JP2006121562A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時分割方式を用いる通信システムにおいて帯域利用効率を低減させずに伝送遅延時間を短縮する。
【解決手段】送信すべきデータを蓄積する送信バッファ２１と、前記送信バッファ２１のデータ蓄積量が第１の規定量に達した旨を通知する蓄積量監視手段１２０と、規定時間の経過を通知するタイムアウト通知手段１３０とを備え、送信バッファ２１に蓄積されたデータ量が一定以上になる、もしくは、タイムアウト通知手段１３０により一定時間の経過を確認した場合、送信バッファ２１のデータを直ちに無線フレームとして送信し、伝送遅延時間を短縮する。
【選択図】図１

Description

本発明は時分割方式を採用した無線通信システムにおけるストリーム伝送の効率改善に関するものである。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１ａのように数十Ｍｂｐｓ以上のデータ伝送速度を有する無線通信システムが普及し、無線通信システムを用いた映像データや音声データのストリーム伝送が注目されている。ストリーム伝送には伝送遅延を抑えたＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の保証が要求され、従来から有線伝送システムに用いられていた時分割方式を取り入れる事により、ＱｏＳを保証する無線通信システムが検討されている。このことは無線技術としてＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）を採用し、数十Ｍｂｐｓのデータ伝送速度を実現するＩＥＥＥ８０２．１５．３に関しても該当している。

図８はＩＥＥＥ８０２．１５．３で規定されたネットワークの構成を示すものである。図８において、
１はＰＮＣ（ＰｉｃｏＮｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）
２ａ〜２ｄはＤＥＶ（Ｄｅｖｉｃｅ）
と呼ばれる無線通信装置である。ＩＥＥＥ８０２．１５．３はＰｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ（１対１）通信を行うアドホックネットワークについての通信規格であり、構成された無線ネットワークの管理者であるＰＮＣ１が出力する制御信号（Ｂｅａｃｏｎ）に従い、ＰＮＣ１とＤＥＶ２ａ〜２ｄ間や各ＤＥＶ２ａ〜２ｄ間で１対１通信を行う。前述したように、ＩＥＥＥ８０２．１５．３も時分割方式を採用しており、各無線通信装置に個々にタイムスロット（以下ＣＴＡ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を割当て、ＱｏＳを保証している。例えば、ＰＮＣ１とＤＥＶ２ａが通信を行う場合、ＰＮＣ１のデータ送信用ＣＴＡおよびＤＥＶ２ａのデータ送信用ＣＴＡの２つのＣＴＡが割当てられることになる。

このように無線通信システムにおいて用いられるようになった時分割方式は、ＱｏＳ保証という面では効果があるが、伝送するデータが無い場合においても、各ＣＴＡの間、ＣＴＡが割当てられた無線通信装置以外の無線通信装置はデータ送信できないという課題を有する。この課題を解決すべき手法として、特開２００１−１８６１５４号公報がある。

図９は従来の装置構成を示す図である。図９において、
２０は入力端子
２１は送信バッファ
２２はデータ転送手段（データ送信手段）
２３は初期ＣＴＡ要求手段
２４はＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理手段
２５は無線送信手段（データ送信手段）
２６は無線受信手段
２７は出力端子
であり、送信バッファ２１にはＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）で動作する。

各ＤＥＶ２ａ〜２ｄは無線ネットワークに参加した後、ＰＮＣ１や他ＤＥＶ２ａ〜２ｄと通信を行うためにＣＴＡ割当て要求をＰＮＣ１に対して行う。具体的には、装置内部プログラムやアプリケーションといった初期ＣＴＡ要求手段２３からＭＡＣ処理手段２４へ初期ＣＴＡ要求が入力される。この初期ＣＴＡ要求は少なくとも通信相手となる無線通信装置のＩＤ、および、ＣＴＡの時間幅（最大約６５ｍｓｅｃ）を変数としたコマンドである。ＭＡＣ処理手段２４は、初期ＣＴＡ要求を基にＰＮＣ１宛にＣｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームと呼ばれる制御ＭＡＣフレームを作成し、無線送信手段２５においてＢａｓｅｂａｎｄ処理やＲＦ処理といった変調処理を行った後、アンテナ（図には記載せず）より無線フレームを送信する。

