JP2009267910A - 通信フレーム処理方法及び通信端末装置 - Google Patents

Abstract

【目的】無線端末装置内部の通信フレームへのデータ格納あるいはデータ取り出しにおいて、データ処理効率の向上を図った通信フレーム処理方法を提供する。
【構成】本発明による通信フレーム処理方法は、データ処理部が新たな通信フレームに格納されるべき情報データ片を生成した場合に、当該情報データ片に関連する少なくとも１つの制御データ片を生成し、該情報データ片と該制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、これらをメモリに記憶する。通信処理部が当該新たな通信フレームを送信しようとする場合に、該メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する制御データ片及びユーザデータ片を取り込んで、これらを当該新たな通信フレームに格納する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、大容量通信を可能とする次世代無線通信規格に従った通信フレームを伝送単位とする無線端末装置等の通信端末装置における通信フレーム処理方法、並びにかかる通信端末装置に関する。

従来の無線通信規格（例えば、IEEE802.11b）で使用される通信フレーム処理方式では通信フレームフォーマット内の各フィールドが固定サイズであるため、無線端末装置内で通信フレーム内にデータを格納することは、通信フレーム内の固定フィールドにメモリからデータを単純に移動させることで実現可能であった。データ移動時のメモリアクセス速度は無線端末装置の伝送処理効率に影響を与えるが、従来の無線通信規格では伝送するデータサイズ自体が１つの通信フレームに対して数十バイト程度であるためその影響は小さかった。

しかしながら、次世代無線通信規格では、大容量伝送を行うために１つの通信フレームに対して数百バイトを格納する必要があることから、メモリアクセスが増大し伝送処理効率に大きく影響することになる。また、次世代無線通信規格では無線区間の伝送品質の変動に関わらず様々のデータを高速に伝送することを前提としている。そのため、例えば、各フィールド内に格納されるべきデータのサイズ変更を通信フレーム単位で行うことが必要となり、通信フレームの管理がより複雑化し、これに呼応してメモリを介したデータ処理の効率化がより求められている。

本発明の目的は、無線端末装置内部の通信フレームへのデータ格納あるいはデータ取り出しにおいて、データ処理効率の向上を図った通信フレーム処理方法及び通信端末装置を提供することである。

本発明による通信フレーム処理方法は、通信フレームを伝送単位とする通信処理部と、該通信フレームに格納される少なくとも１つの情報データ片を情報処理するデータ処理部と、を含む通信端末装置における通信フレーム処理方法であって、該データ処理部が新たな通信フレームに格納されるべき情報データ片を生成した場合に、当該情報データ片に関連する少なくとも１つの制御データ片を生成する制御データ片生成ステップと、当該生成された情報データ片と制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、当該複数のデータ片と共に生成した複数のリンク情報ブロックをメモリに記憶するデータ片記憶ステップと、該通信処理部が当該新たな通信フレームを送信しようとする場合に、該メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する制御データ片及びユーザデータ片を該メモリから取り込んで、これらを当該新たな通信フレームに格納するデータ片格納ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明による通信端末装置は、通信フレームを伝送単位とする通信処理部と、該通信フレームに格納される少なくとも１つの情報データ片を情報処理するデータ処理部と、を含む通信端末装置であって、該データ処理部が新たな通信フレームに格納されるべき情報データ片を生成した場合に、当該情報データ片に関連する少なくとも１つの制御データ片を生成する制御データ片生成手段と、当該生成された情報データ片と制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、当該複数のデータ片と共に生成した複数のリンク情報ブロックをメモリに記憶するデータ片記憶手段と、該通信処理部が当該新たな通信フレームを送信しようとする場合に、該メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する制御データ片及びユーザデータ片を該メモリから取り込んで、これらを当該新たな通信フレームに格納するデータ片格納手段と、を含むことを特徴とする。

本発明による通信フレーム処理方法及び通信端末装置によれば、通信フレームに格納されるデータを制御データやユーザデータ等の情報要素別に分割すると共に、制御データやユーザデータ間のリンクを管理するリンク情報ブロックを用いることにより情報要素間の連続性を確保しつつデータの移動を抑制してメモリアクセスが低減される。これにより、大容量無線通信に柔軟に対応すると共に処理効率の向上が図られる。

