(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ユニットがアクセスポイントとデータ通信するように関連させられ、前記移動ユニットが電力節約モードに入っていることを関連するアクセスポイントに送信し、前記関連するアクセスポイントは、対応する移動ユニットから受信可能信号を受けるまで、電力節約モードにある該移動ユニットに対するデータパケットをバッファリングすることによって、前記移動ユニットの電力を節約するように構成されたプロトコルに応じて動作する無線データ通信システムにおいて、移動ユニットと関連するアクセスポイントとの間で音声又は映像データ通信を行う方法であって、
前記移動ユニットが電力節約モードにあることを前記関連のアクセスポイントに送信する過程と、
音声又は映像信号に対応して形成される音声又は映像信号データパケットの長さを表す持続時間に相当する期間Ｔ内において該期間Ｔの時間間隔より短い所定の長さを有する第１の時間間隔の間、前記移動ユニットの送信機及び受信機をパワーダウンさせる過程と、
時間的に前後に連続する２つの前記期間Ｔのうち、後続の前記期間Ｔの間、該２つの期間Ｔのうち先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信された音声又は映像信号データを前記移動ユニットにおいて圧縮して、音声又は映像を表わす送信データパケットを形成する過程と、
前記期間Ｔ内において前記第１の時間間隔を除く時間間隔内に通信セッションのために設定されるＴ／Ｒ動作期間の間、前記アクセスポイントと通信するために前記移動ユニットの送信機及び受信機をパワーアップさせる過程と、
前記受信可能信号として、前記移動ユニットがデータパケットを受信できる状態にあることを表すポーリング信号又は該移動ユニットが通信動作モードに入っていることを表す信号を、前記Ｔ／Ｒ期間の始まりの時点において前記アクセスポイントに送信し、前記先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信され該アクセスポイントに蓄積されていた該移動ユニットを宛先とする音声又は映像信号データを該アクセスポイントから該移動ユニットに受け取り、該後続の期間Ｔにおいて該移動ユニットにより受信された、該移動ユニットを宛先とする音声又は映像を表わす受信データパケットを前記アクセスポイントにおいてバッファリングする過程と、
を有する音声又は映像データ通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の音声又は映像データ通信方法において、前記通信セッションが、前記移動ユニットから前記アクセスポイントへの前記ポーリング信号の送信処理を含むようにする音声又は映像データ通信方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の音声又は映像データ通信方法において、前記移動ユニットは、前記アクセスポイントへの通信のための送信データパケットを処理した際に前記通信セッションを開始するようにする音声又は映像データ通信方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の音声又は映像データ通信方法において、前記移動ユニットは、該移動ユニットが前記電力節約モードに入ったことを前記アクセスポイントへ送信することにより前記通信セッションを終了するようにする音声又は映像データ通信方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の音声又は映像データ通信方法において、前記移動ユニットが、少なくとも２つのクロックレートで動作するように構成したプロセッサを有し、このプロセッサを、蓄積されたデータを圧縮、圧縮解凍及び解析するように構成し、前記受信パケットを、圧縮、圧縮解凍及び解析する期間中は、該プロセッサを高い方のクロックレートで動作させ、残りの期間中は低い方のクロックレートで作動させる音声又は映像データ通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の音声又は映像データ通信方法において、受信データパケットを少なくとも１つのバッファに蓄積するように前記プロセッサをプログラミングする音声又は映像データ通信方法。
【請求項７】
請求項６に記載の音声又は映像データ通信方法において、前記移動ユニットが前記アクセスポイントから直角位相成分信号を受信し、この直角位相成分信号を第１及び第２バッファに蓄積するようにする音声又は映像データ通信方法。
【請求項８】
データをデータパケットの形態でアクセスポイントから移動ユニットに送信するように構成された無線データ通信ネットワーク内で通信を行う移動ユニットであって、
音声又は映像情報の期間Ｔに対応する音声又は映像データのパケットを含む無線信号を前記アクセスポイントから受信する受信機と、
信号を前記アクセスポイントに送信する送信機と、
前記音声又は映像データのパケットを処理し、出力として音声又は映像データを生じるプロセッサと、
デジタル‐アナログ変換器と、
前記音声又は映像データのパケットに対応する音声又は映像出力を生じる音声又は映像出力回路と
を具えており、
前記プロセッサは、前記送信機及び受信機の動作を制御するとともに、音声又は映像情報の前記期間Ｔ内で該期間Ｔの時間間隔より短い所定の長さの時間間隔を有する第１の時間間隔の間、前記送信機及び受信機をパワーダウンさせ、前記期間Ｔ内で前記第１の時間間隔を除く時間間隔内に通信セッションのために設定されるＴ／Ｒ動作期間中に前記送信機及び受信機をパワーアップさせるようにプログラミングされており、
