JP2005151213A

JP2005151213A - Radio communications system

Info

Publication number: JP2005151213A
Application number: JP2003386603A
Authority: JP
Inventors: Seiji Harada; 政治原田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a data transmission side requests band reservation to an apparatus for managing a band whenever band reservation is performed in data transmission and it has to be determined whether the data is transmitted or not, on the basis of the response result, in a system for data communication between radio apparatuses using radio wave. <P>SOLUTION: Empty information of a radio band is set in a beacon signal which is periodically reported to a peripheral radio slave set from a radio master set for managing the band in a radio wave section. Then extra traffic is not increased, and the radio master set periodically reports empty information of the band to the radio slave set. The radio slave set previously requests to the radio master set the more bands including the band to be required in retransmission when band securement is requested, on the basis of the empty information and the value of electric field strength between the radio master set and the radio slave set. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、無線区間における帯域予約の方法に関するものである。 The present invention relates to a bandwidth reservation method in a wireless section in a wireless communication system.

従来の無線通信システムにおける帯域予約の方式としては、帯域予約を要求する側から、帯域予約を要求される側に対して予約を行う方法が用いられている。帯域予約を行う方法の一例として、ＲＳＶＰ（ＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｓｅｒｖａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）がある。ＲＳＶＰにおいては、データ送信側がまずＰＡＴＨ信号をデータ受信側に送り、ＰＡＴＨ信号を受信したデータ受信側が、データ送信側から要求された帯域を満たすだけ十分の帯域が空いているかどうか、また、帯域の予約権限があるかどうか等を判断し、その結果をルータを介してデータ送信側に通知している。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格によるＨＣＦ（ＨｙｂｒｉｄＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）アクセス制御方式においては、無線子機がデータ送信を行う際には、図２に示すように、帯域予約要求を行う。図２において、まずデータを送信する無線子機が無線親機に対して、ＡＤＤＴＳ要求を送信することにより、送りたいデータの帯域の確保予約要求を行う。無線親機側では、要求された帯域が使用可能かどうか判断し、可能であればＡＤＤＴＳ応答を無線子機側に返す。そして、無線親機側はＣＦ−Ｐｏｌｌにより送信許可を出し、その信号を受信した無線子機は、漸くデータを送信することが可能となる。
特開２０００−２４４５２３号公報 As a bandwidth reservation method in a conventional wireless communication system, a method of making a reservation from a side requesting bandwidth reservation to a side requesting bandwidth reservation is used. One example of a method for performing bandwidth reservation is RSVP (Resource Reservation Protocol). In RSVP, the data transmission side first sends a PATH signal to the data reception side, and whether the data reception side receiving the PATH signal has enough bandwidth to satisfy the bandwidth requested by the data transmission side, It is determined whether or not there is a reservation authority, and the result is notified to the data transmission side via the router. In the HCF (Hybrid Coordination Function) access control system based on the IEEE 802.11e standard, when a wireless slave unit transmits data, a bandwidth reservation request is made as shown in FIG. In FIG. 2, first, a wireless slave device that transmits data transmits an ADDTS request to the wireless master device, thereby making a reservation reservation for the bandwidth of the data to be transmitted. The wireless master device side determines whether or not the requested bandwidth is usable, and returns an ADDTS response to the wireless slave device side if possible. Then, the wireless master device side gives a transmission permission by CF-Poll, and the wireless slave device that has received the signal can gradually transmit data.
JP 2000-244523 A

しかしながら、データを送信する際の帯域予約において、データ送信側が帯域予約要求を行い、データ受信側が受信した帯域予約要求に従って帯域の空き状況から、帯域予約が可能かどうかを判断し、帯域予約要求元に結果を通知するという手続きを行う必要がある。つまり、データ送信を行う際には、その都度、データ送信側は帯域管理を行っている機器に対して帯域予約要求を行い、その応答結果より、データを送れるかどうかを判断しなければならないという課題を有していた。 However, in bandwidth reservation when transmitting data, the data transmission side makes a bandwidth reservation request, and the data reception side determines whether or not bandwidth reservation is possible according to the bandwidth reservation request received from the bandwidth reservation request. It is necessary to perform the procedure of notifying the result to. In other words, each time data transmission is performed, the data transmission side must make a bandwidth reservation request to the device performing bandwidth management, and must determine whether or not data can be sent from the response result. Had problems.