本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例を示し、本発明による通信フレーム処理方法が実行される無線端末装置１０の構成が示されている。無線端末装置１０は、例えば、携帯電話等の通信端末装置であり、基地局（図示せず）との間の無線区間で無線信号を送受信する。無線端末装置１０は、通常、無線信号の送受信の双方を行うが、以下の説明においては、無線信号を送信する場合について主に説明する。無線端末装置１０は、ユーザデータ処理部２０と、ＭＡＣ層通信処理部３０と、物理層通信処理部４０と、メモリ５０とから構成される。

無線端末装置１０において通信フレーム処理方法が実行される構成は、通常、概念的にレイヤ構成にて理解される。上位レイヤはＭＡＣレイヤとユーザデータの転送を行うレイヤである。ＭＡＣレイヤは、上位レイヤのユーザデータより通信フレームを組み立てＰＨＹレイヤへ転送すると共に、ＰＨＹレイヤからの通信フレームを分解してユーザデータを上位レイヤへ転送するレイヤである。ＰＨＹレイヤは、無線区間で通信フレームの転送を行うレイヤである。ユーザデータ処理部２０は上位レイヤを担う部分に相当し、ＭＡＣ層通信処理部３０はＭＡＣレイヤを担う部分に相当し、物理層通信処理部４０はＰＨＹレイヤを担う部分に相当する。

尚、本実施例におけるユーザデータや制御データはある有限長を有する情報データ片又は制御データ片であるが、説明の容易性から単にデータと称して説明している。

ユーザデータ処理部２０は、例えば携帯電話において撮像した画像等のユーザデータを生成し、生成したユーザデータをメモリ５０に記憶する。ＭＡＣ層通信処理部３０は、メモリ５０に記憶されたユーザデータの内容に応じて複数の第１制御データ、第２制御データ及び第３制御データ等の複数片からなる制御データを生成し、生成した制御データをメモリ５０に記憶する。ＭＡＣ層通信処理部３０は、また、メモリ５０に格納されたユーザデータと制御データとが双方間の対応関係に基づいて関連付ける、すなわちリンクするためのリンク情報ブロックを生成し、その内容を設定してメモリ５０に記憶する。物理層通信処理部４０は、メモリ５０に記憶されたユーザデータ及び制御データをこれらに対応するリンク情報ブロックに従って取り出してフレームレジスタ４１に格納することで通信フレームを生成する。次いで、これを無線通信のための無線信号に変換して送信する。

以上の説明において無線端末装置１０は、通信フレームを外部に送信する装置として説明されたが、無線端末装置１０は、外部から通信フレームを受信する装置としても機能する。その場合、物理層通信処理部４０、ＭＡＣ層通信処理部３０及びユーザデータ処理部２０は上記した機能とは反対方向の機能を備える。すなわち、物理層通信処理部４０は、無線区間から受信される無線信号を通信フレームに変換してフレームレジスタ４１に格納し、得られる通信フレームからユーザデータ及び制御データを抽出し、これらをメモリ５０に記憶する。ＭＡＣ層通信処理部３０は、メモリ５０に記憶された制御データの内容に応じてユーザデータの連続性や独立性を認識して、各データ単位にリンク情報ブロックを生成し、送信の場合と同様の適切なリンク付けの後にこれをメモリ５０に記憶する。ユーザデータ処理部２０は、メモリ５０に記憶されたユーザデータをやはりメモリ５０に記憶されたリンク情報ブロックに従って取り出して、例えば音声再生や映像再生の所定処理に供する。

図２は、メモリ５０に記憶されるユーザデータ及び制御データの配置例を示している。ここで、メモリ５０はアドレスａ〜ｈによりアドレシングされる。本図において、例えば第２制御データについて見ると、アドレスａに第２制御データのためのリンク情報ブロックが格納され、第２制御データそのものはアドレスｄに格納されている。また、ユーザデータについて見ると、アドレスｅにユーザデータそのものが格納され、リンク情報ブロックはアドレスｇに格納されている。

