JP4751561B2 - 無線ネットワークを通した等時性データの伝送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、無線ネットワークを通した等時性データの伝送を実行するための方法の関する。
本発明の環境は、代替的な相互接続（IEEE1394に準拠しない相互接続）におけるIEEE1394サービスの伝送である。これは、無線ネットワークがIEEE1394バスを相互接続するために使用される場合に特に関連する。
【０００２】
［発明の背景］
無線ネットワークの１つの例は、BRAN HIPERLAN2（‘HL2’）ネットワークであり、ETSI（European Telecommunication Standards Institute）により規定されている。HIPERLAN2 IEEE1394によるサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（SSCS: Service Specific Convergence Sub-layer）は、IEEE1394リンクレイヤのサービスを提供することを狙いとしている。
【０００３】
このSSCSにより、HL2 IEEE1394リンクインタフェースを提供することが可能となり、かかるインタフェースをIEEE1394装置に搭載することが可能となる。このSSCSは、セル分割・組立（SAR: Segmentation and Reassembly）サブレイヤが続く共通部コンバージェンス・サブレイヤ（CPCS: Common Part Convergence Sub-layer）にデータを送出する。CPCS及びSARは、SSCSとデータリンク制御（DLC: Data Link Control）レイヤの間でインタフェースを形成する。
【０００４】
他方で、国際規格IEC61883では、IEEE1394の等時性データを伝送するためのメカニズムを定義している。この国際規格は、たとえばMPEG2トランスポートストリーム（TS）データ（ソースパケット）のような等時性データパケットをIEEE1394等時性パケットに挿入するために、どのようにフォーマット化すべきかを特に定義している。
【０００５】
MPEG2（TS）データがIEEE1394等時性ストリームに送出されるとき、このデータは、IEC61883に従い、幾つかのデータブロックにセグメント化される。これにより、各サイクルの幾つかのデータブロックを送出し、できるだけバーストを回避することにより、IEEE1394の１２５μｓのバスサイクルを通しての帯域幅確保メカニズムは能率的なままとなる。それぞれのMPEG TSパケットは、８つのデータブロックにセグメント化される。このセグメント化は、バーストを回避するために、可能であれば各サイクルでデータを送出するために実行される。
【０００６】
それぞれ１２５μｓサイクルで、所与のチャネルに専用された等時性パケットは、所定の０，１，２又は４つのデータブロックである場合がある。それぞれの当時性データパケットは、IEEE1394パケットヘッダ、ペイロード巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）を備えている。
【０００７】
さらに、等時性データパケットが少なくとも１つのデータブロックを含むとき、８バイトの共通の等時性パケット（CIP）ヘッダは、等時性パケットのペイロードに挿入される。ヘッダ、CRC及びCIPは、データブロックが送出される各サイクルについて２０バイトのオーバヘッドデータを表している。
【０００８】
無線リンクを通しての伝送のために、バス配線と無線リンクの間のインタフェース装置のHIPERLAN2 SSCSレイヤは、ワイヤレスタイムスタンプをIEEE1394等時性パケットに付加して、CPCSに送出する。CPCSパケットは、DLCレイヤのスロットに対応する４８バイトのブロックにセグメント化される。
【０００９】
IEC61883CIPヘッダ及びワイヤレススタンプを含んでいるIEEE1394の等時性データパケットがCPCSに送出される場合には、オーバヘッドデータの量は、ペイロードデータの量と比較して無視することができない。無線リンクを通して等時性データの伝送を提供するための改善された方法が望まれる。
【００１０】
［発明の概要］
本発明の目的は、無線ネットワークを通して等時性パケットを伝送するための方法を提供することにある。
本方法は、無線ソース装置のサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（ＳＳＣＳ）で、複数の等時性データパケットを収集するステップ、及び全体としての複数の等時性データパケットを無線ソース装置の共通部コンバージェンス・サブレイヤ（ＣＰＣＳ）に送出するステップとを備えており、ＣＰＣＳに送出される複数の等時性データパケットは、無線フレーム周期を通して送信機により生成される等時性データパケットの量に対応することを特徴としている。
【００１１】
本発明者は、１２５μｓのIEEE1394サイクルはIEEE1394バス配線のみに適用されるものであるため、無線リンクに関してこの制約を考慮する必要はないことを認識している。特に、複数の等時性データパケットを連結された形式でCPCSレイヤに送出することは、さらに効果的である。
等時性データパケットは、アプリケーションにより直接提供されるか、或いはIEEE1394/IEC61883バスを通して受信される。
【００１２】
［発明の実施の形態］
本発明の他の特徴及び効果は、添付図面により例示される好適な実施の形態の説明を通して明らかになるであろう。
本発明の実施の形態は、無線ネットワーク技術として、ETSI BRAN HIPERLAN2 (HL2)に焦点をあてるが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
IEEE1394に関する多くの情報は、規格（ａ）IEEE標準1394−1995高性能シリアルバス、及び（ｂ）IEEE標準1394a−2000高性能シリアルバス修正版１において得ることができる。