その後、ＰＮＣ１より割当てられたＣＴＡを用いてＤＥＶ２ａ〜２ｄは通信を行う。具体的には、入力端子２０から入力されたデータを次のＣＴＡが訪れるまで、送信バッファ２１に一旦蓄積する。一方、ＭＡＣ処理手段２４を介してＣＴＡが訪れたことを、データ転送手段２３が検出し、送信バッファ２１に蓄積されたデータをＭＡＣ処理手段２４に入力する。その後、ＭＡＣ処理手段２４において入力されたデータよりＭＡＣフレームが作成され、無線送信手段２５より無線フレームとして送信される。

一方、他のＤＥＶ２ａ〜２ｄやＰＮＣ１から送信された無線フレームは無線受信手段２６を介して受信され、ＭＡＣ処理手段２４によってデータを取り出され、出力端子２７より装置内部へと出力される。

更に、特開２００１−１８６１５４号公報では、ＣＴＡ開始までに送信バッファ２１に蓄積されたデータを送信完了した後、ＣＴＡの残り時間を解放することで無線ネットワークに参加する他の無線通信装置が通信を行えるようにし、帯域利用効率を改善するものであった。具体的な動作を図１０に示すタイムチャートを用いて説明する。

図１０において、
３０ａ〜３０ｈは入力データ
４０ｂ〜４０ｄはバッファ待機時間
５０ａ〜５０ｄはＢｅａｃｏｎ
６０ａ〜６０ｃはＣＴＡ
７０ａ〜７０ｃは無線フレーム
８０ａ、８０ｃはＣＴＡ解放時間
である。

例えばＣＴＡ６０ｂで送信される無線フレーム７０ｂは、送信バッファ２１においてバッファ待機時間４０ｂに蓄積された入力データ３０ａ〜３０ｃより作成されたものである。また、ＣＴＡ６０ｃで送信される無線フレーム７０ｃは、送信バッファ２１においてバッファ待機時間４０ｃに蓄積された入力データ３０ｄ〜３０ｅより作成されたものである。

更に、ＣＴＡ６０ａでは無線フレーム７０ｂの送信完了後、時間が残っているため、ＣＴＡ解放時間８０ａとして、他の無線通信装置が通信可能となるようにＣＴＡを解放する。同様に、ＣＴＡ６０ｃでは無線フレーム７０ｃの送信完了後、時間が残っているため、ＣＴＡ解放時間８０ｃとして、他の無線通信装置が通信可能となるようにＣＴＡを解放する。

以上のように、特開２００１−１８６１５４号公報では、送信バッファ２１でＣＴＡの開始時刻までに蓄積されたデータを送信し、送信完了後のＣＴＡの残り時間を解放することで、帯域利用を改善するものであった。
特開２００１−１８６１５４号公報（第６−７頁、図２、図５）

しかしながら、前記従来の構成では、現ＣＴＡで送信されるデータは前ＣＴＡ開始時刻から現ＣＴＡ開始時刻までに送信バッファ２１に蓄積されたデータであり、最大１Ｂｅａｃｏｎ間隔の遅延が生じる（例えばＢｅａｃｏｎ５０ａ〜Ｂｅａｃｏｎ５０ｂまでの間遅延する）。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ではＢｅａｃｏｎ周期が最大約６５ｍｓｅｃであることから、入力端子２０にデータが入力された時刻から無線フレーム送信までに最大約６５ｍｓｅｃの遅延が生じることになる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、帯域利用効率を改善しつつ、伝送遅延時間を短縮した無線通信装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、送信バッファ２１内部のデータ蓄積量を監視し、一定量（無線フレームのデータサイズ）まで蓄積されたことを通知する蓄積量監視手段と、割当てられたＣＴＡの時間幅より短く設定されたタイムアウト時間の経過を検出してタイムアウト発生として通知するタイムアウト通知手段を有し、ＣＴＡ中において送信バッファ２１内に無線フレームのデータサイズのデータが蓄積される、または、任タイムアウト時間が経過した場合、直ちに送信バッファ２１に蓄積されたデータより無線フレームを作成し送信を行う。更にタイムアウト発生頻度を基に、初期に要求したＣＴＡによって送信可能なデータレートと、実際に送信されたデータレートの差を検出し、ＣＴＡの時間幅の調整を行う。

