JP6051658B2 - Wireless communication apparatus, wireless communication method and program - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信ネットワークにおいて、映像情報、音声情報等の等時性の維持が要求される情報を無線通信する無線通信装置、無線通信方法、及びプログラムに関する。 The present invention, in a wireless communication network, the video information, the wireless communication device that wirelessly communicates equal information isochronous maintenance is required, such as audio information, radio communications method, and a program.
近年では有線ネットワークの多くが無線通信ネットワークに置き換わり、無線通信技術は今後益々需要が増えると予想される。無線通信速度は飛躍的に向上して動画・音声データなどの大容量、かつリアルタイム性の必要な通信トラフィックも無線で通信することが可能になり、家庭内の電子機器を無線通信ネットワークで接続するホーム無線通信ネットワークを構築することや、会社の会議室で複数のノートPC(Personal Computer)やプロジェクタなどを無線で通信する場面が増えてきている。 In recent years, many wired networks have been replaced by wireless communication networks, and wireless communication technology is expected to increase in demand in the future. Wireless communication speed is dramatically improved, and it becomes possible to wirelessly communicate high-capacity video data, audio data, and other real-time communication traffic, and connect home electronic devices via a wireless communication network. Increasingly, home wireless communication networks are being built, and multiple notebook PCs (Personal Computers) and projectors are communicating wirelessly in company meeting rooms.
映像情報を通信する場合は、大容量データを高速に通信して、かつ等時性を保つ事が要求されるため、通信帯域を優先的に確保するためのQoS(Quality of Service)技術などを使用するなど、他の通信に阻害されない事が必要となる。 When communicating video information, it is required to communicate large amounts of data at high speed and to maintain isochronism, so QoS (Quality of Service) technology for preferentially securing the communication bandwidth is required. It is necessary not to be obstructed by other communications such as use.
一般的に複数の無線通信装置で構成される無線通信ネットワークでは、各無線通信装置が同期して通信できるように、各無線通信装置はある一定の周期でビーコンフレームを送信する。また、分散制御型の無線通信ネットワークでは、ビーコンフレームに時刻情報と通信予約帯域情報などを設定して、各無線通信装置がトラフィックを送受信する時刻を交渉、決定するために、ネットワークに所属する全ての無線通信装置がビーコンフレームを送信して、自身以外の無線通信装置が送信したビーコンフレームを全て受信する必要がある。故に、集中制御型ネットワークのように1台の制御局が全無線通信装置の帯域管理を行う場合とは異なり、ビーコンフレーム送受信期間が長くなる。 Generally, in a wireless communication network composed of a plurality of wireless communication devices, each wireless communication device transmits a beacon frame at a certain period so that the wireless communication devices can communicate synchronously. In a distributed control type wireless communication network, all information belonging to the network is set in order to negotiate and determine the time at which each wireless communication device transmits and receives traffic by setting time information and communication reserved bandwidth information in a beacon frame. It is necessary to transmit all beacon frames transmitted by wireless communication devices other than itself. Therefore, unlike a case where a single control station performs bandwidth management for all wireless communication apparatuses as in a centralized control network, the beacon frame transmission / reception period becomes long.
一方、映像出力装置は、1枚の映像データ、即ち映像情報を格納した1つのフレーム(以下、映像データフレーム)をある一定の周期(映像フレームレート)で出力する。この周期は無線通信ネットワークのビーコン周期とは異なり、映像出力装置が映像データを出力する時刻と、無線通信装置が映像データを通信する時刻とは同期していないため、映像データを通信する期間とビーコン期間が重なるタイミングがある。このタイミングでは、ビーコンフレームの送受信を行うために映像データの通信を中断する事になり、通信スループットが低下して等時性を維持できなくなるという問題がある。 On the other hand, the video output device outputs one piece of video data, that is, one frame storing video information (hereinafter referred to as video data frame) at a certain cycle (video frame rate). Unlike the beacon cycle of the wireless communication network, this period is not synchronized with the time when the video output device outputs the video data and the time when the wireless communication device communicates the video data. There is a timing when the beacon periods overlap. At this timing, video data communication is interrupted in order to transmit and receive beacon frames, and there is a problem that the communication throughput is lowered and isochronism cannot be maintained.
このような問題に対処したシステムとして、特許文献1に記載された通信システムがある。この通信システムでは、映像表示規格に沿ったタイミングで映像を表示する目的で、他の無線通信装置から受信したビーコンフレームを解析することにより、そのビーコンフレームが送信される期間を予想して、その期間は映像出力装置から出力される映像データを通信機器内のバッファに格納して通信しないように制御する。
As a system that copes with such a problem, there is a communication system described in
しかしながら、この通信システムでは、映像情報は大容量を有するので、それをバッファするためのRAMの容量が非常に大きくなることや、ビーコンフレームを送受信する時間だけ映像情報を伝達するための遅延時間が発生するという問題がある。 However, in this communication system, since the video information has a large capacity, the capacity of the RAM for buffering the video information becomes very large, and the delay time for transmitting the video information only for the time for transmitting and receiving the beacon frame. There is a problem that occurs.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の無線通信装置により構成される無線通信ネットワークにおいて、映像情報などを通信する際に、通信スループットの低下及び伝達遅延を抑えて等時性を維持することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to reduce communication throughput when communicating video information and the like in a wireless communication network composed of a plurality of wireless communication devices. And maintaining isochronism by suppressing transmission delay.