図示されるように、メモリ５０内の各データの配置は、データの種類毎に整序されて配置されることはなく、通信フレームの送信に応じた取り出しに従って発生する空き領域にユーザデータの生成に応じた書込みが順次なされて記憶される。

また、メモリ５０の容量は、無線通信規格に従った通信フレーム長、伝送速度や及び送信単位により定まる。例えば、１つの通信フレーム当たりユーザデータフィールドを１５００バイト、伝送速度を最速２０Ｍｂｐｓ、連続して通信フレームを送信する送信単位を５ｍｓと仮定すると、最速では送信単位５ｍｓ内で最大９つの通信フレームのデータを送信可能にしなければならず、メモリ５０の容量はこの９つの通信フレームを記憶可能な容量が必要となる。

図３は、本発明による通信フレーム処理方法を実行する処理手順を示している。かかる処理手順は、無線端末装置が外部に通信フレームを送信する場合の形態であり、図１に示された構成要素を適宜参照して以下説明する。

先ず、ユーザデータ処理部２０は、音声処理や画像処理等の処理結果としてユーザデータを生成し、これをメモリ５０に記憶する（ステップＳ１）。ＭＡＣ層通信処理部３０は、記憶されたユーザデータに応じて、これに関連する複数の制御データ及びリンク情報ブロックを生成する（ステップＳ２）。

本実施例は、通常、１つ通信フレームには、１つのユーザデータと３つの制御データ（第１〜第３の制御データ）が標準的に格納されるものと想定しているが、ユーザデータの連続性や分割如何により制御データの数や長さ、さらには１つ通信フレームに格納されるユーザデータの数が可変にされる。そこで格納されるデータが標準から相違があるか否かを判定し（ステップＳ３）。もし、相違がある場合には、制御データの数、サイズの変更あるいはユーザデータの追加等の相違態様に対応したリンク情報ブロックを生成又は更新する（ステップＳ４）。次いで、生成したリンク情報ブロック及び制御データのメモリに記憶する（ステップＳ５）。

物理層通信処理部４０は、通信フレームの送信に先立って、メモリ５０からデータの取り出しを開始し、先ず、リンク情報ブロック先頭を読出し（ステップＳ６）、次いで、当該リンク情報ブロックを参照して制御データ及びユーザデータを取り出し、これをフレームレジスタ４１の各フィールドに埋めることで通信フレームを生成する（ステップＳ７）。次いで、フレームレジスタに保持された通信フレームを無線信号に変換して送信する（ステップＳ８）。

図４は、本発明による通信フレーム処理方法におけるリンク情報ブロックの構成を示している。ここで、通信フレーム９０は、制御フィールド９１とユーザデータフィールド９２とからなる。制御フィールド９１は、例えば、第１制御データ７１と、第２制御データ７２と、第３制御データ７３とが格納される。これら制御データ７１〜７３は、例えば、ユーザデータの長さや、ユーザデータの連続性や分割状態を示す制御情報からなる。ユーザデータフィールド９２には、ユーザデータ８１が格納される。

ユーザデータ８１は、例えば音声や映像データの如き多様なデータであり得る。その長さや発生頻度はユーザデータ処理部２０の処理態様に応じて一定とは限られない。一方、無線区間における通信フレーム９０は、無線リソースの利用効率の関係上、常に一定間隔で伝送される保証はなく、一時的にバースト的に複数の通信フレームを送信する必要もある。そのため、通信フレーム９０のユーザデータフィールド９２には、１つのユーザデータ８１のみが格納される場合もあるが、２つ以上のユーザデータ８１及び８２（図５参照）が格納される場合もある。この場合、ユーザデータ８２は、分割されたユーザデータの一部の可能性もある。従って、分割されたユーザデータの連続性の保証や連結されるべき一群のユーザデータ片の独立性を保証するために適正な制御データ７１〜７３が付加または更新される必要がある。

複数のリンク情報ブロック６１〜６４は、一連をなして各々が次のリンク情報ブロックの先頭アドレスを指示することで関連付けられ、すなわちリンクされてメモリ５０（図１参照）上に記憶される。先頭のリンク情報ブロック６１の先頭アドレスを所定のものとすると、全てのリンク情報ブロック６２〜６４を順次参照することができる。

