(57)【要約】【課題】本発明の目的は、リアルタイム性が要求されるデータをより的確に送信する無線装置を提供することである。【解決手段】第１のデータ及び第２のデータを無線送信する送信手段と、前記第１のデータが送信先に届いたか判断する手段（Ｓ１０６）と、前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信する前に、前記第１のデータを再送信するように設定する第１の設定手段（Ｓ１０８のＹｅｓ）と、前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信した後に、前記第１のデータを再送信するように設定する第２の設定手段（Ｓ１１０）と、前記第１のデータがリアルタイム送信すべきデータか否かによって、前記第１の設定手段と前記第２の設定手段とを切り換える手段（Ｓ１０８、Ｓ１０９）とを備える無線装置。【選択図】      図５
2005020528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータ及び第２のデータを無線送信する送信手段と、
前記第１のデータが送信先に届いたか判断する手段と、
前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信する前に、前記第１のデータを再送信するように設定する第１の設定手段と、
前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信した後に、前記第１のデータを再送信するように設定する第２の設定手段と、
前記第１のデータがリアルタイム送信すべきデータか否かによって、前記第１の設定手段と前記第２の設定手段とを切り換える手段と
を備える無線装置。
【請求項２】
前記第１の設定手段による再送信の最大回数を指定する第１の指定手段と、
前記第２の設定手段による再送信の最大回数を指定する第２の指定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の指定手段それぞれは、指定する再送信の最大回数を通信プロトコルに依存して指定することを特徴とする請求項２記載の無線装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の指定手段それぞれは、指定する再送信の最大回数を送信フレームの宛先ポート番号に依存して指定することを特徴とする請求項２記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線装置に関し、特に、リアルタイム転送を要求されるデータを送信する無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１に示されている手法を利用した、一般に無線ＬＡＮと呼ばれる通信方法に代表される無線通信技術がある。無線を利用しているため、所望のフレーム（ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのデータリンク層で送信する信号の単位）が送信先に届かない事象が多く発生することが考えられる。ここで低位の階層による再送信技術を利用して到達確実性を高める手段が用いられていた。
【０００３】
通信路上に流されるデータはさまざま存在し、それぞれ要求される通信品質は異なる。端的な例としては、上位層で信頼性を確保されているプロトコル（例えばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））で、ファイル転送などの速達性を求められないデータである場合と、ストリーミング（サーバにある動画データなどをネットワーク経由でダウンロードしながら順次再生するデータ）のように所望の時点前で当該データの到達が求められ、ある時点を経過して到達しても動画再生が途切れ、意味がなくなるデータの場合がある。これらの間では下位層において同一のルールで再送信を行うと、それぞれのデータ性質に沿わない送信手段となり、全体的なスループットはもちろん、安定したストリーミングの妨げになる場合がある。
【０００４】
これを回避するには、求める通信性質に応じた手法で送信する必要がある。公知である再送信の手法としてはＯＳＩ参照７階層モデルでは、物理層での再送信として、送信失敗フレームを続けて送信する手段がある。また上位層では送信待ちキューの後続に送信失敗フレームを再配置する手段がある。そしてこれらを実装者によってパラメタを決定することが一般的であった。
【０００５】
なお、従来の無線データ伝送方法としては、情報フレーム内に独自の情報を埋め込むことによって、伝送しようとする情報内容により情報フレームに重要度を割り当て、全ての情報が結果として相手に伝送されなかった場合でも、割り当てた重要度に応じ必要最低限の情報を相手に伝送できれば有効とする効率的なデータ伝送方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３７４３１６号公報（第９頁、図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、情報フレームに独自の情報を埋め込むことは処理時間がかかり、全体的な送信時間の遅延が生じる場合がある。特に、送信すべきデータがリアルタイム性が要求されるデータとそうではないデータとが混在している場合には送信時間の遅延が生じ、的確に遅れない場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、リアルタイム性が要求されるデータをより的確に送信する無線装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、第１のデータ及び第２のデータを無線送信する送信手段と、前記第１のデータが送信先に届いたか判断する手段と、前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信する前に、前記第１のデータを再送信するように設定する第１の設定手段と、前記第１のデータが前記送信先に届かなかったと判断すると、前記第２のデータを送信した後に、前記第１のデータを再送信するように設定する第２の設定手段と、前記第１のデータがリアルタイム送信すべきデータか否かによって、前記第１の設定手段と前記第２の設定手段とを切り換える手段とを備える無線装置である。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の設定手段による再送信の最大回数を指定する第１の指定手段と、前記第２の設定手段による再送信の最大回数を指定する第２の指定手段とをさらに備えることを特徴とする第１の発明記載の無線装置である。
