(57)【要約】【課題】ＡＶデータ等のリアルタイム性を必要とするデータのパケットを優先的に伝送することで伝送帯域を保証する。【解決手段】最小パケット送信間隔が規定されている伝送網において、入力データからパケットを生成するパケット生成手段と、前記伝送網に前記パケットを送信するパケット送信手段と、パケット送信制御手段とを備え、前記パケット送信制御手段は前記最小パケット送信間隔より短い送信間隔で前記パケットを送信するように前記パケット送信手段の送信制御を行う。これにより、妨害端末がシステム内に入り込んだ場合でも、ＡＶパケット（ＡＶデータ）を優先的に伝送可能となり、ＡＶサービスの無線パケットの伝送帯域が保証されるので、映像データや音声データ等のリアルタイム性を保証した高品質なＡＶ伝送サービスを提供可能となる。【選択図】図１
2008028430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最小パケット送信間隔が規定されている伝送網において、
入力データからパケットを生成するパケット生成手段と、
前記伝送網に前記パケットを送信するパケット送信手段と、
前記最小パケット送信間隔より短い送信間隔で前記パケットを送信するように前記パケット送信手段の送信制御を行うパケット送信制御手段と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記パケット送信制御手段はキャリア感知手段により前記伝送網でのキャリアを感知することにより前記伝送網でのパケット伝送状況を把握することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記パケット送信制御手段は連続して優先データパケットを送信するように前記パケット送信手段の送信制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置
【請求項４】
前記パケット送信制御手段は前記パケット送信手段に送信すべき優先データパケットがない場合にはダミーパケットを送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の送信装置。
【請求項５】
前記伝送網はＩＥＥＥ８０２．１１に準拠の伝送網とする請求項１から４のいずれかに記載の送信装置
【請求項６】
前記最小パケット送信間隔はＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）とする請求項１から５のいずれかに記載の送信装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送網を介してデータを伝送する送信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、映像データや音声データ（以下、ＡＶデータ）等をネットワーク（伝送網）経由で配信するシステムが実用化されている。特に近年は、配線の省力化や、場所を気にせずにどこでもネットワークが使用できるとのことからネットワーク伝送路に無線を用いることが多くなっている。具体的な例として、航空機などの移動体やホールなどの閉空間において、ビデオ等の番組を各ユーザーの端末に無線伝送するシステムが開発されている。
【０００３】
図１１は無線伝送によるＡＶデータ配信システムの模式図である。図１１において、１１００はビデオサーバ、１１０１は無線アクセスポイント（以下、ＡＰ）、１１０２から１１０９はＡＶデータを視聴する無線端末（以下、ＡＶ端末）である。ビデオサーバ１１００から出力されたＡＶデータはＡＰ１１０１から無線によりＡＶ端末（１１０２〜１１０９）に配信される。
【０００４】
ＡＶデータ配信システムで使用される無線としてはどのようなものでもよいが、一例として無線ＬＡＮに用いられる、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている無線伝送方式がある。ＩＥＥＥ８０２．１１の詳細については、多数の専門書が発行されているが、例えば「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」（株式会社ＩＤＧジャパン発行）が詳しい。以下、ＩＥＥＥ８０２．１１を例として説明を行う。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１においては、各無線端末からの無線送信パケットの衝突を避けるためにＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が採用されている。各無線端末は伝送路が一定時間以上継続して使用されないことを確認してからパケット送信（アクセス）する。つまり、あらかじめ規定されてパケットの送信間隔をあけてパケットの送信を行う。伝送路が一定時間以上継続して使用されないことの確認方法としては、無線端末は常に無線の電波（キャリア）を監視しており、無線キャリアが検出されなければ当該チャンネルの無線が使用されていないと判断する。
【０００６】
なお本願の説明では、一般的に無線伝送において、慣習的にＯＳＩ参照モデルの第二層（データリンク層）以下の伝送単位をフレームと称し、第３層（ネットワーク層）以上の伝送単位をパケットと称するが、本願では伝送単位を称する用語はパケットに統一する。
【０００７】
図９はＩＥＥＥ８０２．１１のＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセス（送信）を説明するタイミング図である。また、図１０はＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセスで使用されるパケット送信間隔に関するパラメータである。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、各端末が無線パケットを送信する前の待ち時間が規定されている。待ち時間は送信する無線パケットの種別によって個別の値が定義されている。この待ち時間がパケット間の送信間隔である。
【０００８】
