(57)【要約】【課題】TDMAの無線通信で映像データや音声データをリアルタイム通信（ストリーミング通信）する場合に、ノイズの影響によりスループットが低下し受信バッファのデータ残量が枯渇すると、再生機器に対して十分なデータ量の出力が行えず、再生機器で再生される映像や音声が破綻してしまうという問題があった。【解決手段】受信した通信データを一時的に蓄積する受信バッファ３０２内のデータ残量が予め定めた所定値以下になったら、予約する時間帯域を増加する予約要求を、予約要求に基づいて時間帯域の割り当てを行うホストとなる無線通信装置に対して送信する。【選択図】          図４
2010154420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間帯域の予約要求に基づいて時間帯域の割り当てを行うホストとなる無線通信装置に対して前記予約要求を送信し、前記ホストとなる無線通信装置によって割り当てられた時間帯域でデータ通信を行う無線通信装置であって、
データを受信する受信部と、
前記受信部が受信したデータを一時的に蓄積し、順次出力する受信バッファと、
前記受信バッファに蓄積されているデータ残量が所定の第一の閾値以下の場合に、予約要求する時間帯域を現在割り当てられている時間帯域より増加するように決定する予約帯域決定部と、
前記予約帯域決定部によって決定された時間帯域の予約要求を、前記ホストとなる無線通信装置に対して送信する送信部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
予約帯域決定部は、受信バッファに蓄積されているデータ残量が第一の閾値以下の場合に、予約要求する時間帯域の増加量を、前記受信バッファに蓄積されているデータ残量の減少率に基づいて決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
予約帯域決定部は、受信バッファに蓄積されているデータ残量が、第一の閾値より大きい値に設定された第二の閾値以上の場合に、予約要求する時間帯域を現在現在割り当てられている時間帯域より減少するように決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
予約帯域決定部は、受信バッファに蓄積されているデータ残量が第二の閾値以上の場合に、予約要求する時間帯域の減少量を、前記受信バッファに蓄積されているデータ残量の増加率に基づいて決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
受信部が受信するデータの転送速度は、前記受信部が受信する前記データのエラーレートによって変更される無線通信システムに係る無線通信装置であって、
前記受信部が受信する前記データのエラーレートを算出して出力するエラーレート算出部をさらに備え、
予約帯域決定部は、受信バッファに蓄積されているデータ残量が第一の閾値以下の場合に、予約要求する時間帯域の増加量を、前記エラーレート算出部から出力されたエラーレートから予想される転送速度を加味して決定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の無線通信装置間でデータ通信に使用可能な時間帯域が、あらかじめ予約された時間帯域で割り当てられるものであって、予約する時間帯域が可変な無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信装置間でデータ通信を行う場合、混信を防ぐために、通信時間を分割して各データ通信に時間帯域を割り当てるTDMA(Time Division Multiple Access)という方式で、一般に通信が行われている。USB(Universal Serial Bus)２．０を無線化したWUSB(Wireless USB)でも、TDMAによる通信が行われる。
【０００３】
WUSBについては様々な通信技術が考案されている。例えば、特許文献１には、時間帯域が空いていればそれを全て使用することができるという、いわゆるベストエフォート通信に関し、通信遅延時間を少なくするデータ通信方法について記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９５２１７号公報（第８−１２頁、第１図）
【０００５】
一方、あらかじめ時間帯域を予約して、予約した時間帯域を用いてデータ通信を行う通信方式がある。映像データや音声データをリアルタイム通信（ストリーミング通信）する場合には、時間帯域を予約するこの通信方式が用いられる。
【０００６】
