WO2006008999A1 - 情報通信装置、情報通信方法及びプログラム - Google Patents

情報通信装置、情報通信方法及びプログラム Download PDF

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WO2006008999A1
WO2006008999A1 PCT/JP2005/012763 JP2005012763W WO2006008999A1 WO 2006008999 A1 WO2006008999 A1 WO 2006008999A1 JP 2005012763 W JP2005012763 W JP 2005012763W WO 2006008999 A1 WO2006008999 A1 WO 2006008999A1
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communication
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Shinji Suzuki
Hidemi Usuba
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Pioneer Corporation
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    • H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]

Definitions

  • the present invention relates to an information communication device, an information communication method, and a program.
  • FIG. 1 shows the basic concept of IEEE 802.11, l le, l li.
  • Figure 2 shows the priority of IEEE802.il access control methods DCF (Distributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function), and EDCA (Enhanced Distributed Channel Access), which is an access control function. The concept of river page is shown.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • PCF Point Coordination Function
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • IEEE802.11e prioritizes packets, thereby increasing the probability of transmission of packets with high priority (see Fig. 2 (4)), and polling for communication paths.
  • HCCA Hybrid Coordination Function
  • Controlled Channel Access There is an HCCA (HCF (Hybrid Coordination Function) Controlled Channel Access) method that can occupy the network, and it has a QoS function with two bandwidth guarantees with different required bandwidths.
  • QoS is a method of securing a communication path so that a desired amount of data can be transmitted in a desired period.
  • the HCCA method in IEEE802.11e is a period in which the polled STA (terminal station) is called TX OP, It is a mechanism that can be occupied as a communication channel.
  • Security in IEEE802.11i is a mechanism that makes it possible for third parties to read the transmission contents!
  • IEEE1394 is well known as a mechanism for transmitting digital AV content by wire. IEEE1394 standardizes isochronous transmission for synchronous data transmission and asynchronous transmission for asynchronous data transmission. The main purpose of isochronous transmission is to stream stream data such as MPEG-TS. . For this reason, a mechanism for ensuring QoS is incorporated, and transmission data is guaranteed QoS by ensuring bandwidth.
  • Asynchronous transmission is intended for command transmission and other purposes, and is transmitted using the remaining part of the band reserved by isochronous transmission.
  • a technology for transmitting content transmitted on IEEE1394 via IEEE802.il via a bridge has begun to be proposed.
  • the IEEE 1394TA has been studied by the Wireless Working Group.
  • a technique for converting an IEEE 802 frame into an IEEE 1394 isochronous or asynchronous packet is known (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-234754
  • IEEE1394 has two transmission modes: asynchronous transmission mode and isochronous transmission mode, and protocol conversion is not performed without using either one. Therefore, the point of conversion to V and shift is described, but there is no clear consideration in terms of how to convert the data and what to focus on.
  • IEEE802.11 generally has a narrower transmission bandwidth. Therefore, to ensure QoS, unless the bandwidth is used effectively in accordance with the characteristics of each data, data on IEEE1394 is reliably transmitted on IEEE802.11. I can't do it.
  • the proposed bridge method focuses on the routing method and the clock synchronization method.
  • IEEE802.il and IEEE1394 have different physical characteristics, which causes problems.
  • the problem is a problem of securing bandwidth.
  • bandwidth is reserved for isochronous transmission for transmitting streams, and asynchronous transmission for transmitting control commands and the like is performed using the remaining bandwidth. This ensures that the stream data has a predetermined throughput.
  • the control command information is appropriately transmitted while maintaining the transmission. Therefore, when bridging from IEEE 1394 to IEEE802.il, the bandwidth should be secured in the same way for isochronous transmission, and the remaining bandwidth should be used for asynchronous transmission.
  • the problem to be solved by the present invention includes the above-mentioned problem as an example.
  • the information communication apparatus of the present invention is a first information communication unit that performs information communication using a synchronous communication method and an asynchronous communication method, and an information communication unit that communicates via a wireless communication unit, and controls transmission based on the priority of a packet.
  • First conversion means for converting input information into a packet format of the first transmission method in the second information communication means; and information input from the first information communication means using a synchronous communication method to the second information
  • a second conversion unit configured to convert the communication unit into a packet format of a second transmission method
  • a wireless transmission unit configured to transmit the converted information by the second information communication unit.
  • the information communication method of the present invention is a first information communication unit that performs information communication by a synchronous communication method and an asynchronous communication method, and an information communication unit through a wireless communication unit, and controls transmission based on the priority of a packet.
  • Converting information input from the communication means using the asynchronous communication method into a packet format of the first transmission method in the second information communication means, and input from the first information communication means using the synchronous communication method A step of converting the information into a packet format of the second transmission method of the second information communication means; and a step of transmitting the converted information by the second information communication means.
  • the program of the present invention is a first information communication means for communicating information by a synchronous communication method and an asynchronous communication method, and an information communication means via a wireless communication means, wherein the first transmission performs transmission control based on packet priority. Method and the predetermined time period assigned to the packet
  • Converting the information inputted in the second information communication means into the packet format of the first transmission method, and converting the information inputted from the first information communication means using the synchronous communication method into the second information The step of converting the communication means into the packet format of the second transmission method and the step of transmitting the converted information by the second information communication means are executed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a basic concept of IEEE802.1l, lle, lli.
  • FIG. 2 is a diagram showing the time chart of DCF and PCF, which are IEEE 802.11 access control methods, and the concept of priority of EDCA, which is an access control function.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between data rate and throughput.
