JP2010034831A - Wireless communication device and central control wireless communication device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線通信装置、特にWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式を用いた無線通信装置に関するものである。 The present invention relates to a wireless communication apparatus, and more particularly to a wireless communication apparatus using a WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system.
映像、音声データを送信する無線通信装置とそのデータを受信する無線通信装置が、互いに10メートル程度の近距離に配置された無線通信システムは、例えば、車両、船舶、航空機などの移動手段に搭載され、あるいは、家庭やオフィスなど屋内に設置され、使用できる。 A wireless communication system in which a wireless communication device that transmits video and audio data and a wireless communication device that receives the data is arranged at a short distance of about 10 meters is mounted on a moving means such as a vehicle, a ship, and an aircraft. Or it can be installed and used indoors such as at home or office.
上記の通信システムのように、10メートル程度の近距離で映像、音声データの通信を行う場合に適している無線通信方式としては、近距離で高速伝送可能な超広帯域無線(UWB)、その中でも特にWiMedia Alianceの規定するマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式がある。 As the above communication system, a wireless communication system suitable for video and audio data communication at a short distance of about 10 meters is an ultra wideband wireless (UWB) capable of high-speed transmission at a short distance. In particular, there is a multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system defined by the WiMedia Alliance.
WiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式の無線通信システムにおける従来例としては、各無線通信装置間の通信を制御するためのビーコン情報の管理方法として、自己の送信したビーコン位置(ビーコンスロット)を基準として、その他の無線通信装置からのビーコン情報を管理する事で、各無線通信装置間の通信を制御したシステムがある。(特許文献1参照) As a conventional example in a wireless communication system of the multi-band orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) scheme of WiMedia Alliance, as a management method of beacon information for controlling communication between wireless communication devices, a beacon position transmitted by itself is used. There is a system in which communication between wireless communication devices is controlled by managing beacon information from other wireless communication devices on the basis of (beacon slot). (See Patent Document 1)
一般に、映像、音声等のような大きなデータを無線で通信する通信システムでは、コーデックなどを用いたデータ符号化によりデータを圧縮して通信する。この無線通信システムを車両に搭載する場合など、通信環境が外乱等によって変化する環境で使用する場合や、要求されるデータレートが変化する場合には、それらの変化に合わせて、データの符号化に用いられるデータ圧縮率及び/又はデータレートを柔軟に変化させる必要がある。 In general, in a communication system that wirelessly communicates large data such as video and audio, data is compressed by data encoding using a codec or the like. When using this wireless communication system in a vehicle, such as when the communication environment changes due to disturbances, etc., or when the required data rate changes, data encoding is performed in accordance with those changes. It is necessary to flexibly change the data compression rate and / or data rate used for the data.
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、データを送信する無線通信装置が、データの符号化に用いるデータ圧縮率及び/又はデータレートを柔軟に変化させることができる無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a wireless communication system in which a wireless communication apparatus that transmits data can flexibly change a data compression rate and / or data rate used for data encoding. The purpose is to provide.
本発明における無線通信装置では、データの符号化を行う送信側無線通信装置に対し、WiMedia Alianceの規定するマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットにデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を含めて送信するようにした。 In the wireless communication apparatus according to the present invention, the data compression rate information and / or the beacon slot of the multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system defined by the WiMedia Alliance is transmitted to the transmitting wireless communication apparatus that performs data encoding. Added data rate information.
本発明における無線通信装置によれば、データの符号化に用いるデータ圧縮率及び/又はデータレートを柔軟に変化させることができる。 According to the wireless communication apparatus of the present invention, the data compression rate and / or data rate used for data encoding can be flexibly changed.
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態における車両内マルチメディア無線通信システムを例示する図である。図において、点線の矢印は本実施の形態における無線通信装置間における映像/音声データの送信経路を示している。
図1において、車両内マルチメディア無線通信システムは、本実施の形態における無線通信装置として、中央制御ユニット1と、リアシートエンタテイメント(以降RSEと称す)2と、リアカメラ(以降CMRと称す)3と、モニタ4〜8とを備える。これら中央制御ユニット1、RSE2、CMR3、およびモニタ4〜8は、UWB(Ultra Wide Band)のWimedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式を用いたビーコングループを形成し、当該ビーコングループ内で互いに無線通信する機能を有する。ビーコングループの詳細については後述する。本実施の形態においては、これら無線通信装置1、2、4〜8がビーコンスロット内にデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を含めて送信することにより、当該無線通信装置に対してデータを送信する送信側無線通信装置1〜3に対して、当該送信データの符号化に用いられるデータ圧縮率及び/又はデータレートを指定する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 1 is a diagram illustrating an in-vehicle multimedia wireless communication system according to the present embodiment. In the figure, dotted arrows indicate video / audio data transmission paths between wireless communication apparatuses in the present embodiment.
1, the in-vehicle multimedia wireless communication system includes a
中央制御ユニット1は、DVDやCDなどの映像/音声ソースを有し、それら映像/音声データを符号化してRSE2や前席モニタ4〜6に対して無線送信する。また、中央制御ユニット1は、CMR3から無線送信されるCMR3における撮像映像を受信して、付属の表示デバイスに表示する機能を有する。RSE2は当該中央制御ユニット1から無線送信される映像/音声データを中継して、符号化された映像/音声データを後席モニタ7および8に対して無線送信するとともに、RSE2自身もDVDやCDなどの映像/音声ソースを有し、それらの映像/音声データを符号化して、後席モニタ7および8に対して無線送信する機能を有する。中央制御ユニット1とRSE2はそれぞれ前席乗員と後席乗員が操作できるインターフェースを有し、これにより各乗員は好みのコンテンツを任意に選択できる。中央制御装置ユニット1とRSE2は互いに通信することにより、乗員の操作に応じた制御信号や当該制御信号に応じた映像/音声データを互いに無線送信し合う。
The
図2は、図1に示したモニタ4の構成を示すブロック図である。モニタ5〜8についても図2に示した構成と同様の構成を有する。図2において、モニタ4は、アンテナ200、受信部201、復号化部202、映像/音声出力部203、符号化情報生成部204、通信環境指標値算出部210、送信部205から構成される。受信部201と送信部205によりUWB装置206を構成しており、このUWB装置206は後述するUWBのWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式に対応した送受信を行うことが可能である。当該MB−OFDM方式のPHYとMACの構造は、例えば標準規格ECMA−368「High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard」に規定されている。アンテナ200は、当該UWB通信に好適な3GHzから10GHz帯までの使用認可されている周波数で送受信できるアンテナである。映像/音声出力部203は不図示の表示デバイス、スピーカなどに接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
図3は、図1に示した中央制御ユニット1の構成を示すブロック図である。図3において、中央制御ユニット1は、アンテナ300、受信部301、復号化部302、映像/音声入出力部303、符号化情報生成部304、通信環境指標値算出部310、符号化部305、制御部306、送信部308を有する。受信部301と送信部308からなるUWB装置309もモニタ4のUWB装置206と同様に、UWBのWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式に対応した送受信を行うことが可能である。映像/音声入出力部303は不図示の表示デバイス、スピーカなどに接続されているほか、DVDやCDなどの映像/音声ソースを有しており、中央制御ユニット1、モニタ4〜8、RSE2などに設けられた不図示のユーザ操作部を介してユーザにより指示された映像/音声データを、符号化部305に対して出力する。以上が中央制御ユニット1の構成である。なお、RSE2も中央制御ユニット1と同様の構成を有している。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
図4は、図1に示したCMR3の構成を示すブロック図である。図において、CMR3は、アンテナ400、受信部401、カメラ部403、符号化部405、制御部406、送信部408を有する。受信部401と送信部408からなるUWB装置409もUWBのWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式に対応した送受信を行うことが可能である。カメラ部403で撮像した車両後方の映像データは符号化部405において符号化され、送信部408およびアンテナ400を介して中央制御ユニット1に対して送信される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
次に、図2〜図4に示したUWB装置206、309、409が行うWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式の送受信について説明する。当該無線通信方式では、図5に示す65.536msec単位のスーパーフレームが規定されている。1つのスーパーフレームは256個のMAS(MediaAccessSlot)に細分化され、1MASは256usecの期間となる。256MASのスロットのうち、ビーコンピリオドとして規定される前半の期間のスロットは、各無線通信装置がビーコンを送信するタイミングとして使用される。当該ビーコンを送信するための割り当て期間であるビーコンスロットは、85usec期間と規定されており、1MASには3スロットのビーコンスロットが割り当てられる。また、ビーコンピリオドは、周囲に存在するUWB無線通信装置数に依存して必要な長さの期間に設定され、最大96スロットまで設定可能である。(言い換えれば、最大32MASまでがビーコンスロットとして使用可能である。)スーパーフレーム中のビーコンピリオド以外の期間はデータ送受信可能期間であり、その期間中のMASは、映像/音声等のデータの通信に使用される。
Next, transmission / reception of the WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system performed by the
MB−OFDM方式におけるデータ通信の方式としてはDRP(Disdtributed Reservation Protocol)転送方式とPCA(Prioritized Contention Access)転送方式2種類がある。DRP転送方式は、ビーコンピリオドにおいて各無線通信装置間でネゴシエーションを取りデータ送受信可能期間のMASをあらかじめ予約しておき、データ送受信可能期間に入ると、予約しておいたMASでデータを通信する通信方式である。一方、PCA転送方式は、データ送受信可能期間の予約されていない、空いているMASを使用してデータを通信する通信方式である。 There are two types of data communication methods in the MB-OFDM method: a DRP (Distributed Reservation Protocol) transfer method and a PCA (Prioritized Contention Access) transfer method. In the DRP transfer method, communication is performed by negotiating between wireless communication devices in a beacon period and reserving a MAS in a data transmission / reception enabled period in advance, and communicating data using the reserved MAS when the data transmission / reception enabled period starts. It is a method. On the other hand, the PCA transfer method is a communication method in which data is communicated using a vacant MAS in which a data transmission / reception available period is not reserved.
また、MB−OFDMのPHYフレーム構造は、図6に示すように固定長のPLCP(PhysicalLayer Convergence Protocol)プリアンブルとPLCPヘッダと、可変長のPSDU(PHY Service Data Unit)から構成されている。PLCPヘッダ内にあるMACヘッダのFrame Typeデータにビーコンフレーム情報が書かれている場合、Frame PayloadはBeacon Frame(Beacon Payload)となる。図6ではBeacon Payloadの一例として、Beacon ParameterとBPO(Beacon Period Occupancy)_IE(Information Elements)とPCA Availability_IEでの構成例を示している。なお、PLCPヘッダ内にあるMACヘッダのFrame Typeデータにデータフレーム情報が書かれている場合、Frame PayloadはData Payloadとなる。 Further, as shown in FIG. 6, the MB-OFDM PHY frame structure includes a fixed-length PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) preamble, a PLCP header, and a variable-length PSDU (PHY Service Data Unit). When beacon frame information is written in Frame Type data of the MAC header in the PLCP header, Frame Payload becomes Beacon Frame (Beacon Payload). FIG. 6 shows a configuration example of Beacon Parameter, BPO (Beacon Period Occupancy) _IE (Information Elements), and PCA Availability_IE as an example of Beacon Payload. If data frame information is written in Frame Type data of the MAC header in the PLCP header, Frame Payload becomes Data Payload.
