JP2006121562A - Radio communications device - Google Patents

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JP2006121562A JP2004309378A JP2004309378A JP2006121562A JP 2006121562 A JP2006121562 A JP 2006121562A JP 2004309378 A JP2004309378 A JP 2004309378A JP 2004309378 A JP2004309378 A JP 2004309378A JP 2006121562 A JP2006121562 A JP 2006121562A
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Inventor
Shuichi Sato
修一 佐藤
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the transmission delay time, without reducing the band utilization efficiency, in a communications system that uses a time-sharing system. <P>SOLUTION: A radio communication device has a transmission buffer 21 storing data to be transmitted, a storage-quantity monitor means 120 for informing to reach a first specified quantity of the quantity of the data of the transmission buffer 21 stored, and a time-out informing means 130 for informing the passage of a specified time. When the quantity of data stored in the transmission buffer 21 reach a fixed value or larger or the passage of a fixed time is confirmed by the time-out informing means 130, the data of the transmission buffer 21 are transmitted instantaneously as a radio frame, and the transmission delay time is shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は時分割方式を採用した無線通信システムにおけるストリーム伝送の効率改善に関するものである。 The present invention relates to improved efficiency of the stream transmission in a wireless communication system adopting the time division system.

近年、IEEE802.11aのように数十Mbps以上のデータ伝送速度を有する無線通信システムが普及し、無線通信システムを用いた映像データや音声データのストリーム伝送が注目されている。 Recently, a wireless communication system having a data transmission speed of several tens Mbps as IEEE802.11a has spread, the stream transmission of video data and audio data using a wireless communication system attracts attention. ストリーム伝送には伝送遅延を抑えたQoS(Quality of Service)の保証が要求され、従来から有線伝送システムに用いられていた時分割方式を取り入れる事により、QoSを保証する無線通信システムが検討されている。 The stream transmission is required guaranteed QoS with reduced transmission delay (Quality of Service), by incorporating time division method which has been conventionally used in a wired transmission system, it has been studied wireless communication system that guarantees QoS there. このことは無線技術としてUWB(Ultra Wide Band)を採用し、数十Mbpsのデータ伝送速度を実現するIEEE802.15.3に関しても該当している。 This employs a UWB (Ultra Wide Band) as the radio technology, are to be fulfilled with respect to IEEE802.15.3 for realizing data transmission rate of several tens Mbps.

図8はIEEE802.15.3で規定されたネットワークの構成を示すものである。 Figure 8 shows a configuration of a network defined by IEEE 802.15.3. 図8において、 In FIG. 8,
1はPNC(PicoNet Coordinator) 1 PNC (PicoNet Coordinator)
2a〜2dはDEV(Device) 2a~2d the DEV (Device)
と呼ばれる無線通信装置である。 Is a wireless communication device called. IEEE802.15.3はPeer to Peer(1対1)通信を行うアドホックネットワークについての通信規格であり、構成された無線ネットワークの管理者であるPNC1が出力する制御信号(Beacon)に従い、PNC1とDEV2a〜2d間や各DEV2a〜2d間で1対1通信を行う。 IEEE802.15.3 is a communication standard of the ad hoc network for Peer-to Peer (1: 1) communication in accordance with the control signal is an administrator of the configured wireless network PNC1 outputs (Beacon), PNC1 and DEV2a performing one-to-one communication between and across the DEV2a~2d ~2d. 前述したように、IEEE802.15.3も時分割方式を採用しており、各無線通信装置に個々にタイムスロット(以下CTA:Channel Time Allocation)を割当て、QoSを保証している。 As described above, it adopts the even time division scheme IEEE 802.15.3, each time slot (hereinafter CTA: Channel Time Allocation) to each wireless communication apparatus allocates, guarantees the QoS. 例えば、PNC1とDEV2aが通信を行う場合、PNC1のデータ送信用CTAおよびDEV2aのデータ送信用CTAの2つのCTAが割当てられることになる。 For example, PNC1 and DEV2a may perform communication, it will be assigned two CTA data transmission CTA and DEV2a data transmission CTA of PNC1.

このように無線通信システムにおいて用いられるようになった時分割方式は、QoS保証という面では効果があるが、伝送するデータが無い場合においても、各CTAの間、CTAが割当てられた無線通信装置以外の無線通信装置はデータ送信できないという課題を有する。 Thus radio communication time division scheme was to be used in the system has an effect in terms of QoS guarantees, when no data to be transmitted even during the CTA, the wireless communication device CTA is allocated wireless communication devices other than has a problem that can not transmit data. この課題を解決すべき手法として、特開2001−186154号公報がある。 As a technique to solve this problem, there is JP-2001-186154.

図9は従来の装置構成を示す図である。 Figure 9 is a diagram showing a conventional apparatus configuration. 図9において、 9,
20は入力端子 21は送信バッファ 22はデータ転送手段(データ送信手段) 20 denotes an input terminal 21 the transmission buffer 22 is a data transfer unit (data transmission means)
23は初期CTA要求手段 24はMAC(Medium Access Control)処理手段 25は無線送信手段(データ送信手段) 23 initial CTA request means 24 MAC (Medium Access Control) processing unit 25 wirelessly transmitting means (data transmitting means)
26は無線受信手段 27は出力端子であり、送信バッファ21にはFIFO(First−In First−Out)で動作する。 26 radio reception unit 27 is an output terminal, to the transmission buffer 21 operate in a FIFO (First-In First-Out).

