JP2005260809A - Wireless communication apparatus - Google Patents
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Abstract
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(Resource Reservation Protocol)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、現在策定中のIEEE802.11e規格によるHCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access)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1に示す手順により帯域予約要求を行う。図1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応答を無線子機に返す。そして、無線親機はCF−Pollによりデータの送信許可を出し、その信号を受信した無線子機はデータを送信することが可能となる。
しかしながら、前記無線通信システムのように、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場合において、図1に示すような通信プロトコルを用いたIEEE802.11eを用いた場合、無線区間における帯域予約要求は、無線子機からのみに限定されているために、直接MAC層レベルにおいて無線親機から帯域予約を行うことができないという課題を有していた。つまり、帯域予約を要求する側が無線親機側である場合は、帯域予約が行えない。 However, when a method for making a reservation from the side requesting the band reservation to the side requesting the band reservation is used as in the wireless communication system, the communication protocol as shown in FIG. 1 is used. When IEEE802.11e is used, the bandwidth reservation request in the wireless section is limited only to the wireless slave device, and therefore there is a problem that bandwidth reservation cannot be performed directly from the wireless master device at the MAC layer level. It was. In other words, if the side requesting bandwidth reservation is the base station side, bandwidth reservation cannot be performed.
本発明は、上記課題を解決し、一方向からしか帯域予約できないシステムにおいても、擬似的に双方向から帯域予約できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and to make a bandwidth reservation in a pseudo manner even in a system that can reserve a bandwidth only from one direction.
上記課題を解決するための、本特許手段に係る請求項1に記載の発明は、無線を用いて、無線機器間でデータの送受信を行い、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、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無線親機通信手段と、無線区間の帯域管理を行う無線帯域管理手段と、入出力データをパケット形式データとして送受信処理を行う無線親機MAC手段と、送受信データコマンドのパラメータ変換を行う無線親機パラメータ変換手段と、帯域区間の帯域予約命令を要求する帯域予約命令要求手段と、データの蓄積管理を行う無線親機データ管理手段を備え、前記無線子機は、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無線子機通信手段と、入出力データをパケット形式データとして送受信処理を行う無線子機MAC手段と、送受信データコマンドのパラメータ変換を行う無線子機パラメータ変換手段と、帯域区間の帯域予約命令に応答する帯域予約命令応答手段と、データの蓄積管理を行う無線子機データ管理手段を備える、無線通信装置である。
In order to solve the above problems, the invention according to
本特許手段に係る請求項2に記載の発明は、無線親機及び無線子機の一方あるいは両方は入出力手段を備え、無線親機及び無線子機の一方あるいは両方と接続されたデータ送受信機からのデータの送受信をも行う機能を備える、請求項1に記載の無線伝送装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a data transmitter / receiver in which one or both of the wireless master device and the wireless slave device includes an input / output means, and is connected to one or both of the wireless master device and the wireless slave device. The wireless transmission device according to
本特許手段に係る請求項3に記載の発明は、帯域予約命令要求手段は、帯域確保量を含んだ帯域予約命令を要求する、請求項1または2に記載の無線通信装置である。
The invention according to claim 3 of the present patent means is the wireless communication apparatus according to
本特許手段に係る請求項4に記載の発明は、帯域予約命令要求手段は、優先度情報を含んだ帯域予約命令を要求する、請求項1または2に記載の無線通信装置である。
The invention according to claim 4 of the patent means is the wireless communication apparatus according to
本特許手段に係る請求項5に記載の発明は、無線親機は、繰り返して帯域予約命令を要求する、請求項1または2に記載の無線通信装置である。
The invention according to claim 5 of the present patent means is the wireless communication apparatus according to
本発明の無線通信装置によれば、帯域予約命令を受けた無線子機が、無線子機からの帯域要求と同じ手順、つまり無線子機MAC手段から無線親機MAC手段に帯域予約命令を行い、一方向からしか帯域予約できないシステムにおいても、擬似的に双方向から帯域予約できる。 According to the wireless communication apparatus of the present invention, the wireless slave device that has received the bandwidth reservation command performs the same procedure as the bandwidth request from the wireless slave device, that is, performs the bandwidth reservation command from the wireless slave device MAC means to the wireless master device MAC means. Even in a system in which bandwidth reservation can be made only from one direction, bandwidth reservation can be made in both directions in a pseudo manner.
