(57)【要約】プロトコルを使用するゲームコンソールと無線アクセサリとの間での無線通信方法。このプロトコルは、複数の無線アクセサリとゲームコンソールとの間で音声およびデータの同時通信を可能にするＴＤＭＡ周波数ホッピングスペクトラム拡散システムにおいて使用される。このプロトコルは、最小待ち時間で頑健な環境を可能にする再伝送タイムスロットはもちろんのこと、アップストリーム伝送およびダウンストリーム伝送用の特定のタイムスロットも提供する。
2008545292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線プロトコルを使用してゲームコンソールと無線アクセサリとの間で通信する方法において、前記ホストおよび前記無線アクセサリが時間フレームに基づいて送信および受信する方法であって、
前記方法は、
前記無線アクセサリから前記ホストに対してアップストリームサブフレームのアップストリームデータパケットを送信するステップと、
前記ホストから前記無線アクセサリに対してダウンリンクサブフレームのダウンストリーム音声パケットおよびダウンストリームデータパケットのうちの少なくとも一つを送信するステップと、
再伝送サブフレーム中のアップリンク再伝送パケットおよびダウンリンク再伝送パケットを再伝送するステップと
を含み、
音声データおよび無線アクセサリデータが前記無線プロトコルを介して同時に通信されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記アップストリームデータパケットが第１のアップストリームデータサブパケットおよび第１のアップストリーム音声サブパケットをさらに含み、
前記方法は、
前記第１のアップストリームデータサブパケットおよび前記第１のアップストリーム音声サブパケットを第１のタイムスロットに割り当てるステップと、
次のデータサブパケットおよび次のアップストリーム音声サブパケットを含む次のアップストリームデータパケットを次のタイムスロットに割り当てるステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の無線アクセサリから、前記第１のアップストリームデータサブパケットの無線アクセサリデータを送信するステップと、
第２の音声使用可能な装置から、前記第１のアップストリーム音声サブパケットの音声データを送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
アップストリームおよびダウンストリームの音声およびデータパケットは、各々、ＲＦ設定フィールド、プリアンブルフィールド、同期フィールド、ヘッダーフィールド、データフィールド、誤り訂正フィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ダウンストリーム音声パケットの前記音声データを複数の音声使用可能な装置に通信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ダウンリンクサブフレームの複数のダウンストリーム音声パケットを通信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ゲームコンソールから、前記ダウンストリームデータパケットを複数の無線アクセサリに対してブロードキャストするステップをさらに含み、
前記ダウンストリームデータパケットが前記複数の無線アクセサリの各々についてのデータを含む予め定められたデータサブフィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ゲームコンソールから前記ダウンリンクサブフレームにおいてアクナリッジメントが受信されない場合に限り、前記無線アクセサリから前記アップリンク再伝送パケットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ダウンリンク再伝送パケットを複数の無線アクセサリに対して再ブロードキャストするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
時分割多元接続（ＴＤＭＡ）のタイムスロットに関連づけられる異なる周波数上の周波数ホッピングスペクトラム拡散システムにおいて前記無線プロトコル内の各パケットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
無線プロトコルを使用して無線アクセサリとゲームコンソールとの間で情報を通信する方法であって、
前記無線アクセサリから、第１のタイムスロットのアップストリームデータパケットを送信するステップと、
第２のタイムスロットにおいてダウンストリームデータパケットを前記ゲームコンソールから前記無線アクセサリが受信するステップと、
前記ダウンストリームデータパケットにおいてアクナリッジメントが受信されない場合に、第３のタイムスロットの前記アップストリームデータパケットを前記無線アクセサリから送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記アップストリームデータパケットが第１のアップストリームデータサブパケットおよび第１のアップストリーム音声サブパケットをさらに含み、