本構成によって、伝送遅延時間を短縮するとともに、実際に送信されるデータレートに適したＣＴＡを要求することにより帯域利用効率を改善することができる。

本発明の無線通信装置によれば、伝送遅延時間を短縮するとともに、実際に送信されるデータレートに適したＣＴＡの要求および割当てにより、帯域利用効率を改善することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線通信装置の構成図である。図１において、図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１において、
１１０はデータ転送手段
１２０は蓄積量監視手段
１３０はタイムアウト通知手段
である。

データ転送手段１１０はＭＡＣ処理手段２４よりＣＴＡ期間中であることを通知するＣＴＡ情報を入力し、蓄積量監視手段１２０より蓄積完了通知信号を入力し、タイムアウト通知手段１３０よりタイムアウト通知信号を入力し、送信バッファ２１に蓄積されたデータをＭＡＣ処理手段２４に転送させるデータ転送指示を出力する。また、ＣＴＡの開始時およびデータ転送時にタイムアウト通知手段１３０に対して動作開始タイミングを示すリセット信号を出力する。

蓄積量監視手段１２０は送信バッファ２１に蓄積されたデータ量を監視し、無線フレームのデータサイズ（最大４０９６Ｂｙｔｅｓ）が蓄積されるごとに、蓄積完了通知信号を出力し、データ転送手段１１０に入力する。

タイムアウト通知手段１３０はデータ転送手段１１０よりリセット信号を入力し、リセット信号入力時から予め設定された時間（以下タイムアウト時間）が経過すると、タイムアウト通知信号を出力し、データ転送手段１１０に入力する。このタイムアウト時間はＣＴＡの時間幅に対して短い値が設定される。

図１で構成された無線通信装置の動作を以下に説明する。

入力端子２０より入力されたデータは送信バッファ２１に順次蓄積される。このとき、蓄積量監視手段１２０によって送信バッファ２１内のデータ蓄積量が監視され、無線フレームのデータサイズまでデータが蓄積された場合、蓄積量監視手段１２０は無線フレームのデータサイズのデータが送信バッファ２１に蓄積されたことを通知する蓄積完了通知信号を出力し、データ転送手段１１０に入力する。

一方、データ転送手段１１０はＭＡＣ処理手段２４より入力されたＣＴＡ情報を基にＣＴＡの開始を検出し、タイムアウト通知手段１３０に対して動作開始タイミングを示すリセット信号を出力し、タイムアウト通知手段１３０へ入力する。なお、ＣＴＡの開始の検出とはＣＴＡ情報が例えばＣＴＡ期間中をＨレベルの状態、ＣＴＡ期間外をＬ状態で表す２値信号で与えられる場合、ＬレベルからＨレベルへの立ち上がりを検出することになる。

更に、ＣＴＡ開始前までに蓄積完了通知信号を入力されていた場合、データ転送手段１１０はＣＴＡの開始を検出後に送信バッファ２１に対して内部の蓄積データをＭＡＣ処理手段２４へ転送させる。また、ＣＴＡ期間中において、タイムアウト通知手段１３０よりタイムアウト通知信号が入力された場合においても、データ転送手段１１０は送信バッファ２１に対して内部の蓄積データを転送させる。

更に、蓄積完了通知信号の入力またはタイムアウト通知信号の入力によって、送信バッファ２１に蓄積データの転送指示を行った場合、データ転送手段１１０はリセット信号を出力し、タイムアウト通知手段１３０へ入力する。

以上の動作において、入力端子２０より入力された入力データと無線フレームの送信タイミングの関係を図２に示すタイムチャートを用いて説明する。

図２において、
１４０ａ〜１４０ｇは入力データ
１５０ａ〜１５０ｂはＢｅａｃｏｎ
１６０ａ〜１６０ｉは無線フレーム
１７０ａ〜１７０ｂはＣＴＡ（初期ＣＴＡ）
１８０はタイムアウト時間
である。