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信方式は、無線を用いて無線機器間でデータ通信を行い、無線親機及び１つまたは複数の無線子機によって構成される無線通信システムであって、前記無線親機は、データの入出力処理及びアクセス制御を行う無線親機用制御手段と、データを蓄積する領域を備えたデータ蓄積手段と、無線区間の空き帯域を算出し、前記無線親機用制御手段にその情報を伝える空き帯域算出手段と、送信すべきデータを符号化しベースバンド信号として出力し、また、受信したベースバンド信号を復号化する信号処理手段と、ベースバンド信号を変復調しアンテナを介してデータを送受信する通信手段を備え、前記無線子機は、データの入出力処理及びアクセス制御を行う無線子機用制御手段と、データを蓄積する領域を備えたデータ蓄積手段と、送信すべきデータを符号化しベースバンド信号として出力し、また、受信したベースバンド信号を復号化する信号処理手段と、ベースバンド信号を変復調しアンテナを介してデータを送受信する通信手段を備えたものである。本構成によって、前記無線親機は無線区間の空き帯域情報を、定期的に前記無線子機に通知するビーコン信号にのせ、前記無線子機は、受信した空き帯域情報によって、送信すべきデータが、無線区間において帯域予約され、送信保証されるかどうかがデータ送信前に判断できる。 In order to solve the above-described conventional problems, the wireless communication system of the present invention performs wireless data communication between wireless devices, and includes a wireless master device and one or more wireless slave devices. The wireless master device calculates a wireless master device control means for performing data input / output processing and access control, a data storage means having an area for storing data, and a free bandwidth of the wireless section, Free band calculation means for transmitting the information to the wireless base unit control means, signal processing means for encoding the data to be transmitted and outputting it as a baseband signal, decoding the received baseband signal, baseband Communication means for modulating / demodulating signals and transmitting / receiving data via an antenna, wherein the wireless slave unit is a wireless slave unit control unit for performing data input / output processing and access control; A data storage means having a region for producting, a signal processing means for encoding the data to be transmitted and outputting it as a baseband signal, a decoding means for decoding the received baseband signal, and modulating and demodulating the baseband signal via an antenna Communication means for transmitting and receiving data. With this configuration, the wireless master unit places the free bandwidth information of the wireless section on a beacon signal that periodically notifies the wireless slave device, and the wireless slave device has data to be transmitted according to the received free bandwidth information. It can be determined before data transmission whether bandwidth is reserved in the wireless section and transmission is guaranteed.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、データ送信を行う際に、事前に帯域予約要求にて帯域の空き状況を帯域管理機器に問い合わせすることなく、帯域管理機器から定期的に帯域の空き情報を通知し、データ送信側はその情報を受信することにより、データ送信に際しても、帯域予約の手続きを行う前に、帯域が空いているかどうかの問い合わせを行う必要もなく、一連の手続きの負荷を軽減することができる。 The present invention solves the above-described conventional problem, and when performing data transmission, the bandwidth management device periodically transmits the bandwidth without inquiring the bandwidth management device with a bandwidth reservation request in advance. The data transmission side receives the information and the data transmission side receives the information, so it is not necessary to inquire whether the bandwidth is available before performing the bandwidth reservation procedure. Can reduce the load.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線親機及び無線子機の構成を示すブロック図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless master device and a wireless slave device in Embodiment 1 of the present invention.