IEEE1394バスを通してのMPEG2タイプのデータの伝送は、規格（ｃ）IEC61883-1（1998-02）消費者用オーディオ／ビデオ機器−デジタルインタフェース−パート１及びパート４により記載されている。
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、無線リンクは、ETSI BRAN HIPERLAN2標準草案に基づいており、特に、規格（ｅ）Broadband Radio Access Network(BRAN); HIPERLAN Type2; Packet based convergence layer ; Part3: IEEE1394 Service Specific Convergence Sublayer(SSCS), version0.0.0 of December 1999、及び規格（ｆ）Broadband Radio Access Network (BRAN); HIPERLAN Type2; Packet based convergence layer; Part1: Common art, version 0.g of November 1999.に基づいている。
【００１５】
図１は、それぞれ参照符号１及び３で参照される２つのIEEE1394バスを備えるネットワークを示している。多数のIEEE1394装置がそれぞれのバスに接続されており、装置１Ａと装置１Ｂは、バス１に接続されており、装置３Ａは、バス３に接続されている。ポータルＷ１及びＷ３は、バス１及び３にそれぞれ接続されており、バスと無線通信媒体の間のインタフェースとしての役割を果たす。
【００１６】
ネットワークは、無線装置Ｗ２及びＷ４を備えており、IEEE1394バス配線に接続されていない。本実施の形態のために、無線装置Ｗ４は、ネットワークの無線部分の中央のコントローラ（CC）としての役割を果たす。無線ネットワークの新たな装置は、中央のコントローラに記録する。この段階は、「アソシエーション」と呼ばれる。
【００１７】
さらに、中央のコントローラは、無線ネットワークリソースへのアクセスを許可し、無線ネットワークの装置の間でのコネクションを設定する。ETSIから入手可能な対応するHIPERLAN２の規格から公知であるので、HIPERLAN2ネットワークにおける中央のコントローラの機能は、より詳細には記載されない。
HIPERLAN2では、時分割多元接続／時分割複信（TDMA/TDD）スキームが使用される。メディアアクセスコントロール（MAC）フレームの周期は、２ｍｓである。この周期は、IEEE1394バスの１２５μｓのサイクルと比較される。
【００１８】
図２は、HIPERLAN2無線ネットワークにおける無線装置（ポータル又はスタンドアロン装置）のプロトコルスタックを表している。下端から上端まで、スタックは、物理レイヤ（PHY）、データリンク制御レイヤ（DLC）、コンバージェンスレイヤ（CL）、これに上位層が続く。
【００１９】
コンバージェンスレイヤCLは、幾つかのタイプからなり、特に、セルベースのタイプ又はパケットベースのタイプである。パケットベースのコンバージェンスレイヤは、多数のサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（SSCS: Service Specific Convergence Sub-layer）を備えている。
【００２０】
現在規定されているSSCSレイヤ、又は既に仕様化されているSSCSの例は、Ethernet（登録商標）又はIEEE1394環境に関する。この依存部サブレイヤ以下では、共通部コンバージェンス・サブレイヤ（CPCS: Common Part Convergence Sublayer）が含まれ、セル分割及び組立て（Segmentation and Reassembly）サブレイヤがこれに続く。
【００２１】
コンバージェンスサブレイヤは、固定サイズのパケット（SAR-PDU）を準備し、これを伝送するためにデータリンク制御レイヤに送出する。
等時性リソースマネージャ（IRM）は、無線ネットワークで定義されるものとする。等時性チャネル及び所与の帯域幅を公開することを望む装置は、IRMに要求を送出し、IRMは、要求されたリソースを確保するか、確保要求を却下する。
【００２２】
HIPERLAN2リンクを通してネイティブなMPEG2 TSを伝送することを可能にする、新たな等時性データ伝送モードを定義することが提案される。これは、（IEC61183に記載されるように）ソースパケットを構築し、データブロックにセグメント化することなしに、無線リンクを介するものとして送出することからなる。
【００２３】
変形例となる実施の形態によれば、IEEE1394及びIEC61883に密接に関係したままにするために、CIPオーバヘッドは、全体のソースパケットに付加される。IEEE1394等時性パケットヘッダ及びCRCも同様に付加される。しかし、これは好適な解決策ではない。本実施の形態によれば、CIP及びCRCは使用されない。
【００２４】
受信側では、ソースパケットは、そのワイヤレスタイムスタンプの処理に基づいて緩衝され、送信機のSSCSレイヤにより付加される。デーブブロックにセグメント化されていないので、パケットの再構成は必要とされない。受信機のバッファサイズは、無線リンクを通してのジッタ（５ｍｓ）に対して調節されなければならない。
【００２５】
本発明による伝送モードは、多数の可能な伝送モードのうちの選択として、選択的なモードである場合がある。また、本発明による伝送モードは、強制的である場合もある。その作用とともに両ケースは、本明細書において記載されている。
本発明のモードが選択的である場合、装置のSSCSレイヤは、アソシエーションの間に、中央のコントローラのSSCSに対してこのモードを支援するか否かを示す。
【００２６】
無線リンクの装置のアプリケーションは、たとえば、確保のために使用されるロックコマンドにおける特定のフィールドを使用して、本発明のMPEG2トランスポートモード又は（導入節で記載されたモードのような、すなわち、無線リンクの等時性のリソースマネージャとリソースを確保するときにMPEG TSパケットがセグメント化された場合の）別の等時性パケットモードを使用するかを尋ねる。