【００１１】
第３の発明は、前記第１及び第２の指定手段それぞれは、指定する再送信の最大回数を通信プロトコルに依存して指定することを特徴とする第２の発明記載の無線装置である。
【００１２】
第４の発明は、前記第１及び第２の指定手段それぞれは、指定する再送信の最大回数を送信フレームの宛先ポート番号に依存して指定することを特徴とする第２の発明記載の無線装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る無線装置の概略構成図である。この無線装置は、アンテナ１１０経由でデータを送受信する無線送受信部１２０と、他の無線装置との間での信号データを処理する信号処理部１３０と、無線通信プロトコルを処理する通信プロトコル処理部１４０と、内部にメモリーを有し（外部であってもよい）、無線装置全体の制御を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１５０と、ユーザが制御コマンドなどのデータを入力する入力部１６０と、この入力したデータなどを表示させる表示部１７０とを備える。本実施形態は、送信すべきデータの性質に応じた再送信方法の組み合わせをいくつか用意し、これら再送信方法を送信すべきデータに応じて使い分けることで無駄な送信を減らし、全体のスループットの向上と快適なデータ伝送を提供する。これらの再送信方法を実行するのが信号処理部１３０及び通信プロトコル処理部１４０である。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る無線装置のＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照７階層モデルの下位４層を示しており、物理層２１０、データリンク層２２０、ネットワーク層２３０、トランスポート層２４０、上位層（セッション層、プレゼンテーション層及びアプリケーション層）２５０である。物理層２１０は図１の無線送受信部１２０に対応し、データリンク層２２０、ネットワーク層２３０、トランスポート層２４０が、信号処理部１３０、通信プロトコル処理部１４０に対応する。
【００１５】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態で使用する２つの再送信方法を説明する。物理層２１０は集積回路で実現する場合が一般的で再送信も短時間（例えばμＳオーダー）で行うことができる（再送信方法Ａ）。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１の送信ルールでは所望の時点で送信できるとは限らず何らかの待ち時間が発生することがあり、その間無線装置は送信待ち状態となる。
【００１６】
このため、データリンク層２２０でも再送信方法を設けている（再送信方法Ｂ）。ここでの再送信方法は再送信に必要な情報の変更を行い、キューの最後尾に配置することである。再送信方法Ａと比較して手続きに時間を要する。また物理層の再送信手段は当該データを連続して送信しようと試みるものであり、データリンク層の再送信手段はキュー（送信の順番待ちをするデータ列）の後ろに再配置して送信機会を待つものである。再送信方法Ａは早い再送信機会を得ることができるが、後続キューのデータ（データ２〜データ５）を止めてしまう副作用がある。再送信方法Ｂは当該データ１の再送信機会はデータ２〜データ５の後になってしまうが、後続データの送信を妨げることがない性質がある。
【００１７】
さて通信路上を流れるデータについて考察すると、一般にファイル転送のような、結果的に差異のない情報を相手に届けることを目的とするデータと、音楽や動画のストリーミングのようにその再生時点で望まれるデータを届けることを目的とするデータとが存在する。本実施形態は上記再送信方法の最大再送信回数の条件に差を設けて通信を行うことである。送信手続きのフローチャートについては図５を用いて説明する。
【００１８】
まず、データの種類別にネットワーク／トランスポート層のポート番号を一意になるように発側、着側で決定しておく。送信手続きに入ると（Ｓ１０１）、ネットワーク／トランスポート層では当該データが属する性質のポート番号を付与する。例を示すと、ファイル転送に係るデータであれば、一般的なファイル転送プロトコルのポート番号２１を付与する。また、特に特徴的なデータとしてストリーミングで流すデータに対してポート１２３４番を付与してデータを作成する。これらデータを受け取ったデータリンク層（ＩＥＥＥ８０２．１１ではＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層）では、ポート番号を精査し（Ｓ１０２）、当該データを形成するフレームの再送信パターンを決定し（Ｓ１０３）、このフレームに属するメモリ空間にこの情報を保存する。ここでデータリンク層では図６のようなテーブルを設定しておき、上位層からデータが到達するごとにテーブルを参照して再送信パターンを決定する。その後物理層へ送信データを渡し（Ｓ１０４）、送信を行う（Ｓ１０５）。送信が成功すれば（Ｓ１０６）、その旨を上位層へ通知して（Ｓ１０７）この送信は完了する。送信失敗の場合、設定された再送信方法Ａの最大再送信回数まで再送信を試みる（Ｓ１０８）。再送信方法Ａで最大再送信回数まで達した送信データは再送信方法Ｂの最大再送信回数まで再送信を試みる（Ｓ１０９）。ここでの再送信はキューの最後部へデータを再配置することで実現する（Ｓ１１０）。所定回の再送信もかなわず送信に失敗したフレームは破棄されることとなる（Ｓ１１１）。
