JP5359755B2 - Wireless communication system, terminal device, wireless LAN access point, and wireless communication method - Google Patents
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本発明は、無線LAN/Bluetooth通信方式の2重通信モードで無線通信を行う技術に関し、特に、無線LANアクセスポイントのデータ送信タイミングを制御しながら2重通信モードで無線通信を行う無線通信システム、この無線通信システムに構成される端末機器と無線LANアクセスポイント、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a technique for performing wireless communication in a duplex communication mode of a wireless LAN / Bluetooth communication system, and in particular, a wireless communication system that performs wireless communication in a duplex communication mode while controlling data transmission timing of a wireless LAN access point, The present invention relates to a terminal device, a wireless LAN access point, and a wireless communication method configured in the wireless communication system.
近年、PC(Personal Computer)市場を中心に無線通信によって機器間の通信接続を行う装置が増えている。このような機器間の通信接続の方法のうち、ノートPCの通信接続においては、無線LANによる通信接続を利用する頻度が、有線LANによる通信接続を利用する頻度に比べ、上回る情勢となっている。一方、機器間におけるペアリングの簡易性等の観点から、数m程度の短距離無線通信方式であるBluetooth(ブルートゥース)も急速にそのシェアを伸ばしてきている。それに伴って、無線LANとBluetoothの双方の無線通信方式(以下、無線LAN/Bluetooth通信方式と言う)を実装する通信機器(端末機器)も市場に多く出回っている。 In recent years, an apparatus that performs communication connection between devices by wireless communication has been increasing mainly in the PC (Personal Computer) market. Among such communication connection methods between devices, in the communication connection of a notebook PC, the frequency of using the communication connection by the wireless LAN is higher than the frequency of using the communication connection by the wired LAN. . On the other hand, from the viewpoint of simplicity of pairing between devices, Bluetooth (Bluetooth), which is a short-range wireless communication system of about several meters, has rapidly increased its share. Accordingly, many communication devices (terminal devices) that implement both wireless LAN and Bluetooth wireless communication systems (hereinafter referred to as wireless LAN / Bluetooth communication systems) are on the market.
このような無線LAN/Bluetooth通信方式は操作が簡単で便利である反面、無線LANとBluetoothの両者の通信方式で同じ2.4GHz帯の電波を使用するために、無線信号が干渉し合って通信性能が劣化することが分かっている。そこで、このような混信現象を回避するために、Bluetooth単体としては、AFH(Auto Frequency Hopping)と呼ばれる、無線LANが使用している周波数帯を避けて送信を行う機能を備えている。しかし、無線LANを使用している端末機器とBluetoothを使用している端末機器との間の距離が近い場合は、無線LANの使用周波数帯を正常に判断することができなくなるために正常に通信動作を行うことができないという問題があった。 Such a wireless LAN / Bluetooth communication method is easy to operate and convenient, but uses the same 2.4 GHz band radio wave for both wireless LAN and Bluetooth communication methods, so wireless signals interfere with each other and communicate. It has been found that performance is degraded. Therefore, in order to avoid such an interference phenomenon, Bluetooth alone has a function called AFH (Auto Frequency Hopping) that performs transmission while avoiding the frequency band used by the wireless LAN. However, if the distance between the terminal device using the wireless LAN and the terminal device using Bluetooth is close, it will not be possible to properly determine the frequency band used for the wireless LAN, so communication is normal. There was a problem that the operation could not be performed.
そこで、このような不具合を回避するために、Coexistenceと呼ばれる無線LAN/Bluetooth通信方式の送信制御を時分割で行う方式が知られている。このような時分割による送信制御によって、時分割による通信性能の劣化は発生するものの、無線LAN/Bluetooth通信方式を搭載した端末機器からの送信においては電波干渉の影響を避けることができる。 In order to avoid such a problem, a method of performing transmission control of a wireless LAN / Bluetooth communication method called Coexistence in a time division manner is known. Although such transmission control by time division causes degradation of communication performance due to time division, the influence of radio wave interference can be avoided in transmission from a terminal device equipped with a wireless LAN / Bluetooth communication system.
また、IEEE(The Institute of Electrical Electronics Engineers Inc)により策定された免許不要の無線LAN規格であるIEEE802.11作動の無線LANとBluetoothとの、2重通信モードで無線データ通信を行う無線通信システムに関する技術も開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、アクセスポイント(インタフェース装置)は、BluetoothとIEEE802.11作動の無線LANとの何れの信号も処理できるように構成されていると共に、送信している端末機器のBluetoothによる信号送受信の時間帯を予約している。これによって、アクセスポイントは、該当する端末機器のBluetoothによる信号送受信の時間帯を避けて、その端末機器へデータ送信を行うことができるので、端末機器とアクセスポイントとの間で信号の衝突を避けることができると共に、無線LANとBluetoothとの間の電波干渉を避けることができる。 The present invention also relates to a wireless communication system that performs wireless data communication in a duplex communication mode between IEEE802.11-operated wireless LAN and Bluetooth, which is a license-free wireless LAN standard established by the Institute of Electrical Electronics Engineers Inc (IEEE). A technique is also disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, the access point (interface device) is configured to be able to process both Bluetooth and IEEE802.11-operated wireless LAN signals, and the terminal device that is transmitting signals transmits and receives via Bluetooth. You have reserved a time zone. As a result, the access point can transmit data to the terminal device while avoiding the signal transmission / reception time zone of the corresponding terminal device via Bluetooth, and therefore, collision of signals between the terminal device and the access point is avoided. In addition, radio wave interference between the wireless LAN and Bluetooth can be avoided.