本発明に係る無線通信装置は、ビーコン期間及びデータ転送期間からなり、かつ所定の第1の周期を有するフレームフォーマットに準拠した通信を行う複数の無線通信装置により構成される無線通信ネットワークに使用される無線通信装置であって、データ出力期間及びデータ非出力期間からなり、かつ前記第1の周期と異なる所定の第2の周期を有するフレームフォーマットに準拠したデータを取得するデータ取得手段と、該データ取得手段により取得された、該データ出力期間のフレームに格納されているデータを送信するデータ送信手段と、ビーコンフレームを送受信するビーコンフレーム送受信手段と、前記データ非出力期間に前記ビーコンフレーム送受信手段が送受信を行い、前記データ転送期間に前記データ送信手段が送信を行うようにタイミングを調整する手段と、ハイバネーションモードから復帰したとき、無線通信ネットワーク上のビーコンフレーム送受信期間の開始時刻が変更されているか否かを判定する手段と、該手段による判定結果を基に自装置のビーコンフレーム送受信期間の開始時刻を調整する手段と、を備える無線通信装置である。 The wireless communication device according to the present invention is used in a wireless communication network including a plurality of wireless communication devices that perform communication conforming to a frame format having a beacon period and a data transfer period and having a predetermined first cycle. A data acquisition means for acquiring data conforming to a frame format having a predetermined second period different from the first period, and comprising a data output period and a data non-output period; Data transmitting means for transmitting data stored in a frame of the data output period acquired by the data acquiring means, beacon frame transmitting / receiving means for transmitting / receiving a beacon frame, and the beacon frame transmitting / receiving means for the data non-output period Performs transmission and reception, and the data transmission means performs transmission during the data transfer period. And means for adjusting the timing so, when returning from hibernation mode, means for determining whether the start time of the beacon frame transmission and reception periods of the radio communication network has changed, based on the determination result by said means self Means for adjusting a start time of a beacon frame transmission / reception period of the device.
本発明によれば、複数の無線通信装置により構成される無線通信ネットワークにおいて、映像情報などを通信する際に、通信スループットの低下及び伝達遅延を抑えて等時性を維持することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when video information etc. are communicated in the radio | wireless communication network comprised by a some radio | wireless communication apparatus, the fall of communication throughput and a transmission delay can be suppressed, and isochronism can be maintained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
<無線通信システムの構成>
図1は本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、送信局(送信側)となる3台の無線通信装置1-1〜1-3(送信局1〜3)と、受信局(受信側)となる1台の無線通信装置3とで構成されている。各無線通信装置1-1〜1-3は、映像データ出力部を備えており、無線通信装置3は映像データ表示部を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of wireless communication system>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
This wireless communication system includes three wireless communication devices 1-1 to 1-3 (transmitting
後述する動作説明では、映像情報を送信する無線通信装置を1台に限定し、他の無線通信装置が映像情報を出力する場合は、送信局を切り替えるものとしたが、複数台の無線通信装置を同時に映像情報の送信局とすることも出来る。 In the description of operations described later, the number of wireless communication devices that transmit video information is limited to one, and when other wireless communication devices output video information, the transmitting station is switched. Can be simultaneously used as a transmission station for video information.
<無線通信装置の構成>
図2は図1における送信側の無線通信装置及び受信側の無線通信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。ここで、図2Aは送信側の無線通信装置1-1〜1-3のブロック図であり、図2Bは受信側の無線通信装置3のブロック図である。
<Configuration of wireless communication device>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the transmission-side wireless communication device and the reception-side wireless communication device in FIG. 2A is a block diagram of the wireless communication apparatuses 1-1 to 1-3 on the transmission side, and FIG. 2B is a block diagram of the
ここでは、便宜上、送信側の無線通信装置1-1〜1-3と、受信側の無線通信装置3とが異なる構成及び機能を備えているものとして説明するが、送信側の無線通信装置1-1〜1-3における映像データ出力部16以外の部分と、受信側の無線通信装置3における映像データ表示部36以外の部分のハードウェア構成は同じである。即ち、ここでは、それぞれが送信動作、受信動作を行う場合の機能について説明する。
Here, for the sake of convenience, the description will be made assuming that the transmitting-side radio communication devices 1-1 to 1-3 and the receiving-side