たとえば、ビーコンペイロードには、ビーコンを送信した機器の固有情報や使用するビーコンスロット番号やビーコンスロットの利用情報やPCAの利用情報が含められ、これらの情報は当該ビーコンによって周辺にブロードキャストされる。図6の例では、ビーコンペイロードの例として、Beacon ParameterとBPO_IE(Beacon Period Occupancy Information Elements)とPCA Availability_IEを示したが、それ以外の情報要素IE(Information Elements)をビーコンペイロードに任意に追加/削除する事が可能である。 For example, the beacon payload includes the unique information of the device that transmitted the beacon, the beacon slot number to be used, the usage information of the beacon slot, and the usage information of the PCA, and these information is broadcast to the periphery by the beacon. In the example of FIG. 6, Beacon Parameter, BPO_IE (Beacon Period Occupancy Information Elements) and PCA Availability_IE are shown as examples of the beacon payload. It is possible to do.
図2〜図4に示したような各UWB装置206,309、409は、1装置に付き固有のビーコンスロットを1スロット又は複数スロット使用して、各種パラメータを周囲に存在するUWB装置に対してブロードキャストすることにより、互いに制御情報を通知している。各UWB装置206,309、409は、スーパーフレーム中の同一のビーコン開始時間で互いに同期確立している。このように周辺の複数のUWB装置が同一のスーパーフレーム期間によって同期確立されているグループを、ビーコングループと呼ぶ。
Each
図9に複数のUWB装置206a,206b,309がビーコングループを構築した例を示す。ここでは、モニタ5,6のそれぞれのUWB装置206を206a,206bと表記し、これらUWB装置206a、206bと中央制御ユニット1のUWB装置309が同一のビーコングループを構成した例を示している。なお、同一車両内に配置されたモニタ4、7、8のUWB装置や、後述するRSE2やCMR3のUWB装置も同一ビーコングループを構成するが、ここでは図示を省略する。UWBによる通信可能エリアは、UWBが使用するRF周波数がGHZ帯のため近距離範囲であり、同一車両内のみをカバーするに好適である。UWB装置206aの通信可能範囲を81、UWB装置206bの通信可能範囲を82、UWB装置309の通信可能範囲を83、同一車両外に存在する例えば他の車両内のUWB装置441の通信可能範囲を84とすると、UWB装置206a、206b、309はお互いの通信可能範囲に入っており、ビーコンを送受信する事が可能となり、同一のスーパーフレームに同期確立された1つのビーコングループが構築される事になるが、車外のUWB装置441の通信可能範囲には、UWB装置206a、206b、309のどれも入っていないため、同じビーコングループに入れない事になる。
FIG. 9 shows an example in which a plurality of
1つのビーコングループを構成しているUWB装置206a、206b、309等は、互いのビーコンフレームを受信し、同一のスーパーフレームに同期して、DRPで指定されたMASや、指定されていないMASを用いて、DRPやPCA転送方式を用いて映像/音声データを送受信する。
The
DRP転送方式は送信するデータが画像のようなストリーミングで高データレートの場合等に適した方式で、中央制御ユニット1が送信する映像/音声データのデータレートに対して、必要なMASをDRPによってあらかじめ確保する事で、モニタ4〜8側において高データレートの画像データを破綻無く受信できるように出来る。
The DRP transfer method is suitable for the case where the data to be transmitted is streaming such as an image and has a high data rate, and the required MAS for the data rate of the video / audio data transmitted by the
しかしながら、従来、各UWB装置から出力するデータレートは、通信環境を意識せず高レートの画像データをそのままUWB通信している。このため、ビーコングループ内に複数のUWB装置があり、装置間の通信が複数ある場合、ビーコングループ内の通信環境で伝送可能なデータレートでは、すべての通信を処理しきれない場合がある。 However, conventionally, the data rate output from each UWB device is UWB communication of high-rate image data as it is without being aware of the communication environment. For this reason, when there are a plurality of UWB devices in a beacon group and there are a plurality of communications between the devices, there is a case where all communications cannot be processed at a data rate that can be transmitted in a communication environment within the beacon group.
例えば、図9でビーコングループを構成しているUWB装置である206a、20
6b、309の中で、UWB装置309からUWB装置206aへのデータ送信に必要なMAS=200、UWB装置309からUWB装置206bへのデータ送信に必要なMAS=100となった時、ビーコングループ内の全ての通信に必要なMASは合計300となり、スーパーフレーム内の256MASに収まり切らなくなり、MASの設定が出来なくなるか、又はどちらかの通信が破綻する可能性が高い。
For example, the
6b and 309, when MAS = 200 required for data transmission from the
このようにビーコングループ内のUWB装置間の通信が複数ある場合、高いデータレートの映像/音声データなどをそのままのデータレートで通信すると、通信量過多になる場合が少なくない。そこで、本実施の形態においては、送信側無線通信装置が上述のMB−OFDM方式を用いて映像/音声などのデータを送信する際に、当該データを所定のデータ圧縮率およびデータレートに変換して送信する。特に、送信側無線通信装置は同一ビーコングループ内の他の無線通信装置からデータ圧縮率に係る情報(即ち、データ圧縮率情報)及び/又はデータレートに係る情報(即ち、データレート情報)を受信して、それらデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報に基づいて、送信するデータのデータ圧縮率およびデータレートを変更する。受信側無線通信装置は、それらデータ圧縮率情報やデータレート情報をMB−OFDM方式のビーコンスロットに含めて、送信側無線通信装置に対して送信する。 In this way, when there are a plurality of communications between UWB devices in a beacon group, if video / audio data having a high data rate is communicated at the same data rate, the amount of communication is often excessive. Therefore, in the present embodiment, when the transmitting-side wireless communication apparatus transmits data such as video / audio using the MB-OFDM method, the data is converted into a predetermined data compression rate and data rate. To send. In particular, the transmitting-side wireless communication device receives data compression rate information (ie, data compression rate information) and / or data rate information (ie, data rate information) from other wireless communication devices in the same beacon group. Then, the data compression rate and data rate of the data to be transmitted are changed based on the data compression rate information and / or data rate information. The reception-side wireless communication device includes the data compression rate information and the data rate information in a beacon slot of the MB-OFDM scheme and transmits the information to the transmission-side wireless communication device.
例えば、送受信するデータを圧縮するために、データを符号化/復号化するアルゴリズムとしてMPEG等のコーデックが用いられる。MPEGコーデックでは、フレームメモリ等を用いて、映像データをフレーム単位で差分処理する。これにより、フレーム単位の処理時間のために遅延量が増大するものの、圧縮率を上げることができ、低レートの圧縮データを作成する事が可能になる。また、差分処理に使用するフレーム数を少なくする又はなくすことで、圧縮率は下がるが低遅延で比較的データレートの高い圧縮データをつくる事もできる。 For example, in order to compress data to be transmitted and received, a codec such as MPEG is used as an algorithm for encoding / decoding data. In the MPEG codec, video data is differentially processed in units of frames using a frame memory or the like. As a result, although the amount of delay increases due to the processing time in units of frames, the compression rate can be increased and compressed data at a low rate can be created. Also, by reducing or eliminating the number of frames used for differential processing, it is possible to produce compressed data with a relatively high data rate with low delay, although the compression rate is reduced.
いま、図1の無線通信システムの複数の無線通信装置が同一のビーコングループを構築し、通信を行っているとする。以下では図2に示したモニタ4と図3に示した中央制御ユニット1との間のデータ通信を例に動作を説明する。
Now, it is assumed that a plurality of wireless communication devices of the wireless communication system of FIG. 1 establish the same beacon group and perform communication. The operation will be described below by taking data communication between the
送信側無線通信装置である中央制御ユニット1の映像/音声入出力部303は、例えばDVDなどから読み出されるMPEG2等の符号化データを符号化部305へ出力する。制御部306は受信部301により受信されるビーコンスロット中のデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報に基づいて符号化部305における符号化を制御することにより、符号化部305から出力される符号化データのデータ圧縮率やデータレートを制御する。符号化部305において行われる符号化は、例えば入力されるMPEG2の符号化データを、同じMPEG2方式の異なるデータレートのデータに変換するものであってもよいし、MPEG2の符号化データをMPEG4などの異なるコーディック方式の符号化データに変換するものであってもよい。符号化部305から出力された符号化データは、上述のMB−OFDMのMASを用いて送信部308から送信される。
The video / audio input /
中央制御ユニット1から送信された符号化データは、受信側無線通信装置であるモニタ4の受信部201において受信され、復号化部202へ出力される。当該符号化データがMPEGなど画像を圧縮した圧縮データ等である場合には、当該符号化データ内のヘッダ情報等に、当該データをデコードするために必要な情報が書かれているため、復号化部202は当該データを復号化するために特別なデータを別途受信することを必要としない。
The encoded data transmitted from the
ここでビーコングループ内で確立されているスーパーフレーム中の既に確保されているMASの個数をMH、確保されていないMASの個数をMFとし、同じビーコングループ内の任意の無線通信装置間で新たに通信を行う場合、当該通信に必要となるMASの個数をMDとすると、MD<MFの関係が成り立つデータレートおよびデータ圧縮率を制御部306は符号化部305に対して指定する。受信側無線通信装置であるモニタ4は当該MDの算出に必要な情報をデータ圧縮率情報またはデータレート情報として送信側無線通信装置へビーコンスロットに含めて送信する。あるいは、受信側無線通信装置においてMDを算出し、MD<MFが成り立つデータ圧縮率やデータレートそれ自体をデータ圧縮率情報およびデータレート情報としてビーコンスロットに含めて送信側無線通信装置である中央制御制御ユニットへ送信する。
Here, the number of MASs already secured in the superframe established in the beacon group is MH, and the number of MASs not secured is MF. When performing communication, if the number of MASs required for the communication is MD, the
次に、送信側無線通信装置である中央制御ユニット1が受信側無線通信装置であるモニタ4に対してデータを送信している最中に、モニタ4において当該データに求めるデータ圧縮率やデータレートが変化する場合について説明する。このようなデータ圧縮率やデータレートの変更要求は、受信側無線通信装置が想定している画像品質や表示サイズ、通信環境などが変化することによって生じる。
Next, while the
たとえば、中央制御ユニット1とモニタ4との通信環境が悪化したとする。このときモニタ4は中央制御ユニット1に対して要求する新たなデータ圧縮率及び/又はデータレートを選択し、中央制御ユニット1にそれらを知らせるが、これは次のようにして行う。図2に示したモニタ4において、通信環境指標値算出部210は当該通信のエラーレートなどに基づき通信環境の指標となる値を算出して符号化情報生成部204に入力する。次いで符号化情報生成部204は、通信環境指標値算出部210から入力される通信環境指標値に基づいてデータ圧縮率及び/又はデータレート選択し、それらを通知するためのデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を生成する。データ圧縮率情報及び/又はデータレート情報はUWB装置206おいて、ビーコングループ内のビーコンスロットに含めてアンテナ200より送信される。
For example, it is assumed that the communication environment between the
図3に示した中央制御ユニット1は、上記ビーコンスロットに含めて送られてきたデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をアンテナ300より受信し、UWB装置309で取り出し、モニタ4の要求するデータ圧縮率及び/又はデータレートを知る事ができる。次に、制御部306は、受信したデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報に基づき、データ圧縮率及び/又はデータレートを符号化部305に設定する。符号化部305は、映像/音声入出力部303から出力されたデータを当該設定されたデータ圧縮率及び/又はデータレートで符号化する。符合化された該データは、UWB装置309を経てアンテナ300よりモニタ4に対して送信される。
The
次にモニタ4は中央制御ユニット1から送られてきた符号化された前記データをアンテナ200より受信する。符号化された前記データはUWB装置206を経て復号化部202に送られ、そこで復号化される。復号化された前記データは映像/音声出力部203から出力され、そのデータが含む映像/音声を不図示の表示デバイス、スピーカより再生される。
Next, the
ここでは通信環境が悪化した場合を想定したが、データ圧縮率/データレートを変更するべき状況はこれだけに限らない。画像表示サイズや画像/音声品質を変更する場合や、通信が混雑し、空いているMASが少なくなった場合なども考えられる。そこで符号化情報生成部204は、必要な画像表示サイズや画像/音声品質、他のUWB装置のビーコンスロットに含まれて送られてくるMASの予約状況又は使用状況の情報なども勘案して変更先のデータ圧縮率及び/又はデータレートを選択するようにしてもよい。
Although the case where the communication environment deteriorates is assumed here, the situation where the data compression rate / data rate should be changed is not limited to this. It is also possible to change the image display size or image / audio quality, or when the communication is congested and there are fewer free MASs. Therefore, the encoding
次に、データ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をビーコンスロットに含めて送信する際に、ビーコンスロット内でデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を含める位置について説明する。図7はWiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式で規定されるInformation elementの種類を示した図である。図7はInformation elementのID番号とそれぞれの内容を示した図であり、図8はそれらの各Information elementの構造を示した図である。ビーコンスロット内でデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を含める位置としては、例えば、図7や図8に示した、ビーコンペイロード内に配置されるInformation Elementの中のElementID252〜255のうちいずれかのIE-specific fieldなどが候補としてあげられる。別の候補としては、ビーコンペイロード内に配置されるDevice control fieldに含めてもよい。 Next, the position where the data compression rate information and / or the data rate information are included in the beacon slot when the data compression rate information and / or the data rate information is transmitted in the beacon slot will be described. FIG. 7 is a diagram showing types of information elements defined in the WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system. FIG. 7 is a diagram showing the ID numbers of the information elements and their contents, and FIG. 8 is a diagram showing the structure of each information element. As a position where the data compression rate information and / or data rate information is included in the beacon slot, for example, any one of ElementID252 to 255 in the Information Element arranged in the beacon payload shown in FIG. 7 or FIG. The IE-specific field is a candidate. As another candidate, you may include in the Device control field arrange | positioned in a beacon payload.
