(57)【要約】【課題】  誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る送信端末、通信端末、無線通信システム、及び無線通信方法を提供する。【解決手段】  無線端末１は、ホスト機器４０との接続を行うインターフェース部２７を備え、無線を用いてパケット単位でデータを送信する。パケットを送信する送信部２３と、送信するパケットにシリアルナンバーＳＮを付与する送受信設定部２２と、送信部２３及び送受信設定部２２の動作を制御する制御部２１を備えている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト機器との接続を行うインターフェース手段を備え、無線を用いてパケット単位でデータを送信する送信端末において、
パケットを送信する送信手段と、
送信するパケットにシリアルナンバーを付与するナンバー付与手段と、
上記送信手段及びナンバー付与手段の動作を制御する送信制御手段を備えていることを特徴とする送信端末。
【請求項２】
前記送信制御手段は、
パケットを受信した受信端末からの再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数増やして次のパケットに付与してパケットを送信させることを特徴とする請求項１記載の送信端末。
【請求項３】
前記送信制御手段は、
パケットを受信した受信端末から再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数減らして次のパケットに付与してパケットを送信させることを特徴とする請求項１記載の送信端末。
【請求項４】
前記送信制御手段は、
パケットを受信した受信端末から再送の要求があったときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を変えずに同一のパケットを送信させることを特徴とする請求項１記載の送信端末。
【請求項５】
前記ナンバー付与手段は、
シリアルナンバーの最大値を決定する最大値決定手段と、
決定したシリアルナンバーの最大値を格納するために必要とするデータ長情報をパケットに付与するデータ長情報付与手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の送信端末。
【請求項６】
無線を用いてパケット単位でデータを送受信する通信端末において、
請求項１記載の送信端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、
受信したパケットから付与されたシリアルナンバーを取得するシリアルナンバー取得手段と、
上記受信手段及びシリアルナンバー取得手段の動作を制御する通信制御手段とを有することを特徴とする通信端末。
【請求項７】
前記通信制御手段は、
受信したパケットに格納されている、再送の要否を問う再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容であり、受信したパケットに付与されたシリアルナンバーが先に受信したパケットに付与されたシリアルナンバーに続く値でない場合に、送信元に対して一つ前のパケットの再送を要求することを特徴とする請求項６記載の通信端末。
【請求項８】
前記通信制御手段は、
受信したパケットに格納されている再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容である場合に、送信元に対してパケットの再送を要求することを特徴とする請求項６記載の通信端末。
【請求項９】
受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得するデータ長情報取得手段を備えていることを特徴とする請求項６記載の通信端末。
【請求項１０】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の送信端末と、前記請求項６〜９のいずれか１項に記載の通信端末とを備えていることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の送信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送信を行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
前記請求項６〜９のいずれか１項に記載の通信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送受信を行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
送信端末の送信パケットに付与したシリアルナンバーと、受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーとを比較することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーが、送信端末が直前に送信した送信パケットに付与したシリアルナンバーと異なる場合に、送信端末は受信端末での受信に異常があったと判断することを特徴とする請求項１３記載の無線通信方法。
【請求項１５】
送信端末は、受信に異常があったと判断した場合に、受信端末からの再送要求の如何に関わらず同一内容のパケットを再送することを特徴とする請求項１４記載の無線通信方法。
【請求項１６】
送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと同じ場合に、直前に送信したパケットと同一のパケットを再送することを特徴とする請求項１３記載の無線通信方法。
【請求項１７】
送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求する値を有する場合に、一つ前のパケットを再送することを特徴とする請求項１３記載の無線通信方法。
【請求項１８】
送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求しない値を有する場合に、次のパケットを再送することを特徴とする請求項１３記載の無線通信方法。
【請求項１９】
送信端末は、シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを、受信端末に要求することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２０】
受信端末は、送信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを要求された場合に、該シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返すことを特徴とする請求項１９記載の無線通信方法。
【請求項２１】
送信端末は、受信端末からのシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を確認した結果、受信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うことを特徴とする請求項２０記載の無線通信方法。
【請求項２２】
送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することを特徴とする請求項２０記載の無線通信方法。
【請求項２３】
受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をすることを特徴とする請求項２２記載の無線通信方法。
【請求項２４】
送信端末は、受信端末によってシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択することを特徴とする請求項２３記載の無線通信方法。
【請求項２５】
送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することを特徴とする請求項２０記載の無線通信方法。
【請求項２６】
受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、該パケットによるパケット送受信を承認するか否かの返答をすることを特徴とする請求項２５記載の無線通信方法。
【請求項２７】
送信端末は、受信端末によってデータ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択することを特徴とする請求項２６記載の無線通信方法。
【請求項２８】
送信端末は、受信端末からシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うことを特徴とする請求項１９記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線を介してデータを送受信するパケット交換式の送信端末、通信端末、無線通信システム、及び無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システム分野において、２．４ＧＨｚの周波数帯域を使用した通信規格に基づく製品が普及してきている。この周波数帯域は、ＩＳＭ（Industrial Scientific  Medical）帯と呼ばれ、産業用、科学技術用、医療用等の用途に向けて無免許で通信機能を有することが可能であり、Bluetooth（登録商標）のような規格に適合した製品が開発されてきている。
【０００３】
Bluetooth方式を採用した無線通信システムは、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy Phone）といった通信機器や、パーソナルコンピューター、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、携帯式オーディオ機器といったデータ処理機器等の無線通信機器の間を無線で接続し、最大でも１００ｍ程度の近距離のネットワークにおけるデータ通信を実現するものである。
【０００４】
Bluetoothは、通信を行うに当り、各端末にマスター又はスレーブといった役割を提供する。マスターとは、コンピューターネットワークのサーバー／クライアントシステムにおけるサーバーに相当する端末であり、Bluetoothにおける無線ネットワークを管理・制御するものである。一方、スレーブとは、コンピューターネットワークのサーバー／クライアントシステムにおけるクライアントに相当する端末であり、その通信はマスターにより管理・制御される。
【０００５】
Bluetoothでは、一つのマスターと複数のスレーブとが無線ネットワークを構成し、通信を行う。Bluetoothでは、マスターは、ピコネットと呼ぶ限定したネットワークトポロジを構成する。一つのピコネットには、必ず一つのマスターと一つ以上のスレーブとが含まれ、時間及び周波数といった接続に必要な同期情報がマスターにより管理されている。
【０００６】
上記ピコネットの構成例は、本発明の説明図である図９に示すように、一つのピコネットにつき同時に最大７つまでのスレーブがアクティブに接続することができる。図９は、マスター１０が７つのスレーブ１１〜１７と接続し、マスター／スレーブ間で通信を行っている様子を示している。
【０００７】
Bluetoothは、スペクトル拡散方式による周波数ホッピングを用いて他端末と通信を行う。一般的に、スペクトル拡散方式による周波数ホッピングは、複数の狭い周波数帯域から構成された帯域全体に渡りランダムなホッピング（搬送波の周波数の切り替え）による選択を行うことにより、全体として仮想的な広帯域周波数領域を設定し、通信信号の周波数帯域が拡散されて広がったように見せる手法である。
【０００８】
具体的には、１ＭＨｚ幅の周波数幅で１秒間に１６００回、すなわち６２５ｕｓ毎にランダムなホッピングを行うことにより、７９ＭＨｚ幅の帯域を確保する。また、ホッピングにより、干渉する周波数を発生する機器が周囲に存在していても、その影響を極力少なくできるという効果がある。
【０００９】
さらに、マスターとスレーブとが秩序を保って送受信を確実に行うために時分割スロット多重（ＴＤＤ：Time Division Duplex）方式を採用している。時分割スロット多重は、マスターとスレーブとの間でのデータ送受信のタイミングを決定する。