映像データや音声データをリアルタイム通信する場合には、受信側通信装置が受信バッファを備え、受信した映像データや音声データを一時的に蓄積し、順次、再生機器へ出力する。通信される映像データや音声データは、映像や音声が自然に再生されるために単位時間当たりに再生機器へ出力されるべきデータ量（データ転送レート）が決まっており、受信バッファから再生機器への出力のデータレートは、通信された映像データや音声データの固有のデータ転送レートと基本的に一致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、実際に無線で通信を行おうとすると、ノイズの影響によりエラーが発生することがある。エラーが発生した場合は、同じデータを送りなおす（エラー再送）必要がある。エラー再送が必要になると、単位時間当たりに実際に通信できた実効的なデータ量、つまり、スループットが低下する。
【０００８】
スループットが映像データや音声データの固有のデータ転送レートを下回るほど低下すると、受信バッファへ入力されるデータ量より、受信バッファから再生機器への出力されるデータ量の方が大きくなり、受信バッファに蓄積されているデータ残量が減少していく。やがて受信バッファのデータ残量が枯渇すると、再生機器に対して十分なデータ量の出力が行えなくなり、再生機器で再生される映像や音声が途切れてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、受信バッファのデータ残量の枯渇を防止することが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る無線通信装置では、受信した通信データを一時的に蓄積する受信バッファのデータ残量が予め定めた所定値以下になったら、予約する時間帯域を増加する予約要求を、予約要求に基づいて時間帯域の割り当てを行う他の無線通信装置に対して送信する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る無線通信装置よれば、受信バッファのデータ残量の枯渇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態は例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。また、以下の実施の形態では例として映像データを通信する場合について説明するが、映像データの代わりに音声データや他の種類のデータを通信する場合でも、本発明を適用できる。
【００１３】
実施の形態１．
図１は本実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る無線通信システムでは、無線通信装置１０２、無線通信装置１０３、無線通信装置１０６、及び無線通信装置１０７がWUSBの無線ネットワーク１０５を介して接続されている。以下では、各無線通信装置間の無線通信は、WiMedia Allianceの規格を含む、WUSBが採用する各規格に基づいて行われる。
【００１４】
WUSBが採用しているWiMedia Allianceの規格における通信システムでは、TDMAベースのスーパーフレームを用いて通信が行われる。図２は、WiMedia Allianceの規格におけるスーパーフレームの構造を示した図である。スーパーフレームの周期は65.536msecであり、各スーパーフレームは256個のMAS(Media Access Slot)と呼ばれる256μsecの時間スロットに分割されている。各無線通信装置は、通信のための時間帯域をMAS単位で予約可能で、予約した時間帯域においてデータ通信を行う。図２では、無線通信装置１０２と無線通信装置１０３との間のデータ通信において例えば6個のMAS４００が予約され、無線通信装置１０６と無線通信装置１０７との間のデータ通信において例えば6個のMAS４１０が予約されている場合の一例を示している。
【００１５】
図１の各無線通信装置間では様々な種類のデータ通信が行われ得るが、以下では、映像データを、無線通信装置１０２から無線通信装置１０３へリアルタイム通信（ストリーミング通信）で送信する場合を例にとって、一連のデータ通信とデータ処理について説明する。
【００１６】
