(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結してネットワークを形成して、前記スレーブ機器等の情報を有する無線通信機器において、外部から伝送されたデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受信部と、
この送/受信部を通じて前記スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求し、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理するコントローラと
を具備し、
前記コントローラは、前記マスター機器の機能を遂行することを要求したスレーブ機器とお互いデータの伝送タイミングを変え、
前記ピコネット情報は、前記ネットワークのアクティブモードで連結した前記スレーブ機器に割当されるアクティブメンバーアドレスを含む
ことを特徴とする無線通信機器。
【請求項２】
前記コントローラは、通信インターフェースを通じホストと連結している
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
【請求項３】
前記コントローラは、ホストから要請された信号、及び前記送/受信部を通じて受信された信号を処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
【請求項４】
前記送/受信部は、外部からの信号を処理して伝送しようとするパケットを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
【請求項５】
マスター機器とスレーブ機器を具備したネットワーク内で前記マスター機器と連結して前記ネットワークを形成する無線通信機器において、
外部から伝送されたデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受信部と、
この送/受信部を通じ前記マスター機器から所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求されて、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マスターになって前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信するようにするコントローラと
を具備し、
前記コントローラは、前記マスター機器とお互いデータの伝送タイミングを変え、前記臨時マスター機器で動作する前記スレーブ機器を、前記マスター機器の周波数ホッピングシーケンスとクロックによって、他の前記スレーブ機器と通信可能なようにイネーブル(enable)させる
ことを特徴とする無線通信機器。
【請求項６】
前記コントローラは、前記マスター機器から前記ネットワーク内の他のスレーブ機器に対するピコネット情報を受信可能で、所定の時間の間前記ネットワーク内の前記他のスレーブ機器と前記臨時マスター機器として通信可能になる
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信機器。
【請求項７】
前記ピコネット情報は、前記ネットワークのアクティブモードで前記他のスレーブ機器に割当されるアクティブメンバーアドレスを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信機器。
【請求項８】
前記コントローラは、前記スレーブ機器が臨時マスターの機能を遂行する間、前記ネットワークに連結している前記他のスレーブ機器等のピコネット情報を更新して、所定時間が経過した後前記マスター機器に送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信機器。
【請求項９】
少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結してネットワークを形成していて、前記スレーブ機器等の情報を持っている無線通信機器の通信方法において、
前記スレーブ機器達中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求する段階と、
前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記スレーブ機器に送信する段階と
を含み、
前記マスター機器の機能を遂行することを要求した機器とお互いデータの伝送タイミングを変える段階
をさらに含み、
前記ピコネット情報は、前記ネットワーク内でアクティブされたスレーブ機器に割り当てるアクティブメンバーアドレスを含む
ことを特徴とする無線通信機器の通信方法。
【請求項１０】
前記スレーブ機器は、前記他のスレーブ機器に対する前記ピコネット情報を受信して、前記所定時間の間前記他のスレーブ機器と臨時マスター機器として通信する
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信機器の通信方法。
【請求項１１】
マスター機器と連結してネットワークを形成している無線通信機器の通信方法において、
(a)前記マスター機器から所定期間の間臨時マスター機器の機能を遂行することを要求される段階;