  • FIG. 4 is a diagram showing a connection example of an information communication device for explaining Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an information communication device for explaining Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an IEEE1394 receiver in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a Link layer processing unit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an IEEE802.il transmission unit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation concept of the information communication apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a packet structure of isochronous data.
  • FIG. 11 is a diagram showing a packet structure of asynchronous data.
  • FIG. 12 is a diagram showing a packet structure in IEEE 802.11.
  • FIG. 13 This is a diagram showing the communication status when HCCA communication and EDCA communication coexist.
  • 100 is an information communication device
  • 200 is an IEEEE1394ZIEEE802.11 converter
  • 300 is an IEEE802.il transmitter
  • 311 is an input buffer (1)
  • 312 is an HCCA MAC processor
  • 313 is the input buffer (2)
  • 314 is 50. — ⁇ 1 ⁇ .
  • a processing unit, 315 is a selection unit
  • 316 is a baseband processing unit
  • 317 is an amplification unit
  • 318 is a transmission antenna.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration and a connection example of the information communication apparatus 100 for explaining the first embodiment of the present invention.
  • the information communication apparatus 100 includes an IEEE1394ZlEEE802.il converter 200 that converts information input by a transmission control method based on the IEEE1394 standard into a packet that conforms to the transmission control method based on the IEEE8802.il standard.
  • it includes an IEEE802.11 transmitter 300 as a second information communication means, is connected to the IEEE1394 device 10 via the IEEE1394 bus 11, and is connected to the IEEE802.il receiver 20 via the wireless communication path 21 based on IEEE802.il.
  • FIG. 5 shows a block diagram of the information communication apparatus 100 of the present embodiment.
  • the information communication apparatus 100 includes an IEEE1394 receiver 210, which is a first information communication means, a link layer processing unit 220, a packetizing unit (1) 230 (a isochronous data packet unit), and a packet unit ( 2) Including 240 (asynchronous data packetization unit) and IEEE802.il transmission unit 300.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the IEEE1394 receiver 210 shown in FIG.
  • the IEEE1394 receiving unit 210 includes an IEEE1394 I / 0 circuit 211 and a PHY layer processing unit 212, and the IEEE1394 I / O circuit 211 and the PHY layer processing unit 212 are realized by a configuration defined by the IEEE1394 standard.
  • the IE EE1394 standard includes IEEE1394-1995, IEEE1394a, IEEE1394b, and the like, and the configuration may be different depending on the IEEE 1394-1995 standard.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the Link layer processing unit 220.
  • the link layer processing unit 220 includes an isochronous data processing unit 221 having an isochronous data detection unit 222 addressed to its own node and an asynchronous data processing unit 223 having an asynchronous data extraction unit 224 addressed to its own node.
  • the asynchronous data processing unit 221 and asynchronous data processing unit 223 are realized by hardware logic or software processing, or a hybrid configuration of both. These extract the isochronous packet or asynchronous packet by the process specified by the Link layer in the IEEE1394 standard and the transaction layer.
  • the packetizing units (1), (2) (230, 240) shown in FIG. 5 are realized by hardware logic or software processing, or by a hybrid configuration of both. The actual operation is as desired. Obtained by executing the algorithm. Details of the algorithm illustration and operation are described in the Action section.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the IEEE802.il transmission unit 300 shown in FIG.
  • the IEEE802.il transmission unit 300 includes an input buffer (1) (isochronous data) 311, an HCCAMAC processing unit 312 that is a second conversion means, an input cookie (2) (asynchronous data) 313, It includes an EDCA-MAC processing unit 314, which is one conversion means, a selection unit 315, a baseband processing unit 316, an amplification unit 317, and a transmission antenna 318 which is a wireless communication device.
  • the information communication device 100 converts information received by IEEE1394 into a wireless protocol based on the IEEE802.il method. For example, it is used when sending information from the IEEE1394 device 10 shown in FIG. 1 to the IEEE802.il receiver 20.
  • the information communication apparatus 100 functions as a bridge between the IEEE1394 protocol and the IEEE802.11 protocol.
  • Various proposals such as IEEE1394.1 have been made for the configuration of the bridge, and there are a plurality of methods that can be used in this embodiment.
  • the IEEE1394 bus 11 in FIG. 4 has a protocol operation that does not consider the bridge environment, and the information communication apparatus 100 automatically transmits a signal sent to its own node on IEEE1394. This will be described as a function of routing above.
  • FIG. 9 shows a flowchart of the information communication apparatus 100.
  • the IEEE1394 receiving unit 210 includes an I / O circuit unit 211 and a PHY processing unit 212 as shown in FIG.
  • the I / O circuit unit 211 includes a connector and an electrical interface unit.
  • the PHY processing unit 212 performs physical layer processing defined by the IEEE1394 standard (regardless of IEEE1394-1995, IEEE1394a, IEEE1394b, IEE E1394c, etc.) !, electrical processing, arbitration execution, bus reset processing Etc.
  • the link layer processing unit 220 shown in FIG. 5 detects (step S2) and extracts a packet addressed to its own node (step S3).
  • Figure 10 shows the packet structure of isochronous data.
  • the data transmitter and receiver on IEEE1394 are the IRM (Isochronous Resource Manag er) declares the bandwidth and channel used. If resource usage permission is issued by IRM, isochronous transmission using the declared channel becomes possible. Here, the decision as to which of the transmitter and receiver makes the declaration is not unique depending on the combination of devices. As a result, the transmitter transmits isochronous data according to the packet structure.