【００２７】
中央のコントローラ側は、マルチキャストのDLCコネクションのセットアップを生成し、コンバージェンスレイヤ（CL）の内容における情報エレメント（IE）にどの種類の伝送モードを使用すべきかを示す。
この後、マルチキャストリンクのそれぞれの側では、どの種類の伝送モードが使用されるかを知る。
【００２８】
本実施の形態によれば、HIPERLAN2のカプセル化を通してMPEG2を管理するために、以下のモードが使用される。
送信装置のSSCSは、１９２バイトのソースパケットを構築するために、IEC61883パート４により規定されるようなタイムスタンプを１８８バイトのMPEG2 TSパケットに添付する。
【００２９】
このソースパケットは、既に確立されたDLCコネクションについてCPCSへ送出される。変形例となる実施の形態では、いくつかのMPEG2ソースパケットが互いに収集され、全体としてCPCSに送出される。
改善として、個々のソースパケットを保護するために巡回冗長検査（CRC）が追加される。このCRCは、それぞれのソースパケットに付加されるSSCS固有のオーバヘッドである。好ましくは、このCRCは、IEEE1394-1995等時性パケットペイロードに関して同じ多項式に基づいている。
【００３０】
規格（ｆ）によれば、CPCSレイヤより構築されるパケットは、４バイトの終端子を備えており、そのうちの２バイトはペイロードの長さを示している。ソースパケット（及びCRC保護ソースパケット）は、保護されていないソースパケットについて１９２バイトという、公知の固定長を有している。これにより、CPCSレングスフィールドを受信側で使用して、個々のMPEG2ソースパケットを回復することができる。それぞれのCPCS SDU/PDUは、整数個のソースパケットを備えている。
【００３１】
出力プラグ制御レジスタ（oPCR）のペイロード及びオーバヘッドIDフィールドとの一貫性のために、“Method for reserving isochronous resources in a wireless network”と題された同出願人により2000年5月15日に提出された欧州特許出願第00401324.9号に記載されるように、送信機（ソース又はトーカーとも呼ばれる）は、各２ｍｓの周期で１つのCPCSパケットを生成するべきである。幾つかのソースパケットは、１つのCPCSパケットに組み当てられる。
【００３２】
送信機の出力プラグ制御レジスタ（oPCR）は、２ｍｓ周期で最大サイズのCPCSパケットを反映することになる。
送信機のoPCRペイロードフィールドは、以下の２つのタイプの情報のうちの１つを反映することになる。
最大サイズのCPCSパケット（ソースパケットバイト、及びSSCS/CPCSオーバヘッド（付加されている場合SSCSにより付加されるソースパケットCRC、並びにCPCS終端子及びパディングバイト）を含む）。
最大サイズのCPCSパケットユーザデータ（すなわち、送信機が２ｍｓ周期で発生する最大数のソースパケットバイト）。oPCRオーバヘッドIDフィールドは、SSCS/CPCSオーバヘッドを反映する（利用可能であればソースパケットCRC、並びにCPCS終端子及びパディングバイト）。
【００３３】
２つの代替の間の差異は、オーバヘッドが第２のケースにおけるoPCRレジスタの個別のフィールドに示される点である。
CPCSパケットは、１つのフレームにマッピングされる必要はない。CPCSパケットにとって、１つのHIPERLAN2のフレーム内で完全に送出される義務はない。１つのCPCSパケットは、２つのフレームにわたり送出される場合があるが、１つのCPCSパケットは、２ｍｓのユーザデータトラフィックに対応するデータを含む。
【００３４】
本発明によるMPEG2 TSのカプセル化は、図３により示されている。
受信側では、ソースパケットは、CPCSレングスフィールドを処理して、パディングバイトを廃棄することにより回復される。ソースパケットは、パケットが一定の遅延により伝送されるように、SSCS「ワイヤレスタイムスタンプ」を処理することによりバッファリングされる。HIPERLAN2バスのジッタ（５ｍｓ）がIEEE1394バスのジッタ（３１１μｓ）とは異なることを除いて、IEC61883パート４のメカニズムは、なお有効である。
【００３５】
以下、等時性リソースの確保について説明する。
ここでは、ネットワークの無線部が等時性のリソースマネージャ（典型的には中央のコントローラ）を備えているものとする。該リソースマネージャのタスクは、チャネル及び帯域幅を要求している無線装置に帰属させることである。
【００３６】
アプリケーションが等時性のストリームのリソースを確保するとき、専用チャネルを求めて、ロック要求を無線リンクの等時性のリソースマネージャ（IRM）に送出する。
ロック要求メッセージのフォーマットは、図４により例示されている。
本実施の形態によれば、図５により例示されるように、図４のフォーマットの確保されたビットのうちの幾つかを使用して、どの種類のSSCSカプセル化が要求されているかを示すことが提案される。
【００３７】
この「ストリームタイプ」のフィールドの値は、表１に示されている。
【表１】
【００３８】
アプリケーションが、本発明に従いMPEG2 TSの「ネイティブ」なカプセル化を求めるロック要求を送出するとき、このモードがオプションのみである場合、中央のコントローラは、このモードがサポートされているかをチェックしなければならない。このモードがサポートされている場合、中央のコントローラは、ロック要求をしている装置に対応するメッセージを発行する。このモードがサポートされていない場合、等時性のパケットのカプセル化が使用される。
【００３９】
本実施の形態によれば、選択されているカプセル化スキームは、コンバージェンスレイヤの内容の一部として、専用の情報エレメント（IE）におけるDLC_MULTICAST_SETUPメッセージに示されている。このメッセージは、所与のマルチキャストグループの全ての装置に送出される。
【００４０】
このIEは、図６により支援されている。表２は、この情報エレメントにおけるそれぞれの項目の意味を示している。
