(57)【要約】以下のステップを含む通信の方法：無線端末（２２）と長距離無線データ網の基地局（２６）との間の第１の接続上で第１の通信セッションを確立する。ここに第１の接続は時間フレームの順列を定義する第１のプロトコルに従って稼動する。無線端末と１つの周辺無線機器（２８）との間の第２の接続上で第２の通信セッションを確立するため、基地局により定義された時間フレームに基づき時間スロットを割当てる。ここに第２の接続は、第１のプロトコルとは異なる第２の、短距離・時間割当通信プロトコルで稼動する。時間フレームの中に、第１接続上での基地局と無線端末間の下方および上方リンク送信のための時間間隔を割当てる。ここに割当てられた時間間隔は割当てられた時間スロットに重複することなく挟み込まれる。割当てられた時間間隔と指定された時間スロットの中で、第１と第２の通信セッションを並列してそれぞれ実行する。【選択図】図１
2010522448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と長距離無線データ網の基地局（ＢＳ）との間の第１の接続上で第１の通信セッションを確立するステップと、
ここに前記第１の接続は時間フレームの順列を定義する第１のプロトコルに従って稼動し、
前記無線端末と１つの周辺無線機器との間の第２の接続上で第２の通信セッションを確立するため、前記基地局により定義された前記時間フレームに基づき時間スロットを割当てるステップと、
ここに前記第２の接続は、前記第１のプロトコルとは異なる第２の、短距離・時間割当通信プロトコルで稼動し、
前記時間フレームの中に、前記第１接続上での前記基地局（ＢＳ）と前記無線端末間の下方および上方リンク送信のための時間間隔を割当てるステップと、
ここに前記割当てられた時間間隔は前記割当てられた時間スロットに重複することなく挟み込まれ、
前記割当てられた時間間隔と前記指定された時間スロットの中で、前記第１と第２の通信セッションを並列してそれぞれ実行するステップと、
を含む通信の方法。
【請求項２】
前記長距離無線データ網は、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づき稼動するＷｉＭＡＸ網からなり、前記第２の接続はＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様に基づいて稼動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のプロトコルはＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様の同期接続指向（ＳＣＯ）モードと非同期非接続リンク（ＡＣＬ）モードのうち少なくとも１つに基づき稼動することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）の接続点（ＡＰ）との第３の接続上で、第１または第２のプロトコルとは異なる第３のプロトコルに基づいて、前記第１の接続の前記時間スロットおよび前記第２の接続の前記時間間隔と重複しない期間において、第３の通信を確立するステップと、
前記第３の通信セッションを前記第１および第２のセッションと並列に実行するステップと、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】
前記第３のプロトコルは１つのプロトコルからなり、そのプロトコルの中で、
前記第３の通信セッションに使用された前記期間が前記無線端末より開始され、
前記第３の通信セッションを確立する工程は、前記無線端末による、前記第１の接続の前記時間スロットと前記第２の接続の前記時間間隔が重複しないように、前記期間を選択するステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記無線ＬＡＮがＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づいて稼動することを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
追加の選択的時間スロットを、従前に前記第１、第２、第３接続のうちの１つに割当られていない場合に、前記第１、第２、第３接続のうちの１つに割当てるステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第３の接続はＩＥＥＥ８０２．１１標準の非スケジュール省電力配送（ＵＰＳＤ）モードに基づくことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１の通信セッションを確立する工程は、前記第３の通信セッションが進行中に、前記無線端末を前記無線ＬＡＮから前記長距離無線データ網へ移管するステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第３の通信セッションを確立する工程は、前記第３の通信セッションが進行中に、前記無線端末を前記長距離無線データ網から前記無線ＬＡＮへ移管するステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記時間フレームに基づいて前記時間スロットを割当てる工程は、前記割当てられた時間スロットを前記基地局により定義された前記時間フレームと同期させるステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の通信セッションは前記無線端末と前記周辺機器との間の音声接続を含み、前記第２の通信セッション用に前記時間スロットを割当てる工程は前記時間スロットを一定の間隔で割当てるステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記時間フレームの中に前記時間間隔を割当てる工程は、前記基地局に対し前記無線端末が前記割当てられた時間間隔以外では前記基地局と通信できないことを通知するステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の通信セッションを確立する工程は、
初めに、前記時間スロットのタイミングが前記周辺機器により決定されるように第２の接続を確立するステップと、
次に、前記時間スロットが前記基地局により定義された前期第１のプロトコルの前記時間フレームと同期できるようにするため、前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにするステップと、
からなることを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにするステップは、前記第２のプロトコルに定義された主従交換（ＭＳＳ）手続を呼び出すステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにするステップは、
前記周辺機器のアドレスを受信した後、無線端末により前記第２の接続を中止するステップと、
前記無線端末により決定された前記時間スロットの前記タイミングと前記第２の接続を再度確立するため、前記受信したアドレスを使用して、前記無線端末により、ページング手続を開始するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の通信セッションを確立する工程は、
前記周辺機器を同定するため、無線端末により、照会手続を実行するステップと、
前記照会手続の間、前記割当てられた時間スロットと前記時間間隔とを調整するステップと、を含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の通信セッションを確立する工程は、
前記第２のプロトコルの省電力モードで前記無線端末から前記周辺機器へ同期化送信を送信するステップと、
前記同期化送信を前記第１接続の前記時間間隔に対し優先権を与えるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の通信セッションを確立する工程は、
ページング送信の交換を前記第１接続の前記時間間隔と調整しながら、前記無線端末と前記周辺機器との間で、前記第２の接続を確立するためページング送信を送信するステップを含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の通信セッションを確立する工程は、
前記第１の接続の前記時間フレームのサブセットを使用可能度減少フレームとして定義するステップと、
前記無線端末は前記使用可能度減少フレームの間、前記基地局と通信するのに使用不可能であると前記基地局に告知するステップと、
前記使用可能度減少フレームの間、前記第２の通信セッションの確立に優先権を与えるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
無線周波数（ＲＦ）装置と、
前記ＲＦ装置に信号を無線で送受信させるベースバンド演算回路と、
ここに前記送受信は、
無線端末と長距離無線データ網の基地局（ＢＳ）との間の第１の接続上で第１の通信セッションを確立するためであり、
ここに前記第１の接続は時間フレームの順列を定義する第１のプロトコルに従って稼動し、
また、前記無線端末と１つの周辺無線機器との間の第２の接続上で第２の通信セッションを確立するためであり、
ここに前記第２の接続は、前記第１のプロトコルとは異なる第２の、短距離・時間割当通信プロトコルで稼動し、  
共存演算器と、
ここに前記共存演算器は、
第２の通信セッションのため、前記基地局により定義された前記時間フレームに基づき時間スロットを割当てし、
前記時間フレームの中に、前記第１接続上での前記基地局（ＢＳ）と前記無線端末間の下方および上方リンク送信のための時間間隔を割当てするように設定され、
ここに前記割当てられた時間間隔は前記割当てられた時間スロットに重複することなく挟み込まれ、
ここに前記割当は、前記割当てられた時間間隔と前記指定された時間スロットの中で、前記第１と第２の通信セッションを並列してそれぞれ実行するためであり、
を含む無線通信端末。
【請求項２２】
前記長距離無線データ網は、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づき稼動するＷｉＭＡＸ網からなり、前記第２の接続はＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様に基づいて稼動することを特徴とする請求項２１に記載の端末。
【請求項２３】
前記第２のプロトコルはＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様の同期接続指向（ＳＣＯ）モードと非同期非接続リンク（ＡＣＬ）モードのうち少なくとも１つに基づき稼動することを特徴とする請求項２１に記載の端末。
【請求項２４】
前記ベースバンド演算回路は、
無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）の接続点（ＡＰ）との第３の接続上で、第１または第２のプロトコルとは異なる第３のプロトコルに基づいて、前記第１の接続の前記時間スロットおよび前記第２の接続の前記時間間隔と重複しない期間において、第３の通信を確立するステップと、
前記第３の通信セッションを前記第１および第２のセッションと並列に実行するステップと、をさらに含む処理を行うように設定されることを特徴とする請求項２１に記載の端末。
【請求項２５】
前記第３のプロトコルは１つのプロトコルからなり、そのプロトコルの中で、
前記第３の通信セッションに使用された前記期間が前記無線端末より開始され、
前記第３の通信セッションを確立する工程は、前記無線端末による、前記第１の接続の前記時間スロットと前記第２の接続の前記時間間隔が重複しないように、前記期間を選択するステップを含むことを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項２６】
前記無線ＬＡＮがＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づいて稼動することを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項２７】
追加の選択的時間スロットを、従前に前記第１、第２、第３接続のうちの１つに割当られていない場合に、前記第１、第２、第３接続のうちの１つに割当てるように、前記共存演算器が設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項２８】
前記第３の接続はＩＥＥＥ８０２．１１標準の非スケジュール省電力配送（ＵＰＳＤ）モードに基づくことを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項２９】
前記ベースバンド演算回路および前記共存演算器は、前記第３の通信セッションが進行中に、前記無線端末を前記無線ＬＡＮから前記長距離無線データ網へ移管するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項３０】