図１においては、無線通信装置１０６はホストの役割を担うように設定されており、無線通信装置１０６は、時間帯域予約の要求を受付け、予約要求の承認を行うものとする。映像データを受信する無線通信装置１０３は、時間帯域を予約する予約要求である、WiMedia Allianceの規格に規定されるDRP reservation requestコマンドを、無線ネットワーク１０５を経由して無線通信装置１０６に送信する。無線通信装置１０６は、無線通信装置１０７など他の無線通信装置からも予約要求を受信する。無線通信装置１０６は、これらの予約要求に基づいて時間帯域の割り当てを決定し、WiMedia Allianceの規格に規定されるDRP reservation responseコマンドを無線ネットワーク１０５を経由して無線通信装置１０２、１０３、及び１０７のそれぞれに送信することで、時間帯域の割り当てを通知する。時間帯域の割り当てが通知されたら、無線通信装置１０２と無線通信装置１０３とは割り当てられた時間帯域で映像データの通信を開始する。
【００１７】
通信する映像データは映像ソース機器１０１で生成される。生成された映像データは無線通信装置１０２に入力され、無線ネットワーク１０５を経由して無線送信される。その映像データは無線通信装置１０３により受信されて後述するデータ処理を施される。最後に、後述するデータ処理を施された映像データは映像再生機器１０４に出力され、映像再生機器１０４において再生される。
【００１８】
次に無線通信装置１０２、１０３の構成について説明する。図３は本実施の形態１に係る映像データ送信側の無線通信装置１０２の構成を示すブロック図である。図３において、映像データ入力部２０１には外部の映像ソース機器１０１から映像データが入力される。基準時計２０２は、例えばグリニッジ標準時基準とする時刻の情報である基準時刻情報を生成するが、タイムスタンプ付加部２０３は、基準時計２０２が生成する基準時刻情報を参照して、映像データ入力部２０１から入力された映像データに対して、タイムスタンプを付加する。FIFO(First In First Out)形式の送信バッファ２０４は、タイムスタンプを付加された映像データを一時的に蓄積し、順次出力する。そして無線通信部２０５は、送信バッファ２０４から出力されたタイムスタンプ付き映像データを、予約したMASで無線通信装置１０３に対して送信する。
【００１９】
図４は、本実施の形態１に係る映像データ受信側の無線通信装置１０３の構成を示すブロック図である。図４において、無線通信部３０１は、無線通信装置１０２から送信されたタイムスタンプ付き映像データを無線ネットワーク１０５を介して受信する。FIFO(First In First Out)形式の受信バッファ３０２は、無線通信部３０１で受信したタイムスタンプ付き映像データを一時的に蓄積し、順次、データ出力タイミング制御部３０４へ出力する。
【００２０】
基準時計３０３は、無線通信装置１０２内の基準時計２０２と同期しており、同じ時刻に同じ基準時刻情報を生成する。基準時計３０３を基準時計２０２と同期させる方法としては、例えば、無線通信装置１０２内の基準時計２０２が生成する基準時刻情報を定期的に無線通信装置１０３に送り、送られてきた基準時刻情報に合わせるように基準時計３０３を補正する方法があるが、特にこの方法に限らない。
【００２１】
データ出力タイミング制御部３０４は、受信バッファ３０２から入力された映像データに付加されているタイムスタンプと、基準時計３０３が生成する基準時刻情報を比較して、映像データの出力タイミングを決定し、その出力タイミングに合わせて映像データを映像データ出力部３０５へ出力する。映像データ出力部３０５は、データ出力タイミング制御部３０４から出力された映像データを外部の映像再生機器１０４へ出力する。バッファ監視部３０６は、受信バッファ３０２のデータ残量を監視し、予約帯域決定部３０７は、バッファ監視部３０６からの通知に基づいて、時間帯域予約の制御を実施する。
【００２２】
以下、映像データを送信する無線通信装置１０２の動作について図３を用いて説明する。無線通信装置１０２では、映像ソース機器１０１で生成される映像データが映像データ入力部２０１に入力されると、この映像データをタイムスタンプ付加部２０３に転送する。タイムスタンプ付加部２０３は、基準時計２０２で生成されている基準時刻情報を映像データに付加する。
【００２３】
図５に、タイムスタンプが付加された映像データの構造の例を示す。図５の例では、映像データは、MPEG2-TS(Transport Stream)パケットで構成されていて、それぞれのMPEG2-TSパケットに4バイトのタイムスタンプが付加されている。タイムスタンプ付加部２０３は、図５に示すようなタイムスタンプ付き映像データを送信バッファ２０４に送る。
【００２４】
送信バッファ２０４は、送信バッファ２０４内にタイムスタンプ付き映像データが蓄積されたら、無線通信部２０５に対して、送信すべきデータが存在することを通知する。
【００２５】