以下に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2は本発明の実施の形態1における無線通信装置のブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a block diagram of the wireless communication apparatus according to
図2において、無線親機100は、データ送受信機が無線親機に内蔵してあるシステム、つまり無線親機内蔵無線AV機器であり、無線子機200は、データ送受信機が無線子機に内蔵してあるシステム、つまり無線子機内蔵無線AV機器である。
In FIG. 2, a
ここで無線通信プロトコルとして、IEEE802.11eの手順を用いて説明する。 Here, the wireless communication protocol will be described using the procedure of IEEE802.11e.
まず、無線子機200から無線親機100へデータ伝送する場合、例えば、無線子機側がDVDプレーヤーで、無線親機側がTVと仮定して説明する。無線子機200は、DVDプレーヤーであるために、無線子機データ管理手段206により、DVDのコンテンツの管理を行っている。このコンテンツを無線親機100に送るために、まず、無線子機パラメータ変換手段204にMPEGデータを送る。無線子機パラメータ変換手段204は、無線子機データ管理手段206から送られてきたデータに含まれるパラメータを、無線パケットのフォーマットに合うように変換する。例えば、図3に示すMPEG2−PSパケット及びMPEG2−TSパケットのフォーマットに基づいたデータが送られてきた場合、無線子機パラメータ変換手段204は、図4に示す無線フレームフォーマットに適したフォーマット変換を行う必要がある。具体的には、図4(a)に示すように、複数のMPEG2パケットを束ねて、それを無線データフレームのFrame Bodyに設定するとともに、図3の(a)及び(b)に示すMPEGヘッダの各パラメータに関してそれに対応するパラメータが、一例として示す図4(b)あるいは(c)に対応する無線マネジメントフレームのパラメータに存在する場合は、その値を単位等を合わせた適切な値に変換する必要がある。ここで図3(a)に示すMPEG2−PSパケットのヘッダであるプラグラム最大伝送速度の単位は50バイト/秒であるが、図4(b)に示す無線マネジメントフレームのTSPEC内のPeak Data Rate等の値の単位は1ビット/秒であるために、プラグラム最大伝送速度の値を単純に400で乗算した値をPeak Data Rate等に設定する必要がある。このように、無線子機パラメータ変換手段204で変換されたパラメータを無線フレームのフォーマットに適した値として設定し、無線子機MAC手段203にデータを送る。無線子機MAC手段203は、無線子機パラメータ手段204から送られてきたパラメータ及びデータに基づいて、図4に一部示すような各種管理用、制御用あるいはデータフレームを作成し、無線子機通信手段201を介して無線親機100に送る。ここで、無線子機200から無線親機100にデータを送る場合は、データを送る前に、無線区間において帯域確保を行う必要があるために、無線子機200から図4(b)に示す無線マネジメントフレームであるADDTS requestを無線親機100に対して送信し、無線予約命令を行う必要がある。無線親機100は、無線親機通信手段101を介してこの命令を受信し、無線区間の帯域管理を行っている無線帯域管理手段102は、受信したADDTS request内のパラメータを解析し、無線子機200から要求された無線帯域が、現在無線区間で使用可能な帯域幅より小さいかどうか等を判定し、帯域予約の許可の有無を判断する。
First, when data is transmitted from the
具体的には、図4(b)の無線マネジメントフレームであるADDTS request内におけるTSPECパラメータにおいて、Nominal MSDU Size、Maximum Service Interval、Mean Data Rate、更にはMinimum PHY Rate等のパラメータを用いて予約帯域量を算出し、算出値が利用可能値に対して小さいかかどうかを判断する。その判断結果は、無線親機MAC手段103によって、図4(c)に示す無線マネジメントフレームADDTS responseを生成し、無線親機通信手段101を介して無線子機200に帯域予約の可否を伝える。帯域予約が可能であるなら、無線子機200は、無線子機データ管理手段206に蓄積されているデータを、無線帯域を確保した状態において無線親機100に送信し、無線親機100は、無線親機通信手段101、無線親機MAC手段103、無線親機パラメータ変換手段104を介して受信し、無線親機データ管理手段106に一次蓄積させ、TV画面にDVDプレーヤーのデータを表示させる。
Specifically, in the TSPEC parameter in the ADDTS request that is the radio management frame of FIG. 4B, the reserved bandwidth amount using parameters such as Nominal MSDU Size, Maximum Service Interval, Mean Data Rate, and Minimum PHY Rate. To determine whether the calculated value is smaller than the available value. As a result of the determination, the wireless