ここでは中央制御ユニット1とモニタ4との間のデータ通信を例にとって動作を説明したが、中央制御ユニット1とRSE2、CMR3、前席モニタ4〜6との間のデータ通信、RSE2と後席用モニタ7、8との間のデータ通信の動作も同様である。
Here, the operation has been described by taking the data communication between the
以上のように、本実施の形態における無線通信装置では、WiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式において、データ圧縮率/データレートに関する情報をビーコンスロットに含めて送信するようにしたので、通信環境が外乱等によって悪化した場合など、要求されるデータレートが変化する場合であっても、それに合わせて各々のUWB通信間でデータ圧縮率及び/又はデータレートを柔軟に変化させることが可能になる。結果として、各無線通信装置間のデータ通信を破綻しにくくさせることができる。 As described above, in the wireless communication apparatus according to the present embodiment, in the WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system, information regarding the data compression rate / data rate is transmitted by being included in the beacon slot. Therefore, even if the required data rate changes, such as when the communication environment deteriorates due to disturbances, etc., the data compression rate and / or data rate is flexibly changed between each UWB communication accordingly. It becomes possible. As a result, data communication between the wireless communication devices can be made difficult to fail.
実施の形態2.
本実施の形態においては、送信側無線通信装置へ送信すべきデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報の生成後、次のビーコンスロットの送信タイミング前に、PCA転送として使用できるMASが存在する場合には、ビーコンスロットによる送信に代えて当該MASを用いたPCA転送方式により、それらデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を送信する。
In the present embodiment, there is a MAS that can be used as PCA transfer after the generation of data compression rate information and / or data rate information to be transmitted to the transmitting-side wireless communication apparatus and before the transmission timing of the next beacon slot. The data compression rate information and / or data rate information is transmitted by the PCA transfer method using the MAS instead of the beacon slot transmission.
即ち、実施の形態1においては、図2に示したモニタ4〜8の送信部205および図3に示した中央制御ユニット1(又はRSE2)の送信部308は、符号化情報生成部204,304にて生成されたデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を、ビーコンスロットを用いて送信したが、本実施の形態においては、送信部205や送信部308において、当該ビーコンスロットの送信タイミングよりも前にPCA転送として使用できるMASが存在する場合には、当該MASを用いたPCA転送により、それらデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を送信する。
That is, in the first embodiment, the
また、実施の形態1においては、図3に示した中央制御ユニット1(又はRSE2)の受信部301および図4に示したCMR3の受信部401は、データ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を、ビーコンスロットのみから取り出して制御部306,406へ出力したが、本実施の形態においては、PCA転送によりデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報が送信される場合には、それらPCA転送されたデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を受信して、制御部306,406へ出力する。その他の点については、実施の形態1と同様である。また、そのようなPCA転送として使用できるMASが存在しない場合には、データ圧縮率情報及び/又はデータレート情報は、ビーコンスロットに含めて送信される。
In the first embodiment, the receiving
図10は本実施の形態におけるデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報の送信に用いられるPCA転送方式を例示する図である。ここでは、各無線通信装置からビーコンピリオドを用いて送信されるビーコンによって、データ送受信可能期間中のMAS32〜36および40〜42がDRP転送方式に予約されている。例えば、中央制御ユニット1からモニタ4への通信がMAS32〜36に予約され、RSE2から中央制御ユニット1への通信がMAS40〜42に予約される。一方、図中においてPCA OKと示したMASは、予約されておらずPCA転送に利用可能なMASである。
FIG. 10 is a diagram illustrating a PCA transfer method used for transmission of data compression rate information and / or data rate information in the present embodiment. Here,
上述の実施の形態1では、受信側無線通信装置からのデータ圧縮率情報やデータレート情報は、スーパーフレーム内のビーコンスロットを用いて送信されるため、送信側無線通信装置における圧縮率やデータレートの変更は、スーパーフレーム単位=65.536msecで行われる事になる。従って、データ送受信可能期間(最小65.536−8.192=57.344msec)中の任意のタイミングで、各装置間に確保されている通信帯域(例えば上記MAS32〜36のDRP期間の帯域)を最大限に活用するデータ圧縮率やデータレートに変更しようとしても(例えば、画像データでは同じ圧縮方式ならば一般的にデータレートが高いほど高画質になるため、通信環境が良好ならばデータレートの高いデータに変更した方がよい)、それらデータ圧縮率やデータレートの変更はスーパーフレーム単位でのみしか行われないため、それら変更要望に対して、各装置での変更が遅れてしまう場合が想定される。
In
一方、本実施の形態においては、送信側無線通信装置へ送信すべきデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報の生成後、ビーコンスロットの送信タイミングよりも前に、PCA転送として使用できるMASが存在する場合には、ビーコンスロットによる送信に代えて当該MASを用いたPCA転送方式により、それらデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を送信するために、それらデータ圧縮率情報やデータレート情報を迅速に送信することが可能である。また、全てのMASがDPR転送に予約されており、PCA転送に利用できるMASが存在しない場合や、PCA転送として使用できるMASよりもビーコンスロットの送信タイミングが早く到来する場合には、PCA転送方式ではなく、実施の形態1と同様のビーコンスロットを用いてデータ圧縮率情報やデータレート情報を送信することにより、PCA転送に利用できるMASが存在しない場合や、少ない場合にも適応可能である。 On the other hand, in the present embodiment, there is an MAS that can be used as PCA transfer after the generation of data compression rate information and / or data rate information to be transmitted to the transmitting-side wireless communication device and before the beacon slot transmission timing. In this case, in order to transmit the data compression rate information and / or data rate information by the PCA transfer method using the MAS instead of the transmission by the beacon slot, the data compression rate information and the data rate information are quickly transmitted. Can be sent to. Also, when all MASs are reserved for DPR transfer and there is no MAS that can be used for PCA transfer, or when the beacon slot transmission timing arrives earlier than MAS that can be used for PCA transfer, the PCA transfer method Instead, by transmitting the data compression rate information and data rate information using the same beacon slot as in the first embodiment, the present invention can be applied to cases where there is no or no MAS available for PCA transfer.