無線通信部２０５は、送信すべきデータが存在することの通知を受けると送信バッファ２０４からタイムスタンプ付き映像データを取得し、データ通信のために予約した時間帯域、つまり予約したMASで、無線通信装置１０３に向けて送信する。
【００２６】
続いて、映像データを受信する無線通信装置１０３の動作について図４を用いて説明する。無線通信装置１０３では、無線通信装置１０２から無線ネットワーク１０５を経由して送信されてきたタイムスタンプ付き映像データを、無線通信部３０１で受信し、受信バッファ３０２へ転送する。
【００２７】
映像データには固有のデータ転送レートがあり、映像データを映像再生機器１０４へ出力する際には、映像データの固有のデータ転送レートに対応するタイミングで出力してやる必要がある。そこで、データ出力タイミング制御部３０４は、受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データに付加されているタイムスタンプと、基準時計３０３で生成される基準時刻情報とを比較して、映像データを映像データ出力部３０５に出力するタイミングを決定する。
【００２８】
より具体的には、タイムスタンプ付き映像データのタイムスタンプが示す時刻が、基準時計３０３で生成される基準時刻に、通信にかかる時間と無線通信装置１０２及び無線通信装置１０３内における処理にかかる時間を見積もって設定された所定のオフセット時間を加えた時刻を過ぎていれば、該映像データを映像データ出力部３０５に出力する。なおこの際、図５に示したタイムスタンプ付き映像データのデータ構成のうちタイムスタンプ部分のデータは破棄し、映像データ部分のみを出力する。基準時刻にオフセット時間を加えた時刻を過ぎていなけれれば、映像データをすぐには出力せず、過ぎるのを待ってから出力する。
【００２９】
映像データ出力部３０５は、データ出力タイミング制御部３０４から映像データを入力されたら、映像再生機器１０４に対して映像データを出力する。
【００３０】
ところで、受信バッファ３０２に一時的に蓄積されるタイムスタンプ付き映像データのデータ残量は、映像データの固有のデータ転送レートと、無線ネットワーク１０５上で無線通信装置１０２から無線通信装置１０３へタイムスタンプ付き映像データを送信する無線通信のスループットとの関係によって変化する。
【００３１】
例えば、映像データの固有のデータ転送レートに比べて、無線通信のスループットの方が大きければスムースに映像データが流れていることとなる。この場合、映像ソース機器１０１が出力した映像データが送信バッファ２０４で蓄積されている時間はほとんど無く、速やかに受信バッファ３０２まで到達する。
【００３２】
一方、通信環境の悪化によりMAS当たりのデータ通信量が低下し、映像データの固有のデータ転送レートに比べて無線通信のスループットの方が小さくなってしまった場合は、受信バッファ３０２では、蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量が減少していくこととなる。
【００３３】
図６は、受信バッファ３０２に蓄積されている映像データのデータ残量の時間的変化の例を示した図である。グラフの横軸は時間を、縦軸は受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量を示している。
【００３４】
図６において、時間T0から時間T1までの期間はデータ残量がほぼ安定しており、この間は映像データの固有のデータ転送レートと無線通信のスループットがほぼ同程度だったことを示している。
【００３５】
ところが、時間T1を過ぎると、受信バッファ３０２のデータ残量が減少する傾向が出てくる。これは、無線通信のスループットが低下し、映像データのデータ転送レートに比べて不足していることを示している。時間帯域予約により通信のための時間帯域が確保できていても、なんらかの原因で通信環境が悪化し、エラー再送が頻発する状況になると、受信バッファ３０２に入力されるタイムスタンプ付き映像データのデータレートは、このように減少する。
【００３６】
一方で、受信バッファ３０２から出力されるタイムスタンプ付き映像データのデータレートは、映像データの固有のデータ転送レートによって決まるので、通信環境の状況には影響を受けない。従って、受信バッファ３０２の出力は変化ないが、入力は減少することとなり、受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量の減少が進行していく。
【００３７】
このままの状態で放置すると、時間T3で、受信バッファ３０２でアンダーフローが発生し、再生機器１０４に出力する映像データが不足してしまい、結果的に映像再生機器１０４で再生される映像が途切れてしまうという事態が生じる。