一般のデータ（ＡＶデータも該当）を伝送する場合の待ち時間は、固定の待ち時間であるＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）にランダムな長さの待ち時間のＢａｃｋｏｆｆを加えたものである。ランダム値であるＢａｃｋｏｆｆにより、直前のパケット伝送が終了してから一定時間後に複数の端末が同時にパケットを送信して無線パケットが衝突する事態を防止している。送信端末は、無線伝送網中に検出される無線キャリア９００の終了タイミングである９２０から、ＤＩＦＳ（９１１）及びＢａｃｋｏｆｆ（９１２）の時間後にデータパケット９０１を送信することができる。ここで、ＤＩＦＳは、上記のように一般のデータパケットを送る際に待たなければならない時間である。Ｂａｃｋｏｆｆは一定時間（スロットタイム）の倍数であり、乱数値である。この乱数値はコンテンションウインドウ（ＣＷ）範囲内で発生するものである。つまり、スロットタイムと乱数値を乗算したものが送信待ち時間である。ＣＷは初送信から、再送回数が増える毎に値が増えていく。Ｂａｃｋｏｆｆが乱数で決まることにより、無線システム内で最初に送信権を獲得した送信端末（Ｂａｃｋｏｆｆが一番短い端末）がパケットを送信することができる。つまり、各無線端末には公平な送信機会が与えられる。ＤＩＦＳ時間、スロットタイム及びＣＷサイズは図１０に示されている。
【０００９】
実際にデータが受信端末に正しく送信されことの確認は、受信端末からのＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号が到着するかどうかで判定し、ＡＣＫ信号がなければ通信障害があった判断してデータの再送信を行なう。つまり、送信端末は受信端末に対してデータパケットを送信し、受信端末からのＡＣＫを受信することで一連のデータ通信を完了する。一定時間の間にＡＣＫが受信できない場合はＡＣＫが受信されるまで所定回数の再送を行う。送信確認のＡＣＫ（９０２）はデータパケット９０１の送信終了後（９２１）、ＳＩＦＳ９１３間隔後に送信する。このＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）は固定値であり、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格では最短の送信待ち時間（最小パケット送信間隔）である。これは、ＡＣＫは送信確認であるため、他のパケットに優先して送信側に通知する必要があるためである。
【００１０】
以上、説明したようにＩＥＥＥ８０２．１１（ＣＳＭＡ／ＣＡ）では、無線パケット送信までの待ち時間を規定することにより、無線端末から同時に送信パケットが送信されて、無線電波として衝突することにより無線の受信波形が乱れ、結果的にパケット廃棄される危険性を極力排除する仕組みを有している。
【００１１】
ここで、ＣＳＭＡ／ＣＡでＡＶデータ配信システムを実現する場合に発生しうる問題点について説明する。上述のように、各無線端末には公平な送信機会が与えられるため、図１１の１１１０および１１１１に示すように、パソコン等の無線端末がシステム内に持ち込まれた場合にも公平なパケット送信機会が与えられるため、ＡＶデータ配信システムにとっては、システムに必要な送信タイミングでパケットを送信することができず妨害をする端末となる。具体的に例を挙げると、上述の航空機内でＡＶデータ配線システムによりビデオ配信されているところに、乗客の持ち込んだパソコンに無線通信機能がついている場合があり、これがシステムに妨害を及ぼす。
【００１２】
図１１では、パソコン１１１０がＡＰ１１０１にアクセスしてＡＰ１１０１経由でパソコン１１１１にデータ伝送を行ったり、パソコン１１１０からパソコン１１１１に直接アドホックモードでデータ転送を行う場合等、無線帯域を消費するので、ＡＶデータ配信システムが使用可能な無線帯域が圧迫される。ＡＶデータの伝送にはリアルタイム性が要求されるため、ＡＶデータの送信が必要なタイミングで伝送できない場合はリアルタイム性が確保できず、映像・音声等の品質が劣化する。以下、ＡＶデータ配信システムにとって妨害となる、パソコン１１１０、１１１１等の端末を妨害端末と称す。
【００１３】
上記問題は、データパケットを伝送するときにＤＩＦＳとランダムＢａｃｋｏｆｆで公平に送信機会が与えられていることに起因する。別の見方をすると、パケット送信までの待ち時間をかえることで、パケットの優先順位を変えることができるということである。そのような例として、特許文献１（特開平１１−２２０４９７号公報）がある。
【００１４】
特許文献１は、ＡＣＫよりも短いフレーム間隔を用いてＡＣＫよりも高い優先度制御および回線制御を行うことで、回線交換型サービスから大きなデータが送信データとして入力され、無線等のパケット交換型サービスのアクセス可能時間において、一度の送信で送信できなかった場合、つまりフラグメントが発生した場合に、フラグメントの残りのパケットを隣接送信するものである。
【特許文献１】特開平１１−２２０４９７号公報
【非特許文献１】８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書（株式会社ＩＤＧジャパン発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の手法では以下のような問題点を有していた。特許文献１の図３でも説明されているように、端末２からパケットＡが送信された直後に、端末３がデータを送信している（送信権を獲得している）。フラグメントが発生するまでの最初のパケットはＤＩＦＳに加えてランダム期間待つので、フラグメントが起こらない場合も含めて、最初のパケットの送信優先権があるわけではないという問題点を有していた。つまり、各端末は基本的には公平に送信優先権を有しており、妨害端末の影響を排除するものではない。
【００１６】
また、特許文献１の方法はフラグメントの最初のパケットに対するＡＣＫを返すのではなく、フラグメントされた全てのパケットが到着してからＡＣＫを返す方法である。つまりＣＳＭＡ／ＣＡ環境でのパケット毎にＡＣＫが返るわけではないので、例えばフラグメントのパケットの途中でエラーであったとしても、残りのパケットを送信が終了してからでなければ、エラーが発生したことがわからないので、伝送が非効率である。伝送が非効率であることについて、具体的に説明を行う。例えば回線交換型サービスからＰというデータが入力され、パケット交換型サービスにおいてフラグメントされ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のパケットで伝送されるとする。この時、Ｐ１あるいはＰ２のパケットが、正常に送受信が行われずにエラーとなったとしても、Ｐ１，Ｐ２に対してのＡＣＫが返送されるわけではないので、送信端末はＰ３の送信まで続けて行う、その後Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の全てに対するＡＣＫを返送して、その時点で初めてエラーがわかるので、再送が行われる。しかも、再送はＰ１，Ｐ２，Ｐ３の全て、つまりＰの全てを再送しなければならないため、その分伝送帯域を消費するため非常に非効率な伝送となる。この問題はＡＣＫがパケット交換サービスにおけるパケット単位（上記では、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の個々のパケット）に対して行われるものではないことに起因している。