即ち、WiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式ではDRPとして確保されているMAS以外は、任意の無線通信装置間でPCA転送方式による通信がおこなえる。予約されていないMAS、例えば図10における、MAS30、31や、MAS37〜39など「PCA OK」と記入されたMASは、任意の無線通信装置間でPCA転送方式による通信が行えるMASである。いま、ビーコングループ内のある無線通信装置が受信するデータのデータレートを変更したいとする。そのとき、本実施の形態においては、PCA転送方式による通信で使用できるMASがあれば、その無線通信装置がPCA転送方式による通信データにデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を追加する。これにより、ビーコンピリオド以外のデータ送受信可能期間でも、データ圧縮率及び/又はデータレートの変更の要望を、出来るだけ早く、ビーコングループ内の他の無線通信装置に知らせる事ができる。
In other words, in the WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system, communication by the PCA transfer system can be performed between any wireless communication apparatuses other than the MAS secured as the DRP. A non-reserved MAS, for example, a MAS in which “PCA OK” such as
ここで、図1に示した無線通信システムの複数の無線通信装置が同一のビーコングループを構築し、通信を行っているとする。以下では図2に示したモニタ4と図3に示した中央制御ユニット1との間のデータ通信を例に動作を説明する。
Here, it is assumed that a plurality of wireless communication devices of the wireless communication system shown in FIG. 1 establish the same beacon group and perform communication. The operation will be described below by taking data communication between the
送信側無線通信装置である中央制御ユニット1が受信側無線通信装置であるモニタ4に対してデータを送信している最中に、当該通信の通信環境が悪化したとする。このときモニタ4は中央制御ユニット1に対して要求する新たなデータ圧縮率及び/又はデータレートを選択し、中央制御ユニット1にそれらを知らせるが、これは次のようにして行う。モニタ4において、通信環境指標値算出部210は当該通信のエラーレートなどに基づき通信環境の指標となる値を算出して符号化情報生成部204に入力する。次いで符号化情報生成部204は、通信環境指標値算出部210から入力される通信環境指標値に基づいてデータ圧縮率及び/又はデータレート選択し、それらを通知するためのデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を生成する。データ圧縮率情報及び/又はデータレート情報はUWB装置206おいて、ビーコンピリオドまたはPCA転送方式の通信データに含められ、アンテナ200より送信される。
It is assumed that the communication environment of the communication has deteriorated while the
中央制御ユニット1は、上記ビーコンスロットまたはPCM転送方式の通信データに含めて送られてきたデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をアンテナ300より受信し、UWB装置309で取り出し、モニタ4の要求するデータ圧縮率及び/又はデータレートを知る事ができる。次に、制御部306は、受信したデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報に基づき、符号化部305に設定する。符号化部305は、映像/音声入出力部303から出力されたデータを設定されたデータ圧縮率及び/又はデータレートで符号化する。符合化された該データは、UWB装置309を経てアンテナ300よりモニタ4に対して送信される。
The
次にモニタ4は中央制御ユニット1から送られてきた符号化された前記データをアンテナ200より受信する。符号化された前記データはUWB装置206を経て復号化部202に送られ、そこで復号化される。復号化された前記データは映像/音声出力部203から出力され、そのデータが含む映像/音声を不図示の表示デバイス、スピーカより再生する。
Next, the
本実施の形態においては、このようにデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をビーコンスロットまたはPCM転送方式を用いて送信する方法として、ビーコンスロットの送信タイミングよりもPCA転送として使用できるMASの方が早く到来する場合には、PCA転送を用いて当該情報を送信し、PCA転送として使用できるMASよりもビーコンスロットの送信タイミングの方が早く到来する場合には、ビーコンスロットを用いて当該情報を送信することにより、それら情報を迅速に送信することが可能である。 In this embodiment, as a method for transmitting data compression rate information and / or data rate information using a beacon slot or PCM transfer method in this way, MAS that can be used as PCA transfer rather than beacon slot transmission timing. If the transmission timing of the beacon slot arrives earlier than the MAS that can be used for PCA transfer, the information is transmitted using the beacon slot. By transmitting, it is possible to transmit such information quickly.
なお、PCA転送として使用できるMASが存在する場合には、ビーコンスロットを一切使わずに、常にPCA転送のみを利用してデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を送信することにより、それら情報を送信するための制御を簡略化してもよい。 If there is a MAS that can be used for PCA transfer, the data compression rate information and / or data rate information is always transmitted using only PCA transfer without using any beacon slot. Control for transmission may be simplified.
あるいは、PCA転送でデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を送信した後、その情報と同一の情報を再度ビーコンスロットの送信タイミングを用いて送信することにより、ビーコンスロットに含まれる当該情報のみを受信可能で、PCA転送による当該情報を受信する機能を有さない廉価な無線通信装置を同一ビーコングループ内に混在させた場合にも適用可能である。 Alternatively, after transmitting data compression rate information and / or data rate information by PCA transfer, the same information as that information is transmitted again using the transmission timing of the beacon slot, so that only the information included in the beacon slot is transmitted. The present invention can also be applied to a case where inexpensive wireless communication devices that can receive signals and do not have the function of receiving the information by PCA transfer are mixed in the same beacon group.
なお、ここでは中央制御ユニット1とモニタ4との間のデータ通信を例にとって動作を説明したが、中央制御ユニット1とRSE2、CMR3、前席モニタ4〜6との間のデータ通信、RSE2と後席用モニタ7、8との間のデータ通信の動作も同様である。
Here, the operation has been described by taking the data communication between the
以上のように本実施の形態における無線通信装置によれば、各無線通信装置からのデータ圧縮率及び/又はデータレートの変更の要求を、スーパーフレームのビーコンピリオドを待たずに送受信する事ができるため、データ圧縮率及び/又はデータレートの変更のレスポンスが向上される。 As described above, according to the wireless communication device in the present embodiment, it is possible to transmit / receive a request to change the data compression rate and / or data rate from each wireless communication device without waiting for the beacon period of the superframe. Therefore, the response of changing the data compression rate and / or data rate is improved.
実施の形態3.
本実施の形態においては、ビーコングループ内の一つの無線通信装置が、当該ビーコングループ内の複数の無線通信装置からデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をビーコンスロットより受信し、それら受信された情報に基づいて各無線通信装置の通信に割り当てるMASを決定する。決定したMAS配置は、その後のビーコンスロットを用いて当該一つの無線通信装置から各無線通信装置に対して通知される。
In the present embodiment, one wireless communication device in the beacon group receives data compression rate information and / or data rate information from a plurality of wireless communication devices in the beacon group from the beacon slot, and these are received. Based on the information, the MAS assigned to the communication of each wireless communication device is determined. The determined MAS arrangement is notified to each wireless communication device from the one wireless communication device using the subsequent beacon slot.
本実施の形態における車両内マルチメディア無線通信システムの構成は、実施の形態1と同様であり、図1に示したとおりである。図11は本実施の形態における中央制御ユニット1の構成を示す図であり、図3に示した実施の形態1の中央制御ユニット1との相違点は、中央制御ユニット1が決定部311を備える点である。他の無線通信装置であるモニタ4〜8、RSE2、CMR3の構成は、実施の形態1と同様であり、それぞれ図2、図3、図4に示したとおりである。
The configuration of the in-vehicle multimedia wireless communication system in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, as shown in FIG. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the
図1において各無線通信装置は、1つのビーコングループを構築できるエリアに配置されている。ここで、本実施の形態との比較のために、スーパーフレーム単位でMASの予約情報を受信してから必要MASを予約し、DRP転送方式によるデータ通信を行う方法について説明する。いま、複数の無線通信装置がビーコングループを構成しているとする。DRP転送方式のためのMASの予約は、任意の通信を構成している無線通信装置間で、MAS予約の要求とそれに対する応答処理を、PCA転送方式によりネゴシエーションを取ることで行う。その予約情報はビーコンによってその他の無線通信装置に知らされる。その後、まだ予約をおこなっていない他の通信を行う無線通信装置間で同様の処理を行い、空いているMASに対して、DRP転送方式による通信に必要なMASの数量を確保し、通信帯域を確保する。 In FIG. 1, each wireless communication device is arranged in an area where one beacon group can be constructed. Here, for comparison with the present embodiment, a method will be described in which necessary MAS is reserved after receiving MAS reservation information in units of superframes, and data communication is performed using the DRP transfer method. Now, assume that a plurality of wireless communication devices form a beacon group. The MAS reservation for the DRP transfer method is performed by negotiating the MAS reservation request and the response process with respect to the MAS reservation between the wireless communication apparatuses constituting any communication. The reservation information is notified to other wireless communication devices by beacons. Thereafter, the same processing is performed between the wireless communication apparatuses that perform other communications that have not yet been reserved, and the number of MAS necessary for communication by the DRP transfer method is secured for the free MAS, and the communication bandwidth is increased. Secure.
例えば、図1ならば、ビーコングループが確立された後、中央制御ユニット1とモニタ4間の通信をおこなうために、DRP転送方式による通信に必要なMAS数量を確保し、中央制御ユニット1とモニタ4間のネゴシエーションが取れた後のビーコンスロットで、その予約情報を、その他の装置に送信する。その後、他の通信の一つであるCMR3と中央制御ユニット1間の通信のために、空いているMASからDRP転送に必要なMAS数量を確保する。以上のようにしてビーコングループ内の通信をおこなう予定の全ての無線通信装置間の通信に対して、同様の手順でMASを予約する必要がある。ビーコングループ内に異なった送信装置(図1では中央制御ユニット1、RSE2、CMR3)をもつ複数の通信を構築する場合、この方法ではMAS予約を通信ごとに順番に行わなければならず、ビーコンスロット内の全ての通信を確立するためには、一般にスーパーフレーム単位で数単位のかなりの時間が必要となる。
For example, in FIG. 1, after the beacon group is established, in order to perform communication between the
そこで、本実施の形態では、ビーコングループ内の全ての通信が円滑におこなわれるようにするために、ビーコングループ内の一つの無線通信装置が各無線通信装置間の通信を一元的に管理し、各通信へのMASの割り当てを決定する。以下、本実施の形態の無線通信装置について説明する。 Therefore, in this embodiment, in order to facilitate all communication in the beacon group, one wireless communication device in the beacon group manages communication between the wireless communication devices in an integrated manner, Determine allocation of MAS to each communication. Hereinafter, the wireless communication apparatus according to the present embodiment will be described.
本発明においては、ビーコングループの確立時あるいはその後直ちに、ビーコングループ内の全ての装置から要求するデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報がマルチキャストする。一般に、車両内の各装置の中で、各装置を制御する機能を備えたネットワークの中心となる装置があり、DVD等の映像/音声ソースを備えた中央制御ユニットがその機能を備える場合が多い。本実施の形態では、そのようなネットワークの中心となる中央制御ユニット1が、ビーコングループが確立されたときに各装置から送信されるデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を受信し、それらに基づいてビーコングループ内の各無線通信装置間のDRP転送方式による通信に必要なMAS配置を決定する決定部311を備えるようにする。
In the present invention, data compression rate information and / or data rate information requested from all devices in the beacon group is multicast when the beacon group is established or immediately thereafter. In general, among devices in a vehicle, there is a device serving as the center of a network having a function of controlling each device, and a central control unit having a video / audio source such as a DVD often has the function. . In the present embodiment, the
次に動作について説明する。図11において、中央制御ユニット1は、ビーコングループ内の他の無線通信装置から、ビーコンスロットに含まれて送られてくるデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をアンテナ300より受信し、UWB装置309で取り出し、ビーコングループ内の複数または全ての無線通信装置が要求するデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を取得する。次に、決定部311はそれら受信した情報に基づいてビーコングループ内の各通信のMAS配置を決定する。決定されたMAS配置は、UWB装置309を経てビーコンスロットに含められ、アンテナ300よりRSE2、CMR3に対して送信される。
Next, the operation will be described. In FIG. 11, the
決定されたMAS配置を受信したRSE2、CMR3はそれに従ってDRP転送方式によりデータ送信を行う。また、中央制御ユニット1がデータを送信する場合は、自装置の決定部311で決定したMAS配置に従ってDRP転送方式によりデータ送信を行う。
The
なお、中央制御ユニット1は、各スーパーフレームのビーコンピリオドにおいて、ビーコングループの各無線通信装置が使用するビーコンスロットの中で最も後ろのビーコンスロットを使用することが望ましい。そのビーコンスロットの情報には、決定したMAS配置を含め、ビーコングループ内の各無線通装置に送信する。
The
以上のように、本実施の形態における無線通信装置においては、ビーコングループ内のひとつの無線通信装置が、ビーコングループ内の各無線通信装置が要求するデータ圧縮率やデータレートの情報を受信し、それに基づき決定したMAS配置をビーコンピリオドに含めて送信するようにしたので、各無線通信装置間の通信を迅速に確立する事ができる。特に、決定したMAS配置を、各スーパーフレームのビーコンピリオドにおいて、ビーコングループの各無線通信装置が使用するビーコンスロットの中で最も後ろのビーコンスロットに含めて送信するようにすることで、各無線通信装置間の通信をさらに迅速に確立する事ができる。 As described above, in the wireless communication device in the present embodiment, one wireless communication device in the beacon group receives data compression rate and data rate information requested by each wireless communication device in the beacon group, Since the MAS arrangement determined based on this is included in the beacon period and transmitted, communication between each wireless communication device can be quickly established. In particular, the determined MAS arrangement is transmitted in the beacon period of each superframe by including it in the rearmost beacon slot among the beacon slots used by each wireless communication device of the beacon group. Communication between devices can be established more quickly.