【００１０】
具体的には、マスターは、送受信タイミングをマスター自身が管理する時間情報に基づいて決定し、マスターからスレーブへの送信タイミングであるマスター送信スロット（スレーブ受信スロット）、及びスレーブからマスターへの送信タイミングであるスレーブ送信スロット（マスター受信スロット）を明確に分離する。
【００１１】
マスター送信スロット及びスレーブ送信スロットのタイミングは、マスターにより管理される。マスター送信スロット及びスレーブ送信スロットは、時間軸上交互に存在し、決して重なり合うことはない。マスターは、マスター送信スロットにおいて送信対象スレーブを指定し、データを送信する。
【００１２】
一方、スレーブは、マスターによる管理の下、マスターの送信スロットタイミングをスレーブの受信スロットタイミングとして、マスターからの送信データを受信する。同様に、スレーブからマスターへの送信は、スレーブ送信スロット（マスター受信スロット）において行われる。
【００１３】
周波数ホッピング及び時分割スロット多重を実現するために、Bluetoothではデータをパケット単位に分割して伝送を行う。パケットとは、ネットワークを流れるひとかたまりのデータであり、宛先アドレスや送信元アドレス、データの内容を表すフラグ、エラー検出コード等を含む。Bluetoothにおけるパケットの構造を、図１０に示す。パケットは６８ビット又は７２ビットからなるアクセスコード、５４ビットからなるパケットヘッダー、実際のデータを格納するペイロードの３つから構成される。ペイロードはその長さは可変長であり、最大２７４５ビットである。
【００１４】
上記アクセスコードは、図１１に示すように、４ビットからなるプリアンブル、６４ビットからなるシンクワード、４ビットからなるトレーラの３つから構成される。プリアンブル及びトレーラは、シンクワードのＭＳＢ、ＬＳＢに応じて１と０とのパターンを繰り返す。なお、トレーラは、パケットヘッダーやペイロードといった後に続くデータが存在しない場合には省略される。
【００１５】
上記パケットヘッダーは、図１２に示すように、３ビットのＡＭ＿ＡＤＤＲ、４ビットのＴＹＰＥ、１ビットのＦＬＯＷ、１ビットのＡＲＱＮ、１ビットのＳＥＱＮ、８ビットのＨＥＣからなる。ＡＭ＿ＡＤＤＲは、ピコネット内で通信中のスレーブを特定するためにマスターがスレーブに対して割り当てを行う。ＴＹＰＥは、パケットがどの種類のデータであるかを示すフィールドであり、Bluetooth  Ｖ１．１においては、ＮＵＬＬ、ＰＯＬＬ、ＦＨＳ、ＤＭ１、ＤＭ３、ＤＭ５、ＤＨ１、ＤＨ３、ＤＨ５、ＨＶ１、ＨＶ２、ＨＶ３、ＤＶ、ＡＵＸ１の１４種類が定義されている。
【００１６】
ＦＬＯＷは、通信リンク上で送受信されるパケットのフロー制御を管理するためのフィールドである。受信データを一時保持する受信バッファが満たされている場合は、ＳＴＯＰ（ＦＬＯＷ＝０）と設定することにより、相手端末に対してデータ受信が不可能であることを通知する。また、受信バッファに空きがある場合は、ＧＯ（ＦＬＯＷ＝１）と設定することにより、相手端末に対してデータ受信が可能であることを通知する。
【００１７】
ＡＲＱＮは、受信したパケットに誤りがあるかどうかを送信側端末に通知するために用いる。受信したパケットに誤りがないと判断した場合は、ＡＣＫ（ＡＲＱＮ＝１）とすることにより、誤りのないことを通知する。また、受信したパケットに誤りがあると判断した場合は、ＮＡＫ（ＡＲＱＮ＝０）とすることにより誤りのあることを通知する。
【００１８】
ＳＥＱＮは、新しいパケットを送信する毎に１と０とを交互に繰り返すことによって、再送されたパケットであるかどうかを判断する。一つ前に受信したパケットのＳＥＱＮと今回受信したパケットのＳＥＱＮとが同じである場合は、同じパケットが再送されたものと判断する。
【００１９】
ＨＥＣは、以上に述べたＡＭ＿ＡＤＤＲ、ＴＹＰＥ、ＦＬＯＷ、ＡＲＱＮ、ＳＥＱＮの合計１０ビットに対する誤り検出符号である。ＡＲＱＮ及びＳＥＱＮは、送受信を行う複数の端末間で交換され、お互いにデータの整合性を確認するための情報であることから、再送制御情報と定義することができる。
【００２０】
また、パケットヘッダーは、これらの６つのフィールドからなる１８ビットのデータを１／３レート誤り訂正符号化（１／３ＦＥＣ）により５４ビットの情報となる。
【００２１】
上記ペイロードは、図１３に示すように、８ビット又は１６ビットからなるペイロードヘッダー、可変長のペイロードボディ、１６ビットからなる誤り検出符号（ＣＲＣ）の３つから構成される。誤り検出符号（ＣＲＣ）は、ペイロードヘッダー及びペイロードボディに誤りがあるかどうかを検出するために用いるものである。
【００２２】
Bluetoothを採用した従来の端末を、図１４に示す。
【００２３】
まず、無線端末は、無線通信部１００と、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１１２と、ＲＡＭ１１３とを備えている。これら無線通信部１００と、ＣＰＵ１１１と、ＲＯＭ１１２と、ＲＡＭ１１３とは、バス１１０を介して互いに接続されている。無線通信部１１０は、制御部１０１と、送信部１０２と、受信部１０３と、スイッチＳＷ１０４と、アンテナ１０５と、インターフェース部１０６とを備えている。
【００２４】
上記制御部１０１は、無線通信部１００の全体動作をコントロールするものであり、ＣＰＵ１１１の命令により送信部１０２、受信部１０３、インターフェース部１０６等に制御信号を供給したり、これらの機能ブロックからの出力信号を受けて、機能ブロックに対する応答処理を行ったりする。また、送信及び受信のための周波数やタイミングの設定等を行う。
【００２５】
上記送信部１０２は、データを送信するために、データの整形、パケットの組立等を行い、スイッチＳＷ１０４を経由してアンテナ１０５に渡す。
【００２６】
上記受信部１０３は、アンテナ１０５で受信したデータを、スイッチＳＷ１０４を経由して受け取り、パケットの分解、無線通信部１００での処理に適したフォーマットに整形する。
【００２７】
上記スイッチＳＷ１０４は、制御部１０１の指示により、送信、受信のモードを切り替える。送信モードでは、スイッチＳＷ１０４を介して送信部１０２とアンテナ１０５とを接続し、受信部１０３とアンテナ１０５とを切ることによりデータ送信可能な状態にする。一方、受信モードでは、スイッチＳＷ１０４を介して受信部１０３とアンテナ１０５を接続し、送信部１０２とアンテナ１０５を切ることによりデータ受信可能な状態にする。インターフェース部１０６は、ホスト機器１２０とのデータの受け渡しを行う。
【００２８】
Bluetoothを採用した端末が、マスター／スレーブ方式でお互いにパケットを送受信する手順を、図１５に示す。ここでは、１台のマスターが、２台のスレーブ１・２との間でパケットの送受信を行う様子を用いて説明する。
【００２９】
Bluetoothでは、前述のように、時分割スロット多重を用いており、送信スロットと受信スロットは明確に分離されている。図１５では、送信スロットをＴＸ、受信スロットをＲＸとして時系列で表現している。
【００３０】
マスターは、時刻ｔ１において、パケットａをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝０の情報と共にスレーブ１に向けて送信する。パケットａを正常受信したスレーブ１は、パケットａに対する応答として、時刻ｔ２において、パケットｂをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝０の情報と共にマスターに向けて送信する。
【００３１】
次に、マスターは、時刻ｔ３において、パケットｃをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝０の情報と共にスレーブ２に向けて送信する。時刻ｔ１におけるパケットａと、時刻ｔ３におけるパケットｃのＳＥＱＮ値とは同一であるが、ＳＥＱＮ値は送信先毎に管理しているため問題ない。
【００３２】
パケットｃを受信したスレーブ２は、パケットｃに対する応答として時刻ｔ４において、パケットｄをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝０の情報と共に、マスターに向けて送信する。
【００３３】
次に、マスターは、時刻ｔ２においてスレーブ１からのパケットｂを正常に受信しているので、時刻ｔ５において、パケットｅをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝１の情報と共に、スレーブ１に向けて送信する。パケットｅを受信したスレーブ１は、パケットｅに対する応答として時刻ｔ６において、パケットｆをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝１の情報と共に、マスターに向けて送信する。
【００３４】
次に、マスターは、時刻ｔ４において、スレーブ２からのパケットｄを正常に受信しているので、時刻ｔ７において、パケットｇをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝１の情報と共に、スレーブ２に向けて送信する。パケットｇを受信したスレーブ２は、パケットｇに対する応答として時刻ｔ８において、パケットｈをＡＲＱＮ＝１、ＳＥＱＮ＝１の情報と共に、マスターに向けて送信する。
【００３５】
Bluetoothでは、このようにマスターとスレーブとがそれぞれの送信スロット及び受信スロットを明確にし、データと合わせてＡＲＱＮ、ＳＥＱＮといった再送制御情報のやりとりを行うことにより、送受信の状態を相互に確認する。ここでは、マスターがスレーブ１及びスレーブ２に対して交互にパケットを送信するように記載しているが、送信順序はマスターが任意に決定できるので、送信順序は必ずしもこの通りではない。
【００３６】
次に、送受信におけるエラーの取り扱いについて、図１６に基いて説明する。本来は、マスター、スレーブ共にＡＲＱＮ、ＳＥＱＮの両再送制御情報を有するパケットを送信するが、ここでは説明を簡単にするために、説明の範囲内では結果に影響を与えることのないマスターのＡＲＱＮ及びスレーブのＳＥＱＮについては表記を省略すると共にスレーブは１台としている。また、以下の説明において明記していない場合も、ＳＥＱＮ及びＡＲＱＮの各情報の送受信は、これらの情報を有するパケット形式で行われるものとする。
【００３７】
まず、時刻ｔ１において、マスターは、パケットａをＳＥＱＮ＝０の情報と共にスレーブに向けて送信する。パケットａを受信したスレーブは、時刻ｔ２においてＡＲＱＮ＝１をマスターに返す。時刻ｔ３において、マスターは、パケットｂをＳＥＱＮ＝１の情報と共にスレーブに向けて送信する。ここで、スレーブがこの受信に失敗した場合は、時刻ｔ４において、ＡＲＱＮ＝０をマスターに返す。スレーブからＡＲＱＮ＝０を受信したマスターは、スレーブがパケットｂを正常に受信できなかったと判断し、時刻ｔ５においてパケットｂを再送する。スレーブは、パケットｂを正常に受信すると、時刻ｔ６においてＡＲＱＮ＝１をマスターに返す。ところが、ここで、マスターがＡＲＱＮ＝１の情報の受信に失敗すると、互いの送受信が完了していないと判断し、時刻ｔ７においてパケットｂを再送する。この時、再送であるので、ＳＥＮＱＮは前回と同じＳＥＱＮ＝１である。パケットｂを受信したスレーブは、時刻ｔ８においてＡＲＱＮ＝１の情報を返す。ＡＲＱＮ＝１の情報を受信したマスターは、時刻ｔ９においてパケットｃをＳＥＱＮ＝０の情報と共にスレーブに向けて送信する。これを受信したスレーブは、時刻ｔ１０においてＡＲＱＮ＝１の情報をマスターに返す。このように受信エラーが発生しても受信できなかったパケットを再送することができる。
【特許文献１】特開２００１−４５０１２号公報（平成１３年２月１６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
上述したように、マスターとスレーブとの間で交換されるＡＲＱＮ及びＳＥＱＮの送受信にエラーがない場合は、パケットの送受信に問題は発生しない。
【００３９】
