、ｋの選択があまり低すぎても良くない。なぜなら、その場合、ランダムビット系列（雑音)ないし他のアクセスコードが受信器を始動させる可能性があるからである。すなわち、受信器が、実際は雑音ないし不正なアクセスコードが受信されていたときにも、正しいアクセスコードが到来していたと見なしてしまう可能性がある。このような状況は、誤認警報（False Alarm:FA）と呼ばれる。誤認警報率は、ｋが低くなるにつれて増える。低いＦＲ率と許容できるＦＡ率を両立させるような最適な閾値ｋが明らかに存在する。
【０００８】
ここまでは、接続が設定された後（ここでは“トラフィックモード”と呼ばれる）、マスターとスレーブとの間で同期を保っていることに関連して、アクセスコードの使用についての説明に的を絞っていた。しかしながら、ブルートゥース（商標）システムでは、接続の確立又は捕捉モード中でも、アクセスコードが使用される。このモードは、本明細書ではもっと一般的に“スキャンモード”と呼び、Ｊ．Ｃ．ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）に対して２００２年２月５日に与えられ、表題が「ＤＳモードを使用するＦＨ無線システムにおけるアクセス時間遅延の減少」（“Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｃｃｅｓｓ  ｔｉｍｅ  ｄｅｌａｙ  ｉｎ  ＦＨ  ｒａｄｉｏ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ＤＳ  ｍｏｄｅ”）である特許文献３に記述されている。アクセスコードは、直接拡散方式のコードと考えられており、ＦＨチャネルが確立される必要があるとき、初期の設定期間中の信号方式に使用されている。ＦＨの初期同期確立手順の詳細は、Ｊ．Ｃ．ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）に対して１９９９年８月１７日に与えられ、表題が「チャネルホッピング通信システムのアクセス技術」（“Ａｃｃｅｓｓ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｏｆ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｈｏｐｐｉｎｇ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ”）である特許文献４に説明されている。アイドル状態では、ブルートゥース（商標）ユニットは、スキャンモードで定期的に起動し、自身のＢＤ＿ＡＤＤＲに一致するアクセスコード（ページスキャンモード）か、問い合わせのメカニズムに関連したアクセスコード（問い合わせスキャンモード）のいずれかを、特定の周波数の搬送波上で待機する。（すなわち、後の場合のアクセスコードは、受信側ユニットから導出される。）アイドルユニットが待機できる３２の異なる周波数があるが、起動の瞬間では、だた一つの周波数のみを待機する。次の起動の瞬間には、次の周波数を待機する、等々である。連絡を取ろうとするユニット、ページングユニットは、アイドルユニットがいつ起動するようになるか、またいずれの周波数かについて知らない。従って、異なった周波数で順次アクセスコードを、繰り返し送出する。ページングユニットが３２００ホップ数／秒の割合でホップするとき、すべての３２周波数を通してホップするのに１０ミリ秒かかる。アイドルユニットが少なくとも１０ミリ秒の間、これら周波数のうちの一つで待機するとすれば、ページングユニットの送信の中の一つが、アイドルユニットが待機している周波数に一致するので、アイドルユニットは、必ずアクセスコードを受信するであろう。実際の接続設定の仕組みは、もう少し複雑であり（例えば、３２の周波数が、ページングユニットによりそれぞれ２つの１６搬送波列に分割される）、関心のある読者は、さらに上述したＪ．Ｃ．ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）著「ブルートゥース無線システム」“Ｔｈｅ  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｒａｄｉｏ  ｓｙｓｔｅｍ”、あるいはブルートゥース（商標）の仕様明細書を参照されたい。
【非特許文献１】Ｊ．Ｃ．ハートセン（Ｊ．Ｃ．Ｈａａｔｓｅｎ）、「ブルートゥース無線システム」（“Ｔｈｅ  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｒａｄｉｏ  ｓｙｓｔｅｍ，”）、ＩＥＥＥパーソナルコミュニケーションズマガジン（ＩＥＥＥ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍａｇａｚｉｎｅ）７巻、１号、２８−３６ページ、２０００年２月
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．６，１０８，３６６
【特許文献２】米国特許Ｎｏ．６，５９０，９２８
【特許文献３】米国特許Ｎｏ．６，３４５，０６６