この一連の様子を図5に示す。まず、無線子機200を内蔵したDVDプレーヤーから、無線子機パラメータ変換手段204に対して、データを送る前の手順として帯域予約命令を行う。帯域予約要求を受けた無線子機パラメータ変換手段204は図5のMAC層に相当する無線子機MAC手段203により、ADDTS要求を送信し、無線親機100に対して帯域予約を行う。ADDTS要求を受信した無線親機100は、要求された帯域が確保可能かどうかを無線帯域管理手段102により判断し、その結果を図5のMAC層に相当する無線親機MAC手段103で生成したADDTS応答として無線子機200に返信する。無線子機200は、ADDTS応答により必要帯域が確保されたなら、図5のCF−Poll信号に相当する無線親機100からのポーリング信号に対してデータを送信する。なお、ADDTS要求、ADDTS応答、CF−Poll等の管理用信号に対しては、その応答側がACKにより正しく信号を受信できている旨の返信を行い、お互いハンドシェイクを行っている。
This series of states is shown in FIG. First, a bandwidth reservation command is issued from the DVD player incorporating the
一方、上記とは逆に、無線親機100から無線子機200へデータ伝送する場合、例えば、無線親機側がDVDプレーヤーで、無線子機側がTVと仮定して説明する。ここで、上記無線子機200から無線親機100へ伝送する場合において、動作が同じものは説明を省略する。無線子機200から無線親機100へデータを送る場合と、無線親機100から無線子機200へデータを送る場合において大きく処理が異なる点は、無線区間における帯域を要求する方向が、無線子機側からなのか、無線親機側からなのかという点である。ところが、IEEE802.11e規格のように、図5に示すMAC層レベルにおいて、無線帯域要求であるADDTS requestが無線子機側からしか行えない場合、このままでは無線親機側から無線子機側に対して帯域要求を行うことができない。つまり、無線区間の帯域予約は一方向からしかできないことになる。そこで本発明の請求項1において、図2に示す通り無線親機100において帯域予約命令要求手段105を、無線子機200において帯域予約命令応答手段205を設けてこれら問題を解決する。
On the other hand, when data is transmitted from the
まず、無線親機100は、DVDプレーヤーであるために、無線親機データ管理手段106により、DVDのコンテンツの管理を行っている。このコンテンツを無線子機200に送るために、無線親機パラメータ変換手段104にMPEGデータを送る。無線親機パラメータ変換手段104が無線親機データ管理手段106からデータを受信した際には、データを送る際に必要となる帯域予約のために、帯域予約命令要求手段105に対して、無線子機200から無線親機100に対して帯域予約を行うように制御するための信号を生成し、無線子機200に送るように指示する。帯域予約命令要求手段105は、無線親機MAC手段103、無線親機通信手段101を介して、無線子機200に帯域予約命令を行わせる信号を送信する。
First, since the
その信号である帯域予約命令要求のフォーマットを図6に示す。このように帯域予約命令要求は、図6(a)及び(c)に示すように、どの無線機器からどの無線機器に対しての帯域予約であるかという送信元アドレス及び送信先アドレスの情報と同時に、帯域予約はどの程度必要であるかという帯域確保量の情報を含んでいることを特徴とし、あるいはまた、図6(b)及び(c)に示すように、帯域確保あるいはデータ送出に際し、その優先順位を決定付ける優先度情報を含むことを特徴とする。 The format of the bandwidth reservation command request which is the signal is shown in FIG. Thus, as shown in FIGS. 6A and 6C, the bandwidth reservation command request includes information on a transmission source address and a transmission destination address indicating from which wireless device the bandwidth reservation is made to which wireless device. At the same time, it is characterized in that it includes information on the amount of bandwidth reservation that indicates how much bandwidth reservation is necessary, or, as shown in FIGS. 6B and 6C, when bandwidth reservation or data transmission is performed, It includes the priority information for determining the priority order.