  • the Link layer processing unit 220 shown in the present embodiment when the information shown in the channel in the packet matches the channel to be received, the packet is received and sent to the subsequent stage. If the channel is different, the packet is not processed.
  • Figure 11 shows the asynchronous data packet structure.
  • DestinationJD and SourceJD are based on the ID that is uniquely assigned to each node by the self-ID process at each bus reset.
  • the ID grant process and each node including itself The process of knowing the ID is specified in the IEEE1394 standard!
  • the Link layer processing unit 220 shown in this embodiment detects that the Destination JD in the packet is an ID assigned to itself, and sends it to the subsequent stage.
  • the packet unit 230, 240 and the buffer unit shown in FIG. 5 will be described.
  • the packet key units 230 and 240 are packetized in the packet key units 230 and 240 (step S4).
  • the packet is transmitted by adding header information in IEEE802.il.
  • Figure 12 shows the packet structure in IEEE802.il.
  • the transmitting device on the IEEE1394 network sends the data with only the GUID addressed to the IEEE1394-wireless bridge, so when performing packetization, the Destination Address and Sender Address are set. It is necessary to add in packetizing section 230,240.
  • An example of the grant method is shown below.
  • Method 1 When the bridge and the wireless receiving terminal are configured as a set (in the case of Pto P), the wireless sender and receiver are always the same. Therefore, the address to be given when the header is given is uniquely determined. For this reason, communication can be performed by specifying the receiving terminal address as the destination address and the own address as the source address. It becomes pretty.
  • the bridge has the following table.
  • a table of IEEE1394 information transmitters and addresses of wireless receiving terminals is created.
  • the bridge refers to this table to determine the destination address. This makes it possible to transmit different wireless terminal information depending on the IEEE1394 transmission model.
  • Each packet obtained as described above is stored in a buffer and waits for the next control.
  • IEEE802.il defines CSM A-based access control means called DCF (Distributed Coordination Function) as access control means, and centralized access control means using polling called PCF (Point Coordination Function) as an option.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • PCF Point Coordination Function
  • DCF gives each terminal the same transmission opportunity, and is a suitable transmission means for applications that perform best effort transmission like PC data.
  • the amount of data that a terminal can communicate per unit time is For example, there is a problem that QoS cannot be secured when streaming video data streaming data because it varies depending on the network status.
  • PCF is a more suitable means for streaming transmission because communication is prohibited except for terminals that are allowed to communicate under the control of AP (Access Point).
  • AP Access Point
  • QoS QoS is not guaranteed in streaming transmission that cannot be transmitted unless the communication channel is high, such as HD quality image data.
  • IEEE802.11e has been proposed as a MAC extension technology and is currently under deliberation.
  • IEEE802.l ie there is a method called EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) that is the first transmission method and an option called HCCA (HCF (Hybrid Coordination Function) Controlled Channel Access) that is the second transmission method as an option.
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • HCCA Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access
  • EDCA is a DCF improvement technology that prioritizes communication opportunities according to data contents. Therefore, in the case of content that requires QoS, such as audio data and video data, communication opportunities increase, and the bandwidth occupancy rate increases. However, this only increases the probability and does not guarantee QoS.
  • HCCA can occupy the bandwidth defined as TXOP if it issues information called AP TSPEC that it wants to communicate to AP, and AP allows it. Since it is possible to occupy a communication path for the bandwidth required for communication, QoS can be secured.
  • Figure 13 shows an example of the communication status when HCCA communication and EDCA communication coexist.
  • the terminal transmits to the AP.
  • the AP issues CF-Poll information along with the TSP EC information issued from the terminal in advance. This occupies the communication path for HCCA communication of the terminal that issued the TSPEC information during the NAV period. All other communications will not take place after the NAV period is over!
  • the purpose of this method is to make it possible to occupy the communication path without being obstructed by other terminals, and the necessity of using the same terminal separately for HCCA and EDCA is not mentioned in the IEEE802.il standard.
  • IEEE1394 after the cycle master issues a cycle start packet, isochronous data that requires QoS is first transmitted preferentially, and asynchronous data is transmitted in the remaining bandwidth. Therefore, equivalent operation is performed by transmitting HCCA for isochronous data and EDCA for asynchronous data. The method is shown below.
  • the bandwidth required to transmit data received by IEEE1394 is calculated, and a TSPEC is issued to the AP accordingly.
  • bandwidth calculation methods There are several bandwidth calculation methods, but here are two examples.
  • Method 1 A predetermined bandwidth is uniformly determined. In this case, even if the isochronous data capacity to be actually transmitted is small, the largest period band is occupied.
  • Method 2 IEEE1394-When a wireless bridge establishes a connection with IEEE1394 and starts receiving isochronous data, it is occupied when isochronous communication is performed on IEEE1394 by accessing the plug register of the transmitting device on the IEEE1394 network. Obtain bandwidth information and use that information as the bandwidth to be occupied wirelessly.
  • the HCCA-MAC processing unit 321 sequentially follows the HCCA protocol for the data stored in the notifier, passes through the baseband processing unit 316, the amplification unit 317, and the antenna unit 318. Send.
  • the EDCA MAC processing unit 314 is transferred to the asynchronous data unit 313.
  • the stored packets are sent sequentially according to the EDCA protocol. This operation is performed until the next Qo S CF-Poll issue timing.
