JP2006121282A - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】同報通信時の受信エラーによる情報欠落を小さく抑え、双方向通信時の処理負荷を小さく抑えた無線通信装置を提供する。
【解決手段】ＴＤＭＡ通信による無線通信装置において、同報通信中か双方向通信中かを記憶する通信状態記憶部１１３を備え、通信状態記憶部１１３の状態に応じ、同報通信
中は、１スロットで送信可能なサイズにパケット化しデータ送信を行ない、双方向通信中は、パケットサイズを大きくし、再送制御を行ないながら通信を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信によってデータ伝送を行なう無線通信装置に関するものである。

近年、ＴＤＭＡ方式を用いた無線通信によって、画像データ等のデータ通信を行なう無線通信装置が開発されており、無線カメラや無線ドアフォン等が実用化されている。

無線カメラや無線ドアフォンでは、送信側で撮影された画像データをＴＤＭＡ方式を用いた無線通信によって受信側に送信し、受信側では、受信した画像データを復調し、ＬＣＤ等に表示を行なう。

このような、無線を使った無線カメラのようなデータ伝送のシステムの動作例を説明する。先ず、送信側において、アプリケーション層からの送信データ、即ち、カメラで撮影された画像データは、アプリケーション層においてデータリンク層で送信可能（処理可能）なデータ長に分割され、データリンク層に渡される。データリンク層では、分割された画像データを１つのパケットとして必要に応じて再送制御を行ないながら送信を行なう。一方、受信側では、データリンク層において、受信エラーが検出された場合は再送要求を行なうなどしてパケットの再構築を行ない、１つのパケットが完成する毎に、アプリケーション層に受信パケットが渡される。そして、アプリケーション層では、受信したパケットのデータから画像を再生しＬＣＤ等に表示を行なう。

又、無線カメラのようなシステムでは、１つの送信元（カメラ）から送信される画像データを複数の受信装置（モニタ装置）で受信し表示する要求が大きく、双方向通信による個別の再送制御を行なわずに、不特定多数の受信装置宛に同報通信によって画像データを送信し、送信元から送信される画像データを複数の受信装置で受信し表示する方法が提案されている。更に、同報通信によるデータ伝送の課題である受信エラーによるデータ欠落の発生頻度を抑えた無線通信装置の提案がなされている。

また、未公開自社出願の特願２００４−１０９８００号などで開示されているように、カメラからの同一の送信信号を複数のモニタで受信する同報通信によって１つのカメラからのデータを複数のモニタで表示する方式を提案した。

しかしながら、従来の無線カメラのような同報通信による画像データの伝送を行なう無線通信システムでは、無線品質が劣化した場合、受信データが欠落し、画像が乱れるという課題を有していた。同報送信でデータを送信する場合、同一データを複数回送信することによって受信データの欠落の発生頻度を低減させる上記発明においても、受信データの欠落が発生した場合は、画像の乱れが顕著になるという課題を有していた。

一方、上記課題を解決する１つの方法は、同報通信で送信するデータパケットのデータ長を短くし、受信エラーが１つ発生した際に欠落するデータを小さくする方法が考えられるが、この場合、一定データを送信する際のアプリケーション層とデータリンク層間でやり取りされるパケット数が増大するため、装置を制御するＣＰＵの処理負荷が増加するという問題点を有していた。更に、アプリケーション層からデータリンク層に渡されるパケット毎にアプリケーション層における誤り検出用等の付加情報をつける場合、送信データを細かくパケット化することによってアプリケーション層で送信するデータに対して、パ
ケット化のために付加する付加情報の割合が大きくなり、送信データの実効伝送速度が低下するという課題を有していた。

本発明は、データ伝送の通信状態に応じて、パケット化するデータ長を可変に制御することを主要な特徴とする。

本発明の無線通信装置及び無線通信システムは、通信方式に応じてデータ送信を行なう際のパケット化のデータ長を可変に制御するので、通信方式が再送制御を行なわない同報通信の場合は、パケットサイズを小さくして送信を行なうことにより、同報通信中に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくでき、又、処理負荷が増大する再送制御を行なう双方向通信中はパケットサイズを大きくして処理負荷を抑え、又、アプリケーション層において誤り検出用等の付加情報をつけるシステムにおいては、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという利点がある。