【表２】
【００４１】
これにより、DLCマルチキャストコネクションが設定されているとき、任意の無線装置のSSCSに対して選択されたカプセル化モードを通知することができる。
ここでは、２つのケースが考慮される。本実施の形態による伝送モードが強制的である場合、又は選択的な機能である場合である。
【００４２】
強制的な支援である場合、IEEE1394 SSCSを実現するそれぞれのHIPERLAN2の無線装置は、このカプセル化モードを実現する。MPEG2データがHIPERLAN2を通して伝送されるとき、このカプセル化モードが使用される。
本実施の形態によれば、既に引用された出願に記載されるoPCRフォーマットが使用され、このネイティブなMPEG2カプセル化モードにデータを伝送するために、どの位多くの帯域幅が必要であるかが反映される。
【００４３】
本発明によるカプセル化方法が選択的である場合、他の装置がカプセル化モードを支援しない一方で、このカプセル化モードを支援する装置が存在する。本実施の形態によれば、これより説明される、カプセル化方法の交渉を可能にするメカニズムが実現される。
【００４４】
無線装置のアソシエーション段階の間のサポート機能のネゴシエーションは、以下のように実行される。
アソシエーションの間、無線装置は、この装置に固有な固定識別子である）そのEUI64識別子RLC_INFOメッセージ内の情報エレメントにおける中央のコントローラに送出する。別の情報エレメントは、SSCSサポート機能が（少なくとも、SSCSがネイティブMPEG2 TSモードを支援するか否かを）記述することができるように、定義されなければならない。このコンバージェンスレイヤのサポート情報エレメントは、EUI64情報エレメントと同じRLC_INFOメッセージで送出することができる。
【００４５】
かかる情報エレメントの例は、図７により例示されている。
この情報エレメントでは、１セットのMPEG2 TS CAPフラグは、関連される無線装置のSSCSがネイティブなMPEG2モードを支援することを意味している。さもなければ、等時性のパケットモードを支援するのみである。
中央のコントローラは、それぞれ関連する装置のサポート機能に関するデータベースを維持する。
アソシエーションプロセスに加えて、リソース確保メカニズムは、この選択的な機能を取り扱わなければならない。
【００４６】
無線装置のアプリケーションが、MPEG2 TSのネイティブなカプセル化を求めて、中央のコントローラにロック要求を送出するとき、中央のコントローラは、このモードが支援されているかをチェックしなければならない。このモードが支援されているとき、このモードが使用され、このモードが使用されていないとき、等時性のパケットのカプセル化が使用される。
選択されるカプセル化スキームは、中央のコントローラにより、コンバージェンスレイヤの内容の一部として、専用の（及び予め記述された）情報エレメントにおけるDLC_MULTICAST_SETUPに示される。
【００４７】
無線装置がネイティブなMPEG2カプセル化及びoPCRを実現するとき、ネイティブなMPEG2カプセル化スキームを使用して、帯域幅の要件をoPCRに表現する。これは、oPCRペイロードフィールドが、１つのHIPERLAN2フレーム内にソースパケットのクアドレット数を含んでいることを意味している。オーバヘッドIDフィールドは、１つのフレーム内にCPCSオーバヘッドを反映する。
【００４８】
アプリケーションが確保を行うとき、oPCRの値（ソースoPCRのペイロード及びオーバヘッドID）を使用する。中央のコントローラは、（ソース及びシンクのサポート機能に依存して）どのカプセル化スキームを使用すべきかを最終的に決定する。また、中央のコントローラは、必要である場合（シンク装置が不能であるためにネイティブなMPEG2のカプセル化を選択することができない場合）、適切な計算を行うことができる。
【００４９】
次いで、等時性パケットのカプセル化が選択され、中央のコントローラは、どの位多くの等時性のパケットが構築されるか、及び全体のデータ量の（IEC61883パート４に基づいた）ルールを知ることができる（それぞれ１２５μｓサイクルの１パケットは、１つのCPCSパケットにされるCIPヘッダ及び等時性のパケットヘッダを含んでいる）。
【００５０】
本方法の効率における利得は、パディングを最小にすることにある。１つの無線パケットが構築されたとき、無線パケットが４８バイトの整数であるように、パディングが追加される。無線パケットが１つのみの等時性パケットを含む場合、パディングは、それぞれIEEE1394の等時性パケットに付加される。本方法により、無線パケットは、幾つかのIEEE1394の等時性パケットのペイロードを含んでおり、それぞれHIPERLAN2のフレームに生成される。このように、パディングは、それぞれIEEE1394サイクル（１２５μｓ）ではなく、それぞれHIPERLAN2のフレーム（２ｍｓ）のみで生成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つのバス配線と該バス間の無線リンクを備えるネットワークの例を示す図である。
【図２】 図２のインタフェース装置、すなわち、バス配線を無線リンクとインタフェースするポータルのプロトコルスタックを表す図である。
【図３】 本発明によるカプセル化方法に関する図である。
【図４】 等時性のリソースマネージャ リクエストパケットフォーマットに関する図である（従来技術）
【図５】 本発明の実施の形態による等時性リソースマネージャ リクエストパケットフォーマットに関する図である。
【図６】 本発明の実施の形態によるカプセル化方法を選択するために使用される情報要素に関する図である。
【図７】 本発明の実施の形態によるカプセル化方法を使用するための能力に関して中央のコントローラに通知するために、装置の関連する処理の間に使用される。
［発明の分野］
本発明は、無線ネットワークを通した等時性データの伝送を実行するための方法の関する。