【００３８】
このような事態の発生を抑制するためには、完全なアンダーフローが発生する前に、無線通信のスループットを向上させる必要がある。スループットを向上させるためには、予約するMASの数を増加させればよい。これにより、通信に使用するMAS自体を増加させることになるので、通信環境の悪化によるMAS当たりのデータ通信量の低下を吸収し、スループットを向上させることができる。
【００３９】
そこで、本実施の形態１に係る無線通信装置１０３では、完全なアンダーフローが発生する前に、受信バッファ３０２内のデータ残量がある程度減ったら、無線通信のスループットを向上させるべく予約要求する時間帯域を増加する。
【００４０】
具体的には以下のようにする。まず、受信バッファ３０２に蓄積されている映像データのデータ残量をバッファ監視部３０６が監視する。もしバッファ監視部３０６が、受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量がアンダーフロー警告レベル以下になったことを検知した場合には、検知結果を予約帯域決定部３０７に通知する。アンダーフロー警告レベルは、映像データの固有のデータ転送レートと受信バッファ３０２の蓄積可能なデータ量の最大値に応じて適宜設定する。アンダーフロー警告レベルは、受信するデータの種類に応じて変更するようにしてもよい。
【００４１】
バッファ監視部３０６は、受信バッファ３０２内に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量を所定の監視周期ごとに定期的に監視しているので、蓄積されているタイムスタンプ付き映像データの減少率θが算出できる。減少率θは、前回監視時のタイムスタンプ付き映像データの残量から今回監視時のタイムスタンプ付き映像データのデータ残量を引いた値を監視周期で割ることで算出できる。バッファ監視部３０６は、減少率θを予約帯域決定部３０７に通知する。
【００４２】
予約帯域決定部３０７は、バッファ監視部３０６から通知された減少率θに基づいて予約するMASを決定する。減少率θは、単位時間当たりに受信バッファ３０２内で減少するデータ量を示しており、この減少率θを通信の転送速度で割った値が不足している時間帯域に相当する。予約帯域決定部３０７は、現在予約している時間帯域にこの不足している時間帯域を付加し、予約要求するMASの数とし、それらのMASの配置を適切に決め、予約要求するMASを決定する。そして、これらのMASを予約要求するように無線通信部３０１に指示する。
【００４３】
無線通信部３０１は、予約帯域決定部３０７の指示に従い、予約要求であるDRP reservation requestコマンドを、無線ネットワーク１０５を経由して無線通信装置１０６に送信する。図２の例では、無線通信装置１０２と無線通信装置１０３との間のデータ通信が6個のMAS４００を予約していたが、そこに、予約する時間帯域の増加分として2個のMAS４２０を増やした場合の例を図７に示す。図７の例では、無線通信装置１０２と無線通信装置１０３との間のデータ通信が8個のMASを予約したこととなり、期待されるスループットが増加する。このように増加した予約時間帯域を使用してタイムスタンプ付き映像データの通信を行うことにより、より安定したデータ通信が実現できる。
【００４４】
予約帯域決定部３０７は、前述のように算出した時間帯域を予約要求するDRP reservation requestコマンドを送信するように無線通信部３０１に指示する。
【００４５】
以上のようにして、受信バッファ３０２のデータ残量がアンダーフロー警告レベルを下回ったら、予約要求する時間帯域を増加させることができる。
【００４６】
次に、前述のアンダーフロー警告レベルとは別に、アンダーフロー警告レベルより大きい値の所定値を設定しておき、受信バッファ３０２のデータ残量を監視して、データ残量がその所定値以上になった場合に予約する時間帯域を減らすようにしてもよいことを説明する。
【００４７】
通信環境の悪化により受信バッファ３０２のデータ残量の減少している場合に、前述のように予約する時間帯域が増加されると、スループットが向上し、受信バッファ３０２のデータ残量の減少が止まる。しかし、通信環境が正常に戻り、MAS当たりのデータ通信量が通信環境の悪化前の水準に回復すると、受信バッファ３０２のデータ残量が増加に転じる。このままの状態で放置すると、受信バッファ３０２にデータが収まりきらなくなり、オーバーフローを招く。また、不要な時間帯域の予約は他の無線通信装置の時間帯域を圧迫するので、予約する時間帯域は必要最小限に抑えることが望ましい。