ここで無線通信プロトコルとして、ＩＥＥＥ８０２．１１の手順を用いて説明する。図１において、１００は無線親機、２００は無線子機である。無線親機１００において、１０はアンテナ、通信手段１１は、アンテナから受信したデータを周波数変換回路により中間周波数帯に変換してベースバンド信号を生成し、また、ベースバンド信号をアンテナ１０から放射するために信号の周波数を上げる周波数変換回路であり、信号処理手段１２は、受信したベースバンド信号を復号化し、あるいは、送信すべきデータを符号化してベースバンド信号として出力し、無線親機用制御手段２０は、データの入出力処理及びアクセス制御を行うと伴に、定期的にビーコン信号を生成し、データ蓄積手段１３は、データを蓄積する領域を備え、空き帯域算出手段２１は、無線区間の空き帯域を算出し、無線親機用制御手段２０にその情報を伝える。無線子機２００において、無線親機１００と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。無線子機用制御手段３０は、データの入出力処理及びアクセス制御を行う。 Here, a description will be given using a procedure of IEEE 802.11 as a wireless communication protocol. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a wireless master device, and reference numeral 200 denotes a wireless slave device. In the wireless master device 100, 10 is an antenna, and the communication unit 11 generates a baseband signal by converting data received from the antenna into an intermediate frequency band by a frequency conversion circuit, and radiates the baseband signal from the antenna 10. Therefore, the signal processing means 12 decodes the received baseband signal or encodes the data to be transmitted and outputs it as a baseband signal for wireless base unit control. The means 20 performs data input / output processing and access control, and periodically generates a beacon signal. The data storage means 13 includes an area for storing data, and the free bandwidth calculation means 21 includes a wireless section. The vacant bandwidth is calculated and the information is transmitted to the wireless master unit control means 20. In the wireless slave device 200, the same components as those of the wireless master device 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The wireless slave control unit 30 performs data input / output processing and access control.

以上のように構成された無線親機１００及び無線子機２００の動作について詳細に説明する。 Operations of the wireless master device 100 and the wireless slave device 200 configured as described above will be described in detail.

無線親機１００は、データ蓄積手段１３に溜まっているデータ量及び送信スケジュールを定期的に空き帯域算出手段２１が検出し、無線区間における空き帯域量を算出する。算出された値は、空き帯域算出手段２１から無線親機用制御手段２０に渡される。無線親機用制御手段２０では、無線子機２００に対して、ビーコン信号を送ることにより、通信を行いたいかどうかを順次問い合わせ、応答があった無線子機２００に対して送信権を与える方式を採っており、そのビーコン信号に、空き帯域算出手段２１より受信した空き帯域量の情報をのせて信号処理手段１２に送る。無線親機用制御手段２０では、その他、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレームの暗号化、ＭＡＣヘッダーの付加等も行っている。信号処理手段１２では、送信データにデジタル変調を施し、受信局で送信データを正しく受信するために必要な情報をプリアンブルとしてデジタル変調を施した送信データフレームごとその先頭に付加し、無線伝送する周波数帯の送信信号に変換する。ここで、デジタル変調方式としてはＱＰＳＫなどの位相変調や直交振幅変調（ＱＡＭ）、あるいはこれらの変調方式と組み合わせてスペクトラム拡散や直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）などが用いられる。また、プリアンブルには無線周波数を補正するために必要な情報や変調方式に関する情報などが含まれる。通信手段１１では、信号処理手段１２から受信したベースバンド信号を、中間周波数帯に周波数変換し、更に、アンテナ１０から放射するために信号の周波数を上げる。 In the wireless master device 100, the free bandwidth calculation unit 21 periodically detects the data amount and the transmission schedule accumulated in the data storage unit 13, and calculates the free bandwidth amount in the wireless section. The calculated value is transferred from the free bandwidth calculating means 21 to the wireless master device controlling means 20. The wireless master device control means 20 sends a beacon signal to the wireless slave device 200 to sequentially inquire whether or not communication is desired and gives a transmission right to the wireless slave device 200 that has responded. The information on the available bandwidth received from the available bandwidth calculation means 21 is put on the beacon signal and sent to the signal processing means 12. In addition, the wireless base unit control means 20 performs encryption of a MAC (Medium Access Control) frame, addition of a MAC header, and the like. In the signal processing means 12, the transmission data is digitally modulated, and information necessary for correctly receiving the transmission data at the receiving station is added to the head of each transmission data frame that has been digitally modulated as a preamble, and is transmitted by radio. Convert to band transmission signal. Here, as the digital modulation method, phase modulation such as QPSK, quadrature amplitude modulation (QAM), or spread spectrum or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) or the like is used in combination with these modulation methods. The preamble includes information necessary for correcting the radio frequency, information on a modulation scheme, and the like. In the communication unit 11, the baseband signal received from the signal processing unit 12 is frequency-converted to an intermediate frequency band, and the frequency of the signal is increased in order to radiate from the antenna 10.