  • This operation makes it possible to transmit isochronous data in HCCA format and asynchronous data in EDCA format.
  • the transmission unit 300 transmits the packets distributed to the HCCA method and the EDCA method according to the IEEE802.il standard.
  • the IEEE 1394 receiving unit 210 that performs information communication using a synchronous communication method (asynchronous) and an asynchronous communication method (asynchronous eggplant), and an information communication unit via a wireless communication unit, the packet priority level IEEE802.il transmitter that communicates information using the first transmission method (EDCA) that controls transmission based on!
  • the second transmission method that performs bandwidth-guaranteed communication assigned to packets for a specified period of time
  • EDCA-MAC processing unit 314 that converts information input from the 300 and IEEE1394 receiver 210 using the asynchronous communication method to the packet format of the first transmission method in the IEEE802.il transmitter 300, and IEEE1394 receiver 210
  • HCCA—MAC processing unit 312 that converts information input using the synchronous communication method into the packet format of the second transmission method of IEEE802.il transmission unit 300, and the converted information is transmitted by IEEE 802.11 transmission unit 300 Transmit antenna 3 Therefore, it is possible to perform optimal mapping when converting to IEEE802.11 by paying attention to securing QoS of isochronous data among contents flowing on IEEE1394.
  • asynchronous data can be transmitted without deteriorating the QoS of isochronous data.
  • the method of mapping isochronous data to HCCA and asynchronous data to EDCA based on the method proposed in IEEE802.11e has been described.
  • HCCA mapping is indispensable for isochronous data to secure bandwidth
  • asynchronous data can be transmitted by DCF (Distributed Coordination Function) in the conventional IEEE802.il protocol, which is not EDCA. Good. If the only data to be transmitted is isochronous data and asynchronous data, there is a difference between using DCF for asynchronous data transmission and using EDCA.
  • DCF Distributed Coordination Function

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Abstract

　本発明の課題は、アイソクロナスデータの効率的なQoS伝送と、遅延の少ないアシンクロナスデータの伝送を可能にすることである。 　本発明においては、IEEE1394により受信したアイソクロナスデータ及びアシンクロナスデータを必要帯域が異なる２つの帯域保証によるＱｏＳ機能を備えたIEEE802.11により送信する情報通信装置であって、アイソクロナスデータを広帯域で伝送するＨＣＣＡ＿ＭＡＣ処理部３１２と、アシンクロナスデータを狭帯域で伝送するＥＤＣＡ＿ＭＡＣ処理部３１２とを備える。  

Description

情報通信装置、情報通信方法及びプログラム
技術分野
[0001] 本発明は、情報通信装置、情報通信方法及びプログラムに関する。
背景技術
[0002] 近年無線伝送において、 IEEE802.11aや IEEE802.11gにより高速な伝送モードが規 格化され、 HDクオリティの映像信号をも伝送することが可能になった。また、 IEEE802 . l ieが現在審議中であり、これにより無線伝送時の QoS(Quality of service)保証もあ るレベルまで可能になった。
図 1は、 IEEE802.11,l le,l liの基本的概念を示す。また、図 2は、 IEEE802.i lのァク セス制御方式である DCF(Distributed Coordination Function), PCF(Point Coordinati on Function)のタイムチャート及びアクセス制御機能である EDCA (Enhanced Distribu ted Channel Access)の優先川頁位の概念を示す。
図 1に示すように、 IEEE802.11eにはパケットに優先順位をつけ、それにより優先度 の高いパケットの送信可能確率を上げる EDCA方式（図 2 (4)参照）と、ポーリングによ り通信路を占有できる HCCA (HCF(Hybrid Coordination Function) Controlled Chan nel Access)方式があり、必要帯域が異なる 2つの帯域保証による QoS機能を備える 。このような技術が実現することにより、高品質なデジタル AVコンテンツを無線で伝送 することができる。