各DEV2a〜2dは無線ネットワークに参加した後、PNC1や他DEV2a〜2dと通信を行うためにCTA割当て要求をPNC1に対して行う。 After each DEV2a~2d is participating in the wireless network to CTA allocation request to PNC1 to communicate with PNC1 and other DEV2a~2d. 具体的には、装置内部プログラムやアプリケーションといった初期CTA要求手段23からMAC処理手段24へ初期CTA要求が入力される。 Specifically, the initial CTA request is input from the initial CTA request unit 23 such apparatus internal program or application to the MAC processing unit 24. この初期CTA要求は少なくとも通信相手となる無線通信装置のID、および、CTAの時間幅(最大約65msec)を変数としたコマンドである。 ID of the initial CTA request the wireless communication device comprising at least the communication partner, and a command that CTA time width (up to about 65 msec) as a variable. MAC処理手段24は、初期CTA要求を基にPNC1宛にChannel Time Requestフレームと呼ばれる制御MACフレームを作成し、無線送信手段25においてBaseband処理やRF処理といった変調処理を行った後、アンテナ(図には記載せず)より無線フレームを送信する。 MAC processing unit 24 creates a control MAC frame called initial CTA request addressed PNC1 based Channel Time Request frame, after the modulation processing such Baseband processing and RF processing in the radio transmitting unit 25, an antenna (FIG. transmitting a radio frame from the not claimed) is.

その後、PNC1より割当てられたCTAを用いてDEV2a〜2dは通信を行う。 Thereafter, DEV2a~2d communicates with the CTA allocated from PNC1. 具体的には、入力端子20から入力されたデータを次のCTAが訪れるまで、送信バッファ21に一旦蓄積する。 Specifically, the input from the input terminal 20 data until visited next CTA, once accumulated in the transmission buffer 21. 一方、MAC処理手段24を介してCTAが訪れたことを、データ転送手段23が検出し、送信バッファ21に蓄積されたデータをMAC処理手段24に入力する。 On the other hand, that I visited CTA via the MAC processing unit 24, the data transfer unit 23 detects inputs stored in the transmission buffer 21 data to the MAC processing unit 24. その後、MAC処理手段24において入力されたデータよりMACフレームが作成され、無線送信手段25より無線フレームとして送信される。 Thereafter, creates a MAC frame from the data entered in the MAC processing unit 24, is transmitted as a radio frame from the wireless transmitting unit 25.

一方、他のDEV2a〜2dやPNC1から送信された無線フレームは無線受信手段26を介して受信され、MAC処理手段24によってデータを取り出され、出力端子27より装置内部へと出力される。 On the other hand, a radio frame transmitted from another DEV2a~2d and PNC1 is received via the radio receiving unit 26, retrieved data by the MAC processing unit 24 and outputted into the apparatus from the output terminal 27.

更に、特開2001−186154号公報では、CTA開始までに送信バッファ21に蓄積されたデータを送信完了した後、CTAの残り時間を解放することで無線ネットワークに参加する他の無線通信装置が通信を行えるようにし、帯域利用効率を改善するものであった。 Furthermore, in JP-A-2001-186154, after completing sending the data stored in the transmission buffer 21 until CTA start, other wireless communication devices participating in the wireless network to release the rest of the CTA communication to allow the, it was to improve the bandwidth utilization. 具体的な動作を図10に示すタイムチャートを用いて説明する。 It will be described with reference to a time chart shown in FIG. 10 a specific operation.

図10において、 10,
30a〜30hは入力データ 40b〜40dはバッファ待機時間 50a〜50dはBeacon 30a~30h the input data 40b~40d is buffer waiting time 50a~50d Beacon
60a〜60cはCTA 60a~60c the CTA
70a〜70cは無線フレーム 80a、80cはCTA解放時間である。 70a~70c the radio frame 80a, 80c are CTA release time.

例えばCTA60bで送信される無線フレーム70bは、送信バッファ21においてバッファ待機時間40bに蓄積された入力データ30a〜30cより作成されたものである。 For example radio frame 70b that is transmitted in CTA60b are those created from 30a~30c input data stored in the buffer waiting time 40b in the transmission buffer 21. また、CTA60cで送信される無線フレーム70cは、送信バッファ21においてバッファ待機時間40cに蓄積された入力データ30d〜30eより作成されたものである。 The radio frame 70c transmitted in CTA60c are those created from the input data 30d~30e stored in the buffer waiting time 40c in the transmission buffer 21.

更に、CTA60aでは無線フレーム70bの送信完了後、時間が残っているため、CTA解放時間80aとして、他の無線通信装置が通信可能となるようにCTAを解放する。 Furthermore, after completion of transmission of CTA60a the radio frame 70b, since the remaining time, as a CTA release time 80a, the other radio communication apparatus releases the CTA to allow communication. 同様に、CTA60cでは無線フレーム70cの送信完了後、時間が残っているため、CTA解放時間80cとして、他の無線通信装置が通信可能となるようにCTAを解放する。 Similarly, after completion of transmission of CTA60c the radio frame 70c, since the remaining time, as a CTA release time 80c, the other wireless communication device releases the CTA to allow communication.

以上のように、特開2001−186154号公報では、送信バッファ21でCTAの開始時刻までに蓄積されたデータを送信し、送信完了後のCTAの残り時間を解放することで、帯域利用を改善するものであった。 As described above, JP-A-2001-186154 discloses, transmits the accumulated until the start time of CTA in the transmission buffer 21 data, by releasing the rest of the CTA after transmission completion, improve bandwidth utilization It was intended to be.
特開2001−186154号公報(第6−7頁、図2、図5) JP 2001-186154 JP (6-7 pages, Fig. 2, Fig. 5)

しかしながら、前記従来の構成では、現CTAで送信されるデータは前CTA開始時刻から現CTA開始時刻までに送信バッファ21に蓄積されたデータであり、最大1Beacon間隔の遅延が生じる(例えばBeacon50a〜Beacon50bまでの間遅延する)。 However, in the conventional structure, the data to be transmitted in the current CTA is data stored in the transmission buffer 21 up to the current CTA start time before CTA start time, a delay of up to 1Beacon intervals occur (e.g. Beacon50a~Beacon50b to delay until). したがって、IEEE802.15.3ではBeacon周期が最大約65msecであることから、入力端子20にデータが入力された時刻から無線フレーム送信までに最大約65msecの遅延が生じることになる。 Accordingly, since the Beacon cycle the IEEE802.15.3 is up to about 65 msec, made from the time when the data input terminal 20 is input to a delay of up to about 65 msec occurs until a radio frame transmission.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、帯域利用効率を改善しつつ、伝送遅延時間を短縮した無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the conventional problems, while improving bandwidth utilization, and to provide a radio communication device having a reduced transmission delay time.