しかしながら、上記従来の時分割によって送信制御を行う無線LAN/Bluetooth通信方式においては、端末機器相互間の電波干渉を避けることができるものの、周辺機器は端末機器側の動作状態が分からないため、それぞれの周辺機器のタイミングで送信を行っている。そのため、対向する端末機器からの送信と自端末機器の送信とが衝突してしまうおそれがあるため、結果的に、十分な通信性能を得ることが難しい。 However, in the conventional wireless LAN / Bluetooth communication system in which transmission control is performed by the conventional time division, radio interference between terminal devices can be avoided, but since the peripheral device does not know the operation state of the terminal device side, Transmission is performed at the timing of peripheral devices. Therefore, there is a possibility that transmission from the opposite terminal device and the transmission of the terminal device collide with each other, and as a result, it is difficult to obtain sufficient communication performance.
また、上記特許文献1に開示された技術は、IEEE802.11無線LAN/Bluetooth通信方式による2重通信モードの無線データ通信を行う端末機器が、信号の衝突や電波干渉を避けるための技術であるが、送信制御を時分割で行っているものではない。すなわち、アクセスポイントは端末機器のBluetoothによる信号送受信の時間帯をあらかじめ予約しておき、予約されたBluetoothによる信号送受信の時間帯を避けてアクセスポイントから端末機器へデータ送信を行うことにより、両者の信号の衝突や混信を回避している。そのため、端末機器は、その都度、アクセスポイントにBluetooth活動時間帯を予約しなければならないので、端末機器による2重通信モードの無線データの送受信時における使い勝手が極めて悪くなってしまう。
The technique disclosed in
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、無線LANアクセスポイントによって対向する端末機器の双方の送信タイミングを制御することで、時分割における転送効率を向上させると共に端末機器相互間の信号の衝突を避けることができる無線通信システム、端末機器、無線LANアクセスポイント、及び無線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and by controlling the transmission timing of both terminal devices facing each other by a wireless LAN access point, it is possible to improve transfer efficiency in time division and between terminal devices. An object of the present invention is to provide a wireless communication system, a terminal device, a wireless LAN access point, and a wireless communication method that can avoid the collision of signals.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、無線LAN/Bluetooth通信方式の2重通信モードを搭載し、データAを時分割して無線通信を行う端末機器と、端末機器から受信したデータAに基づいてデータ送信タイミングを制御し、その端末機器のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間にデータBの送信を行う無線LANアクセスポイントとを備え、前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、前記無線LANアクセスポイントは、前記3個の時間情報に基づいて前記通信可能時間を算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wireless communication system according to the present invention includes a terminal device that is equipped with a wireless LAN / Bluetooth communication system duplex communication mode and performs wireless communication by time-sharing data A, and a terminal device. A wireless LAN access point that controls data transmission timing based on the received data A, and transmits data B during a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device ; The data A is three pieces of time information including a wireless LAN occupation time, a Bluetooth occupation time, and a time elapsed from the start of the wireless LAN occupation time of the terminal device, and the wireless LAN access point has the three times The communicable time is calculated based on information.
また、本発明にかかる無線LANアクセスポイントは、無線LAN/Bluetooth通信方式による2重通信モードの無線通信制御を時分割で行う無線通信システムに構成される無線LANアクセスポイントであって、無線LAN/Bluetooth通信方式を搭載した端末機器から受信したデータAに基づいてデータ送信タイミングを制御し、端末機器のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間にデータBの送信を行い、前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、前記3個の時間情報に基づいて前記通信可能時間を算出することを特徴とする。 A wireless LAN access point according to the present invention is a wireless LAN access point configured in a wireless communication system that performs wireless communication control in a duplex communication mode by a wireless LAN / Bluetooth communication system in a time division manner. The data transmission timing is controlled based on the data A received from the terminal device equipped with the Bluetooth communication method, and the data B is transmitted during the communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device. The data A is three pieces of time information including a wireless LAN occupation time, a Bluetooth occupation time, and a time elapsed from the start of the wireless LAN occupation time of the terminal device, and the data A is based on the three pieces of time information. The communicable time is calculated.
また、本発明に係る端末機器は、無線LAN/Bluetooth通信方式の2重通信モードを搭載し、データAを時分割して無線通信を行う端末機器であって、無線LANアクセスポイントがデータAに基づいて制御したデータ送信タイミングに応じて、Bluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間に無線LANアクセスポイントからデータBを受信し、前記データAとし、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報を前記無線LANアクセスポイントへ送信することを特徴とする。 A terminal device according to the present invention is a terminal device that is equipped with a wireless LAN / Bluetooth communication mode duplex communication mode and performs wireless communication by time-sharing data A. The data B is received from the wireless LAN access point during the communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period according to the data transmission timing controlled based on the data A, the wireless LAN occupation time, Three pieces of time information including a Bluetooth occupation time and a time elapsed from the start of the wireless LAN occupation time are transmitted to the wireless LAN access point.