ここで、図３に無線親機から送信されるビーコン信号の振る舞いを示す。図に示すように、無線親機から一定の間隔で、周辺の無線子機にビーコン信号を送信する。ビーコン信号を受信した無線子機は、ＤＣＦ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれる自律分散的なアクセス制御の場合は、データの衝突をできるだけ回避するために、無線チャネルの使用状況を見てからデータを送信するかどうかを決定するＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）により、無線子機が自律的にデータを送信する。ＣＳＭＡ／ＣＡは、データ送信を行う際に、無線子機がそれぞれ事前にキャリアセンスを行い、無線区間の使用状況を確認し、他の無線子機が送信を行っている間は送信も見合わせ、無線区間がビジーであれば、アイドルになるまで送信を延期する。また、無線区間に他の無線子機がデータを送信していない場合において、一定期間無線区間が未使用であれば、キャリアを誰も使用していないと判断し、データ送信を開始する。なお、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて、プリアンブルを検出できなかった場合、そのキャリア・センス・レベルは−６２ｄＢｍと規定されているため、−６２ｄＢｍ以上の電力レベルが検出されると、無線区間はビジーと判断され、それ未満であればアイドルと判断される。一方、ＰＣＦ（ＰｏｉｎｔＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれる無線親機によるポーリングに基づく集中制御によるアクセス制御の場合は、一般的に無線親機がポーリングを行うポイント・コーディネータになり、ポーリングによって無線管理配下の無線子機に順番に送信権を与え、データ同士の衝突を発生させないように集中制御を行っている。無線子機は、無線親機と接続関係を確立する際に、アソシエーション要求フレームを用いてＰＣＦに参加することを要請する。無線親機は、無線子機からの要請に基づき、ポーリングする無線子機のリストを作成し、管理する。無線親機は、無線子機との接続関係を解除したとき、そのリストから該当無線子機を削除する。無線親機は、そのリストに基づき、無線子機を順番にポーリングする。無線子機は、ポーリング指定されたときのみ、データを送ることができる。このため、ＤＣＦのように無線子機や無線親機の送信するデータ同士が衝突することはない。 Here, FIG. 3 shows the behavior of a beacon signal transmitted from the wireless master unit. As shown in the figure, beacon signals are transmitted from the wireless master device to surrounding wireless slave devices at regular intervals. In the case of autonomous distributed access control called DCF (Distributed Coordination Function), the wireless slave unit that has received the beacon signal transmits data after looking at the usage status of the wireless channel in order to avoid data collision as much as possible. The wireless slave device autonomously transmits data by CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avidance) that determines whether or not to perform. When CSMA / CA performs data transmission, each wireless slave unit performs carrier sense in advance, confirms the usage status of the wireless section, and forgoes transmission while other wireless slave units are transmitting, If the radio section is busy, the transmission is postponed until idle. Further, when no other wireless slave unit is transmitting data in the wireless section, if the wireless section is unused for a certain period, it is determined that no carrier is used and data transmission is started. For example, in IEEE802.11a, if the preamble cannot be detected, the carrier sense level is defined as -62 dBm, so if a power level of -62 dBm or higher is detected, the radio section is determined to be busy. If it is less than that, it is determined to be idle. On the other hand, in the case of access control based on centralized control based on polling by a radio base unit called PCF (Point Coordination Function), the radio base unit generally becomes a point coordinator that performs polling. The transmission right is given to the machines in order, and centralized control is performed so as not to cause collision between data. When establishing a connection relationship with the wireless master device, the wireless slave device requests participation in the PCF using an association request frame. Based on the request from the wireless slave device, the wireless master device creates and manages a list of wireless slave devices to be polled. When canceling the connection relationship with the wireless slave device, the wireless master device deletes the corresponding wireless slave device from the list. Based on the list, the wireless master device polls the wireless slave devices in order. The wireless slave unit can send data only when polling is designated. For this reason, unlike the DCF, data transmitted by the wireless slave device or the wireless master device do not collide with each other.