複数のリンク情報ブロック６１〜６４の各々は、同一の構成を有し、例としてリンク情報ブロック６１について説明すると、リンク情報ブロック６１は、次にリンクするリンク情報ブロック６２の先頭アドレスが設定されるリンクポインタ６１１と、当該リンク情報ブロック６１に対応するデータ（制御データ又はユーザデータ）のデータサイズが設定されるデータ長６１２と、当該リンク情報ブロック６１に対応するデータの先頭アドレスが設定されるデータリンクポインタ６１３とから構成される。

本図の例では、リンク情報ブロック６１は、第１制御データ７１に対応し、リンク情報ブロック６２は、第２制御データ７２に対応し、リンク情報ブロック６３は、第３制御データ７３に対応し、リンク情報ブロック６４は、ユーザデータ８１に対応している例である。最後のリンク情報ブロック６４には、後続するリンク情報ブロックが無いこと示すために、そのリンクポインタ６４１には“ＮＵＬＬ”が設定される。

図５は、図４に示されたリンク情報ブロックの構成に対してユーザデータがより多い場合の構成を示している。これは、連続性のあるユーザデータが一旦終わり、次のユーザデータが併せて当該通信フレームに格納される場合である。そこで、次のユーザデータ８２のためにリンク情報ブロック６５が別に設けられメモリ５０に記憶される。図４におけるリンク情報ブロック６４のリンクポインタ６４１は“ＮＵＬＬ”が設定されていたが、リンク情報ブロック６５の追加に応じて、リンクポインタ６４１にはリンク情報ブロック６５の先頭アドレスが設定される。リンク情報ブロック６５のリンクポインタ６５１には“ＮＵＬＬ”が設定される。

図６は、図４に示されたリンク情報ブロックの構成に対して制御データがより少ない場合の構成を示している。これは、例えば、前の通信フレームに格納されたユーザデータとの不連続性から、当該通信フレームには分割情報等の一部の制御データが不要になる場合である。ここで、第３制御データ７３が不要なデータであるとする。第３制御データ７３に対応するリンク情報ブロック６３の先頭アドレスを示していたリンク情報ブロック６２のリンクポインタ６２１は、リンク情報ブロック６３を越えてリンク情報ブロック６４の先頭アドレスに設定される。

また、本図の例では、第２制御データ７２のデータ長が増加する場合をも示している。この場合、第２制御データ７２に対応するリンク情報ブロック６２のデータ長６２２の内容が増加したデータ長に設定される。

以上の図４〜図６に示されるリンク情報ブロックの構成では、リンク情報ブロックのリンクポインタが制御データ及びユーザデータの数に応じて異なる数設けられる。これにより、通信フレームに格納されるべきデータの内容を容易に変えることが可能である。また、リンク情報ブロック内のデータ長を更新することで通信フレームの中間に位置するデータの内容を柔軟にリンク情報ブロックに反映することができる。

以上の実施例において、本発明による通信フレーム処理方法が適用された無線端末装置において、リンク情報ブロックを使用することにより、次世代無線通信規格の複雑な制御フィールドの情報要素の有無の切り替えと情報要素のサイズ変更が柔軟に適応できる。また、大容量のデータサイズにおいても、各データをリンク情報ブロックを用いて連鎖させることにより、非連続のデータを連続したデータとして管理でき、ユーザデータ処理部と通信処理部との間でデータを転送する際に必要以上のメモリアクセスを行わずに処理を行うことができる。

尚、以上の実施例の説明では、ユーザデータを担う通信フレームを外部に送信する形態が主に説明されたが、送信の場合と逆に通信フレームを受信する形態においても、送信の場合と同様にして、通信フレームから制御データ及びユーザデータが抽出され、抽出され各データがリンク情報ブロックを用いてメモリに記憶される。これにより、ユーザデータ処理部は、メモリ間でユーザデータをコピー又移動することなく、その連続性を復元してユーザデータを利用することができる。

本発明による通信フレーム処理方法は、単体の通信端末装置への適用に限られず、大容量無線通信を担う通信ＬＳＩにおいても適用され得る。その場合、メモリは通信ＬＳＩの内部及び外部のどちらでもあってもよい。