また、この図に示す構成は1例であり、本発明の機能を実現できるものであれば異なる構成でもよい。即ち、例えば、映像データ出力部16、映像データ表示部36が、それぞれ送信側の無線通信装置1-1〜1-3、受信側の無線通信装置3の外部機器として接続される構成でもよい。
The configuration shown in this figure is an example, and a different configuration may be used as long as the function of the present invention can be realized. That is, for example, the video
送信側の無線通信装置は、互いにデータ転送バス10により接続された映像データ処理部11、CPU(Central Processing Unit)12、DMAC(Direct Memory Access Controller: DMAコントローラ、ダイレクトメモリアクセスコントローラ)13、RAM(Random Access Memory)14、及び無線通信処理部15、並びに映像データ出力部16を備えている。
The wireless communication device on the transmission side includes a video
無線通信処理部15は、MAC(Media Access Control)部17と、MAC部17に接続された信号処理部18と、信号処理部18に接続されたRF(Radio Frequency)部19と、RF部19に接続されたアンテナ20と、MAC部17に接続されたビーコンフレーム生成部21、ビーコンフレーム送受信時刻調整部22、及び映像フレーム送信時刻調整部23を備えている。
The wireless
映像データ出力部16は、所定のフレームフォーマット(詳細については後述)に準拠した映像データを生成し、出力する手段である。映像データ処理部11は、映像データ出力部16から映像データを取得し、加工(データ圧縮など)する手段である。
The video
CPU12は、この無線通信装置全体の制御を司るプロセッサである。DMAC13は映像データ処理部11で加工された映像データを無線通信処理部15のMAC部17にDMA転送することでデータコピーを行う。RAM14にはCPU12が実行するプログラムが格納される。
The CPU 12 is a processor that controls the entire wireless communication apparatus. The DMAC 13 performs data copying by DMA transfer of the video data processed by the video
MAC部17は無線通信プロトコル制御を行い、信号処理部18は送信フレームの変調を行い、RF部19は送信フレームを電波に変換してアンテナ20から送信させる。ビーコンフレーム生成部21は、後述するビーコンフレーム送信時刻毎にビーコンフレームを生成する。また自身が映像データフレームを送信する場合に、ビーコンフレーム送信開始時刻の変更通知(ビーコン期間変更通知)を行う情報を設定したビーコンフレームを生成する。ビーコンフレーム送受信時刻調整部22は、ビーコンフレームを送信する時刻を計測して、生成したビーコンフレームを送信する。映像フレーム送信時刻調整部23は、ビーコン期間以外の期間(データ転送期間)に映像データフレームを送信するように調整する。
The
受信側の無線通信装置は、互いにデータ転送バス30により接続された映像データ処理部31、CPU32、DMAC33、RAM34、及び無線通信処理部35、並びに映像データ表示部36を備えている。
The reception-side wireless communication apparatus includes a video
無線通信処理部35は、MAC部37と、MAC部37に接続された信号処理部38と、信号処理部38に接続されたRF部39と、RF部39に接続されたアンテナ40と、MAC部37に接続されたビーコンフレーム生成部41、ビーコンフレーム送受信時刻調整部42、及び映像フレーム受信時刻調整部43を備えている。
The wireless
映像データ表示部36は、所定のフレームフォーマットに準拠した映像データを表示する手段である。映像データ処理部31は、映像データの加工(データ伸張など)を行い、映像データ表示部36へ出力する手段である。
The video
CPU32、DMAC33、及びRAM34は、それぞれ送信側の無線通信装置におけるCPU12、DMAC13、及びRAM14と同様の構成及び機能を備えている。即ち、CPU32は、この無線通信装置全体の制御を司るプロセッサである。また、DMAC33はMAC部37から映像データ処理部31へ映像データをDMA転送することでデータコピーを行う。さらに、RAM34にはCPU32が実行するプログラムが格納される。
The
また、無線通信処理部35におけるMAC部37、信号処理部38、RF部39、アンテナ40、ビーコンフレーム生成部41、ビーコンフレーム送受信時刻調整部42、及び映像フレーム受信時刻調整部43は、それぞれ送信側の無線通信装置におけるMAC部17、信号処理部18、RF部19、アンテナ20、ビーコンフレーム生成部21、ビーコンフレーム送受信時刻調整部22、及び映像フレーム送信時刻調整部23と同一又は対応する構成及び機能を備えている。
In addition, the
即ち、RF部39はアンテナ40で受信した電波から受信フレームを取り出し、信号処理部38は受信フレームの復調を行い、MAC部37は無線通信プロトコル制御を行う。また、ビーコンフレーム生成部41は、ビーコンフレーム送信時刻毎にビーコンフレームを生成する。ビーコンフレーム送受信時刻調整部42は、ビーコンフレームを送信する時刻を計測して、生成したビーコンフレームを送信する。また、ビーコン期間変更通知が設定されたビーコンフレームを受信した場合、その情報を基に然るべきスーパーフレーム(詳細については後述)からビーコンフレームの送受信開始時刻を変更する。映像フレーム受信時刻調整部43は、ビーコン期間以外の期間に映像データフレームを受信するように調整する。
That is, the
〈スーパーフレームの構成〉
図3はWiMedia-MAC規格で定められるスーパーフレームの構成を示す図である。
スーパーフレームは256個のタイムスロットであるMAS(Medium Access Slot)から構成されており、1個のMASは256μsecの時間を占める。また、スーパーフレームは、その開始時点を示すBPST(Beacon Period Start Time: ビーコン期間開始時刻)から始まるビーコン期間と、ビーコン期間に続くデータ転送期間からなる。
<Superframe configuration>
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a super frame defined by the WiMedia-MAC standard.
The super frame is composed of MAS (Medium Access Slot) which is 256 time slots, and one MAS occupies a time of 256 μsec. Further, the super frame includes a beacon period starting from BPST (Beacon Period Start Time) indicating the start time and a data transfer period following the beacon period.
即ち、最初の数個のMASはビーコンフレームの送受信期間であるビーコン期間に割り当てられて、無線通信ネットワークに所属する全無線通信装置が、各ビーコンスロットでビーコンフレームを送信する。各無線通信装置はビーコンフレームに、MASの使用状況、MAS予約交渉情報を設定して、ビーコンスロット以降のMASでデータフレームの送受信などを行う。 That is, the first several MASs are assigned to a beacon period, which is a beacon frame transmission / reception period, and all wireless communication devices belonging to the wireless communication network transmit beacon frames in each beacon slot. Each wireless communication device sets the MAS usage status and MAS reservation negotiation information in the beacon frame, and performs transmission / reception of data frames in the MAS after the beacon slot.