前記プロセッサは、さらに、
時間的に前後に連続する２つの前記期間Ｔのうち、後続の前記期間Ｔの間、該２つの期間Ｔのうち先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信された音声又は映像信号データを圧縮して、音声又は映像を表わす送信データパケットを形成し、
前記移動ユニットがデータパケットを受信できる状態にあることを表すポーリング信号又は該移動ユニットが通信動作モードに入っていることを表す信号を、前記Ｔ／Ｒ期間の始まりの時点において前記アクセスポイントに送信して、前記先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信され該アクセスポイントに蓄積されていた該移動ユニットを宛先とする音声又は映像信号データを該アクセスポイントから受け取り、該後続の期間Ｔにおいて該移動ユニットにより受信された、該移動ユニットを宛先とする音声又は映像を表わす受信データパケットを前記アクセスポイントにおいてバッファリングする
ようにプログラミングされている
ことを特徴とする移動ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の移動ユニットにおいて、前記送信機によって前記アクセスポイントに前記ポーリング信号を送信させるように前記プロセッサが構成されている移動ユニット。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは少なくともつのクロックレートで動作するように構成され、前記プロセッサは、前記受信データパケットを圧縮、圧縮解凍及び解析するようにプログラミングされているとともに、前記受信データパケットを圧縮、圧縮解凍及び解析する期間中は、高い方のクロックレートで動作し、残りの期間中は低い方のクロックレートで作動するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは受信データパケットを少なくとも１つのバッファ内に蓄積するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載の移動ユニットにおいて、移動ユニットの前記受信機が前記アクセスポイントから直角位相成分信号を受信し、これら直角位相成分信号が第１及び第２バッファに蓄積されるようになっている移動ユニット。
【請求項１３】
データがデータパケットとしてアクセスポイントと移動ユニットとの間で送信されるように構成された無線データ通信ネットワーク内で通信を行う移動ユニットにおいて、この移動ユニットが、
供給された音声又は映像デジタル信号に応答して音声又は映像出力を生じるとともに、音声又は映像入力に応答してデジタル出力信号を生じる音声又は映像回路と、
音声又は映像情報の持続時間に相当する期間Ｔを有する音声又は映像のデータパケットを前記アクセスポイントから受信する受信機と、
信号を前記アクセスポイントに送信する送信機と、
前記受信機が受信した受信音声又は映像のデータパケットを処理し、これに対応する音声又は映像デジタル信号を前記音声又は映像回路に供給するとともに、前記音声又は映像回路からデジタル出力信号を受け、送信音声又は映像のデータパケットを前記送信機に供給するプロセッサと
を具えており、
前記プロセッサは、前記送信機及び受信機の動作を制御するとともに、少なくとも音声又は映像情報の前記期間Ｔ内で該期間Ｔの時間間隔より短い所定の長さを有する第１の時間間隔の間、前記送信機及び受信機をパワーダウンさせ、前記期間Ｔ内で前記第１の時間間隔を除く時間間隔内に設定されるＴ／Ｒ動作期間中に前記送信機及び受信機を周期的にパワーアップさせるようにプログラミングされており、
前記プロセッサは、さらに、
時間的に前後に連続する２つの前記期間Ｔのうち、後続の前記期間Ｔの間、該２つの期間Ｔのうち先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信された音声又は映像信号データを圧縮して、音声又は映像を表わす送信データパケットを形成し、
前記移動ユニットがデータパケットを受信できる状態にあることを表すポーリング信号又は該移動ユニットが通信動作モードに入っていることを表す信号を、前記Ｔ／Ｒ期間の始まりの時点において前記アクセスポイントに送信して、前記先行する期間Ｔにおいて前記移動ユニットにより受信され該アクセスポイントに蓄積されていた該移動ユニットを宛先とする音声又は映像信号データを該アクセスポイントから受け取り、該後続の期間Ｔにおいて該移動ユニットにより受信された、該移動ユニットを宛先とする音声又は映像を表わす受信データパケットを前記アクセスポイントにおいてバッファリングする
ようにプログラミングされている
ことを特徴とする移動ユニット。
【請求項１４】
請求項１３に記載の移動ユニットにおいて、前記送信機によって前記アクセスポイントに前記ポーリング信号を送信させるように前記プロセッサが構成されている移動ユニット。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは少なくとも２つのクロックレートで動作するように構成され、該プロセッサは、前記期間Ｔ内において、前記パケットの圧縮、圧縮解凍及び解析の少なくとも１つが行われる期間を除く期間中、低い方のクロックレートで動作するようになっている移動ユニット。
