JP2006279832A - 通信装置、通信方法及び通信制御プログラム - Google Patents
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Abstract
駄な待ち時間が生じ難い通信装置を提供する。
【解決手段】 あるネットワークに属する通信機器が他のネットワークに属する通信機器
に対して送信したパケット受信状況と、取得したコネクションのトラヒックパラメータに
基づいて計算した次に送信されるパケットの予想送信時刻を予測し、その時刻、パケット
が送信されるネットワークに接続先を切り替える。
【選択図】 図6
Description
法及び通信制御プログラムに関する。
タの送受信を実現するBluetooth(登録商標、以下同様)通信規格を採用する無線通信機器が増えている。この通信規格を用いることで、比較的近距離に存在する通信機器間で容易に通信を実現することができる。
ー機器とした場合、この機器に接続可能な機器(スレーブ機器)は7台までと限定されて
いる。これを越える台数の機器を接続するには複数のピコネットにおいて、それぞれのピ
コネットに接続された機器が他のピコネットにも属していると認識できるようにしなけれ
ばならない。このような目的で構成されるピコネットのグループをスキャタネット(Scat
ternet)と呼ぶ。スキャタネットを構成するそれぞれのピコネットに属する機器の数は、
8台未満であってもかまわない。
を時分割で巡回することで仮想的に多重通信を実現している。この動作をピコネットスイ
ッチと言う。それぞれのピコネットに属する機器は、各ピコネットを時分割で巡回する機
器を介して、他のピコネットに属する機器と通信する。
。
ットを構成するために時分割で他のピコネットとも多重通信している所定のスレーブ機器
が、通信したい機器の属するピコネットにピコネットスイッチするまで待たされることに
なる。
通信はピコネットスイッチにより実現される。
ーブ機器が目的のピコネットにピコネットスイッチされている時間内に限られる。通信タ
イミングとスキャタネットのピコネットスイッチのタイミングとが合致しない場合、頻繁
に通信開始までの待ちが発生しスループットが低下するだけでなく、たとえば映像や音声
等のリアルタイム性を要求されるサービスに問題を生じる可能性がある。
を調整することによりデータ送受信の際の無駄な待ち時間が生じ難い通信装置を提供する
ことを目的とする。
複数のネットワークのそれぞれに属する複数の通信機器と通信し、該ネットワーク間の前
記通信機器同士の通信を仲介する通信機器であって、前記ネットワークに属する通信機器
が他のネットワークに属する通信機器に対して送信するパケットを受信するパケット受信
手段と、受信した前記パケットのコネクションに関するトラヒックパラメータを記憶する
トラヒックパラメータ記憶手段と、受信した前記パケットの受信状況と前記トラヒックパ
ラメータ記憶手段に記憶したトラヒックパラメータに基づいて、前記パケットが含まれる
一連の送信パケットであって次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めるパ
ケット送信時刻予測手段と、少なくとも前記パケット送信時刻予測手段が計算して求めた
時刻に、送信時刻を予測した対象のパケットが送信されるネットワークに接続先を切り替
える接続先ネットワーク切替手段とを備えることを特徴とする通信機器
が提供される。
複数のネットワークのそれぞれに属する複数の通信機器と通信し、該ネットワーク間の前
記通信機器同士の通信を仲介するための通信機器の通信方法であって、前記通信機器との
間のコネクション設定時に、該コネクションに関するトラヒックパラメータを取得し、該
コネクションを介して、前記ネットワークに属する通信機器が他のネットワークに属する
通信機器に対して送信するパケットを受信し、受信した前記パケットの受信状況と、取得
した前記トラヒックパラメータに基づいて、前記パケットが含まれる一連の送信パケット
であって次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求め、少なくとも計算して求
めた前記送信時刻に、送信時刻を予測したパケットが送信されるネットワークに接続先を
切り替えることを特徴とする通信方法
が提供される。
ネットスイッチ)することで他のネットワークに属する機器同士の多重通信を実現する通
信規格において、時分割のタイミングに起因するデータ送受信の際の無駄な待ち時間を削
減することができる。
Bluetooth規格によって無線通信する通信機器によって構成されたピコネットからなる
