JP2011041229A - 送信装置、受信装置、無線装置および送信装置における伝送モード制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の低下を可能とし、また、チャネルの効率的な使用を可能とする。
【解決手段】送信装置は、チャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされる。コーディネータは、ユーザ設定情報が消費電力の減を示すとき、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、占有周波数帯域が狭い側の伝送モードに決定する。コーディネータは、他の送信装置からのデジタル情報の送信において所定のチャネルに隣接したチャネルの利用が可能となるように、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、この所定のチャネルの伝送につき、占有周波数帯域の広い伝送モードから占有周波数帯域の狭い伝送モードに変更する。
【選択図】図７

Description

この発明は、送信装置、受信装置、無線装置および送信装置における伝送モード制御方法に関し、特に、無線ネットワーク内においてＡＶ（Audio Visual）信号等のデジタル情報を無線送信する送信装置等に関する。

ＡＶ信号等のデジタル情報を無線送信する無線伝送システムにおいて、その伝送路の伝送レートとチャネル数には上限がある。そのため、伝送レートを超えたり、チャネル数を上回ったりするようなデジタル情報は、伝送することができない。

現在、無線伝送システムでは、伝送レートの変更を、変調方式を変更することで実現している。しかし、この方法では、伝送レートの変更があっても、使用しているチャネル内の同一周波数帯域を占有する。そのため、他の伝送を行うチャネル数が不足したままである。また、占有周波数帯域が変わらないため、必要とする消費電力は大幅には変わらず、少ない伝送レートでも大きな電力を消費する。

図１４は、例えば、６０ＧＨｚミリ波に割り当てられたチャネルプランを示している。６０ＧＨｚミリ波には、５７ＧＨｚから６６ＧＨｚまでの９ＧＨｚが帯域として割り当てられている。この９ＧＨｚの中に４つのチャネルが２．０８ＧＨｚ間隔で配置されている。１つのチャネルの全帯域を用いた無線伝送が行われると、隣接チャネルはチャネルマスクのサイドローブの影響を受けて伝送路品位が低下する。そのため、通常は、隣々接となるチャネルを用いることが普通である。

図１４で、チャネル１（ＣＨ＃１）を使っている場合は、チャネル３（ＣＨ＃３）もしくはチャネル４（ＣＨ＃４）を使うことになる。したがって、６０ＧＨｚの帯域では、最大２チャネルを同時に用いることができ、ＡＶ信号のベースバンド伝送の目的で使うためには、同一エリア内では最大２つのＡＶ信号伝送しかできないことになる。

また、伝送するＡＶ信号のフォーマットによっては、チャネルの全帯域を必要としない場合がある。しかし、図１５に示すように、現在の伝送モードでは占有する帯域幅を変更できない。例えば、モード０（Mode 0）では、デジタル変調方式はＱＰＳＫ(Quadrature PhaseShift Keying)であり、伝送レートは０．９５Ｇｂｐｓである。また、モード１（Mode 1）では、デジタル変調方式はＱＰＳＫであり、伝送レートは１．９０Ｇｂｐｓである。さらに、モード２（Mode 2）では、デジタル変調方式は１６ＱＡＭ（16 QuadratureAmplitude Modulation）であり、伝送レートは３．８１Ｇｂｐｓである。しかし、各モードの帯域幅（ＢＷ）は１．７６ＧＨｚで同じである。

例えば、特許文献１には、受信装置（記録装置）が受信できる伝送レートを、標準の伝送レート、標準の伝送レートより高いレートまたは標準の伝送レートより低いレートにできるデジタル信号伝送方法が提案されている。また、例えば、特許文献２には、複数の物理層の通信状態がそれぞれ随時変化し、それに伴って各物理層によって提供可能な通信品質が随時変化する場合であっても、各アプリケーション層が現在の通信状態で最適な物理層で通信可能とすることが提案されている。また、例えば、特許文献３には、受信側のＤＵ比（Desired to Undesired signal ratio）が低いと判断した場合、送信帯域を狭めてデジタル情報の送信を行う伝送装置が提案されている。

特開２０００−２１５５９８号公報 特開２００４−３２８３１９号公報 特開２００８−２３６６６４号公報

この発明の目的は、消費電力の低下を可能とし、また、チャネルの効率的な使用を可能とすることにある。

この発明の概念は、
デジタル情報を、所定のチャネルで受信装置に無線送信するデジタル情報送信部を備え、
上記デジタル情報送信部は、上記チャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
上記デジタル情報送信部は、上記複数の伝送モードのうち上記受信装置または他の無線装置からの伝送モード決定情報で示される伝送モードを用いる
送信装置にある。

また、この発明の概念は、
送信装置から、デジタル情報を、所定のチャネルで無線受信するデジタル情報受信部を備え、
上記送信装置は、上記チャネル内の占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
上記送信装置から、上記デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報を無線受信する伝送レート情報受信部と、
少なくとも、上記伝送レート情報受信部で受信された伝送レート情報に基づいて伝送モードを決定する伝送モード決定部と、
上記伝送モード決定部で決定された伝送モードの情報を上記送信装置に無線送信する伝送モード情報送信部をさらに備える
受信装置にある。

さらに、この発明の概念は、
送信装置および受信装置を含む無線ネットワーク内で帯域を管理する無線装置であって、
上記送信装置は、所定のチャネルでデジタル情報を受信装置に無線送信し、上記チャネル内の占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
所定の送信装置からの帯域割り当て要求があるとき、少なくとも、該帯域割り当て要求に含まれる要求伝送レートの情報および消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、上記複数の伝送モードから上記要求伝送レートを満たす伝送モードを決定する伝送モード決定部と、
上記伝送モード決定部で決定された伝送モードの情報を上記所定の送信装置に無線送信する伝送モード情報送信部と
を備える無線装置にある。