なお、 QoSは、所望の期間に所望のデータ量を送信できるよう通信路を確保する手 法であり、 IEEE802.11eにおける HCCA方式は、ポーリングされた STA (端末局）が TX OPと呼ばれる期間、通信路として占有できる仕組みのことである。また、 IEEE802.11i における Securityは、送信内容を第三者が読めな!/、ようにする仕組みのことである。 一方、有線でデジタル AVコンテンツを伝送するための仕組みとしては、 IEEE1394 が有名である。 IEEE1394では、同期データ伝送用のアイソクロナス (Isochronous)伝送 と非同期データ伝送用のァシンクロナス (Asynchronous)伝送が規格化されている。 ァイソクロナス伝送は、 MPEG-TS等ストリームデータを流すのが主とした目的である 。そのため QoS確保を行うための仕組みが取り入れられており、伝送データは帯域確 保をすることにより QoSが保証される。
ァシンクロナス伝送は、コマンド伝送その他を目的としており、ァイソクロナス伝送で 確保された帯域の残りの部分を用いて伝送される。 IEEE1394上で伝送されたコンテ ンッを、ブリッジを介して IEEE802.ilで伝送する技術が昨今提案され始めている。例 えば IEEE1394TAにおいて Wireless Working Group等がその検討を行っている。 一方、 IEEE802プロトコルから IEEE1394プロトコルへの変換する方法としては、 IEEE 802フレームを IEEE1394のァイソクロナスないしァシンクロナスパケットに変換する技 術が知られている（例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1：特開 2003— 234754号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
しかしながら、先行技術では、 IEEE802のプロトコルタイプと IEEE1394のアイソクロナ スデータ、ァシンクロナスデータをマッピングする点については記載されている力 そ の技術的詳細やマッピングすることによる技術的効果にっ 、ては記載されて 、な 、。 また、先行技術では、 IEEE802から IEEE1394にプロトコル変換する際、 IEEE1394には ァシンクロナス送信モードとァイソクロナス送信モードの 2つの伝送モードがあり、どち らかを用いな 、とプロトコル変換が行われな 、ことから、 V、ずれかに変換する点は記 載されているが、データをどう変換すべきか、何に着目して振り分けるかという観点で は明確な考察がな 、。 IEEE1394に比べて IEEE802.11は一般に伝送帯域が狭 、ため 、 QoSを確保するには各データの特質に合わせて帯域を有効利用しないと、 IEEE13 94上のデータを確実に IEEE802.11上で伝送することはできない。
また、従来提案されているブリッジの手法は、ルーティングの手法やクロック同期の 手法を主眼としている。し力しながら、 IEEE802.ilと IEEE1394は物理的特性が異なる ため、それに起因する問題が発生する。
その問題は、帯域確保の問題である。 IEEE1394において、ストリームを伝送するァ イソクロナス伝送では帯域確保を行 、、制御コマンド等を伝送するァシンクロナス伝 送は残り帯域を用いて行う。これによつて、ストリームデータを所定のスループットを確 保して伝送しつつも、制御コマンド情報を適宜伝送することを実現している。従って、 I EEE1394から IEEE802.ilへのブリッジを行う場合、同様にァイソクロナス伝送では帯 域確保を行い、ァシンクロナス伝送では残り帯域を用いるべきである力 現在そのよう なブリッジ手法は提案されていない。本発明が解決しょうとする課題には、上記した 問題が一例として挙げられる。
課題を解決するための手段
本発明の情報通信装置は、同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する 第一情報通信手段と、無線通信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優 先度に基づいて伝送制御する第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期 間帯域保証された通信を行う第二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段 と、前記第一情報通信手段から非同期通信方式を用いて入力される情報を前記第 二情報通信手段における第一伝送方式のパケット形式に変換する第一変換手段と、 前記第一情報通信手段から同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二情報 通信手段の第二伝送方式のパケット形式に変換する第二変換手段と、前記変換され た情報を前記第二情報通信手段で送信する無線送信手段とを有する。
本発明の情報通信方法は、同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する 第一情報通信手段と、無線通信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優 先度に基づいて伝送制御する第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期 間帯域保証された通信を行う第二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段 とを用いた情報通信方法であって、前記第一情報通信手段から非同期通信方式を 用いて入力される情報を前記第二情報通信手段における第一伝送方式のパケット 形式に変換するステップと、前記第一情報通信手段から同期通信方式を用いて入力 される情報を前記第二情報通信手段の第二伝送方式のパケット形式に変換するステ ップと、前記変換された情報を前記第二情報通信手段で送信するステップとを有す る。
本発明のプログラムは、同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する第一 情報通信手段と、無線通信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優先度 に基づいて伝送制御する第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期間帯 域保証された通信を行う第二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段とを用 いて情報通信を行うためのプログラムであって、コンピュータに、前記第一情報通信 手段から非同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二情報通信手段におけ る第一伝送方式のパケット形式に変換するステップと、前記第一情報通信手段から 同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二情報通信手段の第二伝送方式 のパケット形式に変換するステップと、前記変換された情報を前記第二情報通信手 段で送信するステップとを実行させる。
