JP4760169B2 - 無線通信装置,コンピュータプログラム,無線通信方法,および無線通信システム - Google Patents
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Description
図1に,ワイヤレスUSBのシステム構成例を示す。
ここでは,ワイヤレスUSBの無線ネットワーク(以下,ワイヤレスUSBネットワークという)として,ホスト機能を備える無線通信装置(以下,ホスト通信装置という。)と,ホスト通信装置に接続されるデバイス側の無線通信装置(以下,デバイス通信装置という)を含むシステム構成例を示す。ワイヤレスUSBネットワーク100は,ホスト通信装置110を中心に,その電波到達範囲内に存在するデバイス通信装置121〜124を端末として接続することで無線ネットワークが形成されている。
図3に,スーパーフレーム構成例を示す。
ここでは所定の時間でスーパーフレーム周期が定義され,さらにMAS−0からMAS−255までの256個のメディアアクセススロット(MAS)に細分化されている。
図4に,ビーコンスロットの利用設定例を示す。
ここでは,1つのネットワークグループを構成する各通信装置が,周囲の通信装置との間で利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで,自己の利用するビーコンスロットを選定した結果を示している。図4の一例では,通信装置121〜128について示している。通信装置121〜128は,図1に示したようにホスト通信装置110を中心にスター型のトポロジーを持ったネットワーク構造を形成し,さらに,各通信装置121〜128は,互いにビーコンの送受信が可能になっている。
図5に,ビーコンフレームの構成例を示す。
このビーコンフレームは,スーパーフレームの管理領域であるビーコン期間に各通信装置から送信され,このビーコンフレームを受信することによって,周囲の通信装置との間でパラメータが交換される。
図6は,プライベートDRPの設定例を示す。
ここでは,ワイヤレスUSBのホスト側に接続される通信装置が,所定のスーパーフレーム周期の内部をワイヤレスUSBのチャネルタイムとして,メディアアクセススロット(MAS)の一部に,プライベートDRPとして予約設定する状態を示している。
図7は,ホスト通信装置におけるアクセス制御の実施例を示す。これは,DRP予約されたワイヤレスUSBチャネルタイムでアクセス制御方法として利用される,マイクロスケジュール管理コマンド(MMC)を利用したアクセスの設定方法を示している。
図8に,MMCフレームの構成例を示す。
このMMCフレーム60は,ホストとなる通信装置から送信され,デバイスとなる通信装置はこのMMCフレームを受信することによって,ワイヤレスUSBのアクセス制御パラメータを指定する構成になっている。
図9は,デバイス通信装置におけるアクセス制御の実施例を示す。まず,ホスト側通信装置からMMCが送信され,デバイスはこのMMCを受信したら,開始カウンターを設定し,MMCに含まれるパラメータを解析し,自己宛のトークンやハンドシェークの指定を探し出す。
図10は,本実施形態にかかるトランザクショングループの設定例を示す。
ここでは,MAS(メディアアクセススロット)の開始位置にMMCを送信し,MASの終了位置までで1つのトランザクショングループを形成することを示している。
図11は,本実施形態にかかるトランザクショングループの設定例を示す。
ここでは,1つのMMCで指定できるトランザクショングループを,1つのデバイス側の通信装置に限定した場合で,ホストとデバイスの間で双方向に通信を行うための構成例を示している。
図12は,本実施形態にかかるトランザクショングループの設定例を示す。
ここでは,1つのMMCで指定できるトランザクショングループを,1つのデバイス側の通信装置に限定した場合で,ホストからデバイスへのデータを送信し,デバイスからホストにアックを返送する通信を行うための構成例を示している。
図13は,本実施形態にかかるトランザクショングループの設定例を示す。
ここでは,1つのMMCで指定できるトランザクショングループを,1つのデバイス側の通信装置に限定した場合で,デバイスからホストへのデータ送信を行うための構成を示している。
図14は,ホスト通信装置の構成例である。
ホスト通信装置800は,図14に示したように,所定の高周波無線信号を無線媒体上に送受信するためのアンテナ801と,受信した高周波信号を増幅し受信信号に変換し,送信する信号を増幅し高周波信号に変換する高周波無線処置部802と,所望の受信信号を所定の復調処理を施して情報ビットを構築し,送信する情報ビットを変調処理して送信信号する物理層ベースバンド部803と,を含んで構成されている。