この発明において、送信装置から受信装置に、ＡＶ信号等のデジタル情報が、所定チャネルで、無線伝送される。この場合、デジタル情報は、送信装置のデジタル情報送信部により送信され、受信装置のデジタル情報受信部により受信される。例えば、送信装置のデジタル情報送信部および受信装置のデジタル情報受信部には、ＯＦＤＭ(orthogonal frequency division multiplex)方式やＤＳ−ＳＳ(direct sequence-spread spectrum)方式が採用される。ここで、送信装置のデジタル情報送信部は、チャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされている。

送信装置のデジタル情報送信部では、複数の伝送モードのうち、受信装置または他の無線装置からの伝送モード決定情報で示される伝送モードが用いられる。例えば、受信装置または他の無線装置には、送信装置の伝送モード情報送信部により、送信装置のデジタル情報送信部が対応可能な伝送モードの情報が無線送信される。また、例えば、受信装置または他の無線装置には、送信装置の伝送レート情報送信部により、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報が無線送信される。そして、受信装置または他の無線装置では、少なくとも、伝送レート情報に基づいて、伝送モードが決定される。

このように、送信装置のデジタル情報送信部がチャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされ、受信装置または他の無線装置からの伝送モード決定情報で示される伝送モードが用いられることで、消費電力の低下、チャネルの効率的な使用が可能となる。

例えば、受信装置または他の無線装置では、伝送レート情報の他に、消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、伝送モードが決定される。この場合、ユーザ設定情報が消費電力の減を示すとき、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、占有周波数帯域が狭い側の伝送モードに決定される。このように占有周波数帯域が狭くなることで、例えば、ＯＦＤＭ方式の場合、必要なアンテナ数を少なくでき、消費電力を低減できる。

例えば、送信装置のデジタル情報送信部が対応可能な複数の伝送モードは、チャネル内の全帯域を占有周波数帯域とする所定数の第１の伝送モードと、チャネル内の半分の帯域を占有周波数帯域とする所定数の第２の伝送モードとされる。この場合、伝送モード決定部では、消費電力に関するユーザ設定情報が標準を示すとき、所定数の第１の伝送モードから伝送モードが決定され、一方、消費電力に関するユーザ設定情報が減を示すとき、所定数の第２の伝送モードから伝送モードが決定される。

例えば、受信装置または他の無線装置では、伝送中においては、伝送レート情報の他に、デジタル情報に係る伝送路品位に基づいて、伝送モードの変更が決定される。伝送路品位は、例えば、受信装置で受信されたデジタル情報のＰＥＲ（Packet Error Rate）あるいはＲＳＳＩ（Received SignalStrength Indicator）に基づいて判定される。例えば、伝送路品位が所定の閾値より悪化した場合、占有周波数帯域が狭い伝送モードから、占有周波数帯域が広い伝送モードに変更される。このようにデジタル情報に係る伝送路品位に基づいて伝送モードが決定（変更）されることで、デジタル情報に係る伝送路品位を高く保つことが可能となる。

例えば、無線端末の伝送モード決定部では、所定の送信装置が所定のチャネルでデジタル情報を送信している状態で、他の送信装置からの帯域割り当て要求に基づいて、この所定の送信装置で用いる伝送モードの変更が決定される。そして、無線端末の伝送モード情報送信部により、変更決定された伝送モードの情報が所定の送信装置に送信される。

この場合、他の送信装置からのデジタル情報の送信において所定のチャネルに隣接したチャネルの利用が可能となるように、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、占有周波数帯域の広い伝送モードから占有周波数帯域の狭い伝送モードに変更される。これにより、所定の送信装置からのデジタル情報の送信と共に、他の送信装置からのデジタル情報の送信を並行して行うことが可能となり、チャネルの効率的な使用が可能となる。

この発明によれば、送信装置のデジタル情報送信部がチャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされ、受信装置または他の無線装置からの伝送モード決定情報で示される伝送モードが用いられるものであり、消費電力の低下、チャネルの効率的な使用が可能となる。

この発明の実施の形態としての無線伝送システムの構成例を示すブロック図である。 無線伝送システムを構成する送信装置および受信装置の伝送部の構成例を示すブロック図である。 送信装置および受信装置の伝送部が対応可能な伝送モードの一覧を示す図である。 ６０ＧＨｚミリ波のチャネルプランと、二つの伝送モードを交互に配置することで、６０ＧＨｚの９ＧＨｚの帯域の中で同時に最大４チャネル分のＡＶ信号の伝送が可能となることを示す図である。 従来の伝送モード（モード０〜２）で要求される伝送路品位を保持するために必要な、新しい伝送モード（モード３〜５）におけるアンテナ数の予測値を示す図である。 ＡＶ信号フォーマットと伝送レートの関係を示す図である。 無線伝送システムにおける帯域管理（コーディネート）機能を説明するための図である。 無線伝送システムにおける一対一伝送時におけるＭＡＣ制御シーケンス例を示すシーケンス図である。 消費電力に関するユーザ設定のためのユーザ設定画面の一例を示す図である。 コーディネータ（受信装置１）における伝送モード決定処理の一例を示すフローチャートである。 伝送路品位と伝送モード切り換えの概念図である。 無線伝送システムにおける新たな送信装置（送信装置２）の加入時におけるＭＡＣ制御シーケンス例を示すシーケンス図である。 コーディネータ（受信装置１）における帯域変更処理の一例を示すフローチャートである。 ６０ＧＨｚミリ波に割り当てられたチャネルプランを示す図である。 伝送モードの一覧を示す図である。

