(57)【要約】【課題】無線伝送において、映像・音声の品質を劣化させることなく伝送することができる無線伝送端末装置を提供する。【解決手段】第１の監視手段２００により無線伝送経路上を監視し、監視情報が変化した時、第１の監視手段は制御信号を生成して無線伝送端末装置１００へ送信し制御を行なう。また、無線伝送端末装置１００に第２の監視回路１１０を備えて、上記制御信号を受信後、第２の監視回路１１０が監視する送受信性能に劣化が生じている場合に送受信回路１０４，１０５を制御して、送受信性能を向上する。【選択図】図１
2010010759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークを介してデータの伝送を行なう無線伝送装置において、
該無線伝送装置と有線或いは無線で接続され、前記無線ネットワークの状態を監視して状態に変化が生じた場合にその旨を知らせる第１の制御信号を生成する第１の監視回路と、
外部装置とのデータの入出力を行なうデータ入出力端子と、
信号を送信するための処理動作を行なう送信回路と、
受信した信号の処理動作を行なう受信回路と、
前記送信回路から出力された信号を前記無線ネットワークに送信し、また前記無線ネットワークから受信した信号を前記受信回路に向けて出力するアンテナと、
前記データ入出力端子から入力されたデータに無線規格に基づくパケット処理とヘッダ情報の付加などの信号処理を施して前記送信回路に対して出力し、また前記受信回路から入力された受信信号に無線規格に基づくパケット処理とヘッダ情報の削除などの信号処理を施して前記データ入出力端子に対して出力するＰＨＹ／ＭＡＣ回路と、
前記送信回路と前記受信回路の動作を制御する通信制御回路と、
前記第１の監視回路からの第１の制御信号を受信し、前記通信制御回路に対して該第１の制御信号を出力するネットワーク通信処理回路と
を備えたことを特徴とする無線伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線伝送装置において、前記第１の監視回路は監視する状態の変化量に対する補正量を示すテーブルを具備し、該変化量に対応して前記第１の制御信号を生成することを特徴とする無線伝送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無線伝送装置において、前記送信回路の送信動作と前記受信回路の受信動作を監視して、その状態を知らせる第２の制御信号を生成し前記通信制御回路に対して出力する第２の監視回路を有し、前記通信制御回路は前記第１の制御信号と第２の制御信号をもとにして、前記送信回路或いは受信回路の制御を行なうことを特徴とする無線伝送装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の無線伝送装置において、前記無線ネットワークを介してデータの伝送を行なう際には、同時に使用する全ての無線伝送装置に対して前記第１の制御信号を送信することを特徴とする無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線伝送システムを構成する無線伝送端末装置に関わり、良好な画質を得るための無線伝送端末装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線伝送技術の発展に伴い、ＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）映像の無線伝送が可能になってきた。高い伝送速度を有する無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格として２．４ＧＨｚ帯の電波を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂや更なる伝送速度の高速化を図ったＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、５ＧＨｚ帯の電波を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａがある。これらの無線ＬＡＮ規格では映像を十分に扱えるだけの伝送速度を備えており、ＰＣで用いるファイル等のデータ転送以外に、映像を扱う民生機器などに組み込んで、有線ケーブルの配線を不要として映像信号を無線伝送する用途に使用することが考えられる。
【０００３】
無線通信では環境の変化によって受信機側の受信電力が一定せず、例えば、無線通信を行なっている無線伝送端末装置間に電波を遮蔽する障害物があった場合、受信機側の受信電力は減衰し、受信品質が劣化することになる。受信品質の劣化した信号から必要なデジタルデータを再生する場合には誤りが多く含まれる確率が高くなり、この結果、受信特性が劣化する、或いは同等の受信特性を得るためには通信距離を短くする必要があるなどの問題が生じる。
【０００４】