(b)前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信する段階;
(c)所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信する段階
を含み、
前記(b)段階は、前記マスター機器とお互いデータの伝送タイミングを変える段階をさらに含み、
前記臨時マスターの機能を遂行するスレーブ機器は、前記マスターの周波数ホッピングシーケンスとクロックにしたがって他のスレーブ等と通信する
ことを特徴とする無線通信機器の通信方法。
【請求項１２】
前記ピコネット情報は、前記ネットワーク内でアクティブにされたスレーブ機器に割り当てるアクティブメンバーアドレスを含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信機器の通信方法。
【請求項１３】
前記(c)段階は、前記スレーブ機器が臨時マスターの機能を遂行しながら前記ネットワークに連結しているスレーブ機器等のピコネット情報を更新して、所定時間が経過した後前記マスター機器に送信する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信機器の通信方法。
【請求項１４】
少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結して、前記スレーブ機器らに対する情報を有するマスター機器が連結された無線通信システムにおいて、
前記マスター機器は、前記スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求して、前記要求したスレーブ機器とお互いデータの伝送タイミングを変えて、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理し、前記ピコネット情報は、前記ネットワークのアクティブモードで連結した前記スレーブ機器に割当されるアクティブメンバーアドレスを含み、
前記スレーブ機器は、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信し、前記マスター機器の周波数ホッピングシーケンスとクロックによって、他の前記スレーブ機器と通信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信機器及びその通信方法及びこれを適用した無線通信システムに関したことで、より詳細には、マスターとスレーブのスイッチングを通じてスレーブ間のピアツーピア(peer-to-peer)通信を可能にする無線通信機器及びその通信方法及びこれを適用した無線通信システムに関したことである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、一般的なブルーツース通信システムでピコネットの構造を示した図面である。
【０００３】
現在のブルーツースシステムでは、図１のように１個のユニットがマスター(U10)になって、このマスター(U10)を中心に複数個のユニット(U20〜U40)がスレーブとしてピコネットを形成している。一つのピコネットにはマスター(U10)を中心に最大７個のスレーブが参加できる。
【０００４】
このようなピコネットでマスター(U10)とスレーブ(U20〜U40)間にチャンネルが形成されて、データはパケットの形態で伝送される。図２（ａ）は、ピコネットから伝送されるパケットの形態を示す図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）でヘッダだけを詳細に示した図である。
【０００５】
マスターは、ピコネットでスレーブ機器にアクティブメンバーアドレス(AM_ADDR)の割り当てをして、パケットのヘッダ部分にスレーブのアクティブメンバーアドレスを記入して伝送する。
【０００６】
現在、ブルーツースでは、マスターが特定スレーブを指定してデータを伝送し、これに対してスレーブは、応答でデータを伝送するマスター駆動TDD(Master Driven Time Division Duplex)方式が利用される。
【０００７】
したがって、スレーブは原則的にはマスターにだけデータを伝送できて、ピコネットに参加している他のスレーブにはデータを伝送出来ない。
【０００８】
しかし、スレーブがピコネットのマスターとマスタースレーブスイッチングをしてマスターにされれば、自身が通信しようとする他のスレーブと通信することが可能になる。
【０００９】
現在のブルーツースシステムでのマスタースレーブスイッチングは、既存マスターの情報を新しいマスターに伝達して新しいマスターのクロック情報に合わせてTxとRxのタイミングを変えて、既存のピコネットにあった他のスレーブらが新しいマスターのクロックに合わせて通信するようにする。
【００１０】
以下、現在のブルーツースシステムのマスタースレーブスイッチングについて図面を参照してより詳細に説明する。
【００１１】
図３は、図１のピコネットでマスタースレーブ間にスイッチングを行った場合の信号フローである。
【００１２】
ピコネットで既存のマスターである第１のユニット(U10)が自身のホッピングシーケンスに合わせてスレーブである第２のユニット(U20)にマスタースレーブスイッチングを要求する(段階S302)。仮に、第２のユニット(U20)が新しいマスターになることに同意すれば応答信号をマスター(U10)に送る(段階S304)。