スキャタネットにおいては、ピコネット間の時分割ポリシー(ピコネットスイッチポリシ
ー)が、同一ピコネットに属する機器の通信性能、及び異なるピコネットに属する機器の
通信性能を大きく左右する要因となる。
100及びピコネット110という2つのピコネットと、ピコネット100に属するマス
タ機器101、スレーブ機器102及びピコネット110にも属しているように振舞うス
レーブ機器120とが示されている。さらにピコネット110に属するマスタ機器111
、スレーブ機器112が示されている。
ークである。同規格によればピコネットに属する機器のうちの1つであるマスタ機器に対
しスレーブ機器が7台まで属することができる。1つのピコネットはBluetoothに準拠す
る無線通信モジュールの通信範囲内で構成され、一般的に数m〜十数m程度のサービスエ
リアを持つ。
そのピコネットに属するスレーブ機器との通信を仲介する機能を有する。
心に構成されるそれぞれのピコネットに属する通信機器である。図1ではスレーブ機器1
02及びスレーブ機器120はピコネット100に属する機器であり、スレーブ機器11
2及びスレーブ機器120はピコネット110に属する機器である。このときスレーブ機
器120はスキャタネット構築のために複数のピコネットに属するスレーブ機器として機
能する。
したものである。図2では、ピコネット100に属するマスタ機器101、ピコネット1
10に属するマスタ機器111及び両ピコネットに属するスレーブ機器120と、スレー
ブ機器120がいずれのピコネットにピコネットスイッチしているのかを時系列で示して
いる。
する。つぎに時刻T1の時点でさらにピコネット100にピコネットスイッチした場合を考
える。このときマスタ機器101からスレーブ機器120宛てにデータD01を送信した
場合、スレーブ機器120はピコネット100にピコネットスイッチされているので待た
されることなくスレーブ機器120に受信される。
11を送信しようとした場合、スレーブ機器120がピコネット100にピコネットスイ
ッチされている間はスレーブ機器120に受信されることはない。このときマスタ機器1
11は送信先であるスレーブ機器120がいずれのピコネットにピコネットスイッチされ
ているかを知ることができないため、マスタ機器111はスレーブ機器120による受信
が完了されるまで、データD12、データD13のように再送を繰り返す。
コネットスイッチされると、ピコネット110に属するマスタ機器111から再送された
データD13が初めて受信可能となる。マスタ機器111がデータD11を送信し始めた
時刻からデータD13が受信された時刻までが、データD13の送受信にかかる遅延時間
となる。データの送信を始めた時刻から、ピコネットスイッチによりスレーブ機器が通信
可能なピコネットに切り替わり実際に受信が完了するまでのこれら遅延時間が無視できな
い場合には通信のスループットが悪化する。たとえばリアルタイム性が要求される通信デ
ータ(たとえば映像信号や音声信号など)では必要とする通信品質を確保できない場合も
考えられる。
レーブ機器のピコネットスイッチのタイミングを操作することで、上記のような待ちによ
る遅延時間を生じにくくなるよう制御するものである。
。
イマ部304、ピコネット滞在履歴保持部305、トラヒックパラメータ保持部306及
びピコネットスイッチ実行部307が示されている。
電波を受信する機能を有する。
号処理を施すことで以降の処理で扱うことができるように加工する機能を有する。本実施
形態ではBluetooth規格に準拠した信号処理に必要な機能を備えているものとする。
タネット構成のために行うピコネットスイッチ動作のうち、少なくともピコネットスイッ
チの切替時間間隔を制御する機能を有する。
し時刻情報を提供することによりピコネットスイッチの切替時間間隔決定のために用いら
れる。
の間いずれのピコネットにピコネットスイッチされていたかについての履歴情報が保持さ
れている。保持される滞在履歴情報は、少なくとも過去1回前に滞在していた履歴情報を
含んでいるものとする。図4にピコネット滞在履歴保持部305の保持情報400の一例
を示す。
通信の都度得られるトラヒックパラメータの情報を保持する機能を有する。ここでいうト
ラヒックパラメータとは、たとえば送信データの平均送信間隔、平均送信速度などが該当
する。
スイッチするよう指示を受けて、受信先のピコネットを切り替えるなどスレーブ機器12
0の各所の必要な制御を実行する機能を有する。
について、その直前に行われたピコネットスイッチの時刻からの経過時間を測定し、測定
した時間が予め定めた規定値t0以内かどうかを判定する(ステップS02)。t0以内の場
