JPWO2018056138A1 - 無線機器、無線機器の処理方法およびプログラム - Google Patents

無線機器、無線機器の処理方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

システムクロック、メディアクロックなどを機器間で高精度に同期させる。
無線機器は、メイン制御部と、無線制御部を備える。無線制御部により、メイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報が他の無線機器に無線送信される。この対応付け情報には、２つのクロックの差分情報や粒度比情報などが含まれる。例えば、無線制御部は、対応付け情報を、無線制御部の時刻を他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として、あるいは他の無線機器との接続を行うためのフレームの一部として送信する。

Description

本技術は、無線機器、無線機器の処理方法およびプログラムに関する。
無線ＬＡＮによって接続された２つの無線機器間において時刻の同期を行う際に、それぞれの機器が、メイン制御部が使用するクロック（システムクロック）と、無線制御部のクロック（ＮＩＣクロック：Network Interface Cardクロック）という異なる粒度とビット幅のクロックカウンタを持っている場合に、無線制御部を介してシステムクロックを機器間で同期させる方法として、例えば、以下の（Ａ）、（Ｂ）が考えられる。
（Ａ）ＩＰ層レベルのＰＴＰを使用する方法
ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ（Precision Time Protocol）に準拠したフォーマットのフレーム、即ちＳＹＮＣフレームやＦＯＬＬＯＷ＿ＵＰフレーム、ＰＤＥＬＡＹ＿Ｒｅｑフレーム、ＰＤＥＬＡＹ＿Ｒｅｓｐフレームを使用して、無線メディアを通してそのフレーム交換を行い、システムクロックを同期する（非特許文献１参照）。この場合、フォーマット的にはシステムクロック値を余すところなく伝えられるが、上位層でタイムスタンプを付与することを想定したフォーマットになるため、同期精度が悪くなる欠点がある。
（Ｂ）無線層レベルのクロック同期を利用する方法
Ｐ８０２．１１ＲＥＶｍｃ−Ｄ８．０規格にて規定されているＦＴＭ（Fine Timing Measurement）プロトコルを使用し、まず機器間のＮＩＣクロックのずれを求めて同期させる（非特許文献２参照）。その後、ＮＩＣ（Network Interface Card）クロックの時刻値をシステムクロックに反映させる。
しかし、ＦＴＭプロトコルに使用されるＦＴＭ ＡｃｔｉｏｎフレームにおいてＮＩＣクロックの時刻を表現するフィールドのフォーマットは、ビット幅ならびに粒度の違いから、システムクロック全体を表現できないことがある。例えば、システムクロックがナノ（ｎ）sec単位での６４ビット符号付整数で表現され、ＮＩＣクロックがピコ（ｐ）sec単位での４８ビット符号付整数で表現されるとする。
この場合、システムクロックはおよそ西暦３０００億年までの任意の時刻を表現ができるのに対し、ＮＩＣクロックは約１４０秒間の間の値しか表現することができない。そのため、ＦＴＭプロトコルにより機器間のＮＩＣクロック同士のずれを検出してカウントを同期させることは可能であるものの、機器間のシステムクロック同士を同期させようとした場合、桁と粒度により欠落してしまう時刻情報が発生する。
なお、ＦＴＭフレームフォーマットには、拡張フォーマットを用いることで、「preciseOriginTimestamp」という、システムクロック相当のフォーマットの時刻（６４ビットでナノsec単位の値）を書き込むことができるフィールドを追加することができる（非特許文献３参照）。このフィールドにシステムクロックの値を書くことで欠落情報を補うこともできるが、ここに書かれるべきシステムクロックの値は、ＮＩＣクロックの値であるＴｏＤ（またはＴｏＡ）のタイミングに対応した値である必要がある。そうでないと本来の目的である、ＮＩＣクロックとシステムクロックの対応付けができないためである。しかし、ＴｏＤ（またはＴｏＡ）の時刻の源泉となるＮＩＣクロックは無線制御部側にあり、システムクロックはメイン制御部にあるため、無線制御部がメイン制御部のクロックの値を把握しながらフィールドを作成する必要があるため、実装が困難である。
1588-2008 - IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems IEEE P802.11-REVmcTM/D8.0, Aug 2016 Draft Standard for Information technology?Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks?Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks IEEE Std 802.1AS?-2011, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks?Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks
本技術の目的は、システムクロック、メディアクロックなどを機器間で高精度に同期させることにある。
本技術の概念は、
メイン制御部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器にある。
本技術において、無線機器は、メイン制御部と、無線制御部を備えるものである。無線制御部により、メイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報が他の無線機器に無線送信される。この対応付け情報には、２つのクロックの差分情報が含まれる。
例えば、対応付け情報には、２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる、ようにされてもよい。また、例えば、無線制御部は、対応付け情報を、無線制御部の時刻を他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として送信する、ようにされてよい。また、例えば、無線制御部は、対応付け情報を、他の無線機器との接続を行うためのフレームの一部として送信する、ようにされてもよい。