【００１７】
特許文献１の図１に示すように、本来のＡＣＫの送信待ち時間であるＳＩＦＳをフラグメントパケット用に使用し、本来のＡＣＫには２ＳＩＦＳを使用するため、ＡＣＫの送信待ち時間を伸ばしているだけである。従って、ＡＣＫ送信までの時間がかかるため、全体としての使用可能帯域が小さくなるという問題点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明は、最小パケット送信間隔が規定されている伝送網において、入力データからパケットを生成するパケット生成手段と、前記伝送網に前記パケットを送信するパケット送信手段と、前記最小パケット送信間隔より短い送信間隔で前記パケットを送信するように前記パケット送信手段の送信制御を行うパケット送信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、無線でＡＶデータ配信システム内に、妨害端末が入った場合でも、ＡＶパケット等の優先パケットを常に優先的に送信することができ、ＡＶデータ伝送のための帯域を保証する送信装置を提供可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の送信装置によれば、妨害端末がシステム内に入り込んだ場合でも、ＡＶパケット（ＡＶデータ）を優先的に伝送可能となり、ＡＶサービスの無線パケットの伝送帯域が保証されるので、映像データや音声データ等のリアルタイム性を保証した高品質なＡＶ伝送サービスを提供可能となる。
【００２１】
また、上記効果はＡＶデータのデータレートにかかわらず有効である。
【００２２】
また、優先パケット送信時の待ち時間が短いので、全体的な使用可能帯域が向上し、伝送網の伝送帯域を有効に活用可能である。
【００２３】
また、ユニキャスト伝送時だけでなくマルチキャスト伝送時にも本願発明は適応可能である。
【００２４】
また、ユニキャスト時のＡＣＫが、フラグメント単位で伝送されるのではなく、無線のパケット単位で返送されるので、パケットエラーの再送時にもエラーとなったパケット単位で再送が行われるので、正常に受信されたパケットを再送することがなく伝送効率の高いシステムを提供可能である。。
【００２５】
また、本願発明による優先パケットが優先的に伝送されるのは、特許文献１のようにフラグメント発生時に限定されず、どのような場合でも優先パケットの送信が優先され、本願発明特有の効果を得ることが可能である。
【００２６】
また、本願発明はパケット送信を制御する手段の変更により、様々な変形が容易に可能であり、簡易な構成で優先データパケットの伝送帯域を保証した、種々のシステムを構築することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本願発明の実施の形態では、データリンク層の伝送方式としてＩＥＥＥ８０２．１１ａ準拠の無線伝送網を例として説明する。また、伝送される送信データはどのようなものでもよいが、一例として、伝送のリアルタイム性が要求される、映像や音声等のデータ（ＡＶデータ）とする。また、ＡＶデータから構成されたパケットをＡＶパケットと称し、ＡＶパケットは伝送帯域を保証してリアルタイム性を維持しなければならないので通常のデータパケットと区別して優先データパケットと称する。優先データパケット以外のパケットは通常データパケットと称する。
【００２８】
また、本実施の形態では、図１１に示すように、ＡＶデータ配信システムの一例として、アクセスポイントから各端末へＡＶデータの配信を行う無線のインフラストラクチャモードについて説明を行う。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、優先データパケットをユニキャストで送信する場合を説明する。ユニキャストは送信端末から１つの受信端末への１対１の通信である。図１は、本願に係る送信装置の構成を示す模式図である。図１において、１００は本願に係る送信装置であり、図１１のＡＰ１１０１に相当する。１０１はパケット生成手段、１０２はパケット送信手段、１０３はパケット送信制御手段、１０４はキャリア感知手段、１０５は送受信用アンテナである。
【００３０】
図８はＩＥＥＥ８０２．１１ａのデータリンク層であるＭＡＣレイヤにおけるパケットフォーマットの模式図である。図８において、８００はＭＡＣパケット全体を示す。８０１はＭＡＣヘッダであり、３０オクテットが定義されている。ただし、インフラストラクチャモードでは、ＭＡＣアドレスの定義の一部が使用されないため２４オクテットが使用される。８０２はパケット（フレーム）本体であり、伝送すべきデータを格納する場所である。本実施の形態の場合はＡＶデータが格納される。８０３はフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）であり、伝送された無線パケットにエラーがあるかどうかを検査するコードが格納される。ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、物理層において図８に示したＭＡＣレイヤの無線パケットに物理レイヤのプリアンブル等の必要なヘッダ等（図８には図示せず）が付加されて伝送される。以下、図１と図８を用いて送信装置１００の動作を詳細に説明する。
【００３１】
ＡＶデータ１１０はパケット生成手段１０１により、ＭＡＣパケット８００が生成される。ここで、一連のＡＶデータはデータを適宜分割され、各パケットのパケット本体８０２に格納される。さらにＭＡＣヘッダ８０１とＦＳＣ８０３が付加される。
【００３２】
パケット送信手段１０２は１１１でＭＡＣパケットを入力し、プリアンブル付加や変調等の無線の物理層の処理を行って、１１２で無線送信パケットとしてアンテナ１０５から送信されるように出力する。
【００３３】
パケット送信制御手段１０３は、１１５でパケット送信手段１０２の送信タイミングを制御する。また、パケット送信制御手段１０３は、１１６でパケット送信手段１０２から、送信すべきパケットが準備できているか否かを通知される。キャリア感知手段１０４はアンテナ１０５からの無線受信信号１１３を受け、現在の無線電波（キャリア）状況を常に監視している。つまりキャリア感知手段１０４により無線伝送網でのキャリアを感知することによりパケット伝送状況を把握する。この無線電波（キャリア）状況は１１４でパケット送信制御手段１０３に伝達される。