【請求項１６】
請求項１５に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは前記受信データパケットを圧縮するようにプログラミングされているとともに、前記受信データパケットを圧縮する期間中は、高い方のクロックレートで動作するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは前記受信データパケットを圧縮解凍するようにプログラミングされているとともに、前記受信データパケットを圧縮解凍する期間中は、高い方のクロックレートで動作するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項１８】
請求項１７に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは前記受信データパケットを解析するようにプログラミングされているとともに、前記受信データパケットを解析する期間中は、高い方のクロックレートで動作するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項１９】
請求項１３から請求項１８までのいずれか１項に記載の移動ユニットにおいて、前記プロセッサは受信データパケットを少なくとも１つのバッファ内に蓄積するようにプログラミングされている移動ユニット。
【請求項２０】
請求項１９に記載の移動ユニットにおいて、移動ユニットの前記受信機が前記アクセスポイントから直角位相成分信号を受信し、これら直角位相成分信号が第１及び第２バッファに蓄積されるようになっている移動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は２００２年１０月１０日に出願した米国特許出願第60/417,731号明細書及び２００３年１０月７日に出願した米国特許出願明細書を優先権主張するものである。
【０００２】
本発明は無線データ通信システムに関するものであり、特に電話事業、トランシーバ、博物館の案内、ライブビデオ等のための無線音声又は映像（ビデオ）通信に用いることのできる無線データ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
無線データ通信システムを介して音声信号を供給する装置は既知である。参考のために導入する２０００年１１月１７日に出願された米国特許出願第09/715,926号において、本発明者は、音声通信を行うとともに、遠隔コンピュータを音声動作させることもできる簡単化した移動ユニットを得るためのシステムを開示した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
あらゆる無線データ通信システムと関連する１つの問題は、移動ユニットのバッテリの寿命期間である。一般的に、バッテリの装置寸法及び重量と寿命との間にはトレードオフ（二律背反関係）がある。通信を行う無線移動ユニットの種々の構成素子が電力を使用する要因となるものであり、バッテリの寿命を短くする。システムは長時間の間、例えば作業交代までの少なくとも８時間の間動作するのが望ましいことが知られており、従って、本発明の目的は、無線データ通信システムを介して無線通信するための、低電力消費及び長バッテリ寿命を達成する動作方法及び移動ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、移動ユニットがアクセスポイントとデータ通信を行う無線データ通信システムに用いる方法にある。このようなシステムの１つはＩＥＥＥ規格８０２．１１を満足するものである。このデータ通信システムは、移動ユニットが電力節約モードに入っていることを関連のアクセスポイントに送信（通知）することにより電力を保存するように移動ユニットを構成するプロトコルに応じて動作する。関連のアクセスポイントは、対応の移動ユニットからポーリングメッセージを受けるまで、電力節約モードにあるこの移動ユニットに対するデータパケットをバッファリング（バッファ蓄積）する。本発明の方法は、移動ユニットと関連のアクセスポイントとの間で代表的なデータを通信するためのものである。この方法は、移動ユニットが電力節約モードにあることを送信する過程を有する。移動ユニットの送信機及び受信機は、音声又は映像信号データパケットを形成する音声又は映像信号の持続時間に対応する選択期間に対応する時間間隔でパワーダウンさせる。データは、選択期間に対応し送信データパケットを形成するのに用いられる期間の間移動ユニット内に蓄積される。音声又は映像を表わす受信データパケットはアクセスポイントにバッファリングされる。移動ユニットの送信機及び受信機は、通信セッションの間関連のアクセスポイントと通信するためにパワーアップされる。通信セッションは選択期間に対応する時間間隔で生じ、蓄積された送信データパケットと、音声及び映像データに相当する受信データパケットとを移動ユニットと関連のアクセスポイントとの間で通信する過程を含む。
【０００６】