【特許文献４】米国特許Ｎｏ．５，９４０，４３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アイドルユニットがアクセスコードを受信すると、ページングユニットに、このアクセスコードからなる信号を返信することにより受信を確認する。従って、送信と送信との間に、ページングユニットもまた、アクセスコードに向けて待機する。いったん二つのアクセスコードがハンドシェーキングとして交換されると、二つのユニットはＦＨ同期の状態になる。ページングユニットにより送られる次のパケットでは、２．４ＧＨｚ帯域内で利用できる７９すべての搬送波を使用するホッピング系列に移行するために、より多くの同期情報が含まれている。接続設定では、アクセスコードが主要な役割を果たしていることが分かる。この場合はまた、受信信号が参照コードと比較され、受信信号と参照対象とに十分な一致があるときのみ、受信器はアクセスコードをうまく受信したことを示す。この場合もやはり、うまく受信できたことが示される前に、一致しなければならない最小限のシンボル数を示すように、閾値ｋが定義される。継続中の接続モード（もっと一般的に、本明細書では“トラフィックモード”と呼ばれる）では、閾値は、誤認警報率および誤認廃棄率を決めるであろう。
【００１０】
しかしながら、スキャンモード中のＦＡおよびＦＲへの要件は、トラフィックモード中のＦＡおよびＦＲとは、完全に異なっている。トラフィックモードでは、総合的なパケット誤り率に直接影響を与えることから、ＦＲは極めて重要である。従って、低い閾値ｋが望ましい。スキャンモードでは、アイドル状態における電力消費に影響することから、ＦＡが極めて重要である。間違ったアクセスコードに基づいて、いわんや雑音に基づいて、システムが起動しないようにするためには、高い閾値ｋが望ましい。明らかに、参照コードに関する受信信号の一致について、受信器内には矛盾した要件がある。
【００１１】
上で説明した問題は、ブルートゥース（商標）システムの背景の中で提起されてきてはいるが、これらは決してそのような環境に限定されるものではない。それどころか、そのような問題は、スキャンモードに関してだけでなくトラフィックモードに関しても、受信したアクセスコードと所望のアクセスコード間の相関のレベルに依存して意思決定をするようないかなる電気通信システムにおいても生じうるであろう。
【００１２】
それゆえ、トラフィックモードにおいて、許容できるパケット誤り率を得るために良好なＦＡおよびＦＲ特性を与える一方、同時に、スキャンモードにおいて、許容できる電力消費を得るために良好なＦＡおよびＦＲ特性を与える方法を持つことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
用語“含む”（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）および“包含している”（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）は、本明細書で使用される場合、記述された特徴、整数、ステップないし構成要素が存在することを示すために用いられていることを強調しておく。しかし、これらの用語を使用することが、一つ以上の他の特徴、整数、ステップ、構成要素ないしこれらからなるグループの存在ないし追加を除外するものではない。
【００１４】
本発明の一つの態様に従って、前述したことおよび他の目的は、ある通信システムにおいて運用される受信器内で、信号を受信するとともに受信した信号と参照コードとを関係させて相関を生成することにより、アクセスコードの受信を示すかどうかを判定する手法、装置類および機械読み取り可能な記録媒体において達成される。受信器がスキャンモードにある場合、閾値のレベルは第1の値に設定される。受信器がトラフィックモードにある場合、閾値のレベルは第２の値に設定され、ここで、第２の値は、第1の値よりも弱い相関に相当している。例えば、６４ビット長の参照コードを持つ実施形態で、より高い値がより強い相関に相当する場合、第1の値は５２に設定され、第２の値は４８に設定されてもよい。相関値は、閾値のレベルと比較される。相関値が閾値のレベルに匹敵する場合に限り、アクセスコードを受信したことが示される。受信信号と参照コードとの相関を取るのに乗法演算が含まれるような実施形態では、第２の値は第1の値より低い。対照的に、受信信号と参照コードとの相関を取るのに一つ以上の排他的論理和操作の演算が含まれるような他の実施形態では、第２の値は第1の値より高い。
【００１５】
別の実施形態では、相関値が閾値のレベル以上の場合、相関値は閾値のレベルに匹敵する。別の実施形態、例えば、相関値を生成するのに一つ以上の排他的論理和操作の演算が含まれるようなものでは、相関値が閾値のレベル以下の場合、相関値は閾値のレベルに匹敵する。
【００１６】
別の実施形態では、アクセスコードが信号の通信に使用されるチャネルを識別する。
【００１７】
別の実施形態では、アクセスコードが、少なくとも部分的には、送信側のユニットに関連した固有のアドレスから導出される。これは、例えば、トラフィックモード中のブルートゥース（商標）システムにおけるケースである。一方、アクセスコードが受信器を同定してもよい。これは、例えば、スキャンモード中のブルートゥース（商標）システムに該当する。
【００１８】
別の実施形態では、第２の値は、サービス品質（quality-of-service:QoS）のパラメータの関数として動的に決められてもよい。サービス品質のパラメータは、例えば、現時点でのパケット誤り率でもよい。これらの実施形態のうちの一部では、第２の値が、現時点でのパケット誤り率よりも実質的に１０倍低い誤認廃棄率を与える値になるように動的に決められてもよい。別の実施形態では、第２の値が、第２の値と現時点でのパケット誤り率が反比例の関係を保つような関数によって動的に決められてもよい。別の実施形態では、第２の値が、第２の値と現時点でのパケット誤り率が正比例の関係を保つような関数によって動的に決められてもよい。
【００１９】
別の実施形態では、サービス品質のパラメータは、信号対雑音比である。さらに他の別の実施形態では、サービス品質のパラメータは、搬送波対干渉波比である。