前記ベースバンド演算回路および前記共存演算器は、前記第３の通信セッションが進行中に、前記無線端末を前記長距離無線データ網から前記無線ＬＡＮへ移管するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項３１】
前記ベースバンド演算回路は、それぞれ前記基地局、前記周辺機器および前記接続点と通信するように設定された第１、第２および第３の送受信器からなり、ここにおいて前記共存演算器は、それぞれの共存インターフェースを使用して前記送受信器に接続し、また、前記共存インターフェースを介して前記送受信器に信号を送ることにより、前記時間間隔、時間スロットおよび時間期間を割当てるように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。  
【請求項３２】
前記ベースバンド演算回路は、前記第２および第３の送受信器からなる第１のサブ回路と、前記第１の送受信機と前記共存演算器からなる第２のサブ回路とからなり、前記共存演算器は、前記第１と第２のサブ回路の間に接続される前記共存インターフェースを使用して、前記第２および第３の送受信器を制御するように設定されていることを特徴とする請求項３１に記載の端末。  
【請求項３３】
前記共存演算器は、前記割当てられた時間スロットを前記基地局により定義された前記時間フレームと同期させるように設定されていることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２の通信セッションは前記無線端末と前記周辺機器との間の音声接続を含み、前記第２の通信セッション用に前記時間スロットを割当てる工程は前記時間スロットを一定の間隔で割当てるステップを含むことを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項３５】
前記ベースバンド演算回路は、前記基地局に対し前記無線端末が前記割当てられた時間間隔以外では前記基地局と通信できないことを通知するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項３６】
前記ベースバンド演算回路は、
初めに、前記時間スロットのタイミングが前記周辺機器により決定されるように第２の接続を確立するステップと、
次に、前記時間スロットが前記基地局により定義された前期第１のプロトコルの前記時間フレームと同期できるようにするため、前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにするステップと、
を実行するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項３７】
前記ベースバンド演算回路は、前記第２のプロトコルに定義された主従交換（ＭＳＳ）手続を呼び出すことにより、前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにすることを特徴とする請求項３６に記載の端末。
【請求項３８】
前記ベースバンド演算回路は、
前記周辺機器のアドレスを受信した後、無線端末により前記第２の接続を中止することにより、前記時間スロットのタイミングを前記無線端末により決定されるようにする  ステップと、
前記無線端末により決定された前記時間スロットの前記タイミングと前記第２の接続を再度確立するため、前記受信したアドレスを使用して、前記無線端末により、ページング手続を開始するステップと、
を実行するように設定されていることを特徴とする請求項３６に記載の端末。
【請求項３９】
前記ベースバンド演算回路は、
前記周辺機器を同定するため、無線端末により、照会手続を実行するステップと、
前記照会手続の間、前記割当てられた時間スロットと前記時間間隔とを調整するステップと、を実行するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項４０】
前記ベースバンド演算回路は、
前記第２のプロトコルの省電力モードで前記無線端末から前記周辺機器へ同期化送信を送信するステップと、
前記同期化送信を前記第１接続の前記時間間隔に対し優先権を与えるステップと、
を実行するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項４１】
前記ベースバンド演算回路は、前記無線端末と前記周辺機器との間で、前記第２の接続を確立するためページング送信を交換するように設定され、前記共存演算器は、ページング送信の交換を前記第１接続の前記時間間隔と調整するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【請求項４２】
前記共存演算器は、
前記第１の接続の前記時間フレームのサブセットを使用可能度減少フレームとして定義するステップと、
前記無線端末は前記使用可能度減少フレームの間、前記基地局と通信するのに使用不能であると前記基地局に告知するステップと、
前記使用可能度減少フレームの間、前記第２の通信セッションの確立に優先権を与えるステップと、
を実行するように設定されていることを特徴とする請求項２１−２４のいずれかに記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に無線通信に関し、特に多重の異なる通信プロトコルを使用して稼動可能な無線端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の参照
本出願は２００６年５月２５日出願の米国暫定特許申請６０／８０３，１９２，の利益を享受し、ここに参照される。  
【０００３】
無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は広く世に広まっている。元のＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準は１−２Ｍｂｐｓで約２．４ＧＨｚ帯での通信を可能にするため設計された。最近ではＩＥＥＥ作業部会はさらに高速のデータ通信を可能にするため８０２．１１ａ，８０２．１１ｂ，８０２．１１ｅ，８０２．１１ｇ，８０２．１１ｎおよび他の拡張基準を定義した。本発明の出願文脈および請求項においては、‘８０２．１１’という表現は特に別途記載がない限り元のＩＥＥＥ８０２．１１標準及びその拡張基準を含む総体を示す。無線ＬＡＮはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）とも表現される。
【０００４】
ＷｉＭＡＸ（世界マイクロ波アクセス相互操作性）は無線パケットデータ通信の新技術であり、ＩＥＥＥ８０２．１１に近い概念であるが、性能と領域を向上させるために設計された、いくつかの特徴的機能を有する。元のＷｉＭＡＸ標準、ＩＥＥＥ８０２．１６は１０−６６ＧＨｚ帯でＷｉＭＡＸを定義した。さらに最近ではＩＥＥＥ８０２．１６ａが２−１１ＧＨｚ帯の対応を追加し、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ（ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５として承認）が拡張直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）変換方式を使用してＷｉＭＡＸを移動通信用途に拡張した。本発明の出願文脈および請求項においては、‘８０２．１６’という表現は特に別途記載がない限り元のＩＥＥＥ８０２．１６標準及びその拡張基準をふくむ総体を示す。
【０００５】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線技術は高いセキュリティ安全性を維持しながら携帯または固定機器を接続する配線に代わることを意図した短距離通信技術である。最も最近のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準、２００４年１１月‘Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステム規格、コア版２．０＋拡張データレート’では、広範囲の機器に対し互いに接続、通信するための単一構造を定義している。この規格は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに関する追加情報と共に、非特許文献１で取得可能である。本発明の出願文脈および請求項においては、‘Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈコア規格’という表現は特に別途記載がない限りバージョン２．０及びその拡張基準をふくむ総体を示す。
【０００６】
無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステムはしばしば隣接するあるいは重複する周波数帯を使用し、従って相互に干渉する可能性がある。この干渉は無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が単一の無線端末に集められた場合に顕著である。
無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が共通の無線端末に共存することを可能にする幾つかの方法及び機器が既存技術で知られている。例えばテキサスインスツルメンツ（テキサス州ダラス）はＢｌｕｅｔｏｏｔｈと８０２．１１ａ／ｂ／ｇが同時に使用出来る機器とソフトウェアを提供している。そのソフトウェアは無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信交通バターンを監視し、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈが帯域を必要な場合は、ソフトウェアはマルチプレクス技術を使用して帯域を同時の機能に割当てる。この解決法に関する追加情報は非特許文献２で入手可能である。
違う例として、ＮＸＰセミコンダクタ（アインホーヘン、オランダ）が異なる機器とソフトウェアによる解決法を提供しており、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈがパケット送信仲裁手法で共存可能となっている。この解決法の詳細は非特許文献３で入手可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈについての情報ウェブサイト  ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍ
【非特許文献２】ウェブサイト  ｆｏｃｕｓ．ｔｉ．ｃｏｍ／ｇｅｎｅｒａｌ／ｄｏｃｓ／ｗｔｂｕ／ｗｔｂｕｐｒｏｄｕｃｔｃｏｎｔｅｎｔ．ｔｓｐ？ｔｅｍｐｌａｔｅｌｄ＝６１２３  ＆ｎａｖｉｇａｔｉｏｎＩｄ＝１２０２２＆ｃｏｎｔｅｎｔＩｄ＝４６５５．
【非特許文献３】ウェブサイト  ｗｗｗ．ｎｘｐ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ
【発明の概要】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、無線端末と長距離無線データ網の基地局（ＢＳ）との間の第１の接続上で第１の通信セッションを確立するステップと、
ここに第１の接続は時間フレームの順列を定義する第１のプロトコルに従って稼動し、
無線端末と１つの周辺無線機器との間の第２の接続上で第２の通信セッションを確立するため、基地局により定義された時間フレームに基づき時間スロットを割当てるステップと、
ここに第２の接続は、第１のプロトコルとは異なる第２の、短距離・時間割当通信プロトコルで稼動し、
時間フレームの中に、第１接続上での基地局（ＢＳ）と無線端末間の下方および上方リンク送信のための時間間隔を割当てるステップと、
ここに割当てられた時間間隔は割当てられた時間スロットに重複することなく挟み込まれ、
割当てられた時間間隔と指定された時間スロットの中で、第１と第２の通信セッションを並列してそれぞれ実行するステップと、
を含む通信の方法が提供される。
【０００９】
他の実施形態では、長距離無線データ網は、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づき稼動するＷｉＭＡＸ網からなり、第２の接続はＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様に基づいて稼動する。第２のプロトコルはＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様の同期接続指向（ＳＣＯ）モードと非同期非接続リンク（ＡＣＬ）モードのうち少なくとも１つに基づき稼動する。
さらなる実施形態では、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）の接続点（ＡＰ）との第３の接続上で、第１または第２のプロトコルとは異なる第３のプロトコルに基づいて、第１の接続の前記時間スロットおよび第２の接続の前記時間間隔と重複しない期間において、第３の通信を確立するステップと、第３の通信セッションを第１および第２のセッションと並列に実行するステップと、を含む。