通信セッションには、移動ユニットからアクセスポイントへポーリングメッセージを送信する過程を含むことができる。移動ユニットは、アクセスポイントへ通信するための送信データパケットを処理した際に通信セッションを開始するようにするのが好ましい。移動ユニットは、この移動ユニットがもはや電力節約モードにないことを送信するのを通信セッションに含めるようにすることができる。移動ユニットは、通信セッションの終了時に、当該移動ユニットが電力節約モードに入ったことをアクセスポイントに送信する。移動ユニットには、１種類よりも多いクロックレートで動作するように構成したプロセッサを設けることができ、このプロセッサは時間間隔の選択期間中低い方のクロックレートで動作するようにする。このプロセッサは、蓄積された音声及び映像データを圧縮するようにプログラミングし、且つ期間の少なくとも一部分中、第１の、すなわち低い方のクロックレートで動作して音声及び映像データを蓄積するとともに、第２の高い方のクロックレートで動作して蓄積されたデータを圧縮するようにすることができる。このプロセッサは更に、受信した音声及び映像データパケットを圧縮解凍するようにプログラミングし、受信した音声及び映像データパケットを圧縮解凍するのに第２の高い方のクロックレートで動作させることができる。このプロセッサは、受信したパケットを解析するように構成し、受信したパケットを解析するのに第２の高い方のクロックレートで動作させることができる。又、このプロセッサは、受信したデータパケットを少なくとも１つのバッファに蓄積するようにプログラミングし、この場合、移動ユニットがアクセスポイントから直角位相成分信号を受信し、これらの直角位相成分信号を第１及び第２バッファに蓄積するようにすることができる。
【０００７】
本発明によれば、無線データ通信ネットワークにおいて音声通信を行う移動ユニットであって、データをデータパケット中でアクセスポイントから移動ユニットに送信する当該移動ユニットを提供する。この移動ユニットは、音声データパケットを有する無線信号をアクセスポイントから受信する受信機を具えている。音声データパケットは音声情報の選択期間に対応する。移動ユニットは、信号をアクセスポイントへ送信する送信機を具えている。移動ユニットは更に、音声データパケットを処理するするとともに音声出力データを生ぜしめるプロセッサと、デジタル‐アナログ変換器と、音声データパケットに対応する出力音声を生ぜしめる音声出力回路とを具えている。プロセッサは、送信機及び受信機の動作を制御するとともに、音声情報の選択期間に対応する期間での選択時間間隔の間送信機及び受信機を周期的にパワーダウンさせるようにプログラミングされている。
【０００８】
移動ユニットのプロセッサは、送信機が音声情報の選択期間に対応する期間でポーリング信号をアクセスポイントに送信するように構成することができる。プロセッサは、１つよりも多いクロックレートで動作し、選択期間の選択部分である副時間間隔中低い方のクロックレートで動作するようにすることができる。このプロセッサは、受信音声データパケットを圧縮解凍するようにプログラミングされているとともに、受信音声データパケットを圧縮解凍するのに高い方のクロックレートで動作するようにプログラミングされているようにすることができる。又、このプロセッサは、受信データパケットを解析するようにプログラミングされているとともに、受信データパケットを解析するのに高い方のクロックレートで動作するようにすることができる。プロセッサは、受信データパケットを少なくとも１つのバッファ内に蓄積するようにプログラミングすることができ、移動ユニットの受信機がアクセスポイントから直角位相成分信号を受信し、これら直角位相成分信号が第１及び第２バッファに蓄積されるようにすることができる。
【０００９】
本発明によれば、データをデータパケット中でアクセスポイントと移動ユニットとの間で送信する無線データ通信ネットワークにおいて、音声通信を行う移動ユニットを提供する。移動ユニットは、供給された音声デジタル信号に応答して音声出力を生ぜしめるとともに、音声入力に応答してデジタル出力信号を生ぜしめる音声回路を有している。又、音声データパケットを有する無線信号をアクセスポイントから受信する受信機が設けられている。音声データパケットは音声情報の選択期間に対応する。又、信号をアクセスポイントに送信するための送信機が設けられている。更に、受信機により受信された受信音声データパケットを処理し、対応の音声回路に音声デジタル信号を供給するためのプロセッサが設けられている。このプロセッサは更に、音声回路からデジタル出力信号を受信し、音声データパケットを送信機に送信するように構成されている。このプロセッサは、送信機及び受信機の動作を制御するとともに、音声情報の選択期間に対応する期間での選択時間間隔の間送信機及び受信機を周期的にパワーダウンさせるようにプログラミングされている。
【００１０】
好適例では、音声情報の選択期間に対応する期間で、送信機によってアクセスポイントにポーリング信号を送信させるようにプロセッサを構成する。プロセッサは第１及び第２クロックレートで動作するように構成され、このプロセッサは前記期間の選択部分である副時間間隔中低い方のクロックレートで動作するようにすることができる。
【００１１】
更なる好適例では、プロセッサはデジタル出力信号を圧縮するようにプログラミングされているとともに、デジタル出力信号を圧縮するのに高い方の第２クロックレートで動作するようにプログラミングされているようにする。プロセッサが受信データパケットを圧縮解凍するようにプログラミングされている場合、このプロセッサは、受信データパケットを圧縮解凍するのに高い方の第２クロックレートで動作するようにプログラミングされているようにする。このプロセッサは、受信データパケットを解析するとともに、受信データパケットを解析するのに高い方の第２クロックレートで動作するようにプログラミングされているようにもしうる。このプロセッサは受信データパケットを少なくとも１つのバッファ内に蓄積するようにプログラミングされているようにしうる。移動ユニットがアクセスポイントから直角位相成分信号を受信する場合には、これら直角位相成分信号を第１及び第２バッファ内に蓄積しうるようにする。