合は、直前に行われたピコネットスイッチの時刻以前からマスタ機器が送信していたデー
タの再送にかかるデータであると判断し、このデータが最初に送信されたのはさらに以前
のピコネットスイッチが実施された直後に送信されたとみなす(ステップS03)。一方
、t0より後に受信されたデータであった場合は、再送にかかるデータではないと判断し受
信した時刻が送信を開始した時刻と同じであるとみなす(ステップS04)。
送受信に用いられるコネクションの設定時に得られる情報から、このマスタ機器の送信間
隔を計算する(ステップS05)。その後、予測した最初に送信された時刻と、ステップ
S05で求めた送信間隔とにより、マスタ機器が次回送信すると思われる時刻を算出する
ことができる(ステップS06)。以降、図を用いて詳細に説明する。
について説明したものである。
する。続いて時刻T1の時点でピコネット100に、さらに時刻T2の時点でピコネット11
0にピコネットスイッチされるものとする。
ように、データD20を受信した時刻と時刻T2との差が、予め定めた時間間隔t0に満たな
い場合、時刻T1以後T2までの間に最初にデータD20が送信された可能性があると判断し
、この場合にはピコネット100に切り替わった直後、つまり時刻T1に最初に送信された
データD22であると予測する。
信された時刻までが時間間隔t0よりも長い場合、再送にかかるデータではないと判断して
データD21の受信時刻をデータD23のように送信された時刻と同じであるとみなす。
ばならない。好ましくはマスタ機器のデータの再送時間間隔以上とすれば再送にかかるデ
ータか否かの確実な判断が可能だが、最初のデータ送信にかかる受信データの場合の誤判
断が発生しやすくなる。よって時間間隔t0はこれら誤判断の影響が少なくなるように設定
すべきである。
0に、スレーブ機器120がピコネットスイッチされて初めて受信される。図中のデータ
D31、データD32は、スレーブ機器120がピコネット100にピコネットスイッチ
されていて受信が完了しないことに伴う再送である。時刻T2のピコネットスイッチによっ
て受信可能となった再送データD32は、図示していないが時間間隔t0以内、時刻T2直後
に受信したデータであるから、実際に送信された時刻はデータD35のように時刻T1の時
点で送信されたとみなされる。
ができる。
コネクションの設定時にマスタ機器111より申告されるトラヒックパラメータにて、
送信データの平均送信間隔(W秒)が含まれる場合、これを用いて送信間隔t1を算出する
ことができる。このときは、予測した送信時刻をtとすると、下記式にて次回のデータの
送信時刻t’が予測できる。
(2)トラヒックパラメータの一つである平均送信速度情報を用いる
コネクションの設定時にマスタ機器111より申告されるトラヒックパラメータにて、
送信データの平均送信速度(aオクテット/秒)が含まれる場合、これを用いて送信間隔
t1を算出することができる。このときは、前回受信したデータサイズをnオクテットとす
ると、下記式にて次回のデータの送信時刻t’が予測できる。
データD32が、時刻T1の時点で送信されたとみなされた場合、上記計算方法により予
測される次回送信予測時刻は、時刻T1の送信間隔t1後、つまりデータD36に示すような
送信時刻t’となるはずである。
マスタ機器111が属するピコネットにピコネットスイッチすることで、マスタ機器11
1とは別のピコネットにピコネットスイッチされていることによって発生する待ち時間の
発生を防止することが可能となる。このとき、図6に示すように時刻t’が含まれるよう
に、スレーブ機器120のピコネット110への滞在時間を延長するようにピコネットス
イッチのタイミングを操作しても良いし、あるいは他のピコネットにピコネットスイッチ
していても少なくとも時刻t’の時点にはピコネット110にピコネットスイッチするよ
うに制御するようにしてもかまわない。
スイッチして待機中、実際に受信したデータはデータD37のように時間的にずれる場合
が考えられる。これは時刻T1から時刻T2のいずれの時刻に送信されたデータであっても、
データD32で受信したデータの最初の送信時刻を時刻T1であるとみなしたためである。
このときは実際に受信したデータD37を次回の送信予測時刻の情報として用いればよい
。このようにすると次回の送信予測時刻はデータD37受信後の時間間隔t1後であるデー
タD38の時点であると予測されるので、この時刻には再びピコネット110にピコネッ
トスイッチされるように制御すればスレーブ機器120の受信待ちによる遅延は発生しな
い。
本実施形態におけるマスタ機器111の送信間隔t1を求める方法について、直前の受信
