JP4779127B2 - 無線通信装置、プログラム、および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、プログラム、および無線通信方法に関する。

近日、無線通信機能を備える携帯型の無線通信装置が広く普及している。無線通信装置は、例えば他の無線通信装置と直接的に無線信号を送受信することで、他の無線通信装置と無線通信を行うことができる。このような無線通信装置による無線通信は、基地局を要するインフラストラクチャーモードに対して、アドホックモードと称される場合がある。

例えば、無線通信装置は、撮像装置により撮像された映像データをデコードし、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとして送信し、受信側の無線通信装置は、当該ＲＴＰパケットをエンコードして映像データを再生することができる。ここで、デコードにおけるデータ圧縮率が高ければ１フレームあたりのデータ量が抑制される。一方、デコードにおけるデータ圧縮率が低ければ１フレームあたりのデータ量が増加する。

なお、通信路の状況が同一であれば、１フレームあたりのデータ量が多ければＲＴＰパケットとして無線送信される間にデータ損失が生じる恐れが高く、１フレームあたりのデータ量が少なければＲＴＰパケットとして無線送信される間にデータ損失が生じる恐れが低い。また、このような映像データのデコードに関しては、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００７−８９０９０号公報

しかし、アドホック通信においては、２の無線通信装置間の通信路の状況が時々刻々と変化する。したがって、映像データを固定の圧縮度でデコードすると、通信路の状況が悪い場合などに、許容されない量のデータ損失が生じることが懸念される。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、送信データの圧縮度を通信路の状況に応じて動的に変化させることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、プログラム、および無線通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無線基地局を介さずに動作する無線通信装置であって、ストリーミングデータを圧縮する圧縮部と、他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御する制御部と、前記圧縮部により圧縮されたストリーミングデータを前記他の無線通信装置へ送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。

かかる構成においては、圧縮部が、制御部による制御に基づき、他の無線通信装置との距離に応じた圧縮度でストリーミングデータを圧縮する。したがって、当該無線通信装置は、他の無線通信装置との距離に応じ、ストリームングデータの圧縮度を動的に変化させて送信することができる。

前記無線通信装置は、前記他の無線通信装置から送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された無線信号の電界強度を測定する測定部と、前記受信部により受信された無線信号が前記雑音成分に関する所定条件を満たすか否かを判断する判断部と、前記判断部により前記雑音成分に関する所定条件を満たすと判断された無線信号の電界強度に基づいて、前記他の無線通信装置との距離を推定する推定部と、をさらに備えてもよい。

前記制御部は、前記推定部により前記距離が遠いと推定されるほど、前記圧縮度を高くしてもよい。また、前記制御部は、ストリーミングデータが前記推定部により推定された距離に対応するレートに圧縮されるよう、前記圧縮度を制御してもよい。

前記判断部は、無線信号の雑音成分が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合に前記雑音成分に関する所定条件を満たすと判断してもよい。また、前記受信部は、前記他の無線通信装置から事前に、前記他の無線通信装置の無線信号の送信電力を示す装置情報を受信し、前記推定部は、前記装置情報を利用して前記他の無線通信装置との距離を推定してもよい。

前記推定部は、前記判断部により所定条件を満たすと判断された無線信号の電界強度の平均値を算出し、前記平均値が区分されている平均値の範囲のいずれに含まれるかを判断し、前記他の無線通信装置との距離を、前記平均値が含まれると判断した平均値の範囲に対応する距離であると推定してもよい。なお、無線信号の電界強度の移動平均値を前記平均値として算出してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置へストリーミングデータを送信する送信部を備え、無線基地局を介さずに動作する無線通信装置に設けられるコンピュータを、ストリーミングデータを圧縮する圧縮部と、前記他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御する制御部と、として機能させるためのプログラムが提供される。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような圧縮部、および制御部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の圧縮部、および制御部として機能させることが可能である。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線基地局を介さずに動作する無線通信装置において実行される無線通信方法であって、他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御するステップと、前記圧縮度でストリーミングデータを圧縮するステップと、圧縮されたストリーミングデータを他の無線通信装置へ送信するステップと、を含む無線通信方法が提供される。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、プログラム、および無線通信方法によれば、送信データの圧縮度を通信路の状況に応じて動的に変化させることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕第１の実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置
〔２−１〕第１の実施形態にかかる無線通信装置のハードウェア構成
〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能
〔２−３〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔３〕第２の実施形態にかかる無線通信装置
〔３−１〕第２の実施形態に至る経緯
〔３−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能
〔３−３〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔４〕まとめ

〔１〕第１の実施形態にかかる無線通信システムの概要
まず、図１を参照して、第１の実施形態にかかる無線通信システム１について概略的に説明する。

図１は、第１の実施形態にかかる無線通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、本実施形態にかかる無線通信システム１は、複数の無線通信装置２０および２０’を含む。

無線通信装置２０および２０’は、互いに各種データを含む無線信号（ストリーミングデータ、測距パケットなど）を送受信することができる。各種データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータがあげられる。

また、図１においては、無線通信装置２０および２０’の一例として携帯型ゲーム機を示しているが、無線通信装置２０および２０’は携帯型ゲーム機に限られない。例えば、無線通信装置２０および２０’は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。

なお、無線通信装置２０および２０’は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいて規定されている２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を利用して無線通信を行っても、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｇ、およびｎにおいて規定されている周波数帯域を利用して無線通信を行ってもよい。さらに、無線通信装置２０および２０’は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４で規定されているようなＺｉｇＢｅｅに則る動作をしてもよい。また、図１においては、無線通信システム１が、無線通信装置２０および２０’が直接的（無線基地局を介すことなく）に通信するアドホックモードである場合を示しているが、基地局を介して無線通信装置２０および２０’通信を行うインフラストラクチャーモードであってもよい。さらに、無線通信システム１においては、１対１の無線通信の他、１対多、多対多の無線通信を実現可能である。

無線通信装置２０または２０’が送信する無線信号の電界強度は、干渉フェージング、偏波性フェージング、および跳躍性フェージングなどの影響を受ける。干渉フェージングは、複数の経路を伝播して受信地点に到達した無線信号が受信地点において干渉を起こす現象である。また、偏波性フェージングは、無線信号の伝播の途中で偏波面の回転が起こり、受信地点で異なる偏波面の電波が干渉を起こす現象である。さらに、跳躍性フェージングは、地球をとりまく電離層の影響により干渉を起こす現象である。

例えば、図１に示したように、無線通信装置２０’が無線信号を送信する場合、無線通信装置２０は、例えば直接波１０Ａ、反射波１０Ｂ（物体１１において反射）、および回折波１０Ｃとして無線信号を受信する。