このように本技術においては、メイン制御部の時刻を管理するクロック（システムクロック）と無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するものである。そのため、他の無線機器では、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを、対応付け情報に基づいて、自機器のシステムクロックに変換して、当該自機器のシステムクロックを補正でき、システムクロックを機器間で高精度に同期させることが可能となる。
なお、本技術において、例えば、外部機器からオーディオデータを無線受信し、メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、オーディオ再生処理部における再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術において、例えば、外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身もメイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、オーディオ再生処理部における再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術の他の概念は、
メイン制御部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
無線機器にある。
本技術において、無線機器は、メイン制御部と、無線制御部を備えるものである。無線制御部により、他の無線機器から、この他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報が受信される。対応付け情報には、２つのクロックの差分情報が含まれている。例えば、対応付け情報には、２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる、ようにされてもよい。
補正部により、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックが対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換されて、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックが補正される。
このように本技術においては、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを、他の無線機器から受信される対応付け情報に基づいて、自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロック（システムクロック）に変換して、該自機器のシステムクロックを補正するものである。そのため、システムクロックを機器間で高精度に同期させることが可能となる。
なお、本技術において、例えば、外部機器からオーディオデータを無線受信し、メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、オーディオ再生処理部における再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術において、例えば、外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身もメイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、オーディオ再生処理部における再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術の他の概念は、
メディア処理部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器にある。
本技術において、無線機器は、メディア処理部と、無線制御部を備えるものである。無線制御部により、メディア処理部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報が他の無線機器に無線送信される。この対応付け情報には、２つのクロックの差分情報が含まれる。例えば、対応付け情報には、２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる、ようにされてもよい。
このように本技術においては、メディア処理部の時刻を管理するクロック（メディアクロック）と無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するものである。そのため、他の無線機器では、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを、対応付け情報に基づいて、自機器のメディアクロックに変換して、当該自機器のメディアクロックを補正でき、メディアクロックを機器間で高精度に同期させることが可能となる。
なお、本技術において、例えば、メディア処理部は、外部機器からオーディオデータを無線受信し、このメディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する、ようにされてもよい。この場合、メディア処理部におけるオーディオデータの再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術において、例えば、メディア処理部は、外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身もこのメディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する、ようにされてもよい。この場合、メディア処理部におけるオーディオデータの再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術の他の概念は、
メディア処理部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメディア処理部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