無線通信装置はＣＴＡ１７０ａ〜１７０ｂ期間中であり入力データ１４０ａ〜１４０ｇが無線フレームのデータサイズ以上であれば、直ちに無線フレーム１６０ａ〜１６０ｉを送信する。例えば入力データ１４０ａ（１４０ｂ）より直ちに無線フレーム１６０ａ（１６０ｂ〜ｃ）作成され送信される。このとき、入力データが１つの無線フレームによって送りきれない場合（入力データ１４０ｂの場合）は、入力データ１４０ｂを２以上の無線フレーム１６０ｂ〜１６０ｃに分割して送信する。

また、ＣＴＡ１７０ａ〜１７０ｂ期間中であり入力データ１４０ａ〜１４０ｇが無線フレームのデータサイズより小さい場合（例えば入力データ１４０ｃの場合）については、送信バッファ２１に無線フレームのデータサイズまで蓄積されずとも、タイムアウト時間１８０が経過した後、無線フレーム１６０ｄが送信される。

また、ＣＴＡ１７０ａ〜１７０ｂ期間外に送信バッファ２１に蓄積された入力データ（例えば入力データ１４０ｅの場合）については、次のＣＴＡ１７０ｂ開始後に当該データより作成した無線フレーム１６０ｆが送信される。

図３の（ａ）に蓄積量監視手段１２０よりデータ転送手段１１０へ蓄積完了通知信号が入力されることで作成される無線フレームを、図３の（ｂ）にタイムアウト通知手段１３０よりデータ転送手段１１０へタイムアウト通知信号が入力されることで作成される無線フレームをそれぞれ示す。

蓄積完了通知信号の入力を基に作成された無線フレームのデータペイロード部（この場所に送信バッファのデータが格納される）は入力データのみで満たされる。また、タイムアウト通知信号の入力を基に作成された無線フレームのデータペイロード部は入力データとＮＵＬＬ（例えば「０」の値）によって満たされる。

以上の説明のように、実施の形態１の構成によれば、ＣＴＡ１７０ａ〜１７０ｂ期間中に入力されたデータについて、送信バッファ２１に蓄積された入力データ１４０ａ〜４０１ｇをタイムアウト時間以下の遅延で送信することが可能となり、伝送遅延時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の無線通信装置の構成図である。図４において、図１および図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４において、 １９０は帯域変更要求手段であり、現在の割当てられているＣＴＡの時間幅と実際に送信を行っている時間の差を検出し、ＣＴＡの時間幅の変更要求を行う。また、蓄積量監視手段１２０は実施の形態１で行った、送信バッファ２１のデータ蓄積量確認の際、送信バッファ２１がオーバーフローを起こしている場合、その旨をバッファフル通知信号として出力する。

以上のように構成された実施の形態２における無線通信装置の動作について説明する。

帯域変更要求手段１９０はＭＡＣ処理手段２４よりＣＴＡ情報を、蓄積量監視手段１２０より送信バッファ２１がオーバーフローを起こしたこと示すバッファフル通知信号を入力し、タイムアウト通知手段１３０よりタイムアウト通知信号を入力し、初期ＣＴＡ要求手段２３より初期ＣＴＡ要求を入力し、現在の割当てられているＣＴＡの時間幅と実際に送信を行っている時間の差を検出し、現在のＣＴＡの短縮をＰＮＣ１へ要求するＣＴＡ変更要求、もしくは、現在のＣＴＡの延長をＰＮＣ１へ要求するＣＴＡ変更要求をＭＡＣ処理手段２４へ入力する。

このＣＴＡ変更要求は、少なくとも変更前のＣＴＡを識別するためのＩＤ（通信相手となる無線通信装置のＩＤを使用する場合もある）、および、新しいＣＴＡの時間幅（最大約６５ｍｓｅｃ）を変数としたコマンドである。

ＭＡＣ処理手段２４は入力されたＣＴＡ変更要求を基にＰＮＣ１宛にＣｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームと呼ばれる制御ＭＡＣフレームを作成する。その後、無線送信手段２５において、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームより無線フレームが作成され、送信される。

以上の動作において、帯域変更要求手段１９０の内部動作について図５を用いて更に詳しく説明する。

図５は帯域変更要求手段１９０の内部構成図である。図５において、
１９１はカウンタ
１９２は閾値記憶手段
１９３は比較手段
１９４は帯域変更コマンド発行手段
である。