本発明は、同報通信時に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくすると同時に、データ通信時の処理負荷を軽減させ、又、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという目的を、通信状態に応じてパケットサイズを可変に制御することによって実現した。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、送信信号を変調し無線信号を生成し、又、受信した無線信号を復調し、受信データを生成する無線部と、送信するデータ列を分割しパケット化し送信を行なうと共に、必要に応じて、パケット化された送信データの再送を行なう送信データ処理手段と、送信データ処理手段から出力される送信データにエラー検出用のエラー検知符号を付加し無線部に出力するエラー検知符号付加手段と、無線区間の通信方式を記憶する通信状態記憶手段と、装置全体の制御を行なう制御手段を備えたものであり、通信状態記憶手段に記憶された通信状態に応じて、送信データ処理手段で送信するデータ列を分割しパケット化する際の１パケットのデータ長を変えることによって、通信状態に応じてパケットサイズを可変に制御することが可能となり、同報通信時に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくすると同時に、データ通信時のＣＰＵの処理負荷を軽減させ、又、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、予め決められた時間間隔の１つの区間（以下フレームと記す）を予め決められた時間（以下スロットと記す）にＮ分割し各々のスロットで通信を行う時分割多重（以下ＴＤＭＡと記す）方式で無線通信を行ない、各スロットで送信するデータ毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加して送受信を行なう無線通信装置であって、エラー検知符号付加手段によって各スロット毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加し、通信状態記憶手段は、データ伝送が再送制御を行なわない通信状態か再送制御を行なう通信状態かを記憶し、送信データ処理手段は、前記通信状態記憶手段が再送制御を行なわない通信状態であるとき、送信するデータ列を分割しパケット化する際の１パケットのデータ長を１スロットで送信可能なデータ長以下とするように動作するようにしたものであり、再送制御を行なわない通信では、１スロット毎にエラー検出用の符号を付加し、且つ、１つのパケットを１スロットで送信するようにしたので、受信エラーが発生した場合破棄されるデータが１スロットで送信されるデータ以下となり、同報通信時に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくする効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、予め決められた時間間隔の１つの区間（以下フレームと記す）を予め決められた時間（以下スロットと記す）にＮ分割し各々のスロットで通信を行う時分割多重（以下ＴＤＭＡと記す）方式で無線通信を行ない、各
スロットで送信するデータ毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加して送受信を行なう無線通信装置で構成される無線通信システムであって、第１の無線通信装置より、少なくとも１台以上の第２の無線通信装置にデータ送信を行なう場合、送信データを１スロットで送信可能なデータ長以下のデータ長でパケット化し同報通信により送信を行ない、第１の無線通信装置より、特定の１台の第２の無線通信装置にデータ送信を行なう場合、送信データを任意の長さに分割し再送制御を行ないながら双方向通信を行なうものであり、同報通信では、１つのパケットを１スロットで送信するようにしたので、受信エラーが発生した場合破棄されるデータが１スロットで送信されるデータ以下となり、同報通信時に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくする効果を有し、再送制御を行なう双方向通信を行なう際はパケット長を任意に制御することにより、データ通信時のＣＰＵの処理負荷を軽減させ、又、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、第１の無線通信装置より、少なくとも１台以上の第２の無線通信装置へ送信データを１スロットで送信可能なデータ長以下のデータ長でパケット化し同報通信によってデータ送信中に、第２の無線通信装置の１台からの応答信号を第１の無線通信装置が受信した場合、応答した第２の無線通信装置と第１の無線通信装置が送信データを任意の長さに分割し再送制御を行ないながら双方向通信を行なうように動作するようにしたものであり、少なくとも１台以上の相手に対する同報通信でデータ通信を開始し、引き続き、同報通信でデータを受信中の相手と双方向の通信に移行する場合、同報通信中は送信データを１スロットで送信可能なデータ長以下にし、双方向の通信に移行した後は、送信データを任意の長さに分割し再送制御を行なえ、同報通信時に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくすると同時に、データ通信時のＣＰＵの処理負荷を軽減させ、又、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという効果を有する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。

図１は、本発明の無線通信装置のブロック図である。図２は、本発明の無線通信装置のＴＤＭＡによる無線通信の動作を説明する説明図である。図３は、本発明の無線通信装置の１つのスロットで送信されるデータのフォーマットを示す説明図である。図４は、本発明の無線通信装置の同報通信において１つの情報データフィールドで送信されるデータのフォーマットを示す説明図である。図５は、本発明の無線通信装置の双方向通信において１つの情報データフィールドで送信されるデータのフォーマットを示す説明図である。図６は、本発明の無線通信装置の送信データ（画像データ）の分割の様子を示す説明図である。

図７は、本発明の無線通信装置の同報通信においてデータを送信する場合のシーケンス図である。図８は、本発明の無線通信装置の双方向通信においてデータを送信する場合のシーケンス図である。