また、本発明に係る無線通信方法は、無線LAN/Bluetooth通信方式による2重通信モードの無線通信制御を時分割で行う無線通信方法であって、端末機器が、無線LAN/Bluetooth通信方式の2重通信モードを搭載し、データAを時分割して無線通信を行う第1のステップと、無線LANアクセスポイントが、端末機器から受信したデータAに基づいてデータ送信タイミングを制御する第2のステップと、LANアクセスポイントが、データ送信タイミングに基づいて、端末機器のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間に、端末機器へデータBの送信を行う第3のステップとを含み、前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、前記無線LANアクセスポイントは、前記第2のステップにおいて、前記3個の時間情報に基づいて前記通信可能時間を算出することを特徴とする。 In addition, a wireless communication method according to the present invention is a wireless communication method that performs wireless communication control in a duplex communication mode by a wireless LAN / Bluetooth communication method in a time-sharing manner. A first step in which a duplex communication mode is installed, and data A is wirelessly shared by time division; and a second step in which a wireless LAN access point controls data transmission timing based on data A received from a terminal device. And a third step in which the LAN access point transmits data B to the terminal device during a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device based on the data transmission timing; only contains the data a, the terminal equipment, the wireless LAN occupancy time, Bluetooth occupancy time, and third time that has elapsed from the start the wireless LAN occupancy time A time information, the wireless LAN access point, in the second step, and calculates the communicable time based on the three time information.
本発明の無線通信システムによれば、端末機器が、無線LAN/Bluetooth通信方式を搭載して時分割によって同時通信を行う場合、無線LANアクセスポイントが端末機器への送信タイミングの制御を行うことにより、端末機器側のBluetooth送信時における無線信号の衝突を避けることができる。すなわち、無線LANアクセスポイントが、時分割に関するパラメータとして無線LAN占有時間やBluetooth占有時間などの時間情報に基づいて端末機器への送信タイミングを制御しているので、複数の端末機器間で送信信号が衝突するおそれはなくなる。その結果、単純な無線信号の衝突による転送効率の劣化を回避することができると共に、再送信によるFall Down(データ通信レートの低下)を防ぐことができる。これにより、Fall Downによる転送効率の劣化を抑えることができると共に、端末機器の使用可能な周波数帯域を増加させることができる。 According to the wireless communication system of the present invention, when a terminal device is equipped with a wireless LAN / Bluetooth communication system and performs simultaneous communication by time division, the wireless LAN access point controls transmission timing to the terminal device. The collision of radio signals during Bluetooth transmission on the terminal device side can be avoided. That is, since the wireless LAN access point controls the transmission timing to the terminal device based on time information such as the wireless LAN occupation time and the Bluetooth occupation time as a parameter relating to time division, a transmission signal is transmitted between a plurality of terminal devices. There is no risk of collision. As a result, deterioration of transfer efficiency due to simple radio signal collision can be avoided, and Fall Down (reduction in data communication rate) due to retransmission can be prevented. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of transfer efficiency due to Fall Down, and it is possible to increase the usable frequency band of the terminal device.
本発明の無線通信システムは、無線LAN/Bluetooth通信方式において、無線LANアクセスポイントから端末機器へ送信されるデータの送信制御を行うことを特徴としている。これにより、同じ2.45GHz帯を使用する無線LAN/Bluetoothを同時に使用できる端末機器の競合において、信号の衝突や混信を避けて効率の良いデータ通信を行うことができる。 The wireless communication system of the present invention is characterized in that in a wireless LAN / Bluetooth communication system, transmission control of data transmitted from a wireless LAN access point to a terminal device is performed. As a result, in the competition of terminal devices that can simultaneously use wireless LAN / Bluetooth using the same 2.45 GHz band, efficient data communication can be performed while avoiding signal collision and interference.
すなわち、本発明の無線通信システムは、無線LAN/Bluetoothの双方の通信方式で通信可能な端末機器および無線LANアクセスポイントによって構成され、端末機器から無線LANアクセスポイントに対して時分割に関するパラメータ(つまり、無線LAN占有時間やBluetooth占有時間などのパラメータ)を送信している。そして、無線LANアクセスポイントは、受信したパラメータによって算出された通信可能時間帯に端末機器へデータを送信している。言い換えると、無線LANアクセスポイントは、端末機器との通信が可能な時間帯にのみ端末機器とデータの送受信を行っている。これによって、端末機器間におけるデータの衝突や混信を防ぐことができる。以下、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 That is, the wireless communication system of the present invention includes a terminal device and a wireless LAN access point that can communicate with both wireless LAN / Bluetooth communication systems, and parameters related to time division from the terminal device to the wireless LAN access point (that is, , Parameters such as wireless LAN occupation time and Bluetooth occupation time). The wireless LAN access point transmits data to the terminal device during the communicable time period calculated based on the received parameters. In other words, the wireless LAN access point transmits / receives data to / from the terminal device only during a time zone in which communication with the terminal device is possible. Thereby, data collision and interference between terminal devices can be prevented. Hereinafter, several embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the same elements are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted.