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、送信バッファ21内部のデータ蓄積量を監視し、一定量(無線フレームのデータサイズ)まで蓄積されたことを通知する蓄積量監視手段と、割当てられたCTAの時間幅より短く設定されたタイムアウト時間の経過を検出してタイムアウト発生として通知するタイムアウト通知手段を有し、CTA中において送信バッファ21内に無線フレームのデータサイズのデータが蓄積される、または、任タイムアウト時間が経過した場合、直ちに送信バッファ21に蓄積されたデータより無線フレームを作成し送信を行う。 Wherein in order to solve the conventional problems, the wireless communication apparatus of the present invention monitors the amount of data stored in the internal transmit buffer 21, a certain amount accumulation amount monitor to notify that accumulated up (data size of the radio frame) means and includes a time-out notification means to detect and report the elapsed time out is set shorter than the time width of the assigned CTA time as the timeout occurs, the data of the data size of the radio frame in the transmission buffer 21 during the CTA There is accumulated, or, if the appointed time-out period has elapsed, and creates and sends a radio frame from the immediately stored in the transmission buffer 21 data. 更にタイムアウト発生頻度を基に、初期に要求したCTAによって送信可能なデータレートと、実際に送信されたデータレートの差を検出し、CTAの時間幅の調整を行う。 Further based on the timeout frequency, the data rate can be transmitted by the CTA that requested initially, it detects a difference of actually sent data rate, adjusting the duration of CTA.

本構成によって、伝送遅延時間を短縮するとともに、実際に送信されるデータレートに適したCTAを要求することにより帯域利用効率を改善することができる。 This structure, along with shortening the transmission delay time, it is possible to improve the bandwidth efficiency by requiring CTA suitable for the data rate to be transmitted actually.

本発明の無線通信装置によれば、伝送遅延時間を短縮するとともに、実際に送信されるデータレートに適したCTAの要求および割当てにより、帯域利用効率を改善することができる。 According to the radio communication apparatus of the present invention, along with shortening the transmission delay time, the actually requested and allocation of CTA suitable for the data rate to be transmitted, it is possible to improve the bandwidth utilization.

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。 The following embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は、本発明の実施の形態1における無線通信装置の構成図である。 Figure 1 is a configuration diagram of a radio communication device in the first embodiment of the present invention. 図1において、図9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。 In Figure 1, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 9, the description thereof is omitted.

図1において、 In Figure 1,
110はデータ転送手段 120は蓄積量監視手段 130はタイムアウト通知手段である。 110 Data transfer means 120 accumulation monitoring unit 130 is a time-out notification means.

データ転送手段110はMAC処理手段24よりCTA期間中であることを通知するCTA情報を入力し、蓄積量監視手段120より蓄積完了通知信号を入力し、タイムアウト通知手段130よりタイムアウト通知信号を入力し、送信バッファ21に蓄積されたデータをMAC処理手段24に転送させるデータ転送指示を出力する。 Data transfer means 110 inputs the CTA information to notify that is in CTA period from the MAC processing unit 24 receives the storage completion notification signal from the accumulated amount monitoring unit 120 receives the time-out notification signal from the timeout notifying means 130 , and it outputs the data transfer instruction to transfer stored in the transmission buffer 21 data to the MAC processing unit 24. また、CTAの開始時およびデータ転送時にタイムアウト通知手段130に対して動作開始タイミングを示すリセット信号を出力する。 Also it outputs a reset signal indicating the operation start timing with respect to time-out notification unit 130 at the start time and data transfer CTA.

蓄積量監視手段120は送信バッファ21に蓄積されたデータ量を監視し、無線フレームのデータサイズ(最大4096Bytes)が蓄積されるごとに、蓄積完了通知信号を出力し、データ転送手段110に入力する。 Accumulation amount monitoring unit 120 monitors the amount stored in the transmission buffer 21 data, each time the data size of the radio frame (maximum 4,096 bytes) is stored, outputs the accumulation completion notice signal is input to the data transfer means 110 .

タイムアウト通知手段130はデータ転送手段110よりリセット信号を入力し、リセット信号入力時から予め設定された時間(以下タイムアウト時間)が経過すると、タイムアウト通知信号を出力し、データ転送手段110に入力する。 Timeout notification unit 130 inputs the reset signal from the data transfer unit 110, a preset time from the time of the reset signal input (hereinafter timeout) has elapsed, and outputs a time-out notification signal is input to the data transfer unit 110. このタイムアウト時間はCTAの時間幅に対して短い値が設定される。 This timeout time is set shorter value for the duration of the CTA.

図1で構成された無線通信装置の動作を以下に説明する。 The operation of the wireless communication device configured in FIG. 1 will be described below.

入力端子20より入力されたデータは送信バッファ21に順次蓄積される。 Inputted from the input terminal 20 data is sequentially stored in the transmission buffer 21. このとき、蓄積量監視手段120によって送信バッファ21内のデータ蓄積量が監視され、無線フレームのデータサイズまでデータが蓄積された場合、蓄積量監視手段120は無線フレームのデータサイズのデータが送信バッファ21に蓄積されたことを通知する蓄積完了通知信号を出力し、データ転送手段110に入力する。 At this time, the amount of data accumulated in the transmission buffer 21 by the accumulation amount monitoring unit 120 is monitored, if the data is accumulated until the data size of the radio frame, the accumulation amount monitoring unit 120 data of the data size of the radio frame transmission buffer outputs storage completion notification signal notifying that the stored 21, and inputs the data transfer unit 110.

