(57)【要約】【課題】その時々の状況に応じて無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当てを最適化することを可能とした情報処理装置を提供する。【解決手段】Wireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５からのデータの送受信要求を受け取るＵＷＢドライバ１１は、通信量監視部１１２が、それぞれのデータ送受信要求量を監視する。そして、帯域割当管理部１１１が、この通信量監視部１１２の監視結果に基づき、Wireless USBによる無線通信とWireless DVI/Audioによる無線通信とのそれぞれに対する無線通信用のフレームの割り当てを制御する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に形成される同一の無線通信用のフレームを時分割して互いに異なる複数のプロトコルによる複数の無線通信を並行して実行可能な無線通信手段と、
前記複数の無線通信それぞれで要求されるデータ通信量の少なくとも１つを監視する通信量監視手段と、
前記通信量監視手段によって監視されるデータ通信量に基づき、前記無線通信用のフレームの前記複数のプロトコルそれぞれへの割り当ての割合を管理する管理手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記複数のプロトコル間の優先度を設定する設定手段をさらに具備し、
前記管理手段は、前記設定手段により優先すべきと設定されたプロトコルで要求されるデータ通信量に基づき、前記無線通信用のフレームの割り当てを調整する、
ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記設定手段は、優先すべきプロトコルに割り当てる前記無線通信用のフレームの最大割合および最小割合を設定することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記無線通信手段による無線通信状況を監視する通信状況監視手段をさらに具備し、
前記管理手段は、前記通信状況監視手段によって監視される無線通信状況が予め定められた基準以下の悪い状況である場合、所定のプロトコルへの前記無線通信用のフレームの割り当てを増加させることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
周期的に形成される同一の無線通信用のフレームを時分割して互いに異なる複数のプロトコルによる複数の無線通信を並行して実行可能な無線通信手段を有する情報処理装置における無線通信制御方法であって、
前記複数の無線通信それぞれで要求されるデータ通信量の少なくとも１つを監視し、
前記監視したデータ通信量に基づき、前記無線通信用のフレームの前記複数のプロトコルそれぞれへの割り当ての割合を管理する、
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項６】
前記複数のプロトコル間の優先度を設定し、
優先すべきと設定したプロトコルで要求されるデータ通信量に基づき、前記無線通信用のフレームの割り当てを調整する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信制御方法。
【請求項７】
優先すべきプロトコルに割り当てる前記無線通信用のフレームの最大割合および最小割合を設定することを特徴とする請求項６記載の無線通信制御方法。
【請求項８】
前記無線通信手段による無線通信状況を監視し、
前記監視した無線通信状況が予め定められた基準以下の悪い状況である場合、所定のプロトコルへの前記無線通信用のフレームの割り当てを増加させることを特徴とする請求項５記載の無線通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばＵＷＢ（Ultra-Wide Band）規格に準拠した無線通信を効率的に行うための無線通信制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置の多くが、無線通信機能を搭載するようになってきている。例えばオフィスでは、リソースの共有等を目的にＬＡＮ（Local Area Network）が敷設されることも多く、ケーブルレスで通信を行えれば、オフィス内のレイアウト変更も簡単に行えるようになる。
【０００３】
このような傾向から、例えばパーソナルコンピュータと複数の周辺デバイスとの間の無線通信を効率的に行うための提案等がこれまでも種々なされている（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００６−２１７４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、最近では、パーソナルコンピュータ等で無線通信を行うための規格として、ＵＷＢ規格が注目を集め始めている。ＵＷＢ規格では、予め定められた周波数帯を複数の無線通信装置で時分割して共有することのできる手法を採用しており、また、周波数帯を時分割して利用できることから、１つの無線通信装置が同一の周波数帯を使って互いに異なる複数のプロトコルによる複数の無線通信を並行して実行することも可能である。