【００３４】
本願発明の特徴は、パケット送信制御手段１０３のパケット送信制御アルゴリズムにあり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定されている送信待ち時間より短い待ち時間で、優先的に送信すべきパケット（優先パケット）を送信することで、送信装置１００が意図するタイミングで優先パケットを送信できるようにして、優先パケットの伝送帯域を確保することにある。以下、さらに図面を用いて詳細に説明する。
【００３５】
図２は優先データパケットをユニキャストにより送信する場合のタイミング図である。パケット２００の伝送時は、キャリア感知手段１０４により無線キャリアが検出されており、パケット送信制御手段１０３はパケット送信手段１０２に対してパケット送信を待たせる。
【００３６】
タイミング２２０において、パケット２００の無線キャリアが検知されなくなると、次のパケットを送信可能となるが、本願発明の特徴と比較するために、まず本願発明を適応しない場合にどのようになるかを説明する。
【００３７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、図９を用いて既に説明したように、図１１の中のＡＰ１１０１及び全ての無線端末において、送信すべきパケットがある場合は一定時間キャリアが検出されないことを確認してから、パケットを送信可能である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいてこの時の待ち時間は、図９の９００終了時点である９２０から、ＤＩＦＳ及びＢａｃｋｏｆｆが経過したタイミング９２２である。図１０に示すようにＤＩＦＳは３４ｕＳであり、Ｂａｃｋｏｆｆはスロットタイムの９ｕＳに各端末で送信毎にランダムに決定されるＣＷサイズを掛けた時間である。また、無線伝送において、隠れ端末問題により、通信の確認であるＡＣＫのみが、他の端末から検出される場合があるが、この時の待ち時間は、ＳＩＦＳの１６ｕＳである。このＳＩＦＳは無線パケットを送信するための最小待ち時間である。図１１の環境下では、妨害端末１１１０及び１１１１が存在するので、ＡＰ１１０１からのＡＶパケットのＡＶ端末１１０２〜１１０９への伝送を、上記の待ち時間と同じ時間で行うと、公平に送信タイミングを取得することになるので、例えば、妨害端末１１１０から１１１１にアドホックモードで大量のデータを伝送した場合など、妨害端末１１１０が送信権を獲得し、多くの伝送帯域を消費するのでＡＶパケットの伝送のための帯域が小さくなり、結果としてＡＶの伝送のリアルタイム性が保証できなくなる。
【００３８】
これに対して本願発明では、パケット送信制御手段１０３は、タイミング２２０からＳＩＦＳより短いＶＳＩＦＳの間隔で優先データパケットを送信する。ＶＳＩＦＳは例えばＳＩＦＳ（１６ｕＳ）より短い１５ｕＳ等とすればよい。図１の構成において、パケット送信制御手段１０３は、キャリア感知手段１０４からの信号１１４によりタイミング２２０を検知し、タイミング２２０からＶＳＩＦＳ２１０だけの時間を待って、パケット送信手段１０２に優先データパケット２０１を送信させる。
【００３９】
本実施の形態では、ユニキャストで伝送を行う場合を例としているので、優先データパケット２０１は、ひとつのＡＶ端末に対して送信される。本実施の形態ではＡＶ端末１１０２に伝送される場合を例とする。ＡＰ１１０１からＡＶ端末１１０２に優先データパケット２０１の送信が終了すると、ＡＶ端末１１０２はＡＰ１１０１に対して、受信されたことを確認するＡＣＫを返送する。タイミング２２１からの待ち時間はＳＳＩＦＳ２１１である。ＡＣＫ２０２の待ち時間であるＳＳＩＦＳ２１１は、優先データパケットを含む全てのデータパケットに対して優先して送信されなければならないので、ＶＳＩＦＳ２１２（本実施の形態では１５ｕＳ）より短い期間、例えば１４ｕＳ等とすればよい。つまり、
ＳＳＩＦＳ＜ＶＳＩＦＳ＜ＳＩＦＳ
である。
【００４０】
ただし、ユニキャストでは、優先データパケット２０１に対してのＡＣＫは、ＡＶ端末１１０２以外は返送しないので、パケット送信制御手段１０３が優先データパケット２０１の次にキャリア感知手段１０４でのキャリアの検出の有無にかかわらずＡＣＫを待ち続け、かつ、隠れ端末問題が発生しないのであれば、必ずしもＳＳＩＦＳはＶＳＩＦＳよりも短い必要はなく、ＳＳＩＦＳは通常のＳＩＦＳと同じ、あるいはＶＳＩＦと同じ等としてもよい。
【００４１】
ＡＣＫ２０２の送信終了タイミング２２２の後は、パケット送信制御手段１０３は同様にＶＳＩＦＳ２１２後に優先データパケット２０３を送信し、タイミング２２３からＳＳＩＦＳ２１３後にＡＣＫ２０４が送信される。本実施の形態において、パケット送信手段１０２から連続的に優先データパケットが送信されるので、妨害端末がパケット送信権を獲得して無線帯域を消費することはない。
【００４２】
以上のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した妨害端末が送信可能状態となる前に、パケットを送信することで無線帯域を先に確保し、結果として妨害端末にパケットを送信させなくすることで妨害端末が無線伝送帯域を消費することをさせず、優先データパケットが必要とする帯域を確保することが可能となる。
【００４３】
なお、この場合、ＶＳＩＦＳの待ち時間をおいて、優先データパケットを送信し続けるので、必ずしも無線のキャリアを検出する必要はない。したがって、図１において、必ずしもキャリア感知手段１０４は実装しなくても実現可能である。
【００４４】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、ユニキャストにより優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合について説明を行う。具体的には、優先データパケットを送信して受信端末からＡＣＫが返ってきたときに、次に送信すべき優先データパケットがない場合に通常のデータパケットの送信を許可する場合について説明を行う。送信装置の構成は実施の形態１で説明を行った図１と同じであり、パケット送信制御手段１０３での制御方法が異なる。
【００４５】