【００２０】
さらに他の代替策では、第２の値を初期値に設定してから、サービス品質のパラメータがもはや変わらなくなるまで、第２の値を繰り返し減らしていくことにより、第２の値が確立される。もう一つの方法として、第２の値を初期値に設定してから、サービス品質のパラメータが変化するまで第２の値を繰り返し調整することにより、第２の値が確立されてもよい。第２の値を動的に決めることを伴うような実施形態では、サービス品質のパラメータは、例えば、現時点でのパケット誤り率、信号対雑音比、ないし搬送波対干渉波比でもよい。
【００２１】
もう一つの態様では、第１の値が、スキャンモード中に許容できる誤認警報率を受信機が示すことを可能とし、また第２の値が、トラフィックモード中に許容できる誤認廃棄率を受信器が示すことを可能にする。
【００２２】
さらに他の態様では、誤認警報は、誤りがあることを検出するため受信信号の残りの部分をチェックすることにより、トラフィックモード中にメッセージの受信が損なわれることを防ぐ。誤りが検出されると、受信信号の受け入れが打ち切られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の様々な特徴について図面を参照しながら説明する。図面中、類似の部分は同じ参照文字で示されている。
【００２４】
本発明の様々な態様について、今度は多くの典型的な実施形態と併せて、より詳細に説明する。本発明の理解を容易にするために、発明の多くの態様が、計算機システムの要素によって実行される一連のアクションに関して記述される。実施形態の各々において、様々なアクションが、専用回路（例えば、専用の機能を遂行するように相互接続された個別論理ゲート群）、一つ以上のプロセッサにより実行されるプログラム命令群、またはこれら両方の組み合わせにより遂行されるものと想定される。さらに、本発明は、プロセッサにここで記述されている手法を行わせるような計算機命令の適切な集合を収容する何らかの計算機読み取り可能媒体、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、あるいは搬送波（例えば、無線周波数、可聴周波数ないし光周波数の搬送波）の中に、完全に実施されることも考えられる。このように、本発明の様々な態様が、多くの違った形態に実施されてもよく、そのような形態はすべて本発明の範囲内にあるものと考えられる。本発明の様々な態様の各々に対して、そのような何らかの実施形態は、本明細書では、記述された動作を遂行するように“構成された論理（ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ  ｔｏ）”、あるいはその代わりに記述された動作を遂行する“論理（ｌｏｇｉｃ  ｔｈａｔ）”と呼ぶことがある。
【００２５】
次に本発明について、いくつかの典型的な実施形態との関連においてより詳細に説明する。本発明の様々な側面の理解を容易にするために、典型的な実施形態は、ブルートゥース（商標）システムに共通する原則を基にしている。しかしながら、本明細書で説明されているように、本発明によって解決しようとしている様々な問題は、ブルートゥース（商標）システムに限定されるものではない。それどころか、そのような問題は、受信したアクセスコードと所望のアクセスコード間の相関のレベルに依存して、スキャンモードに関してだけでなくトラフィックモードに関しても意思決定をするようなどんな電気通信システムにおいても見出されるであろう。ブルートゥース（商標）システムの文脈の中で記述されているさまざまな解が、任意の相当するシステムに容易に転用できることは、当業者には自明であろう。
【００２６】
本発明の一つの態様において、あるシステムが、変えることのできる相関の閾値を持つように提案されている。閾値のレベルがユニットの運用モードに基づいて調整される。ページおよび問い合わせスキャンモード（例えば、ブルートゥース（商標）の接続捕捉モード）中では、誤認警報率を低く保つために閾値が比較的高いレベルに設定される。アイドル状態にあるユニットは、頻繁に起動されると平均電力消費を増やすので、あまり頻繁に無駄に起動されるべきではない。携帯用ユニットの稼働時間は、まさしくアイドル状態での電力消費の関数であるので、電力消費はできる限り小さくなるように設計されるべきである。一方、トラフィックモードでは、閾値は比較的低いレベルとなるように調整される。トラフィックモードでは、誤認廃棄率はスループット率を左右するため、極めて重要である。高いスループット率のためには、誤認廃棄率が、できるかぎり小さくなければならない。ここからは、これらおよび他の考え方について、以下に続く考察の中でさらに詳細に説明する。
【００２７】
ブルートゥース（商標）システムでは、周波数ホッピングピコネットチャネル上で交換される個々のパケットは、アクセスコードに先導される。ブルートゥース（商標）パケットのフォーマット１００を図１に示す。７２ビットのアクセスコード１１０は、その後に５４ビットのヘッダ１２０が続き、その後には可変長であってもよいペイロード１３０が続く。アクセスコード１１０は、個々のピコネットに固有であり、二つの目的、すなわち識別と同期を果たしている。まず、アクセスコードは、ピコネットで運ばれるパケットを一意的に識別する。同じエリア内に二つのピコネットが重複していると、両者は異なるＦＨ系列を使用しているにもかかわらず、同じ搬送波を選ぶことがあるかもしれない。そのときは、一方のピコネットに同期している受信器は、他方のピコネットに属しているパケットを受け取る可能性がある。この点について、双方のチャネルが同じ搬送波を選ぶことが、必ず衝突ないし障害になるわけではないようだということに気が付くであろう。電波妨害をしている送信の方が、意図している送信よりも電力が非常に強いと、電波妨害をしているシステムがじゃまされずに受信器に到達する可能性がある。一方、ブルートゥース（商標）システムはパケット交換接続をサポートしているので、その時点で、受信器自身のピコネットによる意図している送信自体がない可能性がある。