無線機器にある。
本技術において、無線機器は、メディア処理部と、無線制御部を備えるものである。無線制御部により、他の無線機器から、この他の無線機器におけるメディア処理部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報が受信される。対応付け情報には、２つのクロックの差分情報が含まれている。例えば、対応付け情報には、２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる、ようにされてもよい。補正部により、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックが、対応付け情報に基づいて、自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックに変換されて、該自機器のメディアクロックが補正される。
このように本技術においては、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを、他の無線機器から受信される対応付け情報に基づいて、自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロック（メディアクロック）に変換して、該自機器のメディアクロックを補正するものである。そのため、メディアクロックを機器間で高精度に同期させることが可能となる。
なお、本技術において、例えば、メディア処理部は、外部機器からオーディオデータを無線受信し、このメディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する、ようにされてもよい。この場合、メディア処理部におけるオーディオデータの再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
また、本技術において、例えば、メディア処理部は、外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身もこのメディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する、ようにされてもよい。この場合、メディア処理部におけるオーディオデータの再生処理を機器間で高精度に同期させて行わせることが可能となる。
本技術によれば、システムクロック、メディアクロックなどを機器間で高精度に同期させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
ＰＴＰの動作概要を示す図である。 ＦＴＭプロトコルの動作概要を示す図である。 ＦＴＭアクションフレームのフォーマットを示す図である。 ８０２．１ＡＳ規格と８０２．１１ ＦＴＭプロトコルを組み合わせて使用する場合の拡張されたＦＴＭアクションフレームのフォーマットを示す図である。 実施の形態としての無線システムの構成例を示すブロック図である。 ２つの無線機器のシステムクロックの同期手順を示す図である。 マスター機器である無線機器Ａ側においてシステムクロックの時刻をＮＩＣクロックに反映させる処理のフローを示す図である。 マスター機器である無線機器Ａとスレーブ機器である無線機器ＢのＮＩＣクロックを同期させる処理のフローを示す図である。 実施の形態で採用する拡張されたＦＴＭアクションフレームのフォーマットの一例を示す図である。 スレーブ機器である無線機器Ｂ側においてＮＩＣクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理のフローを示す図である。 本技術をＴＭプロトコルに適用する場合におけるＴＭアクションフレームのフォーマットの一例を示す図である。 無線システムの他の構成例を示すブロック図である。 無線システムの他の構成例を示すブロック図である。
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
＜１．実施の形態＞
「参照規格の説明」
参照する規格を説明する。機器間で高精度な時刻同期を行う補正手法として、ＩＥＥＥ１５８８規格「1588-2008 - IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems」が規定されている。この規格のプロトコルはＰＴＰ（Precision Time Protocol）とも呼ばれる。
図１は、ＰＴＰの動作概要を示している。詳細説明は省略するが、図１中の時刻を用いると、マスター（Master）−スレーブ（Slave）間の時刻のずれは、以下の数式（１）で表される。
Figure 2018056138
また、ＰＴＰの手法を、ＬＡＮ（Local Area Network）用途に機能を規定した上位層規格として、８０２．１ＡＳ規格「802.1AS-2011 - IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks」が定められている。この規格では、ＩＥＥＥ１５８８規格を参照しつつ、下位層の通信方式に依存しないマスタークロック選択のアルゴリズムならびにクロック中継の方法と、いくつかの下位層通信方式に対しては、さらに高精度に時刻ずれを算出するための専用の計測機構を提供するためのインターフェースをそれぞれ規定している。
そして、８０２．１ＡＳ規格と組み合わせる下位層の通信方式としてＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮを使用する場合の、無線機器間の高精度同期（時刻ずれ検出）を行うプロトコルとして、ＰＴＰの考え方をベースにしたＦＴＭ（Fine Timing Measurement）プロトコルが、Ｐ８０２．１１ＲＥＶｍｃ−Ｄ８．０規格にて規定されている。
図２は、ＦＴＭプロトコルの動作概要を示している。マスター（Master、図中ではResponder）−スレーブ（Slave、図２中ではInitiator）間の時刻ずれは、上述の数式（１）において、ｔ１〜ｔ４をｔ１_1〜ｔ１_4に読み替えることで同様に得られる。