図３はユニキャストにおいて、優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合のタイミング図である。図３に示したパケットの送信制御はパケット送信制御手段１０３によって行われる。図３において、タイミング３２２までは図２で説明したのと同じである。すなわち、３００は２００に相当し、ＶＳＩＦＳ３１０はＶＳＩＦＳ２１０と同じであり、優先データパケット３０１は優先データパケット２０１と同じであり、ＳＳＩＦＳ３１１はＳＳＩＦＳ２１１と同じであり、ＡＣＫ３０２はＡＣＫ２０２と同じである。すなわち、タイミング３２２までは、パケット送信制御手段１０３からパケット送信手段１０２への制御タイミングは、図２のタイミング２２２までの処理と同じである。（タイミング２２０＝タイミング３２０，タイミング２２１＝タイミング３２１）
タイミング３２２において、送信すべき優先データパケットがパケット送信手段１０２にある場合は、当該パケットを優先して送信する。しかし例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで送信可能なデータレートよりもＡＶデータ１１０のデータレートが低い場合、パケット送信手段１０２に送信すべき優先パケットが生成されていない場合が発生する。このような場合は、ＡＰ１１０１あるいはＡＶ端末あるいは妨害端末からの優先データパケットではない通常データパケットの送信を許可する。本実施の形態では一例として、妨害端末１１１０から妨害端末１１１１へのアドホック通信（直接通信）を許可する場合を例とする。
【００４６】
通常データパケット３０３は、タイミング３２２から、図９で説明した従来の方法でＩＥＥＥ８０２．１１ａの送信方法に従って、ＤＩＦＳ３１２及びＢａｃｋｏｆｆ３１３の期間待った後に送信される。この時、３３０の期間にパケット送信手段１０２に送信すべき優先データパケットが準備されると、優先データパケットの送信が先に行われるが、図３ではこの期間に優先データパケットが準備されていない状態を示している。
【００４７】
通常データパケット３０３の通信中は、キャリア感知手段１０４において、無線キャリアが検出されるため、パケット送信手段１０２から優先データパケットはこの期間は送信できない。通常データパケット３０３の伝送中に、パケット送信手段１０２に送信すべき優先データパケットが生成された場合は、通常データパケット３０３の送信終了後の３２３のタイミングから、ＶＳＩＦＳ３１４の期間待った後に、パケット送信手段１０２から優先データパケット３０４が送信される。この時のパケット送信の制御はパケット送信制御手段１０３によって行われる。その後、ＳＳＩＦＳ３１５の期間待った後にＡＶ端末からＡＣＫ３０５が送信される。
【００４８】
本実施の形態の例において、優先データパケットの送信を優先することで、優先パケットの帯域を確保すると同時に、空いた時間で一般のデータ通信も行うことも可能である。
【００４９】
なお、本実施の形態において、一般のデータ通信を妨害端末同士の通信を例としたが、ＡＶ端末からＡＰ１１０１への通信でもよい、この場合、例えばＡＶ端末からビデオサーバ１１００への要求すべきＡＶのチャンネル選択等を行うことができる。また、ＡＰ１１０１からＡＶ端末へ通常データパケットを伝送してもよい。
【００５０】
（実施の形態３）
本実施の形態において、ユニキャストにおいて、優先データパケットの伝送を優先させ、送信すべき優先データパケットがない場合にも、他の端末に送信機会を与えずに、つねに送信権利を確保する場合について説明を行う。具体的には、優先データパケットを送信して受信端末からＡＣＫが返ってきたときに、次に送信すべき優先データパケットがなく、優先データパケットが準備できた段階でできるだけ早く送信可能となるようにする送信装置について説明を行う。送信装置の構成は実施の形態１で説明を行った図１と同じである。
【００５１】
図４はユニキャストにおいて、優先データパケットの伝送を優先させつつ、送信すべき優先データパケットがない場合にダミーパケットを送信する場合のタイミング図である。図４に示した送信制御はパケット送信制御手段１０３において行われる。図４において、タイミング４２２までは図２で説明したのと同じである。すなわち、４００は２００に相当し、ＶＳＩＦＳ４１０はＶＳＩＦＳ２１０と同じであり、優先データパケット４０１は優先データパケット２０１と同じであり、ＳＳＩＦＳ４１１はＳＳＩＦＳ２１１と同じであり、ＡＣＫ４０２はＡＣＫ２０２と同じである。つまり、タイミング４２２までは、パケット送信制御手段１０３からパケット送信手段１０２への制御タイミングは、図２のタイミング２２２までの処理と同じである。（タイミング２２０＝タイミング４２０，タイミング２２１＝タイミング４２１）
タイミング４２２において送信すべき優先データパケットがパケット送信手段１０２にある場合は、当該パケットを優先して送信するが、実施の形態２で説明したように、パケット送信手段１０２に送信すべき優先データパケットが生成されていない場合が発生する。この時、実施の形態２で説明を行った方法では、通常データパケットの送信を許可したが、本実施の形態では、送信装置１００からダミーパケットを送信することで、他の無線機器に送信機会を与えず、常に送信権利を確保しておく。
【００５２】
タイミング４２２からＶＳＩＦＳ４１２後の４２３で優先データパケットがパケット送信手段１０２に準備できていなければ、パケット送信制御手段１０３はパケット送信手段１０２からダミーパケット４０３を送信するように制御する。ダミーパケット４０３は例えば、図８のＭＡＣヘッダ（この場合は２４オクテット）とＦＣＳの４オクテットのみで、パケット本体を０オクテット等とすることで、最短の時間で送信が完了する無線パケットとすればよい。ダミーパケットの送信の宛先としては、図１１のシステム中に存在しない端末に対して送信するなどとすればよい。これにより、他の端末が受信処理を行うことはないので、システムを構成する機器に付加をかけることはない。
【００５３】
タイミング４２４以降は、同様にダミーパケット送信終了後にＶＳＩＦＳ間隔待ち、その時点で送信すべき優先データパケットがパケット送信手段１０２になければダミーパケットを送信する。図４ではＶＳＩＦＳ４１３後のタイミング４２５に優先データパケットがなく、ダミーパケット４０４を送信する場合を例示している。ダミーパケット４０４の送信終了時間であるタイミング４２６から、ＶＳＩＦＳ４１４間隔待ったタイミング４２７では、送信すべき優先データパケットがパケット送信手段１０２に生成されているので、優先データパケット４０５を送信し、以降優先データパケット４０５を送信されたＡＶ端末がＳＳＩＦＳ４１５待った後にＡＣＫ４０６を送信する。
【００５４】