図面の簡単な説明
[0005] [図 1]IEEE802.1 l,lle,l liの基本的概念を示す図である。
[図 2]IEEE802.11のアクセス制御方式である DCF, PCFのタイムチャート及びアクセス 制御機能である EDCAの優先順位の概念を示す図である。
[図 3]データレートとスループットの関係を示す図である。
[図 4]本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置の接続例を示す図である
[図 5]本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置の概略構成を示す図であ る。
[図 6]本発明の実施形態における IEEE1394受信部の概略構成を示す図である。
[図 7]本発明の実施形態における Linkレイヤ処理部の概略構成を示す図である。
[図 8]本発明の実施形態における IEEE802.il送信部の概略構成を示す図である。
[図 9]本実施形態の情報通信装置の動作概念を示すフローチャートである。
[図 10]ァイソクロナスデータのパケット構造を示す図である。
[図 11]ァシンクロナスデータのパケットの構造を示す図である。
[図 12]IEEE802.11におけるパケット構造を示す図である。
[図 13]HCCAによる通信と EDCAによる通信が混在した場合の通信状態を示す図で ある。
符号の説明
[0006] なお、図中の符号、 100は情報通信装置、 200は IEEEE1394ZIEEE802.11変換部 、 300は IEEE802.il送信部、 311は入力バッファ（1)、 312は HCCA MAC処理部、 313は入力バッファ（2)、 314は50。 —\1\。処理部、 315は選択部、 316はベース バンド処理部、 317は増幅部、 318は送信アンテナである。
発明を実施するための最良の形態
(実施形態 1)
図 4は、本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置 100の概略構成及び 接続例を示す。図 1に示すように、情報通信装置 100は、 IEEE1394規格に基づく伝送 制御方式により入力される情報を、 IEEE8802.il規格に基づく伝送制御方式に適合 するパケットに変換する IEEE1394ZlEEE802.il変換部 200と、第二情報通信手段で ある IEEE802.11送信部 300とを含み、 IEEE1394バス 11で IEEE1394機器 10に接続され 、 IEEE802.ilによる無線通信路 21で IEEE802.il受信機 20に接続される。
図 5は、本実施形態の情報通信装置 100のブロック図を示す。情報通信装置 100は 、第一情報通信手段である IEEE1394受信部 210と、 Linkレイヤ処理部 220と、パケット 化部（1) 230 (ァイソクロナスデータパケットィ匕部）と、パケットィ匕部（2) 240 (ァシンクロ ナスデータパケット化部）と、 IEEE802.il送信部 300とを含む。
図 6は、図 5に示す IEEE1394受信部 210の構成例を示す。 IEEE1394受信部 210は、 IEEE1394I/0回路 211と、 PHYレイヤ処理部 212とを含み、 IEEE1394 I/O回路 211及 び PHYレイヤ処理部 212は IEEE1394規格により規定された構成により実現される。 IE EE1394規格には、 IEEE1394- 1995、 IEEE1394a、 IEEE1394b等があり、それぞれで構 成が異なる場合があるが、本実施形態はそのいずれでも構わない。
図 7は、 Linkレイヤ処理部 220の構成例を示す。 Linkレイヤ処理部 220は、自ノード 宛ァイソクロナスデータ検出部 222を有するァイソクロナスデータ処理部 221と、自ノー ド宛ァシンクロナスデータ抽出部 224を有するァシンクロナスデータ処理部 223とを含 み、ァイソクロナスデータ処理部 221及びァシンクロナスデータ処理部 223は、ハード ロジックないしソフトウェア処理、あるいは両者のハイブリッド構成により実現される。こ れらは、 IEEE1394規格における Linkレイヤな!/、しトランザクションレイヤにより規定さ れた処理により、ァイソクロナスパケットないしァシンクロナスパケットを抽出する。 また、図 5に示すパケット化部（1) , (2) (230,240)は、ハードロジックないしソフトゥェ ァ処理、あるいは両者のノ、イブリツド構成により実現される。実際の動作は所望のァ ルゴリズムを実行することにより得られる。アルゴリズムの図示及び動作の詳細は作用 の項において説明する。
図 8は、図 5に示す IEEE802.il送信部 300の構成例を示す。 IEEE802.il送信部 300 は、入力バッファ（1) (ァイソクロナスデータ) 311、第二変換手段である HCCAMAC処 理部 312、入カノくッファ（2) (ァシンクロナスデータ) 313、第一変換手段である EDCA —MAC処理部 314、選択部 315、ベースバンド処理部 316、増幅部 317、無線通信手 段である送信アンテナ 318を含む。
以下、情報通信装置 100の動作を説明する。情報通信装置 100は、 IEEE1394で受 信した情報を IEEE802.il方式による無線プロトコルに変換する。例えば、図 1に示し た IEEE1394機器 10から IEEE802.il受信機 20へ情報を送るときに用いられる。
このような構成を用いたとき、情報通信装置 100は、 IEEE1394プロトコルと IEEE802.1 1プロトコルとのブリッジとして機能する。ブリッジの構成は、 IEEE1394.1等さまざまな 提案がなされており、本実施形態で用いることのできる手法も複数存在する。
本実施形態では、便宜的に、図 4の IEEE1394バス 11はブリッジ環境を考慮しないプ ロトコル動作とし、情報通信装置 100は、 IEEE1394上で自ノードに送られてきた信号 を自動的に IEEE802.il上にルーティングする機能として説明する。
図 9は、情報通信装置 100のフローチャートを示す。まず、 IEEE1394ネットワークから 受信し、パケット抽出するまでの動作を説明する。 IEEE1394を用いて送られてきた情 報は、図 2に示す IEEE1394受信部 210で受信される（ステップ Sl)。 IEEE1394受信部 2 10は、図 3に示すように I/O回路部 211と PHY処理部 212とを含む。 I/O回路部 211はコ ネクタと電気的インターフェース部とを含む。
PHY処理部 212は、 IEEE1394規格（IEEE1394- 1995、 IEEE1394a、 IEEE1394b、 IEE E1394c等方式は問わな 、)で定義された物理層処理を行!、、電気的処理ゃァービト レーシヨンの実行、バスリセット処理等を行う。