一方、データ転送手段110はMAC処理手段24より入力されたCTA情報を基にCTAの開始を検出し、タイムアウト通知手段130に対して動作開始タイミングを示すリセット信号を出力し、タイムアウト通知手段130へ入力する。 On the other hand, the data transfer unit 110 detects the start of a CTA on the basis of the CTA information inputted from the MAC processing unit 24, outputs a reset signal indicating the operation start timing with respect to time-out notification unit 130, the timeout notifying means 130 input. なお、CTAの開始の検出とはCTA情報が例えばCTA期間中をHレベルの状態、CTA期間外をL状態で表す2値信号で与えられる場合、LレベルからHレベルへの立ち上がりを検出することになる。 Incidentally, CTA information and detection of the start of the CTA, for example through the CTA period of H level, when given a binary signal representing the outside CTA period L state, detecting a rise from L level to H level become.

更に、CTA開始前までに蓄積完了通知信号を入力されていた場合、データ転送手段110はCTAの開始を検出後に送信バッファ21に対して内部の蓄積データをMAC処理手段24へ転送させる。 Moreover, if it was entered accumulation completion notice signal and before CTA start, the data transfer unit 110 to transfer to the MAC processing unit 24 inside the storage data to the transmission buffer 21 after detecting the start of the CTA. また、CTA期間中において、タイムアウト通知手段130よりタイムアウト通知信号が入力された場合においても、データ転送手段110は送信バッファ21に対して内部の蓄積データを転送させる。 Further, during the CTA period, when the time-out notification signal from timeout notification means 130 is also input, the data transfer unit 110 to transfer the internal stored data to the transmission buffer 21.

更に、蓄積完了通知信号の入力またはタイムアウト通知信号の入力によって、送信バッファ21に蓄積データの転送指示を行った場合、データ転送手段110はリセット信号を出力し、タイムアウト通知手段130へ入力する。 Further, the input of the input or time-out notification signal storage completion notification signal, when performing transfer instruction of accumulated data in the transmission buffer 21, the data transfer unit 110 outputs a reset signal, and inputs the time-out notification means 130.

以上の動作において、入力端子20より入力された入力データと無線フレームの送信タイミングの関係を図2に示すタイムチャートを用いて説明する。 In the above operation will be described with reference to a time chart shown in FIG. 2 the relationship between transmission timing of the input data and the radio frame input from the input terminal 20.

図2において、 2,
140a〜140gは入力データ 150a〜150bはBeacon 140a~140g the input data 150a~150b the Beacon
160a〜160iは無線フレーム 170a〜170bはCTA(初期CTA) 160a~160i wireless frame 170a~170b the CTA (initial CTA)
180はタイムアウト時間である。 180 is a timeout period.

無線通信装置はCTA170a〜170b期間中であり入力データ140a〜140gが無線フレームのデータサイズ以上であれば、直ちに無線フレーム160a〜160iを送信する。 If the wireless communication device is under CTA170a~170b period input data 140a~140g more than the data size of the radio frame, immediately transmits a radio frame 160A~160i. 例えば入力データ140a(140b)より直ちに無線フレーム160a(160b〜c)作成され送信される。 For example, immediately transmitted created radio frame 160a (160b~c) from the input data 140a (140b). このとき、入力データが1つの無線フレームによって送りきれない場合(入力データ140bの場合)は、入力データ140bを2以上の無線フレーム160b〜160cに分割して送信する。 At this time, (if the input data 140b) if the input data is not be sent by a single radio frame, and transmits the divided input data 140b to more than one radio frame 160B~160c.

また、CTA170a〜170b期間中であり入力データ140a〜140gが無線フレームのデータサイズより小さい場合(例えば入力データ140cの場合)については、送信バッファ21に無線フレームのデータサイズまで蓄積されずとも、タイムアウト時間180が経過した後、無線フレーム160dが送信される。 Also, when the input data 140a~140g is under CTA170a~170b period is smaller than the data size of the radio frame for (e.g., if the input data 140c) has, without being accumulated in the transmission buffer 21 to the data size of the radio frame, a timeout after time 180 has elapsed, the radio frame 160d is transmitted.

また、CTA170a〜170b期間外に送信バッファ21に蓄積された入力データ(例えば入力データ140eの場合)については、次のCTA170b開始後に当該データより作成した無線フレーム160fが送信される。 Also, the input data stored in the transmission buffer 21 to the outside CTA170a~170b period (for example, in the case of input data 140e), the radio frame 160f created from the data after next CTA170b start is transmitted.

図3の(a)に蓄積量監視手段120よりデータ転送手段110へ蓄積完了通知信号が入力されることで作成される無線フレームを、図3の(b)にタイムアウト通知手段130よりデータ転送手段110へタイムアウト通知信号が入力されることで作成される無線フレームをそれぞれ示す。 The radio frame that is created by storing completion notification signal from the accumulated amount monitoring unit 120 to the data transfer unit 110 is input to the (a) in FIG. 3, the data transfer means than the timeout notifying unit 130 in FIG. 3 (b) respectively a radio frame that is created by the time-out notification signal is input to 110.

蓄積完了通知信号の入力を基に作成された無線フレームのデータペイロード部(この場所に送信バッファのデータが格納される)は入力データのみで満たされる。 Data payload of a radio frame created based on the input of the storage completion notice signal (data transmission in this location buffer is stored) is filled only with the input data. また、タイムアウト通知信号の入力を基に作成された無線フレームのデータペイロード部は入力データとNULL(例えば「0」の値)によって満たされる。 The data payload of a radio frame created based on the input of the time-out notification signal is satisfied by the input data and the NULL (for example, a value of "0").

以上の説明のように、実施の形態1の構成によれば、CTA170a〜170b期間中に入力されたデータについて、送信バッファ21に蓄積された入力データ140a〜401gをタイムアウト時間以下の遅延で送信することが可能となり、伝送遅延時間を短縮することができる。 As described above, according to the configuration of the first embodiment, the input data during CTA170a~170b period, transmits the input data 140a~401g stored in the transmission buffer 21 with a delay of no more than timeout period it becomes possible, it is possible to shorten the transmission delay time.

(実施の形態2) (Embodiment 2)
図4は、本発明の実施の形態2の無線通信装置の構成図である。 Figure 4 is a configuration diagram of a radio communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図4において、図1および図9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。 4, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 1 and FIG. 9, the description thereof is omitted.