【００４８】
そこで今度は、アンダーフロー警告レベルとは別に、アンダーフロー警告レベルより大きい値の所定値を予め設定しておき、受信バッファ３０２のデータ残量を監視して、データ残量がその所定値以上になった場合に予約する時間帯域を減らす。これにより、スループットが映像データのデータ転送レートを上回り受信バッファ３０２のデータ残量が増加している場合に、受信バッファ３０２のオーバーフローを防ぎ、また、不要な時間帯域の予約を防ぐことができる。
【００４９】
具体的には以下のようにする。まず、受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量をバッファ監視部３０６が監視する。もしバッファ監視部３０６が、受信バッファ３０２に蓄積されているタイムスタンプ付き映像データのデータ残量が所定値以上になったことを検知した場合には、予約帯域決定部３０７に通知する。この所定値は、アンダーフロー警告レベルと同様に、映像データのデータ転送レートと受信バッファ３０２の蓄積可能なデータ量の最大値に応じて適宜設定し、受信するデータの種類に応じて変更するようにしてもよい。
【００５０】
バッファ監視部３０６は、受信バッファ３０２内に蓄積されている映像データのデータ残量を所定の監視周期ごとに定期的に監視しているので、減少率θを算出したのと同様に、蓄積されている映像データのデータ残量の増加率ηが算出できる。バッファ監視部３０６は、増加率ηを予約帯域決定部３０７に通知する。
【００５１】
予約帯域決定部３０７は、バッファ監視部３０６から通知された増加率ηに基づいて予約要求するMASを決定する。増加率ηは、単位時間当たりに受信バッファ３０２内で増加するデータ量を示しており、この増加率ηを通信の転送速度で割った値が不要な時間帯域に相当する。予約帯域決定部３０７は、不要な時間帯域分だけ予約時間帯域を減少させるために、現在予約されている時間帯域から通知された不要な時間帯域分を差し引いて、予約要求するMAS数とし、それらのMASの配置を適当に決め、予約要求するMASを決定する。そして、これらのMASを予約要求するように無線通信部３０１に指示する。
【００５２】
無線通信部３０１は、指示どおり時間帯域を予約するように、DRP reservation requestコマンドを無線通信装置１０６に対して送信し、予約要求を行う。
【００５３】
以上のようにして、受信バッファ３０２のデータ残量が所定値を上回ったら、予約要求する時間帯域を減少させることができる。これにより、受信バッファ３０２のオーバーフローを防ぎ、また、不要な時間帯域の予約を防ぐことができる。
【００５４】
これまでは、時間帯域の予約にDRP reservation requestコマンドを使用していたが、その代わりに、WiMedia Allianceの規格に規定されている時間帯域予約の別の方法を用いてもよい。例えばWiMedia Allianceの規格に規定されるビーコンフレームを利用する時間帯域予約方法でもよい。
【００５５】
また、予約要求する時間帯域に、エラー再送を行うための予備の時間帯域を付加して予約要求を行うようにしてもよい。この予備の時間帯域は、エラー再送率の予想値に基づいて決定する。無線ネットワーク１０５上のエラー再送率の予想値は、過去の通信時のエラー再送の実績値を基準として算出する。例えば、過去の通信時の実績値そのものを予想値としても良い。過去のエラー再送率の実績値は、予約帯域決定部３０９内のメモリが保持する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態１に係る無線通信装置１０３では、受信した通信データを一時的に蓄積する受信バッファ３０２のデータ残量を監視して、データ残量が予め定めた所定値以下になったら、予約要求する時間帯域を増加するようにしたので、受信バッファ３０２のデータ残量の枯渇を防止することができる。
【００５７】
また、蓄積されている映像データの減少率θを算出し、それに基づき予約する時間帯域を決定するようにしたので、必要な時間帯域を過不足なく予約でき、効率のよい時間帯域の使用が可能になる。
【００５８】
また、受信した通信データを一時的に蓄積する受信バッファ３０２内のデータ残量を監視して、データ残量が予め定めた所定値以上になったら、予約要求する時間帯域を減少するようにしたので、受信バッファ３０２のオーバーフローを防ぐことができる。また、他の通信装置の通信時間を圧迫する不要な時間帯域の予約を防ぎ、効率のよい時間帯域の使用が可能になる。
【００５９】