図３は、図２中における、無線制御部の時刻を他の無線機器との間で計測する計測用フレームであるＦＴＭアクション（action）フレームのフォーマットを示している。このフォーマットにおいて、ＦＴＭアクションフレームのペイロード（Payload）に当たる部分は、「Dialog Token」フィールド以降である。「Dialog Token」フィールドならびに「Follow Up Dialog Token」フィールドは、複数回送信されるＦＴＭアクションフレームを対応付けるためのインデックスである。
「Follow Up Dialog Token」フィールドは、この後ろに記載される「ToD」フィールドならびに「ToA」フィールドが、以前に送信されたどのＦＴＭアクションフレームのものに対応するかを示すものである。
「ToD」フィールドと「ToA」フィールドは、それぞれ、図２のｔ１_1とｔ４_1に相当する時刻情報（タイムスタンプ）が４８ビットでピコsec単位の値として記載される。「ToD Error」フィールドならびに「ToA Error」フィールドには、それぞれ、「ToD」のタイムスタンプと「ToA」のタイムスタンプの最大誤差を示す情報が入る。
図３は、ＦＴＭプロトコルを単体で使用する場合のフォーマットであるが、８０２．１ＡＳ規格と８０２．１１ ＦＴＭプロトコルを組み合わせて使用する場合には、拡張されたＦＴＭアクションフレームが使用される。図４は、そのフォーマットを示している。新たに付加されたベンダー・スペシフィック・エレメント（Vendor Specific Element）が存在する。このエレメントの用途は、別のグランド・マスター（Grand Master）クロックの時刻を中継送信する際に必要な情報を載せることにある。
図５は、実施の形態としての無線システム１０の構成例を示している。この無線システム１０は、無線機器１００Ａと無線機器１００Ｂを有する構成となっている。この実施の形態では、無線機器１００Ａがクロックマスター（Clock Master）の無線機器Ａであり、無線機器１００Ｂがクロックスレーブ（Clock Slave）の無線機器Ｂであるとする。
無線機器１００Ａ，１００Ｂは、それぞれ、メイン制御部１０１と、無線制御部１０２を有している。メイン制御部１０１は、機器のホストプロセッサに相当する部分であり、アプリケーションプラグラムの実行、ユーザインターフェースの入出力信号の制御、主にネットワーク層以上の通信プロトコル処理を行う。ユーザインターフェースの入出力の例としては、操作信号の入力の他、オーディオや映像の出力のタイミング制御も含まれる。
無線制御部１０２は、メイン制御部１０１にて生成された上位層パケットに対するデータリンク層ヘッダの付加と解析、変復調、誤り訂正符号化と復号、増幅など、主にデータリンク層以下の通信レイヤの無線プロトコルの全ての機能を担う機能ブロックである。一般的に、無線制御部１０２は、メイン制御部１０１とは独立したデバイスであり、何らかのＩ/Ｏポートを介してメイン制御部１０１と接続される。
メイン制御部１０１は、システムクロックを持っている。システムクロックは、メイン制御部１０１の時刻を管理するクロックであり、メイン制御部１０１で管理、参照される。無線制御部１０２は、ＮＩＣクロックを持っている。ＮＩＣクロックは、無線制御部１０２の時刻を管理するクロックであり、無線制御部１０２で管理・参照される。
上述のｔ１_1（ToD）とｔ４_1（ToA）の時刻としてはフレームの無線送出時刻、受信開始時刻をできる限り正確に載せる必要があり、送出タイミング、受信タイミングをずれなく検出するためには、ＮＩＣクロックを使用する。なお、図５の構成例では、クロックスレーブの無線機器が１台の例を示したが、クロックスレーブの無線機器が２台以上の例も考えらえる。
この実施の形態では、通信システム１０を構成する２つの無線機器１００Ａ，１００Ｂのシステムクロックの同期を、以下の手順で行う。なお、無線機器１００Ａと無線機器１００Ｂの接続動作と、クロックマスターかクロックスレーブかを示すクロックロール（Clock Role）の決定は済んでいるものとする。
図６は、２つの無線機器１００Ａ，１００Ｂのシステムクロックの同期手順を示している。以降では、（ａ）〜（ｃ）の３つの処理に分けて説明する。なお、これらの処理は、並列に行われることもある。
「（ａ）システムクロック→ＮＩＣクロックの同期処理（無線機器Ａ内）」
この処理は、マスター（Master）機器である無線機器Ａ（無線機器１００Ａ）側において、システムクロックの時刻をＮＩＣクロックに反映させる処理である。図７は、処理フローを示している。
（１）まず、メイン制御部１０１は、無線制御部１０２側のＮＩＣクロックのカウントを読み出す。
（２）次に、メイン制御部１０１は、システムクロックのカウントを読み出す。
（３）次に、メイン制御部１０１は、ＮＩＣクロックとシステムクロックの粒度を揃えた上で、システムクロック‐ＮＩＣクロック差分を算出する。
（４）次に、メイン制御部１０１は、差分値に対して精度向上のための処理を行う。例えば、メイン制御部１０１と無線制御部１０２の間のインターフェースの遅延や、処理遅延を事前の測定により見積もっておき、この影響を予め排除した差分値を補正すべき時刻とする。なお、この精度向上のための処理は、必要に応じて行うものであり、行わなくてもよい。
（５）次に、メイン制御部１０１は、算出されたシステムクロック‐ＮＩＣクロック差分に基づいて、無線制御部１０２のＮＩＣクロックのカウントを補正する。
（６）最後に、メイン制御部１０１は、ＮＩＣクロックはシステムクロックの情報を全て表現することができないことから、ＮＩＣクロックからシステムクロック値を生成するための補足情報（以下、「変換用パラメータ」と呼ぶ）を、無線制御部１０２に保存させる。この変換用パラメータは、システムクロックとＮＩＣクロックの対応付け情報を構成している。
変換用パラメータは、具体的には、粒度比の情報と、システムクロックとＮＩＣクロックのカウント差分の情報である。粒度比は、メイン制御部１０１のクロックカウンタと無線制御部１０２のクロックカウンタのフォーマットで決まるものであって、ＯＳ（Operating System）やデバイスの組み合わせにより決まる値である。この値を得るために、ＯＳの名称やバージョンを利用することとしてもよい。