前記方法は、
前記無線アクセサリから、前記第１のアップストリームデータサブパケットの無線アクセサリデータを送信するステップと、
前記無線アクセサリが音声使用可能である場合に、前記第１のアップストリーム音声サブパケットの音声データを送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
アップストリームおよびダウンストリームの音声およびデータパケットは、各々、ＲＦ設定フィールド、プリアンブルフィールド、同期フィールド、ヘッダーフィールド、データフィールド、誤り訂正フィールドを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ゲームコンソールから、前記ダウンストリームデータパケットをブロードキャストするステップをさらに含み、
前記ダウンストリームデータパケットが前記無線アクセサリのデータを含む予め定められたデータサブフィールドを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のタイムスロット、第２のタイムスロット、および第３のタイムスロットに関連付けられた異なる周波数上の周波数ホッピングスペクトラム拡散システムの前記無線プロトコル内の各パケットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
時分割多元接続（ＴＤＭＡ）の周波数ホッピングスペクトラム拡散通信（ＦＨＳＳ）システムにおいて無線プロトコルを使用して無線アクセサリとゲームコンソールとの間で情報を通信する方法であって、
前記無線アクセサリから、第１の周波数を使用して第１のタイムスロットのアップストリームデータパケットを送信するステップと、
第２の周波数において、第２のタイムスロットで前記ゲームコンソールからダウンストリームデータパケットを前記無線アクセサリが受信するステップと、
前記ダウンストリームデータパケットにおいてアクナリッジメントが受信されない場合に、第３の周波数を使用して、第３のタイムスロットにおいて前記アップストリームデータパケットを前記無線アクセサリから送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記アップストリームデータパケットがアップストリームデータサブパケットを含み、
前記方法は、
前記無線アクセサリから前記第１のタイムスロットにおいて、前記第１のアップストリームデータサブパケットの無線アクセサリデータを送信するステップと、
前記無線アクセサリが音声使用可能な場合に、前記第１のタイムスロットにおいて第１のアップストリーム音声サブパケットの音声データを送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
アップストリームおよびダウンストリームの音声およびデータパケットは、各々、ＲＦ設定フィールド、プリアンブルフィールド、同期フィールド、ヘッダーフィールド、データフィールド、誤り訂正フィールドを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ダウンストリームデータパケットは予め定められたデータサブフィールドを含み、前記データサブフィールドの一つは、前記無線アクセサリのデータを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記アップストリームデータパケットを送信するステップは、無線アクセサリデータを含むアップストリームデータサブパケットを送信するステップのみを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ゲーム装置およびマルチメディア装置の分野に関する。特に、本発明は、ゲーム装置とワイヤレス周辺機器アクセサリとの間でデータ情報および音声情報を通信するために使用される無線プロトコルを対象にする。
【背景技術】
【０００２】
ゲームシステムにおいては、数多くのリビングルームフロアに渡って張り巡らされている目に見えるケーブル線をなくすために無線コントローラに対する強い需要が存在する。既存の無線コントローラは高価であり、干渉が発生するためにゲーム装置に対して頑強な接続を常には提供しない。無線コントローラが有線コントローラと同様に反応を示すことが望ましいので、待ち時間はゲームをする者たちにとってもう一つの重要な関心事である。また、無線リンクがサポートしなければならない、今後のゲームコンソールの特徴が存在する場合がある。このような制約事項に対処する無線ゲームコントローラを開発することは、複数の無線装置をゲーム装置に対して同時に通信させることが可能なプロトコルによって役立てられるが、また最小の待ち時間で誤り訂正および誤り検知法を提供することも役立つ。このプロトコルは、新しい装置および機能性が利用可能になるのでそれらをサポートすることも可能であるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、従来技術におけるこれらの制約および他の制約を克服するシステムに対する必要性が存在する。