無線通信ネットワークを構成する各無線通信装置は自分が使用するMASをビーコンフレームにより同じネットワーク中の他の無線通信装置に通知する。このとき各無線通信装置は、ビーコン期間におけるビーコンスロット番号の小さい(BPSTに近い)方から順番に空いている1個のビーコンスロットを使用して、その期間でビーコンフレームを送信する。 Each wireless communication device constituting the wireless communication network notifies the other wireless communication devices in the same network of the MAS used by the wireless communication device using a beacon frame. At this time, each wireless communication device uses one beacon slot that is vacant in order from the smallest beacon slot number (close to BPST) in the beacon period, and transmits a beacon frame in that period.
つまり、各無線通信装置は自分が使用するMAS及びビーコンスロットを早い者勝ちで確保することになる。また、ビーコンスロット番号の小さい方から順に使用することで、ビーコン期間を短くし、データ転送期間を長くする。 In other words, each wireless communication device secures the MAS and beacon slot that it uses in the first-come-first-served basis. Also, by using the beacon slot numbers in order from the smallest, the beacon period is shortened and the data transfer period is lengthened.
本実施形態では、MASの数を変更する(スーパーフレーム期間の長さを変更する)ことで、送信側の無線通信装置1-1〜1-3の映像データ出力部16から出力される映像データフレームの映像非表示期間に各無線通信機がビーコンフレームを送信するように設定する。
In the present embodiment, the video data output from the video
〈映像表示期間及び映像非表示期間〉
図4は映像データフレームにおける映像表示期間及び映像非表示期間を示す図である。図示のように、映像データの水平方向においては、水平表示期間Haの時間軸上の前方、後方(表示画面の左方、右方)に、それぞれ水平フロントポーチ期間Hb、水平バックポーチ期間Hcがある。また、映像データの垂直方向においては、垂直表示期間Vaの時間軸上の前方、後方(表示画面の上方、下方)に、それぞれ垂直フロントポーチ期間Vb、垂直バックポーチ期間Vcがある。
<Video display period and video non-display period>
FIG. 4 is a diagram showing a video display period and a video non-display period in a video data frame. As shown in the figure, in the horizontal direction of the video data, the horizontal front porch period Hb and the horizontal back porch period Hc are respectively displayed forward and backward (left and right of the display screen) on the time axis of the horizontal display period Ha. is there. In the vertical direction of the video data, there are a vertical front porch period Vb and a vertical back porch period Vc, respectively, on the front and rear (upper and lower sides of the display screen) of the vertical display period Va.
水平表示期間Ha、かつ垂直表示期間Vaの期間のフレームに映像情報が格納され、出力及び表示される。一方、水平フロントポーチ期間Hb、水平バックポーチ期間Hc、垂直フロントポーチ期間Vb、及び垂直バックポーチ期間Vcには映像情報は出力も表示もされない。 Video information is stored in a frame of a horizontal display period Ha and a vertical display period Va, and is output and displayed. On the other hand, video information is neither output nor displayed in the horizontal front porch period Hb, the horizontal back porch period Hc, the vertical front porch period Vb, and the vertical back porch period Vc.
即ち、水平表示期間Ha、かつ垂直表示期間Vaの期間が表示期間100となり、その時間軸上の前後に、水平方向非表示期間101及び102、並びに垂直方向非表示期間103及び104が存在する。
That is, the horizontal display period Ha and the vertical display period Va become the
本実施形態においては、送信側の無線通信装置1-1〜1-3の映像データ出力部16から出力される映像データ、及び受信側の無線通信装置3の映像データ表示部36に入力される映像データは図4に示すフレームフォーマットを備えている。また、後に詳述するように、垂直フロントポーチ期間Vb及び垂直バックポーチ期間Vcにビーコンフレームを送受信するように、送信側の無線通信装置1-1〜1-3の無線通信処理部15及び受信側の無線通信装置3の無線通信処理部35が動作する。
In the present embodiment, the video data output from the video
〈ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせない場合〉
図5は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて、ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせない場合のタイミングチャートである。なお、この図において、無線通信装置内の映像データ処理及び通信処理に伴う遅延時間は無視した(図6、図7についても同様)。
<When the beacon frame transmission / reception period does not match the video non-display period>
FIG. 5 is a timing chart when the beacon frame transmission / reception period is not matched with the video non-display period in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. In this figure, the delay time associated with video data processing and communication processing in the wireless communication apparatus is ignored (the same applies to FIGS. 6 and 7).
図示のように、無線通信装置1-1における映像データ出力部16は2つの映像データフレームVD11及びVD12を出力している。また、無線通信装置1-1及び1-2の無線通信処理部15、並びに無線通信装置3の無線通信処理部35は、ビーコンフレーム送受信期間201に、それぞれビーコンフレーム221及び231、並びに211を送信し、ビーコンフレーム送受信期間202に、それぞれビーコンフレーム222及び232、並びに212を送信している。
As shown in the figure, the video
また、無線通信装置1-1の無線通信処理部15は、ビーコンフレーム送受信期間201と202との間のデータ転送期間に映像データフレームVD11の全部と、映像データフレームVD12の一部VD12-1を送信し、ビーコンフレーム送受信期間202に続くデータ転送期間に映像データフレームVD12の残部VD12-2を送信している。無線通信装置1-1の無線通信処理部15ら送信された映像データは無線通信装置3の無線通信処理部35で受信される。
In addition, the wireless
この場合、映像データフレームを通信している時間の途中で、ビーコンフレームの送受信期間が重なり、映像データの通信を途中で止めてビーコンフレームを送受信する事になる(図中の映像データフレームVD12-1、VD12-2)。よって、ビーコンフレームを送受信する期間(図中のビーコンフレーム送受信期間202)は映像データ出力部16からの映像データをRAM14にバッファする必要がある。また、映像データの通信で等時性の確保が難しくなる。
In this case, the beacon frame transmission / reception periods overlap during the video data frame communication time, and the video data communication is stopped halfway and the beacon frame is transmitted / received (video data frame VD12- in the figure). 1, VD12-2). Therefore, it is necessary to buffer the video data from the video
〈ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせた場合〉
そこで、本実施形態に係る無線通信システムでは、この問題を解決するため、ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせている。
<When the beacon frame transmission / reception period is set to the video non-display period>
Therefore, in the wireless communication system according to the present embodiment, in order to solve this problem, the transmission / reception period of the beacon frame is matched with the video non-display period.