【００１９】
例えば、図４のようなデータ１〜データ５までの一連のデータが非リアルタイムデータであり、図６のように再送信方法Ａの最大再送信回数が１回、再送信方法Ｂの最大再送信回数が２回の場合であって、データ１が送信されずに破棄（Ｓ１１１）されるまでにどのような再送信が行われるかについて説明する。まず、データ１を送信（最初の送信）した（Ｓ１０５）が、失敗（Ｓ１０８へ）。次に、データ１（方法Ａによる再送信）を再送信（Ｓ１０８のＹｅｓ）したが、失敗（再びＳ１０８へ）。ここで、方法Ａによる最大再送信回数を超えているので、Ｓ１０８のＮｏへ進む。方法Ｂによる再送信回数が０回のため、Ｓ１１０でデータ２〜データ５の後に再配置される。なお、方法Ａによる再送信回数は０にリセットされる。
【００２０】
そして、方法Ｂによる再送信（１回目）が行われる（Ｓ１０５）が、失敗（Ｓ１０８へ）。再び方法Ａによる再送信が１回行われるが、失敗（Ｓ１０８のＮｏへ）。方法Ｂによる再送信の２回目が行われるが失敗。方法Ａによる再送信を１回行うが、失敗。すると、方法Ｂによる再送信回数が３回目になるため、Ｓ１０９でＮｏへ進み、データが破棄される（Ｓ１１１）。
【００２１】
図６の場合、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データとストリーミングデータが同一のフローチャートの手順に沿って送信されているが、データリンク層（ＭＡＣ層）に到達したデータから作られるフレームを送信キューに埋める際に、到達データのポート番号が１２３４番であれば再送信方法Ｂの最大再送信回数を０回、再送信方法Ａの最大送信回数を５回と設定する。同じく到達データのポート番号が２１番であれば、該当するポート番号がないため、その他データとして再送信方法Ｂの最大再送信回数を２回、再送信方法Ａの最大送信回数を１回と設定することとする。このような設定の根拠としては、速達性が重要視されるストリーミングデータを再送信方法Ａの最大再送信回数を多く設定し、規定時間後の送信が無意味になることから再送信方法Ｂの最大再送信回数を小さく（或いは０に）設定する。また、速達性が重要視されないファイル転送データは直後にストリーミングデータが連なっている可能性があるために、キュー後続データの送信待ちを少しでも短くするように再送信方法Ａでは小さめに設定、またデータを上位層まで返すオーバーヘッドを小さくするためにデータリンク層（ＭＡＣ層）での最大再送信回数をある程度確保する設定としている。このようにリアルタイムで再送信設定を変更することにより、同一通信路上で性質の異なるデータを同時に送信する場合でも効率的に実現することができることとなる。前記例はある１種のポート番号とその他の番号で設定していたが、図７のテーブルように、複数のポート番号をテーブルに設定することでさらに木目細かな送信設定を行うことができる。ここでは、まず、ＴＣＰとＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）にわけ、さらに、ＵＤＰで送るデータがリアルタイム性を要求するか否かによって分けている。
【００２２】
（変形例）前述の例はポート番号による判別を行っていたが、さらに詳細な設定で再送信設定を施すことも可能である。図８のように、上位層２５０がデータリンク層（ＭＡＣ層）２２０のインタフェースに最大再送信回数を指示する仕様にすることで、データ単位での最大再送信回数設定を行うことができる。特に重要で遅延を少なくしたいデータに関しては再送信方法Ａによる再送信を極めて大きく設定したモードを指定する、といった利用方法となる。なお、この場合、図６、７のような最大再送信回数テーブルを参照しなくて良い。
【００２３】
上述した実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、適宜組合わせ及び変更することができることはいうまでもない。例えば、アンテナ１１０及び無線送受信部１２０を備えている無線ＬＡＮカードをノートパソコンなどに接続し、さらに、インストールＣＤなどで図５のフローチャートで説明した処理手順を有するドライバをノートパソコンにインストールすることによって、本実施形態で説明した無線装置として動作することができる。
【００２４】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、リアルタイム性が要求されるデータをより的確に送信する無線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る無線装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る無線装置のＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照７階層モデルの下位４層を示す図。
【図３】本実施形態に係る再送信を実行するＯＳＩ参照モデルを説明する図。
【図４】本実施形態に係る２つの再送信方法を説明する図。
【図５】本実施形態に係る無線装置のフローチャート。
【図６】本実施形態に係る送信データの種類毎の最大再送信回数を示す図。
【図７】本実施形態に係る送信データの種類毎の最大再送信回数を示す図。
【図８】本実施形態の変形例を説明する図。
【符号の説明】
１１０  アンテナ
１２０  無線送受信部
１３０  信号処理部
１４０  通信プロトコル処理部
１５０  ＣＰＵ
１６０  入力部
１７０  表示部
【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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