実施の形態4.
本実施の形態においては、各無線通信装置からのビーコンに各無線通信装置が許容する遅延量に関する情報を含めることで、中央制御ユニットが低遅延が要求される通信を優先してDRP方式のMAS配置を行えるようにする。
In the present embodiment, the DRP-based MAS is prioritized for communication in which the central control unit requires low delay by including information on the delay amount allowed by each wireless communication device in the beacon from each wireless communication device. Allow placement.
図12は、本実施の形態におけるビーコングループ内の通信において、許容する遅延量が大きい通信Iの場合と、小さい通信Iaの場合の違いを示した図である。許容する遅延量が大きい通信Iの場合、たとえば6MASをまとめて配置できる。この場合、6MAS分のデータを一時的にバッファリングしておくため、バッファリングするデータ量だけデータ通信が遅延する事になる。一方、バッファリング量を減らすためにデータをまとめて配置することはせず、いくつかに分けて送信することで、遅延量の小さな通信が可能となる。許容する遅延量が小さい場合の通信Iaは、上記通信Iと同じデータ量を低遅延で通信する方法の一例として、いくつかに分けて送信する方法をとる。通信Iでは6MASをまとめて通信していたが、これを2MASごとに一定間隔で3回に分けて通信する事で、6MAS時の遅延量に対して遅延量を1/3にできる。ここで別の装置間の通信である通信IIが許容する遅延量が大きい時は、通信Iaにて配置したDRP用MAS以外のMASを使用して、任意に配置する事で、ビーコングループ内の通信を最適に出来るようになる。 FIG. 12 is a diagram illustrating a difference between the case of communication I having a large allowable delay amount and the case of communication having a small amount Ia in communication within a beacon group according to the present embodiment. In the case of the communication I having a large allowable delay amount, for example, 6 MASs can be arranged together. In this case, since data for 6 MAS is temporarily buffered, data communication is delayed by the amount of data to be buffered. On the other hand, in order to reduce the buffering amount, the data is not arranged in a lump, but the transmission is divided into several parts, thereby enabling communication with a small delay amount. The communication Ia when the allowable delay amount is small takes a method of transmitting the same data amount as that of the communication I by dividing it into several as an example of a method of communicating with a low delay. In communication I, 6 MASs were collectively communicated, but by dividing the communication into 3 times at regular intervals every 2 MASs, the delay amount can be reduced to 1/3 with respect to the delay amount at the time of 6 MAS. Here, when the amount of delay allowed by communication II, which is communication between different devices, is large, by using any MAS other than the DRP MAS arranged in communication Ia, Communication can be optimized.
図11、図13、図14、図15は、それぞれ本実施の形態における中央制御ユニット1、モニタ4〜8、RSE2、CMR3の構成を示す図である。本実施の形態における車両内マルチメディア無線通信システムの基本的な構成は、実施の形態3と同様である。実施の形態3との相違点は、RSE2、モニタ4〜8、CMR3が自装置が関与する通信の許容遅延量を許容遅延量算出部213、313、413から出力し、それら出力された許容遅延量をビーコンスロットに含めて送信部205、308、408から送信する点、および中央制御ユニット1の決定部311が、それら送信されてきた許容遅延量の情報に基づいてMAS配置を決定する点である。
11, 13, 14, and 15 are diagrams showing the configurations of the
次に図11に示した中央制御ユニット1の動作について説明する。中央制御ユニット1は、ビーコングループ内の他の無線通信装置から、ビーコンスロットに含まれて送られてくる許容遅延量をアンテナ300より受信し、受信部301で取り出す。決定部311はそれら取り出された各装置の許容遅延量に基づいて、低遅延が要求される通信を判断し、低遅延が要求されると判断された通信に対して優先的にMASを配置する。例えば、低遅延が要求されると判断された通信に対しては、図12の通信Iaに示すように、1スーパーフレーム内に当該通信のためのMASを分散配置するようにDRP方式のMASを配置する。決定されたMAS配置は、送信部308を経てビーコンスロットに含められ、アンテナ300よりRSE2、CMR3に対して送信される。
Next, the operation of the
決定されたMAS配置を受信したRSE2、CMR3はそれに従ってDRP転送方式によりデータ送信を行う。また、中央制御ユニット1がデータを送信する場合も、自装置の決定部311で決定したMAS配置に従ってDRP転送方式によりデータ送信を行う。
The
ビーコンスロット内で許容する遅延量を含める位置については、ビーコンペイロード内に配置されるInformation Elementの中のElementID252〜255のうちいずれかのIE-specific field、あるいは、ビーコンペイロード内に配置されるDevice control fieldなどに含めて送信する。 About the position to include the delay amount allowed in the beacon slot, IE-specific field of any of ElementID 252 to 255 in the Information Element arranged in the beacon payload, or Device control arranged in the beacon payload Send it in the field.
以上のように、ビーコン信号に各無線通信装置が許容する遅延量の情報を含め、DRP転送方式のMAS配置を低遅延優先の配置をおこなうようにしているので、ビーコングループ内に低遅延を要求されるデータ通信を含んだ複数の通信がある場合でも、DRP転送方式による通信のためのMAS予約を最適にすることができる。 As described above, the beacon signal includes information on the delay amount allowed by each wireless communication device, and the MRP arrangement of the DRP transfer method is arranged with a low delay priority, so a low delay is required in the beacon group. Even when there are a plurality of communications including data communications to be performed, MAS reservation for communications by the DRP transfer method can be optimized.
実施の形態5.
次に、各無線通信装置間における通信で受信側装置が算出するRSSI(ReceiveSignalStrengthIndicator)やLQI(LinkQualityIndicator)などの通信環境指標値を WiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットに含めて送信する事で、送信側装置が通信環境の悪化を検知し、通信環境が悪化した場合でも通信品質を維持できるように制御する実施の形態5を、図16などを用いて説明する。
Next, a communication environment index value such as RSSI (ReceiveSignalStrengthIndicator) or LQI (LinkQualityIndicator) calculated by the receiving side device in communication between each wireless communication device is used as a WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) type beacon.
基本的な構成は実施の形態3と同様であり、本実施の形態における車両内マルチメディア無線通信システムの構成は、図1に示したとおりである。中央制御ユニット1、モニタ4〜8、RSE2の構成は、それぞれ図11、図17、図18に示す。実施の形態3との相違点は、データを受信する中央制御ユニット1、RSE2、およびモニタ4〜8が、自装置が関与する通信の通信環境指標値をビーコンスロットに含めて送信する点と、データを送信する中央制御ユニット1、RSE2、CMR3が、送られてきた通信環境指標値に基づいて通信方式を変更する点である。
The basic configuration is the same as in the third embodiment, and the configuration of the in-vehicle multimedia wireless communication system in the present embodiment is as shown in FIG. The configurations of the
WiMedia Alianceのマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式の伝送データレートは、53.3Mbps、80Mbps、106.7Mbps、160Mbps、200Mbps、320Mbps、400Mbps、480Mbpsと規定されている。200Mbps以上の変調方式はDCM(Dual Carrier Moduration)、それ未満はQPSK(quadri-phase shift keying)変調を採用し、各伝送レート毎に符号化率が規定されている。また、同じデータを異なった周波数のキャリアを用いて伝送する事で、周波数選択フェージングに対する耐性を高めたFDS(Frequency Domain Spreading)を53.3と80Mbpsに採用し、同じデータを時分割に2度転送して、隣接ビーコングループ間の干渉耐性等を高めたTDS(Time Domain Spreading)を200Mbpsの伝送データレートで採用するなど、200Mbps以下の伝送データレート毎に、通信環境の悪化に対処する工夫が盛り込まれている。 The transmission data rate of the WiMedia Alliance multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system is defined as 53.3 Mbps, 80 Mbps, 106.7 Mbps, 160 Mbps, 200 Mbps, 320 Mbps, 400 Mbps, and 480 Mbps. The modulation scheme of 200 Mbps or higher employs DCM (Dual Carrier Moduration), and the lower modulation scheme employs QPSK (quadri-phase shift keying) modulation, and the coding rate is defined for each transmission rate. In addition, FDS (Frequency Domain Spreading), which improves the resistance against frequency selective fading by transmitting the same data using different frequency carriers, is adopted in 53.3 and 80 Mbps, and the same data is time-divided twice. Introducing TDS (Time Domain Spreading) that increases the resistance to interference between adjacent beacon groups at a transmission data rate of 200 Mbps, for example, to cope with the deterioration of the communication environment for each transmission data rate of 200 Mbps or less It is included.
図16の“通信環境が良好時の通信IIIDRP転送例”は、ビーコングループ内の任意の通信IIIの通信環境が良好な状態において、最大400Mbpsのデータレート通信が可能な通信方式で、6MASを使用したDRP転送方式による通信をおこなっている例である。一方“通信環境悪化時の通信IIIaDRP転送例1”は、ビーコングループ内の任意の無線通信装置間通信IIIの通信環境が悪化した状態で、最大200Mbpsのデータレート通信が可能な通信方式において、12MASを使用したDRP転送をおこなっている状態、“通信環境悪化時の通信IIIbDRP転送例2”は、ビーコングループ内の任意の無線通信装置間通信IIIが通信環境悪化の状態において、最大200Mbpsのデータレート通信が可能な通信方式で、6MASを使用したDRP転送方式による通信をおこなっている状態を示している。 “Communication III DRP transfer example when communication environment is good” in FIG. 16 is a communication method capable of data rate communication of a maximum of 400 Mbps in a favorable communication environment of any communication III in the beacon group, and uses 6 MAS. This is an example in which communication is performed using the DRP transfer method. On the other hand, “Communication IIIa DRP transfer example 1 when the communication environment deteriorates” is 12 MAS in a communication method capable of data rate communication of a maximum of 200 Mbps in a state where the communication environment of any wireless communication device communication III in the beacon group is deteriorated. "Communication when communication environment deteriorates IIIb DRP transfer example 2" in a state where DRP transfer is performed using a data rate of up to 200 Mbps when communication between any wireless communication devices in a beacon group is in a deteriorated communication environment This shows a state in which communication is performed by a DRP transfer method using 6MAS in a communication method capable of communication.