カウンタ１９１はＭＡＣ処理手段２４より入力されたＣＴＡ情報より、ＣＴＡ期間中であることを検出すると、タイムアウト通知手段１３０より入力されたタイムアウト通知信号を用いてＣＴＡ期間中に生じたタイムアウト発生回数をカウントする。ここでＣＴＡ期間中であることの検出とは、ＣＴＡ情報におけるＣＴＡ期間についての情報が例えばＣＴＡ期間中をＨレベルの状態、ＣＴＡ期間外をＬ状態で表す２値信号で与えられる場合、Ｈレベルの状態が保持される間を検出することになる。また、このときＣＴＡの開始をＬレベルからＨレベルへの立ち上がりより検出し、カウンタ１９１内の過去のカウンタ値をリセットする構成としてもよい。以上のように、カウンタ１９１によってカウントされたＣＴＡ期間中のタイムアウト発生回数は当該ＣＴＡ終了後、比較手段１９３へ入力される。

閾値記憶手段１９２は一定時間内で許容されるタイムアウト発生回数を記憶し、記憶した値を閾値として出力し、比較手段１９３へ入力する。

比較手段１９３はカウンタ１９１よりタイムアウト発生回数を入力し、閾値記憶手段１９２より閾値を入力し、タイムアウト発生回数が閾値を超過しているか否かを判断する。そして、タイムアウト発生回数が閾値を超過している場合、帯域変更コマンド発行手段１９４へタイムアウト回数が閾値を超過していることを通知する。

帯域変更コマンド発行手段１９４は、比較手段１９３よりタイムアウト発生回数が閾値を超過していることを通知されると、現在割当てられているＣＴＡが短縮されるようにＣＴＡ変更要求を出力し、ＭＡＣ処理手段２４に入力する。このとき現在割当てられているＣＴＡの時間幅を知るために、別途内部で現在のＣＴＡの時間幅を記憶する構成としても、また、ＭＡＣ処理手段２４から入力されるＣＴＡ情報を用いる構成としても実施可能である。更にＣＴＡを短縮する割合についても、予め定められた固定量を短縮する（例えば現在のＣＴＡの時間幅を１０％削減した時間を新しいＣＴＡの時間幅として要求する）構成としてもよいし、タイムアウト発生回数を変数として現在のＣＴＡの時間幅を短縮する割合を算出し、新しいＣＴＡの時間幅を求めるような構成とする方法も可能である。

また、帯域変更コマンド発行手段１９４は蓄積量監視手段１２０よりバッファフル通知信号を入力されると、現在のＣＴＡが延長されるようにＣＴＡ変更要求を出力し、ＭＡＣ処理手段２４に入力する。

このとき現在割当てられているＣＴＡの時間幅を知るために、別途内部で現在のＣＴＡの時間幅を記憶する構成としても、また、ＭＡＣ処理手段２４から入力されるＣＴＡ情報を用いる構成としても実施可能である。更にＣＴＡを延長する割合についても、予め定められた固定量を用いて段階的に延長する（例えば現在のＣＴＡの時間幅を１０％増加した時間を新しいＣＴＡの時間幅として要求する）構成としてもよいし、図５に記載するように初期ＣＴＡ要求手段２３より初期ＣＴＡ要求を入力し、ＣＴＡの時間幅を初期状態に復元する構成とする方法も可能である。

なお、本実施の形態では蓄積量監視手段１２０から入力する信号として送信バッファ２１がオーバーフローを起こしたことを示すバッファフル通知信号を用いたが、オーバーフローにならずとも送信バッファ２１内に任意の蓄積量（ただし、無線フレームのデータサイズより大きい値とする）以上のデータが蓄積された場合、帯域変更コマンド発行手段１９４へその旨を通知する信号を入力する構成としてもよい。この構成ならば、送信バッファ２１がオーバーフローを起こし、送信バッファ２１内のデータが削除されることがなくなり、データを欠落させることなく送信することが可能となる。

以上の動作によってＣＴＡを変更（ＣＴＡを短縮）した後における、入力端子２０より入力された入力データと無線フレームの送信タイミングの関係を図６に示すタイムチャートで説明する。

図６は、本発明の実施の形態２のタイムチャートである。図６において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。図６において、
２００ａ〜２００ｂは更新されたＣＴＡ
２１０ａ〜２１０ｂは開放されたＣＴＡ
であり、更新されたＣＴＡ２００ａ（２００ｂ）と開放されたＣＴＡ期間２１０ａ（２１０ｂ）の和は初期ＣＴＡ１７０ａ（１７０ｂ）と等しい長さになる。