次に、図 5に示す Linkレイヤ処理部 220において自ノード宛のパケットの検出（ステツ プ S2)及び抽出が行われる（ステップ S3)。図 10にァイソクロナスデータのパケット構 造を示す。
IEEE1394上におけるデータ送信機と受信機は、 IRM (Isochronous Resource Manag er)に使用帯域と使用チャンネルの宣言を行う。 IRMによりリソース使用許可が出され ると、宣言したチャンネルを用いたァイソクロナス送信が可能になる。ここで、送信機と 受信機のどちらが宣言を行うか等の取り決めは、機器の組み合わせにより一意では この結果、送信機は、上記パケット構造に従ってァイソクロナスデータを送信する。 本実施形態で示される Linkレイヤ処理部 220では、上記パケット中の channelに示さ れている情報が受信したいチャンネルと合致した場合、そのパケットを受信し、後段 に送る。チャンネルが異なる場合は、そのパケットは処理しない。
図 11はァシンクロナスデータのパケットの構造を示す。上記パケットのうち、 Destina tionJDと SourceJDは、 self- IDプロセスにより、バスリセットごとに各ノードにユニークに 付与される IDに基づいており、 IDの付与プロセスと各ノードが自身を含めたそれぞれ のノードの IDを知るプロセスは IEEE1394規格に規定されて!、る。本実施形態で示さ れる Linkレイヤ処理部 220は、パケット中の Destination JDが自己に付与された IDで あることを検出し、後段に送る。
次に、図 5に示すパケットィ匕部 230,240及びバッファ部について説明する。上記まで で自ノード宛に送信された情報のうち、ァイソクロナスデータとァシンクロナスデータを それぞれ個別に抽出することが可能となる。これらのデータはパケットィ匕部 230,240に おいてパケットィ匕される（ステップ S4)。パケットィ匕に際しては、 IEEE802.i lの規定にお けるヘッダ情報等をくわえることによりパケットィ匕が行われる。
図 12は IEEE802. i lにおけるパケット構造を示す。このとき、図 4の構成より、 IEEE13 94ネットワーク上における送信装置は IEEE1394—無線ブリッジ宛の GUIDのみを付与 してデータを送信してくるため、上記パケット化を行う場合、 Destination Address及び Sender Addressをパケット化部 230,240において付与する必要がある。付与方法の例 を以下に示す。
(方法 1)ここでのブリッジと無線受信端末がセットで構成されて 、る場合には、（Pto Pである場合には）、無線での送信者、受信者は必ず同一である。従って、ヘッダ付 与時に与えるべきアドレスは一意に決定する。このため、受信端末のアドレスを destin ationアドレスとして、自身のアドレスを sourceアドレスとして指定することにより通信が 可會 になる。
(方法 2)ブリッジは以下のようなテーブルを有する。このテーブルには、 IEEE1394 情報送信機と無線受信端末のアドレスとの表がつくられている。 IEEE1394情報を受 信すると、ブリッジはこの表を参照することにより destinationアドレスを決定する。これ により IEEE1394送信機種により異なった無線端末の情報を伝送することが可能にな る。上記により得られたパケットはそれぞれバッファに格納され、次段の制御を待つ。 次に、図 8に示す MAC処理部 312,314の動作について説明する。 IEEE802.i lでは 、アクセス制御手段として DCF(Distributed Coordination Function)と呼ばれる CSM A ベースのアクセス制御手段と、オプションとして PCF(Point Coordination Function)と 呼ばれるポーリングを用いた集中アクセス制御手段が定義されている。
DCFは各端末に同等に送信チャンスが与えられ、 PCデータのようにべストェフォー ト送信を行う用途には適した伝送手段であるが、一方で、ある端末が単位時間あたり に通信できるデータ量はネットワーク状態で変動するため、例えば、ビデオデータの ストリーミングデータを通信する際 QoSを確保できないという問題がある。
PCFは、 AP (Access Point)からの制御により、通信が許可された端末以外は通信を 禁止されるため、よりストリーミング伝送には適した手段である。し力しながら、帯域確 保という発想がないため、例えば、 HD品質の画像データのように通信路の占有率が 高くないと送信できないようなストリーミング送信のときに QoSが保証されない問題が ある。
これを改善するため、 MAC拡張技術として IEEE802.11eが提案され、現在審議中で ある。 IEEE802. l ieでは第一伝送方式である EDCA (Enhanced Distributed Channel A ccess)と呼ばれる方法と、オプションとして第二伝送方式である HCCA (HCF(Hybrid Coordination Function) Controlled Channel Access)と呼ばれる方法が考えられてい る。
EDCAは、 DCFの改善技術であり、データ内容により通信チャンスに優先順位をつ けている。そのため、オーディオデータやビデオデータのように QoSを要求されるコン テンッの場合通信チャンスが多くなり、より帯域占有率があがる。しかし、これは確率 が向上するのみであり、 QoSが保証されるものではない。 一方、 HCCAは、通信したい端末力 TSPECと呼ばれる情報を APに向け発行し、 A Pがそれを許可した場合、 TXOPとして定義される帯域を占有することができる。通信 に必要な帯域分通信路を占有できるため、 QoSの確保が可能になる。
HCCAによる通信と EDCAによる通信が混在した場合の通信状態の例を図 13に示 す。この場合は、端末が APに送信する例である。 APは、予め端末より発行された TSP EC情報に伴い CF-Poll情報を発行する。これにより NAV期間の間、 TSPEC情報を発 行した端末の HCCA通信用に通信路が占有される。その他の一切の通信は NAV期 間終了後でな!、と行われな 、。
この方法は、他の端末に邪魔されることなく通信路が占有できるようにすることが目 的であり、同一端末が HCCAと EDCAを使い分ける必然性については IEEE802.il規 格では言及されていない。し力し、 IEEE1394においては、サイクルスタートパケットを サイクルマスタが発行した後、まず QoSが必須であるアイソクロナスデータを優先的に 伝送し、残り帯域でァシンクロナスデータを伝送するプロトコルになっている。従って 、ァイソクロナスデータを HCCA伝送し、ァシンクロナスデータを EDCA伝送することに より等価に見える動作を行うことになる。以下その方法を示す。
ァイソクロナスデータに関しては、 IEEE1394で受信したデータを伝送するのに必要 な帯域を算出し、それに従い APに TSPECを発行する。帯域算出の手法はいくつか存 在するが、以下では 2つの例を示す。
(方法 1)予め決定された帯域を一律に定める。この場合、実際に伝送するアイソク 口ナスデータ容量が小さくても、最も大きな期間帯域を占有することになる。