【０００５】
例えば、Wireless USB機能とWireless DVI/Audio機能とを併せ持つパーソナルコンピュータが、マウスを相手にWireless USBによる無線通信を行いながら、モニタを相手にWireless DVI/Audioによる無線通信を行う場合を想定する。
【０００６】
Wireless USBというプロトコルと、Wireless DVI/Audioというプロトコルとによる２つの無線通信を並行して実行することになるパーソナルコンピュータは、同一の周波数帯をWireless USB用とWireless DVI/Audio用とに割り当てる必要がある。このような場合、一般的には、予め定められた割合で固定的に割り当てを行うことが多い。
【０００７】
しかしながら、各プロトコルが実際に必要としているデータ通信量に関わらず、固定的に周波数帯の割り当てを行うことは、周波数帯の有効利用という観点からは好ましいとは言えない。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その時々の状況に応じて無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当てを最適化することを可能とした情報処理装置および無線通信制御方法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】
【０００９】
前述した目的を達成するために、この発明の無線通信装置は、周期的に形成される同一の無線通信用のフレームを時分割して互いに異なる複数のプロトコルによる複数の無線通信を並行して実行可能な無線通信手段と、前記複数の無線通信それぞれで要求されるデータ送信量の少なくとも１つを監視する通信量監視手段と、前記通信量監視手段によって監視されるデータ送信量に基づき、前記無線通信用のフレームの前記複数のプロトコルそれぞれへの割り当ての割合を管理する管理手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の無線通信制御方法は、周期的に形成される同一の無線通信用のフレームを時分割して互いに異なる複数のプロトコルによる複数の無線通信を並行して実行可能な無線通信手段を有する情報処理装置における無線通信制御方法であって、前記複数の無線通信それぞれで要求されるデータ送信量の少なくとも１つを監視し、前記監視したデータ送信量に基づき、前記無線通信用のフレームの前記複数のプロトコルそれぞれへの割り当ての割合を管理する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、その時々の状況に応じて無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当てを最適化することを可能とした情報処理装置および無線通信制御方法を提供することができる。
【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、この発明の実施の形態を説明する。ここでは、本発明の情報処理装置は、ＵＷＢ規格に準拠した無線通信を実行する無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）として実現されているものと想定する。
【００１３】
図１は、本実施形態のＰＣ１０の一利用態様を示す図である。図１に示すように、ＰＣ１０は、ＤＶＩディスプレイ２１との間で無線通信を行いながら、マウス２２との間でも無線通信を行っている。ＤＶＩディスプレイ２１との間の無線通信は、Wireless DVI/Audioに準拠し、マウス２２との間の無線通信は、Wireless USBに準拠したものであると想定する。つまり、ＰＣ１０は、Wireless DVI/Audioというプロトコルと、Wireless USBというプロトコルとによる２つの無線通信を並行して実行する。
【００１４】
図２は、ＰＣ１０のＵＷＢ規格に準拠した無線通信に関わる構成を示す図である。ＵＷＢ規格に準拠した無線通信を行うために、ＰＣ１０は、図２に示すように、ＵＷＢドライバ１１、無線部１２、アンテナ１３、Wireless USBドライバ１４、Wireless DVI/Audioドライバ１５等を備えている。
【００１５】
本ＰＣ１０上で動作するアプリケーションプログラム等が、ＤＶＩディスプレイ２１への画像データの出力を行う場合、当該画像データの送信をWireless DVI/Audioドライバ１５に要求する。また、本ＰＣ１０上で動作するアプリケーションプログラム等が、マウス２２からの操作データの入力を行う場合、当該操作データの受信をWireless USBドライバ１４に要求する。そして、これらデータの送受信の要求を受けたWireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５のそれぞれは、その要求をＵＷＢドライバ１１に伝達する。そして、ＵＷＢドライバ１１は、この要求されたデータ送受信を、無線部１２を駆動制御してアンテナ１３経由で実行する。