【００１２】
本発明は、音声以外の、映像を含むデータの通信に用いることができること明らかである。本発明を、更なる目的と一緒に更に良好に理解するために、添付図面と関連させて以下に説明する。本発明の範囲は特許請求の範囲に記載した通りである。
【００１３】
好適実施例の詳細な説明
図１は、コンピュータ１４を有する有線ネットワーク１２と、この有線ネットワーク１２に接続されたアクセスポイント、例えば、アクッスポイント１６Ａ及び１６Ｂに対し無線データ通信により通信する移動ユニット１８Ａ〜１８Ｅとの間でデータ通信を行う無線ローカルエリアネットワーク１０を示すブロック線図である。前記の有線ネットワーク１２には、公衆電話システムを介してこの有線ネットワーク外の他のユニットに電話通信するＰＢＸ２０を含めることができる。無線ローカルエリアネットワーク１０は種々の分野に用いることができる。本発明によれば、この無線ローカルエリアネットワーク１０を、移動ユニット１８と、コンピュータ１４又はＰＢＸ２０を用いる他のユニットとの間で音声通信を行うのに用いる。音声通信の分野には、移動ユニット１８同士の電話通信、有線ネットワーク１２に接続された他のものとの電話通信、ＰＢＸ２０を介する有線ネットワーク１２の外部との電話通信、移動ユニット１８間でのトランシーバ型通信を含むことができ、更に、博物館又は美術館において音声見学情報を聞くために移動ユニット１８を提供したり、ミュージックストアでレコード音楽を試聴するために移動ユニット１８を用いたりするような一方向のみの無線通信を行う他の分野も含まれる。
【００１４】
本発明の目的は、種々の分野を提供することに関連して、簡単で廉価な移動ユニット１８を提供することにある。本発明の更なる目的は、極めて軽量で、バッテリを再充電しないで極めて長時間動作しうる移動ユニット１８を提供することにある。
【００１５】
本発明者は、通常の移動ユニットの電力消費要件を見直し、ＩＥＥＥ規格８０２．１１のような無線ローカルエリアネットワーク用に一般に用いられている規格との適合性を保ってバッテリ使用期間を増大させる移動ユニットの動作方法及び構成に到達したものである。ＩＥＥＥ規格８０２．１１と関連する動作モードがあり、この動作モードでは、移動ユニットは、選択期間の間送信機及び受信機をパワーダウンさせることにより電力を節約しうる。この規格の電力節約モードでは、移動ユニットは一般に１００ミリ秒の期間の間パワーダウンする。移動ユニットがパワーダウンしているこの１００ミリ秒の時間間隔中、この移動ユニットと関連するアクセスポイントは、この移動ユニットがパワーアップされて、この移動ユニットに向けられているデータ通信パケットを受ける状態にあるということを表わすポーリング信号をこのアクセスポイントに供給するまで、このデータ通信パケットを蓄積しておく。更に、移動ユニットがパケットを送ることを要求されると、この移動ユニットはパワーアップして、この移動ユニットが動作（能動）状態にあるということをアクセスポイントに送信し、その後この移動ユニットがアクセスポイントにパケットを送る。移動ユニットが動作状態の電話通信又はその他の音声通信に携わる場合に、この移動ユニットに対し電力節約モードを用いることに関連する１つの問題は、移動ユニットが送ったり受けたりする音声符号化データパケットは通常、２０〜４０ミリ秒の音声又はその他の音声データのみを包含するにすぎないということである。従って、移動ユニットが進行中の音声通信中に標準のＩＥＥＥ規格８０２．１１の電力節約モードに入り、移動ユニットが、ポーリング信号をアクセスポイントに送ってこのアクセスポイントが蓄積されたデータパケットをダウンロードするのに１００ミリ秒の間待つ場合には、移動ユニットのユーザに与えられる音声パケットの連続性に中断が生じる。その理由は、パケットはそれぞれ２０〜４０ミリ秒のみの音声データを包含するだけである為である。
【００１６】
本発明は、送信及び受信する音声パケットの期間に応じて設定した期間を有する電力節約モードで移動ユニットを動作させることにより、この移動ユニットに対する標準の電力節約モードにおける欠点を解決する。
【００１７】
図３は、本発明の方法に応じた移動ユニットの動作を示す時間線図である。動作は、通信システムで用いる音声パケットの期間に対応する一連の期間Ｔで行う。この期間は代表的に２０〜４０ミリ秒の範囲内にある。第１期間01中、図２に示す移動ユニット２２のマイクロホン２４が受けた音声データが音声回路２８を経て１ビットＡＤＣ（アナログ‐デジタル変換）／ＤＡＣ（デジタル‐アナログ変換）変換器ユニット３０に供給されてデジタルデータに変換される。この音声データは、図３でバッファＡが付された第１バッファ期間５２中プロセッサ３２で受けられ、メモリ３８のバッファ部分内に蓄積される。第１期間01が終了しても、プロセッサ３２は音声信号を受け続け、バッファＢが付された第２バッファ期間５４中外部メモリ３８内に音声データを蓄積する。第２期間10中、移動ユニットのプロセッサは、バッファＡの期間中の音声データに対応する音声パケットを圧縮して関連のアクセスポイントに送信するように動作する。その間、バッファＢの期間中の現在の音声データは蓄積され続ける。