このため、無線通信装置２０が無線通信装置２０’から受信する無線信号の電界強度は常に変動する。特に、無線通信装置２０および２０’の一例として示した携帯型ゲーム機の送信電力は低いため、フェージングの影響を受けやすい。したがって、ある無線通信装置は、所定期間中に受信した全ての無線信号の電界強度を利用しても、無線信号の送信元装置との距離を正確に推定することができなかった。

そこで、上記のような事情に鑑みて第１の実施形態にかかる無線通信装置２０を創作するに至った。第１の実施形態にかかる無線通信装置２０によれば、無線信号の送信源との距離をより高い精度で推定することができる。以下、図２〜図１５を参照して当該無線通信装置２０について詳細に説明する。

〔２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置
〔２−１〕第１の実施形態にかかる無線通信装置のハードウェア構成
図２は、無線通信装置２０のハードウェア構成を示したブロック図である。無線通信装置２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５とを備える。

ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って無線通信装置２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。

ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置２０８は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。無線通信装置２０のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、無線通信装置２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置２１０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は、再生された音声データ等を音声に変換して出力する。

ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかる無線通信装置２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。また、このストレージ装置２１１には、後述の、電界強度、ノイズフロアなどがユーザと関連付けて記録される。

ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、無線通信装置２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。

通信装置２１５は、例えば、通信網１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。この通信装置２１５は、他の無線通信装置２０’との間で、無線信号を送受信する。

なお、無線通信装置２０’のハードウェア構成は、上述した無線通信装置２０のハードウェア構成と実質的に同一にすることができるため、詳細な説明を省略する。

〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能
以上、図２を参照して無線通信装置２０のハードウェア構成を説明した。続いて、本実施形態にかかる無線通信装置２０の機能を説明する。

図３は、第１の実施形態にかかる無線通信装置２０の構成を示した機能ブロック図である。図３に示したように、無線通信装置２０は、通信部２１６と、電界強度測定部２２０と、ノイズフロア測定部２２４と、記憶部２２８と、推定部２３２と、判断部２３６と、表示部２４０と、通信制御部２４４と、を備える。

通信部２１６は、他の無線通信装置２０’と、測距パケットやストリーミングデータなどの無線信号を送受信するインターフェースであって、送信部および受信部としての機能を有する。

他の無線通信装置２０’は、測距パケットを生成し、定期的に無線通信装置２０に送信する。測距パケットは、無線通信装置２０が、無線通信装置２０と無線通信装置２０’との距離を測定するために利用するパケットである。他の無線通信装置２０’が無線通信装置２０に送信すべきデータがある場合には該データを測距パケットに含ませてもよい。また、かかる測距パケットは１Ｂｙｔｅ以上のデータ量を有する。なお、無線通信装置２０は、測距パケットに限らず、ストリーミングデータに基づいて無線通信装置２０’との距離を推定することも可能である。

また、通信部２１６は、測距パケットを受信する前に、無線通信装置２０’の送信電力を示す装置情報を受信する。

図４は、装置情報を含むパケットの構成例を示した説明図である。当該パケットは、図４に示したように、当該パケットのフォーマットバージョンの値である８Ｂｙｔｅのバージョン４１、当該パケットのデータ長４２、および装置情報３２を含む。

図５および図６は、装置情報を含むパケットの具体例を示した説明図である。図５に示した例では、バージョン４１が「１」であり、データ長４２が「４」であり、装置情報３２が「１０ｍｗ」である。装置情報３２として記載されている「１０ｍｗ」は、無線通信装置２０’が無線信号を送信する際の送信電力である。

また、図６に示した例では、バージョン４１が「１」であり、データ長４２が「８」であり、装置情報３２が「Ｍｏｄｅｌ００１」である。装置情報３２として記載されている「Ｍｏｄｅｌ００１」は、無線通信装置２０’または無線通信装置２０’のアンテナの機種である。機種から無線通信装置２０’の送信電力を特定することができる。

このように、通信部２１６が無線通信装置２０’の送信電力または機種などを含む装置情報を事前に受信することにより、推定部２３２が装置情報の内容に応じた方法で無線通信装置２０’との距離を推定することが可能となる。なお、装置情報を含むパケットのフォーマットは、図４に示した例に限らず、無線通信装置２０’のシリアルナンバーなど、無線通信装置２０および無線通信装置２０’のアプリケーション（プログラム）の間で一意に認識できる形式であればよい。

電界強度測定部２２０は、通信部２１６により受信された測距パケットの電界強度（受信強度）を測定する測定部としての機能を有する。電界強度測定部２２０は、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、関数、無線ハードウェアに対応するドライバなどから電界強度を取得してもよい。

ノイズフロア測定部２２４は、通信部２１６により受信された測距パケットに含まれるノイズレベルを示すノイズフロアを測定する。一般的に、ノイズフロアは、ＳＮ比と異なり、値が大きいほど電波環境が悪化し（雑音成分が大きい）、値が小さいほど電波環境が良好（雑音成分が小さい）であることを示す。ノイズフロア測定部２２４は、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、関数、無線ハードウェアに対応するドライバなどからノイズフロアを取得してもよい。

記憶部２２８は、電界強度測定部２２０により測定された測距パケットの電界強度、およびノイズフロア測定部２２４により測定された測距パケットのノイズフロア値を記憶する。また、記憶部２２８は、通信部２１６により事前に受信された装置情報と、後述の閾値Ｎおよび閾値Ｆ、または評価式などを対応付けて記憶している。

なお、このような記憶部２２８は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。

推定部２３２は、記憶部２２８に記憶されている電界強度およびノイズフロア値のうちで、判断部２３６により所定条件を満たすと判断された電界強度およびノイズフロア値を利用して無線通信装置２０’との距離を推定する。以下、具体的に推定部２３２の機能を説明した後に、判断部２３６による判断について説明する。

まず、推定部２３２は、判断部２３６により所定条件を満たすと判断された電界強度およびノイズフロア値の組を、測距データベースとして保持する。そして、以下の条件Ａが成立した場合、測距評価値を算出する。
（条件Ａ）
１．設定時間が経過
２．電界強度およびノイズフロア値の組が一定数増加
３．電界強度およびノイズフロア値の組の累積数が一定値を超過
上記１〜３のいずれか、または組合せ。

ここで、測距評価値は、測距データベースに含まれる電界強度の平均値であっても、最新の電界強度であってもよい。推定部２３２は、例えば図７に示すように、測距評価値の大きさに応じて無線通信装置２０および２０’間の距離を推定する。