【００１６】
このＵＷＢドライバ１１は、帯域割当管理部１１１、通信量監視部１１２、通信状況監視部１１３等を備えている。
【００１７】
帯域割当管理部１１１は、後述する無線通信用のフレーム（スーパーフレーム）をWireless USB用とWireless DVI/Audio用とに適切な割合で割り当るための管理を行う。本ＰＣ１０は、このスーパーフレームの割り当てを、予め定められた割合で固定的に行うのではなく、この帯域割当管理部１１１が、その時々の状況に応じて最適化できるようにしたものであり、以下、この点について詳述する。
【００１８】
帯域割当管理部１１１によるスーパーフレームの割り当ての最適化のために、通信量監視部１１２は、Wireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５のそれぞれから要求されるデータの送受信量を監視する。また、通信状況監視部１１３は、例えばデータを送受信する際の信号強度等を無線部１２から取得して、その通信状況を常時監視する。帯域割当管理部１１１は、これら通信量監視部１１２および通信状況監視部１１３の監視結果に基づき、スーパーフレームの割り当ての最適化を実行する。
【００１９】
ここで、図３乃至図５を参照して、ＵＷＢ規格に準拠した無線通信を行うために形成されるスーパーフレームについて説明する。
【００２０】
図３に、スーパーフレームの構造を示す。各スーパーフレーム（６５５３６μsec）の先頭にはビーコン期間が設けられ、このビーコン期間から次のビーコン期間までが１フレームとなる。各フレームは、２５６μsecを１MASとしてＭＡＳ単位で管理されている(即ち、１スーパーフレームは２５６MASで構成される)。なお、スーパーフレームは、ＵＷＢで使用する周波数帯域内の特定の周波数帯域上に固定的に形成されるものではない。図４は、ＵＷＢで使用するBandGroup Allocationを示す図である。
【００２１】
ＵＷＢで使用する周波数帯域は３．１GHz〜１０．６GHzの間で、１Bandあたり５２８MHzで分割される。これらを３つで１グループ（BandGroup5を除く）にしたものをBandGroupと称し、このBandGroup単位で通信に使用する。データを送受信し合う複数の無線通信装置（ここでは、ＰＣ１０、ＤＶＩディスプレイ２１およびマウス２２）で作成される各グループは、それぞれBandGroupを１つ選び、後述するＴＦＣ（TimeFrequencyCodes）ナンバーに基づいた周波数ホッピングを行って通信する。この周波数ホッピングにより、同一のBandGroupを選んだ他のグループとの慢性的な通信衝突を回避する。
【００２２】
図５に、ＴＦＣナンバーの一構成例を示す。例えばBandGroup1を選んだあるグループがＴＦＣナンバー１を使用すると、band1，band2，band3，band1，…と周波数ホッピングを行って通信することになる。図示のように、ＴＦＣナンバー毎に通信に使用するBandのホッピングパターンが異なるので、同じBandGroup1を選んだ他のグループとの慢性的な周波数干渉を避けることができる。
【００２３】
このように、図３に示すスーパーフレームは、同一のBandGroupおよび同一のＴＦＣナンバーを使用する複数の無線通信装置が同期を取って周波数ホッピングを行うことによって論理的に形成されるものであり、理論上、ＵＷＢで使用する周波数帯域内には、BandGroup数×ＴＦＣナンバー数分のスーパーフレームが形成可能である。
【００２４】
以上のように形成されるスーパーフレームの割り当ての最適化を実行する帯域割当管理部１１１は、設定部１１１１を備えている。図６は、本ＰＣ１０上で動作するユーティリティプログラム等が表示する、この設定部１１１１に保持させる設定情報をユーザに設定させるためのＵＷＢ優先度設定画面を例示する図である。
【００２５】
図６に示すように、このＵＷＢ優先度設定画面には、第１に、Wireless USBによる無線通信と、Wireless DVI/Audioによる無線通信とのいずれを優先するのかを設定するためのフィールドａ１が設けられる。ユーザは、このフィールドａ１内の各プロトコルに一対に配置されたチェックボックスをチェックすることにより、自分が優先させたいプロトコルを指定することができる。
【００２６】
また、第２に、フィールドａ１において優先させたいプロトコルとして指定したプロトコルに対するスーパーフレームの割り当て幅（上限および下限）を設定するためのフィールドｂ１が設けられる。上限および下限は、スーパーフレーム全体を１６とした場合の割合で指定する。
【００２７】
この図６の例では、ユーザは、Wireless USBによる無線通信を優先し、Wireless USBに対するスーパーフレームの割り当て割合の上限を１５／１６、Wireless DVI/Audioに対するスーパーフレームの割り当て割合の下限を２／１６とすべく設定がなされている。
【００２８】