【００１８】
各期間Ｔの大部分中、プロセッサ３２はＲＦモジュール３６の回路の動作を停止させて電力を保存するようにしている。プロセッサ３２は、各期間の初期部分中に、その前の期間Ｔ中にメモリのバッファ部分に蓄積されたデータを圧縮するとともにデータパケットの送信のために送信機を動作させる。この送信機は、約２〜４ミリ秒であって一般に期間Ｔの約１０％にすぎないＴ／Ｒ動作時間間隔６４，６６、６８中動作する。前に蓄積されたデータパケットが圧縮された後、プロセッサ３２はＴ／Ｒ動作時間間隔の間ＲＦモジュール３６を動作させてアンテナ４２を用いた信号の送受信を行わせる。
【００１９】
図４は、本発明の方法の異なる実施例による４種類の異なる送信／受信配列の種々の部分を示す。本発明の方法の図４Ａに示す実施例では、送信／受信動作期間は、ＲＦモジュール３６がプロセッサ３２による制御の下でポーリング信号をアクセスポイントに送信する第１時間間隔７０を有する。その後、ポーリング信号の受け取りを表わすアクノレッジ信号７２をアクセスポイントから受信する。ポーリング信号は、移動ユニットに向けられた何らかの蓄積パケット（ここでは受信パケット７４と称する）をアクセスポイントがこの移動ユニットに送信するようにさせるものである。移動ユニットは、時間間隔７６中に、受信パケットのアクノレッジをアクセスポイントに返す。その後、移動ユニットは時間間隔７８中に、圧縮された音声データを有する送信パケットをアクセスポイントに送信する。この音声データは、前の期間Ｔ中にバッファ部分に蓄積されたもので、このバッファ部分から受けたものである。このアクセスポイントからのアクノレッジ信号を時間間隔８０中に受ける。図４Ａに示すシーケンス６４Ａに続いて、プロセッサ３２は、このプロセッサ３２による次の送信パケットの送信準備ができるまでＲＦモジュールをパワーダウンさせる。従って、送信／受信モジュールは約９０％の期間電源のオフ状態となり、これによりバッテリ電力を保存する為、バッテリの重量の低減化と移動ユニットに対する動作時間の増大化との双方又はいずれか一方が達成される。
【００２０】
図３及び図４の時間線図と関連して理解されるように、プロセッサは送信及び受信の前に、ＲＦモジュール３６をパワーアップシーケンスに入れるのに充分な時間を提供する必要がある。最近得られるＲＦモジュールでこのようにするには代表的に約１ミリ秒必要となる。
【００２１】
図４Ａに示す方法の実施例との関連では、移動ユニットはこれが電力節約（ＰＳＰ）モードにあることをアクセスポイントに予め送信（通知）する。従って、アクセスポイントは、送信動作状態と受信動作状態との間の時間間隔中、このアクセスポイントが移動ユニットからポーリング信号７０を受けるまで、この移動ユニットに向けられたパケットをバッファリングしている。
【００２２】
図４Ｂは、本発明による他の動作配列を示す。この場合も同様に、移動ユニットはバッファＡ及びバッファＢの期間中、音声を表わすデータ５２及び５４を蓄積するとともに、時間間隔６４、６６、６８中送信機及び受信機をパワーアップして、送信機／受信機の動作期間中前に蓄積された音声データを送信パケットとして送信し且つアクセスポイントから音声データパケットを受信するように動作する。図４Ｂの方法の配列では、移動ユニットは、送信機及び受信機が不作動状態にある間電力節約モードにある。図４Ｂの方法での第１時間間隔８２中は、プロセッサ３２によりＲＦモジュール３６を動作させて、蓄積され且つ圧縮された音声データパケットを、移動ユニットがもはや電力節約モードになく通信動作モード（ＣＡＭ）に入っているということを表わす信号と一緒にアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは時間間隔８４中にアクノレッジ信号を移動ユニットに送り、その後何らかの音声受信パケットを、又はこのアクセスポイントに蓄積され移動ユニットに向けられた他のパケットを送信する。移動ユニットは時間間隔８８中に受信パケットのアクノレッジ信号を送信し、その後当該移動ユニットが電力節約モードに入っていることを表わすメッセージ９０を送信する。アクセスポイントは時間間隔９２中にアクノレッジメッセージを送信する。従って、図４Ｂに示す方法では、移動ユニットは常にＰＳＰとＣＡＭとの動作モード間で切り換わる。この方法によっても同様に、ＲＦモジュールに対する動作期間において約９０％の節約が達成され、これによりバッテリエネルギーが移動ユニットに保存されるようになる。
【００２３】
図４Ａ及び４Ｂに示す方法の実施例は、移動ユニットが送信しているか又は受信しているかを表わす６つの時間間隔を含んでいる。図４Ｃ及び４Ｄの方法は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１から僅かに変更されているが、送信又は受信時間間隔の個数を４つに減少させうる本発明の方法を示す。
【００２４】
図４Ｃに示す実施例では、第１時間間隔９４中に、移動ユニットが前に蓄積して圧縮した音声データパケットを送信し、この送信にはアクセスポイントをポーリングしていることを表わすデータをも含める。アクセスポイントは時間間隔９６中に送信パケットをアクノレッジし、時間間隔９８中に受信パケットを移動ユニットに送信し、これが時間間隔１００中にアクノレッジされる。
【００２５】