《第1実施形態》
先ず、本発明における無線通信システムの構成について説明する。図1は、端末機器と無線LANアクセスポイントとからなる本発明の無線通信システムの構成図である。図1に示すように、無線通信システム1は、端末機器10と無線LANアクセスポイント(以下、AP:Access Pointと云う)20とが無線で接続されて構成されている。
<< First Embodiment >>
First, the configuration of the wireless communication system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system according to the present invention comprising a terminal device and a wireless LAN access point. As shown in FIG. 1, the
図1において、端末機器10は、端末機器10内の各部を制御するCPU11、端末機器10のワークエリアとなるRAM(Random Access Memory)12、端末機器10の制御プログラムを格納するフラッシュROM(Read Only Memory)13、端末機器10の各種情報を表示する表示部14、データを入力するためのヒュ−マンインタフェースとなるキー入力部15、及び無線部16を備えて構成されている。なお、無線部16は無線LAN部16aとBluetooth部16bとによって構成されている。
In FIG. 1, a
また、AP20は、AP20内の各部を制御するCPU21、AP20のワークエリアとなるRAM22、AP20の制御プログラムを格納するフラッシュROM23、AP20の各種情報を表示する表示部24、データを入力するためのヒュ−マンインタフェースとなるキー入力部25、及びAP20側の無線LAN通信を行う無線LAN部26を備えて構成されている。
In addition, the
すなわち、端末機器10側のCPU11、RAM12、フラッシュROM13、表示部14、及びキー入力部15と、AP20側のCPU21、RAM22、フラッシュROM23、表示部24、及びキー入力部25は、それぞれ同一機能を有する要素で構成されている。従って、端末機器10側の無線部16とAP20側の無線LAN部26のみが異なっている。尚、上記の各要素のうち、表示部14,24、及びキー入力部15,25は必須の要素ではないが、より良好なユーザインタフェースを提供する上で搭載されていることが望ましい。
That is, the
次に、図1に示す無線通信システム1の動作について説明する。本発明の無線通信システム1は、(1)AP20側の送信タイミングの制御、(2)AP20側の送信パケットの最適化、によって実現される。
Next, the operation of the
最初に、(1)のAP側送信タイミングの制御についてフローチャートを用いて詳細に説明するが、先ず、端末機器10側の動作について説明する。
図2は、図1に示す端末機器10の動作の流れを示すフローチャートである。
図2において、端末機器10が起動されると、端末機器10は、無線LANが起動できる状態であるか否かを確認する(ステップS1)。ここで、無線LANが起動可能な状態である場合は(ステップS1でYes)、端末機器10はBluetoothの起動状態を確認し(ステップS2)、Bluetoothが起動中であるか否かの判定を行う(ステップS3)。
First, the AP side transmission timing control (1) will be described in detail with reference to flowcharts. First, the operation on the
FIG. 2 is a flowchart showing an operation flow of the
In FIG. 2, when the
ここで、Bluetoothが起動している場合は(ステップS3でYes)、端末機器10は、自己の無線部16内のBluetooth部16aと無線LAN部16bに対して、Coexistenceに関するパラメータの設定を行い、時分割の制御を開始する(ステップS4)。パラメータの設定は、
・ 無線LAN占有時間
・ Bluetooth占有時間
の情報をメモリ等に記録することである。例えば、無線LANの通信とBluetoothの通信をそれぞれ1秒おきに行うのであれば、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間共に、1秒に対応する情報が記録される。尚、Coexistenceとは、無線LAN/Bluetoothを双方実装する端末機器において、時分割を使用して無線LAN/Bluetoothを同時に通信可能とする方式である。この方式は無線LANモジュールとBluetoothモジュールとを有線にて接続し、互いの通信状態を通知し合うことで時分割の制御を行うものであり、この機能自体が実装されている端末機器は既に存在している。
Here, when Bluetooth is activated (Yes in step S3), the
・ Record wireless LAN occupation time / Bluetooth occupation time in memory. For example, if wireless LAN communication and Bluetooth communication are performed every second, information corresponding to 1 second is recorded for both the wireless LAN occupation time and the Bluetooth occupation time. Coexistence is a method that enables wireless LAN / Bluetooth to communicate simultaneously using time division in a terminal device that implements both wireless LAN / Bluetooth. This method connects the wireless LAN module and the Bluetooth module by wire and notifies each other's communication status to perform time-sharing control, and there is already a terminal device that implements this function itself. doing.
次に、無線LANを起動してスキャン処理を実行し、この時に端末機器10より送信するProbe Requestの書換えを行う。すなわち、Probe RequestのVendor Specificに情報要素を付加してProbe Requestの書換えを行い(ステップS5)、書換えられたProbe Requestの送信を行う(ステップS6)。ここで、スキャン処理とは、無線LANのStation側が無線LANアクセスポイント(AP)を検索する処理のことである。なお、ステップS3でBluetoothが起動していない場合は(ステップS3でNo)、端末機器10より送信するProbe Requestの書換えは行わないで、そのままのProbe Requestの送信を行う(ステップS6)。
Next, the wireless LAN is activated to execute scan processing, and the Probe Request transmitted from the
ここで、ステップS5においてProbe RequestのVendor Specificに付加される情報要素は次のような内容である。すなわち、
・ 時分割制御フラグ(8bit)
・ 無線LAN占有時間[msec/4](16bit)
・ Bluetooth占有時間[msec/4](16bit)
・ 無線LAN占有時間開始から経過した時間[msec/4](16bit)
Here, the information element added to the Vendor Specific of Probe Request in step S5 has the following contents. That is,
・ Time-sharing control flag (8 bits)
・ Wireless LAN occupation time [msec / 4] (16 bits)
・ Bluetooth occupation time [msec / 4] (16 bits)
-Time elapsed since the start of wireless LAN occupation time [msec / 4] (16 bits)
なお、「時分割制御フラグ」は、Coexistenceによる時分割制御が行われているか否かを示すフラグである。Vendor Specificの拡張性を考慮して8bitを準備し、そのうち1bitに時分割制御フラグを割り当てるものとするが、残り3つのパラメータの有無で時分割が行われているか否かは判断できるため、他にProbe RequestのVendor Specificに追加する情報要素がなければ、このパラメータは無くてもかまわない。 The “time division control flag” is a flag indicating whether or not time division control by Coexistence is being performed. Considering the expandability of Vendor Specific, 8 bits are prepared, and a time division control flag is assigned to 1 bit, but it is possible to determine whether time division is performed by the presence or absence of the remaining three parameters. If there is no information element to be added to Vendor Specific of Probe Request, this parameter may be omitted.
