JP5265524B2 - 多チャンネル・オーディオ又はビデオデータのリアルタイム無線送信のための方法及びシステム - Google Patents
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Description
8つの各チャンネルの受信器6は、192,000サンプル毎秒のクロックを生成する、内蔵の水晶クロックを有する。これらのクロックは、3,072μs毎の受信スロットのCF-End制御メッセージにより生成されるend-of-frame割り込みによって再開される。D/Aコンバーターからの差動アナログ出力信号は、設定済みのチャンネルのアクティブスピーカーの差動入力である。また、8チャンネルすべてのデジタル・オーディオは、AES3(S/PDIF)標準の同軸出力及び光出力から、利用可能である。これにより、スタジオ品質8チャンネルデジタルオーディオの無線接続の実施が容易となる。他のAES3(S/PDIF)標準の同軸出力及び光出力ペアは、デジタル入力を有するアクティブスピーカーに設けられている。
108MbpsのビットレートとERP-OFDM物理層フレームとにより、この要請は、40+40+212+40+4×10=372μsに等しい。コンテンションフリー周期は、SIFSに続いて、ビーコンフレーム37(図13)から開始する。108MbpsのビットレートとERP-OFDM物理層フレームとにより、この要請は、76+10=86μsに等しい。コンテンションフリー周期は、CF-Endフレーム109(図20)で終了する。08MbpsのビットレートとERP-OFDM物理層フレームとにより、この要請は、40μsに等しい。コンテンションフリーの反復インターバル内の残り時間は、コンテンションフリーのデータ・トラフィック用に利用可能である。コンテンションフリー・インターバルの精度が1024μsTU(時間単位)なので、コンテンションフリーのデータ・トラフィックが利用可能な、コンテンションフリー・インターバルが1TUに設定される時間は、1024-290-372-86-40=236μsである。IEEE 802.11で規定された最大データフレーム、MAC、WEP、及び物理層のカプセル化されたオーバーヘッドと連続するデータフレーム間のPIFSを考慮すると、24+8ビットの8チャンネルで最大72サンプル、192kサンプル毎秒のデータのみ、この時間内に送信可能である。オーディオ・サンプリング・レートのため、リアルタイムの要請により、各TU内では、196サンプルを少々超える。そのため、これは適切な解決策とはなり得ない。2TUに設定されたコンテンションフリー・インターバルにより、コンテンションフリーのデータが利用できる時間は、1,260μsとなる。1,155μsで最大サイズの72サンプルフレームを最大で5つ送信可能であり、それに加えて104μsでさらに27サンプル送信可能である。この合計は、2TU内で387サンプルとなり、その一方で、リアルタイム最低限の要請は、2×196=392サンプルを少々超える程度である。このため、リアルタイムのオーディオ送信としては、送信容量が少々少なすぎる。その結果、最小で最も目的に適うコンテンションフリーの受信インターバルは、3TU、すなわち3×1,024=3,072μsであることが明らかである。
このアルゴリズムは、図24によると、バッファリング・ジッターが、すべてのバッファの組において、+/-1サンプルのままであり、各第125番目のバッファの組の終わりで0となっている。この調整アルゴリズムにより、最悪の場合のマージンは、コンテンションフリーデータ送信時間において180μsである。さらなる好ましいリアルタイム制御の目的のため、追加の1,632のデータ・オクテット・フレームまたは2つの450のオクテットユーザデータを送信するために、十分な時間である。この方法により、リアルタイムオーディオ送信と一緒に、最大12Mbpsの効率的なユーザデータのコンテンション・トラフィックをサポートすることもできる。コンテンション・トラフィックは、他の独立したデータ交換と同様に、システムの設定及び制御に利用することもできる。
2 音源
3 デジタル・オーディオ送信器
4 基地局
5 リモコン
6 受信器
7 スピーカー(通常はパワーアンプ搭載のアクティブスピーカー)
8 サウンド(例えば、サラウンド)システム
9 オーディオデータ・フォーマット/サンプル
10 送信レベル・オーディオ・フォーマット
11 エラー訂正コード
12 MAC副層(MAC:媒体アクセス制御)
13 分散制御機能(DCF)
14 集中制御機能(PCF)
15 コンテンションフリー通信サービス
16 コンテンションベース通信サービス
17 汎用MACフレーム構造
18 フレーム制御
19 デュレイション/ID
20 アドレス1
21 アドレス2
22 アドレス3
23 シーケンス制御
24 アドレス4
25 フレーム・ボディ
26 FCS(フレーム制御シーケンス)
27 MACヘッダー
28 MACフレーム
29 無線LAN制御フィールド
30 プロトコル・バージョン
31 タイプ
32 サブタイプ
33 To DS(DS:分散システム)
34 From DS
35 More Frag
36 リトライ
37 More data
38 Pwr Mgt
39 WEP
40 オーダー
41 個々のアドレス
42 グループアドレス
43 ユニキャスト・アドレス
44 マルチキャスト・アドレス
45 ブロードキャスト・アドレス
46 汎用ビーコンフレーム
47 フレーム制御
48 デュレイション
49 送信先アドレス
50 送信元アドレス
51 BSS ID
52 シーケンス制御
53 フレーム・ボディ
54 FCS
55 タイムスタンプ
56 ビーコンインターバル
57 キャパビリティー情報
58 SSID(サービスセットID)
59 オプション・フィールド
60 ビーコンフレーム(本発明で使用)