【００２８】
他方のピコネットからの「盗聴」を防止するために、受信器は当該パケットが適切な（すなわち所望の）アクセスコード１１０に先導されているかどうかを、最初に調べる。アクセスコード１１０内の同期ワードがピコネットのマスターのブルートゥース（商標）アドレス（ＢＤ＿ＡＤＤＲ）から導出されている。異なるマスターは、それぞれ異なるアドレスをもっているので、その結果として得られるアドレスコード１１０は、必然的に異なるであろう。
【００２９】
識別に加えて、アクセスコード１１０は、また同期のためにも使用される。アクセスコード内の同期ワードは良好な自己相関特性を持っており、従ってビットのタイミングやフレームのタイミングを得るには有用である。言い換えると、同期ワードは、受信器が最善のサンプリング点およびパケットヘッダの最初のビットを見つけるのに役立つ。
【００３０】
図２Ａは、標準的なアクセスコード１１０の構造を説明している。アクセスコード１１０は、三つのフィールドを持っている。アクセスコードは、１と０が交互に並んだ４ビットのプリアンブル２１０から始まる。プリアンブルの後には、上述のようにＢＤ＿ＡＤＤＲから導出される６４ビットの同期ワード２２０が続く。最後に、４ビットのポストアンブル２３０があり、これもまた交互に並んだ１と０から成っている。プリアンブル内の交互に並んだ１と０は、受信器が大まかな周波数同期を遂行するのに役立ち、一方、ポストアンブル内の交互に並んだ１と０は、受信器が精細な周波数およびタイミング同期を遂行するのに役立つ。接続モード中でパケットが交換されるとき、７２ビットのアクセスコード全体が使用される。しかし、最初の接続設定中（すなわちスキャンモード）では、最初のフィールドのみ、すなわちプリアンブルと同期ワードが使用される。これは、ＩＤ（識別）パケット２５０と呼ばれ、図２Ｂに説明されている。このＩＤパケット２５０は、長さが６８ビットでヘッダもペイロードも担っておらず、従ってポストアンブルを必要としない。ＩＤパケット２５０は、スキャンモード中で最初のハンドシェイクのために使用される。
【００３１】
トラフィックモードとスキャンモードのどちらの場合も、受信信号は、参照コードと比較される。これを行う一つの方法は、スライディング相関器を使う方法である。スライディング相関器の典型的な実装は、図３Ａに示されている。スライディング相関器は、１シンボル時間（ブルートゥース（商標）システムでは、シンボル時間は１マイクロ秒）の遅延をそれぞれ付加する遅延素子３０１、３０２、...３０３を持つタップ付き遅延線を含んでいる。正反対又は極性のある信号方式が使用されている（すなわち、それぞれのビットが、例えば＋１か−１のどちらかを表わす）と仮定すると、遅延素子の出力は、参照信号のシンボルによって乗算される。乗算器３１０，３１１、...３１２の出力は累算器３３０で合算される。一致するシンボルが多いほど（すなわち、受信シンボルと参照シンボルが同一)、累算器３３０の出力が高くなる。事実、この実施形態の中の累算器３３０の出力Ｓは、入力信号と参照信号との相関の程度に直接比例する。相関がないとき、相関器の出力Ｓはかなり低い。完全な相関があるときは、相関器の出力ＳはＮとなるであろう（ここでＮは、相関器３００内の遅延素子の数であり、また参照信号のシンボルの数でもある）。一般的に、累算器３３０の出力Ｓは、閾値ｋと比較される。Ｓ＜ｋであれば、アクセスコードが受信されていなかったと判定される。Ｓ≧ｋであれば、アクセスコードが確かに存在すると判定される。通常、オーバーサンプリング手法が使用される。最適なサンプリング点が選ばれる前に、シンボルは例えば４回、オーバーサンプルされる。これは、入力信号で四つの位相を生じさせる。それぞれの位相に対する相関値が決められる。最も強い相関を持つ位相がサンプリング位相として（１シンボルあたり１サンプルの割合で）使用される。もっと複雑にオーバサンプルされる相関器は示されていないが、当業者には容易に導き出せるであろう。
【００３２】
相関器３００’の他の実施形態では、それぞれのビットが０か１のいずれかを表わし、乗算器が使用されていない。その代わり、遅延素子の出力は、図３Ｂに説明されているように参照信号のシンボルと排他的論理和が取られ−“ＥＸＯＲｅｄ”−てもよい。図中に見られるように、ＥＸＯＲ素子３５０，３５１、．．．３５２は、乗算素子３１０、３１１、．．．３１２に取って代わっている。ＥＸＯＲ演算を採用しているそれら他の実施形態では、ＥＸＯＲを取られた二つのビットが同じであれば“０”、違っていれば“１”を生じるので、一致するシンボルが多いほど、累積器３３０の出力Ｓが（高くなるのではなく）低くなる。結果として、出力Ｓと相関の程度は逆の関係にあるので、Ｓ＝０なる値は、参照信号と入力信号とが正確に一致していることを示すことになる。すなわち、Ｓの値が低くなるほど相関の程度は強くなり、その逆もまた同様である。当業者は、本発明をそのような実施形態に適応させるに必要な原則を、この説明から容易に確かめられるであろう。本発明の更なる考察を促進するために、乗算器が使用され、Ｓおよびｋの値が高くなるほど相関の程度が強くなることに相当し、またＳおよびｋの値が低くなるほど相関の程度が弱くなることに相当すると想定しよう。
【００３３】
長さがＮの相関に対して、閾値ｋに対するＦＲ率は、
2007526686.tif 000003