【００１３】
ここで、既存のマスターである第１のユニット(U10)を旧マスター(old master)と定義し、新しくマスターにされた第２のユニット(U20)を新マスター(new master)と定義する。
【００１４】
新マスター(U20)は、旧マスター(U10)に自身のクロックに同期を合わせるように新マスターと旧マスター間のマスターツースレーブ(master to slave)スロットの開始値の差をタイムアライメントLMP(Link Manager Protocol)メッセージを通じて旧マスター(U10)に送る(段階S306)。
【００１５】
また、新マスター(U20)は、新しいアクティブメンバーアドレス(AM_ADDR)値を持っているFHSパケットを旧マスター(U10)に伝送する(S308)。すると、旧マスター(U10)は、FHSパケット応答を新マスター(U20)に送る(S310)。すると、新マスター(U20)は、旧マスター(U10)とのデータ伝送のタイミングすなわちTxとRxのタイミングを変える。
【００１６】
また、新マスター(U20)は、ピコネットの他のスレーブら、すなわち、第３のユニット(U30)、第４のユニット(U40)にも旧マスター(U10)に伝送したことと同じタイムアライメントLMPメッセージとFHSパケットを伝達する。
【００１７】
より詳細には、新マスター(U20)は第３のユニット(U30)にタイムアライメントLMPメッセージを伝達し(S312)、FHSパケットを伝達する(S314)。そして、新マスター(U20)は第３のユニット(U30)からFHS応答パケットを受け取る(S316)。
【００１８】
また、新マスター(U20)は、第４のユニット(U40)にタイムアライメントLMPメッセージを伝達し(S318)、FHSパケットを伝達する(S320)。そして、新マスター(U20)は第４のユニット(U40)からFHS応答パケットを受け取る(S322)。
【００１９】
段階S312〜段階S322のピコネットスイッチング過程を通じて既存のピコネットにあった第３のユニット(U30)及び第４のユニット(U40)と同じスレーブらは新しいマスターのクロックに合わせてデータを送受信して、新マスター(U20)から自身のアクティブメンバーアドレスを得る。
【００２０】
FHS応答を受信した後、新マスター(U20)は、自身のタイミングでスイッチし、各スレーブらが自身のタイミングでスイッチされたのか確認するために第３のユニット(U30)及び第４のユニット(U40)にポールパケット(poll packet)を伝送する。
【００２１】
図４は、図１のピコネットで従来のマスタースレーブ間スイッチング方法を遂行した後のピコネット構造を示す図面である。
【００２２】
図示したように、第２のユニット(U20)が新しくマスターにされてスレーブ(U10、U30、U40)と共にピコネットを形成している。
【００２３】
図１のピコネットでスレーブだった第２のユニット(U20)が、図４のピコネットではマスターになるので、図１のピコネットでお互い通信が不可能だった第２のユニット(U20)と他のスレーブ(U10、U30、U40)らの間の通信が図４のように可能になることが分かる。
【００２４】
ところが、このような現在のブルーツースシステムのマスタースレーブスイッチング方法を行なえば、ピコネットのスレーブらが新しいマスター(U20)から新しくアクティブメンバーアドレス(AM_ADDR)の割り当てを受けて、新しいマスター(U20)のクロック情報に合わせてTxとRxのタイミングを変える必要があり、その過程が複雑で相当な処理時間が要求される。
【００２５】
したがって、より速かにマスタースレーブスイッチングを行ってスレーブ間のピアツーピア通信が可能な通信方法が要求されてきた。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、前記問題点を解決するために、本発明は既存のピコネットでのスレーブ機器がそのピコネットのマスター機器の周波数ホッピングシーケンスをそのまま使用しながらスレーブ間通信を行うようにする無線通信機器及びその通信方法及びこれを適用した無線通信システムを提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結してネットワークを形成していて、前記スレーブ機器等の情報を有する無線通信機器において、外部から伝送されたデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受信部と、この送/受信部を通じて前記スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求して、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理するコントローラとを具備することを特徴とする無線通信機器を提供する。
【００２８】
好ましくは、前記コントローラは、前記マスター機器の機能を遂行することを要求したスレーブ機器とお互いデータの伝送タイミングを変える。
【００２９】