図4において、 190は帯域変更要求手段であり、現在の割当てられているCTAの時間幅と実際に送信を行っている時間の差を検出し、CTAの時間幅の変更要求を行う。 4, 190 is a band change request means, to detect the actual difference in time is transmitting a time width of CTA that is currently assigned to, make a change request for the duration of the CTA. また、蓄積量監視手段120は実施の形態1で行った、送信バッファ21のデータ蓄積量確認の際、送信バッファ21がオーバーフローを起こしている場合、その旨をバッファフル通知信号として出力する。 The storage amount monitoring unit 120 is performed in the first embodiment, when the data accumulation amount confirmation of the transmission buffer 21, if the transmit buffer 21 has caused an overflow, outputs to that effect as a buffer-full notification signal.

以上のように構成された実施の形態2における無線通信装置の動作について説明する。 A description will be given of the operation of the wireless communication device in the second configuration have been performed as described above.

帯域変更要求手段190はMAC処理手段24よりCTA情報を、蓄積量監視手段120より送信バッファ21がオーバーフローを起こしたこと示すバッファフル通知信号を入力し、タイムアウト通知手段130よりタイムアウト通知信号を入力し、初期CTA要求手段23より初期CTA要求を入力し、現在の割当てられているCTAの時間幅と実際に送信を行っている時間の差を検出し、現在のCTAの短縮をPNC1へ要求するCTA変更要求、もしくは、現在のCTAの延長をPNC1へ要求するCTA変更要求をMAC処理手段24へ入力する。 Band change requesting means 190 for CTA information from the MAC processing unit 24, transmission buffer 21 from the accumulation amount monitoring means 120 enters a buffer-full notification signal indicating that caused the overflow, enter a time-out notification signal from the timeout notifying means 130 , enter the initial CTA request from the initial CTA request means 23 detects a difference between the time that the actually performing transmission and duration of CTA that is currently allocated for requests to shorten the current CTA to PNC1 CTA change request, or inputs a CTA change request for requesting an extension of the current CTA to PNC1 to the MAC processing unit 24.

このCTA変更要求は、少なくとも変更前のCTAを識別するためのID(通信相手となる無線通信装置のIDを使用する場合もある)、および、新しいCTAの時間幅(最大約65msec)を変数としたコマンドである。 The CTA change request (in some cases to use an ID of a radio communication apparatus as a communication partner) ID for identifying at least before the change CTA, and a new CTA time width (up to about 65 msec) and variables it is a command.

MAC処理手段24は入力されたCTA変更要求を基にPNC1宛にChannel Time Requestフレームと呼ばれる制御MACフレームを作成する。 MAC processing unit 24 creates a control MAC frame called a Channel Time Request frame to PNC1 based on CTA change request input. その後、無線送信手段25において、Channel Time Requestフレームより無線フレームが作成され、送信される。 Then, the radio transmission unit 25, from the Channel Time Request frame is a radio frame is generated and transmitted.

以上の動作において、帯域変更要求手段190の内部動作について図5を用いて更に詳しく説明する。 In the above operation will be described in more detail with reference to FIG. 5 the internal operation of the band change request means 190.

図5は帯域変更要求手段190の内部構成図である。 Figure 5 is an internal block diagram of a bandwidth change request means 190. 図5において、 In FIG. 5,
191はカウンタ 192は閾値記憶手段 193は比較手段 194は帯域変更コマンド発行手段である。 191 counter 192 the threshold storage unit 193 comparing means 194 is a band change command issuing means.

カウンタ191はMAC処理手段24より入力されたCTA情報より、CTA期間中であることを検出すると、タイムアウト通知手段130より入力されたタイムアウト通知信号を用いてCTA期間中に生じたタイムアウト発生回数をカウントする。 Counter 191 from CTA information inputted from the MAC processing unit 24, the count when it detects that is being CTA period, a timeout occurrences that occurred during CTA period using a time-out notification signal inputted from the time-out notification unit 130 to. ここでCTA期間中であることの検出とは、CTA情報におけるCTA期間についての情報が例えばCTA期間中をHレベルの状態、CTA期間外をL状態で表す2値信号で与えられる場合、Hレベルの状態が保持される間を検出することになる。 Here, the detection of which being CTA period, when given through the information, for example, CTA period for CTA period in CTA information H-level state, the outer CTA period a binary signal representing the L state, H-level so that the state is detected between retained. また、このときCTAの開始をLレベルからHレベルへの立ち上がりより検出し、カウンタ191内の過去のカウンタ値をリセットする構成としてもよい。 Also, the start of this time CTA detects the rising from the L level to the H level, may be configured to reset the past counter value in the counter 191. 以上のように、カウンタ191によってカウントされたCTA期間中のタイムアウト発生回数は当該CTA終了後、比較手段193へ入力される。 As described above, the timeout occurrences in the counted CTA period by the counter 191 after the CTA completion is input to the comparator 193.

閾値記憶手段192は一定時間内で許容されるタイムアウト発生回数を記憶し、記憶した値を閾値として出力し、比較手段193へ入力する。 Threshold storage unit 192 stores the time-out occurrences allowed within a certain time period, and outputs the stored value as a threshold value, and inputs to the comparator 193.

比較手段193はカウンタ191よりタイムアウト発生回数を入力し、閾値記憶手段192より閾値を入力し、タイムアウト発生回数が閾値を超過しているか否かを判断する。 Comparison means 193 inputs the time-out occurrence number from the counter 191 receives the threshold from the threshold storage unit 192, determines whether the time-out occurrence count exceeds the threshold. そして、タイムアウト発生回数が閾値を超過している場合、帯域変更コマンド発行手段194へタイムアウト回数が閾値を超過していることを通知する。 When the timeout occurrence count exceeds the threshold, to notify that the band change command issuing means 194 is time-out count exceeds the threshold.