各無線通信装置間で通信をおこなっている時、通常RSSIとLQIが受信装置にて算出される。一般的にRSSIは受信信号の信号強度で、この値が大きいと受信信号のレベルが高い=受信信号の品質が高いと考えられる。またLQIは受信信号のS/Nと考えられ、LQIが低い環境ではノイズ成分が多い環境と考えられる。このため、RSSIが低くなる、又はLQIが低くなると、装置間の通信品質が維持できなくなる可能性があり、送信側無線通信装置において、通信環境の悪化に対処する制御をおこなう必要がある。 When communicating between each wireless communication device, the RSSI and LQI are normally calculated by the receiving device. Generally, RSSI is the signal strength of the received signal. If this value is large, the level of the received signal is high = the quality of the received signal is high. The LQI is considered to be the S / N of the received signal, and in an environment where the LQI is low, it is considered an environment where there are many noise components. For this reason, when RSSI becomes low or LQI becomes low, the communication quality between apparatuses may not be maintained, and it is necessary to perform control to cope with the deterioration of the communication environment in the transmitting side wireless communication apparatus.
受信側で算出するRSSIやLQIを、送信側に送信する手段として、RSSIやLQIをPCA転送方式によるデータ通信に含める方法があるが、PCA転送方式では、データ送受信可能期間に通信する事になり、多少なりとも通信帯域を消費する。そこで、ビーコンピリオドに送信されるビーコンスロットに含める事により、データ送受信可能期間の通信帯域を消費せずに、通信環境に関する情報を送信側無線通信装置に知らせる事が可能となる。 As a means for transmitting the RSSI or LQI calculated on the receiving side to the transmitting side, there is a method of including RSSI or LQI in data communication by the PCA transfer method. However, in the PCA transfer method, communication is performed during a data transmission / reception enabled period. Somewhat consumes communication bandwidth. Therefore, by including it in the beacon slot transmitted in the beacon period, it is possible to notify the transmission-side wireless communication device of information regarding the communication environment without consuming the communication band during the data transmission / reception possible period.
受信側装置からのビーコンに含めて送られてくる通信環境指標値によって通信環境の悪化を知った送信側装置が、通信IIIの400Mbpsでは通信品質を確保できないと判断した場合、通信帯域を確保するための十分なMASが余っていれば、図“通信環境悪化時の通信IIIaDRP転送例1”のように、変調方式をDCMからQPSKに変更し、またTDSを採用している伝送レートにするため伝送レートを1/2の200Mbpsに変更する。スーパーフレーム単位のデータ転送容量を確保するために、使用MAS数を2倍の12にする事で、通信環境の悪化に対して通信品質確保するようにする。 If the transmission side device that knows the deterioration of the communication environment from the communication environment index value sent in the beacon from the reception side device determines that the communication quality cannot be ensured at 400 Mbps of communication III, it secures the communication band. If sufficient MAS is left, the modulation method is changed from DCM to QPSK and the transmission rate adopts TDS as shown in the figure “Communication IIIa DRP transfer example 1 when communication environment deteriorates”. The transmission rate is changed to 1/2 of 200 Mbps. In order to secure the data transfer capacity in units of superframes, the number of used MASs is doubled to 12, thereby ensuring the communication quality against the deterioration of the communication environment.
また、送信側無線通信装置にて圧縮率を上げて、データレートを1/2に下げると、“通信環境悪化時の通信IIIbDRP転送例2”のように、必要MASを“通信環境が良好時の通信IIIDRP転送例”と同じにできる。このため、予約されていないMASが、転送例1よりも増えるため、受信側でエラーが発生した時におこなわれる再送信が、予約されていないMASにておこなわれるため、より多くの再送信がおこなえるようになる。また、再送信をおこないやすくする方法として、データフレームをより小さくする事でも、可能である。 In addition, when the compression rate is increased and the data rate is lowered to 1/2 in the transmission side wireless communication device, the necessary MAS is set to “when the communication environment is good” as in “Communication IIIb DRP transfer example 2 when communication environment deteriorates”. Can be the same as “Communication III DRP transfer example”. For this reason, the number of unreserved MASs is larger than that in the transfer example 1, and therefore, retransmission performed when an error occurs on the receiving side is performed in the unreserved MAS, so that more retransmissions can be performed. It becomes like this. As a method for facilitating retransmission, it is possible to make the data frame smaller.
さらに、車両に無線通信装置を搭載する場合には、車両内で反射することによる受信パスも多数発生していると思われる。特に受信側無線通信装置側からみて、直接見通せない位置に送信側が配置されている場合は、車両内の反射波によって、装置間の通信が成り立っている。このような状況における通信で、通信環境の悪化情報が、送信側に渡された時、ビーコングループ内で使用されているRF周波数をより低いRF周波数に変更する事(ビーコングループ内でどのRF周波数を使用するかを示す値としてTFC(Time Frequency Code)があり、この値によって使用するRF周波数が決定する)で、反射や距離による損失が少なくなり、見通し外通信の受信側無線通信装置の受信レベルが上がる。UWBは、約3.5Ghz〜約10GHZまでの広い範囲にわたるRF周波数を用いるため、10GHZの通信から3.5GHZのRF周波数を用いた通信に変更する事で、反射等による損失を減らす事ができる。 Further, when a wireless communication device is mounted on a vehicle, it is considered that many reception paths are generated due to reflection in the vehicle. In particular, when the transmitting side is arranged at a position that cannot be directly seen when viewed from the receiving-side wireless communication device side, communication between devices is established by reflected waves in the vehicle. When communication environment deterioration information is passed to the transmission side in such a situation, the RF frequency used in the beacon group is changed to a lower RF frequency (which RF frequency in the beacon group The TFC (Time Frequency Code) is used as a value indicating whether or not to use, and the RF frequency to be used is determined by this value. The level goes up. Since UWB uses RF frequencies over a wide range from about 3.5 GHz to about 10 GHz, it is possible to reduce losses due to reflection and the like by switching from 10 GHz communication to communication using 3.5 GHz RF frequency. .
ビーコンスロット内で通信環境指標値を含める位置については、ビーコンペイロード内に配置されるInformation Elementの中のElementID252〜255のうちいずれかのIE-specific field、あるいは、ビーコンペイロード内に配置されるDevice control fieldなどに含めて送信する。 Regarding the position to include the communication environment index value in the beacon slot, any IE-specific field of ElementID252 to 255 in the Information Element arranged in the beacon payload, or Device control arranged in the beacon payload Send it in the field.
以上のように、受信側が算出するRSSIやLQIなどの通信環境指標値をビーコンスロットに含める事で、送信側無線通信装置が装置間の通信環境を判別する事ができ、伝送方式をより通信環境の悪化に強い方式に変更したり、再送信がしやすいようなデータフレームにしたり、使用RF周波数を下げたりする制御をおこなうことで、悪化した通信環境下でも、ビーコングループ内の通信品質を保つことが出来る。 As described above, by including a communication environment index value such as RSSI or LQI calculated by the receiving side in the beacon slot, the transmitting side wireless communication device can determine the communication environment between the devices, and the transmission method can be further improved. Maintaining the communication quality within the beacon group even in a deteriorated communication environment by changing to a method that is resistant to deterioration, changing the data frame to be easy to retransmit, and controlling the RF frequency to be used I can do it.
また、無線通信装置間の通信のデータ内容が地上波デジタル放送のコンテンツで、地上波デジタル放送のコンテンツを通信している装置間の通信環境が悪化した事が判明した場合、送信側無線通信装置は、圧縮率を変更するのではなく、フルセグのデータレートからワンセグのデータレートに変更する事で、伝送データレートを約20Mbpsから数百kbpsに落とし、より多くの再送信を可能にしたり、より通信環境の変化に強い伝送データレートに変更するように制御できるようにしてもよい。 In addition, if it is found that the data content of communication between wireless communication devices is terrestrial digital broadcast content and the communication environment between devices communicating terrestrial digital broadcast content has deteriorated, the transmitting side wireless communication device Instead of changing the compression rate, changing the data rate from full seg to one seg data rate reduces the transmission data rate from about 20 Mbps to several hundred kbps, enabling more retransmissions, It may be possible to control to change to a transmission data rate that is resistant to changes in the communication environment.
地上波デジタル放送は、高画質な放送用として約20Mbpsのデータレートのフルセグと、数百kbpsの低画質となるが移動受信可能なワンセグの両方が放送局からサイマルキャスト送信されている。このため、フルセグとワンセグは、画質の異なる同じ内容のコンテンツとなっている。このサイマルキャスト放送を利用し、ビーコングループ内で地上波デジタル放送のコンテンツを通信している装置間で、通信環境の悪化が検出できた場合、送信側無線通信装置は、フルセグからワンセグに変更する事で、送信するデータレートを下げて、通信環境の悪化に対してより強い変調方式を選択したり、受信側にエラーが発生した場合に、再び同じデータを送信する再送信がより多く出来るように、データフレーム構成を小さくするようにする。 In terrestrial digital broadcasting, both full seg with a data rate of about 20 Mbps and one seg with low image quality of several hundred kbps but capable of mobile reception are transmitted from broadcast stations for high-quality broadcasting. For this reason, Full Seg and One Seg have the same content with different image quality. If the deterioration of the communication environment can be detected between devices communicating digital terrestrial broadcast content in the beacon group using this simulcast broadcast, the transmitting-side wireless communication device changes from full segment to one segment. In this way, if the data rate to be transmitted is lowered and a stronger modulation method is selected against the deterioration of the communication environment, or if an error occurs on the receiving side, more retransmissions can be performed to transmit the same data again. In addition, the data frame configuration is reduced.
例えば、同じビーコングループ内の無線通信装置からビーコンスロットを用いて送信されるRSSIやLQIなどの通信環境指標値を中央制御ユニットが受信し、その通信環境指標値が通信環境の悪化を示すものであった場合には、中央制御ユニットが同じビーコングループ内のフルセグデータを送信するいずれかの無線通信装置に対して、フルセグデータの送信からワンセグデータの送信へ切り替えるよう指示する。当該フルセグデータからワンセグデータへの切り替え指示は中央制御ユニットがビーコンスロットを用いて当該フルセグデータを送信する無線通信装置に対して送信する。フルセグデータを送信する送信側無線通信装置や同データを受信する受信側無線通信装置は、フルセグデータの送受信中にビーコンスロットを用いて自装置がフルセグデータを送/受信中であることを示す信号を中央制御ユニットに対して予め通知することにより、中央制御ユニットはフルセグデータを送信中である無線通信装置を予め認識することが可能である。 For example, the central control unit receives a communication environment index value such as RSSI or LQI transmitted from a wireless communication device in the same beacon group using a beacon slot, and the communication environment index value indicates a deterioration of the communication environment. If there is, the central control unit instructs one of the wireless communication apparatuses that transmit full segment data in the same beacon group to switch from transmission of full segment data to transmission of one segment data. The switching instruction from the full segment data to the one segment data is transmitted from the central control unit to the wireless communication apparatus that transmits the full segment data using the beacon slot. A signal indicating that the transmitting side wireless communication device that transmits full segment data or the receiving side wireless communication device that receives the data uses the beacon slot during transmission / reception of full segment data and that the device is transmitting / receiving full segment data. Is notified to the central control unit in advance, so that the central control unit can recognize in advance the wireless communication apparatus that is transmitting full segment data.
