WO2006009000A1

WO2006009000A1 - 情報通信装置、情報通信方法及びプログラム

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Publication number: WO2006009000A1
Application number: PCT/JP2005/012765
Authority: WO
Inventors: Shinji Suzuki; Hidemi Usuba
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2006-01-26
Also published as: JP4422148B2; EP1780954A1; US20080198782A1; JPWO2006009000A1

Abstract

　本発明の課題は、アイソクロナスデータの効率的なQoS確保と、遅延の少ないアシンクロナスデータの伝送を可能にすることである。　本発明においては、IEEE1394によりIEEE1394受信部２１０で受信したアイソクロナスデータ及びアシンクロナスデータをIEEE802.11によりIEEE802.11送信部３００で送信する情報通信装置１００であって、アイソクロナスデータをIEEE802.11のパケット形式に変換するパケット化部（１）２３０と、パケット化部（１）２３０で変換したアイソクロナスデータのパケット形式に基づいてアシンクロナスデータをIEEE802.11のパケット形式に変換するパケット化部（２）２４０とを備える。

Description

情報通信装置、情報通信方法及びプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、情報通信装置、情報通信方法及びプログラムに関する。背景技術

[0002] 近年、無線伝送において、 IEEE802.11aや IEEE802.11gにより高速な伝送モードが規格化され、これにより HDクオリティの映像信号の伝送が可能になっている。また、 IE EE802.11eが現在審議中であり、これにより無線伝送時の QoS(Quality of service)制御を実現している。

図 1は、 IEEE802.11,l le,l liの基本的概念を示す。また、図 2は、 IEEE802.i lのァクセス制御方式である DCF(Distributed Coordination Function), PCF(Point Coordinati on Function)のタイムチャート及びアクセス制御機能である EDCA (Enhanced Distribu ted Channel Access)の優先川頁位の概念を示す。

図 1に示すように、 IEEE802.11eによる伝送制御ではパケットに優先順位をつけ、それにより優先度の高いパケットの送信可能確率を上げる EDCA方式（図 2 (4)参照）と、ポーリングにより通信路を占有できる HCCA (HCF(Hybrid Coordination Function) Controlled Channel Access)方式がある。このような技術の実現により、高品質なデジタル AVコンテンツの無線伝送を実現して、る。

なお、 QoS制御は、所望の期間に所望のデータ量を送信できるよう通信路を確保する手法であり、 IEEE802.11eにおける HCCA方式は、ポーリングされた STA (端末局）力 STXOPと呼ばれる期間、通信路として占有できる仕組みのことである。また、 IEEE80 2. l liにおける Securityは、送信内容を第三者が読めないようにする仕組みのことである。

一方、有線でデジタル AVコンテンツを伝送するための仕組みとしては、 IEEE1394 が有名である。 IEEE1394では、同期データ伝送用のアイソクロナス (Isochronous)伝送と非同期データ伝送用のァシンクロナス (Asynchronous)伝送が規格化されている。ァイソクロナス伝送は、 MPEG-TS等ストリームデータを流すのが主とした目的である。そのため QoSを保証する仕組みが取り入れられており、伝送データの QoSは帯域確保により保証される。ァシンクロナス伝送は、コマンド伝送その他を目的としており、ァイソクロナス伝送で確保された帯域の残りの部分を用いて伝送される。 IEEE1394上で伝送されたコンテンツを、ブリッジを介して IEEE802.ilによる伝送方式で伝送する技術が昨今提案され始めている。例えば IEEE1394TAにおいて Wireless Working Grou p等がその検討を行って、る。

一方、 IEEE802プロトコルから IEEE1394プロトコルへの変換する方法としては、 IEEE 802フレームを IEEE1394のァイソクロナスないしァシンクロナスパケットに変換する技術が知られている（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開 2003— 234754号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

先行技術に示された方法は、ァイソクロナスないしァシンクロナスパケットへの変換に対してはプロトコルタイプ、ソース IPアドレス、ポート番号を情報源としてどちらのパケットに変換するかを決めている。しかしながら、先行技術では、 IEEE802から IEEE13 94への変換に着目しているため、逆に IEEE1394情報を IEEE802.il情報に変換する際、それぞれの伝送特性が異なることにより最適パラメータ設定が異なるべきであると V、う観点からは考慮されてヽな、。

従来提案されて、るブリッジの手法は、ルーティングの手法やクロック同期の手法を主眼としている。しかしながら、 IEEE802.ilと IEEE1394は物理的特性が異なるため、それに起因する問題が発生する。