帯域変更コマンド発行手段194は、比較手段193よりタイムアウト発生回数が閾値を超過していることを通知されると、現在割当てられているCTAが短縮されるようにCTA変更要求を出力し、MAC処理手段24に入力する。 Band change command issuing unit 194 is notified that the timeout occurrence count exceeds the threshold value from the comparison means 193, and outputs the CTA change request so that the CTA currently allocated is reduced, MAC processing is input to the means 24. このとき現在割当てられているCTAの時間幅を知るために、別途内部で現在のCTAの時間幅を記憶する構成としても、また、MAC処理手段24から入力されるCTA情報を用いる構成としても実施可能である。 At this time in order to know the duration of the CTA currently assigned, be configured to store the time width of the current CTA separately inside, also be configured to use CTA information input from the MAC processing unit 24 implemented possible it is. 更にCTAを短縮する割合についても、予め定められた固定量を短縮する(例えば現在のCTAの時間幅を10%削減した時間を新しいCTAの時間幅として要求する)構成としてもよいし、タイムアウト発生回数を変数として現在のCTAの時間幅を短縮する割合を算出し、新しいCTAの時間幅を求めるような構成とする方法も可能である。 For even rate to further shorten the CTA, may be configured to reduce the fixed predetermined amount of (request to for example the time that reduces the time width of the current CTA 10% as the time width of the new CTA), the timeout occurs number to calculate the percentage of shortening the time width of the current CTA as a variable, a method for a configuration as determine the time width of the new CTA are possible.

また、帯域変更コマンド発行手段194は蓄積量監視手段120よりバッファフル通知信号を入力されると、現在のCTAが延長されるようにCTA変更要求を出力し、MAC処理手段24に入力する。 Further, the band change command issuing unit 194 is input to the buffer-full notification signal from the accumulated amount monitoring unit 120, and outputs the CTA change request as the current CTA be extended, and inputs to the MAC processing unit 24.

このとき現在割当てられているCTAの時間幅を知るために、別途内部で現在のCTAの時間幅を記憶する構成としても、また、MAC処理手段24から入力されるCTA情報を用いる構成としても実施可能である。 At this time in order to know the duration of the CTA currently assigned, be configured to store the time width of the current CTA separately inside, also be configured to use CTA information input from the MAC processing unit 24 implemented possible it is. 更にCTAを延長する割合についても、予め定められた固定量を用いて段階的に延長する(例えば現在のCTAの時間幅を10%増加した時間を新しいCTAの時間幅として要求する)構成としてもよいし、図5に記載するように初期CTA要求手段23より初期CTA要求を入力し、CTAの時間幅を初期状態に復元する構成とする方法も可能である。 For even rate of further extending the CTA, be configured stepwise extended with a fixed predetermined amount of (request to for example, the time that is increased the duration of the current CTA 10% as the time width of the new CTA) good to, enter the initial CTA request from the initial CTA request means 23 as described in FIG. 5, a method for a configuration to restore the time width of the CTA to the initial state is also possible.

なお、本実施の形態では蓄積量監視手段120から入力する信号として送信バッファ21がオーバーフローを起こしたことを示すバッファフル通知信号を用いたが、オーバーフローにならずとも送信バッファ21内に任意の蓄積量(ただし、無線フレームのデータサイズより大きい値とする)以上のデータが蓄積された場合、帯域変更コマンド発行手段194へその旨を通知する信号を入力する構成としてもよい。 Although the transmission buffer 21 as the signal input from the accumulation amount monitoring unit 120 in this embodiment is used a buffer-full notification signal indicating that caused the overflow, any accumulated in the transmission buffer 21 without becoming overflow the amount (however, the data size is larger than the value of the radio frame) if more data have been accumulated, may be input signals to notifies the band change command issuing unit 194 navel. この構成ならば、送信バッファ21がオーバーフローを起こし、送信バッファ21内のデータが削除されることがなくなり、データを欠落させることなく送信することが可能となる。 If this arrangement, the transmission buffer 21 overflows, it is not that the data in the transmission buffer 21 is deleted, it is possible to transmit without any loss of data.

以上の動作によってCTAを変更(CTAを短縮)した後における、入力端子20より入力された入力データと無線フレームの送信タイミングの関係を図6に示すタイムチャートで説明する。 Definitive after changing the CTA (shortened CTA) by the above operation will be described the relationship between the transmission timing of the input data and the radio frame input from the input terminal 20 in time chart shown in FIG.

図6は、本発明の実施の形態2のタイムチャートである。 Figure 6 is a time chart of a second embodiment of the present invention. 図6において、図2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。 6, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 2, the description thereof is omitted. 図6において、 6,
200a〜200bは更新されたCTA 200a~200b has been updated CTA
210a〜210bは開放されたCTA 210a~210b was open CTA
であり、更新されたCTA200a(200b)と開放されたCTA期間210a(210b)の和は初期CTA170a(170b)と等しい長さになる。 , And the sum of the CTA period 210a which is opened and the updated CTA200a (200b) (210b) becomes equal length as the initial CTA170a (170b).

また、220a(220b)はCTA200a(200b)開始時刻までに送信バッファ21に蓄積されたデータから作成された無線フレームである。 Further, 220a (220b) is a wireless frame created from data accumulated in the transmission buffer 21 until CTA200a (200b) start time.

まずCTA200aが開始すると、無線通信装置はCTA200a開始までに送信バッファ21に蓄積されたデータを無線フレーム220aとして送信する。 First, when CTA200a starts, the wireless communication device transmits the data stored in the transmission buffer 21 until CTA200a started as a radio frame 220a. これは更新されたCTA200a〜200bは初期CTA170a〜170bに比べて時間が短くなっているため、実施の形態1(図2に示すタイムチャート)と比べて送信バッファ21内部にデータが蓄積される確立が高くなっているためである。 Establishing this CTA200a~200b The updated since time than the initial CTA170a~170b is short, the data is accumulated in the transmission buffer 21 as compared to Embodiment 1 (the time chart shown in FIG. 2) of the embodiment This is because that is high. その後、CTA200a期間中に入力されたデータ140a〜140cが無線フレームのデータサイズ以上であれば(例えば入力データ140aや入力データ140bの場合)、直ちに無線フレーム160a〜160cを送信する。 Then, (for example, the input data 140a and input data 140b) data 140a~140c input during CTA200a period data if the size or more radio frames, immediately transmitting the radio frame 160 a - 160 c. このとき、入力データが1つの無線フレームによって送りきれない場合(入力データ140bの場合)は、入力データ140bを2以上の無線フレーム160b〜160cに分割して送信する。 At this time, (if the input data 140b) if the input data is not be sent by a single radio frame, and transmits the divided input data 140b to more than one radio frame 160B~160c.