本実施の形態の方法によれば、送信すべき優先データパケットがあれば、妨害端末より優先して送信を行い、送信すべき優先データパケットがない場合は、ＶＳＩＦＳと極力短いダミーパケットの送信により、妨害端末がパケットを送信するのを防ぎつつ、次の優先データパケットが生成された時点でできるだけ早く送信可能となるようにすることで、優先データパケットの優先度を高めることが可能となる。これにより、ＡＶデータのデータレートが低い場合でも伝送帯域を確保した、高品質な伝送が可能となる。
【００５５】
なお、ダミーデータを送信するまでの待ち時間として使用しているＶＳＩＦＳ（図４においては、４１２，４１３）は、優先データパケットを送信するまでの待ち時間と同じ値として説明を行ったが、必ずしもこれに限らず、妨害端末の送信待ち時間より短い間隔であれば、どのような長さでもよい。
【００５６】
なお、本実施の形態の場合、優先データパケットあるいはダミーパケットを送信装置から送信し続けるので、必ずしも無線のキャリアを検出する必要はない。したがって、図１において、必ずしもキャリア感知手段１０４は実装しなくても実現可能である。
【００５７】
（実施の形態４）
本実施の形態において、優先データパケットをマルチキャストで送信する場合を説明する。送信装置の構成は実施の形態１で説明を行った図１と同じである。マルチキャストは送信装置がひとつあるいは複数の端末宛にパケットの送信を行う伝送方法であり、個々の受信端末からの受信確認のためのＡＣＫは返送されない。マルチキャストでは、多数のＡＶ端末に一斉にＡＶパケットを送信することが可能であり、図１１の例では、ＡＰ１１０１を送信装置として、ＡＶ端末１１０２から１１０９までの複数のＡＶ端末宛に一斉にＡＶパケットを送信することができる。ひとつのマルチキャストのパケットを受信する複数のＡＶ端末の組み合わせは自由であり、当然のことながらひとつのＡＶ端末に対してマルチキャストを送信してもよい。
【００５８】
図５は優先データパケットをマルチキャストにより送信する場合のタイミング図である。マルチキャストにおいても、送信待ち時間をＳＩＦＳより短いＶＳＩＦＳとすることにより、妨害端末より優先してパケットを送信することは同じである。図５に示した送信制御はパケット送信制御手段１０３によって行われる。
【００５９】
５００の送信完了のタイミングである５２０からＶＳＩＦＳ５１０だけ送信を待ち、パケット送信手段１０２から優先データパケット５０１を送信する。次に優先データパケット５０１の送信完了タイミングの５２１からＶＳＩＦＳ５１１待ち、優先データパケット５０２を送信する（送信完了タイミングの５２２）。以降、同様にＶＳＩＦＳ５１２を待って優先データパケット５０３を送信し（送信完了タイミングの５２３）、ＶＳＩＦＳ５１３を待って優先データパケット５０４を送信する。これらの動作を繰り返すことにより、妨害端末からのパケット送信を阻止して、優先データパケットの送信を優先する。
【００６０】
本実施の形態において、パケット送信手段１０２から連続的に優先データパケットが送信されるので、妨害端末がパケット送信権を獲得して無線帯域を消費することはない。
【００６１】
なお、この場合、ＶＳＩＦＳの待ち時間をおいて、優先データパケットを送信し続けるので、必ずしも無線のキャリアを検出する必要はない。したがって、図１において、キャリア感知手段１０４は実装しなくても実現可能である。
【００６２】
（実施の形態５）
本実施の形態において、マルチキャストにより優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合について説明を行う。送信装置の構成は実施の形態１で説明を行った図１と同じであり、パケット送信制御手段１０３の制御方法が異なる。本実施の形態において、優先データパケットを送信してＶＳＩＦＳ期間送信を待っても、次に送信すべき優先データパケットが生成されていない場合に通常のデータパケットの送信を許可する場合について説明を行う。
【００６３】
図６はマルチキャストにおいて、優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合のタイミング図である。図６において、タイミング６２１までは図５で説明したのと同じである。すなわち、６００は５００に相当し、またタイミング６２０は５２０に相当し、ＶＳＩＦＳ６１０はＶＳＩＦＳ５１０と同じであり、優先データパケット６０１は優先データパケット５０１と同じである。
【００６４】
タイミング６２１において送信すべき優先データパケットがパケット送信手段１０２にある場合は、当該パケットを優先して送信するが、実施の形態２で説明したように、パケット送信手段１０２に送信すべき優先パケットが生成されていない場合が発生する。このような場合は、ＡＰ１１０１あるいはＡＶ端末あるいは妨害端末からの優先データパケットではない通常データパケットの送信を許可する。本実施の形態では一例として、妨害端末１１１０から妨害端末１１１１へのアドホック通信（直接通信）を許可する場合を例とする。
【００６５】
通常データパケット６０２は、タイミング６２１から、図９で説明した従来の方法でＩＥＥＥ８０２．１１ａの送信方法に従って、ＤＩＦＳ６１１及びＢａｃｋｏｆｆ６１２の期間待った後に送信される。この時、６３０の期間にパケット送信手段１０２に送信すべき優先データパケットが準備されると、当該優先データパケットの送信が先に行われるが、図６ではこの期間に優先データパケットが準備されていない状態を示している。通常データパケット６０２の通信中は、キャリア感知手段１０４において、無線キャリアが検出されるため、優先データパケットはこの期間は送信できない。しかし、通常データパケット６０２の送信中（６３１）とＶＳＩＦＳ６１３の期間中にパケット送信手段１０２で生成された優先データパケット６０３は、通常データパケット６０２の送信終了後の６２３のタイミングから、ＶＳＩＦＳ６１３の期間待った後に、パケット送信手段１０２から送信される。パケット送信手段１０２からの優先データパケットの送信制御はパケット送信制御手段１０３により行われる。
【００６６】
図６ではタイミング６２４からＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいてＡＣＫの通常の待ち時間であるＳＩＦＳ６１４後にＡＣＫ６１５が送信されている。このＡＣＫ６１５は通常データパケット６０２に対応するものであり妨害端末１１１１から妨害端末１１１０へ受信確認のために送信されるものである。なお、タイミング６２４からＶＳＩＦＳ後のタイミング（図示していないが、タイミング６２５より前のタイミング）までに優先データパケットがパケット送信手段１０２に生成されている場合は、当該優先データパケットが優先してＡＰ１１０１から送信されることは言うまでもない。