以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［無線伝送システムの構成］
図１は、実施の形態としての無線伝送システム１０の構成例を示している。この無線電送システム１０は、送信装置１００および受信装置２００が無線伝送路３００で接続された構成となっている。

送信装置１００は、制御部１０１、再生部１０２および伝送部１０３を有している。再生部１０２は、光ディスク、ＨＤＤ、半導体メモリ等の記録メディアから、送信すべきＡＶ信号（画像データ、音声データ）を再生する。伝送部１０３は、６０ＧＨｚのミリ波を送信するための伝送部であり、周知のＯＦＤＭ方式を採用する。また、２．４ＧＨｚや５ＧＨｚを用いる場合にはＤＳ−ＳＳ方式も採用されている。

この伝送部１０３は、図２に示すように、変調回路１３１、分配回路１３２、複数個のアンテナ回路１３３および複数のアンテナ１３４を有している。伝送部１０３は、再生部１０２で再生されたＡＶ信号を、ベースバンド変調を行う変調回路１３１を経由し、分配回路１３２から複数のアンテナ回路１３３に供給する。なお、アンテナ回路１３３には、Ｄ／Ａコンバータ１３３ａ、パワーアンプ１３３ｂ等が含まれている。

図１に戻って、制御部１０１は、送信装置１００の各部の動作を制御する。すなわち、この制御部１０１は、制御部１０１は、再生部１０２でのＡＶ信号生成の制御、変調回路１３１での変調方式の選択、アンテナ回路１３３の制御、必要とする伝送レートの計算および受信装置２００への伝達などの処理を行う。

受信装置２００は、制御部２０１、伝送部２０２、表示部２０３および判定部２０４を有している。伝送部２０２は、送信装置１００から伝送される６０ＧＨｚのミリ波を受信するための伝送部であり、上述の送信装置１００の伝送部１０３に対応して、ＯＦＤＭ方式を採用する。この伝送部２０２は、図２に示すように、複数のアンテナ２２１、複数のアンテナ回路２２２、合成回路２２３および復調回路２２４を有している。伝送部２０２は、送信装置１００から伝送される６０ＧＨｚのミリ波を複数のアンテナ２２１で受信し、複数のアンテナ回路２２２を介して合成回路２２３で合成し、復調回路２２４で復調してベースバンドのＡＶ信号を得る。

図１に戻って、表示部２０３は、伝送部２０２で得られたＡＶ信号を構成する画像データによる画像を表示する。なお、伝送部２０２で得られたＡＶ信号を構成する音声データによる音声出力系については省略している。判定部２０４は、伝送チャネルの伝送品位（伝送路品位）を検出し、その情報を制御部２０１に供給する。判定部２０４は、例えば、例えば、受信されたデジタル情報のＰＥＲ（Packet Error Rate）あるいはＲＳＳＩ（Received SignalStrength Indicator）に基づいて、伝送路品位を判定する。

制御部２０１は、受信装置２００の各部の動作を制御する。すなわち、制御部２０１は、アンテナ回路２２２の制御、復調回路２２４での復調方式の選択、表示部２０３での表示の制御の処理を行う。また、制御部２０１は、判定部２０４により検出された伝送路品位情報および消費電力に関するユーザ設定情報に基づき伝送モードを選択する制御、無線ネットワーク内での帯域管理（コーディネート）、伝送品位情報の送信装置への伝達などの処理を行う。

［対応可能な伝送モード］
図３は、伝送部１０３，２０２の対応可能な伝送モードの一覧を示している。伝送部１０３，２０２は、モード０（Mode 0）〜モード２（Mode 2）の他に、モード３（Mode 3）〜モード５（Mode 5）に対応可能とされている。モード３〜モード５は、モード０〜モード２）で定義されたデジタル変調方式（１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ）は変更せず、ＯＦＤＭで用いられるサブキャリアの数を半分にした方式で、必要とする周波数帯域は元の伝送モードの半分になる。ＤＳ−ＳＳ方式では、疑似ランダム雑音パターン（pseudo random noise）のデータ長を半分にすることで、同様に周波数帯域を元の伝送モードの半分にすることができる。

モード０（Mode 0）は、デジタル変調方式がＱＰＳＫであって伝送レートは０．９５Ｇｂｐｓである。モード１（Mode 1）は、デジタル変調方式がＱＰＳＫであって伝送レートは１．９０Ｇｂｐｓである。モード２（Mode 2）は、デジタル変調方式が１６ＱＡＭであって伝送レートは３．８１Ｇｂｐｓである。これらモード０〜２の帯域幅（ＢＷ）は１．７６ＧＨｚである。

モード３（Mode 3）は、デジタル変調方式がＱＰＳＫであって伝送レートは０．４８Ｇｂｐｓである。モード４（Mode 4）は、デジタル変調方式がＱＰＳＫであって伝送レートは０．９５Ｇｂｐｓである。モード５（Mode ５）は、デジタル変調方式が１６ＱＡＭであって伝送レートは１．９０Ｇｂｐｓである。これらモード３〜５の帯域幅（ＢＷ）は、０．８８ＧＨｚである。

モード１とモード５は同じ伝送レート（１．９０Ｇｂｐｓ）を、１．７６ＧＨｚと０．８８ＧＨｚという異なる周波数帯域で実現できる。同様に、モード０とモード４は同じ伝送レート（０．９５Ｇｂｐｓ）を、１．７６ＧＨｚと０．８８ＧＨｚという異なる周波数帯域で実現できる。周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）と従来の伝送モード（モード０〜２）とを、図４に示すように、交互に配置することで、６０ＧＨｚの９ＧＨｚの帯域の中で同時に最大４チャネル分のＡＶ信号の伝送が可能となる。