またCTA200a期間中であり入力データ140a〜140が無線フレームのデータサイズより小さければ(例えば入力データ140cの場合)、タイムアウト時間が経過した後、無線フレームが送信される。 The (for example, the input data 140c) input data 140a~140 is under CTA200a period if smaller than the data size of the radio frame, after the timeout period has elapsed, the radio frame is transmitted. しかし、図6ではタイムアウト時間が経過する前にCTA200aが終了しているため、送信バッファ21内に待機することになる。 However, since the CTA200a is completed before the passage of time-out in FIG. 6, it will be waiting in the transmission buffer 21.

その後、次のCTA200bが開始されると、無線通信装置はそれまでに送信バッファ21内部に蓄積されたデータ(入力データ140c〜140e)を無線フレーム220bとして送信する。 Thereafter, when the next CTA200b is started, the wireless communication device transmits the data accumulated in the internal transmit buffer 21 until it (input data 140C~140e) as a radio frame 220b. その後、CTA200b期間中に入力されたデータ140f〜140gが無線フレームのデータサイズ以上であれば、直ちに無線フレーム160g〜160iを送信する。 Thereafter, data 140f~140g input during CTA200b period is not less than the data size of the radio frame, immediately transmits a radio frame 160G~160i. このとき、入力データが1つの無線フレームによって送りきれない場合(入力データ140fの場合)は、入力データ140fを2以上の無線フレーム160g〜160hに分割して送信する。 At this time, (if the input data 140f) when the input data is not be sent by a single radio frame, and transmits the divided input data 140f into two or more radio frames 160G~160h.

以上のように、実施の形態2ではタイムアウト発生回数を基に初期CTA(170a〜170b)の一部210a〜210bを開放することにより、システム全体の帯域利用効率を改善している。 As described above, by opening a portion 210a~210b initial CTA (170a~170b) based on Embodiment 2, a timeout occurrences embodiment, have improved bandwidth utilization efficiency of the entire system. また、それに伴い実施の形態1の装置構成に比べると入力データの一部(図6の140c〜140d)が遅延するものの、従来例で生じた遅延時間であるBeacon周期に比べて、最大遅延時間がBeacon周期−CTA200a(200b)に縮小されるという効果が得られる。 Although some of the input data as compared to the accompanying device configuration of the first embodiment it (140C~140d in FIG. 6) is delayed, compared to the Beacon period is the delay time caused in the conventional example, the maximum delay time There effect that is reduced to Beacon period -CTA200a (200b).

また、実施の形態2の装置構成では、タイムアウト通知手段130のタイムアウト通知信号をそのまま反映させずに、単位時間当たりのタイムアウト発生回数が一定以上となる場合にのみ、初期CTA期間170a(170b)から更新されたCTA200a(200b)へ時間幅の変更を行う。 Further, in the apparatus configuration of the second embodiment, without directly reflecting the time-out notification signal timeout notification unit 130, only if the time-out occurrence count per unit time is constant or more, from the initial CTA period 170a (170b) the updated CTA200a to (200b) to change the time width. このとき図7に示すように単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が激しい状態230では処理を行わず、単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が緩やかな状態231のみにおいて、CTAの時間幅を変更することになり、MAC処理手段24の負荷削減や不必要なChannel Time Requestフレームの送信を回避するといった効果を得ることができる。 At this time without processing the data amount of change in severe condition 230 to be transmitted per unit time as shown in FIG. 7, the change in the amount of data in only moderate state 231 is transmitted per unit time, the CTA will change the duration, it is possible to obtain the effect that avoids the transmission of Channel time Request frame load reduction and unnecessary for MAC processing unit 24.

なお、本実施の形態2ではBeacon周期において、CTAが1つだけ割当てられた場合についての装置構成やタイムチャートを説明したが、複数のCTAが割当てられる場合、例えば複数の無線通信装置と通信し宛先毎に個別のCTAを割当てられた場合においても応用することができる。 Note that in the Beacon period in the second embodiment, CTA has been described apparatus configuration and the timing chart for the case assigned only one case where a plurality of CTA is assigned, for example, communicate with a plurality of wireless communication devices it can also be applied in the case assigned a separate CTA for each destination. 一例として、宛先となる無線通信装置のIDと当該無線通信装置との通信に割当てられたCTAを関連付けし、実施の形態2で説明した動作をCTA毎に行うことで実現することができる。 As an example, to associate the CTA allocated for communication with ID and the wireless communication device of a wireless communication device as a destination, the operation described in the second embodiment can be realized by performing for each CTA.

本発明にかかる無線通信装置は、従来の装置構成と比べ、帯域利用効率の低減を抑えたうえで伝送遅延時間を短縮する機能を有し、映像や音声といったAVストリーム伝送等に用いる無線通信システムへの利用に有用である。 Wireless communication apparatus according to the present invention, compared with the conventional apparatus construction has a function to reduce the transmission delay time while suppressing the reduction of the bandwidth utilization, a wireless communication system using the AV stream transmission, etc., such as video and audio it is useful to use to. また伝送遅延時間の縮小により、リアルタイム性が要求される監視システムや遠隔操作を行う際のモニタ等の用途にも応用できる。 And by reduction of the transmission delay time it can be applied to applications such as a monitor of when performing the monitoring system and the remote operation which requires real time.