【００１０】
また他の実施形態では、第３のプロトコルは１つのプロトコルからなり、そのプロトコルの中で、第３の通信セッションに使用された期間が無線端末より開始され、第３の通信セッションを確立する工程は、無線端末による、第１の接続の時間スロットと第２の接続の時間間隔が重複しないように、期間を選択するステップを含む。無線ＬＡＮはＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づいて稼動する。ある実施形態では、第３の接続はＩＥＥＥ８０２．１１標準の非スケジュール省電力配信（ＵＰＳＤ）モードに基づく。ある実施形態では、追加の選択的時間スロットを、従前に第１、第２、第３接続のうちの１つに割当られていない場合に、第１、第２、第３接続のうちの１つに割当てるステップを含む。
【００１１】
他の実施形態では、第１の通信セッションを確立する工程は、第３の通信セッションが進行中に、無線端末を無線ＬＡＮから長距離無線データ網へ移管するステップを含む。さらに、第３の通信セッションを確立する工程は、第３の通信セッションが進行中に、無線端末を長距離無線データ網から無線ＬＡＮへ移管するステップを含む。
更なる実施形態では、時間フレームに基づいて時間スロットを割当てる工程は、割当てられた時間スロットを基地局により定義された時間フレームと同期させるステップを含む。ある実施形態では、第２の通信セッションは無線端末と周辺機器との間の音声接続を含み、第２の通信セッション用に時間スロットを割当てる工程は時間スロットを一定の間隔で割当てるステップを含む。さらにあるいは、時間フレームの中に時間間隔を割当てる工程は、基地局に対し無線端末が割当てられた時間間隔以外では基地局と通信できないことを通知するステップを含む。
【００１２】
ある実施形態では、第２の通信セッションを確立する工程は、初めに、時間スロットのタイミングが周辺機器により決定されるように第２の接続を確立するステップと、
次に、時間スロットが基地局により定義された第１のプロトコルの時間フレームと同期できるようにするため、時間スロットのタイミングを無線端末により決定されるようにするステップと、からなる。時間スロットのタイミングを無線端末により決定されるようにするステップは、第２のプロトコルに定義された主従交換（ＭＳＳ）手続を呼び出すステップを含む。あるいは、時間スロットのタイミングを無線端末により決定されるようにするステップは、周辺機器のアドレスを受信した後、無線端末により前記第２の接続を中止するステップと、無線端末により決定された時間スロットのタイミングと第２の接続を再度確立するため、受信したアドレスを使用して、無線端末により、ページ手続を開始するステップと、を含む。
【００１３】
他の実施形態では、第２の通信セッションを確立する工程は、周辺機器を同定するため、無線端末により、照会手続を実行するステップと、照会手続の間、割当てられた時間スロットと時間間隔とを調整するステップと、を含む。さらに他の実施形態では、第２の通信セッションを確立する工程は、第２のプロトコルの省電力モードで無線端末から周辺機器へ同期化送信を送信するステップと、同期化送信を第１接続の時間間隔に対し優先権を与えるステップと、を含む。
またさらなる実施形態では、第２の通信セッションを確立する工程は、一方でページング送信の交換を第１接続の時間間隔と調整しながら、無線端末と周辺機器との間で、第２の接続を確立するためページング送信を送信するステップを含む。第２の通信セッションを確立する工程は、第１の接続の時間フレームのサブセットを使用可能度減少フレームとして定義するステップと、無線端末は使用可能度減少フレームの間、基地局と通信するのに使用不能であると基地局に告知するステップと、使用可能度減少フレームの間、第２の通信セッションの確立に優先権を与えるステップと、を含む。
【００１４】
さらに本発明の実施形態によれば、無線周波数（ＲＦ）装置と、
ＲＦ装置に信号を無線で送受信させるベースバンド演算回路と、
ここに送受信は、
無線端末と長距離無線データ網の基地局（ＢＳ）との間の第１の接続上で第１の通信セッションを確立するためであり、
ここに第１の接続は時間フレームの順列を定義する第１のプロトコルに従って稼動し、
また、無線端末と１つの周辺無線機器との間の第２の接続上で第２の通信セッションを確立するためであり、
ここに前記第２の接続は、前記第１のプロトコルとは異なる第２の、短距離・時間割当通信プロトコルで稼動し、  
共存演算器と、
ここに共存演算器は、
第２の通信セッションのため、基地局により定義された時間フレームに基づき時間スロットを割当てし、
時間フレームの中に、第１接続上での基地局（ＢＳ）と無線端末間の下方および上方リンク送信のための時間間隔を割当てするように設定され、
ここに割当てられた時間間隔は割当てられた時間スロットに重複することなく挟み込まれ、
ここに割当は、割当てられた時間間隔と指定された時間スロットの中で、第１と第２の通信セッションを並列してそれぞれ実行するためであり、
を含む無線通信端末が提供される。
【００１５】
ある実施形態によれば、ベースバンド演算回路は、それぞれ基地局、周辺機器および接続点と通信するように設定された第１、第２および第３の送受信器からなり、ここにおいて共存演算器は、それぞれの共存インターフェースを使用して送受信器に接続し、また、共存インターフェースを介して送受信器に信号を送ることにより、時間間隔、時間スロットおよび時間期間を割当てるように設定されている。
さらなる実施形態によれば、ベースバンド演算回路は、第２および第３の送受信器からなる第１のサブ回路と、第１の送受信機と共存演算器からなる第２のサブ回路とからなり、共存演算器は、第１と第２のサブ回路の間に接続される共存インターフェースを使用して、第２および第３の送受信器を制御するように設定されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に基づく無線通信システムを絵で表した図である。
【図２】本発明の実施形態に基づく多機能無線端末の要素を表すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に基づく多機能無線端末におけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮの共存割当を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に基づく無線端末における多機能通信の方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に基づくＢｌｕｅｔｏｏｔｈのリンク確立の方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に基づく無線端末を無線ＬＡＮからＷｉＭＡＸ網に移す方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に基づく無線端末をＷｉＭＡＸ網から無線ＬＡＮに移す方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施形態の詳細説明
概要
以下に記載する本発明の実施形態は無線ＬＡＮの接続点（ＡＰｓ），ＷｉＭＡＸの基地局（ＢＳｓ）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器が、同一のまたは重複する周波数帯で稼動しつつ、同時に相互干渉なく通信することができる多機能通信端末を提供する。無線端末は典型的には、無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用送受信機及び異なるリンク間の送受信を媒介する共存演算器からなる。
無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは、既定の繰り返し超フレームに従って３つのリンクに時間スロットを割当てることにより協業される。ＷｉＭＡＸにおいてはリンクのタイミングは基地局により決定されるので、共存演算器は、端末が通信するＷｉＭＡＸ基地局のタイミングに、超フレームのタイミングを、それにより無線ＬＡＮ  およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクのタイミングも同期させる。
【００１８】
超フレームにおけるスロット割当構成は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルで定義される音声重複機能がスロットパターンの定義に関し柔軟性が殆ど無いため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクに優先権を与える。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送信に与えられた優先権はさらに、音声通信交通の遅れや「ずれ」を減少させる。ＷｉＭＡＸ上方リンクおよび下方リンクのスロットは、基地局により決定されたように、それぞれＷｉＭＡＸフレームの上方リンク、下方リンクのゾーンと一致するように割当てられている。結果的に端末はＭＡＰ伝文や下方リンクデータを基地局より受信でき、基地局により決定された適切な時間域で上方リンクデータを送信できる。端末の無線ＬＡＮ操作はＩＥＥＥ８０２．１１の操作モードを使用し、そこでは無線ＬＡＮリンク上の通信が端末により開始される。
【００１９】
それぞれのリンクに専用時間スロットを割当てるのに加え、超フレームは「帯域機会」スロットを選択支として有する。選択スロットは特定の送受信機により、他の送受信機が使用していない場合使用可能である。選択スロット使用の相互調整は典型的には送受信機と共存演算器との間の‘使用中’インターフェースにより調整される。
ここに述べる方法およびシステムは無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの異なる操作段階、例えば、定常状態、移管時、リンク立ち上げ時などにおいても使用可能である。以下に述べる実施形態は主に無線ＬＡＮ，  ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの協業について記述しているが、ここに述べる方法およびシステムは、２重機能端末におけるＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの協業や、他の長距離基地局通信プロトコルと地域短距離プロトコルとの協業についても使用可能である。
【００２０】
システム記述
図１は本発明の実施系形態に基づく無線通信システム２０を絵で表した図である。システム２０では、無線端末２２が１つ以上の接続点（ＡＰｓ）２４と１つ以上のＷｉＭＡＸ基地局（ＢＳｓ）２６と通信する。ある例では端末２２はインターネットや種々のネットワークサービスに無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸのどちらかを使用し、また無線ＬＡＮｋらＷｉＭＡＸへ、またその逆方向へ移管させられてもよい。
無線ＬＡＮ及び／またはＷｉＭＡＸとの通信と並行して、端末２２はヘッドセットやハンドフリーキット、個人計算器または他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器、のような付属機器を使用して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクと通信することが出来る。本実施形態では、端末２２はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ヘッドセット２８と通信する。
【００２１】
図１はある種の無線端末をイラストで図示するが、以下に記述する実施形態は、適切な通信能力を持つ全ての型の計算及び／または通信機器に適用可能である。本出願の明細および請求項で使用される「無線端末」という言葉は広義に理解され、本発明の思想が使用される好適な全ての種類の家庭電化製品、計算機、通信機器を含むべきである。
典型的には、端末２２が接続されるＷｉＭＡＸネットワークは地理的に広域をカバーする長距離広域ネットワーク（ＷＡＮ）である。無線ＬＡＮは一方で、小さなカバー域の「ホットスポット」と呼ばれるＬＡＮである。無線ＬＡＮホットスポットは通常ＷｉＭＡＸネットワークのカバー域に含まれる。
【００２２】
ある場合には、端末２２は無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸネットワーク両方に同時接続する。典型的にはネットワーク間で移管する場合である。円滑な移管を確実にするためには、端末は離脱しようとするネットワークより先に、参加しようとするネットワークに通信を始める。このようにある一定時間、端末は同時に両方のネットワークと接続する。
他の例では、１つのネットワークと通信中に他のネットワークをスキャンする場合、端末は同時に両方のネットワークと接続する。例えば、端末はＷｉＭＡＸ基地局と通信中に、高帯域の通信が無線ＬＡＮと可能かを確認するため無線ＬＡＮをスキャンする。