図6は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて、ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせた場合、即ち映像非表示期間にビーコンフレームを送受信するようにビーコンフレーム送受信期間を調整した場合のタイミングチャートである。 FIG. 6 illustrates a case where the beacon frame transmission / reception period is adjusted so that the beacon frame is transmitted / received during the video non-display period in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. It is a timing chart in the case.
図示のように、無線通信装置1-1における映像データ出力部16は3つの映像データフレームVD11、VD12及びVD13を出力している。また、無線通信装置1-1及び1-2の無線通信処理部15、並びに無線通信装置3の無線通信処理部35は、ビーコンフレーム送受信期間301に、それぞれビーコンフレーム321及び331、並びに311を送信し、ビーコンフレーム送受信期間302に、それぞれビーコンフレーム322及び332、並びに312を送信している。
As shown in the figure, the video
また、無線通信装置1-1の無線通信処理部15は、ビーコンフレーム送受信期間301と302との間のデータ転送期間に映像データフレームVD11及びVD12の全部を送信し、ビーコンフレーム送受信期間302に続くデータ転送期間に映像データフレームVD13の全部を送信している。無線通信装置1-1の無線通信処理部15ら送信された映像データフレームは無線通信装置3の無線通信処理部35で受信される。
The wireless
このように、映像表示期間に映像データを無線通信して、映像非表示期間(Vc+Vb)にビーコンフレームを送受信しているので、映像データフレームの転送中にビーコン送受信を行わなくてよい。従って、映像データ出力部16からの映像データフレームをRAM14にバッファしなくてもよい。また、映像データの通信で等時性が確保される。
As described above, since the video data is wirelessly communicated during the video display period and the beacon frame is transmitted / received during the video non-display period (Vc + Vb), the beacon transmission / reception may not be performed during the transfer of the video data frame. Therefore, the video data frame from the video
図6では1スーパーフレーム期間に映像データフレームを2回送信しているが、1ビーコン周期を映像データ出力部16が1枚の映像データを出力する期間の倍数に設定する限り、この回数に制限は無い。また、図示していないが、映像非表示期間にビーコンフレームだけではなくて、ネットワークを制御するための制御フレームなど、映像データフレーム以外のフレームを送信してもよい。
In FIG. 6, the video data frame is transmitted twice in one superframe period. However, as long as one beacon period is set to a multiple of the period in which the video
〈送信側の無線通信装置の切り替え〉
図7は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて、ビーコンフレームの送受信期間を映像非表示期間に合わせた場合に送信側の無線通信装置を切り替えるとき、即ち、映像非表示期間にビーコンフレームを送受信するようにビーコンフレーム送受信期間を調整し、かつ送信側の無線通信装置を切り替えるときのタイミングチャートである。ここでは、映像データを送信する無線通信信装置(送信局)が無線通信装置1-1(送信局1)から無線通信装置1-2(送信局2)に切り替わる場合を示す。
<Switching the wireless communication device on the transmission side>
FIG. 7 is a diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. When the transmission / reception period of the beacon frame is set to the video non-display period, the wireless communication apparatus on the transmission side is switched; It is a timing chart when adjusting a beacon frame transmission / reception period so that transmission / reception may be performed and switching a wireless communication apparatus on the transmission side. Here, a case is shown in which the wireless communication device (transmission station) that transmits video data is switched from the wireless communication device 1-1 (transmission station 1) to the wireless communication device 1-2 (transmission station 2).
また、図8はビーコンフレームフォーマットを示す図である。この図は、ビーコン期間変更通知に関連する部分(ASIE)のみを抜粋したものである。図示のように、このフォーマットには、「ビーコンフレーム開始時刻を変更するまでのスーパーフレーム数」、及び「ビーコン開始時刻」を設定することができる。ここで、「ビーコン開始時刻」はビーコンフレームの送受信を開始する時刻、即ちビーコンフレーム送受信期間の先頭の時刻である。 FIG. 8 is a diagram showing a beacon frame format. This figure is an excerpt of only the part (ASIE) related to the beacon period change notification. As illustrated, in this format, “the number of superframes until the beacon frame start time is changed” and “beacon start time” can be set. Here, the “beacon start time” is a time at which transmission / reception of a beacon frame is started, that is, a start time of a beacon frame transmission / reception period.