61 フレーム制御
62 デュレイション
63 送信先アドレス
64 送信元アドレス
65 BSSID(基本サービスセットID)
66 シーケンス制御
67 フレーム・ボディ
68 FCS
69 タイムスタンプ
70 ビーコンインターバル
71 キャパビリティー情報
72 SSID
73 CFパラメーターセット
74 TIM(トラフィック通知マップ)
75 ERP(拡張レート物理層)
76 拡張レート
77 要素フォーマット
78 要素ID
79 長さ
80 情報
81 TIM要素
82 要素ID
83 長さ
84 DTIMカウント(DTIM:配信トラフィック通知マップ)
85 DTIM周期
86 ビットマップ制御
87 部分仮想ビットマップ
89 ERP情報要素
90 要素ID
91 長さ
92 ノンERPプレゼント
93 プロテクション使用
94 バーカー・プリアンブル・モード
95 r3-r7
96 拡張サポートレート要素フォーマット
97 要素ID
98 長さ
99 拡張サポートレート
100 CFパラメーターセット要素フォーマット(CF:コンテンションフリー)
101 要素ID
102 長さ
103 CFPカウント
104 CFP(コンテンションフリー周期)
105 CFP MAXDuration
106 CFP DurRemaining
107 CF-Endフレーム
108 MACヘッダー
109 CF-End MACフレーム
110 フレーム制御
111 デュレイション
112 RA(受信器アドレス)
113 BSSID
114 FCS
115 ERP-OFDM物理層フレーム構造(OFDM: 直交周波数多重方式)
116 コード化/OFDM
117 PSDU(プロトコル・サービス・データ・ユニット)
118 PLCPプリアンブル
119 SIGNAL
120 レート
121 予約
122 長さ
123 テール
124 パリティー
125 サービス
127 フレーム制御
128 デュレイション/ID
129 アドレス1
130 アドレス2
131 アドレス3
132 シーケンス制御
133 アドレス4
134 フレーム・ボディ
135 FCS
136 関心領域
137 無線LAN受信周期/ビーコンインターバル(N*TU)
138 短縮コンテンションフリー周期
139 マルチプレクサー及び受信器
140 シリアルーパラレル・コンバーター
141 バッファ
142 USBホストコントローラー(USB: ユニバーサル・シリアル・バス)
143 USB入力
144 S/PDIF入力(S/PDIF: ソニー/フィリップス・デジタル・インターフェース)
145 アナログ入力
146 アナログバッファ及びマルチプレクサー
147 A/Dコンバーター(A/D:アナログーデジタル)
148 MAC/ベースバンド・プロセッサー
149 マイクロコントローラー
150 D/Aコンバーター及びフィルター(D/A:デジタルーアナログ)
151 アナログ入力を選択
152 A/D変換
153 デジタル入力を選択
154 24ビット再フォーマット
155 オーディオ入力を選択
156 チャンネル数
157 いいえ
158 はい
159 FECを生成してバッファに書き込む(FEC:前方エラー訂正)
160 欠けたチャンネルを計算
161 FECを生成してバッファに書き込む
162 サンプルi-1
163 サンプルi
164 サンプルi+1
165 訂正サンプルi
166 ESS(拡張サービスセット)
167 IBSS
168 CFポーラブル
169 CFポール・リクエスト
170 プライバシー
171 予約
172 アンテナ
173 最重要ビット
174 オーディオMACフレーム
175 制御MACフレーム
Claims (12)
- コンテンションベース・トラフィック及びコンテンションフリー・トラフィックの両方用に帯域幅が占有されている標準無線LAN送信システムで、等時性の多チャンネルデジタルデータをストリーミングする等時性送信方法であって、
サンプル(9)により生成された前記デジタルデータ(10)は、フレーム(174)にまとめられ、連続するビーコンインターバル(137)内にマルチキャストを用いて受信器(6)に送信され、
等時性のコンテンションフリー・トラフィック用に、標準規格により規定され、前記デジタルデータ(10)をストリーミングするために必要な帯域幅が占有されるように、及び前記等時性のコンテンションフリー・トラフィックに加え、コンテンションベース・トラフィック用にも帯域幅が最大限に保証されるように、前記ビーコンインターバル(137)が、IEEE 802.11標準規格に準拠する3TU (time units)に設定されること、及びシステム遅延及びバッファリング要求が最小化されるように、前記フレーム(174)の前記サンプル(9)数を変更してサンプル毎TUの平均レートが所定値に近づくように維持されることにより、前記ビーコンインターバル(137)の前記コンテンションフリー・トラフィック(138)の値が調整されることを特徴とする等時性送信方法。 - 送信器(3,4)及び前記受信器(6)におけるバッファサイズを最小化するために、前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が変更されることを特徴とする請求項1に記載の等時性送信方法。
- 前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が、125の連続する前記ビーコンインターバル(137)のサイクルにおいて、変更されることを特徴とする請求項2に記載の等時性送信方法。
- 125の連続する前記ビーコンインターバル(137)のサイクルにおいて、各行が1ビーコンインターバル(137)の内容を表す「連続するデータブロックにおける8×32ビット・サンプルレコード」のテーブルに従い、前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が、変更されることを特徴とする請求項3に記載の等時性送信方法。