【００２３】
端末２２は無線ＬＡＮ及び／またはＷｉＭＡＸとの操作と並行して、ヘッドセット２８とＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを介して通信する。例えば、端末が無線ＬＡＮかＷｉＭＡＸネットワークを介して音声通信中は、音声はヘッドセット２８との間で送受信される。また他の例として、端末２２が無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸを介して、ＩＰ上の音声（ＶｏＩＰ）セッションのようなデータセッションの操作中で、そのセッションがＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを使用して隣接するラップトップまたは他の計算機器に転送される場合がある。
このような全ての例では、他の例と同様に３つの通信接続（無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ）が同時に使用される場合がある。例えば、ヘッドセット２８を使用中に無線ＬＡＮからＷｉＭＡＸへまたはその逆に移管される。他の場合には、端末は１つのネットワークの音声通話をホールドし、通話の音声またはデータをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器に転送し、一方で同時に他のネットワークをスキャンする。
【００２４】
このように端末が無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈと同時に接続する場合には種々の場合がある。一方でこれら３つのプロトコルは多くの場合、近傍の、ときには重複した、２．３−２．５ＧＨｚ周波数帯で稼動する。厳格に調整されないと、無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈは互いに激しく干渉し、とくに送信機と受信機が単一の通信端末に共存する場合は深刻である。
干渉は例えば、端末が２つ以上の異なるプロトコルを同時に使用して送信する場合、または、１つのプロトコルを使用して送信し、他のプロトコルを使用して受信する場合に起こる。ここに記述する方法およびシステムは、無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの間で送信と受信のタイミングを調整する。結果として無線端末２２は無線ＬＡＮの接続点（ＡＰ）２４，ＷｉＭＡＸ基地局２６およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈと同時に相互干渉無く通信出来る。
【００２５】
以下で示されるように、端末２２はある１時点では３つのリンクの内の１つと通信する。異なるプロトコルの同時操作は、調整された方法で異なるプロトコルを他の時間スロットで使用することにより実行される。このように、本特許出願および請求項における「同時通信」という言葉は、無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンク上で、同時に中断無く、通信の接続、工程またはセッションが相互干渉無く維持出来る能力を意味する。
【００２６】
図２は本発明の実施形態に基づく多機能無線端末２２の要素を表すブロック図である。端末２２は無線ＬＡＮ送受信機４４に接続するホスト演算処理器４０、ＷｉＭＡＸ送受信機４８およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機５２からなる。送受信機４４、４８および５２はそれぞれ無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのベースバンド処理機能を遂行する。これらの３つの送受信機は全て無線周波数（ＲＦ）装置５６に接続され、無線周波数（ＲＦ）装置５６は異なったプロトコルの信号を送受信するＲＦ送信、受信回路からなる。ＲＦ装置５６は、３つのプロトコルのＲＦ信号を無線ＬＡＮの接続点，ＷｉＭＡＸ基地局およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周辺機器との間で送受信する、アンテナ６０に接続されている。
端末は、端末２２の無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈとの通信を調整し同期化する共存演算器６４を有する。図２の例では、演算器６４はＷｉＭＡＸ送受信器の一部である。あるいは共存演算器は分離したユニットを有し、あるいは端末２２の他の部品と統合されている。
【００２７】
図２に示す端末２２の構成は例示であり、純粋に構想の理解のための構成である。ここに記述される方法およびシステムは他のいかなる端末構成にも適用しうる。例えば、無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信器は分離した機器から構成され、あるいは１つの機器に統合されてもよい。ＲＦ装置は３つ全てのプロトコルに対応する単一モジュールからなっても良い、あるいはそれぞれ１つのプロトコルに対応した３つの分離したモジュールから構成されてもよい。さらに場合によって端末は、それぞれが１つのプロトコルに対応し、ベースバンドとＲＦの両方の装置を有する、３つの分離したＲＦ／ベースバンド装置からなってもよい。端末２２の特定の構成にかかわらず、３つの送受信器は集合的に１つのベースバンド処理回路と見做すことができ、調整された無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ操作のベースバンド機能を実行する。
【００２８】
ある実施形態では、端末は上記「技術背景」の項で引用した構造のような、既知の無線ＬＡＮ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ調整構造を使用する、既知の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのベースバンド送受信器から構成される。これらの調整構造は典型的に、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのベースバンド送受信器の間に固有のインターフェースを使用して、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのプロトコルを同期させる。このような実施形態の場合は図２のように、共存演算器６４が無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのベースバンド送受信器の間に接続され、その間の固有インターフェースをエミュレートしうる。この構造を使うと、無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの調整は実質的に無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの受信器を変更することなく実現できる。
【００２９】
無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信器は複数のＡＳＩＣを使用してハードウェアに搭載してもよい。また幾つかのベースバンド機能はソフトウェアにも搭載可能である。ＲＦ装置はＲＦ用ＩＣや／またはディスクリート部品により構成できる。ある実施形態では共存演算器６４は、ここに記載の機能を実行するようにソフトウェアにプログラムされた一般用演算器からなる。そのソフトウェアは例えばネット経由で電子的に演算器にダウンロードされる。あるいは演算器６４の機能はハードウェア内で実行され、またはハードウェアとソフトウェアの組合せにより実行される。
【００３０】
ある実施形態では、ＲＦ装置５６のある部分回路が無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの２つ以上の送受信器により分散配置される。あるいはそれぞれの送受信器は専用のＲＦハードウェアを使用しても良い。無線端末の送受信器の資源を異なるプロトコルの間で共有することについてのある側面が、米国特許出願、表題「二重機能無線データ端末」出願日２００６年１２月１２日に記載され、本発明の出願人に譲渡されて、ここに参考とされる。
【００３１】
共存する無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのスロット割当
無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信および受信の干渉を避けるために、端末２２は以下で詳述する既定の時間スロット配列で送信および受信を行う。
明確化のため、端末が既に無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈと適切な接続を確立している定常状態での操作から説明を始める。しかしここに説明する方法およびシステムは３つの方式における他の操作モードでも適用できる。
【００３２】
図３は本発明の実施形態に基づく端末２２におけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮの時間スロットの共存割当を示す図である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮのリンクが確立している場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ操作は、上記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準で定義されるように高品質音声３（ＨＶ３）同期接続指向（ＳＣＯ）モードを使用すると想定される。無線ＬＡＮ操作は、ＩＥＥＥ８０２．２２標準で定義された非スケジュール化省電力配送（ＵＰＳＤ）モードを使用すると想定される。
端末２２は周期的に繰り返される超フレーム６８に従って通信する。超フレーム６８はＳ１，Ｓ２，．．．．Ｓ２４と表示される２４の時間フレーム７２からなる。それぞれの時間スロットは６２５マイクロ秒の長さで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ時間スロットの６２５マイクロ秒間隔に対応して選択された時間間隔である。それぞれの超フレームは１５ミリ秒の長さである。超フレームの１５ミリ秒の時間間隔はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ時間スロットの２４コマ分であることと、ＷｉＭＡＸ時間フレーム５ミリ秒の３コマ分であることから選択された。ＷｉＭＡＸ時間フレームの３コマはＮ，Ｎ＋１，Ｎ＋２と表示される。
【００３３】
時間スロット７２の幾つかはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮリンクの内の特定のリンク用に予約されている。他の時間スロットは帯域機会、または選択可能スロットとして定義され、他のリンクが既にその時間スロットを使用していなければ、端末はその中のリンクの１つを使用して通信する。
ある実施形態では、それぞれの無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信器は図３の超フレーム構造について無知でよい。この場合各送受信器は、超フレーム構造に基づいてそれらの送受信期間を調整する演算器６４によりスロットごとに制御される。３つの全てのタイミングを揃えるため、ＷｉＭＡＸ送受信器の時間ベースが参照され、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信器の時間ベースはそれを追跡するように設定されている。
【００３４】
共存演算器は「使用中」インターフェース、ここでは共存インターフェースとも表示される、を使用して各送受信器による目的の時間スロットの使用を可能にする。各時間スロット７２では、共存演算器は各送受信器に対してこのインターフェースを使用して、  
現在のスロットが空き状態か、使用中かを指し示す。演算器６４は特定の送受信器に対し、次の場合スロットが「使用中」と表示する。１つは超フレーム構造がそのスロットが特定のプロトコルにたいし使用不能と定義している場合であり、もう１つはスロットが選択的スロットで既に他の送受信器により獲得されている場合である。演算器は、ラウンドロビン法または他の適切な方法により、選択的時間スロットの送受信器による使用をスケジュール化する。
【００３５】
特定の送受信器が通信を要求する場合、その送受信器は現在の時間スロットの使用が許可されるか判断するため「使用中」インターフェースを引いてくる。許可された場合、当該送受信器はインターフェースを「使用中」にする。送信が終了したら、送受信器はインターフェースを切り離す。