本発明の環境は、代替的な相互接続（IEEE1394に準拠しない相互接続）におけるIEEE1394サービスの伝送である。これは、無線ネットワークがIEEE1394バスを相互接続するために使用される場合に特に関連する。
【０００２】
［発明の背景］
無線ネットワークの１つの例は、BRAN HIPERLAN2（‘HL2’）ネットワークであり、ETSI（European Telecommunication Standards Institute）により規定されている。HIPERLAN2 IEEE1394によるサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（SSCS: Service Specific Convergence Sub-layer）は、IEEE1394リンクレイヤのサービスを提供することを狙いとしている。
【０００３】
このSSCSにより、HL2 IEEE1394リンクインタフェースを提供することが可能となり、かかるインタフェースをIEEE1394装置に搭載することが可能となる。このSSCSは、セル分割・組立（SAR: Segmentation and Reassembly）サブレイヤが続く共通部コンバージェンス・サブレイヤ（CPCS: Common Part Convergence Sub-layer）にデータを送出する。CPCS及びSARは、SSCSとデータリンク制御（DLC: Data Link Control）レイヤの間でインタフェースを形成する。
【０００４】
他方で、国際規格IEC61883では、IEEE1394の等時性データを伝送するためのメカニズムを定義している。この国際規格は、たとえばMPEG2トランスポートストリーム（TS）データ（ソースパケット）のような等時性データパケットをIEEE1394等時性パケットに挿入するために、どのようにフォーマット化すべきかを特に定義している。
【０００５】
MPEG2（TS）データがIEEE1394等時性ストリームに送出されるとき、このデータは、IEC61883に従い、幾つかのデータブロックにセグメント化される。これにより、各サイクルの幾つかのデータブロックを送出し、できるだけバーストを回避することにより、IEEE1394の１２５μｓのバスサイクルを通しての帯域幅確保メカニズムは能率的なままとなる。それぞれのMPEG TSパケットは、８つのデータブロックにセグメント化される。このセグメント化は、バーストを回避するために、可能であれば各サイクルでデータを送出するために実行される。
【０００６】
それぞれ１２５μｓサイクルで、所与のチャネルに専用された等時性パケットは、所定の０，１，２又は４つのデータブロックである場合がある。それぞれの当時性データパケットは、IEEE1394パケットヘッダ、ペイロード巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）を備えている。
【０００７】
さらに、等時性データパケットが少なくとも１つのデータブロックを含むとき、８バイトの共通の等時性パケット（CIP）ヘッダは、等時性パケットのペイロードに挿入される。ヘッダ、CRC及びCIPは、データブロックが送出される各サイクルについて２０バイトのオーバヘッドデータを表している。
【０００８】
無線リンクを通しての伝送のために、バス配線と無線リンクの間のインタフェース装置のHIPERLAN2 SSCSレイヤは、ワイヤレスタイムスタンプをIEEE1394等時性パケットに付加して、CPCSに送出する。CPCSパケットは、DLCレイヤのスロットに対応する４８バイトのブロックにセグメント化される。
【０００９】
IEC61883CIPヘッダ及びワイヤレススタンプを含んでいるIEEE1394の等時性データパケットがCPCSに送出される場合には、オーバヘッドデータの量は、ペイロードデータの量と比較して無視することができない。無線リンクを通して等時性データの伝送を提供するための改善された方法が望まれる。
【００１０】
［発明の概要］
本発明の目的は、無線ネットワークを通して等時性パケットを伝送するための方法を提供することにある。
本方法は、無線ソース装置のサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（ＳＳＣＳ）で、複数の等時性データパケットを収集するステップ、及び全体としての複数の等時性データパケットを無線ソース装置の共通部コンバージェンス・サブレイヤ（ＣＰＣＳ）に送出するステップとを備えており、ＣＰＣＳに送出される複数の等時性データパケットは、無線フレーム周期を通して送信機により生成される等時性データパケットの量に対応することを特徴としている。
【００１１】
本発明者は、１２５μｓのIEEE1394サイクルはIEEE1394バス配線のみに適用されるものであるため、無線リンクに関してこの制約を考慮する必要はないことを認識している。特に、複数の等時性データパケットを連結された形式でCPCSレイヤに送出することは、さらに効果的である。
等時性データパケットは、アプリケーションにより直接提供されるか、或いはIEEE1394/IEC61883バスを通して受信される。
【００１２】
［発明の実施の形態］
本発明の他の特徴及び効果は、添付図面により例示される好適な実施の形態の説明を通して明らかになるであろう。
本発明の実施の形態は、無線ネットワーク技術として、ETSI BRAN HIPERLAN2 (HL2)に焦点をあてるが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
IEEE1394に関する多くの情報は、規格（ａ）IEEE標準1394−1995高性能シリアルバス、及び（ｂ）IEEE標準1394a−2000高性能シリアルバス修正版１において得ることができる。
IEEE1394バスを通してのMPEG2タイプのデータの伝送は、規格（ｃ）IEC61883-1（1998-02）消費者用オーディオ／ビデオ機器−デジタルインタフェース−パート１及びパート４により記載されている。