その信号を受信した無線子機200は、無線子機MAC手段203、無線子機パラメータ変換手段204を介して、帯域予約命令応答手段205に送られる。帯域予約命令応答手段205は、無線親機200からの帯域予約命令を行わせる信号を解析し、必要な帯域量等を求め、送信元アドレス、送信先アドレス、あるいは優先度情報を抽出し、無線子機MAC手段203に適切なパラメータを渡す。無線子機MAC手段203は、受信したパラメータに基づいて、図4(b)無線マネジメントフレームADDTS Requestのパラメータに値を設定し、無線子機通信手段201、無線親機通信手段101を介して無線親機100に帯域予約命令を送る。この帯域予約命令を受信した無線帯域管理手段102は、予約帯域が、現在可能な帯域幅であるかどうかを判断し、あるいは優先度情報の値を考慮した上で帯域予約が可能であれば、無線親機MAC手段103によって、図4(c)無線マネジメントフレームADDTS Responseを生成し、無線親機通信手段101を介して無線子機200に帯域予約命令の返信を返すとともに、無線親機MAC手段103は、無線親機パラメータ変換手段104を介して、無線親機データ管理手段106に帯域が確保出来た旨の連絡を行い、無線親機データ管理手段106は、蓄積されているデータを無線子機200に帯域確保された無線区間を介して送ることができる。
The
帯域確保が不可能である場合は、無線親機100は、定期的に帯域予約命令を発行することにより、帯域確保が不可能から可能になる時点を知ることができ、その情報を無線親機100に知らせることにより、例えば送信できずに無線親機データ管理手段106にたまっていたデータを無線子機200に送ることが可能となる。
If it is impossible to secure the bandwidth, the
この一連の様子を図7に示す。まず、無線親機100を内蔵したDVDプレーヤーから、無線親機パラメータ変換手段104に対して、データを送る前の手順として帯域予約命令を行う。帯域予約命令は、無線親機100の帯域予約命令要求手段105で生成され、無線親機MAC手段103、無線親機通信手段101、また、無線子機200の無線子機通信手段201、無線子機MAC手段203、及び無線子機パラメータ手段204を介して帯域予約命令応答手段205に送られる。帯域予約命令を受けた帯域予約命令応答手段205は、図7のMAC層に相当する無線子機MAC手段203により、ADDTS要求を送信し、無線親機100に対して帯域予約を行う。ADDTS要求を受信した無線親機100は、要求された帯域が確保可能かどうかを無線帯域管理手段102により判断し、その結果を図7のMAC層に相当する無線親機MAC手段103で生成したADDTS応答として無線子機200に返信する。無線親機100は、必要帯域が確保されたなら、図7のCF−Poll信号に相当する無線親機100からのポーリング信号と同時に、あるいは別にしてデータを送信する。
This series of states is shown in FIG. First, a bandwidth reservation command is issued from the DVD player incorporating the
このように、IEEE802.11eのように一方向からしか無線区間の帯域予約ができないような規格あるいはシステムに対して本発明による方式を用いることにより、双方向において、帯域予約が可能となり、データ送受信機と無線親機及び無線子機との組み合わせを気にすることなく、無線伝送システムを構成することが可能となる。 In this way, by using the method according to the present invention for a standard or system in which a wireless zone can be reserved only from one direction, such as IEEE 802.11e, bandwidth reservation is possible in both directions, and data transmission / reception is possible. The wireless transmission system can be configured without worrying about the combination of the wireless device, the wireless master device, and the wireless slave device.
なお、この実施例では、無線親機100と無線子機200が1対ずつの構成で説明を行ったが、無線親機1台に対して複数の無線子機が構成されていても構わない。すなわち、図8のような無線通信装置の構成に対しても有効である。
In this embodiment, the
(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2における無線通信装置のブロック図である。図9において図2と同じ構成手段については同じ符号を用い説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication apparatus according to
図9において、無線親機100は、データ送受信機300と入出力手段107によって接続してあるシステム、つまり無線親機100がデータ送受信機300に内蔵されておらず、独立して設置されており、無線子機200は、データ送受信機300が無線子機200に内蔵してあるシステム、つまり無線子機内蔵無線AV機器である。よって、データ送受信機300と接続するための入出力手段107が新たに加わった構成となっている。
In FIG. 9, the
構成としては、データ送受信機300と無線親機100が独立した構成となっているが、無線親機100と無線子機200における無線区間の帯域予約の通信手順は、実施の形態1で説明した図2の装置と同じであるために説明を省略する。
As a configuration, the
このように、入出力手段107を設けることにより、無線親機100にデータ送受信機を接続することが可能となり、例えば無線親機100にDVDプレーヤーをEthernet(R)ケーブルやiLinkケーブル等で接続することが可能となり、より使い易いシステムで構成することができる。
Thus, by providing the input / output means 107, it is possible to connect a data transceiver to the
なお、この実施例では、無線親機側に入出力手段107を設けたが、図10に示すように無線子機側に入出力手段107を設けた場合は、同様に無線子機200にデータ送受信機を接続することが可能となり、また、図11に示すように、無線親機側及び無線子機側の両方に入出力手段107を設けた場合、同様に無線親機100及び無線子機200それぞれにデータ送受信機300を接続することが可能となり、無線親機100あるいは無線子機200の設置構成を気にすることなく、双方向から無線帯域予約が可能なシステム作りができるという効果が生じる。
In this embodiment, the input / output means 107 is provided on the wireless master device side. However, when the input / output means 107 is provided on the wireless slave device side as shown in FIG. It is possible to connect a transceiver, and, as shown in FIG. 11, when the input / output means 107 is provided on both the wireless master device side and the wireless slave device side, similarly, the
また、この実施の形態では、無線親機100と無線子機200が1対ずつの構成で説明を行ったが、無線親機1台に対して複数の無線子機が構成されていても構わない。すなわち、図12のような無線通信装置の構成に対しても有効である。
Further, in this embodiment, the