また、費用面で効率的かつ効果的なシステムに対する必要性も存在する。本発明はそのような解決法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ホストおよび無線アクセサリが時間フレームに基づいて送受信する無線プロトコルを用いてゲームコンソールと無線アクセサリとの間で音声およびデータを通信する方法を対象にする。この方法は、アップストリームサブフレームのアップストリームデータパケットを無線アクセサリからホストに対して送信することと、ダウンリンクサブフレームのダウンストリーム音声パケットおよびダウンストリームデータパケットのうちの少なくとも一つをホストから無線アクセサリに対して送信することと、再伝送サブフレーム中にアップリンク再伝送パケットおよびダウンリンク再伝送パケットを送信することと、を含む。音声データおよび無線アクセサリのデータは、無線プロトコルを介して同時に通信される。
【０００５】
本発明の特徴によれば、アップストリームデータパケットは、第１のアップストリームデータサブパケットおよび第１のアップストリーム音声サブパケットを含む。この方法は、第１のアップストリームデータサブパケットおよび第１のアップストリーム音声サブパケットを第１のタイムスロットに割り当てることと、次のアップストリームデータサブパケットおよび次のアップストリーム音声サブパケットを有する次のアップストリームデータパケットを次のタイムスロットに割り当てることと、をさらに含む。第１の無線アクセサリは、第１のアップストリームデータサブパケットの無線アクセサリデータを送信することが可能であり、第２の音声使用可能な装置は、第１のアップストリーム音声サブパケットの音声データを送信することが可能である。
【０００６】
別の特徴によれば、アップストリームおよびダウンストリームの音声およびデータパケットは各々、ＲＦ設定フィールド、プリアンブルフィールド、同期フィールド、ヘッダーフィールド、データフィールド、および誤り訂正フィールドを含む。音声データは、複数の音声使用可能な装置に対してダウンストリーム音声パケットにおいて通信されることができる。また、複数のダウンストリーム音声パケットは、ダウンリンクサブフレームにおいて通信されることができる。
【０００７】
さらに別の特徴によれば、ゲームコンソールは、複数の無線アクセサリに対してダウンストリームデータパケットをブロードキャストすることができる。ダウンストリームデータパケットは、複数の無線アクセサリの各々についてのデータを含む予め定められたデータサブフィールドを含むことができる。この方法は、アクナリッジメントがゲームコンソールからダウンリンクサブフレームにおいて受信されない場合に限り、無線アクセサリからアップリンク再伝送パケットを送信することも含む。同様に、ダウンリンク再伝送パケットは、複数の無線アクセサリに対してブロードキャストされることが可能である。
【０００８】
別の特徴によれば、各パケットは、ＴＤＭＡ（time division multiple access）タイムスロットに関連付けられた異なる周波数上の周波数ホッピングスペクトラム拡散システムの無線プロトコル内で送信されることができる。
【０００９】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照して進められる例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の好適な実施形態の詳細な説明とともに上述の要旨は、添付図面とともに読まれる場合により良く理解されるだろう。本発明を例示するために、本発明の例示的な構成要素が図面に示されているが、本発明は、本明細書で開示されている特定の方法および手段に限定されることはない。
【００１１】
図１は、本発明のある態様を実装可能なマルチメディアコンソール１００の機能要素を示す。マルチメディアコンソール１００は、レベル１のキャッシュ１０２、レベル２のキャッシュ１０４、およびフラッシュＲＯＭ（read only memory）１０６を有する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１を含む。レベル１のキャッシュ１０２およびレベル２のキャッシュ１０４は、一時的にデータを格納し、メモリアクセスサイクルの数を減らすことによって、処理速度およびスループットを改善する。ＣＰＵ１０１は、１つ以上のコアと、追加のレベル１のキャッシュ１０２およびレベル２のキャッシュ１０４とを有するように設けられることが可能である。フラッシュＲＯＭ１０６は、マルチメディアコンソール１００の電源がＯＮになった場合に、ブートプロセスの初期段階中にロードされる実行可能なコードを格納することが可能である。
【００１２】
グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）１０８およびビデオエンコーダ／ビデオコーデック（コーダ／デコーダ）１１４は、高速、かつ高解像度のグラフィックス処理についてのビデオ処理パイプラインを形成する。データは、グラフィックス処理装置１０８からビデオエンコーダ／ビデオコーデック１１４にバスを介して送られる。ビデオ処理パイプラインは、テレビまたは他のディスプレイへの送信のためにＡ／Ｖ（音声／ビデオ）ポート１４０にデータを出力する。メモリコントローラ１１０は、ＧＰＵ１０８に接続され、ＲＡＭ（random access memory）に限定されるわけではないがＲＡＭなどの様々な種類のメモリ１１２へのプロセッサのアクセスを容易にする。
【００１３】
マルチメディアコンソール１００は、モジュール１１８上に実装されることが好ましい、Ｉ／Ｏコントローラ１２０、システム管理コントローラ１２２、音声処理装置１２３、ネットワークインターフェースコントローラ１２４、第１のＵＳＢホストコントローラ１２６、第２のＵＳＢコントローラ１２８、およびフロントパネルＩ／Ｏサブアセンブリ１３０を含む。ＵＳＢコントローラ１２６、１２８は、周辺機器コントローラ１４２（１）−１４２（２）、無線アダプタ１４８、および外付けメモリデバイス１４６（例えば、フラッシュメモリ、外付けＣＤ／ＤＶＤ  ＲＯＭドライブ、着脱可能な記憶媒体など）のホストとして機能する。ネットワークインターフェース１２４および／または無線アダプタ１４８は、ネットワーク（例えば、インターネット、ホームネットワークなど）に対するアクセスを提供し、イーサネット（登録商標）カード、モデム、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、ケーブルモデムなどを含む幅広い種類の有線アダプタまたは無線アダプタのいずれかであることが可能である。
【００１４】
システムメモリ１４３は、ブートプロセス中にロードされるアプリケーションデータを格納するために提供される。メディアドライブ１４４が提供されるが、メディアドライブ１４４は、ＤＶＤ／ＣＤドライブ、ハードドライブ、または他の着脱可能記憶媒体用ドライブなどを含むことができる。メディアドライブ１４４は、マルチメディアコンソール１００に内蔵することもでき、または外付けとすることもできる。マルチメディアコンソール１００は、メディアドライブ１４４を介して実行中、再生中などのアプリケーションデータにアクセスすることができる。メディアドライブ１４４は、シリアルＡＴＡバスまたは他の高速接続（例：ＩＥＥＥ１３９４）などのバスを介してＩ／Ｏコントローラ１２０に接続される。
【００１５】
システム管理コントローラ１２２は、マルチメディアコンソール１００の可用性を保証することに関する様々なサービス機能を提供する。音声処理装置１２３および音声コーデック１３２は、高忠実度（high fidelity）処理およびステレオ処理を用いて該当する音声処理パイプラインを形成する。音声データは、通信リンクを介して音声処理装置１２３と音声コーデック１３２との間で送られる。音声処理パイプラインは、オーディオ機能を持つ外付けのオーディオプレーヤまたはオーディオ装置による再生用のＡ／Ｖポート１４０にデータを出力する。
【００１６】
フロントパネルＩ／Ｏサブアセンブリ１３０は、マルチメディアコンソール１００の外側の表面にあるＬＥＤ（light emitting diodes）または他の表示器と同様に電源ボタン１５０およびイジェクトボタン１５２の機能性をサポートする。システム電源供給モジュール１３６は、マルチメディアコンソール１００の各コンポーネントに電源を供給する。ファン１３８は、マルチメディアコンソール１００内の回路を冷却する。
【００１７】
ＣＰＵ１０１、ＧＰＵ１０８、メモリコントローラ１１０、およびマルチメディアコンソール１００内の様々な他のコンポーネントは、シリアルおよびパラレルバス、メモリバス、周辺機器用バス、および様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサバスまたはローカルバスを含む１つまたは複数のバスを介して相互接続される。例えば、そのようなアーキテクチャは、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnects）バス、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスなどを含むことができる。
【００１８】
マルチメディアコンソール１００の電源がＯＮになると、アプリケーションデータが、システムメモリ１４３からメモリ１１２および／またはキャッシュ１０２、１０４にロードされ、ＣＰＵ１０１上で実行されることができる。マルチメディアコンソール１００において使用可能な異なる種類の記憶媒体にナビゲートする場合、このアプリケーションは、一貫したユーザエクスペリエンスを提供するグラフィカルユーザインターフェースを提示することができる。動作中に、アプリケーションおよび／またはメディアドライブ１４４内に含まれる他の記憶媒体はメディアドライブ１４４から起動され、または再生されて、追加の機能性をマルチメディアコンソール１００に提供する。
【００１９】