図１において、１００は撮影した画像データの送信を行なう無線カメラであり、無線信号の送受信を行なうアンテナ１０１、送信データを変調し無線信号を生成し、又、受信した無線信号を復調する無線部１０２、送信データにエラー検出符号を付加し、ＴＤＭＡのフレームに同期した送信スロットのデータ列を生成し、又、受信復調された復調データから、ＴＤＭＡのフレームに同期した受信スロットのデータ列を分離し、エラー検出を行なうフレーム処理部１０３と、パケット化された画像データをＴＤＭＡのスロットで送信可能なデータ長に再分割し再送制御等に必要な情報を付加して１スロットで送信する送信パケットを生成し、又、受信した再送制御のコマンドによって、送信パケットの再送制御を行なうデータ通信処理部１０４と、撮影された映像をアナログに変換して出力するカメラ
部１１０と、カメラ部１１０から入力された信号をデジタル変換し画像データを生成する画像データ処理部１１１と、画像データを後述する通信状態記憶部１１３の状態に応じたデータ長でパケット化する送信画像データ処理部１１２と、通信状態が再送制御ありで中か再送制御無しで通信中かを記憶する通信状態記憶部１１３と、人がカメラに近づいたことを検知する検知部１３０と、無線カメラ１００の全体の制御を行なう制御部１５０で構成される。

又、２００は無線カメラ１００から受信した画像データの表示を行なう無線モニタであり、無線信号の送受信を行なうアンテナ２０１、送信データを変調し無線信号を生成し、又、受信した無線信号を復調する無線部２０２、送信データにエラー検出符号を付加し、ＴＤＭＡのフレームに同期した送信スロットのデータ列を生成し、又、受信復調された復調データから、ＴＤＭＡのフレームに同期した受信スロットのデータ列を分離し、エラー検出を行なうフレーム処理部２０３と、受信したデータの順序番号をもとに必要に応じて再送制御を行なうデータ通信処理部２０４と、データ通信処理部２０４の出力を元に画像データの再構築を行なう受信画像データ処理部２１２と、受信した画像データをアナログ変換する画像データ処理部２１１と、受信した画像を表示する表示部２１０と、応答、切断操作を入力する操作部２３０と、無線モニタ２００の全体の制御を行なう制御部２５０で構成される。

次に、以上のように構成された無線カメラ１００と無線モニタ２００の動作を説明する。

無線カメラ１００は、ＴＤＭＡの制御局として動作し、ＴＤＭＡの各フレームの特定のスロットで同期用の制御信号の送信を行なう。そして、従属局として動作する無線モニタ２００は、制御信号を受信し、制御局とのＴＤＭＡの同期をとり、無線カメラ１００から送られてくる画像データの受信に備える。無線カメラ１００の検知部１３０で人が近づいたことが検知されると、無線カメラは、一定時間、カメラ部１１０で撮影された画像を再送制御を行なわない同報通信にて送信を行ない、無線モニタ２００で受信した画像が表示される。そして、無線モニタ２００の操作部２３０で応答操作が行なわれると、無線カメラ１００と無線モニタ２００の双方向の通信が開始され、再送制御を行ないながら、操作部２３０で切断操作が行なわれるまで、通信が継続される。

次に、図２を用いてＴＤＭＡの動作について説明を行なう。図２は、１つのフレームをスロット１〜スロット８までの８つのスロットに分割し、前半のスロットで制御局である無線カメラ１００の送信を行ない、後半のスロットで従属局である無線モニタ２００の送信を行なうＴＤＭＡの動作例を示している。図２において，各フレームのスロット１は制御用のスロットで有り、無線カメラ１００は各フレームのスロット１で制御信号の送信を行なう。又、無線カメラ１００は、無線モニタ２００からの通話要求信号の送信に備え、無線モニタ２００の送信スロットであるスロット６，７，８の受信を行なう。図２の例では、フレーム１０まで、無線カメラからの制御信号のみの送信が行なわれ、フレーム１０のスロット７で無線モニタ２００が通話要求信号を送信し、フレーム１１からスロット３とスロット７を使用して無線カメラ１００と無線モニタ２００が双方向の通信に移行する例を示す。

又、図３は、１つのスロットで送信される信号のフォーマットを示している。図３に示すよう、１つのスロットで送信される信号は、スロットの同期を取るための同期信号と、送信者を識別する為の識別符号や、双方向の通信の開始、終了等を制御する制御信号等の制御データで構成される制御データフィールドと、画像データや再送制御用のコマンドで構成される情報データフィールドと、エラー検出用のＣＲＣ符号で構成されるＣＲＣとで構成され，各構成要素のデータ長はすべてのスロットにおいて一定の値に固定される。