(方法 2) IEEE1394—無線ブリッジが IEEE1394でコネクションを張りアイソクロナスデ ータ受信を始める際、 IEEE1394ネットワーク上の送信装置のプラグレジスタにァクセ スすることにより、 IEEE1394上でアイソクロナス通信する際占有している帯域の情報を 入手し、その情報を無線上で占有すべき帯域として用いる。
上記動作を行った後、 NAVの期間内は、ノ ッファに溜め込まれたデータを HCCA— MAC処理部 321が順次 HCCAプロトコルに従!、ベースバンド処理部 316、増幅部 317 、アンテナ部 318を経て送信する。
NAV期間が終了すると、 EDCA MAC処理部 314がァシンクロナスデータ部 313に 溜め込まれたパケットを順次 EDCAプロトコルに従い送信する。この動作は、次の Qo S CF- Poll発行タイミングまで行われる。
この動作により、ァイソクロナスデータを HCCA方式で、ァシンクロナスデータを EDC A方式で伝送することが可能となる。これにより、送信部 300は、 HCCA方式と EDCA方 式に振り分けられたパケットを IEEE802.il規格に則り送出する。
本実施形態によれば、同期通信方式 (ァイソクロナス）と非同期通信方式 (ァシンク 口ナス）により情報通信する IEEE1394受信部 210と、無線通信手段を介した情報通 信手段であって、パケットの優先度に基づ!/、て伝送制御する第一伝送方式 (EDCA )と、パケットに割り当てられた所定の期間帯域保証された通信を行う第二伝送方式（ HCCA)により情報通信する IEEE802.il送信部 300と、 IEEE1394受信部 210から非 同期通信方式を用いて入力される情報を IEEE802.il送信部 300における第一伝送 方式のパケット形式に変換する EDCA— MAC処理部 314と、 IEEE1394受信部 210か ら同期通信方式を用いて入力される情報を IEEE802.il送信部 300の第二伝送方式 のパケット形式に変換する HCCA— MAC処理部 312と、前記変換された情報を IEEE 802.11送信部 300で送信する送信アンテナ 318とを有することにより、 IEEE1394上 で流れるコンテンツのうち、ァイソクロナスデータの QoS確保に着目し、 IEEE802. 1 1に変換する際、最適にマッピングすることができる。また、同時に、ァシンクロナスデ ータの変換手法を明示することにより、ァイソクロナスデータの QoSを損なわずかつ ァシンクロナスデータを伝送することができる。
(実施形態 2)
実施形態 1では、 IEEE802.11eで提案されている手法をベースに、ァイソクロナスデ ータは HCCAに、ァシンクロナスデータは EDCAにマッピングさせる手法について説 明した。し力しながら、帯域確保したいァイソクロナスデータには HCCAマッピングは 必須であるものの、ァシンクロナスデータは、 EDCAではなぐ従来の IEEE802.ilプロ トコルにおける DCF (Distributed Coordination Function)での伝送でも良 、。送信 すべきデータがァイソクロナスデータとァシンクロナスデータのみの場合、ァシンクロ ナスデータ送信に DCFを用いる場合と EDCAを用いる場合の違 、はな 、。
本出願は、 2004年 7月 20日出願の日本特許出願 (特願 2004年— 211326)に基 づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する第一情報通信手段と、
無線通信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優先度に基づ!/、て伝送 制御する第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期間帯域保証された通 信を行う第二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段と、
前記第一情報通信手段から非同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二 情報通信手段における第一伝送方式のパケット形式に変換する第一変換手段と、 前記第一情報通信手段から同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二情 報通信手段の第二伝送方式のパケット形式に変換する第二変換手段と、
前記変換された情報を前記第二情報通信手段で送信する無線送信手段と、 を有することを特徴とする情報通信装置。
[2] 請求項 1記載の情報通信装置であって、
前記第二伝送手段は HCCA方式で前記同期通信情報を伝送し、前記第一伝送 手段は EDCA方式又は DCF方式で前記非同期通信情報を伝送する情報通信装置
[3] 請求項 1又は 2記載の情報通信装置であって、
前記第一情報通信手段が IEEE1394ネットワークに接続され、前記第二情報通信手 段が IEEE802.ilネットワークに接続される情報通信装置。
[4] 同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する第一情報通信手段と、無線通 信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優先度に基づ 、て伝送制御する 第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期間帯域保証された通信を行う第 二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段とを用いた情報通信方法であつ て、
前記第一情報通信手段から非同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二 情報通信手段における第一伝送方式のパケット形式に変換するステップと、
前記第一情報通信手段から同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二 情報通信手段の第二伝送方式のパケット形式に変換するステップと、
前記変換された情報を前記第二情報通信手段で送信するステップと、 を有することを特徴とする情報通信方法。
同期通信方式と非同期通信方式により情報通信する第一情報通信手段と、無線通 信手段を介した情報通信手段であって、パケットの優先度に基づ 、て伝送制御する 第一伝送方式と、パケットに割り当てられた所定の期間帯域保証された通信を行う第 二伝送方式により情報通信する第二情報通信手段とを用いて情報通信を行うための プログラムであって、コンピュータに、
前記第一情報通信手段から非同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二 情報通信手段における第一伝送方式のパケット形式に変換するステップと、
前記第一情報通信手段から同期通信方式を用いて入力される情報を前記第二 情報通信手段の第二伝送方式のパケット形式に変換するステップと、
前記変換された情報を前記第二情報通信手段で送信するステップと、
を実行させるプログラム。
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