図７は、測距評価値と推定距離との関係を示した説明図である。図７に示したように、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｆより小さい場合に無線通信装置２０および２０’間の距離が遠距離であると推定する。また、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｎより大きい場合に無線通信装置２０および２０’間の距離が近距離であると推定する。さらに、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｆ以上、閾値Ｎ以下である場合に無線通信装置２０および２０’間の距離が中距離であると推定する。

なお、閾値Ｎおよび閾値Ｆは、装置情報と対応付けて記憶部２２８に記憶されていてもよい。この場合、推定部２３２は、無線通信装置２０’から事前に受信されている装置情報に対応する閾値Ｎおよび閾値Ｆを記憶部２２８から抽出して利用してもよい。相対的に送信電力が高いことを示す装置情報に対応付けられている閾値Ｎおよび閾値Ｆは、相対的に大きな値であることが想定される。

また、閾値Ｎおよび閾値Ｆでなく、図８に示すように、測距評価値を算出するための評価式が装置情報と対応付けて記憶部２２８に記憶されていてもよい。

図８は、記憶部２２８に装置情報と評価式が対応付けて記憶されている例を示した説明図である。具体的には、装置情報「Ｍｏｄｅｌ００１」には評価式１が対応付けられ、装置情報「Ｍｏｄｅｌ００１」には評価式１が対応付けられ、装置情報「Ｍｏｄｅｌ００２」には評価式２が対応付けられている。装置情報「Ｍｏｄｅｌ００３」および装置情報「Ｍｏｄｅｌ００４」についても同様に評価式が対応付けられている。

例えば評価式１は、（直近３つの電界強度の加算値）／３、
評価式２は、（直近３つの電界強度の加算値）／４、
であってもよい。

アンテナの形状、商品の形状、または送信電力などは無線通信装置２０’ごとに異なるため、無線通信装置２０における電界強度のみからでは無線通信装置２０および２０’間の距離を正確に推定することが困難であった。そこで、上記のように装置情報と閾値ＮおよびＦや評価式などを対応付けて記憶部２２８に記憶させておくことにより、推定部２３２が無線通信装置２０’に応じた距離推定を行なうことができる。

判断部２３６は、記憶部２２８に記憶されている電界強度およびノイズフロア値の組が所定条件を満たすか否かを判断する。ここで、ノイズフロア値が上限設定値を上回っている場合、通信部２１６による測距パケットの受信環境が著しく悪化していると考えられる。また、ノイズフロア値が下限設定値を下回っている場合、通信部２１６による測距パケットの受信環境が一時的に過度に良好であると考えられる。したがって、ノイズフロア値が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合、通信部２１６による測距パケットの受信環境が定常状態に近いと想定される。

そこで、判断部２３６は、電界強度およびノイズフロア値の組のうちで、ノイズフロアの値が、下限設定値以上、上限設定値以下の範囲内である組が所定条件を満たすと判断し、推定部２３２が保持する測距用データベースに追加する。すなわち、判断部２３６は、記憶部２２８に記憶されている電界強度およびノイズフロア値の組から、推定部２３２に利用させる電界強度およびノイズフロア値の組をフィルタリングする。なお、判断部２３６は、記憶部２２８に電界強度およびノイズフロアの組が記録される際にフィルタリングを行ってもよい。図９および図１０を参照し、判断部２３６によるフィルタリングの様子を説明する。

図９は、無線通信装置２０および２０’間の距離と電界強度の判断部２３６によるフィルタリング前の具体例を示した説明図である。より詳細には、図９は、無線通信装置２０および２０’間の距離を複数の距離に変更し、各距離に維持していた間に得られた電界強度を示している。図９に示したように、判断部２３６によるフィルタリング前は、無線通信装置２０および２０’間の距離が同一であっても、得られる電界強度に幅があることが分かる。

図１０は、無線通信装置２０および２０’間の距離と電界強度の判断部２３６によるフィルタリング後の具体例を示した説明図である。図１０に示したように、判断部２３６によるフィルタリング後は、無線通信装置２０および２０’間の距離が同一であるときに得られる電界強度の幅が、判断部２３６によるフィルタリング前より小さくなっていることが分かる。

このように、推定部２３２が利用する電界強度を判断部２３６がノイズフロア値に基づいてフィルタリングすることにより、推定部２３２が信頼性の高い電界強度に基づいて無線通信装置２０および２０’間の距離を推定することができる。その結果、推定部２３２による距離推定の精度の向上が期待される。以下、図１１を参照して推定部２３２による距離推定の具体例を説明する。

図１１は、推定部２３２による距離推定の具体例を示した説明図である。ここで、条件Ａを、電界強度およびノイズフロア値の組が３つ以上測距データベースに蓄積されたこととし、判断部２３６がフィルタリングに際して利用する下限設定値を５０、上限設定値を７０とする。推定部２３２は、過去３つの電界強度を平均して測距評価値を算出し、閾値Ｆ＝１０、閾値Ｎ＝３０であるとする。

図１１に示したように、まず、無線通信装置２０は測距パケット５１を受信する。そして、無線通信装置２０は、測距パケット５１の電界強度を１０ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット５１のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット５１の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達していないため、推定部２３２は、条件Ａを満たさず無線通信装置２０’との距離が不明であると結論付ける。

続いて、無線通信装置２０は測距パケット５２を受信する。そして、無線通信装置２０は、測距パケット５２の電界強度を１０ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット５２のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット５２の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達していないため、推定部２３２は、条件Ａを満たさず無線通信装置２０’との距離が不明であると結論付ける。

その後、無線通信装置２０は測距パケット５３を受信する。そして、無線通信装置２０は、測距パケット５３の電界強度を９ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット５３のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット５３の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。さらに、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達したため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋１０＋９）／３＝９．６６６・・・と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２０’との距離が遠距離であると推定する。

さらに、無線通信装置２０は測距パケット５４を受信する。そして、無線通信装置２０は、測距パケット５４の電界強度を１１ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを９０と測定する。測距パケット５４のノイズフロアは判断部２３６による所定条件（上限設定値７０を超える）を満たさないため、測距パケット５４の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２により利用されない。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達しているため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋１０＋９）／３＝９．６６６・・・と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２０’との距離が遠距離であると推定する。

次に、無線通信装置２０は測距パケット５５を受信する。そして、無線通信装置２０は、測距パケット５５の電界強度を１７ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを６５と測定する。測距パケット５５のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット５５の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。さらに、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達しているため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋９＋１７）／３＝１２と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより大きく、閾値Ｎより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２０’との距離が中距離であると推定する。