カウント差分は、ＦＴＭアクションフレームで相手機器に伝達できない分の、ＮＩＣクロックカウンタ側の桁不足を補うのが目的の差分値である。この差分値をＤ、書き込もうとしたシステムクロックの時刻をＴsys、ＮＩＣクロックで表せる時刻最大値をＴNICMAXとすると、Ｄは以下の数式（２）で表される。なお、ここで、ＴsysとＴNICMAX はカウンタの生値ではなく、粒度の差を揃えた時刻絶対値であるとする（エポック時刻は０とする）。また、modとは除算の余りを求める処理を指す。
Figure 2018056138
前記の（５）において、ＮＩＣクロックには、Ｔsys mod ＴNICMAX に相当する値を反映させる。反映のさせ方は、クロックカウント値を直接上書きするか、何らかのフィルタをかけながら何度かに分けて近づけていくか、あるいは、クロックカウントの進み方を調整することで徐々に合わせていくか、などである。
「（ｂ）ＮＩＣクロック間同期処理（無線機器Ａ-無線機器Ｂ間）」
この処理は、マスター機器である無線機器Ａ（無線機器１００Ａ）とスレーブ機器である無線機器Ｂ（無線機器１００Ｂ）のＮＩＣクロックを同期させる処理である。図８は、処理フローを示している。この処理は、基本的に、図２のＦＴＭプロトコルに準拠する。
この処理は、基本的に、図２のＦＴＭプロトコルに準拠するが、ＦＴＭアクションフレームのフォーマットに図９に示される拡張フィールドのついたフォーマットを採用する点が異なる。無線機器Ａの無線制御部１０２は、ＦＴＭアクションフレームの生成時に、上述の変換用パラメータにアクセスし、その内容を図９のフォーマットになるように格納する。なお、図４のフォーマットと区別して互換性を確保するため、「Type」のフィールドには、“０”以外の値を入れることとする。図９の例においては、“１”を入れている。
「clock granularity ratio」のフィールドには、上述の粒度比の情報を格納する。フォーマットの例として、粒度比を２や１０を底としてべき乗の形で表した時の、指数部の数値を格納する。「clock difference」のフィールドには、システムクロックとＮＩＣクロックのカウント差分を示す情報を格納する。フォーマットの例として、システムクロックとＮＩＣクロックの粒度の比をシステムクロック側に揃えた後に足しこむべき差分値のカウントを格納する。
この処理では、上述したようにＦＴＭアクションフレームのフォーマットに図９に示される拡張フィールドのついたフォーマットを採用してＦＴＭプロトコルを実行する。無線機器Ｂの無線制御部１０２は、ＦＴＭアクションフレームを受信したら拡張フィールドに記載されている変換用パラメータを保存し、受信するごとに更新する。
詳細説明は省略するがＮＩＣクロック間のオフセットの算出方法は、ＦＴＭプロトコルと同じである（図８中では、ｔ１_1〜ｔ１_4の時刻取得にもＮＩＣクロックへのアクセスは存在するが図中では省略している）。オフセット算出後、算出されたオフセットに応じて、無線機器Ｂの無線制御部１０２は、ＮＩＣクロックのカウントを補正する。
「（ｃ）ＮＩＣクロック→システムクロックの同期処理（無線機器Ｂ内）」
この処理は、スレーブ（Slave）機器である無線機器Ｂ（無線機器１００Ｂ）側において、ＮＩＣクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理である。図１０は、処理フローを示している。基本的に、上述の「（ａ）システムクロック→ＮＩＣクロックの同期処理」とは逆方向の同等の操作を行うことになる。
（１）メイン制御部１０１は、システムクロックのカウントを読み出す。
（２）次に、メイン制御部１０１は、上述の（ｂ）のＮＩＣクロック間同期処理において、無線機器Ａ側より得られ、無線制御部１０２側に保持されている変換用パラメータを読み出す。
（３）次に、メイン制御部１０１は、ＮＩＣクロックのカウントを読み出す。
（４）次に、メイン制御部１０１は、読み出したＮＩＣクロックカウントに、読み出した変換用パラメータを適用し、反映すべきシステムクロックのカウントを算出する。これと、自機で読み出したシステムクロックのカウント値から、クロックマスター機器とのシステムクロック差分を算出する。
（５）次に、メイン制御部１０１は、システムクロック差分の精度向上のための処理をする。例えば、メイン制御部と無線制御部の間のインターフェースの遅延や、処理遅延を事前の測定により見積もっておき、この影響を予め排除した差分値を補正すべき時刻とする。なお、この精度向上のための処理は、必要に応じて行うものであり、行わなくてもよい。
（６）最後に、メイン制御部１０１は、算出されたシステムクロック差分を用いて、システムクロックのカウントを補正する。これにより、結果的に、無線機器Ａと無線機器Ｂのメイン制御部１０１のシステムクロックは、高精度に同期したものとなる。
以上説明したように、図１に示す無線システム１０においては、無線機器１００Ａ側でシステムクロックの時刻をＮＩＣクロックに反映させる処理、無線機器１００Ａと無線機器１００ＢのＮＩＣクロックを同期させる処理、さらに無線機器１００Ｂ側でＮＩＣクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理を行う。そのため、システムクロックを機器間で高精度に同期させることが可能となる。
＜２．変形例＞
なお、上述実施の形態においては、無線層における同期プロトコルがＦＴＭ（Fine Timing Measurement）プロトコルである例を示した。しかし、本技術は、無線層における同期プロトコルは、ＦＴＭプロトコルに限定されるものではなく、ＴＭ（Timing Measurement）プロトコルであってもよい。
その場合も、上述の図８のＮＩＣクロック間同期処理において、ＦＴＭアクションフレームをＴＭ（Timing Management）アクションフレームに読み替えるだけで同等である。図１１は、ＴＭアクションフレームのフォーマット示している。一部フィールドのＩＤが異なるだけで、基本的な内容はＦＴＭアクションフレームと同等に、本技術を適用できる。
また、上述実施の形態においては、変換用パラメータを保持する場所が無線制御部１０２側であるように説明した。しかし、変換用パラメータを保持する場所は、必ずしも無線制御部１０２でなくてもよく、メイン制御部１０１側であってもよい。
また、上述実施の形態においては、同期手順の（ｂ）の処理における「VendorSpecific」エレメントは、変換用パラメータが変化したときのみ載せることとしてもよい。その場合、スレーブ側機器としての無線機器１００Ｂは、ＦＴＭアクションフレームに「VendorSpecific」エレメントが存在しない場合には、直近に受信した「VendorSpecific」エレメントの変換用パラメータを適用することとする。