特許文献１には、自局と対向局との無線通信において双方の出力パワーが異なる場合でも対向局の受信パワー値を正しく把握し、対向局への伝送速度を適正に決定する無線装置および通信システムが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４８３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では受信機側での受信パワーをみて送信機側が伝送速度を制御するのであるが、伝送速度を落としてデータを送信した場合の受信品質の劣化を回避する方法までは開示されていない。
【０００７】
本発明の目的は、この受信品質の劣化を改善する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために本発明は、無線ネットワークを介してデータの伝送を行なう無線伝送装置において、該無線伝送端末装置と有線或いは無線で接続され、前記無線ネットワークの状態を監視して状態に変化が生じた場合にその旨を知らせる第１の制御信号を生成する第１の監視回路と、外部装置とのデータの入出力を行なうデータ入出力端子と、信号を送信するための処理動作を行なう送信回路と、受信した信号の処理動作を行なう受信回路と、前記送信回路から出力された信号を前記無線ネットワークに送信し、また前記無線ネットワークから受信した信号を前記受信回路に向けて出力するアンテナと、前記データ入出力端子から入力されたデータに無線規格に基づくパケット処理とヘッダ情報の付加などの信号処理を施して前記送信回路に対して出力し、また前記受信回路から入力された受信信号に無線規格に基づくパケット処理とヘッダ情報の削除などの信号処理を施して前記データ入出力端子に対して出力するＰＨＹ／ＭＡＣ回路と、前記送信回路と前記受信回路の動作を制御する通信制御回路と、前記第１の監視回路からの第１の制御信号を受信し、前記通信制御回路に対して出力するネットワーク通信処理回路とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により伝送速度を制御すれば受信品質の劣化を改善でき、画像を伝送する場合には、ユーザに常に良好な画像品質を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態につき図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の第１の実施形態における無線伝送端末装置の一例を示した構成図である。１００は無線伝送端末装置である。
第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２は、他の無線伝送端末装置（図示されず）に対して信号を送信或いは受信する。アンテナスイッチ１０３は、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２を受信回路１０４の入力、及び送信回路１０５の出力を選択接続してダイバシティ動作させる。受信回路１０４は相手機器から受信した受信信号を増幅する等の受信処理を行なう。送信回路１０５は送信信号を周波数変換し、またパワーアンプ（図示せず）により所定の送信電力に増幅する等の処理を施す。ＰＨＹ／ＭＡＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ／Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１０６は、データ入出力端子１０９を介して供給されたデータに対して無線規格に基づきパケット処理、ヘッダ情報の付加など信号処理を施すＭＡＣ処理を行なう。通信制御回路１０７は、常に良好な画像品質を確保するようにアンテナスイッチ回路１０３と受信回路１０４と送信回路１０５を制御する。ネットワーク通信処理回路１０８は有線或いは無線ネットワークで宅内のネットワーク機器と接続され、データの送受信を行なうもので、後記する第１の監視回路２００のほか図示していないがＨＤＤレコーダやデジタルＴＶ等の機器と接続される。データ入出力端子１０９は、外部機器との信号をやり取りする例えばＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子やＡＶ端子である。第１の監視回路２００は、例えば監視カメラやネットワークカメラであり、有線或いは無線ネットワークでネットワーク通信処理回路１０８と接続される。
【００１２】
無線伝送端末装置１００が送信機として動作する場合について説明する。データ入出力端子１０９に入力されたデータはＰＨＹ／ＭＡＣ回路１０６に入力される。ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１０６はデータ入出力端子１０９から供給されたデータに対して無線規格に基づきパケット処理、ヘッダ情報の付加など信号処理を施し送信回路１０５に供給する。送信回路１０５は、同回路内に含まれるパワーアンプ（図示されず）によって必要な送信電力に増幅され、アンテナスイッチ回路１０３を介して第２のアンテナ１０２から空中に送出される。