である。
ここで、ｐは素のビット誤り率で、記号
2007526686.tif 000004
は、
2007526686.tif 000005
を表わす。トラフィックモードでは、伝播と干渉の条件が、最終のＢＥＲに影響を与える。例として、Ｎ＝６４でｐ＝０．００１であるような品質のよいチャネルを考えよう。（Ｎ＝６４は、例えば同期ワード２２０が６４のシンボル長であるブルートゥース（商標）システムに相当する−プリアンブル２１０およびポストアンブル２３０は相関の過程では考慮されない）。トラフィックモードで得られるＦＲ率４０１のグラフが、閾値ｋの関数として、図４に示されている。
【００３４】
スキャンモードでは、通常、信号が送信されていなくて、従って受信器が純然たる雑音を受信している。純然たる雑音状態におけるスキャンモードの誤認警報（ＦＡ）率に対して、素のビット誤り率（ＢＥＲ）を０．５と想定する。雑音信号が、参照コードと共通に、ｋないしそれより多いビットを持っているとすると、相関が表示されて、誤認警報を得ることになる。長さがＮの相関に対して、閾値ｋに対するＦＡn率は、
2007526686.tif 000006
である。
【００３５】
図４は、また、雑音（すなわち、ＢＥＲ＝０．５）に対するスキャンモードのＦＡn率４０３をｋの関数として示している。明らかに、閾値がｋ＝５５の辺りに選ばれると、非常に低い誤認警報率と低い誤認廃棄率の双方が達成されうる。
【００３６】
さて、ブルートゥース（商標）システムの範囲を拡大させることが望まれていると想定し、そこで、再度Ｎ＝６４を仮定する。このことは、例えば、パケットヘッダ１２０とペイロード１３０により強力な前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を使用することにより達成されることができる。さらに、同じアクセスコードを使用することが望まれているとすると、その下で運用しなければならないビット誤り率は、ずっと高くなる。例えば、トラフィックモードでの素のビット誤り率が０．１に増加されると、ＦＲ率５０１は、図５に示すように、かなり悪化している。低いＦＲ率と低いＦＡn率の両方を得るため閾値ｋが４７か４８に選ばれると、明らかに今度は最もよい性能が得られる。
【００３７】
図４および５は、ともに、あらゆる条件の下で、双方のモード（すなわち、スキャンモードおよびトラフィックモード）に対してよいように閾値ｋを選ぶことの難しさを説明するのに役立つ。
【００３８】
ここまでは、雑音のある状態の結果としての誤認警報率のみに考察の焦点を当ててきた。しかし、参照コードとは異なるがそれとよく似たアクセスコードが受信されたときにもまた誤認警報が起こりうる。受け入れられないコードに関するＦＡ率は、その受け入れられないコードと参照コードとのハミング距離、素のビット誤り率、および相関の閾値に依存する。最小のハミング距離がｄminであるとすると、閾値ｋは、Ｎ−ｄminより大きくなければならない。そうでなければ、受け入れられないコードがエラーのない環境の下で仮に到達したような場合でさえ、相関が表示されてしまうであろう。しかし、誤りがあるときでさえ相関が表示されることがあるが、これは、参照コードとは異なる受け入れられないアクセスコードの一部に発生する誤りが原因となって、結果として生じる歪んだ受け入れられないコードが参照コードに非常によく似たものになることがあるからである。逆に、誤りが、受け入れられないコードと参照コードとの距離を拡大する可能性もあるので、ｋ＜Ｎ−ｄminと設定することが、必ずしも誤認警報を発生させるとは限らない−実際、そのときは、受け入れられないコードワードを廃棄することになるであろう。受け入れられないコードに関する誤認警報ＦＡcは、
2007526686.tif 000007
で与えられる。
【００３９】
距離ｄに対して、受け入れられないコードと参照コードがＮ−ｄのシンボルを共有し、ｄだけ異なることを認識すると、数式（３）が得られる。
【００４０】
ブルートゥース（商標）システムにおけるアクセスコード１１０の同期ワード２２０は最小距離ｄmin＝１４を持っている。（最小距離は、考えられる受け入れられないコードワード全体のうち、一定の割合に対してのみ有効であることに留意されたい。受け入れられないアクセスコードワードの大半は、参照対象に対してｄminよりも長い距離を持っている。）図６は、受け入れられないコードにより引き起こされる誤認廃棄率を、異なる閾値の値に対して、異なるＢＥＲ条件で示している一連のグラフである。ＢＥＲが０．５に近づくにつれて、式（２）で与えられる純然たる雑音条件での誤認警報率が得られることが分かる。
【００４１】
次に、図５および図６の双方を考えると、閾値の選定は取るに足らないことではないということがはっきりしてくる。純然たる雑音状態でＦＲ率とＦＡn率に対して良好な性能を与える４７−４８前後の閾値ｋは、受け入れられないアクセスコードに対するＦＡc率を考えると、誤りがないときは、ＦＡc＝１、すなわち、受け入れられないコードがいつも所望のコードとして受け入れられることになるので、全く好ましいものではない。さらに、例えばｋ＝５４なる閾値は、図５で示されるように、雑音環境での受け入れられないＦＲ率をもたらす。
【００４２】