スロット割当７６はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ操作に割当てられた時間スロットを定義する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロットへの割当は他の２つのプロトコルに優先する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロットは、そのスロットパターンの定義において柔軟性が殆んど無いため、頻繁で規則正しい間隔で定義される。さらにＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンク上の音声の遅れ、ずれを減少させるためも、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈへの割当が優先される。
【００３６】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの構成では、端末２２（より厳密には端末２２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器）は、「主」と見做され、ヘッドセット２８は「従」と見做され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクのタイミングは端末２２により決定される。端末２２は「主」として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロットのタイミングを制御し、それらを超フレームのタイミングと揃える。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが初期にヘッドセットを「主」として設定された場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義された、主従交換（ＭＳＳ）またはリンクを切断／接続する工程によりその役割を逆にする。
ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯ  ＨＶ３モードでは、端末２２とヘッドセット２８は隣り合う時間スロットで送受信する。この実施例ではＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの各側は６時間スロットに１回送信する。端末はヘッドセットにＳ１，Ｓ７，Ｓ１３  およびＳ１９の「Ｍ」と表示されるスロットで送信し、ヘッドセットは端末にＳ２，Ｓ８，Ｓ１４  とＳ２０の「Ｓ」と表示されるスロットで送信する。Ｓ９−Ｓ１２，Ｓ２３，Ｓ２４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ操作がブロックされ、他のプロトコルの接続用に使用される。
【００３７】
スロットＳ３−Ｓ６，Ｓ１５−Ｓ１８およびＳ２１，Ｓ２２は選択的帯域機会または選択スロットであり、スロットが空きの場合はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ情報が送信されうる。選択的スロットは例えばデータパケットのような非音声情報をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応のラップトップＰＣと交換するような場合に使用可能である。
スロット割当８０はＷｉＭＡＸ操作に割当てられる時間スロットを定義する。ＷｉＭＡＸにおいては、上方リンクおよび下方リンクの帯域（即ち、ＷｉＭＡＸサブキャリアとシンボル間隔）が、ＷｉＭＡＸ基地局から各ＷｉＭＡＸフレームの始めに送信されたＭＡＰ伝文を使用して割当てられる。ＭＡＰ伝文は下方リンクＭＡＰと上方リンクＭＡＰ伝文からなる。下方リンクＭＡＰは現在のＷｉＭＡＸフレームの帯域を割当て、一方上方リンクＭＡＰは次のＷｉＭＡＸフレームの帯域を割当てる。例えば、Ｎ＋１と表示されたＷｉＭＡＸフレームに送信されたＭＡＰ伝文はフレームＮ＋１の下方リンク帯域とフレームＮ＋２の上方リンク帯域を割当てる。
【００３８】
端末がＭＡＰ伝文を基地局から受信できるように超フレーム構造が定義される。さらにＷｉＭＡＸ上方リンク送信用の時間スロットがＷｉＭＡＸフレームの上方リンク期間と一致するように割当られる。
この実施例では、各超フレームのスロットＳ９−Ｓ１２はＷｉＭＡＸ下方リンク操作（端末でのＷｉＭＡＸ受信）に割当てられている。図３で判るように、これらのスロットはＷｉＭＡＸフレームＮ＋１の最初の２．５ミリ秒に対応している。端末はこの２．５ミリ秒の期間にデータバーストのみならずフレームＮ＋１で送信されたＭＡＰ伝文を受信できる。下方リンクＭＡＰは現在のフレームの割当を定義するため、基地局は端末２２宛ての何らかのデータバーストを超フレームの第２フレームの最初の２．５ミリ秒の間に送信するように期待される。
【００３９】
ある実施形態では、ＷｉＭＡＸ基地局は端末２２が１５ミリ秒の超フレーム構造に従って稼動する多機能端末であることを認知している。基地局はさらに超フレームのタイミングを認知しており、この端末に対する帯域割当を各超フレームの第２ＷｉＭＡＸフレームのＭＡＰ伝文でのみ送信する。特に、基地局はフレームＮ＋２に対する上方リンク割当をフレームＮ＋１のＭＡＰ伝文で送信する。従ってフレームＮ＋２の最終部分（即ち、スロットＳ２３とＳ２４、場合によってＳ２１とＳ２２のどちらかまたは両方を含む）はＷｉＭＡＸ上方リンク操作（端末からのＷｉＭＡＸ送信）に割当てられる。ＷｉＭＡＸ上方リンクに予約された間隔の始めは必ずしもスロット７２のタイミングと一致しないことに注意。
【００４０】
スロットＳ１−Ｓ８およびＳ１３−Ｓ２０（即ちＷｉＭＡＸフレームＮ，フレームＮ＋１の後半およびフレームＮ＋２の前半）はＷｉＭＡＸ操作からはブロックされていて、基地局はこれらブロックされた時間フレームを認知している。このように基地局はこれら期間には下方リンクのデータ送信や上方リンクの帯域割当を送信することを行わない。  
他の実施形態ではＷｉＭＡＸ基地局は超フレーム構造や端末２２で使用されるタイミングを知る必要が無い。例えば、端末（より厳密には端末のＷｉＭＡＸ送受信器）はＷｉＭＡＸ操作がブロックされている期間休止モードに切り替えられ、基地局にこのことを伝える。端末はこのためにＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準に定義された、クラス２の休止モードを使用することが出来る。
【００４１】
スロット割当８４は無線ＬＡＮ操作に割当てられた時間スロットを定義する。端末２２と接続点２４との間の無線ＬＡＮ接続はＵＰＳＤモードを使用するように想定されている。ＵＰＳＤモードが選択される理由は、送受信のタイミングの端末制御を可能にし、端末が無線ＬＡＮのタイミングをＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクのタイミングと調整することを可能にするからである。
ＵＰＳＤモードでは端末（より厳密には、端末の無線ＬＡＮ送受信器）は、デフォルトにより休止モードにある。端末は稼動開始し、送信し、受信し、再休止するタイミングを制御する。端末は稼動開始し上方リンク送信を行うときはいつも、無線ＬＡＮ接続点をポーリングし未処理の下方リンクデータを受信する。もし未処理の下方リンクデータが割当られた時間スロットの容量を超える場合、端末はそのデータの一部のみ受信し認知する。端末は典型的に接続点に対し、上方リンク認知を送らないことにより、追加の下方リンクデータを送信しないように信号を送る。認知されないデータは、帯域が使用可能となるまで接続点において緩衝保存される。端末は接続点と同期し、無線ＬＡＮ管理通信を送受信するため稼動開始することができる。
【００４２】
図に示されるように、スロットＳ３−Ｓ６およびＳ１５，Ｓ１６は無線ＬＡＮの上方リンクおよび下方リンクの専用となっている。スロットＳ１７，Ｓ１８，Ｓ２１およびＳ２２は選択帯域（ＯＰ）スロットと定義される。スロットＳ１，Ｓ２，Ｓ７−Ｓ１４，Ｓ１９，Ｓ２０、Ｓ２３  およびＳ２４は無線ＬＡＮ操作に対しブロックされている。
図３の超フレーム構造は例示である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクに優先権を与え、ＷｉＭＡＸフレームの上方リンクおよび下方リンクの領域と一致するＷｉＭＡＸスロットを割当てる、他の適切な割当方法も使用可能である。
【００４３】
図４は本発明の実施形態に基づく無線端末２２における多機能通信の方法を示すフローチャートである。方法は初めに、ステップ９０において、超フレーム構造を事前定義することから始まる。端末２２と場合によりＷｉＭＡＸ基地局２６が超フレーム構造について告知される。
端末２２の共存演算器６４は異なるスロットタイプの割当を実施する。演算器６４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ割当ステップ９４において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクに送信および受信スロットを割当てる。演算器はＷｉＭＡＸ割当ステップ９８において、ＷｉＭＡＸ上方リンクおよび下方リンクスロットを割当て、無線ＬＡＮ割当ステップ１０２において無線ＬＡＮポーリングスロットを割当てる。
端末２２は、通信ステップ１０６において、割当てられたスロットを使用し、同時にかつ相互干渉なく接続点２４、基地局２６およびヘッドセット２８と其々無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンク上で通信する。
【００４４】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの確立
上述の記載は無線ＬＡＮ，ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが既に確立された、定常状態の記載である。以下の記述はＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを確立または立ち上げる際の端末２２の操作について記述している。前述したようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルはスロットパターンに関し比較的柔軟性が無い。従って優先権は典型的にこのリンクに与えられ、無線ＬＡＮおよびＷｉＭＡＸは残りの時間資源を使用する。
図５は本発明の実施系形態に基づくＢｌｕｅｔｏｏｔｈのリンク確立の方法を示すフローチャートである。その方法は、照会ステップ１１０において、端末２２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準で定義されたように、照会手続を開始することから始まる。照会手続は端末の近傍にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器を発見するよう試みる。ある場合には１つ以上のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器が発見され、ユーザは典型的にペアを組む特定の機器を選択する。
【００４５】
照会手続に従って、端末は、近傍のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器を発見するため、そのタイミングやホッピングシーケンスの事前知識なく、幾つかの周波数上の同定（ＩＤ）されたパケットの列を送信する。各々の同定されたパケットの列は送信および受信の６２５マイクロ秒時間スロットの交互の順列から構成される。順列の名目継続期間は１０．２４秒である。
共存演算器６４は、ＷｉＭＡＸリンクが脱落しないよう、また端末が発見されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器からの応答を失わないように、同定されたパケット列の送信を端末のＷｉＭＡＸ操作と調整する。端末から開始されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ照会の間は、端末で稼動するＷｉＭＡＸ応用ソフトウェアは、休止状態にあるか、リンクが脱落しない限り一時的リンク延長に耐えることが出来ると想定されている。
【００４６】
ある実施形態では、共存演算器は照会に使用されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットのタイミングとＷｉＭＡＸフレームのタイミングを同期させる。端末は照会手続を開始するので、送受信のタイミングを自由に選択出来る。ＷｉＭＡＸフレームとＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットの同期をとる目的は、端末が１０．２４秒の照会手続の間に、時にＷｉＭＡＸ基地局からの下方リンク送信を受信することが出来るようにするためである。このように端末はＷｉＭＡＸ基地局と同期を維持し、継続的にキャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）のようなチャネル計測を行うことが出来る。