また、２２０ａ（２２０ｂ）はＣＴＡ２００ａ（２００ｂ）開始時刻までに送信バッファ２１に蓄積されたデータから作成された無線フレームである。

まずＣＴＡ２００ａが開始すると、無線通信装置はＣＴＡ２００ａ開始までに送信バッファ２１に蓄積されたデータを無線フレーム２２０ａとして送信する。これは更新されたＣＴＡ２００ａ〜２００ｂは初期ＣＴＡ１７０ａ〜１７０ｂに比べて時間が短くなっているため、実施の形態１（図２に示すタイムチャート）と比べて送信バッファ２１内部にデータが蓄積される確立が高くなっているためである。その後、ＣＴＡ２００ａ期間中に入力されたデータ１４０ａ〜１４０ｃが無線フレームのデータサイズ以上であれば（例えば入力データ１４０ａや入力データ１４０ｂの場合）、直ちに無線フレーム１６０ａ〜１６０ｃを送信する。このとき、入力データが１つの無線フレームによって送りきれない場合（入力データ１４０ｂの場合）は、入力データ１４０ｂを２以上の無線フレーム１６０ｂ〜１６０ｃに分割して送信する。

またＣＴＡ２００ａ期間中であり入力データ１４０ａ〜１４０が無線フレームのデータサイズより小さければ（例えば入力データ１４０ｃの場合）、タイムアウト時間が経過した後、無線フレームが送信される。しかし、図６ではタイムアウト時間が経過する前にＣＴＡ２００ａが終了しているため、送信バッファ２１内に待機することになる。

その後、次のＣＴＡ２００ｂが開始されると、無線通信装置はそれまでに送信バッファ２１内部に蓄積されたデータ（入力データ１４０ｃ〜１４０ｅ）を無線フレーム２２０ｂとして送信する。その後、ＣＴＡ２００ｂ期間中に入力されたデータ１４０ｆ〜１４０ｇが無線フレームのデータサイズ以上であれば、直ちに無線フレーム１６０ｇ〜１６０ｉを送信する。このとき、入力データが１つの無線フレームによって送りきれない場合（入力データ１４０ｆの場合）は、入力データ１４０ｆを２以上の無線フレーム１６０ｇ〜１６０ｈに分割して送信する。

以上のように、実施の形態２ではタイムアウト発生回数を基に初期ＣＴＡ（１７０ａ〜１７０ｂ）の一部２１０ａ〜２１０ｂを開放することにより、システム全体の帯域利用効率を改善している。また、それに伴い実施の形態１の装置構成に比べると入力データの一部（図６の１４０ｃ〜１４０ｄ）が遅延するものの、従来例で生じた遅延時間であるＢｅａｃｏｎ周期に比べて、最大遅延時間がＢｅａｃｏｎ周期−ＣＴＡ２００ａ（２００ｂ）に縮小されるという効果が得られる。

また、実施の形態２の装置構成では、タイムアウト通知手段１３０のタイムアウト通知信号をそのまま反映させずに、単位時間当たりのタイムアウト発生回数が一定以上となる場合にのみ、初期ＣＴＡ期間１７０ａ（１７０ｂ）から更新されたＣＴＡ２００ａ（２００ｂ）へ時間幅の変更を行う。このとき図７に示すように単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が激しい状態２３０では処理を行わず、単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が緩やかな状態２３１のみにおいて、ＣＴＡの時間幅を変更することになり、ＭＡＣ処理手段２４の負荷削減や不必要なＣｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの送信を回避するといった効果を得ることができる。

なお、本実施の形態２ではＢｅａｃｏｎ周期において、ＣＴＡが１つだけ割当てられた場合についての装置構成やタイムチャートを説明したが、複数のＣＴＡが割当てられる場合、例えば複数の無線通信装置と通信し宛先毎に個別のＣＴＡを割当てられた場合においても応用することができる。一例として、宛先となる無線通信装置のＩＤと当該無線通信装置との通信に割当てられたＣＴＡを関連付けし、実施の形態２で説明した動作をＣＴＡ毎に行うことで実現することができる。