又、図４は、再送制御を行なわない同報通信で、１スロットの情報データフィールドで送信される情報パケットの構成を示している。図４に示すよう情報データフィールドで送信される情報パケットは、情報パケットの順序番号と送信データの有効情報長を示す情報長のヘッダ部分と画像データの送信パケットを送信するための送信データパケット部分で構成される。

同様に、図５は、再送制御を行なう双方向通信で、１スロットの情報データフィールドで送信される情報パケットの構成を示している。図５に示すよう情報データフィールドで送信される情報パケットは、送信データパケットの連結情報部分と，情報パケットの順序番号と送信データの有効情報長を示す情報長のヘッダ部分と画像データの送信パケットを送信するための送信データパケット部分で構成される。尚、連結情報は、１つの情報データフィールドで送信可能なデータ長を超える画像パケットを送信するために用いられ、分割途中の画像パケットを場合、連結情報を０、分割された画像パケットの最後のデータ、又は、分割されない画像パケットの場合は連結情報を１に設定することによって、画像パケットの分割、再構築が行なわれる。

又、図６は、１画面分の画像データを画像パケットに分割し、パケット化する例をしめしている。図６に示すよう、１画面分の画像データ列は、１つの送信データパケットで送信可能なデータ長、又は、それ以上のデータ長に分割し、それぞれにヘッダを付けてパケット化され、画像パケットが出来上がり、各画像パケットは、１つのスロット、又は、複数のスロットの情報データフィールドで送信される。

次に、無線カメラ１００が画像の送信を開始し、無線モニタ２００で応答操作を行なった場合の各部の動作について説明を行なう。

無線カメラ１００の検知部１３０で人が近づいたことが検知されると、制御部１５０は、通信状態記憶部１１３を“再送無し”に設定し、同報通信にて画像送信を行なうよう各部の制御を開始する。即ち、送信画像データ処理部１１２は、画像データ処理部１１１に対し、画像データの出力を要求し、画像データ処理部１１１は、カメラ部１１０から入力された画像信号をデジタル変換して１枚分の画像データを生成し、送信画像データ処理部１１２に出力する。そして、送信画像データ処理部１１２は、１枚分の画像データを分割し、ヘッダを付けてパケット化し、完成した１つの画像パケットをデータ通信処理部１０４に出力する。

以後、データ通信処理部１０４から画像パケットの送信完了が通知される毎に順次画像パケットをデータ通信処理部１０４に出力する。そして、１枚分の画像パケットの送信が完了すると、再度、画像データ処理部１１１に対し、画像データの出力を要求し、以後、同様に、画像データをパケット化しデータ通信処理部１０４に出力することにより、画像データの送信を継続する。この時、１つのスロットで送信される情報データフィールドで１つの画像パケットの送信が完了するように、１つの画像パケットのデータ長が、情報データフィールド長から、再送制御を行なわない同報通信で画像パケットを送信する際にデータ通信処理部１０４で付与されるヘッダ（情報パケットの順序番号と送信データの有効情報長を示す情報長）と送信画像データ処理部１１２で付与されるヘッダを引いた値以下になるよう画像データの分割処理が行なわれる。

データ通信処理部１０４は、受け取った画像パケットに１スロットで送る送信データパケット毎に１つづつ更新される送信番号と情報長からなるヘッダを付与し、送信データパケットを生成しフレーム処理部１０３に出力する。フレーム処理部１０３は、制御信号を送信しているスロットにおいて、制御データフィールドで送信元の識別符号を、情報デー
タフィールドで通信データパケットを送信するようスロット同期用の同期信号とエラー検出用のＣＲＣとを付加し、制御用のスロットのデータ列を生成し、無線部１０２に出力する。そして、無線部１０２で変調されアンテナ１０１より無線モニタ２００に向けて送信される。又、フレーム処理部１０３は、送信データパケットの送信が完了すると、データ通信処理部１０４に送信完了を通知し、引き続き、データ通信処理部１０４は、送信画像データ処理部１１２に画像パケットの送信完了を通知する。

一方、無線モニタ２００の制御部２５０は、無線カメラ１００から送信される制御用のスロットの送信信号を受信するよう各部の制御を行なっている。無線カメラ１００より送信された無線信号は、無線部２０２で復調され、復調された信号がフレーム処理部２０３に出力される。フレーム処理部２０３では、同期信号を元に受信したデータを制御データフィールド、情報データフィールド、ＣＲＣに分離し、ＣＲＣのエラー検出用の符号を元に受信エラーの判定を行ない、受信エラーがなかった場合、情報データフィールドのデータをデータ通信処理部２０４に出力する。