また、上述実施の形態においては、無線機器１００Ａから無線機器１００Ｂに伝達するＦＴＭアクションフレームに載せる変換用パラメータに、粒度比の情報と、システムクロックとＮＩＣクロックのカウント差分の情報が含まれている。しかし、粒度比に情報に関しては伝達を省略し、カウント差分の情報だけを伝達してもよい。また、粒度比は基本的に変化しないため、他の無線機器との接続を行うためのフレームであるアソシエーション（Association）時のマネジメントフレームなどを用いて、別途一度だけ伝えることにしてもよい。
また、上述実施の形態においては、上述の同期手順の（ｂ）の処理の「ＮＩＣクロックの補正」については、無線制御部１０２がクロックカウンタを直接更新していたが、オフセット値の保持だけを行い、換算はメイン制御部１０１が行うこととしてもよい。
また、上述実施の形態においては、マスター機器である無線機器１００Ａのシステムクロックを全てのシステム全体のマスタークロックとしている。しかし、マスター機器である無線機器１００ＡのＮＩＣクロックをマスタークロックとすることも考えられる。その場合は、無線機器１００Ａの変換用パラメータの初期値のみ、初めに一度与えた後、無線機器１００Ａにおいても、上述の同期手順の（ａ）の処理の代わりに（ｃ）の処理を行うこととしてもよい。
また、上述していないが、８０２．１ＡＳ準拠の拡張ＦＴＭアクションフレームのフォーマットと本技術の拡張フィールドが併用されてもよい。その場合は、それぞれの「VendorSpecific」エレメントが順に並ぶ形になる。
また、上述実施の形態においては、ＮＩＣクロックを経由して２つの無線機器間で同期させるべきクロックをシステムクロックとしたが、オーディオやビデオなどのメディア処理部の時刻を管理するクロックであってもよい。なお、詳細説明は省略するが、同期手順は、メイン制御部１０１のシステムクロックをメディア処理部のクロックに読み替えるだけで、上述実施の形態の場合と同等である。
図１２は、その場合の無線システム２０の構成例を示している。この無線システム２０は、無線機器２００Ａと無線機器２００Ｂを有する構成となっている。無線機器２００Ａ，２００Ｂは、それぞれ、メディア処理部、ここではオーディオ処理部２０１と、無線制御部２０２を有している。この無線システム２０においては、メディア処理部のクロック（ここでは、オーディオ用クロック）を機器間で高精度に同期させることが可能となる。
また、図１３は、上述したようにシステムクロックを機器間で高精度に同期させることを行う無線システム（スピーカシステム）３０の構成例を示している。この図１３において、図５と対応する部分には、同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。
この無線システム３０は、無線機器（マスター機器）を構成するスピーカ装置３００Ａと、無線機器（スレーブ機器）を構成するスピーカ装置３００Ｂと、オーディオデータの供給源であるスマートフォン３００Ｃを有する構成となっている。
スピーカ装置３００Ａ，３００Ｂは、それぞれ、メイン制御部１０１と、無線制御部１０２と、オーディオ再生処理部３０３と、スピーカ３０４を有している。メイン制御部１０１および無線制御部１０２は、図５の無線システム１０におけるメイン制御部１０１および無線制御部１０２と同様に構成され、（ａ）〜（ｃ）の同期手順の処理が行われ、スピーカ装置３００Ａ，３００Ｂにおけるメイン制御部１０１のシステムクロックは高精度に同期されたものとなる。
スピーカ装置３００Ａのオーディオ再生処理部３０３は、スマートフォン３００Ｃからステレオの左側オーディオデータＡＬを無線受信し、メイン制御部１０１のシステムクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカ３０４を駆動し、このスピーカ３０４から左側音声を出力させる。一方、スピーカ装置３００Ｂのオーディオ再生処理部３０３は、スマートフォン３００Ｃからステレオの右側オーディオデータＡＲを無線受信し、メイン制御部１０１のシステムクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカ３０４を駆動し、このスピーカ３０４から右側音声を出力させる。
ここで、オーディオデータＡＬ、ＡＲは、一度全てのデータがスマートフォン３００Ｃからマスター機器であるスピーカ装置３００Ａに送られ、スレーブ機器である３００ＢはオーディオデータＡＲをマスター機器である３００Ａから無線送信されたオーディオデータを無線受信するものとしてもよい。マスター機器とスレーブ機器における再生処理については同様である。
この無線システム３０においては、スピーカ装置３００Ａ，３００Ｂのメイン制御部１０１のシステムクロックが（ａ）〜（ｃ）の同期手順の処理により高精度に同期したものとなる。そして、スピーカ装置３００Ａ，３００Ｂのそれぞれのオーディオ再生処理部３０３はメイン制御部１０１のシステムクロックに基づいて再生処理を行う。そのため、スピーカ装置３００Ａ，３００Ｂのそれぞれのスピーカ３０４から出力される左側音声、右側音声は高精度に同期したものとなり、良好なステレオ再生音を得ることが可能となる。
なお、図１３の無線システム３０はステレオ再生を行う例を示したが、マルチチャネル再生を行う無線システムを同様に構成することが可能である。また、図１３の無線システム３０は、オーディオ再生の例であるが、同期して表示すべきビデオ再生についても、同様の構成を適用できることは勿論である。
また、図１２の無線システム２０内の無線機器の構成を持つ機器に対して、無線によるオーディオデータの送信または受信をともなう無線システム（スピーカシステム）が構成されてもよい。その場合も、再生に使用されるクロックがシステムクロックではなくオーディオクロックである点を除き、図１３の無線システム３０の場合と同様な送受信処理、再生処理を適用することができる。
また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
（１）メイン制御部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器。