本発明にかかる無線通信装置は、従来の装置構成と比べ、帯域利用効率の低減を抑えたうえで伝送遅延時間を短縮する機能を有し、映像や音声といったＡＶストリーム伝送等に用いる無線通信システムへの利用に有用である。また伝送遅延時間の縮小により、リアルタイム性が要求される監視システムや遠隔操作を行う際のモニタ等の用途にも応用できる。

本発明の実施の形態１における無線通信装置の構成図 本発明の実施の形態１におけるタイムチャート 本発明の実施の形態１における無線フレーム内部構成図 本発明の実施の形態２における無線通信装置の構成図 本発明の実施の形態２における帯域変更要求手段の構成図 本発明の実施の形態２におけるタイムチャート 本発明の実施の形態２における帯域変更要求手段の動作説明補足図 ＩＥＥＥ８０２．１５．３のネットワーク構成を示す図 従来の無線通信装置の構成図 従来の無線通信装置におけるタイムチャート

符号の説明

１ ＰＮＣ
２ａ〜２ｄ ＤＥＶ
２０ 入力端子
２１ 送信バッファ
２２ データ転送手段（データ送信手段）
２３ 初期ＣＴＡ要求手段
２４ ＭＡＣ処理手段
２５ 無線送信手段（データ送信手段）
２６ 無線受信手段
２７ 出力端子
３０ａ〜３０ｈ 入力データ
４０ｂ〜４０ｄ バッファ待機時間
５０ａ〜５０ｄ Ｂｅａｃｏｎ
６０ａ〜６０ｃ ＣＴＡ
７０ａ〜７０ｃ 無線フレーム
８０ａ，８０ｃ ＣＴＡ解放時間
１１０ 本発明におけるデータ転送手段
１２０ 蓄積量監視手段
１３０ タイムアウト通知手段
１５０ａ〜１５０ｂ Ｂｅａｃｏｎ
１６０ａ〜１６０ｉ 無線フレーム
１７０ａ〜１７０ｂ ＣＴＡ（初期ＣＴＡ）
１８０ タイムアウト時間
１９０ 帯域変更要求手段
１９１ カウンタ
１９２ 閾値記憶手段
１９３ 比較手段
１９４ 帯域変更コマンド発行手段
２００ａ〜２００ｂ 更新されたＣＴＡ
２１０ａ〜２１０ｂ 開放されたＣＴＡ
２２０ａ〜２２０ｂ ＣＴＡ開始時刻までの蓄積データから作成された無線フレーム
２３０ 単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が激しい状態
２３１ 単位時間あたりに送信されるデータ量の変化が緩やかな状態

Claims (6)

1. 一定時間のタイムスロットを予め確保し、前記タイムスロットにおいて他の無線通信装置宛へデータ送信を行う無線通信装置において、
   送信すべきデータを蓄積する送信バッファと、
   前記送信バッファのデータ蓄積量が第１の規定量に達した旨を通知する蓄積量監視手段と、
   規定時間の経過を通知するタイムアウト通知手段と、
   前記タイムスロット期間内において、前記蓄積量監視手段より前記データ蓄積量が規定量に達した通知の受理、または、前記タイムアウト通知手段より前記規定時間の経過した通知の受理によって前記送信バッファ内に蓄積されたデータの送信を行うデータ送信手段を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記規定時間は前記タイムスロットより短いことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記蓄積量監視手段は前記送信バッファのデータ蓄積量が第２の規定量に達した旨を通知し、前記通知の受理、または、前記タイムアウト通知手段より前記規定時間の経過した通知の受理によって前記タイムスロットの時間幅変更を要求する帯域変更要求手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
4. 前記第２の規定量は前記第１の規定量より大きいことを特徴とする請求項３記載の通信装置。
5. 前記帯域変更要求手段は、前記送信バッファのデータ蓄積量が第２の規定量に達した通知の受理時には前記タイムスロットの時間を延長する要求を行い、前記規定時間の経過通知の受理時には前記タイムスロットの時間短縮要求を行うことを特徴とする請求項３または４記載の無線通信装置。
6. 前記帯域変更要求手段は、前記規定時間の経過通知の発生頻度を基に、前記タイムスロットの時間短縮要求を実施または未実施を決定することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。

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