図7において、ビーコンフレーム送受信期間301から302までの各無線通信装置の動作は図6と同じである。次に、ビーコンフレーム送受信期間302とビーコンフレーム送受信期間303との間を送信局切り替え期間Paとして、以下の動作を実行する。
In FIG. 7, the operation of each wireless communication apparatus in the beacon frame transmission /
即ち、無線通信装置1-2は映像データフレームを出力する前にビーコンフレームのASIEを利用して、「ビーコン開始時刻を変更するまでのスーパーフレーム数」と「ビーコン開始オフセット時間(現在のビーコン開始時刻から、変更後のビーコン開始時刻までの時間)」を格納したビーコンフレーム(図8参照)を送信して、無線通信ネットワークに所属する全ての無線通信装置に、ビーコン開始時刻を変更する事を通知する。ASIEに設定されたスーパーフレーム数だけ経過すると、その次のスーパーフレームからビーコン開始時刻を変更して、同時に無線通信装置1-2は映像データフレームVD21の送信を開始する。図7は、無線通信装置1-2がビーコンフレーム送受信期間302に送信するビーコンフレーム333のASIEを利用してビーコン開始時刻を変更する事を通知する(ビーコン期間変更通知を行う)場合を示している。
That is, the wireless communication apparatus 1-2 uses the ASIE of the beacon frame before outputting the video data frame, and “the number of superframes until the beacon start time is changed” and “the beacon start offset time (the current beacon start time). The time from the time to the beacon start time after change) ”is transmitted, and the beacon start time is changed to all wireless communication devices belonging to the wireless communication network. Notice. When the number of superframes set in ASIE elapses, the beacon start time is changed from the next superframe, and at the same time, the wireless communication device 1-2 starts transmitting the video data frame VD21. FIG. 7 shows a case where the wireless communication apparatus 1-2 notifies that the beacon start time is changed using the ASIE of the
〈送信側の無線通信装置を切り替えるときの処理フロー〉
《送信を停止する方の無線通信装置の処理》
図9は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて、送信側の無線通信装置を切り替えるときに送信を停止する方の無線通信装置の処理を示すフローチャートである。即ち、この図のフローは図7における無線通信装置1-1の処理である。
<Processing flow when switching the wireless communication device on the sending side>
<< Processing of the wireless communication device that stops transmission >>
FIG. 9 is a flowchart showing processing of the wireless communication apparatus that stops transmission when the wireless communication apparatus on the transmission side is switched in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. That is, the flow in this figure is the processing of the wireless communication apparatus 1-1 in FIG.
無線通信装置1-1は、映像非表示期間にビーコンフレームを送受信し、映像表示期間に映像データを送信し(ステップS1)、ビーコン期間変更通知のビーコンを受信したか否かを判定する(ステップS2)。 The wireless communication device 1-1 transmits and receives a beacon frame during the video non-display period, transmits video data during the video display period (step S1), and determines whether or not a beacon of a beacon period change notification is received (step S1). S2).
ビーコン期間変更通知のビーコンを受信した場合(ステップS2:YES)、ビーコンフレーム中のスーパーフレーム数(N)及びビーコン開始オフセット時間を取得し(ステップS3)、映像情報の送信を停止する(ステップS4)。 When a beacon for notification of change in beacon period is received (step S2: YES), the number of superframes (N) in the beacon frame and the beacon start offset time are acquired (step S3), and transmission of video information is stopped (step S4). ).
次にスーパーフレーム数をカウントするカウンタ(以下、スーパーフレームカウンタ)のカウント値iを0にリセットし(ステップS5)、スーパーフレーム期間が終了する毎に(ステップS6:YES)、スーパーフレームカウンタのカウント値iをインクリメントしていく(ステップS7)。 Next, a count value i of a counter for counting the number of super frames (hereinafter referred to as a super frame counter) is reset to 0 (step S5), and every time the super frame period ends (step S6: YES), the count of the super frame counter is counted. The value i is incremented (step S7).
スーパーフレームカウンタのカウント値iが、受信したビーコンフレームに設定されているスーパーフレーム数(N)になったら(ステップS8:YES)、即ち「ビーコン開始時刻を変更するまでのスーパーフレーム数」だけスーパーフレーム期間を経過すると、次のスーパーフレームから、受信したビーコンフレームに設定されている「ビーコン開始オフセット時間」に合わせた時刻にビーコンフレームの送受信を開始する(ステップS9)。 When the count value i of the superframe counter reaches the number of superframes (N) set in the received beacon frame (step S8: YES), that is, “the number of superframes until the beacon start time is changed” is superposed. When the frame period elapses, transmission / reception of a beacon frame is started from the next superframe at a time that matches the “beacon start offset time” set in the received beacon frame (step S9).
《送信を開始する方の無線通信装置の処理》
図10は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて、送信側の無線通信装置を切り替えるときに新規に送信を開始する方の無線通信装置の処理を示すフローチャートである。即ち、この図のフローは図7における無線通信装置1-2の処理である。
<< Processing of the wireless communication device that starts transmission >>
FIG. 10 is a flowchart showing processing of the wireless communication apparatus that starts transmission anew when switching the wireless communication apparatus on the transmission side in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. That is, the flow in this figure is the processing of the wireless communication apparatus 1-2 in FIG.
映像データを送信していない無線通信装置1-2は、外部スイッチ、ボタンなど(図示せず)から一定時間操作がなかった場合、省電力モードの1つであるハイバネーションモード(スリープモード)になっており、外部スイッチ、ボタンなどから映像データを送信する外部トリガがあるまでハイバネーションモードを継続する(ステップS11:NO→ステップS12)。 The wireless communication device 1-2 that is not transmitting video data enters hibernation mode (sleep mode), which is one of the power saving modes, when there is no operation for a certain period of time from an external switch, button, or the like (not shown). The hibernation mode is continued until there is an external trigger for transmitting video data from an external switch, button, or the like (step S11: NO → step S12).