図４Ｄの実施例もＩＥＥＥ規格８０２．１１から僅かに変更されているが、この実施例では、移動ユニットが時間間隔１０２中に送信パケットと、この移動パケットが通信動作モードに入ったことを表わすデータとをアクセスポイントに送信する。時間間隔１０４中にはそのアクノレッジが与えられる。時間間隔１０６中には受信パケットが移動ユニットに送信され、最終時間間隔１０８中には移動ユニットが、受信パケットのアクノレッジとこの移動ユニットが電力節約モードに入っていることを表わす信号との合成信号をアクセスポイントに送信する。
【００２６】
図４Ｃ及び４Ｄの方法の実施例では、アクセスポイントが、ＩＥＥＥ規格８０２．１１の規約にない合成メッセージを処理する追加のソフトウェア機能を有することが必要となる。しかし、この機能はＩＥＥＥ規格８０２．１１のシステムに対するオーバレイ（後づけ）として設けることができ、これにより他の移動ユニットに対し適合しうる８０２．１１通信が得られる。
【００２７】
上述したように、移動ユニットは、ＲＦモジュールを、送信及び受信が必要となる期間のみ選択的に動作させることにより、そのバッテリ４０のエネルギーを保存するようにすることができる。プロセッサは、受信音声パケットがアクセスポイントから受信されている際に、受信信号と関連させて、この受信音声パケットを外部メモリ３８内の受信バッファ部分内に蓄積するようにするのが好ましい。受信パケットは、通信の終了後に、ＡＤＣ／ＤＡＣ変換器ユニット３０により圧縮解凍されて音声回路２８に供給され、出力信号をスピーカ２６に供給するようにする。
【００２８】
一実施例では、ＲＦモジュール３６により与えられる同相信号及び直角位相信号を受けるために第１及び第２受信バッファ部分を設けることができる。プロセッサは、解析処理中に、これらの信号を検査し、メモリ３８における別々のＩ及びＱバッファ部分にバッファリングされた信号を選択し、これらの何れの信号が最良のデジタル品質を有するかを決定し、この信号を受信信号の更なる処理に用いる。
【００２９】
本発明者は、送信パケットの圧縮、ＲＦモジュール３６の動作及び受信パケットの解析の処理中のみプロセッサ３２を高速動作させる必要があることを認識した。音声回路２８から音声信号を受けてバッファリング処理するか、又は音声出力信号を音声回路２８に供給するプロセッサ３２の他の処理には、５０及び１００ＭHz間でピークレートで動作するＴＩ５４０９型デジタル信号プロセッサのような最近のデジタル信号プロセッサの全容量を必要としない。この代表的なデジタル信号プロセッサは、より低いクロックレートに切換えることにより、バッテリエネルギーを保存する能力を有する。従って、図２に示すように、移動ユニットにクロック信号発生器３４を設け、このクロック信号発生器により、期間Ｔの種々の部分中、図３にクロックレート６０（高速クロックレート）及び６２（低速クロックレート）で示すようにデジタル信号プロセッサに且つ本発明の特定の実施に応じて音声回路２８又はＡＤＣ／ＤＡＣ変換器ユニット３０に２種類又は３種類でもあるクロックレートを与えるようにすることができる。例えば、受信パケットの音声圧縮又は圧縮解凍及び解析の目的での高速プロセッサ動作のために、約８０ＭHzの高速クロックレートを与えることができる。デジタル信号プロセッサが、音声データを受信するとともにバッファリングするか、又は出力の音声データを音声回路に供給する処理を行う場合の低速動作のために約３ＭHzの低速クロックレートを与えることができる。プロセッサがＲＦモジュール３６への又はＲＦモジュール３６からのデータパケットの伝達を行う場合には、約２２〜２３ＭHzの中間のクロックレートを用いることができる。従って、プロセッサ３２は、ローミング、パケット処理、アソシェーション、ＣＲＣ、ＷＥＰ、チャネルアクセス等のようなＩＥＥＥ規格８０２．１１の機能を提供する場合に音声データパケットの圧縮を行うのに高速クロックレートで動作し、音声データを音声回路２８に送信するか、又は音声データを音声回路２８から受信するか、又はこれらの双方を行うことによる音声信号の処理のみを実行する場合に、期間６２中低速クロックレートで動作する。
【００３０】
ＲＦモジュール３６はマキシム社の集積回路から得られるＩＥＥＥ規格８０２．１１のユニットとすることができる。図２の構成によると、ＲＦモジュール３６により取り扱われないＩＥＥＥ規格８０２．１１の通信のベースバンド機能がプロセッサ３２で取り扱われる。この理由で、受信されたＩ及びＱデータ流がＲＦモジュール３６によりプロセッサに供給される。或いはまた、ＲＦモジュールを、ベースバンド処理を実行するように構成し、プロセッサとＲＦモジュールとの間の直列接続が１つで足りるようにすることができる。
【００３１】
対応しうるデータレートは１又は２Ｍビットとしうる。プロセッサ３２における音声データ処理には、例えばＧ．７２９勧告の圧縮プロトコルを用いたデータ圧縮及び圧縮解凍や、受信プロトコルサポートや、１ビットＡＤＣ／ＤＡＣ変換器ユニット３０に対するサポートが含まれる。プロセッサは、１つ又は２つのボタン及び音量制御のようなユーザのインターフェイス制御を受けることもできる。画像表示は必要としない。移動ユニットの接続は、コンピュータ１４を有する有線ネットワーク１２により制御される。
【００３２】