データ通信処理部２０４は、情報データフィールドのデータから情報長を元に画像データパケットを取り出し、受信画像データ処理部２１２に出力する。そして、受信画像データ処理部２１２は、画像データパケットのヘッダを削除し、画像データを再構築しながら、１枚分の画像データが完成する毎に、画像データ処理部２１１に出力し、画像データ処理部２１１では、受け取った画像データをアナログ変換して表示部２１０に出力し、表示部２１０で受信した画像を表示するよう動作する。

又、この時データ通信処理部２０４では、受信した送信データパケットの順序番号を元に受信パケットの欠落の監視を行なう。即ち、データ通信処理部２０４は、送信データパケットを受信する毎に順序番号を記憶し、前回受信した送信データパケットの順序番号との比較を行ない、順序番号の連続性が失われた場合、失われた通信パケットの数を受信画像データ処理部２１２に通知する。そして、受信画像データ処理部２１２は、欠落した通信パケットの数に応じて、欠落した画像データ部分を白い色を表示するデータ等に置き換える処理を行ない、受信エラーを含んだ画像データの再生処理を行なう。

図７は、上記再送無しで、画像データを送信する際のシーケンスを示す。図７において、送信要求は１つの画像パケットを送信画像データ処理部１１２からデータ通信処理部１０４に出力したことを示している。送信側から受信側への矢印は、１つの矢印で１スロットのデータが送信されたことを示し、括弧内の数字は、順序番号を示している。受信表示は、データ通信処理部２０４で受信した通信パケットから取り出された１つの画像パケットを受信画像データ処理部２１２に出力したこと示している。図７に示すよう、送信画像データ処理部１１２から出力された画像パケットは、順に順序番号を付与して１つのスロットで送信され、送信が完了する毎に、送信完了が通知され、次の画像パケットが送信される。又、受信側では、画像パケットを受信する毎に、受信画像が受信画像データ処理部２１２に渡される。

又、図７の例のように順序番号３の信号ＤＡＴＡ（３）が受信できなかった場合、受信側では、順序番号２の信号ＤＡＴＡ（２）の次に順序番号４の信号ＤＡＴＡ（４）をデータ通信処理部２０４が受け取ったときに、順序番号３の信号ＤＡＴＡ（３）が受信できなかったことが検出され、１つの画像パケットの欠落発生を通知するエラー受信表示が受信画像データ処理部２１２に通知される。

続いて、無線モニタ２００で応答操作を行なった場合の各部の動作について説明を行なう。

上記、同報通信にて画像データを受信中に無線モニタ２００の操作部２３０で応答操作が行なわれると、双方向通信で再送制御を行ないながら画像通信を行なうよう動作を移行する。即ち、無線モニタ２００の操作部２３０で応答操作が行なわれると、制御部２５０は、従属局側の送信スロット（図２のスロット６からスロット８）で無線カメラ１００に通信要求を送信し、対応する受信スロットの受信を行なうよう制御を行なう。この時、通信要求のコマンドは、制御データフィールドで送信される。一方、無線カメラ１００は、常時スロット６からスロット８の受信を行なっており、これらのスロットで受信された受信データは、フレーム処理部１０３でスロット毎に分離され、制御部１５０に通知される。制御部１５０では、通信要求のコマンドが受信されると、通信状態記憶部１１３を“再送有り”に設定すると共に、フレーム処理部１０３とデータ通信処理部１０４に再送制御の開始を通知し、受信したスロットに対応した送信スロットで再送制御を行ないながら画像パケット送信を行なうよう各部の制御を行なう。送信画像データ処理部１１２は、通信状態記憶部１１３が“再送有り”の状態になると、画像データから生成する画像パケットのサイズを予め決められた大きさに変更する。

尚、本実施の形態１では、この時の画像パケットのサイズを３つのスロットで分割送信される画像パケットサイズに変更される例で以下の説明を行なう。送信画像データ処理部１１２は、画像データを分割するサイズを変更する以外は、上記の再送制御を行なわない同報通信中と同様に、データ通信処理部１０４から画像パケットの送信完了が通知される毎に順次画像パケットをデータ通信処理部１０４に出力する。そして、１枚分の画像パケットの送信が完了すると、再度、画像データ処理部１１１に対し、画像データの出力を要求し、以後、同様に、画像データを３つのスロットで送信可能な画像パケットにパケット化しデータ通信処理部１０４に出力することにより、画像データの送信を継続する。