図７は、スーパーフレームをＭＡＳ単位で示した概念図である。通常、スーパーフレームは、図示のように、縦１６×横１６の２次元（２Ｄ）構造で表現される。ＰＣ１０は、Wireless USBによる無線通信用と、Wireless DVI/Audioによる無線通信用とのそれぞれについて、その無線通信に必要となるＭＡＳを、この図７に示す２次元構造の行単位で予約する。図８乃至図１０に、具体的なMAS Allocationを示す。
【００２９】
図８は、Wireless USBによる無線通信のみが実行されている場合のMAS Allocationの様子を示す図である。
【００３０】
通信量監視部１１２の監視により、Wireless USBドライバ１４のみからデータの送受信要求を受けている状況であることを検知すると、帯域割当管理部１１１は、図８に示すように、スーパーフレームの割り当てを、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用との割合が１５：１となるように制御する。
【００３１】
また、図９は、Wireless DVI/Audioによる無線通信のみが実行されている場合のMAS Allocationの様子を示す図である。
【００３２】
通信量監視部１１２の監視により、Wireless DVI/Audioドライバ１５のみからデータの送受信要求を受けている状況であることを検知すると、帯域割当管理部１１１は、図９に示すように、スーパーフレームの割り当てを、（図８とは逆に）Wireless USB用とWireless DVI/Audio用との割合が１：１５となるように制御する。
【００３３】
そして、図１０は、Wireless USBによる無線通信とWireless DVI/Audioによる無線通信とが並行して実行されている場合の基本的なMAS Allocationの様子を示す図である。
【００３４】
通信量監視部１１２の監視により、Wireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５の双方からデータの送受信要求を受けている状況であることを検知した場合、帯域割当管理部１１１は、図１０に示すように、スーパーフレームの割り当てを、初期状態（基本状態）として、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用との割合が、例えば３：１３となるように制御する。
【００３５】
ここでは、図６に示したＵＷＢ優先度設定画面において、Wireless USBによる無線通信を優先させる設定がなされているので、帯域割当管理部１１１は、通信量監視部１１２の監視によって得られるWireless USBドライバ１４からのデータの送受信要求量が予め定められた第１のしきい値（高通信量側）を越えていないか、または、第２のしきい値（低通信量側）を下回っていないかを監視する。
【００３６】
第１のしきい値を越えた場合、帯域割当管理部１１１は、図６に示したＵＷＢ優先度設定画面における上限値の設定に基づいて、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用とに対するスーパーフレームの割り当てを、図１０に示す基本状態である３：１３から１４：２へと動的に変更する。その後、Wireless USBドライバ１４からのデータの送受信要求量が第１のしきい値以内に収まったならば、帯域割当管理部１１１は、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用とに対するスーパーフレームの割り当てを、図１０に示す基本状態である３：１３に戻す。
【００３７】
一方、Wireless USBドライバ１４からのデータの送受信要求量が第２のしきい値を下回った場合、帯域割当管理部１１１は、図６に示したＵＷＢ優先度設定画面における下限値の設定に基づいて、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用とに対するスーパーフレームの割り当てを、図１０に示す基本状態である３：１３から２：１４へと動的に変更する。その後、Wireless USBドライバ１４からのデータの送受信要求量が第２のしきい値に達したならば、帯域割当管理部１１１は、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用とに対するスーパーフレームの割り当てを、図１０に示す基本状態である３：１３に戻す。
【００３８】
また、以上のような、通信量監視部１１２を介したWireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５からのデータの送受信要求状況の監視と並行して、帯域割当管理部１１１は、通信状況監視部１１３を介して、Wireless DVI/Audioによる無線通信の通信状況を監視する。例えば電波状況が悪いような場合、（ユーザの目に触れる）ＤＶＩディスプレイ２１に表示させる画像の品質を保てない事象が発生し得る。そこで、帯域割当管理部１１１は、例えばWireless DVI/Audioによる無線通信の信号強度が予め定められた値を下回っている場合に、（ユーザの目に触れる）画像の品質劣化を防止すべく、Wireless DVI/Audio用に対するスーパーフレームの割り当てを増加させる。
【００３９】