マルチメディアコンソール１００は、システムをテレビまたは他のディスプレイに単に接続することによってスタンドアロンシステムとして動作させることが可能である。このスタンドアロンモードにおいて、マルチメディアコンソール１００のおかげで、１または複数のユーザはシステムと情報のやり取りを行うことができ、映画を視聴することができ、または音楽を聴くことができる。しかしながら、ネットワークインターフェース１２４または無線アダプタ１４８を介して使用可能となったブロードバンド接続の統合により、マルチメディアコンソール１００は、より大規模なネットワークコミュニティの参加者として動作することが可能である。
【００２０】
マルチメディアコンソール１００の電源がＯＮになると、ハードウェアリソースのひとまとまりの量がマルチメディアコンソールのオペレーティングシステムによるシステム使用のためにリザーブされる。これらのリソースは、メモリ予約（例えば、１６ＭＢ）、ＣＰＵおよびＧＰＵサイクル（例えば、５％）ネットワーク帯域幅（例えば、８ｋｂｐｓ）などを含むことができる。これらのリソースはシステムのブート時にリザーブされるため、リザーブされたリソースはアプリケーションの観点からは存在しない。
【００２１】
特に、メモリ予約は、カーネル起動、並行システムアプリケーション、およびドライバを含むために十分大きいことが好ましい。ＣＰＵ予約は一定であることが好ましく、リザーブされたＣＰＵ使用がシステムアプリケーションによって使用されていない場合に、アイドル状態にあるスレッドは未使用のサイクルを消費する。
【００２２】
ＧＰＵ予約に関して、システムのアプリケーション（例えば、ポップアップ）によって生成された軽量のメッセージは、ＧＰＵインタラプトを用いることによって表示され、ポップアップをオーバレイにする符号を予約する。オーバレイに必要なメモリの量は、オーバレイする領域のサイズおよび画面解像度でのオーバレイの好適なスケールによって決まる。ユーザインターフェース全体が並行システムアプリケーションによって使用されるところでは、アプリケーションの解像度とは独立した解像度を使用することが好ましい。スケーラはこの解像度を設定するために使用され、周波数を変更し、テレビの再同期を引き起こす必要性はなくなる。
【００２３】
マルチメディアコンソール１００がブートし、システムリソースがリザーブされた後、並行システムアプリケーションはシステムの機能性を提供するために実行される。システムの機能性は、上述のリザーブされたシステムリソース内で実行される一連のシステムアプリケーションにカプセル化される。オペレーティングシステムのカーネルは、ゲームアプリケーションのスレッドかシステムアプリケーションのスレッドであるスレッドを識別する。システムアプリケーションは、一貫したシステムリソースビューをアプリケーションに提供するために予め定められた時刻および間隔でＣＰＵ１０１上において実行するようにスケジューリングされることが好ましい。このスケジューリングは、コンソール上で稼動するゲームアプリケーションのキャッシュ分裂を最小化する。
【００２４】
並行システムアプリケーションが音声を必要とする場合、音声処理はタイム・センシティビティー（time sensitivity）によりゲームアプリケーションと非同期的にスケジューリングされる。後述するマルチメディアコンソールのアプリケーションマネージャは、システムアプリケーションがアクティブの場合に、ゲームアプリケーションのオーディオレベル（例えば、ミュート、アテニュエート（attenuate））を制御する。
【００２５】
入力装置（例えば、コントローラ１４２（１）および１４２（２））は、ゲームアプリケーションおよびシステムアプリケーションによって共有される。入力装置は、リソースをリザーブしないが、システムアプリケーションとゲームアプリケーションとの間で切り替えが行われて、各アプリケーションがその入力装置にフォーカスする。アプリケーションマネージャは、ゲームアプリケーションのナレッジおよびドライバが焦点の切り替えに関する状態情報を維持することを認知せずに、入力ストリームの切り替えを制御することが好ましい。
【００２６】
図２を参照すると、コンソール１００は、２つの異なる無線サブシステムを有するように構成される場合がある。第１の無線システムは、ネットワークインターフェース１２４内の８０２．１１ｂ／ｇ標準規格準拠モジュール（ＷｉＦｉ）であり、アクセスポイント１５６を介して無線ホームネットワーク接続のために使用される。この第１の無線システムは、インターネットまたはリモートＰＣにアクセスする無線ネットワーキング能力を追加するために、標準イーサネット（登録商標）接続の代わりとして使用されることが可能である。第２の無線システムは、ＩＳＭ（Industrial-Scientific-Medical）２．４ＧＨｚ帯内で動作する無線アダプタ１４８内の周波数ホッピングスペクトラム拡散（ＦＨＳＳ）の低送信電力のシステムである。無線アダプタ１４８は、ゲーム機を動作させるために使用可能な様々な周辺機器および装置（例えば、無線アクセサリ１５４）の無線接続を提供する。
【００２７】
無線プロトコルの実施形態の例