実績から予測するのではなく、過去の予測情報をもとに求めるようにしてもよい。
過去のx回前に予測したマスタ機器111の送信予測時刻t’(x)をもとに求めることが
できる。たとえばトラヒックパラメータとして平均送信間隔をW秒と申告しているコネク
ションで送信されるデータが次回に送信される予測時刻t’’は、下記式にて表すことが
できる。
(2)トラヒックパラメータの一つである平均送信速度情報を用いる
過去のx回前に受信したデータのデータサイズn(x)のマスタ機器111における送信予
測時刻t’(x)をもとに求めることができる。たとえばトラヒックパラメータとして平均送
信速度をaオクテット/秒と申告しているコネクションで送信されるデータが次回に送信
される予測時刻t’’は、下記式にて表すことができる。
t’’ = t’(x) + Σn(i)/a 但し、x≧1
i=1
過去x回前に受信したデータの送信予測時刻に基づき次回のデータの送信時刻を予測す
る場合、基準となるxの選択方法としては過去x回前に受信したデータが、マスタ機器が
属するピコネットにピコネットスイッチしてから所定の時間経過後(つまり時間間隔t0後
)に受信したデータであることが望ましい。なぜなら再送にかかる受信データの場合は最
初の送信時刻が不正確になる場合があるため、t0経過後に受信した、マスタ機器の送信時
刻が受信時刻と同じ時刻であるとみなせる情報であるほうが望ましいからである。
回のデータ送信時刻を予測し、データの個数分得られる次回の送信予測時刻までの最小値
を送信間隔として次回のデータ送信予測時刻を定める方法も考えられる。この場合でも、
採用する複数個の受信データはマスタ機器が属するピコネットへピコネットスイッチして
から所定の時間経過後に受信したデータであることが望ましい。
回の送信予測時刻を求めることにより、より精度の高い次回送信時刻予測が可能となる。
旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示され
ている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実
施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実
施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
101、111:マスタ機器
102、112、120:スレーブ機器
301:アンテナ
302:データ受信部
303:ピコネットスイッチ制御部
304:タイマ部
305:ピコネット滞在履歴保持部
306:トラヒックパラメータ保持部
307:ピコネットスイッチ実行部
Claims (15)
- 複数のネットワークのそれぞれに属する複数の通信機器と通信し、該ネットワーク間の
前記通信機器同士の通信を仲介する通信機器であって、
前記ネットワークに属する通信機器が他のネットワークに属する通信機器に対して送信
するパケットを受信するパケット受信手段と、
受信した前記パケットのコネクションに関するトラヒックパラメータを記憶するトラヒ
ックパラメータ記憶手段と、
受信した前記パケットの受信状況と前記トラヒックパラメータ記憶手段に記憶したトラ
ヒックパラメータに基づいて、前記パケットが含まれる一連の送信パケットであって次に
送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めるパケット送信時刻予測手段と、
少なくとも前記パケット送信時刻予測手段が計算して求めた時刻に、送信時刻を予測し
た対象のパケットが送信されるネットワークに接続先を切り替える接続先ネットワーク切
替手段と
を備えることを特徴とする通信機器。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信間隔が含まれ、
前記パケット送信時刻予測手段は、前記パケットの受信時刻と前記平均送信間隔に基づい
て次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴とする請求項1に
記載の通信機器。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信速度が含まれ、
前記パケット送信時刻予測手段は、前記パケットの受信時刻、データサイズ及び前記平均
送信速度に基づいて次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴
とする請求項1に記載の通信機器。 - 前記パケット送信時刻予測手段は、前記送信時刻を以前に受信したパケットのうちのい