また、「無線LAN占有時間」及び「Bluetooth占有時間」は、Coexistenceにおける時分割の分割比を示すパラメータである。さらに、「無線LAN占有時間開始から経過した時間」は、端末機器10において、時分割制御においてBluetoothから無線LANに通信可能時間帯が切り替わったタイミングからパケット送信までに経過した時間を示している。
“Wireless LAN occupation time” and “Bluetooth occupation time” are parameters indicating the division ratio of time division in Coexistence. Furthermore, “the time elapsed since the start of the wireless LAN occupation time” indicates the time elapsed from the timing when the communicable time zone is switched from Bluetooth to the wireless LAN in the time division control in the
また、Bluetoothクロック値の最小値は312.5μsecであるが、Coexistenceの使用、且つ最もクロック値が小さくなるのは、SCO Link HV3 Packet使用時と想定される。このときBluetoothが占有する時間は1.25msecであることから、Bluetoothクロック値は0.25msec単位で設定できることが望ましい。なお、Bluetoothが起動されていない場合は、このような処理は行わず、図2のステップS3のNoからステップS6の流れに示したように、通常のProbe Requestを送信してスキャン処理を行う。 Further, the minimum value of the Bluetooth clock value is 312.5 μsec, but it is assumed that Coexistence is used and the clock value is the smallest when the SCO Link HV3 Packet is used. At this time, since the time occupied by Bluetooth is 1.25 msec, it is desirable that the Bluetooth clock value can be set in units of 0.25 msec. When Bluetooth is not activated, such processing is not performed, and a normal probe request is transmitted and scanning processing is performed as shown in the flow from step S3 to step S6 in FIG.
次に、AP20側の動作について説明する。図3は、図1に示すAP20の動作の流れを示すフローチャートである。図3において、AP20は、受信したProbe Requestが応答すべき情報を含んでいた場合は、そのProbe RequestのVendor Specificに付加される情報要素に含まれる時分割制御フラグを確認する(ステップS11)。
Next, the operation on the
そして、時分割制御フラグが有効であるか否かを確認し(ステップS12)、時分割制御フラグが有効になっている場合は(ステップS12でYes)、取得した情報要素の他のパラメータから、Probe Requestを送信してきた端末機器10の無線LAN通信可能な時間帯を算出し、これを記憶する(ステップS13)。
Then, it is confirmed whether or not the time division control flag is valid (step S12). If the time division control flag is valid (Yes in step S12), from other parameters of the acquired information element, A time zone in which the
次に、AP20は、端末機器10の無線LAN通信可能な時間帯があるか否かを判定し(ステップS14)、端末機器10の無線LAN通信可能な時間帯があれば(ステップS14でYes)、AP20は、算出された端末機器10の無線LAN通信可能な時間帯にて、Probe Responseをその端末機器10に対して応答する(ステップS15)。すなわち、AP20から端末機器10への応答の送信を、計算した端末側無線LAN通信可能時間帯にて行うことにより、端末機器10側がBluetoothの通信可能時間帯にProbe Responseを送信して、パケットが衝突して移動機器側でパケットが受信できないという不具合や、Bluetooth側の通信への干渉などを防ぐことができる。
Next, the
ここで、AP20側から端末機器10側へ送信するデータの送信タイミングを制御することにより、パケットの衝突を回避したり、Bluetooth側の通信への干渉を防止したりすることができる状態について、概念図を用いてさらに詳しく説明する。図4は、図1に示すAP20が送信タイミング制御を行ったときのAP20側の動作を示す概念図であり、上図、下図ともに横軸に時間の流れを示している。
Here, the state in which the collision of the packet can be avoided or the interference to the communication on the Bluetooth side can be prevented by controlling the transmission timing of the data transmitted from the
図4の上図に示すように、時刻t1がBluetooth占有時間と無線LAN占有時間と切り替えタイミングであり、これを境に先にBluetooth占有時間T1が設定され、時刻t1より後に無線LAN占有時間T2が設定されているとする。また時刻t1から時刻t2までを、端末機器10がProbe Requestの送信に要する時間が、無線LAN占有時間開始から経過した時間T3であるとする。従ってAP20は、無線LAN占有時間の開始のタイミングであるt1を、AP20におけるProbe Request受信時刻からT3で示される時間分減じた時刻を算出して検出する。そして、以降、t1を基準として無線LAN占有時間とBluetooth占有時間を繰り返しカウントすることにより、端末機器10における無線LAN占有時間T2とBluetooth占有時間T1とを自動判別する。
As shown in the upper diagram of FIG. 4, the time t1 is the Bluetooth occupation time and the wireless LAN occupation time and the switching timing, and the Bluetooth occupation time T1 is set before this time, and the wireless LAN occupation time T2 after the time t1. Is set. Also, from time t1 to time t2, it is assumed that the time required for the