図３および図４を参照すると、本発明のプロトコルのフレームワークが示される。図３は、プロトコルのフレームワーク全体を示す。プロトコル２００は、ホスト（例えば、コンソール１００）および装置（例えば、アクセサリ１５４）がＴｆｒａｍｅとして示される固定の時間間隔に基づいて送信と受信との間で切り替えを行うＴＤＭＡシステムである。以下に説明するように、プロトコル２００は、８つのアクセサリ（４つのデータおよび４つの音声）までをコンソール１００に対して同時に通信させることが可能である。また、プロトコル２００は、最小待ち時間で頑健な通信を提供するために、誤り訂正の技術および周波数ホッピング技術の使用の組み合わせを提供する。プロトコル２００は、３つのサブフレーム、すなわち、アップストリームデータパケット２０２−２０８、ダウンストリームデータパケット２１０−２１４、および再伝送パケット２１６−２１８に分けられる。この３つのサブフレームの詳細については、後述する。
【００２８】
図４を参照すると、時間領域（time domain）にプロトコル２００のフレーム構造が示されている。各フレーム内には、各スロットの周波数割り当てが表１に示されている９つのスロットがある。表においては、ｎはＦＨＳＳシーケンスの現在フレームについてのエントリを表し、Ｆ（ｎ）はこのエントリｎにマッピングされるチャネルであり、このフレームについて選択されるチャネルである。Ｆ（ｎ＋１）＋２０は、チャネルＦ（ｎ＋１）から２０チャネル離れているチャネルを表す。
【００２９】
【表１】
2008545292.tif 000003
【００３０】
当業者には明らかになっているように、アクセサリおよび／または音声使用可能な装置の各々は、類似のやり方ではあるが、プロトコル２００のＴＤＭＡ構造による適切なタイムスロットでパケットを送受信する。以下の説明はアクセサリ１を参照して行われるが、図４に示されるアクセサリ２−４のそれぞれにも適用される。タイムスロットＦ（ｎ＋１）において、アクセサリ１は、データのサブパケット２２２および音声のサブパケット２２４を送信することができる。任意で、アクセサリ１は、タイムスロット内で、データのサブパケット内のデータを送信することができ、別個の音声使用可能なデバイスは、音声のサブパケット内の音声を送信することができる。アクセサリ１（または音声使用可能な装置）はタイムスロットＦ（ｎ＋１）で音声データパケット２２６を受け取る。
【００３１】
コンソール１００は、タイムスロットＦ（ｎ＋１）においてすべての装置にデータパケット２２８をブロードキャストする。データパケットは、タイムスロットＦ（ｎ＋１）＋２０においてデータパケット２３２としてブロードキャストされる。タイムスロットＦ（ｎ）において、アクセサリ１はデータサブパケット２３０として自らのデータサブパケットをブロードキャストすることができる。このことは、データサブパケット２２２がデータブロードキャスト２２８においてコンソール１００によってアクノリッジされない場合に限りおこなわれることが好ましい。
【００３２】
図５を参照すると、データパケット２２２および音声パケット２２４の両方についての本発明に係る基本パケットフォーマットが図示されている。任意のＲＦ設定フィールド２３４により、ホスト／装置の送信機はあるモード（送信／受信）から他のモード（受信／送信）に切り替えることが可能になり、周波数ホッピング用の送信機周波数を変更することが可能となる。プリアンブルフィールド２３６および同期フィールド２３８は無線リンクのクロックおよびパケット同期化のためにアクセサリ内の受信機によって使用される。例えば、３２ビット長プリアンブル送信は、受信側で実装されるプリアンブル切り替えアンテナインスタント受信機選択ダイバーシティアルゴリズムと組み合わせて使用されることができる。このアルゴリズムは、プリアンブルの第１の部分内で受信機があるアンテナを使用して第１のリンク品質評価を行い、プリアンブルの第２の部分内で他のアンテナを使用して第２のリンク品質評価を行い、パケットの残りの部分について最高の品質評価を与えるアンテナを選択することを意味する。
【００３３】
同期フィールド２３８は、周波数および位相を送信することと同期をとるために受信機によって使用される。ヘッダーフィールド２４０は、ヘッダーに続くデータペイロードフィールド２４２に必要な情報を含む。データペイロードフィールド２４２は、無線インターフェースを介して送信される情報を含む。このフィールドの長さは、パケットの種類によって決定される。データパケットは、誤り訂正フィールド２４４を使用して当該パケットの種類に基づいて誤り検出可能であるか、または誤り訂正可能である。例えば、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）は、データ伝送のために使用されるが、巡回冗長コード（ＣＲＣ）は、音声パケットのパケット誤りを検出するために使用されることが可能である。リードソロモン順方向誤り訂正アルゴリズムを本発明で使用することが可能である。リードソロモン符号化器は、元データを取り入れ、追加の「冗長な」ビットを追加する。誤りは無線送信中に生じる。リードソロモン復号化器は、受信データを処理して、誤りを訂正し、かつ元データを復元しようとする。訂正可能な誤りの数と種類は、リードソロモン符号の特徴に依存する。