また、蓄積されている映像データの増加率ηを算出し、それに基づき予約する時間帯域を決定するようにしたので、必要な時間帯域を過不足なく予約でき、効率のよい時間帯域の使用が可能になる。
【００６０】
実施の形態２．
図８は実施の形態２に係る無線通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図１に示した実施の形態１に係る無線通信ネットワークの構成との違いは、無線通信装置１０２と無線通信装置１０３とを、構成の異なる無線通信装置１０８と無線通信装置１０９とにそれぞれ置き換えた点である。他の構成については、実施の形態１と同様である。
【００６１】
本実施の形態２でも実施の形態１と同様に、映像データを無線通信装置１０８から無線通信装置１０９へリアルタイム通信（ストリーミング通信）で送信する場合を説明する。図９は本実施の形態２に係る映像データ送信側の無線通信装置１０８の構成を示すブロック図である。図３に示した実施の形態１に係る映像データ送信側の無線通信装置１０２との違いは、転送速度モード制御部２０６を追加した点である。
【００６２】
図１０は実施の形態２に係る映像データ受信側の無線通信装置１０９の構成を示すブロック図である。図４に示した実施の形態１に係る映像データ受信側の無線通信装置１０３との違いは、エラーレート算出部３０８を追加した点と、予約帯域決定部３０９の動作である。
【００６３】
まず、WiMedia Allianceの規格における転送速度モード(PHYモード)について説明する。無線通信においては一般に、転送速度とノイズ耐性はトレードオフの関係にあり、低い転送速度ではノイズ耐性を高くできるが、高い転送速度ではノイズ耐性が低くなってしまう。したがって、ノイズの影響が大きい通信環境において高い転送速度で通信を行おうとすると、エラー再送が頻発し、かえって得られるスループットが低下する。
【００６４】
そこで、変調方式などが異なる複数の転送速度モードを用意しておき、エラーレートに応じて最適な転送速度モードを選択する方法をとることがある。ノイズの影響が小さい時は、高い転送速度を選択し、ノイズの影響が大きい時は、ノイズ耐性の高い、低い転送速度を選択する。これにより、ノイズの影響下においてスループットを向上させ、効率的な通信を行うことができる。
【００６５】
また、ノイズの影響が時々刻々と変化する場合において、転送速度モードをノイズの影響の指標となるエラーレートに応じて適宜変更し、常に最適なスループットを得られるようにすることもできる。
【００６６】
図１１は、WiMedia Allianceの規格における転送速度モード(PHYモード)を示す一覧表である。図１１に示すように、WUSBが採用しているWiMedia Allianceの規格でも、５３．３Ｍbps〜４８０Ｍbpsまで８つの転送速度モードが定義されている。転送速度モードはエラーレートに応じてこれらの中で適宜変更される。
【００６７】
図９に示した無線通信装置１０８において、転送速度モード制御部２０６は、無線通信装置１０９が後述のように算出し、定期的に送信してくるエラーレートに応じて、図１１に示した転送速度モードの中から適切な転送速度モードを選択し、選択した転送速度モードを無線通信部２０５に通知する。
【００６８】
送信バッファ２０４が、送信バッファ２０４内にタイムスタンプ付き映像データが蓄積されたら、無線通信部２０５に対して、送信すべきデータが存在することを通知するところまでの動作は実施の形態１と同様である。
【００６９】
無線通信部２０５は、送信すべきデータが存在することの通知を受けると、送信バッファ２０４からタイムスタンプ付き映像データを取得し、転送速度モード制御部２０６から通知された転送速度モードで、無線通信装置１０３に向けて送信する。
【００７０】
送信された映像データは無線ネットワーク１０５を経由して無線通信装置１０９に到達する。図１０に示した無線通信装置１０９において、タイムスタンプ付き映像データは無線通信部３０１で受信される。エラーレート算出部３０８は、無線通信部３０１の受信した映像データについてエラーの有無を監視し、所定の周期ごとにエラーレートを算出する。算出したエラーレートは、無線通信部３０１を介して無線通信装置１０８に送信する。同様に予約帯域決定部３０９にもエラーレートを通知する。
【００７１】
映像データが無線通信部３０１から受信バッファ３０２に転送され、データ出力タイミング制御部３０４でタイムスタンプ付き映像データのタイムスタンプと、基準時計３０３で生成される基準時刻情報とを比較して、データを出力するタイミングを決定し、映像データ出力部３０５で映像再生機器１０４に映像データを出力する一連の動作は、実施の形態１と同様である。
【００７２】