従って、図4の下図に示すように、AP20が自動判別した端末機器10へデータを送信できる時間帯に基づいて、AP20は、時間T11、T13、T15に相当する端末機器20からのBluetooth通信期間(以下、BT通信期間)においては端末機器10へのデータ送信を禁止し、時間T12、T14の通信可能時間においてのみ端末機器10へデータ送信を行う。このようにして、AP20から端末機器10への送信タイミング制御を行うことにより、端末機器10側がBluetoothの通信可能時間帯(つまり、Bluetooth占有時間T11、T13,T15)にProbe Responseを送信して、パケットを衝突させたりBluetooth側の通信への干渉を起こしたりするという事態を回避することができる。
Therefore, as shown in the lower diagram of FIG. 4, based on the time period in which data can be transmitted to the
次に、(2)のAP20側の送信パケットの最適化について説明をする。
前述の(1)のAP20側の送信タイミングの制御によって、端末機器10側のBluetooth送信とAP20側のデータ送信との間のパケット衝突を高い確率で回避することを可能としたが、これだけでは効率の良い通信を行うことはできない。すなわち、AP20側の送信タイミングの設定の仕方によっては、端末機器10側のBluetooth通信可能時間帯にパケットを送信してしまう可能性がある。
Next, (2) optimization of transmission packets on the
By controlling the transmission timing on the
そこで、このような不具合を避けるために、次のような2点の処理を行う。すなわち、
1.Multicast Packet(複数の端末機器に対して同時送信するパケット)を端末機器10へ送信する場合、Unicast Packet(特定の1つの端末機器にのみ送信されるパケット)として扱う。
2.Power Save OFF/Power Save ON(U−APSD)の動作時においても、WLAN(Wireless LAN:無線LAN)の通信可能な時間帯のみにおいて送信を行う。
In order to avoid such problems, the following two processes are performed. That is,
1. When a Multicast Packet (a packet transmitted simultaneously to a plurality of terminal devices) is transmitted to the
2. Even during the operation of Power Save OFF / Power Save ON (U-APSD), transmission is performed only in a time zone in which WLAN (Wireless LAN) can be communicated.
通常、AP20は、ネットワーク側よりMulticast Packetを受信すると、次のDTIM(Delivery Traffic Indication Message:データの存在通知)のタイミングで端末機器10に対して送信を行うが、この方法でAP20よりデータが送信されると、端末機器10側ではそのデータを受信できない可能性が高い。
Normally, when the
なお、DTIMとは、省電力モードの端末機器に対して、アクセスポイントより送信すべきデータがあることを伝えるデータの存在通知情報である。DTIM周期で端末機器の無線LANモジュールが起動できる場合は、Multicast Packetでも受信可能であるが、時分割によりDTIM周期で無線LANモジュールを起動できない場合は、上述したようにデータを取りこぼす可能性がある。 Note that DTIM is data presence notification information indicating that there is data to be transmitted from the access point to the terminal device in the power saving mode. If the wireless LAN module of the terminal device can be activated in the DTIM cycle, it can be received even by Multicast Packet. However, if the wireless LAN module cannot be activated in the DTIM cycle due to time division, there is a possibility that data will be lost as described above. is there.
そこで、端末機器同士が競合状態であることを通知している端末機器が帰属している場合は、帰属している端末機器に対してMulticast Packetを送信する状況下において、無線LAN側に送信するパケットは全てUnicast Packetに変換してから、各端末機器へ送信をする。この方式を用いることにより、無線空間におけるTrafficが増加するが、端末機器10側が任意のタイミングでデータを引き取ることができるようになるため、パケット衝突によるデータ消失の可能性を低くすることができる。
Therefore, if the terminal device that has notified that the terminal devices are in a competitive state belongs, send the Multicast Packet to the terminal device to which it belongs, and send it to the wireless LAN side All packets are converted to Unicast Packets before being sent to each terminal device. By using this method, the traffic in the wireless space increases, but the
また、この方式を用いることにより、再送処理の削減やデータ通信レートの低下(つまり、Fall Down)の防止が期待できるため、通信のTrafficも大幅には増加しないものと推測できる。但し、全てのMulticast PacketをUnicast Packetに変換して送信を行うと、データをダウンロードしながら同時に再生するストリーミング配信等を実施したときのデータ量が膨大となってしまうため、Transport層以上のデータを持つパケットについては、Multicast Packetとして送信を行う。 Further, by using this method, it is possible to expect reduction of retransmission processing and prevention of a decrease in data communication rate (that is, Fall Down), so it can be estimated that communication traffic does not increase significantly. However, if all Multicast Packets are converted to Unicast Packets and then transmitted, the amount of data when streaming distribution, etc. that simultaneously plays while downloading the data becomes enormous. About the packet which has, it transmits as Multicast Packet.