ＦＲ、ＦＡnおよびＦＡcは、色々な筋書きの中で、無線システムの性能に色々な影響を与える。ユニットが（スキャン・モードの使用も含めて）アイドル状態にあるとき、別のユニットが接続を求めていることを表示するアクセスコードに向けて待機する。このような状況の下では、相関出力のそれぞれのトリガに対して、受信システムは接続を確立しようとして応答モードに入るので、高い誤認警報率は避けられるべきである。相関器によるトリガはユーザ識別手順ないし他の何らかのハンドシェイクが行われ終わった後でのみ、誤認であったことが明らかになるであろう。この余分な処理は、アイドル（又は待機）モードにあるスキャニングユニットに影響を与えるであろう。従って、ＦＡnとＦＡcは、スキャン・モードではどちらかといえば低くあるべきである。ちなみに、スキャンモード中では、ＦＲはあまり重要ではなく、それ故、より高くても容認されることができる。このことは、初期の接続設定中ではＩＤパケットが失われる場合もあることを意味している。再試行および再送メカニズムが設定手順（関心のある読者は、www.bluetooth.comで得られるブルートゥース仕様明細書から、このことについてより多くのことを知ることができる）の中に含まれているので、誤認廃棄は設定手順の遅れとなるが、破局的な誤りをもたらすことにはならないであろう。すなわち、接続は、それでも確立されることができる。従って、アイドル状態では、数パーセントのオーダーのＦＲ率は容認できる。
【００４３】
トラフィックモードにあるとき、パケットは、無線インタフェースで規則正しく交換される。ブルートゥース（商標）システムでは、タイムスロット化されたチャネルは６２５マイクロ秒の長さのタイムスロットで使用されている。パケット送信の始まりは、いつもスロットの境界と調整される。誤認警報はパケットが送信されていない（雑音のみ−そのような誤認警報率はＦＡnと表示される−式（２）参照）ときに起こるであろうが、ヘッダおよびペイロードにおけるエラー・チェックメカニズムが実装されているので、さらに復号を行えば誤認警報が発生していることがすぐに明らかになるであろう。スキャンモードでの状況とは違って、システムは既に運用状態になっていた（パケットが待たれていた）。従って、ＦＡnは、受信デバイスの電流消費にわずかな影響を与えるのみであろう。もしＦＡcが起こると、明らかに、運用中の別のピコネットがごく近接して存在する。不正なアクセスコードを受信することは、二つの状況に至る可能性がある。第１に、受け入れられないアクセスコードおよび関連したパケットの残りが何らの誤りもなく、受信されることができる。しかしながら、パケットは、それでも受信器内に付加してある予防措置により恐らく廃棄されるであろう。三つのメカニズムがある。
【００４４】
−  ヘッダエラーチェック（ＨＥＣ）に係わる上位アドレス部（ＵＡＰ）と巡回冗長検査（ＣＲＣ）生成
−  ホワイトニング
−  暗号化
ＨＥＣおよびＣＲＣは、それぞれ、ヘッダおよびペイロード内でのビット誤りを検出する可能性を与える。ＨＥＣおよびＣＲＣは、ヘッダおよびペイロードのビットが入力ストリームとなる線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を用いて生成される。しかしながら、ＨＥＣおよびＣＲＣが生成される前に、ＬＦＳＲの内容にＢＤ＿ＡＤＤＲの上位アドレス部がロード（初期化）される。４８ビットのＢＤ＿ＡＤＤＲは、三つの部分、すなわち、１６ビットの有意でないアドレス部分（ＮＡＰ）、８ビットのＵＡＰおよび２４ビットの下位アドレス部（ＬＡＰ）を持っている。ＮＡＰは何ら意味を持たず、ＵＡＰはＨＥＣおよびＣＲＣの計算で使用され、そして、ＬＡＰはアクセスコード内の同期ワードの生成に使用される。ＵＡＰはＬＡＰと一緒に３２ビットの一意のブルートゥースアドレスを構成している。それで、受け入れられないアクセスコードによる誤認警報のため、相関器がトリガされてしまっても、ＨＥＣおよびＣＲＣを生成するのに使用される異なるＵＡＰがあったことで、ＨＥＣおよびＣＲＣがチェックを行わない（誤りのない環境においてさえ）であろうということが、大いにあり得る。
【００４５】
ホワイトニングは、実行時間の長さ（論理的な１ないし０の長いストリーム）を回避するために適用される。ヘッダおよびペイロードは、通信ユニットが同期されているＦＨクロックから導出されるＰＮ系列でスクランブル（ビットごとのＥＸＯＲｅｄ）が掛けられる。受け入れられないヘッダとペイロードに適用されるホワイトニング系列は、意図されたマスターユニットとそうでないマスターユニットのＦＨクロックとは調整されることはありそうもないので、受け入れられるヘッダとペイロードに適用されるホワイト系列とは、異なるであろう。ホワイトニングは、ＨＥＣ／ＣＲＣ生成の後で適用されるので、不正な系列での逆ホワイトニングは、間違いなくＨＥＣおよび／またはＣＲＣ不成功をもたらすであろう。
【００４６】
最後に、ブルートゥース（商標）システムでは大抵の場合、暗号化は盗聴を防止するために適用される。暗号化系列は、秘密鍵、ＦＨクロックおよび両ユニットのブルートゥース（商標）アドレスから導出される。暗号化は、ペイロードと暗号化系列とでビットごとのＥＸＯＲにより適用される。意図されたマスターユニットおよびそうでないマスターユニットのＦＨクロックは、調整されることはありそうもないので、異なる通信に対しては、異なる暗号化系列が使用される可能性が非常に高い。復号化の後で、ＣＲＣは間違いなくチェックに合格することはないであろう。従って、受け入れられないパケットが受信され、アクセスコード検査に合格しても、更なる解析の後、パケットが廃棄される可能性が非常に高い。
【００４７】
第２の状況では、受け入れられないアクセスコードが、すぐその後に所望のアクセスコードを従えて、到着する可能性がある。もし、所望のパケットが電波妨害のパケットよりもかなり低い電力しか持っていない場合、電波妨害のパケットが存続して（受け入れられないパケットを誤りのない状態で受信するに十分な搬送波対干渉波比）、状況が上述したようになるであろう。一方、所望のパケットが同等の電力を有することがありうる。その場合、衝突が発生し、受信したパケットはＨＥＣおよびＣＲＣ検査に合格しないであろう。