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、無線リンクは、ETSI BRAN HIPERLAN2標準草案に基づいており、特に、規格（ｅ）Broadband Radio Access Network(BRAN); HIPERLAN Type2; Packet based convergence layer ; Part3: IEEE1394 Service Specific Convergence Sublayer(SSCS), version0.0.0 of December 1999、及び規格（ｆ）Broadband Radio Access Network (BRAN); HIPERLAN Type2; Packet based convergence layer; Part1: Common art, version 0.g of November 1999.に基づいている。
【００１５】
図１は、それぞれ参照符号１及び３で参照される２つのIEEE1394バスを備えるネットワークを示している。多数のIEEE1394装置がそれぞれのバスに接続されており、装置１Ａと装置１Ｂは、バス１に接続されており、装置３Ａは、バス３に接続されている。ポータルＷ１及びＷ３は、バス１及び３にそれぞれ接続されており、バスと無線通信媒体の間のインタフェースとしての役割を果たす。
【００１６】
ネットワークは、無線装置Ｗ２及びＷ４を備えており、IEEE1394バス配線に接続されていない。本実施の形態のために、無線装置Ｗ４は、ネットワークの無線部分の中央のコントローラ（CC）としての役割を果たす。無線ネットワークの新たな装置は、中央のコントローラに記録する。この段階は、「アソシエーション」と呼ばれる。
【００１７】
さらに、中央のコントローラは、無線ネットワークリソースへのアクセスを許可し、無線ネットワークの装置の間でのコネクションを設定する。ETSIから入手可能な対応するHIPERLAN２の規格から公知であるので、HIPERLAN2ネットワークにおける中央のコントローラの機能は、より詳細には記載されない。
HIPERLAN2では、時分割多元接続／時分割複信（TDMA/TDD）スキームが使用される。メディアアクセスコントロール（MAC）フレームの周期は、２ｍｓである。この周期は、IEEE1394バスの１２５μｓのサイクルと比較される。
【００１８】
図２は、HIPERLAN2無線ネットワークにおける無線装置（ポータル又はスタンドアロン装置）のプロトコルスタックを表している。下端から上端まで、スタックは、物理レイヤ（PHY）、データリンク制御レイヤ（DLC）、コンバージェンスレイヤ（CL）、これに上位層が続く。
【００１９】
コンバージェンスレイヤCLは、幾つかのタイプからなり、特に、セルベースのタイプ又はパケットベースのタイプである。パケットベースのコンバージェンスレイヤは、多数のサービス依存部コンバージェンス・サブレイヤ（SSCS: Service Specific Convergence Sub-layer）を備えている。
【００２０】
現在規定されているSSCSレイヤ、又は既に仕様化されているSSCSの例は、Ethernet（登録商標）又はIEEE1394環境に関する。この依存部サブレイヤ以下では、共通部コンバージェンス・サブレイヤ（CPCS: Common Part Convergence Sublayer）が含まれ、セル分割及び組立て（Segmentation and Reassembly）サブレイヤがこれに続く。
【００２１】
コンバージェンスサブレイヤは、固定サイズのパケット（SAR-PDU）を準備し、これを伝送するためにデータリンク制御レイヤに送出する。
等時性リソースマネージャ（IRM）は、無線ネットワークで定義されるものとする。等時性チャネル及び所与の帯域幅を公開することを望む装置は、IRMに要求を送出し、IRMは、要求されたリソースを確保するか、確保要求を却下する。
【００２２】
HIPERLAN2リンクを通してネイティブなMPEG2 TSを伝送することを可能にする、新たな等時性データ伝送モードを定義することが提案される。これは、（IEC61183に記載されるように）ソースパケットを構築し、データブロックにセグメント化することなしに、無線リンクを介するものとして送出することからなる。
【００２３】
変形例となる実施の形態によれば、IEEE1394及びIEC61883に密接に関係したままにするために、CIPオーバヘッドは、全体のソースパケットに付加される。IEEE1394等時性パケットヘッダ及びCRCも同様に付加される。しかし、これは好適な解決策ではない。本実施の形態によれば、CIP及びCRCは使用されない。
【００２４】
受信側では、ソースパケットは、そのワイヤレスタイムスタンプの処理に基づいて緩衝され、送信機のSSCSレイヤにより付加される。デーブブロックにセグメント化されていないので、パケットの再構成は必要とされない。受信機のバッファサイズは、無線リンクを通してのジッタ（５ｍｓ）に対して調節されなければならない。
【００２５】
本発明による伝送モードは、多数の可能な伝送モードのうちの選択として、選択的なモードである場合がある。また、本発明による伝送モードは、強制的である場合もある。その作用とともに両ケースは、本明細書において記載されている。
本発明のモードが選択的である場合、装置のSSCSレイヤは、アソシエーションの間に、中央のコントローラのSSCSに対してこのモードを支援するか否かを示す。
【００２６】
無線リンクの装置のアプリケーションは、たとえば、確保のために使用されるロックコマンドにおける特定のフィールドを使用して、本発明のMPEG2トランスポートモード又は（導入節で記載されたモードのような、すなわち、無線リンクの等時性のリソースマネージャとリソースを確保するときにMPEG TSパケットがセグメント化された場合の）別の等時性パケットモードを使用するかを尋ねる。
【００２７】
中央のコントローラ側は、マルチキャストのDLCコネクションのセットアップを生成し、コンバージェンスレイヤ（CL）の内容における情報エレメント（IE）にどの種類の伝送モードを使用すべきかを示す。
この後、マルチキャストリンクのそれぞれの側では、どの種類の伝送モードが使用されるかを知る。
【００２８】
本実施の形態によれば、HIPERLAN2のカプセル化を通してMPEG2を管理するために、以下のモードが使用される。