一方、制御部１５０より再送制御開始の通知を受けたデータ通信処理部１０４は、以後、受け取った画像パケットを１スロットで送信可能な長さに分割し、図５に示すよう分割情報と送信データパケット毎に１つづつ更新される順序番号と情報長からなるヘッダを付与し、送信データパケットを生成しフレーム処理部１０３に出力する。フレーム処理部１０３は、通話要求を受信したスロットに対応する送信スロットにおいて、制御データフィールドで送信元の識別符号を、情報データフィールドで通信データパケットを送信するようスロット同期用の同期信号とエラー検出用のＣＲＣとを付加し、無線部１０２に出力する。この時、データ通信処理部１０４は、受け取った画像パケットを１スロットで送信可能な３つのデータに分割し、１つ目と２つ目の送信データパケットには連結情報を０、３つ目の送信データパケットには連結情報を１に設定し、フレーム処理部１０３からの送信完了が通知される毎に、分割した送信データパケットをフレーム処理部１０３に送り、連結情報１の最後のパケットをフレーム処理部１０３に送り、無線モニタ２００から連結情報１の最後のパケットに対する送達確認（ＡＣＫ）を受信すると、送信画像データ処理部１１２に送信完了を通知する。又、連結情報１の送信データパケットを送信後、一定時間経過しても、無線モニタ２００からの送達確認（ＡＣＫ）を受信できなかった場合、最後に送信した連結情報１の送信データパケットを再送する。

次に、無線モニタ２００の双方向通信での画像データの受信動作について説明をする。同報通信にて画像データを受信中に無線モニタ２００の操作部２３０で応答操作が行なわれると、制御部２５０は、フレーム処理部２０３とデータ通信処理部２０４に再送制御の開始を通知し、無線カメラ１００に通信要求を送信し、対応する受信スロットの受信を行なうよう各部の制御を行なう。

無線カメラ１００より双方向通信用に新たに起動されたスロットで送信された無線信号は、無線部２０２で復調され、復調された信号がフレーム処理部２０３に出力される。フレーム処理部２０３では、双方向通信用の受信スロットにおいて、同期信号を元に受信し
たデータを制御データフィールド、情報データフィールド、ＣＲＣに分離し、ＣＲＣのエラー検出用の符号を元に受信エラーの判定を行ない、受信エラーがなかった場合、情報データフィールドのデータをデータ通信処理部２０４に出力する。データ通信処理部２０４は、先ず、順序番号の確認を行ない、前回受信した順序番号の次の順序番号の送信データパケットであれば、受信済みの順序番号を記憶し、連結情報と情報長を元に画像パケットの再構築を行なう。

この時、受信した送信データパケットの連結情報が１であった場合、連結情報が１の送信データパケットまで正常に受信できたことを通知する送達確認（ＡＣＫ）を双方向通信の送信スロットで送信し、完成した画像データパケットを受信画像データ処理部２１２に出力する。

受信画像データ処理部２１２は、画像データパケットのヘッダを削除し、画像データを再構築しながら、１枚分の画像データが完成する毎に、画像データ処理部２１１に出力し、画像データ処理部２１１では、受け取った画像データをアナログ変換して表示部２１０に出力し、表示部２１０で受信した画像を表示するよう動作する。又、前回受信した順序番号の次の順序番号の送信データパケットでなければ、受信できなかった送信データパケットから再送を行なうよう再送要求を無線カメラ１００に送信する。例えば、順序番号２の送信データパケットの次に順序番号４の送信データパケットを受信した場合、順序番号３の送信データパケットから送信をやり直すよう順序番号３からの再送要求を無線カメラ１００に双方向通信中の送信スロットにて送信する。

図８は、上記再送有りで、画像データを送信する際のシーケンス図である。図８において、送信要求は１つの画像パケットを送信画像データ処理部１１２からデータ通信処理部１０４に出力したことを示している。送信側から受信側への矢印は、１つの矢印で１スロットのデータが送信されたことを示し、括弧内の数字は、順序番号を示している。受信表示は、データ通信処理部２０４で受信した通信パケットから取り出された１つの画像パケットを受信画像データ処理部２１２に出力したこと示している。