しかしながら、電波の受信レベルが低かったり、ノイズや他無線システムの電波が混在したりするといったような環境下では、無線上でのエラーが発生する可能性が高くなる。
【００４０】
前記図１６に示すように、マスターとスレーブとの間で制御パケットを送受信する際、例えば、時刻ｔ７においてマスターがＳＥＱＮ＝１としてスレーブに送信したのにスレーブでＳＥＱＮ＝０と認識してしまうと、マスターはパケットｂを送信しているのにも関わらずスレーブではパケットｂの再送ではなく次のパケットであるパケットｃを受信したと判断してしまい、パケットｂを受信していないと認識するパケット抜けエラーが発生する。
【００４１】
また、例えば、図１６に示す時刻ｔ６のように、ＡＣＫを示す制御パケット（ＡＲＱＮ＝１）がマスターに到達しない時、スレーブには正確にパケットｂが送信されているにも関わらず、パケットｂを時刻ｔ７で再びマスターからスレーブに送信する必要があり、応答誤認による全体的なスループットの低下が発生する。
【００４２】
また、ＡＲＱＮ、ＳＥＱＮを受信側端末が誤って認識した場合、本来エラーであるパケットを正常データと認識したり、また、本来正常であるパケットをエラーとして認識したりすることが考えられる。例えば、マスターがＳＥＱＮ＝０として送信したにも関わらずスレーブがＳＥＱＮ＝１と認識した場合は、スレーブがその直前に受信したパケットのＳＥＱＮと同じであることから、エラーと認識しＡＲＱＮ＝０をマスターに返送してしまう。同様に、マスターがＳＥＱＮ＝１として送信したにも関わらずスレーブがＳＥＱＮ＝０と認識した場合は、スレーブがその直前に受信したパケットのＳＥＱＮと同じであることから、エラーと認識してＡＲＱＮ＝０をマスターに返送してしまう。
【００４３】
マスターが送信したパケットのＳＥＱＮをスレーブが誤認識した場合、スレーブはＡＲＱＮ＝０としてマスターに返答する。これをマスターがＡＲＱＮ＝１として誤認識した場合、マスターはパケットの送受信が正常に行われているものと判断し、結果としてパケット抜けが発生する。この現象を、図１７を用いて詳細に説明する。
【００４４】
最初に、マスターは、時刻ｔ１においてＳＥＱＮ＝０としてパケットａをスレーブに送信する。スレーブはこれを正常に受信し、時刻ｔ２においてＡＲＱＮ＝１をマスターに返送する。マスターはこれを受信し、時刻ｔ３においてＳＥＱＮ＝１としてパケットｂをスレーブに送信する。
【００４５】
ここで、エラーが発生し、スレーブはＳＥＱＮ＝０として誤認識したものとする。スレーブは、正常に受信できなかったと判断したので、時刻ｔ４においてＡＲＱＮ＝０をマスターに返送する。ここで、マスターは、スレーブからの返送をＡＲＱＮ＝１と誤認識したものとする。
【００４６】
この場合、マスターは、時刻ｔ３において送信したパケットｂに対する返答が正常であると認識してしまうため、実際にはパケットｂをスレーブに正しく送信できていないのに、正常に送信したものとして、次の処理に進んでしまう。マスターは、時刻ｔ５において、ＳＥＱＮ＝０としてパケットＣをスレーブに送信する。スレーブは、ＳＥＱＮ＝０として受信するので、時刻ｔ３において受信したパケットとＳＥＱＮとが同じであると判断し、時刻ｔ５において、パケットｃの再送信をマスターに要求する。この時点で、ＳＥＱＮ＝０、ＡＲＱＮ＝０の状態に固定されてしまい、送受信に混乱が発生することになる。
【００４７】
上記問題を解決するために、特許文献１に開示の技術が提案されているが、ＳＲ（Selective Repeat）−ＡＲＱ方式といった、異なるペイロードヘッダーのフォーマットを利用しているため、既存のBluetoothとの互換性を維持できないといった問題がある。また、新規フォーマットへの対応が必要となり、回路規模の増大やその構造の複雑化、制御の複雑化、さらにはデータ構造の複雑化が発生するといった問題もある。
【００４８】
さらに、特許文献１の技術においては、モジュロ識別子を定義し送受信の制御情報として利用するといった技法が提案されているが、モジュロ識別子が同一である範囲内でのみ受信エラーに伴う再送要求が限定され、異なるモジュロ識別子を持つデータに対しては対応できないといった問題が生じる。
【００４９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る送信端末、通信端末、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５０】
本発明の送信端末は、上記課題を解決するために、ホスト機器との接続を行うインターフェース手段を備え、無線を用いてパケット単位でデータを送信する送信端末において、パケットを送信する送信手段と、送信するパケットにシリアルナンバーを付与するナンバー付与手段と、上記送信手段及びナンバー付与手段の動作を制御する送信制御手段を備えていることを特徴としている。なお、ホスト機器とは、パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant)であり、内蔵又は外部接続する各種機能（装置）を制御する役目を果たすものである。
【００５１】
また、本発明の送信端末は、上記記載の送信端末において、前記送信制御手段は、パケットを受信した受信端末からの再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数増やして次のパケットに付与してパケットを送信させることを特徴としている。
【００５２】
また、本発明の送信端末は、上記記載の送信端末において、前記送信制御手段は、パケットを受信した受信端末から再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数減らして次のパケットに付与してパケットを送信させることを特徴としている。
【００５３】
また、本発明の送信端末は、上記記載の送信端末において、前記送信制御手段は、パケットを受信した受信端末から再送の要求があったときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を変えずに同一のパケットを送信させることを特徴としている。
【００５４】
また、本発明の送信端末は、上記記載の送信端末において、前記ナンバー付与手段は、シリアルナンバーの最大値を決定する最大値決定手段と、決定したシリアルナンバーの最大値を格納するために必要とするデータ長情報をパケットに付与するデータ長情報付与手段を備えていることを特徴としている。
【００５５】
また、本発明の通信端末は、上記課題を解決するために、無線を用いてパケット単位でデータを送受信する通信端末において、前記記載の送信端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから付与されたシリアルナンバーを取得するシリアルナンバー取得手段と、上記受信手段及びシリアルナンバー取得手段の動作を制御する通信制御手段とを有することを特徴としている。
【００５６】
また、本発明の通信端末は、上記記載の通信端末において、前記通信制御手段は、受信したパケットに格納されている、再送の要否を問う再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容であり、受信したパケットに付与されたシリアルナンバーが先に受信したパケットに付与されたシリアルナンバーに続く値でない場合に、送信元に対して一つ前のパケットの再送を要求することを特徴としている。
【００５７】
また、本発明の通信端末は、上記記載の通信端末において、前記通信制御手段は、受信したパケットに格納されている再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容である場合に、送信元に対してパケットの再送を要求することを特徴としている。
【００５８】
また、本発明の通信端末は、上記記載の通信端末において、受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得するデータ長情報取得手段を備えていることを特徴としている。
【００５９】
また、本発明の無線通信システムは、上記課題を解決するために、前記記載の送信端末と、前記記載の通信端末とを備えていることを特徴としている。
【００６０】
また、本発明の無線通信システムは、上記課題を解決するために、前記記載の送信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送信を行うことを特徴としている。
【００６１】
また、本発明の無線通信システムは、上記課題を解決するために、前記記載の通信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送受信を行うことを特徴としている。
【００６２】
また、本発明の無線通信方法は、上記課題を解決するために、送信端末の送信パケットに付与したシリアルナンバーと、受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーとを比較することを特徴としている。
【００６３】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーが、送信端末が直前に送信した送信パケットに付与したシリアルナンバーと異なる場合に、送信端末は受信端末での受信に異常があったと判断することを特徴としている。
【００６４】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信に異常があったと判断した場合に、受信端末からの再送要求の如何に関わらず同一内容のパケットを再送することを特徴としている。
【００６５】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと同じ場合に、直前に送信したパケットと同一のパケットを再送することを特徴としている。
【００６６】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求する値を有する場合に、一つ前のパケットを再送することを特徴としている。
【００６７】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求しない値を有する場合に、次のパケットを再送することを特徴としている。
【００６８】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを、受信端末に要求することを特徴としている。
【００６９】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを要求された場合に、該シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返すことを特徴としている。
【００７０】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末からのシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を確認した結果、受信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うことを特徴としている。
【００７１】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することを特徴としている。
【００７２】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をすることを特徴としている。
【００７３】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末によってシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択することを特徴としている。
【００７４】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することを特徴としている。
【００７５】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、該パケットによるパケット送受信を承認するか否かの返答をすることを特徴としている。