送信装置のSSCSは、１９２バイトのソースパケットを構築するために、IEC61883パート４により規定されるようなタイムスタンプを１８８バイトのMPEG2 TSパケットに添付する。
【００２９】
このソースパケットは、既に確立されたDLCコネクションについてCPCSへ送出される。変形例となる実施の形態では、いくつかのMPEG2ソースパケットが互いに収集され、全体としてCPCSに送出される。
改善として、個々のソースパケットを保護するために巡回冗長検査（CRC）が追加される。このCRCは、それぞれのソースパケットに付加されるSSCS固有のオーバヘッドである。好ましくは、このCRCは、IEEE1394-1995等時性パケットペイロードに関して同じ多項式に基づいている。
【００３０】
規格（ｆ）によれば、CPCSレイヤより構築されるパケットは、４バイトの終端子を備えており、そのうちの２バイトはペイロードの長さを示している。ソースパケット（及びCRC保護ソースパケット）は、保護されていないソースパケットについて１９２バイトという、公知の固定長を有している。これにより、CPCSレングスフィールドを受信側で使用して、個々のMPEG2ソースパケットを回復することができる。それぞれのCPCS SDU/PDUは、整数個のソースパケットを備えている。
【００３１】
出力プラグ制御レジスタ（oPCR）のペイロード及びオーバヘッドIDフィールドとの一貫性のために、“Method for reserving isochronous resources in a wireless network”と題された同出願人により2000年5月15日に提出された欧州特許出願第00401324.9号に記載されるように、送信機（ソース又はトーカーとも呼ばれる）は、各２ｍｓの周期で１つのCPCSパケットを生成するべきである。幾つかのソースパケットは、１つのCPCSパケットに組み当てられる。
【００３２】
送信機の出力プラグ制御レジスタ（oPCR）は、２ｍｓ周期で最大サイズのCPCSパケットを反映することになる。
送信機のoPCRペイロードフィールドは、以下の２つのタイプの情報のうちの１つを反映することになる。
最大サイズのCPCSパケット（ソースパケットバイト、及びSSCS/CPCSオーバヘッド（付加されている場合SSCSにより付加されるソースパケットCRC、並びにCPCS終端子及びパディングバイト）を含む）。
最大サイズのCPCSパケットユーザデータ（すなわち、送信機が２ｍｓ周期で発生する最大数のソースパケットバイト）。oPCRオーバヘッドIDフィールドは、SSCS/CPCSオーバヘッドを反映する（利用可能であればソースパケットCRC、並びにCPCS終端子及びパディングバイト）。
【００３３】
２つの代替の間の差異は、オーバヘッドが第２のケースにおけるoPCRレジスタの個別のフィールドに示される点である。
CPCSパケットは、１つのフレームにマッピングされる必要はない。CPCSパケットにとって、１つのHIPERLAN2のフレーム内で完全に送出される義務はない。１つのCPCSパケットは、２つのフレームにわたり送出される場合があるが、１つのCPCSパケットは、２ｍｓのユーザデータトラフィックに対応するデータを含む。
【００３４】
本発明によるMPEG2 TSのカプセル化は、図３により示されている。
受信側では、ソースパケットは、CPCSレングスフィールドを処理して、パディングバイトを廃棄することにより回復される。ソースパケットは、パケットが一定の遅延により伝送されるように、SSCS「ワイヤレスタイムスタンプ」を処理することによりバッファリングされる。HIPERLAN2バスのジッタ（５ｍｓ）がIEEE1394バスのジッタ（３１１μｓ）とは異なることを除いて、IEC61883パート４のメカニズムは、なお有効である。
【００３５】
以下、等時性リソースの確保について説明する。
ここでは、ネットワークの無線部が等時性のリソースマネージャ（典型的には中央のコントローラ）を備えているものとする。該リソースマネージャのタスクは、チャネル及び帯域幅を要求している無線装置に帰属させることである。
【００３６】
アプリケーションが等時性のストリームのリソースを確保するとき、専用チャネルを求めて、ロック要求を無線リンクの等時性のリソースマネージャ（IRM）に送出する。
ロック要求メッセージのフォーマットは、図４により例示されている。
本実施の形態によれば、図５により例示されるように、図４のフォーマットの確保されたビットのうちの幾つかを使用して、どの種類のSSCSカプセル化が要求されているかを示すことが提案される。
【００３７】
この「ストリームタイプ」のフィールドの値は、表１に示されている。
【表１】
アプリケーションが、本発明に従いMPEG2 TSの「ネイティブ」なカプセル化を求めるロック要求を送出するとき、このモードがオプションのみである場合、中央のコントローラは、このモードがサポートされているかをチェックしなければならない。このモードがサポートされている場合、中央のコントローラは、ロック要求をしている装置に対応するメッセージを発行する。このモードがサポートされていない場合、等時性のパケットのカプセル化が使用される。
【００３９】
本実施の形態によれば、選択されているカプセル化スキームは、コンバージェンスレイヤの内容の一部として、専用の情報エレメント（IE）におけるDLC_MULTICAST_SETUPメッセージに示されている。このメッセージは、所与のマルチキャストグループの全ての装置に送出される。
【００４０】
このIEは、図６により支援されている。表２は、この情報エレメントにおけるそれぞれの項目の意味を示している。
【表２】
これにより、DLCマルチキャストコネクションが設定されているとき、任意の無線装置のSSCSに対して選択されたカプセル化モードを通知することができる。
ここでは、２つのケースが考慮される。本実施の形態による伝送モードが強制的である場合、又は選択的な機能である場合である。
【００４２】
強制的な支援である場合、IEEE1394 SSCSを実現するそれぞれのHIPERLAN2の無線装置は、このカプセル化モードを実現する。MPEG2データがHIPERLAN2を通して伝送されるとき、このカプセル化モードが使用される。