【００１３】
次に無線伝送端末装置１００が受信機として動作する場合について説明する。受信動作において受信信号は第１のアンテナ１０１或いは第２のアンテナ１０２によって受信されるが、この２つのアンテナはダイバシティ動作をしており、通信制御回路１０７によって何れのアンテナで受信したら受信特性が良くなるかを判定する。判定方法の一例として、受信Ｓ／Ｎ（信号電力対雑音電力比）の評価結果、または受信信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）の評価結果などが使用される。このような判定の結果、通信制御回路１０７によりアンテナスイッチ回路１０３の動作を制御して、好適な受信特性を実現するアンテナが選択される。上記したように選択されたアンテナで受信した受信信号は、受信回路１０４に供給される。受信回路１０４内の詳細な構成や動作の説明は省略するが、受信回路１０４によって受信電力を適正値に調整され、受信信号はＰＨＹ／ＭＡＣ回路１０６に入力される。ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１０６において受信信号は、無線規格に基づきパケット処理、ヘッダ情報の削除など信号処理を施し、データ信号として再生され、データ入出力端子１０９から出力される。
【００１４】
以上説明した無線伝送端末装置１００を家庭で用いて映像・音声を伝送する際の最小構成例を図２に示す。第１の無線伝送端末１００１と、第２の無線伝送端末装置１００２と、レコーダ３００と、モニタ４００と、映像・音声伝送ケーブル５００と、第１の監視回路２００から構成される。第１の無線伝送端末装置１００１は受信機として使用する。第２の無線伝送端末装置１００２は送信機として使用する。第１の無線伝送端末装置１００１と第２の無線伝送端末装置１００２との間は、無線ＬＡＮやＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）等の無線技術で接続される。レコーダ３００は、第２の無線伝送端末装置１００２を介して第１の無線伝送端末装置１００１へ送信する映像・音声データを供給するものであり、映像・音声を出力できる機器であれば特にレコーダに限定するものではない。モニタ４００は、例えば液晶テレビやプラズマテレビである。映像・音声伝送ケーブル５００は、第２の無線伝送端末装置１００２とレコーダ３００とを、或いは第１の無線伝送端末装置１００１とモニタ４００とを結ぶケーブルであり、例えばＨＤＭＩケーブルである。レコーダ３００に保存された映像・音声データは、映像・音声伝送ケーブル５００を経由して第２の無線伝送端末装置１００２へ伝送され、上記したようにＭＡＣ処理等の信号処理が施され、空中に放出される。該放出された信号を第１の無線伝送端末装置１００１が受信し、ＭＡＣ処理等の信号処理が施され、映像・音声伝送ケーブル５００を介してモニタ４００に映像・音声が出力される。第１の監視回路２００は無線伝送端末装置１００１と無線伝送端末装置１００２と無線ＬＡＮで接続され、送受信機器間の無線伝送経路を監視し、情報として記憶する。第１の監視回路２００が記憶している情報に変化が生じた場合、例えば人が無線伝送経路上を横切った時や、ソファー等を移動した時、第１の監視回路２００は制御信号を無線伝送端末装置１００１或いは無線伝送端末装置１００２、またはその両方へ向けて送信する。該制御信号を受信した無線伝送端末装置１００１或いは無線伝送端末装置１００２は受信回路１０４或いは送信回路１０５を制御し、画像品質を良好に送受信できるようにする。本実施例では、無線伝送経路上を人が横切った時とソファーを配置した時について説明する。
【００１５】
図３は第１の監視回路２００が監視している情報の一例を示す図である。（ａ）は無線伝送経路上に何も障害物が無い状態を、（ｂ）は無線伝送経路上を人が横切った状態を、（ｃ）は無線伝送経路上にソファーを配置した状態を示している。先ず第１の監視回路２００が監視している映像は、無線伝送経路上に何も障害物が存在しない（ａ）の状態である。この状態において、無線伝送経路上を人が横切った時、第１の監視回路２００は（ｂ）の映像を取得する。この時、第１の監視回路２００は（ａ）と（ｂ）を比較し、障害物が影響する大きさを判断する。また、例えば無線伝送経路上にソファーを配置することで、第１の監視回路２００は（ｃ）の映像を取得する。例えば第１の監視回路２００は、無線伝送経路上に何も障害物が存在しない（ａ）の状態からの変化量を計算する。無線伝送経路上を人が横切った時の（ｂ）とソファーを配置した時の（ｃ）について、それぞれ（ａ）との変化量を算出する。第１の監視回路２００は、該変化量を制御信号として有線或いは無線通信路を介して無線伝送端末装置１００へ向けて送信する。無線伝送端末装置１００は、上記制御信号をネットワーク通信処理回路１０８で受信し、通信制御回路１０７に通知する。該制御信号を受信した通信制御回路１０７は、該制御信号に含まれる変化量に応じて通信の性能を向上させるために、受信回路１０４或いは送信回路１０５を制御する。また、無線伝送経路上に障害物があった状態から〔（ｂ）或いは（ｃ）〕、障害物が無くなったとき（ａ）は、第１の監視回路２００は設定をリセットする旨の制御信号を生成して、無線伝送端末装置１００へ向けて送信する。該制御信号を受信した無線伝送端末装置１００は、先に制御を行なった受信回路１０４或いは送信回路１０５への設定項目を全てリセットする。