映像データを送信する外部トリガあった場合(ステップS11:YES)、通常モードに復帰してスキャン処理を行い(ステップS13)、ハイバネーションモードになっていた間に無線通信ネットワーク上のビーコン開始時刻が変更されているか否かを判定する(ステップS14)。 When there is an external trigger for transmitting video data (step S11: YES), the scan mode is restored after returning to the normal mode (step S13), and the beacon start time on the wireless communication network is changed while in the hibernation mode. It is determined whether it has been performed (step S14).
判定の結果、変更されている場合は(ステップS14:YES)、ハイバネーションモードになる前に設定された内部タイマーの時間調整を行うことで、ビーコン開始時刻の変更を行い(ステップS15)、スーパーフレームカウンタのカウント値iを0にリセットする(ステップS16)。 If it has been changed as a result of the determination (step S14: YES), the beacon start time is changed by adjusting the time of the internal timer set before entering the hibernation mode (step S15), and the superframe The count value i of the counter is reset to 0 (step S16).
次にビーコン期間変更通知が設定されたビーコンフレーム、即ち、情報として「ビーコン期間変更通知」、「ビーコン開始時刻を変更するまでのスーパーフレーム数(N)」、及び「ビーコン開始オフセット時間」を格納したビーコンフレームを送信する(ステップ17)。 Next, the beacon frame in which the beacon period change notification is set, that is, “beacon period change notification”, “number of superframes until the beacon start time is changed (N)”, and “beacon start offset time” are stored. The transmitted beacon frame is transmitted (step 17).
その後、スーパーフレーム期間が終了する毎に(ステップS18:YES)、スーパーフレームカウンタのカウント値iをインクリメントしていき(ステップS19)、スーパーフレームカウンタのカウント値iが、ステップS17で送信したビーコンフレームに設定したスーパーフレーム数(N)になるまで、ステップS17〜S19を繰り返す(ステップS20:NO→S17→S18→S19→S20)。 Thereafter, every time the super frame period ends (step S18: YES), the count value i of the super frame counter is incremented (step S19), and the count value i of the super frame counter is transmitted by the beacon frame transmitted in step S17. Steps S17 to S19 are repeated until the number of superframes (N) set in (Step S20: NO → S17 → S18 → S19 → S20).
ここで、ステップS17を繰り返す理由は、ビーコン期間変更通知を設定したビーコンフレームが無線通信ネットワーク上の無線通信端末装置が確実に受信されるようにするためである。ステップS17を実行する毎に、ビーコンフレームに設定されるスーパーフレーム数(N)はデクリメントされる。 Here, the reason for repeating step S17 is to ensure that the wireless communication terminal device on the wireless communication network receives the beacon frame in which the beacon period change notification is set. Each time step S17 is executed, the number of superframes (N) set in the beacon frame is decremented.
スーパーフレームカウンタのカウント値iが、ステップS17で送信したビーコンフレームに設定したスーパーフレーム数(N)になったら(ステップS20:YES)、ステップS17で送信したビーコンフレームに設定したビーコンオフセット時間をビーコン開始時刻に設定し(ステップS21)、その時刻からビーコンフレームの送受信を開始し、その時刻を含むビーコン期間に続くデータ転送期間に映像データの送信を開始する(ステップS22)。 When the count value i of the superframe counter reaches the number of superframes (N) set in the beacon frame transmitted in step S17 (step S20: YES), the beacon offset time set in the beacon frame transmitted in step S17 is the beacon. The start time is set (step S21), transmission / reception of a beacon frame is started from that time, and transmission of video data is started in a data transfer period following the beacon period including that time (step S22).
ハイバネーションモードになっていた間に無線通信ネットワーク内のビーコン開始時刻が変更されていない場合は(ステップS14:NO)、そのままのタイミングでビーコンフレームの送受信を行い、ビーコン期間に続くデータ転送期間に映像データの送信を開始する(ステップS22)。 If the beacon start time in the wireless communication network has not been changed while in hibernation mode (step S14: NO), beacon frames are transmitted and received at the same timing, and video is transmitted during the data transfer period following the beacon period. Data transmission is started (step S22).
以上説明した処理において、受信したビーコンフレームの解析、送信に使用するビーコンスロット番号の決定、ビーコンフレームの生成、図8のASIEなどのパラメータ生成は、CPU12,32が実行するように構成することもできる。
In the processing described above, analysis of the received beacon frame, determination of the beacon slot number used for transmission, generation of the beacon frame, generation of parameters such as ASIE in FIG. 8 may be performed by the
なお、以上説明した実施形態は、本発明を映像情報の無線通信を行うシステムに適用したものであるが、本発明は映像情報に限らず音声情報などの等時性が求められる情報の無線通信を行うシステムにも適用可能である。 In the embodiment described above, the present invention is applied to a system that performs wireless communication of video information. However, the present invention is not limited to video information, and wireless communication of information that requires isochronism such as audio information. It is also applicable to a system that performs
1-1〜1-3…送信側の無線通信装置、3…受信側の無線通信装置、16…映像データ出力部、15,35…無線通信処理部、21,41…ビーコンフレーム生成部、22,42…ビーコンフレーム送受信時刻調整部、23…映像フレーム送信時刻調整部、36…映像データ表示部、43…映像フレーム受信時刻調整部、100…表示期間、101〜104…非表示期間。 1-1 to 1-3: wireless communication device on transmission side, 3 ... wireless communication device on reception side, 16 ... video data output unit, 15, 35 ... wireless communication processing unit, 21, 41 ... beacon frame generation unit, 22 , 42 ... beacon frame transmission / reception time adjustment unit, 23 ... video frame transmission time adjustment unit, 36 ... video data display unit, 43 ... video frame reception time adjustment unit, 100 ... display period, 101 to 104 ... non-display period.