【００７６】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末によってデータ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択することを特徴としている。
【００７７】
また、本発明の無線通信方法は、上記記載の無線通信方法において、送信端末は、受信端末からシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００７８】
電波の受信レベルが低かったり、ノイズや他無線システムの電波が混在したりするといったような環境下では、無線上でのエラーが発生し、応答誤認による全体的なスループットの低下、パケット抜けが発生する可能性が高くなる。
【００７９】
しかし、本発明の送信端末では、ナンバー付与手段は、送信するパケットにシリアルナンバーを付与し、送信制御手段は、パケットにシリアルナンバーを用いた通信を行うべく送信手段及びナンバー付与手段の動作を制御する。
【００８０】
それゆえ、送信するパケットにシリアルナンバーを付与することにより、パケット送信の連続性を確保することが可能になる。したがって、パケット抜けエラーを検知し、通信品質を高めることも可能になる。また、パケット抜け等の無線上でのエラーによる誤受信を回避することにより、正常データを送受信する可能性を高めることによって、通信のスループットを向上させることができる。
【００８１】
また、本発明では、例えば、ペイロードボディ中にシリアルナンバーを格納することにより、既存のBluetooth仕様に準拠することが可能である。さらに、この新規フォーマットに対して、データ構造の複雑化を招くことなく、回路規模の増大やその構造の複雑化、制御の複雑化が発生することもない。
【００８２】
したがって、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る送信端末を提供することができるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明の送信端末では、送信制御手段は、パケットを受信した受信端末からの再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数増やして次のパケットに付与してパケットを送信させる。
【００８４】
それゆえ、シリアルナンバーは順に一定数ずつ増加していくので、パケット抜けを防止することができる。
【００８５】
また、本発明の送信端末では、送信制御手段は、パケットを受信した受信端末から再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を、一定数減らして次のパケットに付与してパケットを送信させる。
【００８６】
すなわち、パケット抜けを防止するためには、必ずしもシリアルナンバーを順に一定数ずつ増加させるだけでなく、シリアルナンバーの値を順に一定数ずつ減らしていくことも可能である。
【００８７】
また、本発明の送信端末では、送信制御手段は、パケットを受信した受信端末から再送の要求があったときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーの値を変えずに同一のパケットを送信させる。
【００８８】
それゆえ、再送のときにはシリアルナンバーの値を変えないので、パケットの内容とシリアルナンバーとの整合性を担保することができ、パケット抜けを確実に防止するができる。
【００８９】
また、本発明の送信端末では、ナンバー付与手段は、シリアルナンバーの最大値を決定する最大値決定手段と、決定したシリアルナンバーの最大値を格納するために必要とするデータ長情報をパケットに付与するデータ長情報付与手段を備えている。
【００９０】
すなわち、最大値決定手段を用いない場合には、シリアルナンバーのビット幅は固定となる。この場合、パケットサイズが大きいデータでの通信では影響はないが、パケットサイズが小さいときの通信では、シリアルナンバーのビット幅を大きくしてしまうと、データ本体を格納する割合が減少しデータ伝送効率が悪くなる。
【００９１】
本発明では、この問題を回避するため、パケットサイズの大小によりシリアルナンバーのビット幅を変えることができるという効果を奏する。
【００９２】
また、本発明の通信端末では、送信端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから付与されたシリアルナンバーを取得するシリアルナンバー取得手段と、上記受信手段及びシリアルナンバー取得手段の動作を制御する通信制御手段とを有する。
【００９３】
それゆえ、シリアルナンバーを用いた通信を行うことができるので、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る通信端末を提供することができるという効果を奏する。
【００９４】
また、本発明の通信端末では、通信制御手段は、受信したパケットに格納されている、再送の要否を問う再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容であり、受信したパケットに付与されたシリアルナンバーが先に受信したパケットに付与されたシリアルナンバーに続く値でない場合に、送信元に対して一つ前のパケットの再送を要求する。
【００９５】
それゆえ、再送制御情報とシリアルナンバーとを用いて、確実に、パケット抜けエラーの未検出を回避し、かつ、再送を行って、パケット抜けを防止することができるという効果を奏する。
【００９６】
また、本発明の通信端末では、通信制御手段は、受信したパケットに格納されている再送制御情報が送信元に対して再送を要求する内容である場合に、送信元に対してパケットの再送を要求する。
【００９７】
それゆえ、再送制御情報とシリアルナンバーとを用いて、確実に、パケット抜けエラーの未検出を回避し、かつ、再送を行って、パケット抜けを防止することができるという効果を奏する。
【００９８】
また、本発明の通信端末では、受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得するデータ長情報取得手段を備えている。
【００９９】
それゆえ、データ長情報取得手段にて、受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得することができるという効果を奏する。
【０１００】
また、本発明の無線通信システムでは、前記記載の送信端末と、前記記載の通信端末とを備えている。
【０１０１】
また、本発明の無線通信システムでは、前記記載の送信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送信を行う。
【０１０２】
また、本発明の無線通信システムでは、前記記載の通信端末を用いて、パケットにシリアルナンバーを付与して送受信を行う。
【０１０３】
それゆえ、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線通信システムを提供することができるという効果を奏する。
【０１０４】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末の送信パケットに付与したシリアルナンバーと、受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーとを比較する。
【０１０５】
それゆえ、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線通信方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１０６】
また、本発明の無線通信方法では、受信端末からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーが、送信端末が直前に送信した送信パケットに付与したシリアルナンバーと異なる場合に、送信端末は受信端末での受信に異常があったと判断する。
【０１０７】
それゆえ、シリアルナンバーが順に来ない場合には、異常があったと判断することができるという効果を奏する。
【０１０８】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信に異常があったと判断した場合に、受信端末からの再送要求の如何に関わらず同一内容のパケットを再送する。
【０１０９】
それゆえ、シリアルナンバーが順に来ない場合には、異常があったと判断して、パケットを再送することにより、パケット抜け防止することができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと同じ場合に、直前に送信したパケットと同一のパケットを再送する。
【０１１１】
それゆえ、確実に、送付エラーのあったパケットを再送することができ、パケット抜け防止することができるという効果を奏する。
【０１１２】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求する値を有する場合に、一つ前のパケットを再送する。
【０１１３】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーと異なり、かつ受信パケット中に書かれている再送制御情報が送信端末に対して再送を要求しない値を有する場合に、次のパケットを再送する。
【０１１４】
それゆえ、再送制御情報を考慮して、より確実に、送付エラーのあったパケットを再送することができ、パケット抜け防止することができるという効果を奏する。
【０１１５】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを、受信端末に要求する。
【０１１６】
それゆえ、シリアルナンバーを用いたパケット送受信を受信側に強制するのではなく、承諾を求めることができるという効果を奏する。
【０１１７】
また、本発明の無線通信方法では、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを要求された場合に、該シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返す。
【０１１８】
それゆえ、受信端末も、シリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返すことができる機会が与えられるという効果を奏する。
【０１１９】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末からのシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を確認した結果、受信端末からシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行う。
【０１２０】
それゆえ、受信側からパケット送受信を行うことを拒絶された場合には、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うという効果を奏する。
【０１２１】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求する。
【０１２２】
それゆえ、シリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことができるという効果を奏する。
【０１２３】
また、本発明の無線通信方法では、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をする。
【０１２４】
それゆえ、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をする機会が与えられるという効果を奏する。
【０１２５】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末によってシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択する。
【０１２６】
それゆえ、送信端末は、受信端末の承諾に基き、該パケットによるパケット送受信を選択するという効果を奏する。