【００１６】
以上、本発明の実施例１の説明においては、第１の監視回路２００が監視する映像の変化量を元に制御信号を生成して、無線伝送端末装置１００へ送信する方式について説明したが、特に映像の変化量に拘るものではなく、例えば第１の監視回路２００が障害物は何であるかを識別して無線伝送端末装置１００を制御する制御信号を決定しても良いし、上記以外の判定により第１の監視回路２００が制御信号を生成して無線伝送端末装置１００へ送信しても良い。また、第１の監視回路２００は監視カメラやネットワークカメラについて説明してきたが、センサ等を用いても良い。これにより無線伝送経路上を人が横切ったり、家具を新たに配置したり、掃除等で家具が移動したりして障害物により状況が変化しても良好な映像・音声データの送受信が可能となる。
【実施例２】
【００１７】
次に本発明の第２実施例について説明する。
本実施例の特徴は、無線伝送端末装置１００に第２の監視回路１１０を具備し、第１の監視回路２００が監視する映像に障害物による変化が生じた場合、第１の監視回路２００からの制御信号を受けると第２の監視回路１１０で現状の伝送性能を確認し、上記障害物による性能劣化が認められた場合は、通信制御回路１０７で受信回路１０４或いは送信回路１０５を制御して伝送性能の改善を図るものである。本実施例では、伝送性能の向上を図る制御方法の一例として伝送レートを監視し、障害物により伝送レートが低下した時に、受信回路１０４或いは送信回路１０５を制御して電力を上げて伝送レートを回復させる手法について説明する。
【００１８】
本実施例の詳細につき無線伝送端末装置１００を送信機として使用した場合について説明する。
【００１９】
図４は本発明の実施例２での構成例を示す図である。第２の監視回路１１０を設け、該第２の監視回路１１０は受信回路１０４と送信回路１０５の伝送レートを監視し、通信制御回路１０７へ伝送レートを通知する機能を持つ。第１の監視回路２００で監視している映像に変化が生じたとき、第１の監視回路２００は制御信号を生成し、無線伝送端末装置１００へ向けて送信する（図中のｉ）。この時、第１の監視回路２００が生成する制御信号は上記実施例１で示した内容でも良い。本実施例では、障害物が無線伝送経路上に入ってきたか或いは出ていったかを示すビットをＯＮ／ＯＦＦすることで判定する。例えば、第１の監視回路２００は、障害物が監視映像内に入ってきた場合は上記ビットをＯＮに設定して制御信号を生成する。逆に監視映像内から障害物が出て行った場合は上記ビットをＯＦＦに設定して制御信号を生成する。
【００２０】
無線伝送端末装置１００は上記制御信号をネットワーク通信処理回路１０８で受信した後に通信制御回路１０７へ制御信号を通知する(ii)。本制御信号を受信した通信制御回路１０７は、第２の監視回路１１０が送信回路１０５より取得した伝送レート（iii）を第２の監視回路１１０から受信し（iv）、障害物による伝送レートに変化が生じていない場合は何もしない。伝送レートに変化が生じた場合は以下により送信回路１０５を制御する(ｖ)。
【００２１】
図５は送信電力と無線区間の伝送レートを示す図の一例である。通常、送信電力を増加させると伝送レートも上昇する傾向がある。ただし、無線規格により送信電力最大値が決められているので、自ずと伝送レートの伝送レート最大値も決定される。従来、家庭内において無線伝送を行なう際、例えば無線経路上にソファーが存在したり、人間が横切ったり、無線伝送端末装置１００本体をテレビ台の中に収納し、フロント扉を閉めたりと、無線経路上に様々な障害物が存在することが想定される。この場合、無線伝送端末装置１００の送信電力が低いと上記障害物が無線経路上に存在した時に、映像・音声の品質が著しく劣化する可能性がある。このような状態を考慮し、無線伝送端末装置１００の送信電力を上記無線規格に定められた送信電力最大値の近傍に設定している。この場合、無線経路上に障害物が存在した時に、映像・音声の品質の劣化を防止することは可能であるが、無線経路上に障害物等が無く、良好な映像・音声の品質が得られている時でも送信電力最大値が使用されてしまう。本発明は、無線伝送経路上に障害物が存在しても映像・音声の品質を確保できるようにするものである。
【００２２】