ＡＤＣ／ＤＡＣ変換器ユニット３０は、音声伝送処理と関連して、ｎ‐log 音声信号を直列ビット流に変える。これらのビット流はシリアル（直列）ポートとプロセッサ３２内のＤＭＡユニットとにより処理され、メモリ３８内に蓄積される。この処理の進行中、プロセッサ３２は低クロックレートで動作し、数百マイクロアンペアしか消費しない。所望数のバイトが受信されると、代表的に２０〜４０ミリ秒の間、ＤＭＡユニットが主ＤＳＰプロセッサを動作させ、これを高速高レートのクロック動作に切換える。この処理には数十マイクロ秒かかる。ＤＭＡユニットは、プロセッサを介在させることなく、バッファＡ及びバッファＢ間で自動的に他のバッファに切り換わる。次に、プロセッサはＧ．７２９勧告又はその他のアルゴリズムを用いて音声データを圧縮する。１ビットＡＤＣ／ＤＡＣ変換器ユニットにより発生されるフォーマットには、ある変換を行う必要がある場合がある。１００ＭＩＰＳでは、この処理に、１０ミリ秒の音声サンプル当り約１．５ミリ秒かかる。この処理が一旦行われると、ＩＥＥＥ規格８０２．１１、ＩＰ、ＵＤＰ及びＲＴＰヘッダがパケットに加えられる。これは所望通りに暗号化しうる。パケットが一旦準備完了状態になると、プロセッサによりベースバンド機能が実行され、このパケットを、信号プロセッサの他のシリアルポートによりＲＦモジュールに供給しうる形態に変換する。
【００３３】
マキシム社の集積回路は、起動処理に数十マイクロ秒しか必要としない為、実際にはこれを処理中で極めて遅れて起動しうる。パケットが一旦送られると、プロセッサはＲＦモジュールを動作させて受信処理を行うようにする。この時間中、他のシリアルポートを介してウェーブサンプルが到来し続ける。デジタル信号プロセッサはプリアンブル及びＳＦＤを探し始める。ＦＩＦＦを有するプリアンブル中のある指標に到達すると、時間又は探索が放棄される。ＳＦＤを受けると、プロセッサはパケットを受けるとともにベースバンド処理を実行し、パケットをデータビットにする。アクノレッジ信号が一旦受信されると、ＲＦモジュールがターンオフし、デジタル信号プロセッサがＭＡＣ層におけるパケットを解析する。アクノレッジ信号は送信処理を終了させる。アクノレッジ信号が現れないと、プロセッサはパケットを再送信する必要がある。この再送信には、前に用いたデータを用いることができる。パケットの受信は、ポールパケットをアクセスポイントに与えることによりパケット送信処理が行われた直後に実行される。ポールパケットは予め算定して、上述した機構を介してアクセスポイントに送ることができる。デジタル信号プロセッサは、ポール応答期間中データパケットを探す必要があるだけである。データパケットの受信は、アクノレッジ信号の受信と類似する。しかし、データパケットを受信する場合、プロセッサはＰＬＣＰヘッダを受けるとともにレートフィールドを検査して、パケットが１Ｍビットであるか２Ｍビットであるかを確認する。パケットが５．５又は１１Ｍビットのパケットである場合には、このパケットを無視する。パケットがベースバンドレベルで受信され、これがＭＡＣ層において良好なものであると確認されると、アクノレッジパケットが発生される。このパケットは予め算定され、いかなる追加の処理をも必要とすることなく送信することができる。受信したパケットが準備完了状態にある場合には、この中に音声データを位置されているかの解析が行われる。これはジッタバッファ内にローディングされ、後に圧縮解凍される。
【００３４】
受信ベースバンド処理には２つの段階がある。第１の段階は、ＳＦＤの検出及び最良の相関データ流の選択である。第２の段階は実際のデータビットの抽出である。第１の段階は、ＲＦモジュールを介して相互接続されている２つのシリアルポートを用いることにより処理される。一方のシリアルポートは同相信号を受け、他方のシリアルポートは直角位相信号を受ける。これらの双方のシリアルポートは４４ＭHz信号によりクロック動作される。データは並列バッファ内に蓄積される。各シリアルポートに対するＤＭＡユニットはサーキュラーバッファとして動作する。これらのバッファは多量のサンプルを収容するのに充分大きい為、プロセッサがプリアンブル／ＳＦＤ処理に失敗する場合でも、データは失われることはない。ＳＦＤ検出段階中の処理は、８ビットのサンプルをとり、表探索を行って２つの４ビット値を得ることにある。これらの４ビット値の流れを４つの副流に分割し、各副流を相関、デスクランブル及びＳＦＤに対する探索処理に供する。最終的には、ＳＦＤが数個の流れで見出され、データ源としては、バッファ内に蓄積され最良の相関関係を有するデータ流が用いられる。最良のデータ流が一旦選択されると、処理負担が軽減される。
【００３５】
本発明の好適実施例につき上述したが、本発明の精神から逸脱することなく、更なる変更が可能であること、当業者にとって明らかであり、これらは特許請求の範囲に含まれるべきものである。本発明は、映像データを含む種々のデータの通信に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の方法を実行しうる無線ローカルエリアネットワークを示すブロック線図である。
【図２】図２は、本発明による無線ローカルエリアネットワーク用の改善した移動ユニットを示すブロック線図である。
【図３】図３は、本発明の好適例による図２の移動ユニットの動作を示す時間線図である。
【図４】図４Ａ〜４Ｄは、図３の時間線図と関連して用いることができ、本発明の方法を実施する送信及び受信シーケンスの種々の例を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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