【００４８】
要約すると、ＦＡcはパケット処理をもたらすが、パケットがいずれにせよ廃棄される可能性が非常に高い。トラフィックモード中はすべての回路がいずれにせよ運用（起動）中であるため、電力消費への影響は最小限である。従って、ＦＡは、トラフィックモードでは一般に最小限の役割を果たしているにすぎない。
【００４９】
それに反して、ＦＲは、トラフィックモードでは主要な役割を果たしている。もし、アクセスコードが廃棄されると、パケット全体が廃棄される（受け入れられたパケットに対して、最初にアクセスコード、それからＨＲＣさらにまたＣＲＣが検査に合格しなければならないということを思い起こされたい）。特に、ヘッダおよびペイロードが、より大きな範囲を実現するために、よりロバストな状態にされているとき、アクセスコードは障壁にならないようにしなければならない。ＦＲ率は、ＨＥＣおよびＣＲＣの不成功による不成功率よりも十分に低く、およそ１０倍の違いがなければならない。このことは、数パーセントのパケット誤り率が容認されるとすると、ＦＲ率は、数パーミル（千分率）のオーダでなければならない。
【００５０】
本発明の一つの側面で、ＦＡおよびＦＲの振る舞いは、スキャンモード中およびトラフィックモード中、別々に最適化される。スキャンモードでは、ＦＡ率は、待機電流に主要な影響を与え、それ故、最小化されなければならない。ＦＲ率は、接続設定をあまり頻繁に遅らせないようにするため、適度な範囲内に保持されなければならない。トラフィックモードでは、ＦＡの果たす役割は小さい．その代わり、ＦＲ率は、パケット誤り率（ＰＥＲ）を十分下回っていなければならない。
【００５１】
これらすべては、相関の閾値の理にかなった制御により実現されることができる。本発明に準拠した典型的な相関器のアーキテクチャを図７に示す。相関器７５０の出力は、判定ユニット７６０内で閾値ｋと比較される。この閾値ｋは制御ユニット７７０によって与えられる。制御ユニット７７０は、いくつかの条件に基づいて閾値ｋを生成する。まず、スキャンモード中で（例えば、初期設定アクセスコードないし問い合わせアクセスコードを細かく調べるとき）、かなり強い相関に相当する閾値ｋが選ばれる。トラフィックモードにあるときは、制御ユニットが閾値ｋを比較的弱い相関に相当する値に変える。図３で説明した相関器３００のような相関器を採用した実施形態では、例えば、閾値ｋは相関の程度に直接比例している。別の実施形態では、閾値ｋは、容認できるパケット誤り率（ＰＥＲ）の最悪ケースよりかなり低いＦＲ率をもたらすような固定的な値とすることができる。別の実施形態では、ＰＥＲが調整され（例えば、新たな時間平均値が決められる）、それからＦＲがＰＥＲより十分低くなるようにｋを調整する制御ユニット７７０に供給される。さらに他の別の実施形態では、閾値ｋが強い相関に相当するように初期化され、それからＰＥＲがそれ以上変化しなくなるまで弱い相関に相当するように調整される（例えば弱くされる）ような制御ループによって、制御ユニットが実装されることができるであろう。後のケースでは、より大きな閾値が再び可能かどうかを調べるために（すなわち、ＰＥＲが減少してしまっているとき）、より大きな値のｋが周期的に検査されなければならない。
【００５２】
さらに別の実施形態では、閾値ｋは、弱い相関に相当するように初期化され、それからＰＥＲが変化するまで強い相関に相当するように調整（例えば、増加）されることができるであろう。
【００５３】
これらの実施形態では、もしＰＥＲ条件が変わると、閾値はそれに応じて適応するだろう。動的に決められる閾値のレベルを活用する実施形態では、容認できるＦＲ率に対して取り得る最も低いＦＡ率がいつも得られる。図７で、ＰＥＲが制御ユニット７７０に供給される。ＰＥＲは、例えば、受信器内のベースバンド処理回路（描かれていない）から得られる。別の実施形態では、ＰＥＲの代わりに、ＳＮＲあるいはＣ／Ｉ比のような他のサービス品質パラメータが使用されることができる。
【００５４】
図８は、本発明の典型的な実施形態のフローグラフである。まず、受信器がどのモードに存在しているかが判定される（判定ブロック８０１）。これは、ｋの値が、それぞれのモードに対して最もよい性能をもたらすように選ばれることを可能にする目的で行われる。もし、ユニットがスキャンモード（ページスキャンモードないし問い合わせスキャンモード）（判定ブロック８０１からの“スキャンモード”分岐）にあると判定されると、そのとき、比較的高めの閾値レベルｋhiが選ばれる／生成される（ステップ８０３）。例えば、典型的な実施形態では、ｋhi＝５４の閾値が使用されてもよい。この結果、素のＢＥＲが０．１の下で、ＦＲ率は．０１になるであろう。（素のＢＥＲが、．００１のようにもっと低いとき、ＦＲ率は事実上ゼロになる）。純然たる雑音状態でのＦＡnは、そのとき、１０-6より十分低い。参照コードから最小距離にある受け入れられないアクセスコードに対して、ＦＡc率は、素のＢＥＲが．０２と０．１の間にあるという条件で、およそ．０１のオーダであり、それは他の場合より十分低い。
【００５５】
判定ブロック８０１に戻って、もしユニットがトラフィックモードにあると判定されると、（判定ブロック８０１からの“トラフィックモード”分岐）そのとき、比較的低めの閾値レベルｋlowは、アクセスコードが最悪ケースの条件においてＰＥＲに影響しないように、選ばれる／生成される（ステップ８０５）。例えば、典型的なシステムで、最悪ケースの条件が素のＢＥＲ０．１にあるとすると、ｋlow＝４８が１０-4より十分低いＦＲ率をもたらすであろう。
【００５６】