図６は無線伝送端末装置１００１と１００２との無線伝送経路において、障害物により電波が遮蔽された時の送信電力と伝送レートの関係を示す。図５において、例えば送信電力Ａ[Ｗ]において伝送レートＢ[Ｍｂｐｓ]が得られ、無線伝送経路上に障害物が何もない場合、良好な映像・音声の品質が得られていると仮定する。この場合、通信制御回路１０７は送信回路１０５に対して送信電力Ａ［Ｗ］を設定する。これにより無線伝送端末装置１００２は無線伝送経路上に障害物が何もない場合、送信電力Ａ［Ｗ］で動作する。
【００２３】
無線伝送端末装置１００１と１００２との無線伝送経路において、人が立つ等の障害物により電波が遮蔽されると、上記したように第１の監視回路２００から制御信号が送信され、該制御信号を受信したネットワーク通信処理回路１０８は通信制御回路１０７へ通知する。この時、送信回路１０５の伝送レートを監視している第２の監視回路１１０は、図６（ａ）に示すようにＢ[Ｍｂｐｓ]からＣ[Ｍｂｐｓ]に伝送レートが下がったことを検知する。第２の監視回路１１０は、伝送レートがＣ[Ｍｂｐｓ]に変化したことを通信制御回路１０７へ通知する。伝送レートの通知を受けた通信制御回路１０７は、例えば図６（ｂ）に示すように送信電力の設定を変える。まず通信制御回路１０７は送信回路１０５に対して送信電力をＡ＋α［Ｗ］に設定し、第２の監視回路１１０が送信回路１０５の伝送レートを監視する。第２の監視回路１１０が監視している伝送レートがＢ[Ｍｂｐｓ]に満たない時、通信制御回路１０７は送信回路１０５に対して送信電力をＡ＋β［Ｗ］（α＜β）に設定する。以上の設定を繰り返し、伝送レートが無線伝送経路上に障害物が存在していても良好な映像・音声の品質が得られるＢ[Ｍｂｐｓ]となるように送信電力を上げていく。説明するまでもないが、無線規格で定義されている送信電力最大値を超えた送信電力を設定することはない。
【００２４】
以上、説明したように無線伝送経路上に障害物が存在した場合、無線伝送端末装置１００は、第１の監視回路２００から制御信号を受信し、第２の監視回路１１０で、その時の伝送感度を評価し、感度が劣化しているならば伝送感度が改善するように受信回路１０４或いは送信回路１０５を制御することで良好な映像・音声の品質が得られるようになる。
【００２５】
また、無線伝送端末装置１００を受信機として使用した場合についても上記同様の効果を得られることは言うまでもない。また、上記実施例では第１の監視回路２００は、監視する映像に変化が生じた場合、送信側或いは受信側に制御信号を送信するように説明してきたが、送信側と受信側の両方に制御信号を送信しても良い。また、第１の監視回路２００は外付けの場合について説明してきたが、無線伝送端末装置１００に内蔵されていても良い。また、例えば第１の監視回路２００が送信側に制御信号を送信した時、送信側では制御不可能であれば、第１の監視回路２００経由で受信側へ制御信号を送信して、受信側を制御することも可能であるし、また図４のネットワーク通信処理回路１０８からＰＨＹ／ＭＡＣ回路１０６、送信回路１０５などを介して、送信側から受信側へ直接制御信号を送信して受信側を制御することも可能である。更に、第１の監視回路２００から送信された制御信号により、送信側と受信側の両方共に制御不可能な場合は、例えばモニタに表示して、ユーザに無線伝送経路上の障害物を移動させて、良好な映像・音声の品質が得られるようにすることも可能である。
【００２６】
また、図２に示したような二台の装置の場合に限らず、さらに多数の装置を同時に使用する場合もある。このときは第１の監視回路で発生する制御信号を、使用中の全ての無線装置に向けて転送するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による無線伝送端末装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施態様を示す模式図。
【図３】第１の監視回路２００が監視する状態の一例を示す模式図。
【図４】本発明による無線伝送端末装置の他の実施例を示すブロック図。
【図５】送信電力と伝送レートの関係を示す図。
【図６】電波が遮蔽された時の送信電力と伝送レートの関係を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１００・・・無線伝送端末装置
１０１，１０２・・・アンテナ
１０３・・・アンテナスイッチ回路
１０４・・・受信回路
１０５・・・送信回路
１０６・・・ＰＨＹ／ＭＡＣ回路
１０７・・・通信制御回路
１０８・・・ネットワーク通信処理回路
１０９・・・データ入出力端子
１１０・・・第２の監視回路
２００・・・第１の監視回路
３００・・・レコーダ
４００・・・モニタ
５００・・・映像・音声伝送ケーブル。
【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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