これにより、例えば、図６に示したＵＷＢ優先度設定画面において前述のような設定成されている場合であって、Wireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５の双方からデータの送受信要求を受けている状況下において、Wireless DVI/Audioによる無線通信の通信状況が基準以下に悪化したならば、Wireless USBドライバ１４からのデータの送受信要求量が第１のしきい値を越えている時には、Wireless USB用とWireless DVI/Audio用とに対するスーパーフレームの割り当ては１３：３となり、第１のしきい値と第２のしきい値との間に収まっている時には２：１４となり、第２のしきい値を下回っている時には１：１５となるように、さらなる調整が図られることとなる。
【００４０】
図１１は、本ＰＣ１０のＵＷＢドライバ１１が実行する、無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当ての最適化の手順を示すフローチャートである。なお、この図１１に示すフローチャートは、Wireless USBドライバ１４およびWireless DVI/Audioドライバ１５の双方からデータの送受信要求を受けている場合における無線通信用のフレームの割り当て手順を示すものである。
【００４１】
帯域割当管理部１１１は、まず、Wireless USBによる無線通信またはWireless DVI/Audioによる無線通信のうち、優先させるプロトコルとして設定されている側からのデータの送受信要求量を通信量監視部１１２を介して監視する（ステップＡ１）。
【００４２】
当該データの送受信要求量が第１のしきい値（高通信量側）を越えていたら（ステップＡ２のＹＥＳ）、帯域割当管理部１１１は、各プロトコルに対する無線通信用のフレームの割り当てを、優先させるプロトコルに上限値が割り当てられるように設定する（ステップＡ３）。逆に、当該データの送受信要求量が第２のしきい値（低通信量側）を下回っていたら（ステップＡ２のＮＯ，ステップＡ４のＹＥＳ）、各プロトコルに対する無線通信用のフレームの割り当てを、優先させるプロトコルに下限値が割り当てられるように設定する（ステップＡ５）。
【００４３】
また、当該データの送受信要求量が第１のしきい値と第２のしきい値との間に収まっていたならば（ステップＡ４のＮＯ）、帯域割当管理部１１１は、各プロトコルに対する無線通信用のフレームの割り当てを、各プロトコルに基準値が割り当てられるように設定する（ステップＡ６）。
【００４４】
さらに、帯域割当管理部１１１は、Wireless DVI/Audioによる無線通信の通信状況を通信状況監視部１１３を介して監視する（ステップＡ７）。そして、その通信状況が基準値以下の状況であった場合（ステップＡ８のＹＥＳ）、帯域割当管理部１１１は、Wireless DVI/Audio用に対する無線通信用のフレームの割り当てを増加させる（ステップＡ９）。
【００４５】
以上のように、本ＰＣによれば、その時々の状況に応じて無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当てを最適化することを実現する。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報処理装置（ＰＣ）の一利用形態を示す図
【図２】同実施形態の情報処理装置のＵＷＢ規格に準拠した無線通信に関わる構成を示す図
【図３】ＵＷＢで使用するスーパーフレームの構造を示す図
【図４】ＵＷＢで使用するBandGroup Allocationを示す図
【図５】ＵＷＢで使用するＴＦＣナンバーの一構成例を示す図
【図６】同実施形態の情報処理装置におけるＵＷＢ優先度設定画面を例示する図
【図７】図３のスーパーフレームをＭＡＳ単位で示した概念図
【図８】図４の概念図を用いてスーパーフレームの具体的なMAS Allocationの一例を示した第１の図
【図９】図４の概念図を用いてスーパーフレームの具体的なMAS Allocationの一例を示した第２の図
【図１０】図４の概念図を用いてスーパーフレームの具体的なMAS Allocationの一例を示した第３の図
【図１１】同実施形態の情報処理装置が実行する無線通信用のフレームの各プロトコルへの割り当ての最適化の手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４８】
１０…情報処理装置（ＰＣ）、２１…ＤＶＩディスプレイ、２２…マウス、１１…ＵＷＢドライバ、１２…無線部、１３…アンテナ、１４…Wireless USBドライバ、１５…Wireless DVI/Audioドライバ、１１１…帯域割当管理部、１１２、通信量監視部、１１３…通信状況監視部、１１１１…設定部。
【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】
2009267818.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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