(2)のAP20側の送信パケットの最適化について、概念図を参照しながらさらに詳細に説明する。図5は、図1に示すAP20がMulticast PacketをUnicast Packetに変換して送信する場合の効果を示す概念図であり、上図、下図ともに横軸に時間の流れを示している。図5の上図に示すように、端末機器10のBT通信期間(Bluetooth通信期間)から外れた時刻t21のタイミングでAP20から端末機器10へMulticast Packetが送信されてきた場合、時刻t22のタイミングでデータ(DTIM)がAP20から端末機器10へ送信されるので、端末機器10はそのDTIMを受信することができる。
The optimization of the transmission packet on the
ところが、時刻t23のタイミングでAP20から端末機器10へMulticast Packetが送信されてきた場合、時刻t24のタイミングでDTIMがAP20から端末機器10へ送信されるので、端末機器10のBT通信期間に重なってしまうため、端末機器10はそのDTIMを受信することができない。
However, when a Multicast Packet is transmitted from the
そこで、AP20が、Multicast PacketをUnicast Packetに変換して端末機器10へ送信することにより、図5の下図に示すように、端末機器10はDTIMを確実に受信することができる。すなわち、時刻t31のタイミングでAP20からMulticast Packetが送信される場合も、時刻t34のタイミングでAP20からMulticast Packetが送信される場合も、何れもMulticast PacketはUnicast Packetに変換されて端末機器10へ送信される。
Therefore, when the
これによって、時刻t32、及び時刻t35のタイミングでは、AP20は、Beaconに端末機器10が引き取るデータ(DTIM)が存在する旨のみを端末機器10へ通知する。そして、端末機器10側の任意のタイミング(すなわち、端末機器10がトリガフレームTRGをAP20へ送信したタイミング)で、AP20から端末機器10へデータ(DTIM)を送信する。したがって、端末機器10のBT通信期間にはAP20から端末機器10へデータが送信されることがなくなり、時刻t33、時刻t37でAP20から端末機器10へデータが送信される。これによって、端末機器10は確実にデータを引き取ることができる。
Thereby, at the timings of time t32 and time t35, the
また、Power Save OFF/Power Save ON(U−APSD)で動作をする場合、通常、AP20は、端末機器10からのトリガフレームTRGに対して保持していたデータを全て送信する。この場合、送信データが多いとBluetooth通信可能時間に切り替わっても送信を継続する場合があり、端末機器10側のBluetooth送信と衝突して、AP20と端末機器10の双方のデータを消失してしまうおそれがある。
When operating with Power Save OFF / Power Save ON (U-APSD), the
このとき、AP20は、前述の(1)のAP20側の送信タイミングの制御により、WLAN通信可能時間を認識しているため、このWLAN通信可能時間を越えるとAP20からの送信を停止し、端末機器10からの次のトリガフレームTRGを待って送信を開始する。これによって、AP20は、端末機器10側のBluetooth送信と衝突するおそれはなくなる。
At this time, the
また、QoS(Quality of Service)を使用せず、且つPower Save ONにすることにより、PS-POLLによる端末機器10側の主導でデータの送受信を行うこともできるが、端末機器10の帰属状態からQoS設定を切り替える場合は再帰属処理が必要である。さらに、Power Save OFF/Power Save ON(U−APSD)に対し転送効率が落ちることもある。
In addition, by using Power Save ON without using QoS (Quality of Service), data transmission / reception can be performed on the
ここで、概念図を参照しながら、端末機器10からの送信データが多い場合でもデータ衝突を回避する動作について説明する。図6は、図1に示すAP20がWLAN通信可能時間帯のみデータ送信を行う場合の効果を示す概念図であり、上図、下図ともに横軸に時間の流れを示している。図6の上図に示すように、端末機器10からAP20へトリガフレームTRGを送信したとき、AP20からの送信データ(Data)が多い場合は、端末機器10のBluetooth通信可能時間(BT通信時間)に切り替わった後も、AP20から端末機器10へ送信データ(Data)が継続する場合がある。このような場合は、AP20からの送信データ(Data)が端末機器10側のBluetooth送信データと衝突して、AP20と端末機器10の双方のデータを消失してしまうおそれがある。言い換えると、パケットの衝突が発生し、再送処理が走るだけではなく、レートダウンが発生しやすくなるために転送効率が大幅に劣化してしまう。
Here, an operation for avoiding data collision even when there is a large amount of transmission data from the
そこで、このような問題点を解決するために、図6の下図に示すように、AP20は送信タイミング制御によって端末機器10のBluetooth使用時間帯(BT通信期間)を認識しているため、AP20は、このBT通信期間においてはデータを端末機器10へ送信しないようにしている。そして、BT通信期間を越えると、AP20は、端末機器10からの次のトリガフレームTRGを待って次のデータの送信を開始している。これによって、AP20は、端末機器10側のBluetooth送信と衝突するおそれはなくなる。
Therefore, in order to solve such a problem, as shown in the lower diagram of FIG. 6, the
《第2実施形態》
上記の第1実施形態では、無線LAN側に特化した送信制御を実現しているが、これに限定されるものではない。そこで、第2実施形態では、第1実施形態で述べた全ての処理をBluetooth側で実現させる。これによって通信のさらなる効率化を図ることができる。すなわち、Bluetoothはマスタ機器とスレーブ機器との間で1.25msec以下の精度でクロックを同期させている。そのため、前述の無線LANと同じ手法で通信可否時間帯をマスタ機器とスレーブ機器との間で共有することが可能となる。但し、無線LAN/Bluetooth同時通信を可能とする端末機器がマスタ機器とスレーブ機器のどちらになるかはペアリングされる装置によって異なるため、端末機器がマスタ機器とスレーブ機器のどちらになった場合でも通知が出来る仕組みが必要となる。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, transmission control specialized for the wireless LAN side is realized, but the present invention is not limited to this. Therefore, in the second embodiment, all the processes described in the first embodiment are realized on the Bluetooth side. As a result, communication efficiency can be further improved. That is, Bluetooth synchronizes the clock with an accuracy of 1.25 msec or less between the master device and the slave device. Therefore, it becomes possible to share the communication availability time zone between the master device and the slave device in the same manner as the above-described wireless LAN. However, since the terminal device that enables simultaneous wireless LAN / Bluetooth communication is either the master device or the slave device depends on the paired device, even if the terminal device is either the master device or the slave device A mechanism for notification is required.