また、前記他の目的を達成するために、マスター機器と連結してネットワークを形成している無線通信機器において、外部から伝送されたデータを受信して、伝送対象信号を送出する送/受信部と、この送/受信部を通じ前記マスター機器から所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求されて、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信するようにするコントローラとを具備することを特徴とする無線通信機器が提供される。
【００３０】
好ましくは、前記コントローラは、前記マスター機器とお互いデータの伝送タイミングを変える。
【００３１】
また、前記他の目的を達成するために、少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結してネットワークを形成していて、前記スレーブ機器等の情報を持っている無線通信機器の通信方法において、前記スレーブ機器達中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求する段階と、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記スレーブ機器に送信する段階とを含むことを特徴とする無線通信機器の通信方法が提供される。
【００３２】
また、前記他の目的を達成するために、マスター機器と連結してネットワークを形成している無線通信機器の通信方法において、(a)前記マスター機器から所定期間の間臨時マスター機器の機能を遂行することを要求される段階;(b)前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信する段階;(c)所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信する段階を含むことを特徴とする無線通信機器の通信方法が提供される。
【００３３】
好ましくは、前記(c)段階は、臨時マスターの機能を遂行しながら前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を更新して、所定時間が経過した後前記マスター機器に更新されたピコネット情報を送信する段階をさらに含む。
【００３４】
また、前記他の目的を達成するために、少なくとも一つ以上のスレーブ機器と連結して、前記スレーブ機器らに対する情報を持っているマスター機器が連結した無線通信システムにおいて、前記マスター機器は、前記スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求して、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を送信処理し、前記スレーブ機器は、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マスターになって前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信することを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の詳述した目的及び特徴は、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明することによってより明白になることである。本発明の好ましい実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図５は、本発明に係る無線通信機器を示したブロック図である。図面を参照すれば、無線通信機器(20、30)は、送/受信部(21、31)とコントローラ(23、33)を具備する。ここで同一要素に対して併記された参照符号中、20、21、23、40はスレーブとして動作する無線通信機器及びその要素に対して付与した符号であって、参照符号30、31、33、50はマスターとして動作する無線通信機器及びその要素に対して付与した符号である。
【００３７】
まず、スレーブとして動作する無線通信機器(20)について説明する。
【００３８】
送/受信部(21)は、外部から受信された信号、例えばRF信号を処理し、伝送対象パケットを外部に送出する。
【００３９】
コントローラ(23)は、通信インターフェースを通じてホスト(40)と接続されている。ここでホストには、ノートブック、携帯電話、プリンタなどのような各種通信端末機が適用できる。
【００４０】
コントローラ(23)は、ホスト(40)から要求された信号を処理し、送/受信部(21)を通じて受信された信号を処理する。
【００４１】
また、コントローラ(23)は、無線通信機器(20)が他の無線通信機器と無線網を形成して、スレーブ機器として動作する時マスター機器から所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを送/受信部(21)を通じて要求されれば、マスター機器とお互いデータの伝送タイミングを変える。
【００４２】
また、コントローラ(23)は、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するピコネット情報を前記マスター機器から受信して、所定時間臨時マスターにされて前記ネットワークに連結している他のスレーブ機器達と通信するようにする。
【００４３】
次に、マスター機器として動作する無線通信機器(30)について説明する。
【００４４】
無線通信機器(30)がマスター機器として動作する時、スレーブ機器ら中のいずれかに所定期間の間マスター機器の機能を遂行することを要求する。