ずれか1つを基準として用い、予測すべき送信回数にあたる送信パケットの予想送信時刻
を計算して求めることを特徴とする請求項1に記載の通信機器。 - 前記接続先ネットワーク切替手段は、前記パケット送信時刻予測手段が計算して求めた
送信時刻以外の時間は、予測した対象のパケットが送信されるネットワーク以外のネット
ワークに接続先を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の通信機器。 - 複数のネットワークのそれぞれに属する複数の通信機器と通信し、該ネットワーク間の
前記通信機器同士の通信を仲介するための通信機器の通信方法であって、
前記通信機器との間のコネクション設定時に、該コネクションに関するトラヒックパラ
メータを取得し、
該コネクションを介して、前記ネットワークに属する通信機器が他のネットワークに属
する通信機器に対して送信するパケットを受信し、
受信した前記パケットの受信状況と、取得した前記トラヒックパラメータに基づいて、
前記パケットが含まれる一連の送信パケットであって次に送信されるパケットの予想送信
時刻を計算して求め、
少なくとも計算して求めた前記送信時刻に、送信時刻を予測したパケットが送信される
ネットワークに接続先を切り替える
ことを特徴とする通信方法。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信間隔が含まれ、
送信時刻を予測する際、前記パケットの受信時刻と前記平均送信間隔に基づいて次に送信
されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴とする請求項6に記載の通信
方法。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信速度が含まれ、
送信時刻を予測する際、前記パケットの受信時刻、データサイズ及び前記平均送信速度に
基づいて次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴とする請求
項6に記載の通信方法。 - 送信時刻を予測する際、前記送信時刻を以前に受信したパケットのうちのいずれか1つ
を基準として用い、予測すべき送信回数にあたる送信パケットの予想送信時刻を計算して
求めることを特徴とする請求項6に記載の通信方法。 - 予測した前記送信時刻までの間、予測した対象のパケットが送信されるネットワーク以
外のネットワークに接続先を切り替えることを特徴とする請求項6に記載の通信方法。 - 複数のネットワークのそれぞれに属する複数の通信機器と通信し、該ネットワーク間の
前記通信機器同士の通信を仲介するための、計算機で実行可能なプログラムであって、
前記通信機器との間のコネクション設定時に、該コネクションに関するトラヒックパラ
メータを取得し、
該コネクションを介して、前記ネットワークに属する通信機器が他のネットワークに属
する通信機器に対して送信するパケットを受信し、
受信した前記パケットの受信状況と、取得した前記トラヒックパラメータに基づいて、
前記パケットが含まれる一連の送信パケットであって次に送信されるパケットの予想送信
時刻を計算し、
少なくとも計算して求めた前記送信時刻に、送信時刻を計算した対象のパケットが送信
されるネットワークに接続先を切り替える
ことを特徴とする通信制御プログラム。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信間隔が含まれ、
送信時刻を予測する際、前記パケットの受信時刻と前記平均送信間隔に基づいて次に送信
されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴とする請求項11に記載の通
信制御プログラム。 - 前記トラヒックパラメータには少なくとも送信パケットの平均送信速度が含まれ、
送信時刻を予測する際、前記パケットの受信時刻、データサイズ及び前記平均送信速度に
基づいて次に送信されるパケットの予想送信時刻を計算して求めることを特徴とする請求
項11に記載の通信制御プログラム。 - 送信時刻を予測する際、前記送信時刻を以前に受信したパケットのうちのいずれか1つ
を基準として用い、予測すべき送信回数にあたる送信パケットの送信時刻を計算して求め
ることを特徴とする請求項11に記載の通信制御プログラム。 - 予測した前記送信時刻までの間、予測した対象のパケットが送信されるネットワーク以
外のネットワークに接続先を切り替えることを特徴とする請求項11に記載の通信制御プ
ログラム。
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