【０１２７】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末との間でシリアルナンバーを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求する。
【０１２８】
それゆえ、送信端末は、シリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することができるという効果を奏する。
【０１２９】
また、本発明の無線通信方法では、受信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、該パケットによるパケット送受信を承認するか否かの返答をする機会が与えられるという効果を奏する。
【０１３０】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末によってデータ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択する。
【０１３１】
それゆえ、送信端末は、受信端末の承諾に基き、該パケットによるパケット送受信を選択するという効果を奏する。
【０１３２】
また、本発明の無線通信方法では、送信端末は、受信端末からシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行う。
【０１３３】
それゆえ、送信端末は、送信端末からシリアルナンバーの付与方法として、２種の方法が拒絶された場合には、従来法であるBluetoothで使用されているシリアルナンバーを用いないパケット送受信方式での通信を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１３４】
本発明の一実施形態について、図１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１３５】
本実施の形態の送信端末、受信端末及び通信端末としての無線端末１は、図４に示すように、無線通信部２０と、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３を備えている。上記無線通信部２０とＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＲＡＭ３３とは、バス３０を介してお互いに接続されている。無線通信部２０は、送信制御手段、受信制御手段及び通信制御手段としての制御部２１と、ナンバー付与手段、データ長情報取得手段及びシリアルナンバー取得手段としての送受信設定部２２と、送信手段としての送信部２３と、受信手段としての受信部２４と、スイッチＳＷ２５と、アンテナ２６と、インターフェース手段としてのインターフェース部２７を備えている。
【０１３６】
上記制御部２１は、無線通信部２０の全体動作をコントロールするものであり、ＣＰＵ３１の命令により送受信設定部２２、送信部２３、受信部２４、スイッチＳＷ２５等に制御信号を供給すると共に、これらの機能ブロックからの出力信号を受けて、機能ブロックに対する応答処理、送信及び受信のための周波数やタイミングの設定等を行う。
【０１３７】
本実施の形態では、従来技術を示した図１４と比較して、送受信設定部２２を備えることを構成上の特徴としている。
【０１３８】
上記送受信設定部２２は、必要に応じて、後述するシリアルナンバーフィールドに関する処理を行い、送信部２３及び受信部２４に対して指示を行う。送信部２３は、データを送信するために、データの整形、パケットの組立等を行い、スイッチＳＷ２５を経由してアンテナ２６に渡す。受信部２４はアンテナ２６で受信したデータを、スイッチＳＷ２５を経由して受け取り、パケットの分解、無線通信部２０での処理に適したフォーマットに整形する。
【０１３９】
上記スイッチＳＷ２５は、制御部２１の指示により、送信、受信を切り替える。すなわち、送信モードでは、送信部２３とアンテナ２６を接続し、受信部２４とアンテナ２６を切ることによりデータ送信可能な状態にする。一方、受信モードでは、受信部２４とアンテナ２６を接続し、送信部２３とアンテナ２６を切ることによりデータ受信可能な状態にする。
【０１４０】
上記インターフェース部２７は、無線通信部２０に接続するホスト機器４０とのデータの受け渡しを行う。このホスト機器４０は、パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant)であり、内蔵又は外部接続する各種機能（装置）を制御する役目を果たすものである。また、無線端末１は、このホスト機器４０の制御によりその動作を決定する。
【０１４１】
ここに、本実施の形態の無線端末１は、無線通信システム内では制御部２１の制御によりマスター又はスレーブの機能にもなり得る。したがって、Bluetoothのようなマスター又はスレーブの機能を果たす装置が固定されない通信システムにも適用される。
【０１４２】
次に、本実施の形態の無線通信方法について説明する。
【０１４３】
本実施の形態では、Bluetoothと同様に、通信を行うに当り、各端末にマスター又はスレーブといった役割を提供する。マスターとは、コンピューターネットワークのサーバー／クライアントシステムにおけるサーバーに相当する端末であり、Bluetoothにおける無線ネットワークを管理・制御するものである。一方、スレーブとは、コンピューターネットワークのサーバー／クライアントシステムにおけるクライアントに相当する端末であり、その通信はマスターにより管理・制御される。
【０１４４】
本実施の形態では、一つのマスターと複数のスレーブとが無線ネットワークを構成し、通信を行う。マスターは、ピコネットと呼ぶ限定したネットワークトポロジを構成する。一つのピコネットには、必ず一つのマスターと一つ以上のスレーブとが含まれ、時間及び周波数といった接続に必要な同期情報がマスターにより管理されている。
【０１４５】
上記ピコネットの構成例は、図９に示すように、一つのピコネットにつき同時に最大７つまでのスレーブがアクティブに接続することができる。図９は、マスター１０が７つのスレーブ１１〜１７と接続し、マスター／スレーブ間で通信を行っている様子を示している。
【０１４６】
本実施の形態では、スペクトル拡散方式による周波数ホッピングを用いて他端末と通信を行う。一般的に、スペクトル拡散方式による周波数ホッピングは、複数の狭い周波数帯域から構成された帯域全体に渡りランダムなホッピング（搬送波の周波数の切り替え）による選択を行うことにより、全体として仮想的な広帯域周波数領域を設定し、通信信号の周波数帯域が拡散されて広がったように見せる手法である。
【０１４７】
具体的には、１ＭＨｚ幅の周波数幅で１秒間に１６００回、すなわち６２５ｕｓ毎にランダムなホッピングを行うことにより、７９ＭＨｚ幅の帯域を確保する。また、ホッピングにより、干渉する周波数を発生する機器が周囲に存在していても、その影響を極力少なくできるという効果がある。
【０１４８】
さらに、マスターとスレーブとが秩序を保って送受信を確実に行うために時分割スロット多重（ＴＤＤ：Time Division Duplex）方式を採用している。時分割スロット多重は、マスターとスレーブとの間でのデータ送受信のタイミングを決定する。
【０１４９】
具体的には、マスターは、送受信タイミングをマスター自身が管理する時間情報に基づいて決定し、マスターからスレーブへの送信タイミングであるマスター送信スロット（スレーブ受信スロット）、及びスレーブからマスターへの送信タイミングであるスレーブ送信スロット（マスター受信スロット）を明確に分離する。
【０１５０】
マスター送信スロット及びスレーブ送信スロットのタイミングは、マスターにより管理される。マスター送信スロット及びスレーブ送信スロットは、時間軸上交互に存在し、決して重なり合うことはない。マスターは、マスター送信スロットにおいて送信対象スレーブを指定し、データを送信する。
【０１５１】
一方、スレーブは、マスターによる管理の下、マスターの送信スロットタイミングをスレーブの受信スロットタイミングとして、マスターからの送信データを受信する。同様に、スレーブからマスターへの送信は、スレーブ送信スロット（マスター受信スロット）において行われる。
【０１５２】
周波数ホッピング及び時分割スロット多重を実現するために、本実施の形態ではデータをパケット単位に分割して伝送を行う。パケットとは、ネットワークを流れるひとかたまりのデータであり、宛先アドレスや送信元アドレス、データの内容を表すフラグ、エラー検出コード等を含む。
【０１５３】
本実施の形態におけるパケットの構造を、図１０に示す。パケットは６８ビット又は７２ビットからなるアクセスコード、５４ビットからなるパケットヘッダー、実際のデータを格納するペイロードの３つから構成される。ペイロードはその長さは可変長であり、最大２７４５ビットである。
【０１５４】
上記アクセスコードは、図１１に示すように、４ビットからなるプリアンブル、６４ビットからなるシンクワード、４ビットからなるトレーラの３つから構成される。プリアンブル及びトレーラは、シンクワードのＭＳＢ、ＬＳＢに応じて１と０とのパターンを繰り返す。なお、トレーラは、パケットヘッダーやペイロードといった後に続くデータが存在しない場合には省略される。
【０１５５】
上記パケットヘッダーは、図１２に示すように、３ビットのＡＭ＿ＡＤＤＲ、４ビットのＴＹＰＥ、１ビットのＦＬＯＷ、１ビットのＡＲＱＮ、１ビットのＳＥＱＮ、８ビットのＨＥＣからなる。ＡＭ＿ＡＤＤＲは、ピコネット内で通信中のスレーブを特定するためにマスターがスレーブに対して割り当てを行う。ＴＹＰＥは、パケットがどの種類のデータであるかを示すフィールドであり、Bluetooth  Ｖ１．１においては、ＮＵＬＬ、ＰＯＬＬ、ＦＨＳ、ＤＭ１、ＤＭ３、ＤＭ５、ＤＨ１、ＤＨ３、ＤＨ５、ＨＶ１、ＨＶ２、ＨＶ３、ＤＶ、ＡＵＸ１の１４種類が定義されている。
【０１５６】
ＦＬＯＷは、通信リンク上で送受信されるパケットのフロー制御を管理するためのフィールドである。受信データを一時保持する受信バッファが満たされている場合は、ＳＴＯＰ（ＦＬＯＷ＝０）と設定することにより、相手端末に対してデータ受信が不可能であることを通知する。また、受信バッファに空きがある場合は、ＧＯ（ＦＬＯＷ＝１）と設定することにより、相手端末に対してデータ受信が可能であることを通知する。
【０１５７】
ＡＲＱＮは、受信したパケットに誤りがあるかどうかを送信側端末に通知するために用いる。受信したパケットに誤りがないと判断した場合は、ＡＣＫ（ＡＲＱＮ＝１）とすることにより、誤りのないことを通知する。また、受信したパケットに誤りがあると判断した場合は、ＮＡＫ（ＡＲＱＮ＝０）とすることにより誤りのあることを通知する。
【０１５８】
ＳＥＱＮは、新しいパケットを送信する毎に１と０とを交互に繰り返すことによって、再送されたパケットであるかどうかを判断する。一つ前に受信したパケットのＳＥＱＮと今回受信したパケットのＳＥＱＮとが同じである場合は、同じパケットが再送されたものと判断する。
【０１５９】
ＨＥＣは、以上に述べたＡＭ＿ＡＤＤＲ、ＴＹＰＥ、ＦＬＯＷ、ＡＲＱＮ、ＳＥＱＮの合計１０ビットに対する誤り検出符号である。ＡＲＱＮ及びＳＥＱＮは、送受信を行う複数の端末間で交換され、お互いにデータの整合性を確認するための情報であることから、再送制御情報と定義することができる。
【０１６０】
また、パケットヘッダーは、これらの６つのフィールドからなる１８ビットのデータを１／３レート誤り訂正符号化（１／３ＦＥＣ）により５４ビットの情報となる。
【０１６１】
上記ペイロードは、図１３に示すように、８ビット又は１６ビットからなるペイロードヘッダー、可変長のペイロードボディ、１６ビットからなる誤り検出符号（ＣＲＣ）の３つから構成される。誤り検出符号（ＣＲＣ）は、ペイロードヘッダー及びペイロードボディに誤りがあるかどうかを検出するために用いるものである。
【０１６２】
一方、本実施の形態では、パケットにシリアルナンバーを付与して送受信を行うことを特徴としている。
【０１６３】