図５は、従来の伝送モード（モード０〜２）で要求される伝送路品位を保持するために必要な、新しい伝送モード（モード３〜５）におけるアンテナ数の予測値を示している。この図５では、アンテナ数の予測値を、従来の伝送モード（モード０〜２）で必要とするアンテナ数を「１」とし、これに対する比率で示している。従来の伝送モードは、伝送帯域は変えずに変調方式のみを切換えているため、アンテナの数は変化しない。新しい伝送モードでは、伝送帯域が半分になるため、必要な伝送路品位を保持するためにはアンテナ数は指数比例する。アンテナの数が減少すれば、使用するアンテナ回路の数が比例して減少するので、消費電力はほぼアンテナの数に正比例する。

図６は、ＡＶ信号フォーマットと伝送レートの関係を示している。ＳＤ（Standard Definition）信号はＲＧＢ各８ビットの信号であれば０．４４２Ｇｂｐｓの伝送レートでよい。しかし、従来の伝送モードではモード０を使うため、他の伝送モードと比較してアンテナ数、消費電力は変わらない。

新しい伝送モードのモード３を選択すると、伝送レートは０．４８Ｇｂｐｓであり、必要な伝送レートを満足し、送信側のアンテナ数は１／１０、受信側のアンテナ数は１／４０でよいことになり、消費電力も同じ比率で低減できる。同様に、ＨＤ（High Definition）信号の場合は、モード５を用いて、アンテナ数、消費電力を３／４〜１／２にすることができる。このようにして、伝送するＡＶ信号のフォーマットに応じて伝送モードを選択することで、占有周波数帯域と消費電力の低減が可能になる。

［受信装置の無線ネットワーク内での帯域管理（コーディネート）機能］
受信装置２００が有する帯域管理（コーディネート）機能について説明する。なお、このように帯域管理機能を有する受信装置は、受信装置として機能する他にコーディネータとしても機能する。

図７は、帯域管理（コーディネータ）機能の概念図である。同一無線ネットワーク内には全体の帯域を管理するコーディネータと呼ばれる無線装置が少なくとも１つ存在する。図７では、この帯域管理機能を持つ無線装置を、受信装置１として説明する。送信装置１は受信装置１にＡＶ信号などのデジタル情報を伝送する場合、受信装置１（コーディネータ）に対して、帯域割り当て要求を行う。受信装置１は、現状の帯域占有状況から判断し、帯域割り当てを行い、伝送がスタートする。

別の送信装置２が受信装置２へデータ伝送を開始する際、送信装置２は受信装置１（コーディネータ）に新たな帯域割り当ての要求を行う。受信装置１は、同一チャネルの帯域可不足を判断し、帯域が余っている場合は、時間分割多重ＴＤＭ（Time Domain Multiplex）により新たな帯域を同一チャネル内に割り当てる。もし、同一チャネル内で帯域が不足している場合は、別のチャネルで帯域を割り当てる。しかし、他のチャネルでも帯域が不足している場合は、帯域割り当てが不可能として、送信装置２へ伝送不可を通知する。

この実施の形態において、受信装置１（コーディネータ）は、帯域割り当ての際、それぞれの受信装置と送信装置の物理層の情報（伝送モード情報および消費電力に関するユーザ設定情報）に基づいて、帯域割り当てを行う。この場合、受信装置１（コーディネータ）は、デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報の他に、消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、デジタル情報伝送に用いるべき伝送モードを決定する。また、受信装置１（コーディネータ）は、その後に、受信装置が受信するデジタル情報に係る伝送路品位の情報に基づいて、デジタル情報伝送に用いるべき伝送モードの変更を決定する。

［一対一伝送時における動作］
図８は、一対一伝送時におけるＭＡＣ制御シーケンス例を表している。受信装置１（コーディネータ）は、無線ネットワークに参加しようとする送信装置１からのAssociation 要求（Request）に応じて、リンク確立処理を行う。この場合、受信装置１（コーディネータ）は、現在無線ネットワークが使用可能である場合は、送信装置１にAssociation 応答（Response）で接続可能である旨を返す。

次に、受信装置１（コーディネータ）は、送信装置１が対応している機能情報を取得するために、送信装置１に、Announce 要求（Request）を送る。受信装置１（コーディネータ）は、このAnnounce 要求（Request）に応じて送信装置１から返されるAnnounce 応答（Response）から、送信装置１が対応する伝送モードの情報を取得する。

送信装置１は、伝送しようとするＡＶ信号（デジタル情報）があるとき、伝送要求を発生する。この場合、送信装置１は、受信装置１（コーディネータ）に、ＡＶ信号の伝送に必要な帯域の割り当て要求するために、BandWidth 要求（Request）を送る。このBandWidth 要求には、デジタル情報を伝送するために必要とする伝送レートの情報が含まれている。

受信装置１（コーディネータ）は、上述のAnnounce 応答から取得した伝送モードの情報、BandWidth 要求に含まれている必要とする伝送レートの情報、さらには、ユーザ設定情報に基づいて伝送モードを決定する。そして、受信装置１（コーディネータ）は、決定された伝送モードの情報を含むBandWidth 応答（Response）を、送信装置１に返す。

ユーザ設定情報は、消費電力に関するユーザ設定情報である。このユーザ設定は、例えば、受信装置１（コーディネータ）において、表示部２０３に表示されるユーザ設定画面に基づいて行われる。図９は、ユーザ設定画面の一例を示している。ユーザは、設定項目のうち「省エネ設定」の項目を選択することで消費電力設定を行うことができる。ユーザは、消費電力として、「標準」あるいは「減」に設定できる。図９は、消費電力が「減」に設定された状態を示している。