例えば、共存演算器は各ＷｉＭＡＸフレームの始まりがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信スロットと一致するように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ照会手続のタイミングを設定することが出来る。このような同期化は５ミリ秒のＷｉＭＡＸフレームが８個の６２５マイクロ秒のＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットと同じ時間長を有するために可能となる。この同期を前提にすれば端末は、ＷｉＭＡＸフレームの下方リンクプリアンブルを含む最初の６個のシンボルを受信することが出来る。端末はそのプリアンブルをＷｉＭＡＸ基地局との同期を維持するために使用する。
【００４７】
ある実施形態では、端末はあるＷｉＭＡＸフレームを使用可能度減少期間として定義し、端末は基地局にこれらフレームの間、活発なＷｉＭＡＸ通信に参加できないことを告知することが出来る。他のフレームは完全に使用可能と定義され、そのフレームの間ＷｉＭＡＸリンクはＢｌｕｅｔｏｏｔｈに優先する。例えば、端末は２つの連続するＷｉＭＡＸフレームの間を使用可能度減少期間とし、その後２つのフレームは使用可能期間とし、それを繰り返す。
通常完全な使用可能期間は２フレーム以上あることが有利である、何故ならば上述のとおり、上方リンク資源は基地局ＭＡＰ伝文により１フレーム前に割当てられるからである。端末は使用可能度減少の伝文をＷｉＭＡＸ基地局に送信し、基地局に一定のフレーム数の間通信不能となることを告知する。端末は基地局との間で使用可能度減少期間の調整を行う他の幾つかの方法、例えば、休止モードに入る、移管スキャン伝文の使用、または新たに定義されたＭＡＣ管理伝文の使用、などの方法を有している。それらについて以下で詳述する。
【００４８】
ＷｉＭＡＸリンクは同時に２つの完全使用可能なＷｉＭＡＸフレームを優先使用するので２−４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信スロットはこの期間に失われる。この損失を補償するためＢｌｕｅｔｏｏｔｈ照会送信の繰り返し要素が増大されうる。
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準によれば、発見されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器からの応答はランダムな再送処理により遅延する。ＷｉＭＡＸの完全使用可能期間の間、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器は送信を控え、しかしこれら遅延応答の受信のためその受信器の稼動を維持する。
【００４９】
照会／ペアリング手順のあとは、低電力操作ステップ１１４において、端末２２およびヘッドセット２８は低電力モードに入る。低電力モードにおいては、端末またはヘッドセットが送信する情報を得るまで、リンクは休止状態を維持する。ある実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが休止中で、端末とヘッドセットの間で通信が行われない。他の実施形態では、端末とヘッドセットは時折通信をし、必要となった場合すぐにリンクを稼動状態にするため、同期を維持する。
例えば、リンクはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義された、パークモードに入る。パークモードでは、端末２２が「主」と定義されているとして、端末は同期を保つため、定期的にブロードキャスト・ビーコンフレームをヘッドセットに送信する。このようなブロードキャスト・フレームはＷｉＭＡＸ送受信に優先する。
【００５０】
あるいはリンクはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義されたスニフモードに入る。スニフモードでは、再び端末２２が「主」と定義されているとして、端末は時折、比較的まれにヘッドセットをポーリングすることにより、ヘッドセットとの同期を保つ。スニフモードでの操作は以下のＡＣＬモードでの操作に類似している。
低電力モードは必ずしもすべてのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ端末に対応していないことに注意が必要である。従って場合によって低電力操作ステップ１１４は削除される。しかし一般的には、スニフまたはパークモードを使用してリンク確立に要する時間を短縮することは、ＷｉＭＡＸとＢｌｕｅｔｏｏｔｈとの干渉の機会を減少させるために有用である。
【００５１】
稼動状態のＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの確立は、端末２２またはヘッドセット２８により開始される。ステップ１１８から１２６の流れはヘッドセットから開始されるリンク確立であり、ステップ１３０から１３４の流れは端末から開始されるリンク確立である。端末２２内のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器５２は、近傍のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器により開始されたリンク確立の試行を検知するため、ページスキャンステップ１１８において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義されたページスキャン手順を開始してもよい。典型的ページスキャン手順では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器はその受信器を、４つのＷｉＭＡＸフレームに対応して、３２Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロットのスキャン窓口の期間、即ち２０ミリ秒の間、稼動させる。端末はスキャン用窓口を１．２８−２．５６秒毎に定期的に開放する。
【００５２】
ある実施形態では共存演算器６４がページスキャン窓口とＷｉＭＡＸフレームを同期させる。同期化により端末のＷｉＭＡＸ送信がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信と干渉するのを防止する。同期化はまた、ページスキャンが成功した後のリンク確立の一環としてのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信により起こりうるＷｉＭＡＸ受信への干渉も防止する。
ある場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈページスキャン手続の間、端末２２内で作動中のＷｉＭＡＸ接続には即時性要求が無いことがある。このような接続は例えば、非同時ポーリングサービス（ｎｒｔＰＳ）またはベストエフォート型ベーシックサービスの接続を含む。このような場合端末はＷｉＭＡＸ通信交通を、前述のいずれかの方法により使用可能度減少期間を導入することなどにより、スキャンの間延長する。基地局からの要求による使用可能度減少パラメータは定期的制御ループがＢｌｕｅｔｏｏｔｈページスキャンに優先して、稼動を維持することを保証する。
【００５３】
他の実施形態では、稼働中のＷｉＭＡＸ接続は「要求によらない認可サービス（ＵＧＳ）」、「同時ポーリングサービス（ｒｔＰＳ）」、「拡張同時ポーリングサービス（ｅｒｔＰＳ）」のような同時（リアルタイム）接続からなる。このような場合、同時接続を伴うＷｉＭＡＸ送信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈページスキャンより優先されうる。ページスキャンの時間は延長されＷｉＭＡＸ送信によりブロックされたＢｌｕｅｔｏｏｔｈのスロット及び／または周波数を補償する。
ある実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈページスキャン手順での受信に使用される周波数は、ページスキャンを中断することなく同時に共存できるように、ＷｉＭＡＸ送信周波数と調整して決められる。この技術はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信器が稼動する時間を短縮し、そして端末のバッテリ寿命を延長する。
【００５４】
例えば、共存演算器６４はページスキャン窓口のタイミングとＷｉＭＡＸフレームの始まりとを同期する。共存演算器は使用されているＷｉＭＡＸ送信周波数を監視し、ＷｉＭＡＸ送信からの干渉が少ないＢｌｕｅｔｏｏｔｈスキャン周波数を選択する。ページスキャン窓口の存続時間は全てのＢｌｕｅｔｏｏｔｈページ周波数がスキャンされる時間に調整されうる。
更にページスキャンの信頼性を向上させるために、端末はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器（例えばヘッドセット）のページング繰返し回数を増加させることが出来る。例えば、端末は送信する周波数ホッピング同期化（ＦＨＳ）パケットのＳＲフィールドにあるページスキャンモードＲ１またはＲ２を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器に報告することができる。この方法は端末から開始されたページ手続の一部として適用できる。
【００５５】
ページスキャン手続が成功したら、即ち端末が近傍のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器からページ送信を受信したら、ヘッドセット開始リンク確立ステップ１２２において、それらの間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは確立する。リンク確立手続は典型的に約３．７５ミリ秒の時間長を有し、その間Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは通常ＷｉＭＡＸリンクより優先する。
ヘッドセット開始リンク確立手続が完了したら、リンクはヘッドセットを「主」、端末を「従」として設定される。前述のように、このような設定では共存演算器はＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクのタイミングをＷｉＭＡＸフレームに同期化させることは出来ないので、避ける必要がある。従って端末は、主従逆転ステップ１２６において、主従関係を逆転させる。ある実施形態では、端末は、ヘッドセット２８よりヘッドセットのＢｌｕｅｔｏｏｔｈアドレスを含むＦＨＳパケットを受信した直後に、リンク確立手続を中止することにより、主従関係を逆転し「主」になることができる。
【００５６】
ＦＨＳパケット受信の後、典型的には少なくとも４スロットの遅延の後、端末は、ＦＨＳ伝文から抽出したアドレスを使用し、高い繰返し要素で、ヘッドセット２８にページ要求を送信する。この技術は、端末がリンク確立手続を中止したことに対応して、ヘッドセットがページスキャンモードに入るように設定されていることを前提としている。このような場合、端末より送信されたページ要求はヘッドセットに無事受信され、端末が「主」であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが確立される。
あるいは、端末は、ヘッドセットがＭＳＳ特性に対応している場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準で定義されたＭＳＳ特性など、適切な他の方法を用いて端末とヘッドセットの主従関係を逆転する。
【００５７】
リンク確立手続が端末２２により開始された場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器５２はヘッドセット２８とＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを確立するため、ページングステップ１３０において、ページング手続を始める。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義されたように、端末はヘッドセットに接続を試みて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ周波数のサブセット上に同定パケットの列を送信する。
同定パケットの列の時間長は３２Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロットであり、即ち２０ミリ秒である。列はＲ１ページスキャンモードで少なくとも１２８回繰り返され、Ｒ２ページスキャンモードで少なくとも２５６回繰り返される。同定パケットの列の時間長の全体はＲ１モードで２．５６秒、Ｒ２モードで５．１２秒となる。ページング手続はページングが完成するまで（即ちヘッドセットが同定パケットに対応するまで）か、最大のページ時間長に達するまで繰り返される。
【００５８】