上記パケットにシリアルナンバーを付与し、ＳＥＱＮ、ＡＲＱＮとの処理を併用して行うパケットの送受信手順について、図１に基いて説明する。ただし、ここではマスターからスレーブへのパケット送信のみに着目する。すなわち、スレーブからマスターへのパケット送信は省略し、マスターからのパケット送信に対する応答動作のみを記載するが、以下の説明において明記していない場合も、ＳＥＱＮ、ＡＲＱＮ及びシリアルナンバーの各情報の送受信はこれらの情報を有するパケット形式で行われるものとする。また、シリアルナンバーをＳＮと表記する。
【０１６４】
図１に示すように、まず、マスターが時刻ｔ１においてパケットａをスレーブに送信するが、このときパケットａにシリアルナンバーＳＮ＝０を付与する。なお、パケットａは、ＳＥＱＮ＝０といった情報を有している。
【０１６５】
スレーブは、パケットａを受信すると、時刻ｔ２においてシリアルナンバーＳＮ＝０を付与してＡＲＱＮ＝１をマスターに返送する。なお、このとき、スレーブがマスターに送信すべきデータを有する場合は、シリアルナンバーＳＮ及びＡＲＱＮと共にデータを送信する。データを有さない場合は、シリアルナンバーＳＮ及びＡＲＱＮのみマスターに返送するものとし、パケット内のデータは空である。
【０１６６】
マスターは、ＡＲＱＮ＝１を受信することによって、スレーブがシリアルナンバーＳＮ＝０を付与したパケットａを受信できたと判断するので、時刻ｔ３においてシリアルナンバーＳＮ＝１を付与したパケットｂをスレーブに送信する。すなわち、パケットｂは、新しい次のパケットであることを示すＳＥＱＮ＝１といった情報を有している。
【０１６７】
ここで、スレーブはパケットｂを受信するが、ＳＥＱＮ＝０と誤認識した場合を考える。スレーブは時刻ｔ１において受信したパケットａとＳＥＱＮが同じであることから、受信に異常が認められたと判断し、時刻ｔ４においてシリアルナンバーＳＮ＝１を付与してマスターにＡＲＱＮ＝０を返し、パケットの再送を要求する。
【０１６８】
ところが、マスターがこれをＡＲＱＮ＝１として誤認識すると、マスターは時刻ｔ３での送信が成功したものと誤解し、時刻ｔ５においてシリアルナンバーＳＮ＝２を付与したパケットｃをスレーブに送信する。パケットｃは新しい次のパケットであることを示すＳＥＱＮ＝０といった情報を有している。スレーブはパケットｃを受信するが、時刻ｔ３において受信したパケットｂとＳＥＱＮが同じであることから、受信したパケットに異常が認められたと判断し、時刻ｔ６においてシリアルナンバーＳＮ＝２を付与してマスターにＡＲＱＮ＝０を返し、パケットの再送を要求する。マスターはスレーブからの要求にしたがい、時刻ｔ７においてシリアルナンバーＳＮ＝２を付与したパケットｃをスレーブに送信する。
【０１６９】
スレーブはパケットｃを受信するが、時刻ｔ３において受信したパケットｂとＳＥＱＮが同じであることから、受信に異常が認められたと判断し、時刻ｔ８においてシリアルナンバーＳＮ＝３を付与してマスターにＡＲＱＮ＝０を返し、パケットの再送を要求する。
【０１７０】
なお、スレーブは、マスターからデータを受信したことに対する応答として、データ内容の如何にかかわらずシリアルナンバーＳＮを１増加させる。すなわち、正常に受信できたかどうかはＡＲＱＮでの応答で可能であり、シリアルナンバーＳＮを増加するか否かを判断する機能はない。
【０１７１】
次いで、マスターは、時刻ｔ７において送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮ＝２と、スレーブから受信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮ＝３とが異なることから、一つ前のシリアルナンバーＳＮ＝１を付与したパケットｂ（時刻ｔ３において送信）の送信が正常に終了していないと判断し、時刻ｔ９においてパケットｂを再送する。
【０１７２】
スレーブがパケットｂを正常に受信すると、時刻ｔ１０においてシリアルナンバーＳＮ＝１を付与してＡＲＱＮ＝１をマスターに送信する。この手続きによりマスターからスレーブへのパケットｂの送信が成功し、パケットｃ以降の送受信が再開される。
【０１７３】
なお、上記の説明では、シリアルナンバーＳＮは０から始まる昇順で記載しているが、開始値が０である必要はなく、また降順で変化しても構わないものとする。また、パケットに付与した英字は説明のために付与したものであり、実際のデータ内容とは関係がない。
【０１７４】
このように、仮に、無線上でのエラーによる誤受信や誤認識が発生したとしても、パケットにシリアルナンバーＳＮを付与しているため、ＡＲＱＮ及びＳＥＱＮのみに依存することで発生するパケット抜けエラーや応答誤認による全体的なスループットの低下、再送制御情報の誤認識による送受信の混乱といった前記問題を回避し、パケット送受信の連続性を確保することが可能になる。
【０１７５】
次に、シリアルナンバーＳＮの変化からパケット送信の異常を判断し、再送を行うまでのマスター側での制御手順を、図２のフローチャートに基いて詳細に説明する。
【０１７６】
まず、パケットを送信するに当たり、送信パケットのシリアルナンバーＳＮｔｘを記憶する（Ｓ１）。次に、パケットを受信した際、受信パケットのシリアルナンバーＳＮｒｘを確認する（Ｓ２）。この後に、送信パケットのシリアルナンバーＳＮｔｘと受信パケットのシリアルナンバーＳＮｒｘとを比較する（Ｓ３）。
【０１７７】
比較した結果が同じ場合、受信パケットのＡＲＱＮを確認する（Ｓ４）。ＡＲＱＮ＝１の場合、パケット送受信は正常に行われていると判断し、次のパケットを送信する（Ｓ６）。ＡＲＱＮ＝０の場合、先に送信したパケットが正常に受信できていないと判断し、同じパケットを再送信する（Ｓ７）。
【０１７８】
一方、Ｓ３において比較した結果が異なる場合、受信パケットのＡＲＱＮを確認する（Ｓ５）。ＡＲＱＮ＝１の場合、同じパケットを再送信する（Ｓ８）。これは、Ｓ５における比較結果が同じということは、正常に送受信できている状態であり、シリアルナンバーは一致するはずである。
【０１７９】
したがって、ＡＲＱＮ＝１という結果が間違っていると判断し、念のため先に送信したパケットを再送信する。ＡＲＱＮ＝０の場合、シリアルナンバーもＡＲＱＮも正常でないことから、現在送信しているパケットではなく一つ前のパケット送信に異常が発生したと判断し、一つ前のパケットから再送信を行う（Ｓ９）。この一連の制御手順により、前述したように、パケット送受信の連続性を確保することができる。なお、Ｓ６及びＳ７はシリアルナンバーを使用しない従来の技術により実現可能であり、Ｓ８及びＳ９が本実施の形態により初めて実現可能となる。
【０１８０】
次に、送信パケットにシリアルナンバーＳＮを割り振るための手段に関し、以下に説明する。
【０１８１】
これを実現するための方法として、ペイロードボディの先頭にシリアルナンバーを示すデータを挿入する方法が挙げられる。この方法は、パケットのフォーマットを変えることなく、パケット中に含むデータ内容に改良を加えるという点で、既存のシステムを大きく変更することなく実装することが可能である。この方法について、２つのパターンを、図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【０１８２】
まず、最も簡単な方法として、図３（ａ）に示すように、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に用意する方法が考えられる。この例では、シリアルナンバーフィールドとして８ビットを用意している。この場合、０〜２５５の２５６個のシリアルナンバーＳＮを付けることが可能になる。
【０１８３】
最初のパケットにシリアルナンバーＳＮ＝０を付与し、以降のパケットには昇順に変化させたシリアルナンバーＳＮを付与することにより、０から２５５までのシリアルナンバーＳＮを順に付与することができる。シリアルナンバーＳＮが最大値に達した場合は、再び最小値に戻る。
【０１８４】
この動作を繰り返すことにより、限られたデータ長で無限に繰り返すことが可能になる。また逆に、最初のパケットにシリアルナンバーＳＮ＝２５５を付与し、以降のパケットには降順に変化させたシリアルナンバーＳＮを付与する方法を採ってもよい。なお、ここでは、シリアルナンバーフィールドを８ビットと記載しているが、８ビットに限定するものではない。また、最初のパケットに付与するシリアルナンバーＳＮは任意の値で構わない。
【０１８５】
一方、図３（ｂ）に示すように、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドを、ペイロードボディの一部として先頭に用意する方法がある。
【０１８６】
データ長領域指定フィールドは、次に続くシリアルナンバーフィールドのビット長を示す値を格納する。データ長領域指定フィールドは、０〜２７４５ビットの範囲で存在できるペイロードボディのうち、例えば先頭の４ビットをデータ長領域指定ビットとして使用する。この場合、０〜１５の１６通りの値を実現できるので、１６ビットで表現可能なシリアルナンバーＳＮに対応できる。なお、ここではデータ長領域指定ビットを４ビットと記載しているが、４ビットに限定するものではない。
【０１８７】
ここで、上述のように、シリアルナンバーＳＮの付与の方法について、２種類を設けたのは以下の理由による。
【０１８８】
すなわち、シリアルナンバーフィールドのビット幅を固定にするとデータ領域として使用するビット幅が小さい場合、パケットの使用効率が低下する。Bluetoothを含むパケット方式を用いた無線通信システムでは、一般的に、パケットの種類によりその長さが異なるため、一意に長さを固定することは上記の理由から好ましくない。この問題を回避するためには、パケット長を考慮してシリアルナンバーフィールド、データ長指定領域フィールドの大きさを変えられることが必要となる。
【０１８９】
ここで、シリアルナンバーフィールドの最大値を決める方法については、例えば、ソフトウエアを用いて内部に用意したレジスタ（制御データの記憶域）に値を設定することにより決定することが可能である。通信を制御するマスター側機器がこの設定をすることにより、通信状態にあるピコネット内の機器全てに対して設定が可能となる。
【０１９０】
以上、本実施の形態では、２つの方法について説明したが、両方法を実装し選択できるような構成にしてもよいものとする。
【０１９１】
また、上記図３（ａ）（ｂ）に示すシリアルナンバーＳＮの付与は、シリアルナンバーＳＮの最大値を決定する最大値決定手段としての送受信設定部２２と、決定したシリアルナンバーＳＮの最大値を格納するために必要とするデータ長情報をパケットに付与するデータ長情報付与手段としての送受信設定部２２にて行われる。
【０１９２】
上記手法は、パケットの種類や、マスター／スレーブといった端末の位置づけ、端末の置かれている物理的・論理的位置付けに関係なく、適用が可能である。これにより、モジュロ識別子を用いた手法として、引用文献１にて提案されているようなモジュロ識別子が同一である範囲内でのみ受信エラーに伴う再送要求が限定され、異なるモジュロ識別子を持つデータに対しては対応できないといった問題を発生することなく、すべてのパケットに対して誤受信を回避し、確実なパケット送受信を実現することが可能になる。
【０１９３】
次に、本実施の形態の処理手順について、図５を用いて説明する。接続の開始に当たり、マスターとスレーブとの間でシリアルナンバー方式の適用の有無について確認操作を行う。なお、以下の説明では、マスターがスレーブに対して、シリアルナンバー方式の適用の有無を確認・要求するとしているが、必ずしもこれに限らず、スレーブがマスターに対して、シリアルナンバー方式の適用の有無を確認・要求することも可能である。
【０１９４】
まず、ステップＳ１でマスターはスレーブに対してシリアルナンバー方式を利用するかどうかを確認する。利用しない場合はステップＳ６に進み、従来の手段、つまりシリアルナンバー方式を利用しない方式を適用し、送受信を開始する。
【０１９５】
一方、シリアルナンバー方式を利用する場合は、ステップＳ２で第１の手段（図３（ａ）に示したシリアルナンバー情報の格納手段）を利用するかどうかを確認する。利用する場合はステップＳ４に進み、第１の手段を適用した接続を行い、送受信を開始する。利用しない場合は、ステップＳ３で第２の手段（図３（ｂ）に示したシリアルナンバー情報の格納手段）を利用するかどうかを確認する。利用する場合はステップＳ５に進み、第２の手段を適用した送受信を開始する。利用しない場合は、第１の手段も第２の手段も利用しないということになり、ステップＳ６に進んで従来の手段を適用し、送受信を開始する。      