従来は、要求される伝送レートに基づき伝送モードの中から要求された伝送レートを満足する最も高速の伝送モードを選択する処理が行われる。そして、伝送路品位が低下した場合も、伝送モードの変更はせず、伝送するＡＶ信号の処理を行って必要とされる伝送レートを低下させていた。しかし、この実施の形態においては、上述の消費電力に関するユーザ設定情報を加味して、伝送モードが決定される。この場合、消費電力が「減」に設定されているときは、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）が優先的に選択される。

送信装置１は、受信装置１（コーディネータ）からのBandWidth 応答で指定された伝送モードを用いて、ＡＶ信号の伝送を開始する。図８のシーケンス例の場合、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）に決定され、この伝送モード（伝送モードＢ）により、ＡＶ信号の伝送が開始された状態を示している。

送信装置１は、ＡＶ信号の伝送中、受信装置１（コーディネータ）に、Link Quality 要求（Request）を定期的に送る。受信装置１（コーディネータ）は、この要求に応じて、送信装置１から送られてくるＡＶ信号に係る伝送路品位の情報を含む、Link Quality 応答（Response）を、送信装置１に返す。ここで、伝送路品位の情報は、例えば、ＰＥＲ(Packet Error Rate)、あるいは受信信号レベル（ＲＳＳＩ）等である。情報装置１は、受信装置１（コーディネータ）からのLink Quality 応答に含まれる伝送路品位情報に基づいて、実質的な伝送路情報を確認できる。

受信装置１（コーディネータ）は、上述の伝送路品位情報から実質的な伝送レートを確認する。そして、受信装置１（コーディネータ）は、必要とする伝送レートを下回る様な伝送路品位の場合は、新たな伝送モードへの変更のため、新たなパラメータによるChangeBW 要求（Request）を、送信装置１に送る。送信装置１は、ChangeBW 要求に応じて、受信装置１（コーディネータ）に、ChangeBW 応答（Response）を返し、新しい伝送モードで伝送を継続する。これにより、伝送路品位が低下した場合、送信装置１は、新たな伝送モードに切り替えてＡＶ信号の伝送を継続する。

図８のシーケンス例の場合、周波数帯域が従来と同じ伝送モード（モード０〜２）に変更され、この伝送モード（伝送モードＡ）により、ＡＶ信号の伝送が継続される状態を示している。従来は、伝送帯域の要求は送信装置側からコーディネータに対して要求されていたが、この実施の形態では、伝送路品位情報に基づきコーディネータ側から送信装置へ伝送帯域の変更要求を出すことが可能とされている。

なお、図８のシーケンス例には示していないが、以降も、ＡＶ信号の伝送中、受信装置１（コーディネータ）は、上述の伝送路品位情報から実質的な伝送レートを確認する。そして、受信装置１（コーディネータ）は、伝送路品位が再び向上した場合には、伝送モードＡから伝送モードＢに変更し、さらにその後、伝送路品位が再び低下した場合には、伝送モードＢから伝送モードＡに変更するということを繰り返す。

図１０のフローチャートは、コーディネータ（受信装置１）における伝送モード決定処理の一例を示している。
コーディネータは、ステップＳＴ１において、処理を開始し、その後に、ステップＳＴ２の処理に移る。このステップＳＴ２において、コーディネータは、ＡＶ信号の伝送開始前か伝送中かを判断する。伝送開始前のとき、コーディネータは、ステップＳＴ３の処理に移る。

このステップＳＴ３において、コーディネータは、送信装置１から伝送されたBandWidth 要求に含まれる要求伝送レートの情報を取得する。そして、コーディネータは、ステップＳＴ４において、消費電力に関するユーザ設定情報を取得し、その後に、ステップＳＴ５の処理に移る。このステップＳＴ５において、コーディネータは、消費電力の設定が「標準」であるか「減」であるかを判断する。

「標準」に設定されているとき、コーディネータは、ステップＳＴ６において、周波数帯域が従来と同じ伝送モード（モード０〜２）の中から要求伝送レートを満たす伝送モードを選択する。一方、「減」に設定されているとき、コーディネータは、ステップＳＴ７において、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）の中から要求伝送レートを満たす伝送モードを選択する。

コーディネータは、ステップＳＴ６またはステップＳＴ７の処理の後、ステップＳＴ８の処理に移る。コーディネータは、上述のステップＳＴ２で伝送中であるときも、ステップＳＴ８の処理に移る。このステップＳＴ８において、コーディネータは、伝送路品位情報を取得する。そして、コーディネータは、ステップＳＴ９において、伝送路品位が閾値以上か否かを判定する。例えば、閾値は、伝送路品位の情報がＰＥＲであるとき、このＰＥＲの値とされる。あるいは、閾値は、伝送路品位の情報がＲＳＳＩ（受信信号レベル）であるとき、このＲＳＳＩの値とされる。

伝送路品位が閾値以上であるとき、コーディネータは、ステップＳＴ１０の処理に移る。このステップＳＴ１０において、コーディネータは、消費電力の設定が「減」であるときは、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）の中から要求伝送レートを満たす伝送モードを選択する。なお、既に、その伝送モードが選択されているときは、その選択を継続する。コーディネータは、ステップＳＴ１０の処理の後、ステップＳＴ１２において、処理を終了する。