さらに、図9から図12に示すように、入出力手段107は、無線親機パラメータ変換手段104あるいは無線子機パラメータ変換手段204に接続されており、図2と比べてそれぞれ、無線親機データ管理手段106及び無線子機データ管理手段206が省略されているが、これらの手段の機能をも含んだ構成となっていても構わない。
Further, as shown in FIG. 9 to FIG. 12, the input / output means 107 is connected to the wireless master device parameter converting means 104 or the wireless slave device parameter converting means 204, and compared with FIG. The
本発明にかかる無線通信装置によれば、IEEE802.11e規格に定義されていない無線親機からの帯域予約の仕組みを導入することにより、無線機器に内蔵されている、あるいは接続されているAV機器双方から、無線データ伝送を実現することができ、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 apparatus according to the present invention, by introducing a bandwidth reservation mechanism from a wireless base unit not defined in the IEEE802.11e standard, the AV device is built in or connected to the wireless device. Wireless data transmission can be realized from both sides, which is useful when wirelessly transmitting real-time video that requires bandwidth reservation.
100 無線親機
101 無線親機通信手段
102 無線帯域管理手段
103 無線親機MAC手段
104 無線親機パラメータ変換手段
105 帯域予約命令要求手段
106 無線親機データ管理手段
107 入出力手段
200 無線子機
201 無線子機通信手段
203 無線子機MAC手段
204 無線子機パラメータ変換手段
205 帯域予約命令応答手段
206 無線子機データ管理手段
300 データ送受信機
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記無線親機は、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無線親機通信手段と、
無線区間の帯域管理を行う無線帯域管理手段と、
入出力データをパケット形式データとして送受信処理を行う無線親機MAC手段と、
送受信データコマンドのパラメータ変換を行う無線親機パラメータ変換手段と、
帯域区間の帯域予約命令を要求する帯域予約命令要求手段と、
データの蓄積管理を行う無線親機データ管理手段を備え、
前記無線子機は、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無線子機通信手段と、
入出力データをパケット形式データとして送受信処理を行う無線子機MAC手段と、
送受信データコマンドのパラメータ変換を行う無線子機パラメータ変換手段と、
帯域区間の帯域予約命令に応答する帯域予約命令応答手段と、
データの蓄積管理を行う無線子機データ管理手段を備え、
無線子機から無線親機への一方向のみで帯域確保が可能なシステムにおいても、無線親機及び無線子機の双方向から、帯域予約を行うことができることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication system that performs transmission / reception of data between wireless devices using wireless, and is configured by a wireless master device and one or more wireless slave devices,
The wireless master unit modulates / demodulates a baseband signal and transmits / receives data via an antenna;
A wireless bandwidth management means for performing bandwidth management of the wireless section;
Wireless master MAC means for performing transmission / reception processing with input / output data as packet format data;
Radio master unit parameter conversion means for performing parameter conversion of transmission / reception data commands;
A bandwidth reservation command request means for requesting a bandwidth reservation command for a bandwidth section;
Wireless master unit data management means for data storage management,
The wireless slave unit modulates / demodulates a baseband signal and transmits / receives data via an antenna; and
Wireless handset MAC means for performing transmission / reception processing with input / output data as packet format data;
Wireless slave unit parameter conversion means for performing parameter conversion of transmission / reception data commands;
A bandwidth reservation command response means for responding to a bandwidth reservation command for the bandwidth section;
Wireless slave unit data management means for managing data accumulation,
A wireless communication apparatus characterized in that, even in a system capable of securing a bandwidth in only one direction from a wireless slave device to a wireless master device, bandwidth reservation can be performed from both directions of the wireless master device and the wireless slave device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009540661A (en) * | 2006-06-08 | 2009-11-19 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Wireless communication method and apparatus |
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2004
- 2004-03-15 JP JP2004072549A patent/JP2005260809A/en active Pending
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