あるいは、フルセグデータを受信する受信側無線通信装置が当該フルセグデータを送信する送信側無線通信装置に対してビーコンスロットを用いて通信環境指標値を送信し、送信側無線通信装置がその通信環境指標値により通信環境の悪化を検出した場合には、その中央制御ユニットではなく送信側無線通信装置自身の判断で自己のフルセグデータの送信をワンセグデータの送信へ切り替えるようにしてもよい。なお、送信側無線通信装置がフルセグデーアの送信からワンセグデータの送信へ切り替える際、当該送信側無線通信装置がその旨、即ち、フルセグデータの送信からワンセグデータの送信に切り替えることを示す信号を、ビーコンスロットを用いて受信側無線通信装置へ送信するようにしてもよい。 Alternatively, a receiving wireless communication device that receives full segment data transmits a communication environment index value to the transmitting wireless communication device that transmits the full segment data using a beacon slot, and the transmitting wireless communication device transmits the communication environment index value. When the deterioration of the communication environment is detected by the value, the transmission of the own full-segment data may be switched to the transmission of the one-segment data based on the determination of the transmitting side wireless communication device itself, not the central control unit. When the transmission side wireless communication apparatus switches from full segment data transmission to one segment data transmission, a signal indicating that the transmission side wireless communication apparatus switches from full segment data transmission to one segment data transmission is a beacon. You may make it transmit to a receiving side radio | wireless communication apparatus using a slot.
以上のように、装置間の通信データ内容が地上波デジタル放送のコンテンツでフルセグなのかワンセグなのかの情報をビーコンスロットに含める事で、装置間の通信環境が悪化した時、圧縮率を変更せず、送信側のデータをフルセグからワンセグに変える事でデータレートを下げて、通信環境の悪化に対してより強い伝送データレートに変更したり、再送信がより多く可能な通信にする事で、通信環境が悪化し場合、正常な通信が出来なくなる前に、画質を落として装置間の通信を保つ事ができる。 As described above, by including information on whether the communication data content between devices is terrestrial digital broadcast content full-segment or one-segment, in the beacon slot, the compression rate can be changed when the communication environment between devices deteriorates. First, by changing the data on the sending side from full seg to one seg, the data rate is lowered, it is changed to a stronger transmission data rate against the deterioration of the communication environment, or it is made communication that allows more retransmission, When the communication environment deteriorates, the image quality can be lowered and communication between devices can be maintained before normal communication cannot be performed.
実施の形態6.
次に、通信のするデータのコンテンツが、DVD、CD、ゲーム、放送、電話、携帯端末、カメラ映像、その他の映像、その他の音声等のコンテンツのうちいずれのコンテンツであるかを示すコンテンツ種類情報を、各無線通信装置から送信されるビーコンに含め、通信環境が悪化を検出すると、優先度の高いコンテンツの通信から優先して通信帯域を確保するように制御する実施の形態6を図19を用いて説明する。
Embodiment 6 FIG.
Next, content type information indicating whether the content of data to be communicated is content such as DVD, CD, game, broadcast, telephone, portable terminal, camera video, other video, other audio, etc. 19 in the beacon transmitted from each wireless communication device, and when the communication environment is detected to be deteriorated, control is performed so that the communication band is secured in preference to the communication of the content with high priority as shown in FIG. It explains using.
基本的な構成は実施の形態3と同様である。図1の車載無線通信システムでは、各乗員が、DVD、CD、ゲーム、放送、電話、携帯端末、カメラ映像、その他の映像、その他の音声等のコンテンツのうち、任意に好みのコンテンツを選択できるようになっている。実施の形態3との相違点は、RSE2、およびモニタ4〜8が、自装置が関与する通信のコンテンツが、上記コンテンツのうちいずれの種類のものであるかを示すコンテンツ種類情報を、ビーコンスロットに含めて送信する点と、中央制御ユニット1の決定部311が、送信されてきたコンテンツ種類情報に基づいてMAS配置を決定する点である。
The basic configuration is the same as that of the third embodiment. In the in-vehicle wireless communication system of FIG. 1, each occupant can arbitrarily select a favorite content from contents such as DVD, CD, game, broadcast, telephone, mobile terminal, camera video, other video, and other audio. It is like that. The difference from the third embodiment is that the
図19は、本実施の形態において、通信環境が良好な時に通信IVと通信Vがおこなわれている“通信環境良好時の通信IVDRP転送例”と、通信環境が悪化した事で、通信IVの通信を一時停止し、通信Vaの通信品質を保つように通信方式を変更し、通信帯域を増やす事で、通信品質を維持するように変更した“通信環境悪化時の通信VaDRP転送例”の図である。この図に基づいて、決定部311がおこなうMAS配置決定の方法の例を以下に説明する。
FIG. 19 shows an example of “transmission of communication IVDRP when the communication environment is good” in which communication IV and communication V are performed when the communication environment is good. Diagram of “Communication VaDRP transfer example when communication environment deteriorates” changed to maintain communication quality by temporarily changing communication method to maintain communication quality of communication Va and increasing communication bandwidth It is. Based on this figure, an example of the MAS arrangement determination method performed by the
例えば、各無線通信装置から送信されるビーコンによって、通信IVは、送信側にDVD_HDのコンテンツ再生機能があり、通信はHD画質のコンテンツデータを伝送し、また車載カメラからの映像を通信している通信Vが存在している事が、ビーコングループ内にブロードキャストされている時、外乱によって通信IVまたはVの受信側のRSSIやLQIが低下した場合、一時停止する事が出来る機能を含んだ装置間の通信を優先して一時停止する。 For example, the communication IV has a DVD_HD content playback function on the transmission side by the beacon transmitted from each wireless communication device, the communication transmits content data of HD image quality, and communicates video from the in-vehicle camera. When the presence of the communication V is broadcast in the beacon group, when the RSSI or LQI on the receiving side of the communication IV or V is lowered due to disturbance, between devices including a function that can be temporarily stopped Priority is given to the communication of and paused.
通信を停止するためのポリシーは、まず送信側にデータを一時停止し、再び復帰する時に、一時停止した所から再生できる機能も持つ装置間の通信で、伝送データレートの高い通信を第1優先で、通信を一時停止する事とする。また通信を出来るだけ維持する装置間通信は、連続したストリーミングデータとして考えられる放送や車載カメラ、電話等と考える。 The policy for stopping communication is communication between devices that also have a function of reproducing data from the paused position when data is first paused on the transmission side and then restored, and communication with a high transmission data rate is given first priority. Therefore, the communication is temporarily stopped. In addition, communication between devices that maintains communication as much as possible is considered to be broadcast, in-vehicle camera, telephone, or the like that can be considered as continuous streaming data.
仮に、通信を一時的停止する優先度の高い順を
(最も優先度が高い)DVD_HD>DVD_SD>ゲーム>CD・・・・・
通信を維持する優先度が高い順を
(最も優先度が高い)電話(携帯)>車載カメラ>放送>・・・・・
とする。
Temporarily stop communication temporarily in order of highest priority (highest priority) DVD_HD>DVD_SD>game> CD ...
The order of the highest priority to maintain communication (highest priority) phone (mobile)> in-vehicle camera>broadcast> ...
And
たとえば図16において通信IV=DVD_HD、通信V=車載カメラであるとすると、動作の一時停止機能を持っているDVD_HDの再生動作を一時停止し、通信IVを一時停止する。一時停止する事で、通信IVで予約されていたMASが開放されるので、この空いた帯域も含めて、通信Vの通信品質を確保するため、伝送データレートを1/2にし、かつ再送信がおこないやすいようにデータフレームを小さくする事で、通信環境の変化に、より耐性が高い伝送方式に変更する事で、残った通信(Va)を出来るだけ維持する事ができる。 For example, assuming that communication IV = DVD_HD and communication V = vehicle-mounted camera in FIG. 16, the playback operation of DVD_HD having the operation pause function is temporarily stopped, and communication IV is temporarily stopped. By temporarily stopping, the MAS reserved in communication IV is released. Therefore, in order to ensure the communication quality of communication V including this vacant band, the transmission data rate is halved and retransmitted. By reducing the data frame so that it is easy to occur, it is possible to maintain the remaining communication (Va) as much as possible by changing to a transmission method that is more resistant to changes in the communication environment.
本実施の形態において、図11に示した中央制御ユニット1は、ビーコングループ内の他の無線通信装置から、ビーコンスロットに含まれて送られてくるコンテンツ種類情報をアンテナ300より受信し、受信部301で取り出し、各無線通信装置が関与する通信のコンテンツの種類を知る事ができる。次に、決定部311はそれらの情報に基づき、上記のような方法でMAS配置を決定する。決定されたMAS配置は、送信部308を経てビーコンスロットに含められ、アンテナ300よりRSE2、CMR3に対して送信される。決定されたMAS配置を受信したRSE2、CMR3はそれに従ってデータ送信を行う。
In the present embodiment, the
以上のように、各無線通信装置から送信されるビーコンスロットに、通信するデータのコンテンツ種類情報を含めるようにしたため、通信環境が悪化した場合、MAS配置をコンテンツの種類に応じて優先度をつけておこなうことで、通信環境の変化により耐性を持った通信方式に変更する事ができる。特に、一時停止機能を持った装置からの通信を一時停止し、使用していたMAS数を開放する事で、その他の通信を通信環境の変化に、より耐性を持った通信方式に変更する事ができる。 As described above, the content type information of the data to be communicated is included in the beacon slot transmitted from each wireless communication device. Therefore, when the communication environment deteriorates, the MAS arrangement is prioritized according to the content type. By doing so, it is possible to change to a communication system having resistance due to changes in the communication environment. In particular, by temporarily suspending communication from a device with a pause function and releasing the number of MAS used, other communications can be changed to a communication method that is more resistant to changes in the communication environment. Can do.
実施の形態7.
次に、図1に示すような車両において、車両内の乗車人数を検出し、その検出結果を、車両内で中心となる制御等の機能を持つ無線通信装置に入力し、乗車人数の増減によって、データ圧縮率等を変更する事で、伝送データレートを通信環境の変化に、より耐性がある方式に変更する事で、ビーコングループ内の通信品質を維持できるようにした実施の形態7について説明する。
Next, in the vehicle as shown in FIG. 1, the number of passengers in the vehicle is detected, and the detection result is input to a wireless communication device having a function such as control that is central in the vehicle. In the seventh embodiment, the communication data quality within the beacon group can be maintained by changing the transmission data rate to a method more resistant to changes in the communication environment by changing the data compression rate, etc. To do.