詳細な説明は省略するが、さらに測距パケット５６〜５８を受信すると、推定部２３２は同様にして動作し、無線通信装置２０’との距離が近距離に近接したと推定することができる。推定部２３２により推定された無線通信装置２０’との距離は、表示部２４０に表示されてもよい。また、推定部２３２により推定された無線通信装置２０’との距離は、任意のアプリケーションに活用されてもよい。

ここで、図３を参照して無線通信装置２０の構成の説明に戻ると、通信制御部２４４は、通信部２１６による測距パケットの送信を制御する制御部としての機能を有する。以下、このような通信制御部２４４を設けた趣旨および詳細な機能を説明する。

図１１を参照して説明したように、無線通信装置２０は無線通信装置２０’から測距パケットを受信することにより無線通信装置２０’との距離を推定することができる。さらに、無線通信装置２０’が無線通信装置２０との距離を推定するためには、無線通信装置２０から測距パケットを送信する方法が考えられる。

しかし、無線通信装置２０が、無線通信装置２０’が電波到達範囲に存在しないにも拘らず単に所定周期で測距パケットを送信するとすれば、不要に帯域を消費してしまうことになる。

ここで、無線通信装置２０が無線通信装置２０’から測距パケットを受信できたということは、無線通信装置２０’が無線通信装置２０の電波到達範囲内に存在する可能性が高い。一方、無線通信装置２０が無線通信装置２０’から測距パケットを受信できないということは、無線通信装置２０’が無線通信装置２０の電波到達範囲内に存在しない、または、電波状況悪化によるパケットの損失の可能性が高い。

そこで、例えば無線通信装置２０’をクライアントとして捉え、無線通信装置２０をサーバとして捉え、通信制御部２４４は、無線通信装置２０’から測距パケットが受信されると通信部２１６に測距パケットを送信させることとした。なお、無線通信装置２０’は測距パケットを所定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で送信するものとする。

かかる構成により、通信制御部２４４が、測距パケットの受信に応じて通信部２１６に無線信号を送信させることにより、無線通信装置２０’に到達しない測距パケットの送信を控え、利用する通信帯域量を抑制することができる。このような通信制御部２４４により制御される無線通信の具体例を図１２に示す。

図１２は、通信制御部２４４により制御される無線通信の具体例を示した説明図である。図１２に示したように、無線通信装置２０’は定期的に測距パケット６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａを送信する。無線通信装置２０は、測距パケット６１ａの受信をトリガーに測距パケット６１ｂを送信する。また、無線通信装置２０は、測距パケット６２ａの受信をトリガーに測距パケット６２ｂを送信する。

一方、無線通信装置２０’が送信した測距パケット６３ａは無線通信装置２０に到達しなかったため、無線通信装置２０は測距パケット６３ａに応じる測距パケットを送信しない。その後、無線通信装置２０は、測距パケット６４ａの受信をトリガーに測距パケット６４ｂを送信する。なお、無線通信装置２０は、測距パケットの返信と、受信した測距パケットの電界強度およびノイズフロアの記憶部２２８への記録を先に行なってもよいし、並列的に行なってもよい。また、通信制御部２４４は、測距パケットを生成する機能を有してもよい。

なお、無線通信装置２０’にも、無線通信装置２０と実質的に同一の機能を実装することができるため、無線通信装置２０’の詳細な機能の説明を省略する。

〔２−３〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図２〜図１２を参照して本実施形態にかかる無線通信装置２０の機能を説明した。続いて、図１３〜図１５を参照し、無線通信装置２０および無線通信装置２０’において実行される無線通信方法を説明する。

図１３は、送信側の無線通信装置２０’の動作の流れを示したフローチャートである。図１３に示したように、まず、無線通信装置２０’は、自装置の装置情報を取得すると（Ｓ３０４）、装置情報を受信先の無線通信装置２０へ送信する（Ｓ３０８）。

その後、無線通信装置２０’は、測距パケットを生成し（Ｓ３１２）、測距パケットを受信先の無線通信装置２０へ送信する（Ｓ３１６）。そして、無線通信装置２０’は、送信した測距パケットに対する返信として無線通信装置２０から測距パケットを受信した場合（Ｓ３２０）、受信した測距パケットの電界強度を測定する（Ｓ３２４）。また、無線通信装置２０’は、受信した測距パケットのノイズフロアを取得する（Ｓ３２８）。そして、無線通信装置２０’は、記憶部（図３の記憶部２２８に対応）に電界強度およびノイズフロアを記録する（Ｓ３３２）。

また、無線通信装置２０’は、測距パケットを受信先の無線通信装置２０へ送信した後に（Ｓ３１６）、返信として無線通信装置２０から測距パケットを受信しなかった場合（Ｓ３２０）、タイマーが終了したか否かを判断する（Ｓ３３６）。無線通信装置２０’は、タイマーが終了していた場合にはＳ３１２からの処理を繰り返し、タイマーが終了していない場合にはＳ３２０からの処理を繰り返す。

図１４および図１５は、受信側の無線通信装置２０の動作の流れを示したフローチャートである。図１４に示したように、まず、無線通信装置２０は無線通信装置２０’から無線通信装置２０’の装置情報を受信する（Ｓ４０４）。そして、推定部２３２は、受信された装置情報に記憶部２２８において対応付けて記憶されている閾値ＮおよびＦ、または評価式に、閾値ＮおよびＦ、または評価式を設定する（Ｓ４０８）。

そして、無線通信装置２０は、無線通信装置２０’から測距パケットを受信した場合（Ｓ４１２）、通信制御部２４４が通信部２１６に返信パケットとして測距パケットを送信させる（Ｓ４１６）。また、電界強度測定部２２０は受信した測距パケットの電界強度を測定し（Ｓ４２０）、ノイズフロア測定部２２４は受信した測距パケットのノイズフロアを取得する（Ｓ４２４）。そして、記憶部２２８に電界強度およびノイズフロアが記録される（Ｓ４２８）。

その後、図１５に示したように、推定部２３２は、記憶部２２８に記憶されている電界強度およびノイズフロアの組を取得する（Ｓ４５０）。続いて、判断部２３６が、各電界強度およびノイズフロアの組に含まれるノイズフロアの値が下限設定値より大きく、上限設定値より小さいか否かを判断する（Ｓ４５４）。そして、判断部２３６は、上限設定値より小さいと判断されたノイズフロアと組になる電界強度を推定部２３２に利用させるデータとして抽出し、推定部２３２に測距用データベースとして保持させる。（Ｓ４５８）。