ここで、図４にビーコン信号のフォーマットを示す。図に示すように、ビーコン・フォーマットには、ビーコン周期、識別子、サポートしている全ての無線伝送レートの一覧、使用している無線チャネルの番号、及びパワー・マネジメントに関する各種情報等が入っている。このビーコン情報をもとに、無線子機は前述の通り、データ送信のタイミングを計るとともに、このビーコン信号内において時刻情報を表すＴＳＦ（ＴｉｍｉｎｇＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）タイマーの値を間欠受信し、無線子機は自局のタイマーにその値をセットすることにより、無線区間において同期を取り、無線子機は、受信したＴＳＦタイマーを用いて間欠受信のタイミングでパワー・セーブを行っている。 Here, the format of the beacon signal is shown in FIG. As shown in the figure, the beacon format includes the beacon period, identifier, list of all supported wireless transmission rates, the number of the wireless channel being used, and various information related to power management. . Based on this beacon information, the wireless slave unit measures the timing of data transmission as described above, and intermittently receives the value of a TSF (Timing Synchronization Function) timer indicating time information in the beacon signal. Is set in the timer of its own station to synchronize in the wireless section, and the wireless slave unit performs power saving at the timing of intermittent reception using the received TSF timer.

ここで、ビーコン・フレーム内において、空帯域情報を付加することにより、無線子機に、無線区間における帯域の空き状況を通知することができる。例えば図４に示すフレーム・フォーマットにおけるＦｒａｍｅＢｏｄｙのＣａｐａｂｉｌｉｔｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎにおいて、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の場合はその内１１ビットが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格の場合はその内５ビットが、空帯域情報として値を設定することが可能であり、この領域に空帯域情報を設定し、ビーコン信号にのせて周辺無線子機に定期的に通知する。 Here, by adding the empty band information in the beacon frame, it is possible to notify the wireless slave unit of the availability of the band in the wireless section. For example, in Frame Body Capability Information in the frame format shown in FIG. 4, 11 bits are set as empty band information in the case of the IEEE802.11a standard, and 5 bits in the case of the IEEE802.11e standard. It is possible to set the empty band information in this area, and periodically notify the peripheral wireless slave unit on the beacon signal.

設定する値としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｅで５ビットが使用可能である場合で５４Ｍｂｐｓモードの場合、５００ｋｂｐｓを１として表すとすると、１０Ｍの帯域が空いていることを示す場合、“１０１００”として表すことができる。 As a value to be set, for example, when 5 bits can be used in IEEE802.11e, and 54 Mbps mode, if 500 kbps is expressed as 1, if it indicates that 10M bandwidth is free, it is expressed as “10100”. be able to.