図1に示す車両内の中央制御ユニット1、RSE2、CMR3、およびモニタ4〜8の各車載無線通信装置は、一つのビーコングループを構築し、各無線通信装置間でUWBによる通信をおこなっている。UWBは近距離通信でも高速データ通信が実現できる無線方式であるため、通信をおこなっている無線通信装置間で、互いを見通せる位置に配置されている状態が、通信環境が良い状態と考えられる。また、見通し外に配置された状態では、見通し内で受信できる場合と比較すると、反射等によって電力損失が発生している遅延波によって通信が確立される事になり、見通し内で通信できる場合よりも、通信環境は悪くなると考えられる。
The in-vehicle wireless communication devices of the
図7の車両に、前席二人/後席二人の合計4人が乗車した場合、例えば、CMR3から中央制御ユニット1への通信が見通し内から見通し外になる可能性が発生する。もし、見通し外通信になった場合、CMR3からの信号は、車両内の反射によって発生する遅延波を、中央制御ユニット1が受信する事となり、受信信号の品質低下が想定される。
When a total of four people (two front seats / two rear seats) get on the vehicle shown in FIG. 7, for example, communication from the
車両内で中心となる制御等の機能を持つ装置を、仮に中央制御ユニット1とした場合、車両内の乗車人数の情報を中央制御ユニット1に集中させ、中央制御ユニット1が送信するビーコンによってビーコングループ内に乗車人数の情報をマルチキャストする事ができる。CMR3はその情報を取得する事で、乗車人数を認識し、中央制御ユニット1とCMR3間が見通し外通信となる可能性が高くなると判断した場合、圧縮率を上げて車載カメラのデータレートを下げ、通信環境の変化に対してより耐性が高い伝送方式と、再送信がより多く出来るデータフレームに変更するように制御する事で、カメラの通信を維持する事が出来る。
If the
以上のように、乗車人数を検出し、中央制御ユニット1に、乗車人数の情報を入力し、その情報をビーコンによってビーコングループ内の各無線通信装置にマルチキャストすることで、任意の装置が、見通し内通信から見通し外通信になる可能性が高いと判断した場合、圧縮率を上げて、送信データレートを下げることで、通信環境に変化に対して、より耐性が高い伝送方式に変更する事で、見通し外通信になる可能性の高い通信でも、通信品質を維持する事ができる。
As described above, the number of passengers is detected, information on the number of passengers is input to the
なお、ここでは中央制御ユニットが乗車人数の情報をマルチキャストし、それに基づきCMRがデータレートを変更する場合について説明したが、これに限らず、中央制御ユニットが、入力される車両内の乗車人数に基づいて、CMRなど安全性に影響する装置を優先して、各無線通信装置に割り当てるDRP転送用のMASを決定し、そのMAS配置に関する情報を中央制御ユニットがビーコンスロットに含めてマルチキャストするようにしてもよい。 Here, a case has been described in which the central control unit multicasts information on the number of passengers and the CMR changes the data rate based on the multicast information. However, the present invention is not limited to this, and the central control unit determines whether the number of passengers in the vehicle to be input. Based on this, priority is given to a device that affects safety, such as CMR, and a DRP transfer MAS to be assigned to each wireless communication device is determined, and the central control unit includes the information on the MAS arrangement in a beacon slot for multicasting. May be.
実施の形態8.
次に、車速情報やバックギア操作やウインカー操作やサイドブレーキ操作の情報等の車両情報を、車両内で中心となる制御等の機能を持つ装置に入力する事で、車載カメラから映像が出力される前に、その映像データの通信に必要な通信帯域を優先的に確保するようにした実施の形態8を説明する。
Next, by inputting vehicle information such as vehicle speed information, back gear operation, turn signal operation, and side brake operation information to a device with functions such as control at the center of the vehicle, an image is output from the in-vehicle camera.
従来の車載用通信装置では、バックギアを使用したり、低速でウインカーを使用したりした場合、車両に搭載されている車載カメラを使用して、車両後方エリアをモニタに表示したり、車両サイドエリアをモニタに表示したりする事で、ドライバーの視角補助をおこなうことがある。この映像データの通信が遅延したり、データレートが極端に低く表示される映像が荒いと、事故につながる恐れもあるため、他の通信に優先してMASを確保することが望ましい。そこで中央制御ユニット1は、バックギアを使用したり、低速でウインカーを使用する等の操作を検知し、検知した場合、車載カメラが追加される直前のMAS配置に対して、低遅延を要求される車載カメラ映像を優先したMASの配置をおこなう。
In conventional in-vehicle communication devices, when using a back gear or using a blinker at low speed, an in-vehicle camera mounted on the vehicle is used to display the vehicle rear area on the monitor, Displaying the area on the monitor may assist the driver's viewing angle. If communication of this video data is delayed or video displayed at an extremely low data rate may lead to an accident, it is desirable to secure MAS in preference to other communications. Therefore, the
基本的な構成は実施の形態3と同様であり、本実施の形態における車両内マルチメディア無線通信システムの構成は、図1に示したとおりである。中央制御ユニット1、CMR3の構成は、それぞれ図20、図4に示す。実施の形態3との相違点は、中央制御ユニット1が、車両情報検知部315を有し、そこで検知した決定部311が、車速情報やバックギア操作やウインカー操作やサイドブレーキ操作の情報を参照してMAS配置を決定する点である。
The basic configuration is the same as in the third embodiment, and the configuration of the in-vehicle multimedia wireless communication system in the present embodiment is as shown in FIG. The configurations of the
次に動作について説明する。図20に示した中央制御ユニット1は、車両情報検知部315がバックギアが使用されたり、低速でウインカーが使用されたりしたことを検知し、決定部311に入力信号を送る。決定部311はCMR3のデータ通信を優先してMAS配置を決定する。その後の動作は実施の形態3と同様である。
Next, the operation will be described. In the
以上のように、車速情報やバックギア操作やウインカー操作やサイドブレーキ操作の車両情報を、車両内で中心となる制御等の機能を持つ装置に入力し、その情報に基づき当該装置が各無線通信装置間の通信に割り当てるDRP転送用のMASを決定し、当該決定したMAS配置をビーコンスロットを用いて各無線通信装置に対して送信するので、ビーコングループ内の通信に車載カメラなどの優先順位が高い映像の通信が追加される事を、前もって判断する事ができ、車載カメラから映像が出力される前に、BG内の各装置間通信に必要な通信帯域を車載カメラ用通信を優先的に確保し、車載カメラ映像をすばやく表示できる。 As described above, vehicle information such as vehicle speed information, back gear operation, turn signal operation, and side brake operation is input to a device having a control function or the like in the vehicle, and the device performs wireless communication based on the information. Since the MAS for DRP transfer assigned to communication between devices is determined and the determined MAS arrangement is transmitted to each wireless communication device using a beacon slot, the priority order of the vehicle-mounted camera or the like is given to the communication within the beacon group. It is possible to determine in advance that high video communication will be added. Prior to video output from the in-vehicle camera, the communication bandwidth required for communication between devices in the BG will be given priority to in-vehicle camera communication. Secure and display on-board camera video quickly.
1 中央制御ユニット、2 リアシートエンタテイメント、3 車載カメラ、4 モニタ、5 モニタ、6 モニタ、7 モニタ、8 モニタ、200 アンテナ、201 受信部、202 復号化部、203 映像/音声出力部、204 符合化情報生成部、205 送信部、206 UWB装置、210 通信環境指標値算出部、213 許容遅延量算出部、300 アンテナ、301 受信部、302 復号化部、303 映像/音声入出力部、304 符合化情報生成部、306 制御部、308 送信部、309 UWB装置、310 通信環境指標値算出部、311 決定部、313 許容遅延量算出部、315 車両情報検知部、400 アンテナ、401 受信部、403 カメラ部、405 符合化部、406 制御部、408 送信部、409 UWB装置、413 許容遅延量算出部、441 車両外に存在するUWB装置、81 UWB装置206aの通信可能範囲、82 UWB装置206bの通信可能範囲、83 UWB装置309の通信可能範囲、84 UWB装置441の通信可能範囲。
1 central control unit, 2 rear seat entertainment, 3 on-board camera, 4 monitor, 5 monitor, 6 monitor, 7 monitor, 8 monitor, 200 antenna, 201 receiving unit, 202 decoding unit, 203 video / audio output unit, 204 encoding Information generation unit, 205 transmission unit, 206 UWB device, 210 communication environment index value calculation unit, 213 allowable delay amount calculation unit, 300 antenna, 301 reception unit, 302 decoding unit, 303 video / audio input / output unit, 304 encoding Information generation unit, 306 control unit, 308 transmission unit, 309 UWB device, 310 communication environment index value calculation unit, 311 determination unit, 313 allowable delay amount calculation unit, 315 vehicle information detection unit, 400 antenna, 401 reception unit, 403 camera Unit, 405 encoding unit, 406 control unit, 408 transmission unit, 409 WB device, 413 allowable delay amount calculation unit, 441 UWB device existing outside vehicle, communication range of 81
Claims (18)
前記データを送信する他の無線通信装置に対して前記符号化に用いるデータ圧縮率及び/又はデータレートを指示するためのデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報を生成する符号化情報生成部と、
前記符号化情報生成部が出力するデータ圧縮率情報及び/又はデータレート情報をマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットに含めて送信する送信部と、
前記受信部が受信するデータを復号化する復号化部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。 A receiver for receiving the encoded data;
An encoding information generation unit for generating data compression rate information and / or data rate information for instructing a data compression rate and / or data rate used for the encoding to another wireless communication device that transmits the data; ,
A transmission unit that transmits data compression rate information and / or data rate information output from the encoded information generation unit in a beacon slot of a multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system;
A wireless communication apparatus comprising: a decoding unit that decodes data received by the receiving unit.
許容できる遅延量に関する遅延情報を出力する許容遅延量算出部と、
前記許容遅延量算出部が出力する遅延情報をマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットに含めて送信する送信部と、
前記受信部が受信するデータを復号化する復号化部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。 A receiver for receiving the encoded data;
An allowable delay amount calculation unit that outputs delay information relating to an allowable delay amount; and
A transmission unit for transmitting the delay information output from the allowable delay amount calculation unit in a beacon slot of a multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system;
A wireless communication apparatus comprising: a decoding unit that decodes data received by the receiving unit.
通信環境の指標値を出力する算出部と、
前記算出した通信環境の指標値をマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットに含めて送信する送信部と、
前記受信部が受信するデータを復号化する復号化部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。 A receiver for receiving the encoded data;
A calculation unit that outputs an index value of the communication environment;
A transmitter that includes the calculated index value of the communication environment in a beacon slot of a multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) scheme;
A wireless communication apparatus comprising: a decoding unit that decodes data received by the receiving unit.
通信するデータのコンテンツ種類情報をマルチバンド直交周波数分割多重(MB−OFDM)方式のビーコンスロットに含めて送信する送信部と、
前記受信部が受信するデータを復号化する復号化部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。 A receiver for receiving the encoded data;
A transmitter that transmits content type information of data to be communicated in a beacon slot of a multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) system;
A wireless communication apparatus comprising: a decoding unit that decodes data received by the receiving unit.
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WO2006043242A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | A system and method for dynamic adaptation of data rate and transmit power with a beaconing protocol |
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