Claims (7)
データ出力期間及びデータ非出力期間からなり、かつ前記第1の周期と異なる所定の第2の周期を有するフレームフォーマットに準拠したデータを取得するデータ取得手段と、
該データ取得手段により取得された、該データ出力期間のフレームに格納されているデータを送信するデータ送信手段と、
ビーコンフレームを送受信するビーコンフレーム送受信手段と、
前記データ非出力期間に前記ビーコンフレーム送受信手段が送受信を行い、前記データ転送期間に前記データ送信手段が送信を行うようにタイミングを調整する手段と、
ハイバネーションモードから復帰したとき、無線通信ネットワーク上のビーコンフレーム送受信期間の開始時刻が変更されているか否かを判定する手段と、
該手段による判定結果を基に自装置のビーコンフレーム送受信期間の開始時刻を調整する手段と、
を備える無線通信装置。 A wireless communication device used in a wireless communication network including a plurality of wireless communication devices that perform communication conforming to a frame format having a beacon period and a data transfer period and having a predetermined first cycle,
Data acquisition means for acquiring data conforming to a frame format having a predetermined second period different from the first period, the data output period and a data non-output period;
Data transmitting means for transmitting data stored in the frame of the data output period acquired by the data acquiring means;
Beacon frame transmission / reception means for transmitting / receiving a beacon frame;
Means for adjusting the timing so that the beacon frame transmission / reception means transmits and receives during the data non-output period and the data transmission means transmits during the data transfer period;
Means for determining whether the start time of the beacon frame transmission / reception period on the wireless communication network is changed when returning from the hibernation mode;
Means for adjusting the start time of the beacon frame transmission / reception period of the own device based on the determination result by the means;
A wireless communication device comprising:
前記データが映像データである無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1,
A wireless communication apparatus, wherein the data is video data.
前記第1の周期を前記第2の周期の倍数に設定する手段を備える無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1 or 2,
A wireless communication apparatus comprising means for setting the first period to a multiple of the second period.
前記データ送信手段が送信を開始するとき、前記データ非出力期間にビーコンフレームが送信されるように設定したビーコンフレーム送受信期間の開始時刻を含むビーコン期間変更通知のビーコンフレームを送信する手段を備える無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A radio comprising means for transmitting a beacon frame for a beacon period change notification including a start time of a beacon frame transmission / reception period set so that a beacon frame is transmitted during the data non-output period when the data transmission means starts transmission Communication device.
ビーコンフレーム送受信期間の開始時刻を含むビーコン期間変更通知のビーコンフレームを受信したとき、前記開始時刻に自装置のビーコンフレーム送受信期間を設定する手段を備える無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A wireless communication apparatus comprising means for setting a beacon frame transmission / reception period of its own device at the start time when a beacon frame change notification including a beacon frame transmission / reception period start time is received.
送信側の無線通信装置が、データ出力期間及びデータ非出力期間からなり、かつ前記第1の周期と異なる所定の第2の周期を有するフレームフォーマットに準拠したデータを取得する工程と、
前記送信側の無線通信装置、及び受信側の無線通信装置が、前記ビーコン期間にビーコンフレームを送受信するビーコンフレーム送受信工程と、
前記送信側の無線通信装置が、前記データ出力期間のフレームに格納されているデータを送信するデータ送信工程と、
前記送信側の無線通信装置、及び受信側の無線通信装置が、前記データ非出力期間に前記ビーコンフレームの送受信を行い、前記送信側の無線通信装置が、前記データ転送期間に前記データ出力期間のフレームに格納されているデータを送信するようにタイミング調整する工程と、
前記送信側の無線通信装置が、ハイバネーションモードから復帰したとき、無線通信ネットワーク上のビーコンフレーム送受信期間の開始時刻が変更されているか否かを判定する工程と、
前記送信側の無線通信装置が、該工程による判定結果を基にビーコンフレーム送受信期間の開始時刻を調整する工程と、
を備える無線通信方法。 Consists beacon period and a data transfer period, and a radio communication method in a more composed wireless communication network to a plurality of wireless communication device that performs communication conforming to the frame format having a predetermined first period,
A step in which the wireless communication device on the transmission side acquires data conforming to a frame format having a predetermined second period that is different from the first period and includes a data output period and a data non-output period;
A beacon frame transmission / reception step in which the transmission-side wireless communication device and the reception-side wireless communication device transmit and receive a beacon frame during the beacon period; and
A data transmission step in which the wireless communication device on the transmission side transmits data stored in a frame of the data output period;
The transmitting wireless communication device and the receiving wireless communication device transmit and receive the beacon frame during the data non-output period, and the transmitting wireless communication device transmits and receives the data output period during the data transfer period. Adjusting the timing to transmit the data stored in the frame;
Determining whether the start time of the beacon frame transmission / reception period on the wireless communication network is changed when the wireless communication device on the transmission side returns from hibernation mode;
The wireless communication device on the transmitting side adjusts the start time of the beacon frame transmission / reception period based on the determination result of the step;
Wireless communication method Ru equipped with.
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