（２）上記対応付け情報には、上記２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
前記（１）に記載の無線機器。
（３）上記無線制御部は、
上記対応付け情報を、上記無線制御部の時刻を上記他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として送信する
前記（１）または（２）に記載の無線機器。
（４）上記無線制御部は、
上記対応付け情報を、上記他の無線機器との接続を行うためのフレームの一部として送信する
前記（１）または（２）に記載の無線機器。
（５）外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
前記（１）から（４）のいずれかに記載の無線機器。
（６）外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
前記（１）から（４）のいずれかに記載の無線機器。
（７）メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の処理方法であって、
上記無線制御部が上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するステップを有し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器の処理方法。
（８）メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の動作を制御するコンピュータに、
上記無線制御部が上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するステップを有する処理方法を実行させ、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
プログラム。
（９）メイン制御部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
無線機器。
（１０）上記対応付け情報には、上記２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
前記（９）に記載の無線機器。
（１１）外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
前記（９）または（１０）に記載の無線機器。
（１２）外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
前記（９）または（１０）に記載の無線機器。
（１３）メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の処理方法であって、
上記無線制御部が、他の無線機器から該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信する受信ステップと、
補正部が、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正ステップを有し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器の処理方法。
（１４）メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の動作を制御するコンピュータに、
上記無線制御部が、他の無線機器から該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信する受信ステップと、
補正部が、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正ステップを有する処理方法を実行させ
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
プログラム。
（１５）メディア処理部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
無線機器。
（１６）上記メディア処理部は、
外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
前記（１５）に記載の無線機器。
（１７）上記メディア処理部は、
外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
前記（１５）に記載の無線機器。
（１８）メディア処理部と、
無線制御部を備え、
上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメディア処理部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
無線機器。
（１９）上記メディア処理部は、
外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
前記（１８）に記載の無線機器。
（２０）上記メディア処理部は、
外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
前記（１８）に記載の無線機器。
１０，２０，３０・・・無線システム
１００Ａ，１００Ｂ・・・無線機器
１０１・・・メイン制御部
１０２・・・無線制御部
２００Ａ，２００Ｂ・・・無線機器
２０１・・・オーディオ処理部
２０２・・・無線制御部
３００Ａ，３００Ｂ・・・スピーカ装置
３００Ｃ・・・スマートフォン
３０３・・・オーディオ再生処理部
３０４・・・スピーカ

Claims (20)

  1. メイン制御部と、
    無線制御部を備え、
    上記無線制御部は、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    無線機器。
  2. 上記対応付け情報には、上記２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
    請求項１に記載の無線機器。
  3. 上記無線制御部は、
    上記対応付け情報を、上記無線制御部の時刻を上記他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として送信する
    請求項１に記載の無線機器。