さらに、推定部２３２は、上述した条件Ａが満たされているか否かを判断し、条件Ａが満たされている場合、測距用データベースおよび設定されている評価式に従って測距評価値を算出する（Ｓ４６６）。そして、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｆより小さい場合（Ｓ４７０）、無線通信装置２０’と遠距離の関係にあると推定する（Ｓ４８６）。

一方、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｆより大きく（Ｓ４７０）、閾値Ｎより小さい場合（Ｓ４７４）、無線通信装置２０’と中距離の関係にあると推定する（Ｓ４８２）。さらに、推定部２３２は、測距評価値が閾値Ｆより大きく（Ｓ４７０）、閾値Ｎより大きい場合（Ｓ４７４）、無線通信装置２０’と近距離の関係にあると推定する（Ｓ４７８）。

〔３〕第２の実施形態にかかる無線通信装置
以上、図１〜図１５を参照し、本発明の第１の実施形態について説明した。続いて、本発明の第２の実施形態に至った経緯を説明した後に、本発明の第２の実施形態について図１６〜２０を参照して説明する。

〔３−１〕第２の実施形態に至る経緯
昨今、インターネットなどの様々な通信媒体を介して、画像データや音声データ等のコンテンツデータが盛んに転送されている。特に、近年においては、インターネット上のデータ転送において、従来から利用されているダウンロード型伝送方式に加えて、ストリーム型伝送方式によるサービスが増加してきている。

ダウンロード型伝送方式においては、まず、受信端末が、映像データや音声データといったコンテンツデータ（マルチメディアデータ）を送信側（例えば、コンテンツ配信サーバ）からダウンロードし、記憶媒体に記録する。その後、受信端末が、コンテンツデータを記憶媒体から読み出して再生する。よって、このダウンロード型伝送方式では、基本的にはコンテンツデータの転送が完了するまでは再生を開始できないため、ダウンロード型伝送方式は、長時間再生やリアルタイム再生などには不向きである。

一方、後者のストリーム型伝送方式においては、受信端末が、送信側からコンテンツデータのデータ転送が行われている間に、並列してコンテンツデータの再生処理を実行する方式である。かかるストリーム型伝送方式は、インターネット電話、遠隔テレビ会議、ビデオオンデマンドといったリアルタイム性が要求されるインターネットサービスに広く適用されている。

かかるストリーム型伝送方式においては、例えば画像データのＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）圧縮処理により生成されるＭＰＥＧストリームが、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとしてインターネット上を転送される。このようなストリーム型伝送方式は、ＰＣやＰＤＡ、携帯電話等の各通信端末を受信側とするシステム等において使用され、開発が進んでいる。

なお、ストリーム型伝送方式に適したインターネット技術については、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）というプロトコルが、ＩＥＴＦ ＲＦＣ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ ＦｏｒｃｅＲｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔ）１８８９で規定されている。

ＲＴＰに従ったデータ転送では、時間情報としてパケットにタイムスタンプが付加される。そして、受信側が、タイムスタンプを参照して送信側と受信側の時間的関係を把握し、パケット転送の遅延ゆらぎ（ジッター）などの影響を受けずに同期をとった再生をすることができる。

ただし、ＲＴＰは実時間のデータ転送を保証しているものではない。パケット転送の優先度や設定、管理などはＲＴＰが提供するトランスポートサービスの範疇ではないため、ＲＴＰパケットは、他のパケットと同様、ネットワーク上での転送遅延やパケット損失の影響を受ける場合がある。しかし、受信側は、このような事態が起こっても、期待する時間内に到着したパケットだけを利用してデータを再生することが可能である。

これは、映像データや音声データが多少のデータ欠損があったとしても、データ品質を落とした再生、あるいはデータ補正処理による再生が可能となるからである。なお、再生に間に合わず遅延転送されたパケットやエラーの発生したパケットは、受信側でそのまま破棄される。つまり、パケット損失やエラーが発生した場合は、高品質なデータ配信処理を行っている場合でも、受信側で品質を保持した再生が実行されないという問題点がある。

このようなＲＴＰに従ったデータ転送における問題点を解決する１つの案としては、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）に従ってパケットの再送要求および再送パケット送信を行わせる方法が考えられる。ＴＣＰは、ＴＣＰは再送を行うためエラーには強く、データ転送の信頼性が高いプロトコルである。しかし、ＴＣＰは、パケットを再送しても該パケットの再生時間に間に合わない可能性があるため、リアルタイム通信には不向きである。

さらに、パケットエラー等に対応するエラー訂正手法として、例えばＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）という手段が考えられている。ＦＥＣは、誤り訂正を行うためのＦＥＣパケットを冗長パケットとして送信して、エラーが発生した場合には、受信側が、エラーにより損失されたパケットを、ＦＥＣパケットに基づいて回復する方式である。

しかし、ＦＥＣには、冗長パケットを付加するためにスループットが低下するという問題がある。また、ネットワーク状況に合わせた最適なＦＥＣパケットの付加量を決定することは困難であり、処理時間のオーバーヘッドが常につきまとうなどの問題が存在する。

そこで、考えられる方式として、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式があげられる。このＡＲＱ方式では、受信側が、ＲＴＰパケットのシーケンス番号のチェックを行い、シーケンス番号が抜けていた場合、抜けたシーケンス番号のパケットを再送要求を送信側に送信する。そして、送信側が要求のあったパケットを再送することで、エラーによるパケット損失を回復することが可能である。

このように、以上の２つの技術（ＡＲＱ，ＦＥＣ）は、パケット損失が生じたときに、どうやって回復するかを規定する技術である。一方、パケット損失を生じさせないための技術として、レート制御が挙げられる。レート制御においては、例えば、到着パケットからネットワークの状態を検知し、ネットワークが輻輳してきたならば、自らレートを絞り、パケット損失の確率を減らすなどと言った制御が考えられる。

しかし、アドホック通信においては、送信側と受信側の２の無線通信装置間の距離に応じて通信路の状況が時々刻々と変化する。したがって、単にネットワークの輻輳に応じてレート制御を行なっても、通信路の状況の変化に追従できないという問題があった。

そこで、上記事情を一着眼点にして本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置２１を創作するに至った。第２の実施形態にかかる無線通信装置２１によれば、レート制御を通信路の状況に応じて動的に変化させることができる。以下、このような無線通信装置２１について図１６〜図２０を参照して説明する。