図８に示すよう、送信画像データ処理部１１２から出力された画像パケットは、３つの送信データパケットに分割され、順に順序番号を付与して送信される。そして、１つの画像パケットを分割した３つ送信データパケットの送信が完了し、受信側より、送達確認（ＡＣＫ）を受信と、送信画像データ処理部１１２に送信完了が通知され、次の画像パケットが送信される。又、受信側では、受信した送信データパケットより画像パケットを再構築し、連結情報１の送信データパケットを受信すると、データ通信処理部２０４より、再構築された画像パケットが受信画像データ処理部２１２に渡され、又、送信側に送達確認（ＡＣＫ）を送信する。

又、図８は、再送制御の例を示しており、順序番号５の送信データパケット（図８のＤＡＴＡ（５））を受信できなかった場合の再送制御動作を示している。図８の例のように順序番号５の信号ＤＡＴＡ（５）が受信できなかった場合、受信側では、順序番号４の信号送信データパケットＤＡＴＡ（４）の次に順序番号６の信号送信データパケットＤＡＴＡ（６）をデータ通信処理部２０４が受け取ったときに、順序番号５の送信データパケットＤＡＴＡ（５）が受信できなかったことが検出され、順序番号５の送信データパケットＤＡＴＡ（５）から再送を要求する再送要求ＮＡＣＫ（５）の送信を行なう。そして、送信側では、再送要求ＮＡＣＫ（５）を受信すると、再度、順序番号５の送信データパケットＤＡＴＡ（５）から送信データパケットの送信を行なうように動作する。

次に、図６を用いて、画像情報の分割、パケット化の様子を説明する。図６の、上段の画像情報は画像データ処理部で生成された１画面分の画像データである。そして、２段目
は、送信画像データ処理での分割を示す。図６の例では、１枚の画像データが、D11、D21、D31、D4、D5の５つの画像パケットに分割され、それぞれに画像パケットのヘッダ（図６のＨ）をつけてパケット化する例を示す（図６、３段目）。又、D11、D21、D31は、同報通信で再送制御無しで送信する場合の分割、パケット化の様子を、D4、D5は、双方向通信で再送制御有りで送信する場合の分割、パケット化の様子を示す。そして４段目は、D4、D5の画像パケットが、３つの通信データパケットに分割される例を示す。本例のように、画像の送信途中で、同報通信で再送制御無しで送信する状態から双方向通信で再送制御有りで送信する状態に遷移する場合、画像パケットのサイズが変換され、同報通信で再送制御無しで送信する状態では、１スロットで送信可能なサイズで画像データがパケット化され、双方向通信で再送制御有りで送信する状態に遷移する状態では、複数のスロットで分割されるサイズで画像データがパケット化される。

以上のように本発明の無線通信装置及び無線通信システムでは、再送制御を行なわずに情報の送信を行なう場合、データ通信の制御を行なうデータリンク層に、受信エラーが検出可能なデータサイズ以下、即ち、ＴＤＭＡ通信では、１スロットで送信可能なデータサイズ以下のパケットサイズでパケット化されたパケット単位での送信を行ない、受信側で、受信エラーのパケットを破棄し、再送制御を行ない情報の送信を行なう場合、受信エラーが検出可能なデータサイズ以上、即ち、ＴＤＭＡ通信では、１スロットで送信可能なデータサイズ以上のパケットサイズでパケット化されたパケット単位での送信を行なうことにより、再送制御を行なわない場合は、無線の通信エラーによる情報の欠落を小さく抑え、再送制御を行なう場合には、データリンク層とアプリケーション層間のパケット授受の回数を減らし、処理負荷を軽減することが可能となる効果を有する。

又、通信開始時は、再送制御を行なわない同報通信でデータの送信を行ない、受信側からの応答で再送制御を行なう双方向の通信に切替えるようにしたので、同報通信状態では台数の制限なく複数の受信装置で同時にデータの受信が可能となる効果を有し、又、同報通信中は、再送制御を行なわないので、送信データを小さくパケット化しても装置（システム）全体の処理負荷の増加を抑えることが可能となる効果を有する。

又、再送制御を行なわずに情報の送信を行なう場合のパケット化のサイズを１スロットで送信可能なサイズに固定し、順序番号を付けて送信することにより、受信側で、受信したパケットの順序番号をもとに欠落した情報量を推定することが可能であり、送信データが画像データの場合は、欠落した画像データ部分を白い色で置き換える等の補完処理が可能となり、受信データの欠落によるアプリケーション層に与える悪影響を小さくすることが可能となる効果を有する。