ある実施形態では、共存演算器６４はページング送信を端末２２のＷｉＭＡＸ操作と調整する。その調整により送信されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ同定パケットがＷｉＭＡＸの下方リンク受信をブロックすることがなくなり、またＷｉＭＡＸ上方リンク送信がヘッドセットからのページ応答（同定パケット）の受信をブロックすることがなくなる。
例えば端末は、まず最初にヘッドセットとＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを確立し、それからのみ、ＷｉＭＡＸリンク上で実際の音声接続を確立する。この順番はユーザにヘッドセット２８を介し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンク上で警告を発することが出来（例えば適切なダイヤル音を使用して）、一方でＢｌｕｅｔｏｏｔｈページング手続からのＷｉＭＡＸリンクへの干渉を防止することが出来る。
【００５９】
ステップ１１０で記載した照会手続で使用した方式に類似して、端末はページング送信をＷｉＭＡＸフレームと、（１）ＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットをＷｉＭＡＸフレームの始めと同期させること、および（２）ＷｉＭＡＸフレームの使用可能度減少と完全使用可能のパターンの繰返しを使用すること、により同期する。前述のように端末は、連続する２つのＷｉＭＡＸフレームに対し使用可能度減少フレームとし、次の２つのフレームは完全使用可能フレームとし、それを繰り返すことが出来る。完全使用可能フレームの間ＷｉＭＡＸリンクは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクよりも優先する。使用可能度減少フレームのため、各４フレームの間、最大８つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信スロットが失われる。
【００６０】
端末は基地局にたいし、休止モードに入るか、移管スキャンの使用か、新たに定義されたＭＡＣ管理伝文の使用かなどの適切な方法で、使用可能度減少期間について告知することができる。これらの方法は以下で詳述する。
ヘッドセット２８がページ送信を端末２２より無事受信すると、ヘッドセットは応答し、端末開始のリンク確立ステップ１３４において、リンク確立手続は開始される。上述のように、リンク確立は通常６Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈスロット即ち３．７５ミリ秒の時間長を要する。典型的には、この手続中、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送信は許可され、ＷｉＭＡＸ上方リンク送信は阻止されることにより、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクはＷｉＭＡＸリンクよりも優先される。
【００６１】
端末２２またはヘッドセット２８により開始されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを確立した後、端末とヘッドセットはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準に定義された非同期非接続リンク（ＡＣＬ）を使用して、ＡＣＬ通信ステップ１３８において、通信を始める。典型的に音声送信に使われ接続指向のＳＣＯモードと異なり、ＡＣＬモードは非接続で、主としてパケットデータの送信に使用されるパケット交換モードである。ステップ１３８におけるＡＣＬ通信は、典型的に設定されるＳＣＯ音声リンクのパラメータを交渉するのに使用される。
【００６２】
ＡＣＬリンクは、端末により実行されるページング手続によりリンクが始められるときのように、「主」として機能する端末２２により確立されてもよい。この場合Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクのタイミングは端末により制御される。ＡＣＬモードは送信スロットを備蓄していなので、共存演算器は必要に応じてＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットを、そのスロットがＷｉＭＡＸや無線ＬＡＮに使用されていない限り、ＡＣＬリンクに割当てる。共存演算器６４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器との「使用中」インターフェースを使用してＢｌｕｅｔｏｏｔｈスロットを割当てる。ＷｉＭＡＸフレームとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬスロットとは同期し、各ＷｉＭＡＸフレームの始まりはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信スロットと一致する。
【００６３】
或いは、ＡＣＬリンクは、ヘッドセットにより実行されるページング手続によりリンクが開始されるときのように、「従」としての端末２２と、「主」としてのヘッドセット２８により確立される。前述のように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが当初、端末２２を「従」として確立されると、端末は「主」となるために主従交換（ＭＳＳ）手続を開始する。ヘッドセットがＭＳＳに対応している場合には、端末はリンク確立手続を中止し、ページスキャン手続での役割が逆転した方法に類似した方法で、ヘッドセットのページングを開始する。結果として、リンクは端末２２と「主」として再度確立される。
【００６４】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクをヘッドセットが「主」として確立することは、通常ユーザによる行動の結果であるので（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ヘッドセット上の交換）、手続の時間を短縮することが好ましい。このようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは典型的にＷｉＭＡＸリンクより優先される。言い換えれば、リンクが確立されるまで共存演算器はＢｌｕｅｔｏｏｔｈに割当てられたスロットがＷｉＭＡＸリンクに使用されるのを阻止する。
ＳＣＯリンクパラメータを交渉した後、端末とヘッドセットは、ＳＣＯリンク確立ステップ１４２において、ＳＣＯリンクを確立する。
【００６５】
ある場合にはしかし、端末はＡＣＬモードで操作を継続するかもしれず、其の場合ステップ１４２は削除される。このようなケースは例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクが音声よりはデータの転送に使用中で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器が端末２２と通信する演算機器からなる場合などに起こる。
あるいは、ＡＣＬモードは端末とヘッドセットの間でパケット化された音声を交換するのに使用されうる。例えば、ＡＣＬモードで交換されるデータパケットが、ＶｏＩＰパケットまたは、他の適切なカプセル化手法やプロトコルを使用した音声を運ぶパケットからなっていてもよい。
【００６６】
使用可能度減少期間の調整
前述のように、リンク確立手続のある場合には、端末はあるＷｉＭＡＸフレームを使用可能度減少フレームとして定義し、この情報をＷｉＭＡＸ基地局に提供する。基地局はこの情報を念頭に入れ、これらの期間ＭＡＰ伝文や下方リンクデータを端末に送信することを避ける。基地局との使用可能度減少期間の調整には幾つかの手法が使われる。使用可能度減少期間の告知方法については前述の米国特許出願「２重機能無線データ端末」に記載されている。
【００６７】
例えば端末および基地局の両方がＩＥＥＥ８０２．１６ｅに定義される省電力クラスタイプ２に対応している場合、端末は休止モード要求（ＳＬＰ−ＲＥＱ）伝文を基地局に送信し、端末が一定のフレーム期間、休止モードに入る意思を示す。基地局はＳＬＰ−ＲＥＳＰ伝文で応答する。ある実施形態では、基地局に休止モード要求が共存演算器に関連するものであると告示するため、追加の情報要素がＳＬＰ−ＲＥＱ伝文に追加されうる。新しい情報要素は典型的には型‐長さ‐値（ＴＬＶ）領域としてコード化される。
【００６８】
ＳＬＰ−ＲＥＱおよびＳＬＰ−ＲＥＳＰ伝文は、現在端末によりサポートされている個々の転送接続を伴っており、端末全体を伴ってはいない。それら接続はページセービングクラスによりグループ分けされている。端末が多数の接続を有するとき、休止要求伝文は長くなり、相当の無線インターフェース資源を消費する。
【００６９】
他の実施形態では端末は、移管スキャン伝文を使用して使用可能度減少フレームを基地局と調整する。端末は基地局に対し、他の基地局をスキャンするための既定の時間間隔を許可するように要求する、スキャン要求（ＭＯＢ−ＳＣＮ−ＲＥＱ）伝文を送信することができる。基地局は割当てられたスキャン時間間隔をしめすＭＯＢ−ＳＣＮ−ＲＥＳＰ伝文で応答する。割当てられたスキャン時間間隔の間基地局は、端末が他の基地局との受信中であると見做すため、端末に下方リンクデータを送信することを控える。
【００７０】
例えば、端末で使用されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクがＳＣＯリンクである場合、端末は１フレームの時間長のスキャン期間と、２つのフレームの挟み込み期間と、ゼロ（即ち、無限）に設定されたスキャン相互作用値の割当を要求することが出来る。
休止モード操作においては、基地局に対しスキャン要求が共存シナリオに関連していることを示すため、ＭＯＢ−ＳＣＮ−ＲＥＱ伝文にたいし追加のＴＬＶコード化情報要素が追加できる。
【００７１】
さらに他には、端末は、ＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＱおよびＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＳＰで表示される専用８０２．１６管理伝文を定義することにより、基地局と使用可能度減少フレームを調整する。ＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＱ伝文は、基地局にサポートされており、基地局が共存処理のために特定の期間、端末と通信しないように要求する。
【００７２】
ＷｉＭＡＸ―無線ＬＡＮ移管シナリオ
無線端末を無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸの間で移管する方法は例えば前述の米国特許出願「２重機能無線データ端末」に記載されている。以下では端末２２における、稼動の可能性があるＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを有しての無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸの間の移管手続の調整について記述する。
【００７３】
図６は本発明の実施形態に基づく端末２２をＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの存在のもとで無線ＬＡＮ  からＷｉＭＡＸ網に移す方法を示すフローチャートである。最初に端末２２がＷｉＭＡＸスキャンステップ１４６において、ＷｉＭＡＸスキャン手続を実行する。ＷｉＭＡＸスキャン手続は端末が通信可能なＷｉＭＡＸ基地局を同定する試みである。ＷｉＭＡＸスキャンは多くの場合端末が無線ＬＡＮリンクと活発に通信中に実行される。ＷｉＭＡＸ基地局が同定されると端末はその基地局を登録するが、無線ＬＡＮセッションは稼働中に維持されることが好ましい。無線ＬＡＮからＷｉＭＡＸへの移管は、端末が素早く無線ＬＡＮのサービス区域の外からローミングして無線ＬＡＮを脱落させてしまうため、時間に厳密である。
【００７４】
ＷｉＭＡＸスキャンでは、端末は受動的に受信し、ＷｉＭＡＸ基地局からの送信上で測定する。これら受信期間は互いの干渉を避けるため、端末の無線ＬＡＮ送信とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信とで調整される。無線ＬＡＮの送信はしばしば予測不可能なため、端末はＷｉＭＡＸスキャン期間を無線ＬＡＮ送信より優先させ、そのため無線ＬＡＮを短期間延長させる。共存演算器は典型的に前述の「使用中」インターフェースを無線ＬＡＮリンクの延長に使用する。無線ＬＡＮリンクはＶｏＩＰのような同時性アプリを送信しているので、ある実施形態ではＷｉＭＡＸスキャン期間は各２０ミリ秒の時間間隔に対し５ミリ秒に制限される。この制限は２０ミリ秒に１回単一のＷｉＭＡＸ周波数を１回測定するのには十分である。
【００７５】
端末が有効なＷｉＭＡＸ基地局信号を同定すると、例えば基地局から送信されたプリアンブルによって、端末は、下方リンクチャネル記述子（ＤＣＤ）伝文を受信し、それによりさらに基地局を同定する。端末は、ＤＣＤ伝文を受信するために、すべての後続のＷｉＭＡＸフレームの最初のシンボルを受信するようにする。結果的に端末はＷｉＭＡＸ基地局のタイミングを取得する。端末は、プリアンブル、下方リンクＭＡＰおよび上方リンクＭＡＰ伝文を受信するため、無線ＬＡＮ送信を各ＷｉＭＡＸフレーム５ミリ秒のうち最初の１ミリ秒より短い時間だけ延長する。この延長比率は稼働中の無線ＬＡＮセッションにより通常支持される。