本実施の形態によれば、既に引用された出願に記載されるoPCRフォーマットが使用され、このネイティブなMPEG2カプセル化モードにデータを伝送するために、どの位多くの帯域幅が必要であるかが反映される。
【００４３】
本発明によるカプセル化方法が選択的である場合、他の装置がカプセル化モードを支援しない一方で、このカプセル化モードを支援する装置が存在する。本実施の形態によれば、これより説明される、カプセル化方法の交渉を可能にするメカニズムが実現される。
【００４４】
無線装置のアソシエーション段階の間のサポート機能のネゴシエーションは、以下のように実行される。
アソシエーションの間、無線装置は、この装置に固有な固定識別子である）そのEUI64識別子RLC_INFOメッセージ内の情報エレメントにおける中央のコントローラに送出する。別の情報エレメントは、SSCSサポート機能が（少なくとも、SSCSがネイティブMPEG2 TSモードを支援するか否かを）記述することができるように、定義されなければならない。このコンバージェンスレイヤのサポート情報エレメントは、EUI64情報エレメントと同じRLC_INFOメッセージで送出することができる。
【００４５】
かかる情報エレメントの例は、図７により例示されている。
この情報エレメントでは、１セットのMPEG2 TS CAPフラグは、関連される無線装置のSSCSがネイティブなMPEG2モードを支援することを意味している。さもなければ、等時性のパケットモードを支援するのみである。
中央のコントローラは、それぞれ関連する装置のサポート機能に関するデータベースを維持する。
アソシエーションプロセスに加えて、リソース確保メカニズムは、この選択的な機能を取り扱わなければならない。
【００４６】
無線装置のアプリケーションが、MPEG2 TSのネイティブなカプセル化を求めて、中央のコントローラにロック要求を送出するとき、中央のコントローラは、このモードが支援されているかをチェックしなければならない。このモードが支援されているとき、このモードが使用され、このモードが使用されていないとき、等時性のパケットのカプセル化が使用される。
選択されるカプセル化スキームは、中央のコントローラにより、コンバージェンスレイヤの内容の一部として、専用の（及び予め記述された）情報エレメントにおけるDLC_MULTICAST_SETUPに示される。
【００４７】
無線装置がネイティブなMPEG2カプセル化及びoPCRを実現するとき、ネイティブなMPEG2カプセル化スキームを使用して、帯域幅の要件をoPCRに表現する。これは、oPCRペイロードフィールドが、１つのHIPERLAN2フレーム内にソースパケットのクアドレット数を含んでいることを意味している。オーバヘッドIDフィールドは、１つのフレーム内にCPCSオーバヘッドを反映する。
【００４８】
アプリケーションが確保を行うとき、oPCRの値（ソースoPCRのペイロード及びオーバヘッドID）を使用する。中央のコントローラは、（ソース及びシンクのサポート機能に依存して）どのカプセル化スキームを使用すべきかを最終的に決定する。また、中央のコントローラは、必要である場合（シンク装置が不能であるためにネイティブなMPEG2のカプセル化を選択することができない場合）、適切な計算を行うことができる。
【００４９】
次いで、等時性パケットのカプセル化が選択され、中央のコントローラは、どの位多くの等時性のパケットが構築されるか、及び全体のデータ量の（IEC61883パート４に基づいた）ルールを知ることができる（それぞれ１２５μｓサイクルの１パケットは、１つのCPCSパケットにされるCIPヘッダ及び等時性のパケットヘッダを含んでいる）。
【００５０】
本方法の効率における利得は、パディングを最小にすることにある。１つの無線パケットが構築されたとき、無線パケットが４８バイトの整数であるように、パディングが追加される。無線パケットが１つのみの等時性パケットを含む場合、パディングは、それぞれIEEE1394の等時性パケットに付加される。本方法により、無線パケットは、幾つかのIEEE1394の等時性パケットのペイロードを含んでおり、それぞれHIPERLAN2のフレームに生成される。このように、パディングは、それぞれIEEE1394サイクル（１２５μｓ）ではなく、それぞれHIPERLAN2のフレーム（２ｍｓ）のみで生成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つのバス配線と該バス間の無線リンクを備えるネットワークの例を示す図である。
【図２】 図２のインタフェース装置、すなわち、バス配線を無線リンクとインタフェースするポータルのプロトコルスタックを表す図である。
【図３】 本発明によるカプセル化方法に関する図である。
【図４】 等時性のリソースマネージャ リクエストパケットフォーマットに関する図である（従来技術）
【図５】 本発明の実施の形態による等時性リソースマネージャ リクエストパケットフォーマットに関する図である。
【図６】 本発明の実施の形態によるカプセル化方法を選択するために使用される情報要素に関する図である。
【図７】 本発明の実施の形態によるカプセル化方法を使用するための能力に関して中央のコントローラに通知するために、装置の関連する処理の間に使用される。
Claims (1)
- 無線ネットワーク、前記無線ネットワークに接続されるソース装置、及び前記無線ネットワークに接続されるシンク装置を含むシステムにおける等時性のデータパケットを送信する方法であって、
複数のデータブロックに事前にセグメント化することなしに該等時性のデータパケットを所与のプロトコルレイヤに送出することを含む第一のモードと、前記等時性のデータパケットをセグメント化された形式で前記所与のプロトコルレイヤに送出することを含む第二のモードとのうちで、前記等時性のデータパケットの送信モードを選択するステップを備える、
ことを特徴とする方法。
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