〔３−２〕第２の実施形態にかかる無線通信装置の機能
図１６は、本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置２１および２１’の構成を示した説明図である。図１６に示したように、送信側である無線通信装置２１は、通信部２１６と、電界強度測定部２２０と、ノイズフロア測定部２２４と、記憶部２２８と、推定部２３２と、判断部２３６と、通信制御部２４４と、エンコーダ２４８と、送信パケット作成部２５２と、を備える。また、受信側である無線通信装置２１’は、通信部２５６と、測距パケット制御部２６０と、バッファ２６４と、デコーダ２６８と、表示部２７２と、を備える。なお、通信部２１６、電界強度測定部２２０、ノイズフロア測定部２２４、記憶部２２８、推定部２３２、および判断部２３６については、「〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能」において説明したため、第１の実施形態と異なる構成に重きをおいて説明する。

受信側である無線通信装置２１’の通信部２５６は、他の無線通信装置２０’と、測距パケットやストリーミングデータなどの無線信号を送受信するインターフェースであって、送信部および受信部としての機能を有する。

測距パケット制御部２６０は、「〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能」において説明した測距パケットの通信部２５６からの送信を制御する。例えば、測距パケット制御部２６０は、通信部２５６から測距パケットが周期的（例えば、３０ｍｓ間隔）に送信されるよう制御する。

バッファ２６４は、無線通信装置２１から通信部２５６によりパケットとして受信されたストリーミングデータを一時的に保持する。そして、バッファ２６４にある意味のあるデータの単位（例えば、動画であれば１フレーム分）が保持されると、当該データがデコーダ２６８へ供給される。すなわち、バッファ２６４は、デパケタイザとしての機能を有する。

デコーダ２６８は、バッファ２６４から供給されるデータをデコードし、表示部２７２へ出力する。表示部２７２は、デコーダ２６８から供給されるデータに基づいて映像を表示する。例えば、表示部２７２は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、またはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置であってもよい。なお、バッファ２６４から供給されるデータが音声データである場合、デコーダ２６８は、バッファ２６４から供給される音声データをデコードし、イヤホン、スピーカ、またはヘッドホンなどの音声出力装置へ出力してもよい。

送信側である無線通信装置２１のエンコーダ２４８は、撮像装置３２により撮像された映像データの１フレームをキャプチャしてエンコードし、送信パケット作成部２５２へ供給する圧縮部としての機能を有する。より詳細には、エンコーダ２４８は、通信制御部２４４により指定された圧縮度、またはレートに基づいて映像データをエンコードする。

例えば、エンコーダ２４８は、通信制御部２４４により１ｂｐｐ（ｂｉｔ ｐｅｒ ｐｉｘｅｌ）を指定された場合、撮像装置３２から入力される映像データを１ｂｐｓで圧縮する。ここで、ｂｐｐは、１ｐｉｘｅｌにつき何ｂｉｔを割当てるかを示す値である。なお、通信制御部２４４による圧縮度やレートの指定方法は、エンコード方法に応じて異なり、上記では一例としてｂｐｐをあげて説明したに過ぎない。

また、エンコーダ２４８によるエンコード後のデータフォーマットとしては、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＪＰＥＧ２０００、Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ、ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）１、ＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４などの画像圧縮形式や、ＭＰ３（ＭＰＥＧ１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ−３）、ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＬＰＣＭ（Ｌｉｎｅａｒ ＰＣＭ）、ＷＭＡ９（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｅｄｉａ Ａｕｄｉｏ９）、ＡＴＲＡＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ ＴＲａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ）またはＡＴＲＡＣ３などの音声圧縮形式があげられる。

送信パケット作成部２５２は、エンコーダ２４８から供給されるエンコード後のデータをパケット化し、通信部２１６へ供給する。パケット化されたデータは、通信部２１６において電気信号に変換されて受信側の無線通信装置２１’へ送信される。

また、本実施形態にかかる通信制御部２４４は、推定部２３２により「〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能」において説明した無線通信装置２１’との距離推定方法により推定された距離に基づいて、エンコーダ２４８における映像データの圧縮度を制御する制御部としての機能を有する。

例えば、通信制御部２４４は、推定部２３２により無線通信装置２１’との距離が遠いと推定されるほど、圧縮度を高くしてもよい。ここで、当該無線通信装置２１と無線通信装置２１’との距離が遠いほど、通信の信頼性が悪化する。一方、無線通信装置２１から送信されるデータのデータ密度が低いほど、通信の信頼性が増加する。したがって、通信制御部２４４は、上記のように、当該無線通信装置２１と無線通信装置２１’との距離が遠いと推定されるほど圧縮度を高くすることにより、通信の信頼性の悪化を抑制することができる。

より具体的には、通信制御部２４４は、推定部２３２により無線通信装置２１’との距離が近距離であると推定された場合には１ｂｐｐを指定し、中距離であると推定された場合には０．５ｂｐｐを指定し、遠距離であると推定された場合には０．１ｂｐｐを指定してもよい。

以下、図１７を参照し、送信されるデータのパケット数が通信制御部２４４の制御により変化する具体例を説明する。

図１７は、推定部２３２による推定結果と送信されるデータのパケット数との関係を示した説明図である。図１７においては、図１１と同様に、条件Ａを、電界強度およびノイズフロア値の組が３つ以上測距データベースに蓄積されたこととし、判断部２３６がフィルタリングに際して利用する下限設定値を５０、上限設定値を７０とする。推定部２３２は、過去３つの電界強度を平均して測距評価値を算出し、閾値Ｆ＝１０、閾値Ｎ＝３０であるとする。

図１７に示したように、まず、無線通信装置２１は測距パケット７１を受信する。そして、無線通信装置２１は、測距パケット７１の電界強度を１０ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット７１のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット７１の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達していないため、推定部２３２は、条件Ａを満たさず無線通信装置２１’との距離が不明であると結論付ける。

このように、推定部２３２により距離が不明であると推定された場合、通信制御部２４４は、例えばエンコーダ２４８に０．５ｂｐｐ（０．３ｂｐｐであってもよい。）を指定する。したがって、エンコーダ２４８が０．５ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。このようにして送信パケット作成部２５２によりパケット化された映像データのデータ量を、図１７においては模式的に５つのパケットとして示している。

続いて、無線通信装置２１は測距パケット７２を受信する。そして、無線通信装置２１は、測距パケット７２の電界強度を１０ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット７２のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット７２の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達していないため、推定部２３２は、条件Ａを満たさず無線通信装置２１’との距離が不明であると結論付ける。したがって、測距パケット７１を受信したときと同様に、通信制御部２４４がエンコーダ２４８に０．５ｂｐｐを指定し、エンコーダ２４８が０．５ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。

その後、無線通信装置２１は測距パケット７３を受信する。そして、無線通信装置２１は、測距パケット７３の電界強度を９ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを７０と測定する。測距パケット７３のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット７３の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。さらに、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達したため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋１０＋９）／３＝９．６６６・・・と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２１’との距離が遠距離であると推定する。