また、伝送路品位が閾値より小さいとき、コーディネータは、ステップＳＴ１１の処理に移る。このステップＳＴ１１において、コーディネータは、消費電力の設定が「減」であって、伝送モード（モード３〜５）の中から要求伝送レートを満たす伝送モードが選択されているとき、その選択を解除する。すなわち、コーディネータは、伝送モード（モード０〜２）の中から要求伝送レートを満たす伝送モードを選択する。なお、既に、その伝送モードが選択されているときは、その選択を継続する。コーディネータは、ステップＳＴ１１の処理の後、ステップＳＴ１２において、処理を終了する。

図１１は、伝送路品位と伝送モード切り換えの概念図を示している。この例においては、消費電力の設定が「減」とされ、最初に周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜モード５）の中から要求伝送レートを満たすモード５が選択された場合を示している。この場合、その後に、伝送路品位が悪化して閾値より小さくなるときには、モード５から、周波数帯域が従来と同じ伝送モード（モード０〜モード２）の中から要求伝送レートを満たすモード２に変更される。さらに、その後に、伝送路品位が改善されて閾値以上となるときには、モード２からモード５に再度変更される。以下、同様の繰り返しとなる。

なお、伝送モード（モード３〜５）から伝送モード（モード０〜２）に変更される場合の伝送路品位の閾値と、伝送モード（モード０〜２）から伝送モード（モード３〜５）に変更される場合の伝送路品位の閾値とは、同じである必要はなく、異なっていてもよい。その場合、例えば、伝送モード（モード０〜２）から伝送モード（モード３〜５）に変更される場合の伝送路品位の閾値の方が、伝送モード（モード３〜５）から伝送モード（モード０〜２）に変更される場合の伝送路品位の閾値より大きくされる。

［新たな送信装置の加入時の動作］
図１２は、新たな送信装置（送信装置２）の加入時におけるＭＡＣ制御シーケンス例を表している。新たな送信装置２が無線ネットワークに加わる際に、必要とする伝送帯域、チャネルが不足している場合、従来の技術では、受信装置１（コーディネータ）は、伝送帯域、チャネルが空くまで伝送要求を拒否しなければならなかった。しかし、この実施の形態においては、既に伝送を行っている送信装置１に対して、新たな伝送モードを指定して、伝送帯域、チャネルを確保することで、新たな送信装置２が伝送可能となる。

図１２の制御シーケンス例では、既に、受信装置２および送信装置１，２が、受信装置１（コーディネータ）と、Association 要求/応答、およびAnnounce 要求/応答の処理を終了している時点から記述している。図１２のシーケンス例の場合、送信装置１から受信装置１（コーディネータ）に、周波数帯域が従来と同じ伝送モードＡでＡＶ信号の伝送が行われている。

送信装置１は、既に確保された伝送モードでＡＶ信号を伝送しているが、新たな送信装置２が伝送を要求した場合、受信装置１（コーディネータ）は、現状のチャネルでの空き帯域と他のチャネルでの空き帯域情報からチャネルおよび伝送モードを決定する。帯域が不足している場合、受信装置１（コーディネータ）は、送信装置１に対して伝送モード変更による帯域制限を行うためのChangeBW 要求を送る。

送信装置１は、ChangeBW 要求に応じて、帯域制限を実施しても伝送レートに影響を与えない場合は、ChangeBW 応答を返し、新しい伝送モードで伝送を継続する。この場合、送信装置１から受信装置１（コーディネータ）へのＡＶ信号は、伝送モードＡで伝送される状態から、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モードＢで伝送される状態に変更される。

送信装置１（コーディネータ）は、新たに確保できた帯域情報を用いて、送信装置２にBandWidth 応答を返す。送信装置２は、受信装置１（コーディネータ）からのBandWidth応答で指定された伝送モードを用いて、受信装置２へのＡＶ信号の伝送を開始する。図１２のシーケンス例の場合、周波数帯域が従来と同じ伝送モード（モード０〜２）に決定され、この伝送モード（伝送モードＣ）により、ＡＶ信号の伝送が開始された状態を示している。

なお、図１２のシーケンス例には示していないが、受信装置１（コーディネータ）は、伝送中において、図８のＭＡＣ制御シーケンス例と同様に、伝送路品位に応じた帯域制限の制御を行う。すなわち、受信装置１（コーディネータ）は、送信装置１と受信装置１の間、および送信装置２と受信装置２の間の伝送路品位を常時確認し、伝送路品位が低下した場合には、新たな帯域制限の制御を行う。

図１４に示したように、既に２チャネル分の全帯域伝送に60GHzの帯域が使用されているとき、新たな全帯域伝送はできない。しかし、この実施の形態のように、新たに定義した伝送帯域が半分でよい伝送モード（モード３〜５）を指定することで、図４に示したように、最大限４つチャネルまでの伝送を同時に行うことが可能となる。

図１３のフローチャートは、コーディネータ（受信装置１）における帯域変更処理の一例を示している。
コーディネータは、ステップＳＴ２１において、処理を開始し、その後に、ステップＳＴ２２の処理に移る。このステップＳＴ２２において、コーディネータは、新たな伝送要求があるか否かを判定する。コーディネータは、新たな伝送要求がないときは、直ちに、ステップＳＴ３０において、処理を終了する。

ステップＳＴ２２で新たな伝送要求があるとき、コーディネータは、ステップＳＴ２３の処理に移る。このステップＳＴ２３において、コーディネータは、送信装置２（新たな送信装置）から伝送されたBandWidth 要求に含まれる要求伝送レートの情報を取得する。また、コーディネータは、ステップＳＴ２４において、無線ネットワーク内の全チャネルでの使用帯域情報を取得する。