図15は,デバイス通信装置の構成例である。
デバイス通信装置900は,図15に示したように,所定の高周波無線信号を無線媒体上に送受信するためのアンテナ901と,受信した高周波信号を増幅し受信信号に変換し,送信する信号を増幅し高周波信号に変換する高周波無線処置部902と,所望の受信信号を所定の復調処理を施して情報ビットを構築し,送信する情報ビットを変調処理して送信信号する物理層ベースバンド部903,を含んで構成されている。
図16に,ホスト通信装置の動作フロー例を示す。
まず,自己のビーコン期間のMASであり(S101),送信ビーコンスロットの位置であれば(S102),送信するビーコン情報を獲得し(S103),ビーコンを送信する(S104)。
図17に,デバイス通信装置の動作フロー例を示す。
まず,自己のビーコン期間のMASであり(S201),送信ビーコンスロットの位置であれば(S202),送信するビーコン情報を獲得し(S203),ビーコンを送信する(S204)。
そして,トークンで指定されたその送信開始時刻が到来した場合に(S227),入力データ段階(In_Data_Phase)としてのデータを送信する(S228)。
以降,順番に手前のシーケンス番号のデータ格納状況を確認し,バッファにデータがなくなるまでくり返される。
本実施形態の効果として,低消費電力動作の実現,および,通信効率の面から,従来技術と比較しつつ説明する。
図18は,従来のMMC送信位置の連続可変配置例を示す。
ここでは,従来のワイヤレスUSBで定義されている,MMCの中に次のMMCのタイミングを逐次記載し,1μ秒単位で可変するタイミングとして設定される例を示している。
ここでは,本実施形態にかかるMMCを送信するタイミングをMAS単位(125μ秒間隔)とする構成の実施例を示している。
図20は,従来からの全デバイスでのDRP固定配置の例である。
ここでは,ワイヤレスUSBにて設定されるデータ領域の伝送予約領域が,全てのデバイスで同じ領域が設定され,しかも固定的に配置されている状態を示した図である。
ここでは,ワイヤレスUSBにて設定されるデータ領域の伝送予約領域のうち,特定の通信装置で利用するDRP_MASの設定がなされる。
60 MMCフレーム
100 ワイヤレスUSBネットワーク
110 ホスト通信装置
121,122,123,124 デバイス通信装置
800 ホスト通信装置
801 アンテナ
802 高周波無線処置部
803 物理層ベースバンド部
804 パラメータ格納部
805 ビーコン生成部
806 MASアクセス制御部
807 MMCコマンド生成部
808 トランザクション設定部
809 データバッファ
810 バッファ管理部
811 ユーザインタフェース
812 CPU
813 アプリケーションインタフェース
900 デバイス通信装置
901 アンテナ
902 高周波無線処置部
903 物理層ベースバンド部
904 パラメータ格納部
905 ビーコン生成部
906 MASアクセス制御部
907 MMCコマンド解析部
908 トランザクション設定部
909 データバッファ
910 バッファ管理部
911 ユーザインタフェース
912 CPU
913 アプリケーションインタフェース
Claims (15)
- ホスト通信装置として機能する無線通信装置であって,
複数のメディアアクセススロットに分割されビーコン期間とデータ伝送領域とに区分されたスーパーフレーム周期で無線通信を行う無線通信部と,
アクセス制御のためのトランザクショングループを指定したマイクロスケジュール管理コマンドを生成するコマンド生成部と,
前記データ伝送領域内のメディアアクセススロットを1または2以上組み合わせて予約伝送領域を設定する予約伝送領域設定部と,
前記マイクロスケジュール管理コマンドを,前記予約伝送領域に該当するメディアアクセススロットの開始位置で送信する送信制御部と,
を備えたことを特徴とする,無線通信装置。 - さらに,
前記予約伝送領域ごとに1つのトランザクショングループを指定するアクセス制御部と,
前記トランザクショングループに特定の通信先デバイス通信装置を設定する通信設定部と,
を備えたことを特徴とする,請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記通信設定部は,
前記1つのトランザクショングループに,出力データ段階と,入力データ段階と,出力ハンドシェーク段階とを設定することを特徴とする,請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記通信設定部は,