無線子機２００は、無線親機１００から送信されたビーコン信号をアンテナ１０で受信し、通信手段１１で受信した信号を中間周波数帯まで下げ、ベースバンド信号として無線子機用制御手段３０に送る。無線子機用制御手段３０では、受信したビーコン信号を解析することにより、無線区間での帯域の空き状況を知ることができる。 The wireless slave device 200 receives the beacon signal transmitted from the wireless master device 100 by the antenna 10, lowers the signal received by the communication means 11 to the intermediate frequency band, and sends the signal to the wireless slave device control means 30 as a baseband signal. . The wireless slave device control means 30 can know the available bandwidth in the wireless section by analyzing the received beacon signal.

ここで、無線子機２００から無線親機１００にデータを送る場合を考える。図１の（ｂ）に対して、図１の（ａ）と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。無線子機２００の無線子機用制御手段３０には送信データが入力される。この送信データは、インターネットや映像や音声をＭＰＥＧなどのストリームフォーマットに圧縮したデジタルデータである。無線子機用制御手段３０では、ＭＡＣと呼ばれる媒体アクセス制御機能を備え、有線のイーサネット（Ｒ）で使用されているアクセス制御方法であるＣＳＭＡ／ＣＤ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）を踏襲したＣＳＭＡ／ＣＡが採用されている。このアクセス制御とは、どのタイミングで無線区間にデータを送出すればよいかどうかを制御するプロトコルである。ここで、例えば無線子機用制御手段３０に入力されたデータを送るために必要な帯域に対して、受信したビーコン信号から解析した無線区間の空き帯域量が大きいか小さいかを判断し、空き帯域の方が小さい場合は、無線親機１００に対して帯域予約要求を行っても送れないことが事前にわかるため、帯域予約要求は行わないか、少ない帯域量の要求にとどめる。一方、空き帯域の方が大きい場合は、データを送るために必要な帯域量を予約するため、帯域予約要求を無線親機１００に対して行う。 Here, consider a case where data is transmitted from the wireless slave device 200 to the wireless master device 100. 1 (b), the same reference numerals are used for the same components as in FIG. 1 (a), and description thereof is omitted. Transmission data is input to the wireless slave device control means 30 of the wireless slave device 200. This transmission data is digital data obtained by compressing the Internet, video and audio into a stream format such as MPEG. The wireless slave device control means 30 has a medium access control function called MAC and follows CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detection) which is an access control method used in wired Ethernet (R). CSMA / CA is adopted. This access control is a protocol for controlling at what timing data should be transmitted to the radio section. Here, for example, it is determined whether the amount of available bandwidth in the wireless section analyzed from the received beacon signal is large or small with respect to the bandwidth necessary for transmitting the data input to the wireless slave device control means 30, When the bandwidth is smaller, it is known in advance that the bandwidth cannot be sent even if a bandwidth reservation request is made to the wireless master device 100. Therefore, the bandwidth reservation request is not made or only a request for a small amount of bandwidth is made. On the other hand, if the available bandwidth is larger, a bandwidth reservation request is made to the wireless master device 100 in order to reserve the amount of bandwidth necessary for sending data.

ここで具体例を挙げると、送信すべきデータが２０Ｍｂｐｓ相当であった場合で、無線親機１００からのビーコン信号により、無線区間の空き帯域が１５Ｍｂｐｓしかないと分かっている場合は、無線子機側は、２０Ｍｂｐｓではなく１５Ｍｂｐｓの帯域要求を無線親機１００に対して行うか、あるいは、無線親機１００に対して帯域要求は行わず、データ送信側にデータが送れない旨を知らせる必要がある。 As a specific example, if the data to be transmitted is equivalent to 20 Mbps, and the beacon signal from the wireless master device 100 indicates that the available bandwidth in the wireless section is only 15 Mbps, the wireless slave device The side needs to make a bandwidth request of 15 Mbps instead of 20 Mbps to the wireless master device 100, or does not make a bandwidth request to the wireless master device 100 and inform the data transmission side that data cannot be sent. .