次に、コーディネータは、ステップＳＴ２５において、上述のステップＳＴ２３およびステップＳＴ２４で取得した情報から、新たな伝送に必要な伝送レートを確保できるか否かを判断する。確保できるとき、コーディネータは、ステップＳＴ２６において、要求された伝送レートを確保出来る伝送モードを選択し、送信装置２へBandWidth 応答として返す。コーディネータは、このステップＳＴ２６の処理の後、ステップＳＴ３０において、処理を終了する。

ステップＳＴ２５で確保できないとき、コーディネータは、ステップＳＴ２７の処理に移る。このステップＳＴ２７において、コーディネータは、現在伝送しているストリームの中で、その伝送モードで伝送できる伝送レートと実際の伝送に必要な伝送レートを比較し、帯域余裕のあるストリームがあるかどうかを判断する。帯域余裕のあるストリームがないとき、コーディネータは、ステップＳＴ２８において、新たな伝送要求に対して、帯域が不足している旨のフラグを持つBandWidth 応答を返し、伝送を拒否する。コーディネータは、このステップＳＴ２８の処理の後、ステップＳＴ３０において、処理を終了する。

ステップＳＴ２７で帯域余裕のあるストリームがあるとき、コーディネータは、ステップＳＴ２９において、そのストリームに対する新たな伝送モードを決定する。そして、コーディネータは、そのストリームの送信装置へ、伝送モードを変更して伝送を継続するためにChangeBW 要求を伝送し、帯域を確保する。その後、コーディネータは、新たに伝送を要求する送信装置２に対して、BandWidth 応答を返送する。コーディネータは、このステップＳＴ２９の処理の後、ステップＳＴ３０において、処理を終了する。

以上説明したように、図１に示す無線伝送システム１０において、送信装置１００の伝送部１０３は、チャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされている。また、この送信装置１００の伝送部１０３では、複数の伝送モードのうち、コーディネータ（受信装置２００）からの伝送モード決定情報で示される伝送モードが用いられる。したがって、消費電力の低下、チャネルの効率的な使用が可能となる。

すなわち、コーディネータ（受信装置２００）では、ＡＶ信号（デジタル情報）の伝送に必要な伝送レート情報の他に、消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、伝送モードが決定される。この場合、ユーザ設定情報が消費電力の減を示すとき、ＡＶ信号の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、占有周波数帯域が狭い側の伝送モードに決定される。このように占有周波数帯域が狭くなることで、例えば、ＯＦＤＭ方式の場合、必要なアンテナ数を少なくでき、消費電力を低減できる。

また、コーディネータ（受信装置２００）では、所定の送信装置が所定のチャネルでデジタル情報を送信している状態で、他の送信装置からの帯域割り当て要求（伝送要求）に基づいて、この所定の送信装置で用いる伝送モードの変更が決定される。そして、コーディネータ（受信装置２００）から、所定の送信装置に、変更決定された伝送モードの情報が送信される。

この場合、他の送信装置からのＡＶ信号の送信において所定のチャネルに隣接したチャネルの利用が可能となるように、ＡＶ信号の伝送に必要とする伝送レートを満たすことを条件として、帯域の広い伝送モードから帯域の狭い伝送モードに変更される。そのため、所定の送信装置からのデジタル情報の送信と共に、他の送信装置からのデジタル情報の送信を並行して行うことが可能となり、チャネルの効率的な使用が可能となる。

また、図１に示す無線伝送システム１０において、コーディネータ（受信装置２００）では、ＡＶ信号の伝送中においては、ＡＶ信号の伝送に必要とする伝送レート情報の他に、ＡＶ信号（デジタル情報）に係る伝送路品位に基づいて、伝送モードの変更が決定される。そして、例えば、伝送路品位が所定の閾値より悪化した場合、占有周波数帯域が狭い伝送モードから、占有周波数帯域が広い伝送モードに変更される。このように伝送路品位に基づいて伝送モードが決定（変更）されるため、デジタル情報に係る伝送路品位を高く保つことが可能となる。

＜２．変形例＞
なお、上述実施の形態において、送信装置１００の伝送部１０３および受信装置２００の伝送部２０２が、周波数帯域が従来と同じ伝送モード（モード０〜２）の他に、周波数帯域が従来の半分でよい伝送モード（モード３〜５）に対応可能とされている。しかし、このように占有帯域幅が２段階（１．７６ＧＨｚ、０．８８ＧＨｚ）だけでなく、３段階以上の複数の伝送モードに対応可能とし、さらに細かな帯域制御が行われるように構成することもできる。

また、上述実施の形態においては、受信装置２００がコーディネータを兼用するものを示した。しかし、無線ネットワークに、コーディネータとしての無線装置を含む構成も考えられる。

この発明は、消費電力の低下、チャネルの効率的な使用が可能となるものであり、無線ネットワーク内においてＡＶ信号等のデジタル情報を無線送信する送信装置等に適用できる。

１０・・・無線伝送システム、１００・・・送信装置、１０１・・・制御部、１０２・・・再生部、１０３・・・伝送部、１３１・・・変調回路、１３２・・・分配回路、１３３・・・アンテナ回路、１３４・・・アンテナ、１３３ａ・・・Ｄ／Ａコンバータ、１３３ｂ・・・パワーアンプ、２００・・・受信装置、２０１・・・制御部、２０２・・・伝送部、２０３・・・表示部、２０４・・・判定部、２２１・・・アンテナ、２２２・・・アンテナ回路、２２２ａ・・・パワーアンプ、２２２ｂ・・・Ａ／Ｄコンバータ、２２３・・・合成回路、２２４・・・復調回路、３００・・・伝送路

Claims (16)