このように、推定部２３２により距離が遠距離であると推定された場合、通信制御部２４４は、例えばエンコーダ２４８に０．１ｂｐｐを指定する。したがって、エンコーダ２４８が０．１ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。このようにして送信パケット作成部２５２によりパケット化された映像データのデータ量を、図１７においては模式的に１つのパケットとして示している。

さらに、無線通信装置２１は測距パケット７４を受信する。そして、無線通信装置２１は、測距パケット７４の電界強度を１１ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを９０と測定する。測距パケット７４のノイズフロアは判断部２３６による所定条件（上限設定値７０を超える）を満たさないため、測距パケット７４の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２により利用されない。しかし、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達しているため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋１０＋９）／３＝９．６６６・・・と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２１’との距離が遠距離であると推定する。したがって、測距パケット７３が受信されたときと同様に、通信制御部２４４がエンコーダ２４８に０．１ｂｐｐを指定し、エンコーダ２４８が０．１ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。

次に、無線通信装置２１は測距パケット７５を受信する。そして、無線通信装置２１は、測距パケット７５の電界強度を１７ｄｂ／ｍと測定し、ノイズフロアを６５と測定する。測距パケット７５のノイズフロアは判断部２３６による所定条件を満たすため、測距パケット７５の電界強度およびノイズフロアの組は推定部２３２に測距データベースとして保持される。さらに、推定部２３２に測距データベースとして保持されている電界強度およびノイズフロアの組が３つに達しているため、推定部２３２は、測距評価値＝（１０＋９＋１７）／３＝１２と算出する。この測距評価値は、閾値Ｆより大きく、閾値Ｎより小さいため、推定部２３２は無線通信装置２１’との距離が中距離であると推定する。

このように、推定部２３２により距離が中距離であると推定された場合、通信制御部２４４は、例えばエンコーダ２４８に０．５ｂｐｐを指定する。したがって、エンコーダ２４８が０．５ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。このようにして送信パケット作成部２５２によりパケット化された映像データのデータ量を、図１７においては模式的に５つのパケットとして示している。

詳細な説明は省略するが、さらに測距パケット７６〜７８を受信すると、推定部２３２は同様にして動作し、無線通信装置２１’との距離が近距離に近接したと推定することができる。推定部２３２により距離が近距離であると推定された場合、通信制御部２４４は、例えばエンコーダ２４８に１ｂｐｐを指定する。したがって、エンコーダ２４８が１ｂｐｐで映像データをエンコードし、送信パケット作成部２５２がエンコード後の映像データをパケット化する。このようにして送信パケット作成部２５２によりパケット化された映像データのデータ量を、図１７においては模式的に１０つのパケットとして示している。

なお、上記では、説明の明瞭性の観点から、パケット化されたデータの送信タイミングと測距パケットの受信タイミングとが同期するよう説明しているが、無線通信装置２１による測距パケットの受信タイミングとパケット化されたデータの送信タイミングは非同期であってもよい。

このように、無線通信装置２１が、無線通信装置２１’との距離に応じて圧縮パラメータを変更することにより、無駄なデータをネットワークに流入させることなく、全体としてロバストなストリーミングデータを無線通信装置２１’へ提供することができる。

〔３−３〕第２の実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図１６および図１７を参照して第２の実施形態にかかる無線通信装置２１および２１’の機能について説明した。続いて、図１８〜図２０を参照し、第２の実施形態にかかる無線通信装置２１および２１’の動作について説明する。

図１８は、受信側である無線通信装置２１’による測距パケット送信の流れを示したフローチャートである。図１８に示したように、無線通信装置２１’の測距パケット制御部２６０は、測距パケットを生成し、通信部２５６から測距パケットを送信させる（Ｓ８２）。そして、測距パケット制御部２６０は、所定の初期値が設定されているタイマーのカウントが０になり、タイマーが終了したか否かを判断する（Ｓ８４）。

測距パケット制御部２６０は、タイマーが終了したと判断した場合、Ｓ８２の処理に戻り、通信部２５６から測距パケットを送信させる。このような測距パケット制御部２６０の制御により、無線通信装置２１’から測距パケットが周期的に送信される。なお、測距パケットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのフォーマットに則っていても、１ｂｙｔｅ以上のデータ量を有してもよい。

図１９は、送信側である無線通信装置２１の動作の流れを示したフローチャートである。図１９に示したように、無線通信装置２１のエンコーダ２４８は、撮像装置３２から映像データを１フレーム分キャプチャする（Ｓ５０４）。そして、通信制御部２４４は、無線通信装置２１’との距離が推定部２３２により近距離であると推定されている場合（Ｓ５０８）、圧縮パラメータを１ｂｐｐに設定する（Ｓ５１２）。

一方、通信制御部２４４は、無線通信装置２１’との距離が推定部２３２により近距離でなく、中距離であると推定されている場合（Ｓ５１６）、圧縮パラメータを０．５ｂｐｐに設定する（Ｓ５２０）。さらに、通信制御部２４４は、無線通信装置２１’との距離が推定部２３２により近距離でなく、かつ、中距離でないと推定されている場合（Ｓ５１６）、圧縮パラメータを０．１ｂｐｐに設定する（Ｓ５２４）。その後、エンコーダ２４８は、Ｓ５０４においてキャプチャした映像データを通信制御部２４４により設定された圧縮パラメータでエンコードし（Ｓ５２８）、通信部２１６がエンコード後にパケット化された映像データをストリーミング形式で送信する（Ｓ５３２）。

図２０は、受信側である無線通信装置２１’によるデコードの流れを示したフローチャートである。図２０に示したように、無線通信装置２１’のデコーダ２６８は、通信部２５６により受信されたバッファ２６４に保持されているパケットから、１フレーム分のパケットを取得する（Ｓ９２）。そして、デコーダ２６８は、取得したパケットをデコードし（Ｓ９４）、例えば表示部２７２へ出力する（Ｓ９６）。そして、表示部２７２への出力が終了（ＶＳＹＮＣ待ち）すると、デコーダ２６８はＳ９２の処理に戻る。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置２１は、エンコーダ２４８が、通信制御部２４４による制御に基づき、無線通信装置２１’との距離に応じた圧縮度でストリーミングデータを圧縮する。したがって、当該無線通信装置２１は、無線通信装置２１’との距離に応じ、ストリームングデータの圧縮度を動的に変化させて送信することができる。