以上のように、無線親機１００が送信するビーコン信号に、無線区間の空き帯域情報を付加し、無線子機２００にて、定期的にその情報を通知することにより、データ送信を行う際に、無線区間の空き状況によりデータが送れるかどうかを判断することができ、都度、無線親機１００に対して、帯域予約要求を送る必要がなくなる。 As described above, when data transmission is performed by adding vacant band information of the wireless section to the beacon signal transmitted by the wireless master device 100 and periodically notifying the wireless slave device 200 of the information. Therefore, it can be determined whether or not data can be sent depending on the availability of the wireless section, and it is not necessary to send a bandwidth reservation request to the wireless master device 100 each time.

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における無線親機及び無線子機の構成を示すブロック図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。図５において、電界強度測定手段３１は、無線親機１００からの電界強度を受信し、受信した電界強度を無線子機用制御手段３０に伝える役割を担い、データを送信したい場合において、この受信電界強度と無線親機１００から定期的に受信する無線の空き帯域情報及び、送りたいデータの必要帯域量に基づいて、無線親機１００に対して帯域予約要求を行うことを特徴とする。無線区間において、伝送路状態が良好な場合、つまり受信電界強度が高い場合、例えば無線子機２００が要求する帯域を無線親機１００が予約確保し、データ伝送を行いたい場合は、データはほぼ誤りがない状態で無線親機１００に送られ、希望するデータ量を送り続けることができる。しかし、無線伝送路の間に、電波を遮断するような障害物があり、無線伝送路の状態が悪い場合、つまり受信電界強度が低い場合は、無線区間においてデータの再送が頻繁に発生するために、送るデータ量に基づいて決定された無線子機２００が要求した帯域量だけでは、十分な帯域確保とは言えず、再送のために必要な帯域がとられてしまい、結果的に帯域が不足し、上手くデータが送れないという問題が発生する。そこで、電波状態が悪い場合は、データ送信量に基づいた無線親機１００に対する帯域予約量を、予め多く要求することにより、再送発生時においても、データを十分に送ることができるようにする。例えば、１０Ｍｂｐｓ相当のデータを送りたい場合において、無線伝送路の状態が良好な場合、例えば５０ｄＢｍ程度においては、そのまま１０Ｍｂｐｓが送れる帯域予約要求を行えば良いが、同じデータ量において、無線伝送路が悪い場合、例えば２０ｄＢｍ程度の場合は、１０Ｍｂｐｓの要求ではなく、再送を考慮して２０Ｍｂｐｓ相当が送れるだけの帯域を予め予約要求すれば良い。なお、請求項１に基づき、無線親機１００からのビーコン信号により、帯域の空き容量が１５Ｍｂｐｓ相当しかないことが予めわかっている場合は、２０Ｍｂｐｓの要求ではなく、１５Ｍｂｐｓの要求にとどまるか、あるいはデータが送れない旨をデータ送信側に伝える必要がある。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the wireless master device and the wireless slave device in the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG. In FIG. 5, the electric field strength measuring means 31 receives the electric field strength from the wireless master device 100 and plays a role of transmitting the received electric field strength to the wireless slave device control means 30. A bandwidth reservation request is made to the wireless master device 100 on the basis of the electric field strength, the wireless vacant bandwidth information periodically received from the wireless master device 100, and the necessary bandwidth amount of the data to be sent. In the wireless section, when the transmission path state is good, that is, when the received electric field strength is high, for example, when the wireless master device 100 reserves the band requested by the wireless slave device 200 and wants to perform data transmission, the data is almost the same. It is sent to the wireless master device 100 in a state where there is no error, and a desired amount of data can be continuously sent. However, if there are obstacles that block radio waves between the wireless transmission paths and the wireless transmission path is in a poor state, that is, if the received electric field strength is low, data retransmissions frequently occur in the wireless section. In addition, the amount of bandwidth requested by the wireless slave device 200 determined based on the amount of data to be transmitted cannot be said to ensure sufficient bandwidth, and the bandwidth necessary for retransmission is taken. There is a problem that data cannot be sent properly. Therefore, when the radio wave condition is bad, a large amount of bandwidth reservation amount for the wireless master device 100 based on the data transmission amount is requested in advance so that data can be sufficiently transmitted even when retransmission occurs. For example, when it is desired to send data corresponding to 10 Mbps, and the state of the wireless transmission path is good, for example, at about 50 dBm, a bandwidth reservation request that can send 10 Mbps can be made as it is. In a bad case, for example, in the case of about 20 dBm, it is only necessary to make a reservation request in advance for a bandwidth that allows transmission of the equivalent of 20 Mbps in consideration of retransmission instead of a request of 10 Mbps. In addition, based on claim 1, when it is known in advance from the beacon signal from the wireless master device 100 that the available bandwidth is only equivalent to 15 Mbps, the request is limited to 15 Mbps instead of 20 Mbps, or It is necessary to inform the data sender that data cannot be sent.