  4. 上記無線制御部は、
    上記対応付け情報を、上記他の無線機器との接続を行うためのフレームの一部として送信する
    請求項１に記載の無線機器。
  5. 外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
    請求項１に記載の無線機器。
  6. 外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
    請求項１に記載の無線機器。
  7. メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の処理方法であって、
    上記無線制御部が上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するステップを有し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    無線機器の処理方法。
  8. メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の動作を制御するコンピュータに、
    上記無線制御部が上記メイン制御部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信するステップを有する処理方法を実行させ、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    プログラム。
  9. メイン制御部と、
    無線制御部を備え、
    上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
    自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
    無線機器。
  10. 上記対応付け情報には、上記２つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
    請求項９に記載の無線機器。
  11. 外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
    請求項９に記載の無線機器。
  12. 外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メイン制御部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動するオーディオ再生処理部をさらに備える
    請求項９に記載の無線機器。
  13. メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の処理方法であって、
    上記無線制御部が、他の無線機器から該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信する受信ステップと、
    補正部が、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正ステップを有し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    無線機器の処理方法。
  14. メイン制御部と無線制御部を備える無線機器の動作を制御するコンピュータに、
    上記無線制御部が、他の無線機器から該他の無線機器におけるメイン制御部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信する受信ステップと、
    補正部が、自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメイン制御部の時刻を管理するクロックを補正する補正ステップを有する処理方法を実行させ
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    プログラム。
  15. メディア処理部と、
    無線制御部を備え、
    上記無線制御部は、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックと上記無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を他の無線機器に無線送信し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれる
    無線機器。
  16. 上記メディア処理部は、
    外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
    請求項１５に記載の無線機器。
  17. 上記メディア処理部は、
    外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
    請求項１５に記載の無線機器。
  18. メディア処理部と、
    無線制御部を備え、
    上記無線制御部は、他の無線機器から、該他の無線機器におけるメディア処理部の時刻を管理するクロックと無線制御部の時刻を管理するクロックの対応付け情報を受信し、
    上記対応付け情報には、上記２つのクロックの差分情報が含まれており、
    自機器の無線制御部の時刻を管理するクロックを上記対応付け情報に基づいて自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックに変換して、該自機器のメディア処理部の時刻を管理するクロックを補正する補正部をさらに備える
    無線機器。
  19. 上記メディア処理部は、
    外部機器からオーディオデータを無線受信し、上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
    請求項１８に記載の無線機器。
  20. 上記メディア処理部は、
    外部機器に対してオーディオデータを無線送信し、自身も上記メディア処理部の時刻を管理するクロックに基づいて再生処理を行ってスピーカを駆動する
    請求項１８に記載の無線機器。
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