本発明は、無線通信によってデータ伝送を行なう無線通信装置に関するものであり、通信方式に応じてデータ送信を行なう際のパケット化のデータ長を可変に制御するので、通信方式が再送制御を行なわない同報通信の場合は、パケットサイズを小さくして送信を行なうことにより、同報通信中に発生した受信エラーによる情報の欠落を小さくでき、又、処理負荷が増大する再送制御を行なう双方向通信中はパケットサイズを大きくして処理負荷を抑え、又、アプリケーション層において誤り検出用等の付加情報をつけるシステムにおいては、送信データの実効伝送速度が低下を抑えるという利点がある。

本発明の無線通信装置のブロック図 本発明の無線通信装置のＴＤＭＡによる無線通信の動作を説明する説明図 本発明の無線通信装置のデータのフォーマットを示す説明図 本発明の無線通信装置の同報通信において１つの情報データフィールドで送信されるデータのフォーマットを示す説明図 本発明の無線通信装置の双方向通信において１つの情報データフィールドで送信されるデータのフォーマットを示す説明図 本発明の無線通信装置の送信データ（画像データ）の分割の様子を示す説明図 本発明の無線通信装置の同報通信においてデータを送信する場合のシーケンス図 本発明の無線通信装置の双方向通信においてデータを送信する場合のシーケンス図

符号の説明

１００ 無線カメラ
１０１ アンテナ
１０２ 無線部
１０３ フレーム処理部
１０４ データ通信処理部
１１０ カメラ部
１１１ 画像データ処理部
１１２ 送信画像データ処理部
１１３ 通信状態記憶部
１３０ 検知部
１５０ 制御部
２００ 無線モニタ
２０１ アンテナ
２０２ 無線部
２０３ フレーム処理部
２０４ データ通信処理部
２１０ 表示部
２１１ 画像データ処理部
２１２ 受信画像データ処理部
２３０ 操作部
２５０ 制御部

Claims (4)

1. 送信信号を変調し無線信号を生成し、又、受信した無線信号を復調し、受信データを生成する無線部と、送信するデータ列を分割しパケット化し送信を行なうと共に、必要に応じて、パケット化された送信データの再送を行なう送信データ処理手段と、前記送信データ処理手段から出力される送信データにエラー検出用のエラー検知符号を付加し前記無線部に出力するエラー検知符号付加手段と、無線区間の通信方式を記憶する通信状態記憶手段と、装置全体の制御を行なう制御手段を備え、前記通信状態記憶手段に記憶された通信状態に応じて、前記送信データ処理手段で送信するデータ列を分割しパケット化する際の１パケットのデータ長を変えることを特徴とした無線通信装置。
2. 予め決められた時間間隔の１つの区間（以下フレームと記す）を予め決められた時間（以下スロットと記す）にＮ分割し各々の前記スロットで通信を行う時分割多重（以下ＴＤＭＡと記す）方式で無線通信を行ない、前記各スロットで送信するデータ毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加して送受信を行なう無線通信装置であって、前記エラー検知符号付加手段によって各スロット毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加し、前記通信状態記憶手段は、データ伝送が再送制御を行なわない通信状態か再送制御を行なう通信状態かを記憶し、前記送信データ処理手段は、前記通信状態記憶手段が再送制御を行なわない通信状態であるとき、送信するデータ列を分割しパケット化する際の１パケットのデータ長を１スロットで送信可能なデータ長以下とするように動作することを特徴とする請求項１の無線通信装置。
3. 予め決められた時間間隔の１つの区間（以下フレームと記す）を予め決められた時間（以下スロットと記す）にＮ分割し各々の前記スロットで通信を行う時分割多重（以下ＴＤＭＡと記す）方式で無線通信を行ない、前記各スロットで送信するデータ毎にエラー検出用のエラー検出符号を付加して送受信を行なう無線通信装置で構成される無線通信システムであって、
   第１の無線通信装置より、少なくとも１台以上の第２の無線通信装置にデータ送信を行なう場合、送信データを１スロットで送信可能なデータ長以下のデータ長でパケット化し同報通信により送信を行ない、
   第１の無線通信装置より、特定の１台の第２の無線通信装置にデータ送信を行なう場合、送信データを任意の長さに分割し再送制御を行ないながら双方向通信を行なうことを特徴とする無線通信システム。
4. 第１の無線通信装置より、少なくとも１台以上の第２の無線通信装置へ送信データを１スロットで送信可能なデータ長以下のデータ長でパケット化し同報通信によってデータ送信中に、前記第２の無線通信装置の１台からの応答信号を前記第１の無線通信装置が受信した場合、前記応答した第２の無線通信装置と前記第１の無線通信装置が送信データを任意の長さに分割し再送制御を行ないながら双方向通信を行なうように動作することを特徴とする請求項３の無線通信システム。

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