また、本発明による通信端末装置は、携帯電話等の無線通信端末に限られず、データ処理効率の向上が求められる有線通信装置であってもよい。また、通信端末装置の各処理部はハードウェアによって全て実現される必要はなく、ハードウェア及びソフトウェアにより実現される複合形態であってもよい。

本発明の実施例を示し、本発明による通信フレーム処理方法が実行される無線端末装置１０の構成を示すブロック図である。 メモリに記憶されるユーザデータ及び制御データの配置例を示す図である。 本発明による通信フレーム処理方法を実行する処理手順を示すシーケンス図である。 本発明による通信フレーム処理方法におけるリンク情報ブロックの構成を示すブロック図である。 図４に示されたリンク情報ブロックの構成に対してユーザデータがより多い場合の構成を示すブロック図である。 図４に示されたリンク情報ブロックの構成に対して制御データがより少ない場合の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 無線端末装置
２０ ユーザデータ処理部
３０ ＭＡＣ層通信処理部
４０ 物理層通信処理部
４１ フレームレジスタ
５０ メモリ
６１〜６５ リンク情報ブロック
７１〜７３ 制御データ
８１、８２ ユーザデータ
９０ 通信フレーム
９１ 制御フィールド
９２ ユーザデータフィールド
６１１、６２１、６３１、６４１、６５１ リンクポインタ
６１２、６２２ データ長
６１３ データリンクポインタ

Claims (5)

1. 通信フレームを伝送単位とする通信処理部と、前記通信フレームに格納される少なくとも１つの情報データ片を情報処理するデータ処理部と、を含む通信端末装置における通信フレーム処理方法であって、
   前記データ処理部が新たな通信フレームに格納されるべき情報データ片を生成した場合に、当該情報データ片に関連する少なくとも１つの制御データ片を生成する制御データ片生成ステップと、
   当該生成された情報データ片と制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、当該複数のデータ片と共に生成した複数のリンク情報ブロックをメモリに記憶するデータ片記憶ステップと、
   前記通信処理部が当該新たな通信フレームを送信しようとする場合に、前記メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する制御データ片及びユーザデータ片を前記メモリから取り込んで、これらを当該新たな通信フレームに格納するデータ片格納ステップと、
   を含むことを特徴とする通信フレーム処理方法。
2. 前記複数のリンク情報ブロックは、一連をなして各々が次のリンク情報ブロックのメモリ内アドレスを含むと共に、各々が自身に対応するデータ片のメモリ内アドレス及びデータ長を含むことを特徴とする請求項１記載の通信フレーム処理方法。
3. 前記制御データ片は、当該情報データ片と他の情報データ片との連続関係を示す情報を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の通信フレーム処理方法。
4. 前記通信処理部が新たな通信フレームを受信した場合に、当該新たな通信フレームに格納されている制御データ片及び情報データ片を抽出するデータ片抽出ステップと、
   当該抽出された情報データ片と制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、当該複数のデータ片と共に生成した複数のリンク情報ブロックをメモリに記憶するデータ片記憶ステップと、
   前記データ処理部が当該新たな情報データ片を処理しようとする場合に、前記メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する情報データ片を前記メモリから取り込んで、これを前記データ処理部に供給するデータ片供給ステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２記載の通信フレーム処理方法。
5. 通信フレームを伝送単位とする通信処理部と、前記通信フレームに格納される少なくとも１つの情報データ片を情報処理するデータ処理部と、を含む通信端末装置であって、
   前記データ処理部が新たな通信フレームに格納されるべき情報データ片を生成した場合に、当該情報データ片に関連する少なくとも１つの制御データ片を生成する制御データ片生成手段と、
   当該生成された情報データ片と制御データ片とからなる複数のデータ片毎にリンク情報ブロックを生成し、当該複数のデータ片と共に生成した複数のリンク情報ブロックをメモリに記憶するデータ片記憶手段と、
   前記通信処理部が当該新たな通信フレームを送信しようとする場合に、前記メモリに記憶された複数のリンク情報ブロックの内容が指示する制御データ片及びユーザデータ片を前記メモリから取り込んで、これらを当該新たな通信フレームに格納するデータ片格納手段と、
   を含むことを特徴とする通信端末装置。

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