また、本実施形態にかかる無線通信装置２０および２１は、通信部２１６により受信された測距パケットのうちで、雑音成分に関する所定条件を満たすと判断部２３６により判断された測距パケットの電界強度に基づいて推定部２３２が無線通信装置２０’または２１’との距離を推定する。すなわち、当該無線通信装置２０および２１は、通信部２１６により受信された測距パケットの電界強度を選択的に利用して無線通信装置２０’または２１’との距離を推定することができる。

さらに、判断部２３６は、測距パケットの雑音成分が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合に雑音成分に関する所定条件を満たすと判断する。ここで、測距パケットの雑音成分が下限設定値を下回っている場合、通信部２１６の受信環境が著しく悪化していると考えられる。また、測距パケットの雑音成分が上限設定値を上回っている場合、通信部２１６の受信環境が一時的に過度に良好であると考えられる。

したがって、測距パケットの雑音成分が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合、通信部２１６の受信環境が定常状態に近いと想定される。そこで、上記のように、測距パケットの雑音成分が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合に判断部２３６が上記所定条件を満たすと判断することにより、推定部２３２が定常状態に近いと想定される電界強度に基づいて無線通信装置２０’または２１’との距離を推定することができる。その結果、当該無線通信装置２０および２１は、無線通信装置２０’または２１’との距離をより高い精度で推定することが可能である。

また、本実施形態にかかる無線通信装置２０は、事前に無線通信装置２１から無線通信装置２１の送信電力などを示す情報を取得するため、無線通信装置２１の送信電力に応じた距離推定を行なうことができる。

また、本発明の第２の実施形態にかかる通信制御部２４４は、推定部２３２により距離が遠いと推定されるほど、圧縮度を高くする。ここで、本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置２１と無線通信装置２１’との距離が遠いほど、通信の信頼性が悪化する。一方、ストリーミングデータのデータ密度が低いほど、通信の信頼性が増加する。したがって、上記のように、本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置２１と無線通信装置２１’との距離が遠いと推定されるほど圧縮度を高くすることにより、通信の信頼性の悪化を抑制することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記第１の実施形態では、推定部２３２が無線通信装置２０’との距離を、遠距離、中距離、あるいは近距離と推定する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、推定部２３２は、ｍ（メートル）単位で無線通信装置２０’との距離を推定してもよい。

また、上記第１の実施形態では、判断部２３６がノイズフロアに基づくフィルタリングを行なう例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、判断部２３６は、測距パケットのＳＮ比などの雑音成分の大きさに基づいてフィルタリングをしてもよい。

また、本明細書の無線通信装置２０、２０’、２１、および２１’の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置２０、２０’、２１、および２１’の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置２０、２０’、２１、および２１’に内蔵されるＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３などのハードウェアを、上述した無線通信装置２０、２０’、２１、および２１’の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図３、および１６の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した説明図である。 無線通信装置のハードウェア構成を示したブロック図である。 無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 装置情報を含むパケットの構成例を示した説明図である。 装置情報を含むパケットの具体例を示した説明図である。 装置情報を含むパケットの具体例を示した説明図である。 測距評価値と推定距離との関係を示した説明図である。 記憶部に装置情報と評価式が対応付けて記憶されている例を示した説明図である。 複数の無線通信装置間の距離と電界強度の判断部によるフィルタリング前の具体例を示した説明図である。 複数の無線通信装置間の距離と電界強度の判断部によるフィルタリング後の具体例を示した説明図である。 推定部による距離推定の具体例を示した説明図である。 通信制御部により制御される無線通信の具体例を示した説明図である。 送信側の無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 受信側の無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 受信側の無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した説明図である。 推定部による推定結果と送信されるデータのパケット数との関係を示した説明図である。 受信側である無線通信装置による測距パケット送信の流れを示したフローチャートである。 送信側である無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 受信側である無線通信装置によるデコードの流れを示したフローチャートである。

符号の説明

２０、２０’ 無線通信装置
２１６、２５６ 通信部
２２０ 電界強度測定部
２２４ ノイズフロア測定部
２２８ 記憶部
２３２ 推定部
２３６ 判断部
２４４ 通信制御部
２４８ エンコーダ
２５２ 送信パケット作成部
２６０ 測距パケット制御部
２６４ バッファ
２６８ デコーダ
２４０、２７２ 表示部

Claims (9)

1. ストリーミングデータを圧縮する圧縮部と；
   他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御する制御部と；
   前記圧縮部により圧縮されたストリーミングデータを無線基地局を介さずに前記他の無線通信装置へ送信する送信部と；
   を備える、無線通信装置。
2. 前記無線通信装置は、
   前記他の無線通信装置から送信された無線信号を受信する受信部と；
   前記受信部により受信された無線信号の電界強度を測定する測定部と；
   前記受信部により受信された無線信号が前記雑音成分に関する所定条件を満たすか否かを判断する判断部と；
   前記判断部により前記雑音成分に関する所定条件を満たすと判断された無線信号の電界強度に基づいて、前記他の無線通信装置との距離を推定する推定部と；
   をさらに備える、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記制御部は、前記推定部により前記距離が遠いと推定されるほど、前記圧縮度を高くする、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記制御部は、ストリーミングデータが前記推定部により推定された距離に対応するレートに圧縮されるよう、前記圧縮度を制御する、請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記判断部は、無線信号の雑音成分が下限設定値を上回っており、かつ、上限設定値を下回っている場合に前記雑音成分に関する所定条件を満たすと判断する、請求項３に記載の無線通信装置。
6. 前記受信部は、前記他の無線通信装置から事前に、前記他の無線通信装置の無線信号の送信電力を示す装置情報を受信し、
   前記推定部は、前記装置情報を利用して前記他の無線通信装置との距離を推定する、請求項３に記載の無線通信装置。
7. 前記推定部は、
   前記判断部により所定条件を満たすと判断された無線信号の電界強度の平均値を算出し、
   前記平均値が、区分されている平均値の範囲のいずれに含まれるかを判断し、
   前記他の無線通信装置との距離を、前記平均値が含まれると判断した平均値の範囲に対応する距離であると推定する、請求項３に記載の無線通信装置。
8. 他の無線通信装置へストリーミングデータを送信する送信部を備え、無線基地局を介さずに動作する無線通信装置に設けられるコンピュータを、
   ストリーミングデータを圧縮する圧縮部と；
   前記他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御する制御部と；
   として機能させるための、プログラム。
9. 他の無線通信装置との距離に応じ、前記圧縮部によるストリーミングデータの圧縮度を制御するステップと；
   前記圧縮度でストリーミングデータを圧縮するステップと；
   圧縮されたストリーミングデータを無線基地局を介さずに他の無線通信装置へ送信するステップと；
   を含む、無線通信方法。
   
   
   
   
   
   

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