【００７６】
上述のように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは移管手続に並行して稼動する。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクがＡＣＬリンクからなる場合、送信は通常非同期で突発的である。このようにＷｉＭＡＸスキャンはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬ送信より優先しており、ＡＣＬ送信はＷｉＭＡＸスキャン期間の間延期される。
ＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクがＳＣＯリンクからなる場合、逆に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送信は同期しており延期されない。ＳＣＯ送信はＷｉＭＡＸフレームの５ミリ秒に対し、３．７５ミリ秒毎に実行される。このように各１５ミリ秒の期間（３．７５ミリ秒と５ミリ秒の公倍数）で少なくとも２つのケースでＷｉＭＡＸフレームの始まりがＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯ送信によりブロックされない。
【００７７】
ある実施形態では、端末はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯ送信による干渉可能性を補償するため、ＷｉＭＡＸスキャンの試行回数を増やす。例えば、端末は各ＷｉＭＡＸ周波数割当に対し３回以上の測定試行を実行する。
端末がＷｉＭＡＸ基地局を同定しタイミングを獲得すると、ＷｉＭＡＸ移管実行ステップ１５０において、実際の移管手続を実行する。ＷｉＭＡＸ移管実行は、ＷｉＭＡＸリンク上での制御およびデータ伝文の多重交換からなる。この伝文の交換はＷｉＭＡＸ基地局のタイミングと一致していなければならない。
【００７８】
ある実施形態では、ＷｉＭＡＸ送信および受信が無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬ通信の両方に対して移管実行の間優先する。各ＷｉＭＡＸフレームのＷｉＭＡＸ送信および受信のタイミングは事前に端末のＷｉＭＡＸ受信器に知られている。共存演算器６４は典型的に、プリアンブル、ＦＣＨ，下方リンクＭＡＰおよび上方リンクＭＡＰがＷｉＭＡＸ基地局から受信される期間の間、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬリンクの送信を延期する。共存演算器はさらに、上方および下方リンク通信のため基地局により端末に割当てられた期間の間、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬリンクの送信を延期する。無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬリンクの送信が延期される期間は、典型的には短く、突発的で、従ってデータ損出や重大な性能低下をもたらさない。
【００７９】
ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクが移管実行中に稼動状態の場合、ＷｉＭＡＸ移管実行は一度の出来事であり、ユーザセッションの継続には不可欠であるため、ＷｉＭＡＸリンクは典型的にＳＣＯリンクより優先する。ＷｉＭＡＸリンクはこのように端末とＷｉＭＡＸ基地局が上述のように使用可能度減少期間を調整するまで、優先される。
【００８０】
ある場合には、端末によりＷｉＭＡＸタイミングが取得される前にＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクが確立される。このようにＷｉＭＡＸとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクを常に同期させることは不可能である。ＷｉＭＡＸとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクの同期が無い場合は、前述のＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＱおよびＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＳＰ伝文を使用して共存をはかる。ＣＯＥＸＩＳＴ−ＲＥＱ伝文は、ＷｉＭＡＸタイミング、ＳＣＯ送信とＷｉＭＡＸフレーム番号との関係、およびＳＣＯ期間（Ｔｓｃｏ）に関しての、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈタイミングの時間埋合せとしてのパラメータからなる。これらパラメータを使用し、基地局はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクにより引き起こされた端末の使用可能度減少期間を算定することが出来る。これにより基地局は、算定された端末の使用可能性に基づいて、ＷｉＭＡＸ送信を予定することが出来る。
【００８１】
図７は本発明の実施形態に基づく、端末２２をＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクの存在のもと、ＷｉＭＡＸ網から無線ＬＡＮに移管する方法を示すフローチャートである。最初に、無線ＬＡＮスキャンステップ１５４において、端末が通信できる無線ＬＡＮの接続点を同定するため、端末が無線ＬＡＮスキャン手続を始める。無線ＬＡＮスキャンはしばしば端末がＷｉＭＡＸリンクと通信している間に行われる。一度適切な接続点が同定されると、端末は接続点と協業し、場合によって認証する。現行のＷｉＭＡＸセッションは移管手続の間保存されなければならない。稼動中のセッションが無線ＬＡＮの接続点を介して再確立されると、端末はＷｉＭＡＸ網から登録を外れ、ＷｉＭＡＸリンクを非稼動にする。
【００８２】
ＷｉＭＡＸから無線ＬＡＮへの移管は、無線ＬＡＮの使用地点が通常ＷｉＭＡＸのサービス地域内に含まれるため、一般的にその逆方向の移管に比べて時間に厳格ではない。ある場合には、例えばユーザが野外のＷｉＭＡＸのサービス地域から、ＷｉＭＡＸのサービス能力の低い屋内の無線ＬＡＮの使用地点に移動した場合など、ＷｉＭＡＸから無線ＬＡＮへの移管が稼動中のセッションの継続性に影響することがある。    
無線ＬＡＮのスキャンは受動および能動スキャンからなる。受動スキャンにおいては、端末は選択された周波数のチャネルを聴き、無線ＬＡＮの接続点から定期的に送信されるビーコンフレームを受信しようとする。典型的にはビーコン送信期間は１００ミリ秒であり、端末は典型的に、十分な可能性でビーコンフレームを受信するため、この期間の少なくとも２倍の期間、各周波数チャネルに留まる必要がある。
【００８３】
能動無線ＬＡＮスキャンでは、逆に、端末がプローブ要求フレームを送信して接続点の応答を求める。接続点はプローブ応答フレームで応答する。無線ＬＡＮ認証手続では接続点がプローブ要求に５ミリ秒以内に応答するように推奨している。結果として、能動スキャンは通常受動スキャンにくらべ著しく高速である。典型的にはスキャン時間は１つの周波数、１試行あたり１０ミリ秒のオーダーである。能動と受動のスキャン時間定数が与えられた場合、端末はＷｉＭＡＸリンクが稼働中の場合は能動無線ＬＡＮスキャンを選択する。
能動スキャンを始める前に、端末はＷｉＭＡＸ基地局と可能性減少期間について前述のように調整する。調整された使用可能度減少期間を使用し、端末はＷｉＭＡＸ送信を２つの連続するＷｉＭＡＸフレームの間、または、１０ミリ秒間、延期する。各延期期間において端末は、１つの無線ＬＡＮ周波数の探査を行う。各無線ＬＡＮ周波数チャネルは接続点の探索の可能性を増やすため、少なくとも２度探査される。
【００８４】
無線ＬＡＮスキャンの間ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬリンクが稼動状態の場合、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬ送信は同様に１０ミリ秒の無線ＬＡＮスキャンの間延期される。無線ＬＡＮスキャンの間ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクが稼動状態の場合、ＳＣＯ送信は無線ＬＡＮスキャンの試行より優先される。３．７５ミリ秒の期間で起きるＳＣＯ送信は接続点応答の受信と干渉する恐れがあり、この優先は無線ＬＡＮ接続点を検知する可能性を減少させるかもしれない。この可能性減少を補償するため端末は無線ＬＡＮ探査試行の回数を増加させる。
無線ＬＡＮ接続点が同定されると、端末は無線ＬＡＮ移管実行ステップ１５８において、実際の移管手続を実行する。無線ＬＡＮ移管手続は端末と接続点との間の管理およびデータ伝文の多重交換からなる。これらの送信は通常時間に厳格ではないが、全体の移管手続は、特に接続点がＷＰＡ−１ｘ認証を使用する場合、数秒かかる。無線ＬＡＮ伝文交換は通常時間に厳密ではないため、ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクは、移管手続の間無線ＬＡＮリンクより優先権を与えられる。
【００８５】
稼働中のユーザセッションの無線ＬＡＮパケットは無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸリンクの間で移管手続中、２重化されないため、ユーザセッションとそれに付属するサービス品質（ＱｏＳ）フローは、典型的にＷｉＭＡＸリンク終了後無線ＬＡＮ上に再確立される。
ユーザセッションが無線ＬＡＮ上に再確立されると、端末は、ＩＥＥＥ８０２．１６管理伝文を使用してＷｉＭＡＸ網より登録抹消される。
ある場合には端末は、ＷｉＭＡＸリンクが休止中に、ＷｉＭＡＸより無線ＬＡＮに移管される。この場合には、特に無線ＬＡＮとの協業は相当時間がかかるので、端末が移管手続き中ＷｉＭＡＸ網よりページングを受信することが可能であることが望ましい。このように端末は、休止期間の間、無線ＬＡＮリンクを延期することができる。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＬ送信も同様に、休止期間の間、延期されることが可能である。
ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＳＣＯリンクが稼動状態の場合、ＳＣＯ送信は通常ＷｉＭＡＸリンクより優先され、これによりページング受信に成功する可能性を低下させ、ページング手続を引き伸ばす。しかしながら、この品質低下は殆どの場合許容されている。
【００８６】
ここに記述された実施形態はおもに単一の通信端末におけるＷｉＭＡＸ、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンク間の調整について記載しているが、本発明の原理はこれらの内２つのプロトコルが存在する場合でも使用可能である。一般的にここに述べられた方法およびシステムは、いかなる適切な長距離基地局プロトコルといかなる適切な短距離プロトコルとの調整にも使用可能である。さらに、これら原理は、第３世代パートナープロジェクト（３ＧＰＰ）長期進展（ＬＴＥ）、３ＧＰＰ２発展データ最適化（ＥＶＤＯ）修正版Ｃ（ＵＭＢ）およびＩＥＥＥ８０２．２０高速移動体広帯域無線接続（ＭＢＷＡ）仕様により定義された超広帯域（ＵＷＢ）プロトコルのような他種の無線プロトコルを含む共存構造に適用することが出来る。
【００８７】
上述の実施形態は例示として引用され、本発明はここに特に記述され、図示されたものに限定されない。むしろ、本発明の範囲は、上述の記載を読めば当業者に想起される、従来技術には無い、上記の種々の特徴の組合せ、準組合せや、変形や修正を含む。
【符号の説明】
【００８８】
２０：無線通信システム    
２２：端末    
２４：無線ＬＡＮ接続点    
２６：ＷｉＭＡＸ基地局    
２８：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈヘッドセット
４０：ホスト演算処理器  
４４：無線ＬＡＮ送受信器
４８：ＷｉＭＡＸ送受信器
５２：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器
５６：無線周波数装置、ＲＦ装置    
６０：アンテナ
６４：共存演算器
６８：超フレーム
７２：時間スロット
７６，８０，８４：スロット割当  
【図１】
2010522448.tif 000003
【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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