以上、本発明を2つの実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the present invention has been specifically described based on the two embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明によれば、無線LAN/Bluetooth通信方式において端末機器間のデータの衝突や混信を防ぐことができるので、2重通信モードで無線データの通信を行う各種端末機器などに有効に利用することができる。 According to the present invention, since data collision and interference between terminal devices can be prevented in the wireless LAN / Bluetooth communication system, it can be effectively used for various terminal devices that perform wireless data communication in the duplex communication mode. Can do.
1 無線通信システム
10 端末機器
11、21 CPU
12、22 RAM
13、23 フラッシュROM
14、24 表示部
15、25 キー入力部
16 無線部
16a Bluetooth部
16b、26 無線LAN部
20 AP(Access Point)
1
12, 22 RAM
13, 23 Flash ROM
14, 24
Claims (13)
前記端末機器から受信したデータAに基づいてデータ送信タイミングを制御し、該端末機器のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間にデータBの送信を行う無線LANアクセスポイントと
を備え、
前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、
前記無線LANアクセスポイントは、前記3個の時間情報に基づいて前記通信可能時間を算出する
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless LAN / Bluetooth dual communication mode, a terminal device that performs wireless communication by time-sharing data A;
A wireless LAN access point that controls data transmission timing based on data A received from the terminal device, and transmits data B during a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device It equipped with a door,
The data A is three pieces of time information of the terminal device, the wireless LAN occupation time, the Bluetooth occupation time, and the time elapsed since the start of the wireless LAN occupation time,
The wireless communication system, wherein the wireless LAN access point calculates the communicable time based on the three pieces of time information .
前記無線LAN/Bluetooth通信方式を搭載した端末機器から受信したデータAに基づいてデータ送信タイミングを制御し、該端末機器のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間にデータBの送信を行い、
前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、
前記3個の時間情報に基づいて前記通信可能時間を算出することを特徴とする無線LANアクセスポイント。 The wireless LAN access point configured in a wireless communication system that performs wireless communication control in a duplex communication mode by a wireless LAN / Bluetooth communication method in a time-sharing manner,
Data transmission timing is controlled based on data A received from a terminal device equipped with the wireless LAN / Bluetooth communication method, and data is transmitted in a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device. It has line transmission of the B,
The data A is three pieces of time information of the terminal device, the wireless LAN occupation time, the Bluetooth occupation time, and the time elapsed since the start of the wireless LAN occupation time,
The wireless LAN access point characterized in that the communicable time is calculated based on the three pieces of time information .
無線LANアクセスポイントが前記データAに基づいて制御したデータ送信タイミングに応じて、Bluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間に無線LANアクセスポイントからデータBを受信し、
前記データAとし、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報を前記無線LANアクセスポイントへ送信することを特徴とする端末機器。 A terminal device that is equipped with a wireless LAN / Bluetooth communication dual communication mode, and that performs wireless communication by time-sharing data A
In accordance with the data transmission timing controlled by the wireless LAN access point based on the data A, the data B is received from the wireless LAN access point at a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period ,
A terminal device characterized by transmitting, as the data A, three pieces of time information including a wireless LAN occupation time, a Bluetooth occupation time, and a time elapsed since the start of the wireless LAN occupation time to the wireless LAN access point .
端末機器が、前記無線LAN/Bluetooth通信方式の2重通信モードを搭載し、データ
Aを時分割して無線通信を行う第1のステップと、
無線LANアクセスポイントが、前記端末機器から受信したデータAに基づいてデータ
送信タイミングを制御する第2のステップと、
無線LANアクセスポイントが、前記データ送信タイミングに基づいて、前記端末機器
のBluetooth通信期間又は無線LAN通信期間の何れかを避けた通信可能時間に、前記端
末機器へデータBの送信を行う第3のステップと
を含み、
前記データAは、前記端末機器の、無線LAN占有時間、Bluetooth占有時間、及び無
線LAN占有時間開始から経過した時間の3個の時間情報であり、
前記無線LANアクセスポイントは、前記第2のステップにおいて、前記3個の時間情
報に基づいて前記通信可能時間を算出する
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method for performing wireless communication control in a duplex communication mode by a wireless LAN / Bluetooth communication method in a time division manner,
A first step in which a terminal device is equipped with the wireless LAN / Bluetooth communication mode duplex communication mode, and performs wireless communication by time-sharing data A;
A second step in which the wireless LAN access point controls data transmission timing based on the data A received from the terminal device;
A wireless LAN access point transmits data B to the terminal device during a communicable time avoiding either the Bluetooth communication period or the wireless LAN communication period of the terminal device based on the data transmission timing. and a step seen including,
The data A includes the wireless LAN occupation time, Bluetooth occupation time, and no data of the terminal device.
3 time information of the time elapsed since the start of the line LAN occupation time,
In the second step, the wireless LAN access point performs the three time information.
A wireless communication method characterized in that the communicable time is calculated based on information.
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