【０１９６】
このように、図５では、ステップＳ１〜Ｓ３の最大３回の確認を行った後、通信方式を決定するものとなっている。
【０１９７】
ここで、第１の手段のみを有する場合、及び第２の手段のみを有する場合の処理手順を、それぞれ図６、図７に示す。考え方は上記処理手順と同様であるので、ここでは説明は省略する。
【０１９８】
最後に本実施の形態を用いた通信制御手順について図８を用いて説明する。
【０１９９】
図８に示すように、マスターはスレーブに対して接続要求Ｓ４１を発信する。マスターからの接続要求Ｓ４１を受信したスレーブは、マスターとの接続を行うかどうかといった内容の接続応答Ｓ４２をマスターに返信する。合意を意味するスレーブからの接続応答Ｓ４２を受信したマスターは、シリアルナンバー方式の利用を要求する場合は、シリアルナンバー方式利用要求Ｓ４３をスレーブに対して発信する。マスターからのシリアルナンバー方式利用要求Ｓ４３を受信したスレーブは、シリアルナンバー方式利用を承認するかどうかといった内容のシリアルナンバー方式利用応答Ｓ４４をマスターに返信する。シリアルナンバー方式の利用に関し合意が得られなかった場合は、以降のステップを省略し従来の方式によりデータ送受信Ｓ５０を開始する。
【０２００】
一方、シリアルナンバー方式利用応答Ｓ４４にて、シリアルナンバー方式の利用に関し合意が得られた場合、マスターは第１の手段利用要求Ｓ４５をスレーブに対して発信する。マスターからの第１の手段利用要求Ｓ４５を受信したスレーブは、第１の手段を利用するかどうかといった内容の第１の手段利用応答Ｓ４６をマスターに返信する。
【０２０１】
第１の手段の利用に関し合意が得られた場合は、第１の手段によりデータ送受信Ｓ５０を開始する。一方、第１の手段の利用に関し合意が得られなかった場合、マスターは第２の手段利用要求Ｓ４７をスレーブに対して発信する。マスターからの第２の手段利用要求Ｓ４７を受信したスレーブは、第２の手段を利用するかどうかといった内容の第２の手段利用応答Ｓ４８をマスターに返信する。第２の手段の利用に関し合意が得られた場合は、第２の手段によりデータ送受信Ｓ５０を開始する。
【０２０２】
一方、第２の手段の利用に関し合意が得られなかった場合、従来の方式によりデータ送受信Ｓ５０を開始する。
【０２０３】
ここでは、接続の要求Ｓ４１から第２の手段利用要求Ｓ４７に至るまでのすべての処理要求をマスターが発信しスレーブが応答するように記載しているが、個々の処理要求をスレーブが発信しマスターが応答してもよいものとする。
【０２０４】
以上に述べた本実施の形態の構成、処理手順を用いることにより、送信パケットにシリアルナンバーＳＮを付与することができるので、前記問題を回避し、パケット送信の連続性を確保することが可能になる。
【０２０５】
また、付与するシリアルナンバーＳＮは、ペイロードボディ中に格納するため、既存のBluetooth仕様に準拠することが可能である。また、回路規模の増大やその構造の複雑化、制御の複雑化、さらにはデータ構造の複雑化といった問題を発生することなく、ＡＲＱＮ、ＳＥＱＮといった再送制御情報による判定だけでは防ぐことのできない受信におけるパケット抜けや受信エラーを回避することが可能になる。
【０２０６】
また、パケット抜けやＡＲＱＮ、ＳＥＱＮビットの無線上でのエラーによる誤受信を回避し、正常データを送受信する可能性を高めることで通信のスループットを向上させることができる。
【０２０７】
さらには、ＡＲＱＮ、ＳＥＱＮビットだけでは検知できないパケット抜けエラーを検知し、通信品質を高めることも可能になる。
【０２０８】
このように、従来、送信端末、通信端末、無線通信システム、及び無線通信方法においては、電波の受信レベルが低かったり、ノイズや他無線システムの電波が混在したりするといったような環境下では、無線上でのエラーが発生し、応答誤認による全体的なスループットの低下、パケット抜けが発生する可能性が高くなるという問題があった。
【０２０９】
しかし、本実施の形態の無線端末１では、送受信設定部２２は、送信するパケットにシリアルナンバーＳＮを付与し、制御部２１は、パケットにシリアルナンバーＳＮを用いた通信を行うべく送信部２３及び送受信設定部２２の動作を制御する。
【０２１０】
それゆえ、送信するパケットにシリアルナンバーＳＮを付与することにより、パケット送信の連続性を確保することが可能になる。したがって、パケット抜けエラーを検知し、通信品質を高めることも可能になる。また、パケット抜け等の無線上でのエラーによる誤受信を回避することにより、正常データを送受信する可能性を高めることによって、通信のスループットを向上させることができる。
【０２１１】
また、本実施の形態では、例えば、ペイロードボディ中にシリアルナンバーＳＮを格納することにより、既存のBluetooth仕様に準拠することが可能である。さらに、この新規フォーマットに対して、データ構造の複雑化を招くことなく、回路規模の増大やその構造の複雑化、制御の複雑化が発生することもない。
【０２１２】
したがって、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線端末１を提供することができる。
【０２１３】
また、本実施の形態の無線端末１では、送信部２３は、パケットを受信した相手側の無線端末１からの再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮの値を、一定数増やして次のパケットに付与してパケットを送信させる。
【０２１４】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮは順に一定数ずつ増加していくので、パケット抜けを防止することができる。
【０２１５】
また、本実施の形態の無線端末１では、制御部２１は、パケットを受信した相手側の無線端末１から再送の要求がないときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮの値を、一定数減らして次のパケットに付与してパケットを送信させることが可能である。
【０２１６】
すなわち、パケット抜けを防止するためには、必ずしもシリアルナンバーＳＮを順に一定数ずつ増加させるだけでなく、シリアルナンバーＳＮの値を順に一定数ずつ減らしていくことも可能である。
【０２１７】
また、本実施の形態の無線端末１では、制御部２１は、パケットを受信した相手側の無線端末１から再送の要求があったときには、先に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮの値を変えずに同一のパケットを送信させる。
【０２１８】
それゆえ、再送のときにはシリアルナンバーＳＮの値を変えないので、パケットの内容とシリアルナンバーＳＮとの整合性を担保することができ、パケット抜けを確実に防止するができる。
【０２１９】
また、本実施の形態の無線端末１では、送受信設定部２２は、シリアルナンバーＳＮの最大値を決定する最大値決定手段としての機能と、決定したシリアルナンバーＳＮの最大値を格納するために必要とするデータ長情報をパケットに付与するデータ長情報付与手段としての機能を備えている。
【０２２０】
すなわち、図３（ｂ）に示す最大値決定手段を用いない場合には、図３（ａ）に示すように、シリアルナンバーＳＮのビット幅は固定となる。この場合、パケットサイズが大きいデータでの通信では影響はないが、パケットサイズが小さいときの通信では、シリアルナンバーＳＮのビット幅を大きくしてしまうと、データ本体を格納する割合が減少しデータ伝送効率が悪くなる。
【０２２１】
本実施の形態では、この問題を回避するため、パケットサイズの大小によりシリアルナンバーＳＮのビット幅を変えることができる。
【０２２２】
また、本実施の形態の無線端末１では、送信側の無線端末１から送信されたパケットを受信する受信部２４と、受信したパケットから付与されたシリアルナンバーＳＮを取得する送受信設定部２２と、受信部２４及び送受信設定部２２の動作を制御する制御部２１とを有する。
【０２２３】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮを用いた通信を行うことができるので、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線端末１を提供することができる。
【０２２４】
また、本実施の形態の無線端末１では、制御部２１は、受信したパケットに格納されている、再送の要否を問う再送制御情報であるＳＥＱＮ及びＡＲＱＮが送信元に対して再送を要求する内容であり、受信したパケットに付与されたシリアルナンバーＳＮが先に受信したパケットに付与されたシリアルナンバーＳＮに続く値でない場合に、送信元に対して一つ前のパケットの再送を要求する。
【０２２５】
それゆえ、ＳＥＱＮ及びＡＲＱＮとシリアルナンバーＳＮとを用いて、確実に、パケット抜けエラーの未検出を回避し、かつ、再送を行って、パケット抜けを防止することができるという効果を奏する。
【０２２６】
また、本実施の形態の無線端末１では、制御部２１は、受信したパケットに格納されているＳＥＱＮ及びＡＲＱＮが送信元に対して再送を要求する内容である場合に、送信元に対してパケットの再送を要求する。
【０２２７】
それゆえ、ＳＥＱＮ及びＡＲＱＮとシリアルナンバーＳＮとを用いて、確実に、パケット抜けエラーの未検出を回避し、かつ、再送を行って、パケット抜けを防止することができる。
【０２２８】
また、本実施の形態の無線端末１では、受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得する送受信設定部２２を備えている。
【０２２９】
それゆえ、送受信設定部２２にて、受信したパケットに付与されたデータ長情報を取得することができる。
【０２３０】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、マスターとしての無線端末１と、スレーブとしての無線端末１とを備えている。
【０２３１】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、マスターとしての無線端末１を用いて、パケットにシリアルナンバーＳＮを付与して送信を行う。
【０２３２】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、マスターとしての無線端末１を用いて、パケットにシリアルナンバーＳＮを付与して送受信を行う。
【０２３３】
それゆえ、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線通信システムを提供することができる。
【０２３４】
また、本実施の形態の無線通信方法では、無線端末１の送信パケットに付与したシリアルナンバーＳＮと、受信端末としての無線端末１からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーＳＮとを比較する。
【０２３５】
それゆえ、誤受信やパケット抜けエラーの未検出を回避し、パケット送受信の連続性を確保することにより、スループット及び通信品質を向上し得る無線通信方法を提供することができる。
【０２３６】
また、本実施の形態の無線通信方法では、受信端末としての無線端末１からの返信パケットに付与されたシリアルナンバーＳＮが、送信端末としての無線端末１が直前に送信した送信パケットに付与したシリアルナンバーＳＮと異なる場合に、送信端末としての無線端末１は受信端末としての無線端末１での受信に異常があったと判断する。
【０２３７】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮが順に来ない場合には、異常があったと判断することができる。
【０２３８】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信に異常があったと判断した場合に、受信端末としての無線端末１からの再送要求の如何に関わらず同一内容のパケットを再送する。