【００６７】
本実施の形態の例において、優先パケットの帯域を確保すると同時に、空いた時間で一般のデータ通信も行うことも可能である。
【００６８】
なお、本実施の形態において一般のデータ通信を妨害端末同士の通信を例としたが、ＡＶ端末からＡＰ１１０１への通信でもよい、この場合、例えばＡＶ端末からビデオサーバ１１００への要求すべきＡＶのチャンネル選択等を行うことができる。また、ＡＰ１１０１からＡＶ端末へ通常データパケットを伝送してもよい。
【００６９】
また、通常データパケットはユニキャストで伝送される場合を例としたが、通常データパケットがマルチキャストパケットでも本願発明が有効であることは言うまでもない。なお、その場合は通常データパケットに対するＡＣＫは返送されない。
【００７０】
（実施の形態６）
本実施の形態において、マルチキャストにより優先データパケットの伝送を優先させ、送信すべき優先データパケットがない場合にも、他の端末に送信機会を与えずに、つねに送信権利を確保する場合について説明を行う。送信装置の構成は実施の形態１で説明を行った図１と同じである。本実施の形態においては、優先データパケットを送信してＶＳＩＦＳ待った後にも、次に送信すべき優先データパケットがなく、優先データパケットが準備できた段階でできるだけ早く送信可能となるようにする送信装置について説明を行う。
【００７１】
図７はマルチキャストにおいて、優先データパケットの伝送を優先させつつ、送信すべき優先データパケットがない場合にダミーパケットを送信する場合のタイミング図である。図７において、タイミング７２１までは図５で説明したのと同じである。すなわち、７００は５００に相当し、またタイミング７２０は５２０に相当し、ＶＳＩＦＳ７１０はＶＳＩＦＳ５１０と同じであり、優先データパケット７０１は優先データパケット５０１と同じである。つまり、タイミング７２１までは、パケット送信制御手段１０３からパケット送信手段１０２への制御タイミングは、図５のタイミング５２１までの処理と同じである。
【００７２】
タイミング７２１において、実施の形態２で説明したようにパケット送信手段１０２に送信すべき優先パケットが生成されていない場合が発生する。この時、実施の形態５で説明を行った方法では、通常データパケットの送信を許可したが、この方法では通常データパケット送信中あるいは直後に、優先データパケットが生成された時に、通常データパケット通信直後に優先データパケットを送信可能である。本実施の形態では通常データパケットの送信を許可することなく、極力優先データパケットを早く送信できる送信装置を提供する。
【００７３】
タイミング７２１からＶＳＩＦＳ７１１後の７２２で優先データパケットが準備できていなければ、ダミーパケット７０２を送信する。ダミーパケット７０２は例えば、実施の形態３で説明したように、図８のＭＡＣヘッダ（この場合は２４オクテット）とＦＣＳの４オクテットのみで、パケット本体を０オクテット等とすることで、最短の時間で送信が完了する無線パケットとなる。送信の宛先としては、図１１のシステム中に存在しない端末に対して送信するなどとすればよい。以下、同様にダミーパケット送信終了後にＶＳＩＦＳ間隔待ち、その時点で送信すべき優先データパケットがなければダミーパケットを送信する。図７では、タイミング７２３からＶＳＩＦＳ７１２後７２４のタイミングにも送信すべき優先データパケットがなく、ダミーパケット７０３を送信し、送信終了７２５後さらにＶＳＩＦＳ７１３後７２６のタイミングにも送信すべき優先データパケットがなく、ダミーパケット７０４を送信する場合を図示している。タイミング７２７からＶＳＩＦＳ７１４後のタイミング７２８では、送信すべき優先データパケット７０５がパケット送信手段１０２に生成されており、パケット送信手段１０２から送信される。優先データパケット送信終了の７２９からＶＳＩＦＳ７１５後のタイミング７３０で送信すべき優先データパケットがあれば送信を行うが、図７では、送信すべき優先データパケットがなくダミーパケット７０６を送信する場合を図示している（送信終了タイミング７３１）。この間のパケット送信手段１０２からの優先データパケットの送信制御はパケット送信制御手段１０３によって行われる。
【００７４】
本実施の形態の方法によれば、送信すべき優先データパケットがあれば、妨害端末より優先して送信を行い、送信すべき優先データパケットがない場合は、ＶＳＩＦＳと最小の長さのダミーパケットの送信により、妨害端末がパケットを送信するのを防ぎつつ、次の優先データパケットが生成された時点でできるだけ早く送信可能となるようにすることで、優先データパケットの優先度をさらに高めることが可能となる。これにより、ＡＶデータのデータレートが低い場合でも伝送帯域を確保した、高品質な伝送が可能となる。
【００７５】
なお、ダミーデータを送信するまでの待ち時間として使用しているＶＳＩＦＳ（図４においては、７１１、７１２、７１３）は、優先データパケットを送信するまでの待ち時間と同じ値として説明を行ったが、必ずしもこれに限らず、妨害端末の送信待ち時間より短い間隔であれば、どのような長さでもよい。
【００７６】
なお、本実施の形態の場合、優先データパケットあるいはダミーパケットを送信装置から送信し続けるので、必ずしも無線のキャリアを検出する必要はない。したがって、図１において、必ずしもキャリア感知手段１０４は実装しなくても実現可能である。
【００７７】
以上の実施の形態で具体的に例を挙げて説明したように、本願発明は実現される。
【００７８】
なお、本願の実施の形態では無線伝送の例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａを例として説明を行ったが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに限らず、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｇでもよい。また、ＩＥＥＥ８０２．１１だけでなく、パケット送信までの待ち時間の差を利用して、パケットの送信優先度を決定する全ての伝送方式に有効である。また、無線に限らず、優先でも本願発明が有効であることは言うまでもない。したがって、そのような場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。
【００７９】
また、本願の実施の形態では、図１の構成で説明を行ったが、本願の構成はソフトウェアを用いても容易に実現可能であり、そのような場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。