【００３４】
上述したように、無線システムは周波数ホッピングスペクトラム拡散を使用する。擬似ランダムホッピングシーケンスは、このシステムのために使用可能である。シーケンス生成は、最長線形帰還シフトレジスタ法（ＭＬ−ＬＦＳＲ：Maximum-Length Linear Feedback Shift Registers）に基づくことができる。２つのチャネル割り当てスキームは、無線プロトコル２００において使用可能である。第１のスキームは、フレームベースのチャネル割り当てであり、第２のスキームは、スロットベースのチャネル割り当てである。フレームベースのチャネル割り当てについて、Ｍ系列の１９ビットからの７ＬＳｂは各フレームのＲＦチャネルを選択するために使用される。まず、システムは、７ＬＳｂ／４１の残りの部分を計算し、この残りの部分はフレームのチャネル番号として使用される。例えば、ホップエントリの７ＬＳＢが１０１１００１である場合、このエントリのＲＦチャネルのテーブルエントリは、以下の通りとなる。
１０１１００１ＭＯＤ（４１）＝８９ＭＯＤ４１＝７
したがって、チャネル７が選択される。
【００３５】
ＦＣＣ要件に完全に準拠するために、各チャネルは等しくアクセスされなければならない。このことが意味するのは、ホッピングエントリの７ＬＳｂが１２２よりも大きい場合に、このエントリはスキップされ、次のエントリが使用されるということである。スロットベースのチャネル割り当てについて、各フレームのチャネルが選択された後、各フレーム内には、９つのスロットが存在する。各スロットの周波数割り当ては、上記の表１にしたがって行われる。
【００３６】
アップストリームサブフレーム２００Ａ
図３および図６を参照すると、アップストリームデータパケットは、アクセサリおよび装置１５４によってコンソール１００に送られるデータパケットであり、アクセサリデータパケット２０２、２０４、２０６、および２０８を含む。プロトコル２００は、最大で４つまでのアップストリームデータパケットをサポートする。各データパケットは、予め定義されたタイムスロット（図４）にて送られ、音声データとともにデバイス固有のデータも両方含む。
【００３７】
図６を参照すると、アップストリームデータパケット２０４（２０２、２０６、および２０８でもよい）が詳細に図示されている。図示されているように、各パケット内には２つのサブパケット、すなわち、１つはデータ用のサブパケット（２３４−２５８）、もう１つは音声用のサブパケット（２６０−２７２）がある。これらのサブパケットは、例えば、図４のデータサブパケット２２２および音声サブパケット２２４に相当する。最大で４つまでのアップストリームデータパケットは、全部で８つの装置について最大で４つまでのアクセサリおよび音声装置用にサポートされる。
【００３８】
各アップストリームデータサブパケット（２３４−２５８）は、３つのフィールド、すなわち、ヘッダー２５２、データ本体フィールド２５４、およびＦＥＣフィールド２５６を含む。ヘッダー２５２は、アクセサリデータフィールド、動的電源管理（dynamic power management）、およびサービス品質（ＱｏＳ）についての情報を含む。データ本体フィールド２５４のフォーマットは、ヘッダー２５２のパケットタイプフィールドにおいて特定されることが可能であり、図５のデータペイロードフィールド２４２である場合がある。アップストリームデータフィールドは、アクセサリ１５４およびプラグインモジュール（ＰＭＤ）（すなわち、アクセサリ１５４の特徴を強化するためにアクセサリ１５４に接続可能なプラグイン）のデータを含む。ＦＥＣフィールド２５６は、リードソロモンパリティバイトを含むことができる。このパリティバイトは、アップストリームゲームコントローラサブパケットのヘッダーおよびデータフィールドの両方を対象とする。
【００３９】
アップストリーム音声サブパケット（２６０−２７２）は、３つのフィールド、すなわち、ヘッダーフィールド２６６、音声データフィールド２６８、およびＣＲＣフィールド２７０を含む。ヘッダーフィールド２６６は、音声データパケットの種類とプロパティを指し示す。音声データフィールド２６８は、符号化された音声データおよびリンク制御データを含み、図５に示すように構成可能である。ＣＲＣフィールド２７０は、音声ヘッダーフィールドおよび音声データフィールドの両方を対象とする。
【００４０】
ダウンストリームサブフレーム２００Ｂ