【０２３９】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮが順に来ない場合には、異常があったと判断して、パケットを再送することにより、パケット抜け防止することができる。
【０２４０】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーＳＮが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮと同じ場合に、直前に送信したパケットと同一のパケットを再送する。
【０２４１】
それゆえ、確実に、送付エラーのあったパケットを再送することができ、パケット抜け防止することができる。
【０２４２】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーＳＮが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮと異なり、かつ受信パケット中に書かれているＳＥＱＮ及びＡＲＱＮが送信端末としての無線端末１に対して再送を要求する値を有する場合に、一つ前のパケットを再送する。
【０２４３】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１から返信されたパケットに付与されたシリアルナンバーＳＮが直前に送信したパケットに付与したシリアルナンバーＳＮと異なり、かつ受信パケット中に書かれているＳＥＱＮ及びＡＲＱＮが送信端末としての無線端末１に対して再送を要求しない値を有する場合に、次のパケットを再送する。
【０２４４】
それゆえ、ＳＥＱＮ及びＡＲＱＮを考慮して、より確実に、送付エラーのあったパケットを再送することができ、パケット抜け防止することができる。
【０２４５】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、シリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うことを、受信端末としての無線端末１に要求する。
【０２４６】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を受信側に強制するのではなく、承諾を求めることができる。
【０２４７】
また、本実施の形態の無線通信方法では、受信端末としての無線端末１は、送信端末としての無線端末１からシリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うことを要求された場合に、該シリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返す。
【０２４８】
それゆえ、受信端末としての無線端末１も、シリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を返すことができる機会が与えられる。
【０２４９】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１からのシリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うか否かの返答を確認した結果、受信端末としての無線端末１からシリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うことを拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーＳＮを用いないパケット送受信方式での通信を行う。
【０２５０】
それゆえ、受信側からパケット送受信を行うことを拒絶された場合には、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーＳＮを用いないパケット送受信方式での通信を行う。
【０２５１】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１との間でシリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーＳＮの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求する。
【０２５２】
それゆえ、シリアルナンバーＳＮの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことができる。
【０２５３】
また、本実施の形態の無線通信方法では、受信端末としての無線端末１は、送信端末としての無線端末１からシリアルナンバーＳＮの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をする。
【０２５４】
それゆえ、受信端末としての無線端末１は、送信端末としての無線端末１からシリアルナンバーＳＮの付与方法として、シリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、承認するか否かの返答をする機会が与えられる。
【０２５５】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１によってシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択する。
【０２５６】
それゆえ、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１の承諾に基き、該パケットによるパケット送受信を選択することができる。
【０２５７】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１との間でシリアルナンバーＳＮを用いたパケット送受信を行うことを確認した場合に、シリアルナンバーＳＮの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求する。
【０２５８】
それゆえ、送信端末としての無線端末１は、シリアルナンバーＳＮの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを受信端末に要求することができる。
【０２５９】
また、本実施の形態の無線通信方法では、受信端末としての無線端末１は、送信端末としての無線端末１からシリアルナンバーＳＮの付与方法として、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことを要求された場合に、該パケットによるパケット送受信を承認するか否かの返答をする機会が与えられる。
【０２６０】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１によってデータ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことが認められた場合に、該パケットによるパケット送受信を選択する。
【０２６１】
それゆえ、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１の承諾に基き、該パケットによるパケット送受信を選択することができる。
【０２６２】
また、本実施の形態の無線通信方法では、送信端末としての無線端末１は、受信端末としての無線端末１からシリアルナンバーフィールドをペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも、データ長領域指定フィールドと、シリアルナンバーフィールドとを、ペイロードボディの一部として先頭に付与したパケットによるパケット送受信を行うことも拒絶された場合に、Bluetoothで使用されているシリアルナンバーＳＮを用いないパケット送受信方式での通信を行う。
【０２６３】
それゆえ、送信端末としての無線端末１は、送信端末としての無線端末１からシリアルナンバーの付与方法として、第１の手段及び第２の手段の２種の方法が拒絶された場合には、従来法であるBluetoothで使用されているシリアルナンバーＳＮを用いないパケット送受信方式での通信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０２６４】
Bluetooth方式を採用した無線通信システムが適用される携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy Phone）といった通信機器や、パーソナルコンピューター、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、携帯式オーディオ機器といったデータ処理機器等の間を無線で接続し、最大でも１００ｍ程度の近距離のネットワークにおけるデータ通信に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２６５】
【図１】本発明における送信端末、通信端末、無線通信システム、及び無線通信方法の実施の一形態を示すものであり、データの送受信方法を示すタイミングチャートである。
【図２】上記無線通信方法における再送信手順を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）（ｂ）は、上記無線通信方法に使用されるパケットのペイロードボディを示す構成図である。
【図４】上記送信端末、通信端末の構成を示すブロック図である。
【図５】上記無線通信方法において、第１の手段及び第２の手段のいずれかにてシリアルナンバー方式を適用する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】上記無線通信方法において、第１の手段にてシリアルナンバー方式を適用する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】上記無線通信方法において、第２の手段にてシリアルナンバー方式を適用する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】上記無線通信方法における通信手順を示すフローチャートである。
【図９】上記無線通信システムにおけるピコネットの構成例を示す図である。
【図１０】上記無線通信方法に使用されるパケットを示す構成図である。
【図１１】上記無線通信方法に使用されるパケットのアクセスコードを示す構成図である。
【図１２】上記無線通信方法に使用されるパケットのパケットヘッダーを示す構成図である。
【図１３】上記無線通信方法に使用されるパケットのペイロードを示す構成図である。
【図１４】従来の通信端末の構成を示すブロック図である。
【図１５】上記従来の無線通信システムによる無線通信方法において、マスター／スレーブ方式で互いにデータを送受信する方法を示すタイミングチャートである。
【図１６】上記従来の無線通信システムによる無線通信方法において、マスター／スレーブ方式でデータを送受信していたときに、送受信にエラーが発生した状態を示すタイミングチャートである。
【図１７】上記従来の無線通信システムによる無線通信方法において、マスター／スレーブ方式でデータを送受信していたときに、パケット抜けが発生した状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０２６６】
１      無線端末（送信端末、受信端末、通信端末、無線通信システム）
２０      無線通信部
２１      制御部（送信制御手段、受信制御手段、通信制御手段）
２２      送受信設定部（ナンバー付与手段、データ長情報取得手段、シリアルナンバー                        取得手段）
２３      送信部（送信手段）
２４      受信部（受信手段）
２７      インターフェース部（インターフェース手段）
３１      ＣＰＵ
３２      ＲＯＭ
３３      ＲＡＭ
ＡＲＱＮ  再送制御情報
ＳＥＱＮ  再送制御情報
ＳＮ      シリアルナンバー
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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