本発明の実施の形態1における無線通信装置の構成図 Configuration diagram of a radio communication device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1におけるタイムチャート Time chart in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1における無線フレーム内部構成図 Radio frame internal configuration diagram of a first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2における無線通信装置の構成図 Configuration diagram of a radio communication apparatus in the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2における帯域変更要求手段の構成図 Block diagram of the bandwidth change request means in the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2におけるタイムチャート Time chart in the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2における帯域変更要求手段の動作説明補足図 Operation supplementary figure of the bandwidth change request means in the second embodiment of the present invention IEEE802.15.3のネットワーク構成を示す図 It shows a network configuration of IEEE802.15.3 従来の無線通信装置の構成図 Configuration diagram of a conventional wireless communication device 従来の無線通信装置におけるタイムチャート A time chart in a conventional wireless communication device

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 PNC 1 PNC
2a〜2d DEV 2a~2d DEV
20 入力端子 21 送信バッファ 22 データ転送手段(データ送信手段) 20 an input terminal 21 the transmission buffer 22 data transfer means (data transmitting means)
23 初期CTA要求手段 24 MAC処理手段 25 無線送信手段(データ送信手段) 23 Initial CTA request unit 24 MAC processing unit 25 wirelessly transmitting means (data transmitting means)
26 無線受信手段 27 出力端子 30a〜30h 入力データ 40b〜40d バッファ待機時間 50a〜50d Beacon 26 radio reception unit 27 output 30a~30h input data 40b~40d buffer wait time 50 a to 50 d Beacon
60a〜60c CTA 60a~60c CTA
70a〜70c 無線フレーム 80a,80c CTA解放時間 110 本発明におけるデータ転送手段 120 蓄積量監視手段 130 タイムアウト通知手段 150a〜150b Beacon 70a~70c radio frame 80a, 80c CTA release time of 110 data transfer unit 120 accumulates amount monitoring unit 130 timeout notifying means 150A~150b Beacon in the invention
160a〜160i 無線フレーム 170a〜170b CTA(初期CTA) 160a~160i radio frame 170a~170b CTA (initial CTA)
180 タイムアウト時間 190 帯域変更要求手段 191 カウンタ 192 閾値記憶手段 193 比較手段 194 帯域変更コマンド発行手段 200a〜200b 更新されたCTA 180 timeout 190 the bandwidth change request means 191 counter 192 the threshold storage unit 193 comparing means 194 band change command issuing means 200a~200b updated CTA
210a〜210b 開放されたCTA 210a~210b opened CTA
220a〜220b CTA開始時刻までの蓄積データから作成された無線フレーム 230 単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が激しい状態 231 単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が緩やかな状態 220a-220b CTA start time to the data amount of change is gradual state change of the amount of data transmitted per radio frame 230 unit time is transmitted per severe state 231 unit time generated from the stored data

Claims (6)

  1. 一定時間のタイムスロットを予め確保し、前記タイムスロットにおいて他の無線通信装置宛へデータ送信を行う無線通信装置において、 Reserved in advance for a predetermined time of the time slot, a wireless communication device which performs data transmission to another wireless communication device addressed in the time slot,
    送信すべきデータを蓄積する送信バッファと、 A transmission buffer for storing data to be transmitted,
    前記送信バッファのデータ蓄積量が第1の規定量に達した旨を通知する蓄積量監視手段と、 A storage amount monitoring means for notifying that the amount of data stored in the transmission buffer reaches a first prescribed amount,
    規定時間の経過を通知するタイムアウト通知手段と、 And the time-out notification means for notifying the lapse of the specified time,
    前記タイムスロット期間内において、前記蓄積量監視手段より前記データ蓄積量が規定量に達した通知の受理、または、前記タイムアウト通知手段より前記規定時間の経過した通知の受理によって前記送信バッファ内に蓄積されたデータの送信を行うデータ送信手段を備えることを特徴とする無線通信装置。 Within the time slot period, accumulated in the accumulation amount acceptance of the data accumulation amount from the monitoring means reaches a predetermined amount notification, or the transmission buffer by the receiving notification has elapsed the prescribed time than the time-out notification means radio communication apparatus comprising: a data transmitting means for transmitting the data.
  2. 前記規定時間は前記タイムスロットより短いことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The specified time radio communication apparatus according to claim 1, wherein a shorter than the time slot.
  3. 前記蓄積量監視手段は前記送信バッファのデータ蓄積量が第2の規定量に達した旨を通知し、前記通知の受理、または、前記タイムアウト通知手段より前記規定時間の経過した通知の受理によって前記タイムスロットの時間幅変更を要求する帯域変更要求手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の無線通信装置。 The storage amount monitoring means notifies that the amount of data stored in the transmission buffer reaches a second prescribed amount, the receipt of the notification, or the by the receiving notification has elapsed the prescribed time than the time-out notification means radio communication apparatus according to claim 1, wherein further comprising a bandwidth change request means for requesting time width changing time slots.
  4. 前記第2の規定量は前記第1の規定量より大きいことを特徴とする請求項3記載の通信装置。 Said second prescribed amount communication apparatus according to claim 3, wherein a greater than the first prescribed amount.
  5. 前記帯域変更要求手段は、前記送信バッファのデータ蓄積量が第2の規定量に達した通知の受理時には前記タイムスロットの時間を延長する要求を行い、前記規定時間の経過通知の受理時には前記タイムスロットの時間短縮要求を行うことを特徴とする請求項3または4記載の無線通信装置。 The band change request means, the data storage amount of the transmission buffer upon receipt of notification that has reached the second prescribed amount makes a request to extend the time of the time slot, said at receipt of progress notification of the prescribed time Time radio communication apparatus according to claim 3 or 4, wherein the performing time reduction request slots.
  6. 前記帯域変更要求手段は、前記規定時間の経過通知の発生頻度を基に、前記タイムスロットの時間短縮要求を実施または未実施を決定することを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。 The band change request means, the defined based on the frequency of progress notification time, the radio communication apparatus according to claim 5, wherein the determining the implementation or non-implementation of the time reduction requirements of the time slot.
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