前記1つのトランザクショングループに,出力データ段階と,出力ハンドシェーク段階を設定することを特徴とする,請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記通信設定部は,
前記1つのトランザクショングループに,入力データ段階を設定することを特徴とする,請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記通信設定部は,
前記1つのトランザクショングループに,前記通信先デバイス通信装置への通信がない場合には入力データ段階を設定し,前記通信先デバイス通信装置への通信が発生した場合に出力データ段階と出力ハンドシェーク段階とを設定することを特徴とする,請求項2に記載の無線通信装置。 - コンピュータを請求項1〜6のいずれかに記載の無線通信装置として機能させるための,コンピュータにより読み取り可能なコンピュータプログラム。
- ホスト機能を実現する無線通信方法であって,
複数のメディアアクセススロットに分割されビーコン期間とデータ伝送領域とに区分されたスーパーフレーム周期で無線通信を行うにあたり,
アクセス制御のためのトランザクショングループを指定したマイクロスケジュール管理コマンドを生成するコマンド生成工程と,
前記データ伝送領域内のメディアアクセススロットを1または2以上組み合わせて予約伝送領域を設定する予約伝送領域設定工程と,
前記マイクロスケジュール管理コマンドを,前記予約伝送領域に該当するメディアアクセススロットの開始位置で送信する送信制御工程と,
を含むことを特徴とする,無線通信方法。 - さらに,
前記予約伝送領域ごとに1つのトランザクショングループを指定するアクセス制御工程と,
前記トランザクショングループに特定の通信先デバイス通信装置を設定する通信設定工程と,
を含むことを特徴とする,請求項8に記載の無線通信方法。 - デバイス通信装置として機能する無線通信装置であって,
複数のメディアアクセススロットに分割されビーコン期間とデータ伝送領域とに区分されたスーパーフレーム周期で無線通信を行う無線通信部と,
前記ビーコン期間で受信したビーコン信号によりホスト通信装置に指定された所定のメディアアクセススロットの開始位置において受信されるマイクロスケジュール管理コマンドに記載されたトランザクショングループに基づいてアクセスをするアクセス制御部と,
を備えたことを特徴とする,無線通信装置。 - さらに,前記データ伝送領域で,前記ホスト通信装置から送られてくるマイクロスケジュール管理コマンドの記載内容により通信制御を行う通信設定部を備え,
前記無線通信部は,前記マイクロスケジュール管理コマンドの記載内容に応じて前記メディアアクセススロット内の無線通信を行うことを特徴とする,請求項10に記載の無線通信装置。 - コンピュータを請求項10または11に記載の無線通信装置として機能させるための,コンピュータにより読み取り可能なコンピュータプログラム。
- デバイス機能を実現する無線通信方法であって,
複数のメディアアクセススロットに分割されビーコン期間とデータ伝送領域とに区分されたスーパーフレーム周期で無線通信を行うにあたり,
前記ビーコン期間で受信したビーコン信号によりホスト通信装置に指定された所定のメディアアクセススロットの開始位置において受信されるマイクロスケジュール管理コマンドに記載されたトランザクショングループに基づいてアクセスをするアクセス制御工程を含むことを特徴とする,無線通信方法。 - さらに,
前記データ伝送領域で,前記ホスト通信装置から送られてくるマイクロスケジュール管理コマンドの記載内容により通信制御を行う通信設定工程と,
前記マイクロスケジュール管理コマンドの記載内容に応じて前記メディアアクセススロット内の無線通信を行う無線通信工程と,
を含むことを特徴とする,請求項13に記載の無線通信方法。 - ホスト通信装置とデバイス通信装置とを含む無線通信システムであって,
前記ホスト通信装置と前記デバイス通信装置は、所定のメディアアクセススロットの帯域予約を実施し、
前記ホスト通信装置は,通信先となる前記デバイス通信装置およびトランザクショングループを指定したマイクロスケジュール管理コマンドを前記所定のメディアアクセススロット開始位置の到来時に送信し,
前記デバイス通信装置は,所定のメディアアクセススロットで受信動作を行い,自己宛のマイクロスケジュール管理コマンドを受信し,前記マイクロスケジュール管理コマンドに記載されたタイミングでアクセスするアクセス制御を行うことを特徴とする,無線通信システム。
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