本発明にかかる無線通信方式によれば、無線区間においてデータ送信する際に、帯域予約要求の手続きを行うことなく、データが送れるかどうかの判断が可能であるので、ネットワーク上においてトラフィックを減らす効果があり、無線区間における帯域の有効利用が可能である。つまり、帯域予約が必要なリアルタイム映像を無線で送信する場合等に有用である。 According to the wireless communication system of the present invention, it is possible to determine whether or not data can be transmitted without performing a bandwidth reservation request procedure when transmitting data in a wireless section. Therefore, it is possible to reduce traffic on the network. Therefore, the band can be effectively used in the wireless section. That is, it is useful when wirelessly transmitting real-time video that requires bandwidth reservation.

本発明の実施の形態１における無線親機及び無線子機のブロック図Block diagram of a wireless master device and a wireless slave device in Embodiment 1 of the present invention 背景技術におけるＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格の帯域予約方法の一例を示す図The figure which shows an example of the band reservation method of the IEEE802.11e standard in background art 本発明の実施の形態１におけるビーコン信号の振る舞いの一例を示す図The figure which shows an example of the behavior of the beacon signal in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるビーコン信号のフレーム・フォーマットを示す図The figure which shows the frame format of the beacon signal in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態２における無線親機及び無線子機のブロック図Block diagram of a wireless master device and a wireless slave device in Embodiment 2 of the present invention

Explanation of symbols

１０アンテナ
１１通信手段
１２信号処理手段
１３データ蓄積手段
２０無線親機用制御手段
３０無線子機用制御手段
３１電界強度測定手段
１００無線親機
２００無線子機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna 11 Communication means 12 Signal processing means 13 Data storage means 20 Wireless base unit control means 30 Wireless handset control means 31 Electric field strength measurement means 100 Wireless base unit 200 Wireless handset

Claims

A wireless communication system configured to perform data communication between wireless devices using wireless and configured by a wireless master device and one or more wireless slave devices, wherein the wireless master device performs data input / output processing and access control A wireless master device control means, a data storage means having an area for storing data, a free bandwidth calculating means for calculating a free bandwidth of a wireless section and transmitting the information to the wireless master device control means, Encoding and outputting data to be transmitted as a baseband signal; signal processing means for decoding the received baseband signal; and communication means for modulating and demodulating the baseband signal to transmit and receive data via an antenna, The wireless slave unit is a wireless slave unit control unit that performs data input / output processing and access control, a data storage unit having an area for storing data, and data to be transmitted. The wireless master unit includes: a signal processing unit that decodes the received baseband signal and decodes the received baseband signal; and a communication unit that modulates and demodulates the baseband signal and transmits and receives data via an antenna. The free bandwidth information of the section is put on a beacon signal that periodically notifies the wireless slave device, and the wireless slave device reserves bandwidth in the wireless section according to the received free bandwidth information, and guarantees transmission. A wireless communication system characterized in that it can be determined whether data transmission is performed before data transmission.

The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless slave device makes a bandwidth reservation request based on free bandwidth information from the wireless master device and a received electric field strength from the wireless master device.