図３および図７−８を参照すると、ダウンストリームサブフレームは、３つのパケット、すなわち、音声ダウンストリームパケット２１０、ダウンリンクデータパケット２１２、および音声データストリームパケット２１４を含む。図７を参照すると、ダウンリンクデータパケット２１２が示されている。このパケット２１２は、システム制御情報を含み、付属の装置およびアクセサリの全てにブロードキャストされる。このパケット２１２のヘッダーフィールド２８０は、ブロードキャストされるシステム制御情報を含む。データフィールド２８２は、データパケット２１２にアドレス指定されている各装置の制御情報を含む。したがって、４つのアクセサリがアドレス指定されている場合に、データフィールド２８２は４つのサブフィールドに分けられ、これら４つのサブフィールドは各装置用のデータを含む。制御情報は、アクセサリ１５４上のＬＥＤの点滅、モーター制御、フィードバック制御などについての詳細を含むことができる。ブロードキャストパケットは、ＦＥＣフィールド２８４によってプロテクトされ、フレームごとに自動的に繰り返される。スライディングフィールド２８６は、ダウンストリームブロードキャストの終端に付加されることができる。ビットパターンがプリアンブルフィールドと最低限の相関関係を有し、パターン０ｘＣ３Ｃ３がここでは使用可能であることが好ましい。アクセサリ受信機は受信されるブロードキャストパケットごとにスライディングフィールド２８６を検証し、パケットスライディング状態をテストする。アクセサリ受信機がスライディングを検出する場合、ビットをＱｏＳにセットし、それをホストにレポートする。スライディングが検出されると、検出グループは同期を避けるために次フレーム用の現在ＦＨＳＳエントリ上にとどまる必要がある。
【００４１】
図８を参照すると、ダウンリンク音声パケット２１０および２１４のフォーマットが例示されている。これら２つのパケット２１０および２１４は、４つの音声使用可能な装置のためにダウンストリーム音声データを運ぶ。ダウンリンク音声パケット２１０は、装置１および２の音声サンプルを含む。ダウンリンク音声パケット２１４は、デバイス３および４のサンプルを含む。図８に示すように、ガードフィールド２９４、２９８によって分離される２つの音声ダウンストリームデータフィールド２９２、２９６がある。各データフィールド２９２、２９６の構造は、図５において詳細が示される。
【００４２】
再伝送サブフレーム２００Ｃ
図９および図１０を参照すると、アップリンク再伝送パケット２１６が示されている。ブロードキャストパケット２１２のＡＣＫビットが特定のアクセサリにセットされていない場合に限り、このパケット２１６はアクセサリデータを再伝送するだけである。このことは、アクセサリの電力消費を減少させる一方、頑健な環境を達成するのに役立つ。上記の条件が存在する場合に、アクセサリは再伝送パケット２１６の自らのデータおよびＰＭＤデータを再送信する。アップストリーム音声データはこのパケットで再伝送されない。ブロードキャスト再伝送パケットにＡＣＫビットがセットされないので、使用可能な新しいデータがない場合に、同じアクセサリパケットが次フレームで再度、再伝送される。新しいアクセサリデータが使用可能な場合に、アクセサリは新しいデータパケットを代わりに送信する。
【００４３】
ブロードキャスト再伝送パケット２１８は、ブロードキャストパケット２１２の繰り返しである。ブロードキャスト再伝送パケット２１８は、ブロードキャストパケットの情報と同じ情報を送信するが、異なる搬送周波数で送信する（図４参照）。ブロードキャスト再伝送パケットにおいて、ヘッダーの再伝送ビットは１にセットされるが、これはブロードキャスト再伝送パケットであることを指し示す。ブロードキャスト再伝送パケットのＡＣＫビットは、アップストリーム再伝送パケットの受信に基づいてセットされない、またはクリアされる。コンソール１００はブロードキャスト再伝送パケットを常に送信することが好ましい。このことは干渉に対するブロードキャストパケットの免疫力を改善する。というのも、ブロードキャストパケットの制御データは無線インターフェースデータ交換にとっては重要であるためである。しかしながら、アクセサリは第１のブロードキャストパケットをエラーなく受信したことに基づいて再伝送パケットを受信しないことを選択することができる。このことはアクセサリの電力消費全体を減少させるのに役立つ。
【００４４】
上述のことに加えて、本発明のプロトコルは、既知のデバイスまたは知られていないデバイスが無線リンクを介して通信可能である適応性のある環境を提供する。
【００４５】
本発明をさまざまな図面の好ましい実施形態と組み合わせて説明したが、他の類似の実施形態を使用すること、または、本発明の修正や追加が本発明からそれることなく本発明と同一の機能を実行する実施形態になされることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を実装可能な態様におけるゲームコンソールを示すブロック図である。
【図２】図１のゲームコンソールおよび無線サブシステムを示す図である。
【図３】本発明に係るプロトコルのフレームワーク全体を示す図である。
【図４】時間領域において図３のプロトコルのフレーム構成を示す図である。
【図５】データパケットおよび音声パケットのフォーマットを示す図である。
【図６】アップストリームデータパケットを示す図である。
【図７】ダウンリンクデータパケットを示す図である。
【図８】ダウンリンク音声パケットを示す図である。
【図９】アップリンク再伝送パケットを示す図である。
【図１０】アップリンク再伝送パケットを示す図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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