- 前記デジタルデータが所定の長さのデータブロック(10)に分割され、
前記データブロック(10)は、エラー制御ブロック(11)を有し、前記エラー制御ブロック(11)の内容が対応するデジタルデータ(10)の最上位ビット(173)のコピーであり、
前記エラー制御ブロック(11)の前記内容が、前記デジタルデータ(10, 173)の対応する内容の受信内容と比較され、
前記デジタルデータ(10, 173)と前記エラー制御ブロック(11)との間の差異を検出した場合、対応するデジタルデータがその前後(162, 164)で正しく受信したデジタルデータ(10)の平均で置換されるエラー訂正方法を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の等時性送信方法。 - マルチキャスト・システム内において、
リアルタイム・ソリューション用のデジタル・シリアル・デジタルデータをワイヤレスでストリームし、
データが、制御フレーム(175)及びオーディオまたはビデオフレーム(174)を有するフレーム(17, 174, 175)にまとめられ、
まとめられた前記オーディオまたはビデオデータ(9, 10)は、マルチキャストにより、連続するビーコンインターバル(137)内で、複数の受信器(6)に送信され、
前記オーディオまたはビデオデータは、前記複数の受信器(6)間において、前記各ビーコンインターバル(137)が有する割り込み命令により同期される同期方法を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の等時性送信方法。 - コンテンションベース・トラフィック及びコンテンションフリー・トラフィックの両方用にシステム帯域幅が占有されている、デジタル・シリアル・デジタルデータ(9, 10)をストリーミングするための無線送信システムであって、
サンプル(9)により生成された前記デジタルデータ(10)が、フレーム(174)及び制御フレーム(175)にまとめられる手段と、
連続するビーコンインターバル(137)内で、前記フレーム(174, 175)を受信器(6)に送信する手段と、
等時性のコンテンションフリー・トラフィック用に、標準規格により規定され、前記デジタルデータ(10)をストリーミングするために必要な帯域幅が占有されるように、及び前記等時性のコンテンションフリー・トラフィックに加え、コンテンションベース・トラフィック用にも帯域幅を最大に保証するように、前記ビーコンインターバル(137)を、IEEE 802.11標準規格に準拠する3TU (time units)に設定する手段と、
システム遅延及びバッファリング要求が最小化されるように、前記フレーム(174)の前記サンプル(9)数を変更してサンプル毎TUの平均レートを所定値に近づくように維持する手段と、
前記設定する手段及び前記維持する手段とにより、前記ビーコンインターバル(137)の前記コンテンションフリー・トラフィック(138)の値が調整される手段とを備えることを特徴とする無線送信システム。 - 送信器(3,4)及び前記受信器(6)でのバッファサイズを最小化するために、前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が変更されることを特徴とする請求項7に記載の無線送信システム。
- 前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が、125の連続する前記ビーコンインターバル(137)のサイクルにおいて、変更されることを特徴とする請求項8に記載の無線送信システム。
- 125の前記連続する前記ビーコンインターバル(137)のサイクルにおいて、各行が1ビーコンインターバル(137)の内容を表す「連続するデータブロックにおける8×32ビット・サンプルレコード」のテーブルに従い、前記フレーム(174)の前記サンプル(9, 10)の数が、変更されることを特徴とする請求項9に記載の無線送信システム。
- 前記オーディオデータが所定の長さのデータブロック(10)に分割され、
前記データブロック(10)はエラー制御ブロック(11)を有し、前記エラー制御ブロック(11)の内容が対応するデジタルデータ(9)の最上位ビット(173)のコピーであり、
前記エラー制御ブロック(11)の前記内容が、前記デジタルデータ(10, 173)の対応する内容の受信内容と比較され、
前記デジタルデータ(10, 173)と前記エラー制御ブロック(11)との間の差異を検出した場合、対応するデジタルデータがその前後(162, 164)で正しく受信したデジタルデータ(10)の平均で置換されるエラー訂正方法を有することを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の無線送信システム。 - リアルタイム・ソリューション用のデジタル・シリアル・オーディオデータをワイヤレスでストリームし、
データが、制御フレーム(175)及びオーディオまたはビデオフレーム(174)を有するフレーム(17, 174, 175)にまとめられ、
まとめられた前記オーディオまたはビデオデータ(9, 10)は、マルチキャストにより、連続するビーコンインターバル(137)内で、複数の受信器(6)に送信され、
前記オーディオまたはビデオデータは、前記複数の受信器(6)間において、前記各ビーコンインターバル(137)が有する割り込み命令により同期される同期方法を備えることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の無線送信システム。
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