【００８０】
また、本願の実施の形態ではＡＰから端末へ伝送するインフラストラクチャモードを例として説明を行ったが、本願はアドホックモードにも適応可能であり、アドホックモードに適応した場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。
【００８１】
また、本願の実施の形態では、ＡＰからＡＶ端末にＡＶパケットを送信する場合を例として説明を行ったので、図１の構成から優先データパケット及び通常データパケットが伝送される場合の説明を行ったが、ＡＣＫを返送する受信端末も図１の構成で実現可能であることは言うまでもない。
【００８２】
また、本願の実施の形態では、優先データパケットの送信の合間に通常データパケットを送信させる条件を、優先データパケットを送信可能なタイミングになっても優先データパケットの生成が完了していない場合を例として説明を行ったが、これに限らず何回かに１回通常データパケットの送信機会をつくるなど、優先データパケットの帯域保証の障害にならない程度に、通常データパケットの送信機会を作ってもよい。
【００８３】
また、本願では多数の実施の形態でいろいろな伝送モードの場合を説明を行ったが、システムの構成により、本願の実施の形態で説明した方法をもとに種々の変形あるいは組み合わせが可能であり、そのような場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。
【００８４】
また、本願の実施の形態では、送信待ち時間の例として、ＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、Ｂａｃｋｏｆｆを例として説明を行ったが、ＩＥＥＥ８０２．１１ではＰＩＦＳ（Ｐｏｉｎｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）等、他の待ち時間も定義されているが、他の待ち時間より短い時間で優先データパケットを伝送するという、本願発明の要旨に従っていれば、本願発明の効果を得ることができ、したがって、優先データパケットを伝送するまでの待ち時間は、種々の変形が可能であり、そのような場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。このことは、ＩＥＥＥ８０２．１１以外のプロトコルでも同じであることは言うまでもない。
【００８５】
また、本願の実施の形態では、通常データパケットは妨害端末が伝送する場合を例としたが、アクセスポイントが通常データパケットを伝送する場合でも、本願発明の範囲から排除するものではない。
【００８６】
また、本願の実施の形態ではＳＳＩＦＳが１５ｕＳの場合を例として説明を行ったが、ＳＳＩＦＳの値が短いほど伝送帯域を広く確保できることは言うまでもない。したがって、そのような場合でも本願発明の範囲から排除するものではない。
【００８７】
また、本願では実施の形態１から６で具体的に例を挙げて説明を行ったが、特に無線通信等において、隠れ端末問題等、アクセスポイントや端末の配置、あるいは各システムの無線のチャンネル選択等、あるいはマルチキャストとユニキャストの組合せなど、様々な要因で各種のパケットの到達範囲や検出範囲が変化する。従って、システムのおかれている状況に応じて、優先データパケットを優先的に伝送する待ち時間を変更可能である。したがって、優先データパケットを短い待ち時間で伝送するという本願発明の特徴を有するものであれば、本願発明の範囲から排除するものではない。なお、システムの置かれている状況によっては、ＡＣＫは受信確認であるので、受信確認をすべきパケットが受信されないと送信されないことを考慮すると、規定されているパケットの最小送信間隔と同じ値で優先データパケットを送信する場合でも本願発明を実現可能な場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本願発明にかかる送信装置は、妨害端末がシステム内に入り込んだ場合でも、ＡＶパケット（ＡＶデータ）を優先的に伝送可能となり、ＡＶサービスの無線パケットの伝送帯域が保証されるので、伝送路を用いて映像や音声等の伝送帯域を保証して伝送しなければならないデータを伝送する場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本願に係る送信装置の構成を示す模式図
【図２】優先データパケットをユニキャストにより送信する場合のタイミング図
【図３】ユニキャストにより優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合のタイミング図
【図４】ユニキャストにより優先データパケットの伝送を優先させつつ、送信すべき優先データパケットがない場合にダミーパケットを送信する場合のタイミング図
【図５】優先データパケットをマルチキャストにより送信する場合のタイミング図
【図６】優先データパケットの伝送を優先させつつ、通常データパケットの伝送も行う場合のタイミング図
【図７】マルチキャストにより優先データパケットの伝送を優先させつつ、送信すべき優先データパケットがない場合にダミーパケットを送信する場合のタイミング図
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣレイヤにおけるパケットフォーマットの模式図
【図９】ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセスを説明するタイミング図
【図１０】ＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセスで使用されるパケット送信間隔に関するパラメータを示す図
【図１１】無線伝送によるＡＶデータ配信システムの模式図
【符号の説明】
【００９０】
１０１  パケット生成手段
１０２  パケット送信手段
１０３  パケット送信制御手段
１０４  キャリア感知手段
【図１】
2008028430.tif 000003
【図２】
2008028430.tif 000004
【図３】
2008028430.tif 000005
【図４】
2008028430.tif 000006
【図５】
2008028430.tif 000007
【図６】
2008028430.tif 000008
【図７】
2008028430.tif 000009
【図８】
2008028430.tif 000010
【図９】
2008028430.tif 000011
【図１０】
2008028430.tif 000012
【図１１】
2008028430.tif 000013