【００４５】
そして、コントローラ(33)は、要求したスレーブ機器とお互いデータの伝送タイミングを変えて、前記ネットワークに連結しているスレーブ機器らに対するアクティブメンバーアドレスを含んだピコネット情報を送信処理する。
【００４６】
このようにマスターとスレーブで各々動作する無線通信機器(20、30)がピアツーピア通信を支援するためにマスターとスレーブのスイッチングを行う時の動作過程が図６に示されている。
【００４７】
図６で、ピコネットの元のマスターをアンカードマスターと定義し、臨時にマスター機能を遂行するユニットをダイナミックマスターと定義する。
【００４８】
アンカードマスターである第１のユニット(U1)が第２のユニット(U2)にダイナミックマスターになるようにマスタースレーブスイッチングを要求して(段階S602)、第２のユニットにマスターの機能を渡そうとする。
【００４９】
この時、第２のユニット(U2)からマスター機能交換に対して同意する応答があれば(段階S604)、アンカードマスター(U1)と第２のユニット(U2)間でRxとTxのタイミング交換すなわちTDDスイッチングがなされる。
【００５０】
アンカードマスター(U1)は、第２のユニット(U2)にピコネットに連結している各スレーブのAM_ADDRのような基本的なピコネット情報を伝送する(段階S606)。
【００５１】
すると、第２のユニット(U2)は、ダイナミックマスターになって所定時間マスターの機能を遂行して、他のスレーブ等と通信しながらそのスレーブ機器等のピコネット情報を更新する(段階S608)。そして、第２のユニット(U2)は、ダイナミックマスターになって所定時間が経過した後、アンカードマスターに更新されたピコネット情報を送信する(段階S614)。
【００５２】
このように、ダイナミックマスターは、アンカードマスターにより所定期間の間マスター機能を付与されて、アンカードマスターのブルーツースディバイスアドレス(BD_ADDR)を利用した周波数ホッピングシーケンスとクロックをそのまま使用する。
【００５３】
したがって、従来のマスタースレーブスイッチングの場合のように、新しいマスターのブルーツースディバイスアドレス(BD_ADDR)を有するFHSパケットをスレーブらに伝送する必要がなくなる。
【００５４】
図７は、図６のマスタースレーブスイッチング方法を遂行した後のピコネット構造を示す図面である。
【００５５】
図示したように、第２のユニット(U2)は、ダイナミックマスターになると、アンカードマスターである第１のユニット(U1)を通じないで、第２のユニット(U2)から第３のユニット(U3)のように直接通信するピアツーピア(peer to peer)通信が可能になる。
【００５６】
本発明は、詳述した実施例に限定されないし、本発明の思想を害しない範囲内で当業者による変形が可能なのはもちろんである。したがって、本発明で権利を請求する範囲は、詳細な説明の範囲内で決まることではなく請求範囲で限定されることである。
【００５７】
【発明の効果】
本発明による無線通信機器及びその通信方法及びこれを適用した無線通信システムでは、ダイナミックマスターになったスレーブが元のマスターの周波数ホッピングシーケンスとクロックをそのまま使用しながらスレーブ等と通信するので、ダイナミックマスターが自身の周波数ホッピングシーケンスとクロックをスレーブらに伝送する必要がなくなって時間が節約される。
【００５８】
また、ダイナミックマスターがスレーブらにアクティブメンバーアドレスを新しく割り当てる必要がなくなるので、マスタースレーブスイッチングが高速で実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  現在のブルーツースシステムで、ピコネットの構造を示す図。
【図２】  ピコネットから伝送されるパケットの形態を示す図（ａ）と、ヘッダだけを詳細に示した図（ｂ）。
【図３】  図１のピコネットで従来のマスタースレーブ間スイッチング方法を行った場合の信号フロー図。
【図４】  図３の従来のマスタースレーブ間スイッチング方法を遂行した後のピコネット構造を示す図。
【図５】  本発明に係る無線通信機器を示したブロック図。
【図６】  図５のピコネットに本発明の好ましい実施例に係る高速マスタースレーブスイッチング方法を遂行した場合の信号フロー図。
【図７】  図６の高速マスタースレーブスイッチング方法を遂行した後のピコネット構造を示す図。
【符号の説明】
U10  第１のユニット(旧マスター)
U20  第２のユニット(新マスター)
U30  第３のユニット(スレーブ)
U40  第４のユニット(スレーブ)
20,30  無線通信機器
21,31  送/受信部
23,33  コントローラ
40,50  ホスト
U1  第１のユニット(アンカードマスター)
U2  第２のユニット
U3  第３のユニット
【図１】
0004077631.tif 000002
【図２】
0004077631.tif 000003
【図３】
0004077631.tif 000004
【図４】
0004077631.tif 000005
【図５】
0004077631.tif 000006
【図６】
0004077631.tif 000007
【図７】
0004077631.tif 000008