バッファ監視部３０６が受信バッファ３０２のデータ残量を監視し、データ残量がアンダーフロー警告レベルを下回るか、アンダーフロー警告レベルとは別に設けられた所定値を上回った場合に、データ残量の減少率θや増加率ηを算出して予約帯域決定部３０９に通知する点は実施の形態１と同様である。
【００７３】
予約帯域決定部３０９は、エラーレート算出部３０８から通知されたエラーレートから、無線通信装置１０８の転送速度モード制御部２０６が選択する転送速度モードを知ることができる。予約要求するMASを決定する際には、この転送速度を加味して決定する。これにより、転送速度が変更される場合でも、必要な時間帯域を過不足なく予約できるようになる。
【００７４】
予約帯域決定部３０９は、DRP reservation requestコマンドにより、上記のように決定したMASを予約する予約要求を送信するように、無線通信部３０１に指示する。
【００７５】
無線通信部３０１は、DRPプロトコルに基づいて、指示どおり時間帯域を予約するように、DRP reservation requestコマンドを無線通信装置１０６に対して送信し、予約要求を行う。
【００７６】
なお、実施の形態１と同様に、DRP reservation requestコマンドの代わりに、WiMedia Allianceの規格に規定されている時間帯域予約の別の方法を用いてもよい。例えばWiMedia Allianceの規格に規定されるビーコンフレームを利用する時間帯域予約方法でもよい。
【００７７】
また、実施の形態１と同様に、予約要求する時間帯域に、エラー再送を行うための予備の時間帯域を付加して予約要求を行うようにしてもよい。この予備の時間帯域は、エラー再送率の予想値に基づいて決定してもよいし、エラーレートに基づいて決定してもよい。
【００７８】
以上のように、本実施の形態２に係る無線通信装置１０８では、転送速度が変更される無線通信においても、選択される転送速度に応じて予約要求する時間帯域を制御するようにしたので、必要な時間帯域を過不足なく予約でき、効率のよい時間帯域の使用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】WiMedia Allianceの規格におけるスーパーフレームの構造を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る映像データ送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る映像データ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】タイムスタンプが付加された映像データの構造を示す図である。
【図６】受信バッファに蓄積されている映像データのデータ残量の時間的変化の例を示すグラフである。
【図７】予約帯域を増加させた場合のスーパーフレームの例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る無線通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２に係る映像データ送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係る映像データ受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】WiMedia Allianceの規格における転送速度モード(PHYモード)を示す一覧表である。
【符号の説明】
【００８０】
１０１  映像ソース機器、  １０２  無線通信装置、  １０３無線通信装置、  １０４  映像再生機器、  １０５  無線ネットワーク、  １０６  無線通信装置、１０７  無線通信装置、  １０８  無線通信装置、  １０９  無線通信装置、  ２０１  映像データ入力部、  ２０２  基準時計、  ２０３  タイムスタンプ付加部、  ２０４  送信バッファ、  ２０５  無線通信部、  ２０６  転送速度モード制御部、  ３０１  無線通信部、  ３０２  受信バッファ、  ３０３  基準時計、  ３０４  データ出力タイミング制御部、  ３０５  映像データ出力部、  ３０６  バッファ監視部、  ３０７  予約帯域決定部、  ３０８  エラーレート算出部、  ３０９  予約帯域決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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