1. デジタル情報を、所定のチャネルで受信装置に無線送信するデジタル情報送信部を備え、
   上記デジタル情報送信部は、上記チャネル内で占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
   上記デジタル情報送信部は、上記複数の伝送モードのうち上記受信装置または他の無線装置から送られてくる伝送モード決定情報で示される伝送モードを用いる
   送信装置。
2. 上記受信装置または上記他の無線装置に、上記デジタル情報送信部が対応可能な伝送モードの情報を無線送信する伝送モード情報送信部をさらに備える
   請求項１に記載の送信装置。
3. 上記受信装置または上記他の無線装置に上記デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報を無線送信する伝送レート情報送信部をさらに備え、
   上記受信装置または上記無線装置は、少なくとも、該伝送レート情報に基づいて、伝送モードを決定する
   請求項１に記載の送信装置。
4. 上記受信装置または上記他の無線装置は、上記伝送レート情報の他に、消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、伝送モードを決定する
   請求項３に記載の送信装置。
5. 上記受信装置または上記他の無線装置は、上記伝送レート情報の他に、上記デジタル情報に係る伝送路品位に基づいて、伝送モードを決定する
   請求項３に記載の送信装置。
6. 上記デジタル情報送信部は、ＯＦＤＭ方式またはＤＳ−ＳＳ方式を採用する
   請求項１に記載の送信装置。
7. 送信装置から、デジタル情報を、所定のチャネルで無線受信するデジタル情報受信部を備え、
   上記送信装置は、上記チャネル内の占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
   上記送信装置から、上記デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報を無線受信する伝送レート情報受信部と、
   少なくとも、上記伝送レート情報受信部で受信された伝送レート情報に基づいて伝送モードを決定する伝送モード決定部と、
   上記伝送モード決定部で決定された伝送モードの情報を上記送信装置に無線送信する伝送モード情報送信部をさらに備える
   受信装置。
8. 上記伝送モード決定部は、上記伝送レート情報の他に、消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、伝送モードを決定する
   請求項７に記載の受信装置。
9. 上記送信装置が対応可能な複数の伝送モードは、上記チャネル内の全帯域を占有周波数帯域とする所定数の第１の伝送モードと、上記チャネル内の半分の帯域を占有周波数帯域とする所定数の第２の伝送モードであり、
   上記伝送モード決定部は、上記消費電力に関するユーザ設定情報が標準を示すとき、上記所定数の第１の伝送モードから上記送信装置で用いる伝送モードを決定し、上記消費電力に関するユーザ設定情報が減を示すとき、上記所定数の第２の伝送モードから上記送信装置で用いる伝送モードを決定する
   請求項８に記載の受信装置。
10. 上記伝送モード決定部は、上記伝送レート情報の他に、上記デジタル情報に係る伝送路品位に基づいて、伝送モードを決定する
    請求項７に記載の受信装置。
11. 上記デジタル情報受信部は、ＯＦＤＭ方式またはＤＳ−ＳＳ方式を採用する
    請求項７に記載の送信装置。
12. 送信装置および受信装置を含む無線ネットワーク内で帯域を管理する無線装置であって、
    上記送信装置は、所定のチャネルでデジタル情報を受信装置に無線送信し、上記チャネル内の占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされており、
    所定の送信装置からの帯域割り当て要求があるとき、少なくとも、該帯域割り当て要求に含まれる要求伝送レートの情報および消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、上記複数の伝送モードから上記要求伝送レートを満たす伝送モードを決定する伝送モード決定部と、
    上記伝送モード決定部で決定された伝送モードの情報を上記所定の送信装置に無線送信する伝送モード情報送信部と
    を備える無線装置。
13. 上記送信装置が対応可能な複数の伝送モードは、上記チャネル内の全帯域を占有周波数帯域とする所定数の第１の伝送モードと、上記チャネル内の半分の帯域を占有周波数帯域とする所定数の第２の伝送モードであり、
    上記伝送モード決定部は、上記消費電力に関するユーザ設定情報が標準を示すとき、上記所定数の第１の伝送モードから上記所定の送信装置で用いる伝送モードを決定し、上記消費電力に関するユーザ設定情報が減を示すとき、上記所定数の第２の伝送モードから上記所定の送信装置で用いる伝送モードを決定する
    請求項１２に記載の無線装置。
14. 上記伝送モード決定部は、さらに、上記所定の送信装置がデジタル情報を送信している状態で、該デジタル情報に係る伝送路品位に基づいて、該所定の送信装置で用いる伝送モードの変更を決定し、
    上記伝送モード情報送信部は、さらに、上記伝送モード決定部で変更が決定された伝送モードの情報を上記所定の送信装置に送信する
    請求項１２に記載の無線装置。
15. 上記伝送モード決定部は、さらに、上記所定の送信装置が所定のチャネルでデジタル情報を送信している状態で、他の送信装置からの帯域割り当て要求に基づいて、該所定の送信装置で用いる伝送モードの変更を決定し、
    上記伝送モード情報送信部は、さらに、上記伝送モード決定部で変更が決定された伝送モードの情報を上記所定の送信装置に送信する
    請求項１２に記載の無線装置。
16. 無線ネットワークを構成し、所定のチャネルでデジタル情報を受信装置に無線送信し、上記チャネル内の占有周波数帯域を異にする複数の伝送モードに対応可能とされている送信装置における伝送モード制御方法であって、
    上記送信装置から上記デジタル情報の伝送に必要とする伝送レートの情報を無線受信するステップと、
    消費電力に関するユーザ設定情報を取得するステップと、
    上記伝送レートの情報および上記消費電力に関するユーザ設定情報に基づいて、上記複数の伝送モードから上記要求伝送レートを満たす伝送モードを決定するステップと、
    上記決定された伝送モードの情報を上記送信装置に無線送信するステップと
    を有する送信装置における伝送モード制御方法。

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