選ばれ／生成された閾値レベルｋは、それから、以前に記述されているように、ユニットで使用される。すなわち、ユニットがスキャンモードにあるか、トラフィックモードにあるかに係わらず、ユニットは受信信号と参照コードとを比べることによりアクセスコードのためにチャネルをスキャンする（例えば、スライディング相関器を用いて)(ステップ８０７)。相関値Ｓは、それから現時点の閾値レベルｋと比較される（判定ブロック８０９）。もし、相関値Ｓが現時点の閾値レベルｋより小さいと（判定ブロック８０９からの“Ｎ”分岐）、そのとき、受信信号は、参照アクセスコードを含まないとみなされる（ステップ８１１）。
【００５７】
しかしながら、もし相関値Ｓが現時点の閾値レベルｋに匹敵すれば（例えば、現時点での閾値レベルｋより大きいか等しい）（判定ブロック８０９からの“Ｙ”分岐）、そのとき、受信信号は参照アクセスコードを含んでいるとみなされる（ステップ８１３）。
【００５８】
図９は、本発明の別の実施形態のフローグラフである。ステップ／判定ブロック８０１，８０３，８０７，８０９，８１１および８１３は図８で説明されたものと同じで、それ故、繰り返して記述はされない。スキャンモード（例えばページ／問い合わせスキャンモード）に対して、ｋは図８におけると同様に選ばれる。しかしながら、この実施形態に対して、トラフィックモードでは、閾値ｋはＰＥＲに依存している（すなわち、その関数である）。ｋ＝Ｆ（ＰＥＲ）。従って、この実施形態では、ユニットは、まずＰＥＲを更新し（ステップ９０１）、それから閾値レベルｋをＦ（ＰＥＲ）に等しく設定する（ステップ９０３）。ＰＥＲを更新することは、例えば、ＰＥＲの新しい平均値を生成することを含んでもよい。
【００５９】
ＦＲを妥当なレベル（例えば、ＰＥＲよりも１０倍低く）に保ちながら、最善のＦＡがいつも得られるように、関数ＦはＰＥＲの変化に追随するように設計される。こうすれば、ＦＲはＰＥＲに大きな影響を与えないであろう。関数Ｆは、ヒューリスティックに決められることができ、なるべくなら閾値ｋとＰＥＲとの間に逆の関係を与えることが好ましい。すなわち、ＰＥＲが増すと、ｋが減少する。他のチャネル品質メカニズムが相関の閾値ｋを制御するのに使用できることは、当業者には理解されるであろう。ＰＥＲが素のＢＥＲだけでなく、ヘッダおよびペイロードに適用される符号化の量、さらにヘッダおよびペイロードの長さにも依存することに留意されたい。
【００６０】
本発明について、特定の実施形態を参照しながら説明してきた。しかしながら、上述した好適な実施形態以外の特定の形態で、本発明を実施することが可能であるということは、当業者には容易に理解できるであろう。これは、本発明の真意を外れることなく行われる可能性がある。
【００６１】
例えば、ｋlow＝４８およびｋhi＝５４のように、閾値レベルの特定の値が提示されている。しかしながら、使用可能な閾値の値が、任意の与えられた実施形態におけるアクセスコードの長さの関数であることは、理解されるべきである。それ故、実例で説明した値は単に典型的なものと考えられるべきであり、他のシステム（異なるアクセスコード長を持つ）では、閾値レベルは、異なる値に設定されると思われる。
【００６２】
また、本発明では、絶対項で与えられる閾値ｋに関して、説明してきている。しかしながら、別の実施形態では、正規化された値が使用される可能性があるということは、認められるであろう。例えば、Ｎ＝６４である乗算器に基づく相関システムの文脈の中で、ｋlow＝４８およびｋhi＝５４のような値を持っているのは、相関の程度が少なくとも４８／６４であるときは低い閾値が満たされ、相関の程度が少なくとも５２／６４であるときはより高い閾値が満たされるということを意味している。絶対値か正規化された値のいずれを使用するかは、設計者に残された設計時の選択である。
【００６３】
このようにして、好適な実施形態は単に実例となるだけで、いかなる意味においても限定されるべきではない。本発明の範囲は、これまでの説明ではなく添付の請求項で与えられ、請求項の範囲に収まるすべての変形および同等物は、本発明の中に包含されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
発明の目的および長所は、下記図面と併せて本明細書を読めば理解されるであろう。
【図１】ブルートゥース（商標）システムに適用されているパケットフォーマットの説明図である。
【図２Ａ】アクセスコードの詳細な説明図である。
【図２Ｂ】ＩＤコードの詳細な説明図である。
【図３Ａ】タップ付き遅延線を用いた相関器実装の典型的な実施形態の図である。
【図３Ｂ】タップ付き遅延線を用いた相関器実装の別の典型的な実施形態の図である。
【図４】素のビット誤り率０．５における誤認警報率と素のビット誤り率．００１における誤認廃棄率を、ともにＮ＝６４であるシステムにおける相関の閾値の関数として比較したグラフである。
【図５】素のビット誤り率０．５における誤認警報率と素のビット誤り率０．１における誤認廃棄率を、ともにＮ＝６４であるシステムにおける相関の閾値の関数として比較したグラフである。
【図６】ハミング距離を１４と想定し、相関の閾値をパラメータとして、誤認警報率を素のビット誤り率の関数として示したグラフである。
【図７】本発明に従って実装した相関器の典型的な実施形態の図である。
【図８】本発明の一つの典型的な実施形態に従った閾値設定の流れ図である。
【図９】本発明のもう一つの典型的な実施形態に従った閾値設定の流れ図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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