一点目は、パケット長とそれに対する遅延時間の問題である。 IEEE802.ilネットヮーク上で HDコンテンツのような広帯域を必要とするコンテンツを送信する場合にはェ夫が必要である。例えば日本のデジタル放送では 24Mbps程度のコンテンツが存在する。これに対して IEEE802.ilでは、 IEEE802.11aや IEEE802.11gといった高速モードでも 30Mbps前後のスループットまでし力云送できない。従って、帯域を有効利用できるような伝送パラメータの設定が必要である。図 3は、伝送レートとスループットの関係を示す説明図である。図 3 (1)に示すように、 IEEE802.ilによる伝送制御方式では、パケット伝送ごとに ACKを返し、伝送できたことを確認しながら送る方式を採用する。 IEEE802.11eによる伝送制御方式では、いくつかのパケットをまとめて送り、それに対して ACKを返す方法もあるが、ある情報量ごとに ACKを返さなければならない点に関しては同様である。

ACKを返すことによりスループットが低下するため、スループットを向上させるためには ACKの回数を減らすことが必要となる。 IEEE802.ilの規格で認められた範囲でパケット毎のデータ量を大きくすることにより、相対的に ACKの回数を減らすことが可會になる。

一方、 IEEE802.ilは、伝送エラーを解決する手法として、再送信という手法を採用する。パケット伝送後、送信側は ACKが受信側力も返ってくるのを待つが、受信側は正しく受信できない場合は ACKを返さない。送信側は、 ACKが返ってこない場合はデータを再送信する。

ところで、上記のように、スループットを向上させるためにはパケット長を長くする必要があるが、これは、パケットエラーレート（パケット毎のエラーが発生する確率）の点からは不利である。 IEEE802.11aないし IEEE802.11gでは、変調方式として OFDMを用 Vヽて、るため、ある程度までのマルチパスによる妨害はこれにより解決される。

以下、伝送エラーを受信感度劣化に伴いランダムに発生するエラーという前提で議論を進める。

ランダムノイズは、各ビット同等の確率で発生するため、パケット長を長くすることにより、パケットエラーレートは悪ィ匕する。従って、データを再送信する確率は増大する。 MPEG-TSのようなストリームデータでは、全データの伝送が保証されている必要があるため、パケットが確実に伝送されるまで再送信を繰り返す必要がある。

ところで、受信側で再送信を許容しながらストリームデータを受信するには、ノッファリングが必要となり遅延が発生する。従って、データを確実に伝送しょうとするほど遅延が大きくなる。ストリーム伝送における遅延は一般的には望ましくはないが、上記のように QoSと遅延がトレードオフになりうる場合には、必要とする性能により、遅延をある程度犠牲にしても QoS性能を求める場合もありうる。一方 IEEE1394ネットワーク上でァシンクロナス伝送される情報はコマンド伝送等に限定した場合にはそれほど大きな情報量ではない。一方で IEEE1394の規定では、コマンドリクエストに対するレスポンスが返ってくるまでの最大時間の規定があり、あまり大きな遅延は認められない。従って、ァシンクロナス伝送を無線で行う場合には遅延を小さくする方が望ましい。これは、ァイソクロナス伝送を無線上で行うときの条件と必ずしも一致しない。

二つ目の問題は、帯域確保の問題である。 IEEE1394において、ァイソクロナス伝送では帯域確保を行い、ァシンクロナス伝送は残り帯域を用いて行う。 IEEE1394ネットワークから IEEE802.ilネットワークへのブリッジを行う場合、同様にァイソクロナス伝送では帯域確保を行い、ァシンクロナス伝送では残り帯域を用いるべきであるが、現在そのようなブリッジ手法は提案されていない。本発明が解決しょうとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。

課題を解決するための手段

本発明の情報通信装置は、同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を有する情報通信装置であって、前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第一変換手段と、前記第一変換手段で変換した前記同期通信方式のパケットに基づいて前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第二変換手段と、を備え、前記第一変換手段が変換したパケットのパケット長が、前記第二変換手段が変換したパケットのパケット長よりも長くなることを特徴とする。

本発明の情報通信方法は、同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を用いた情報通信方法であって、前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第一のステップと、前記第一変換手段で変換した前記同期通信方式のパケットに基づいて前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第二のステップと、を備え、前記第一のステップで変換するパケットのパケット長を、前記第二のステップで変換するパケットのパケット長よりも長くする。

本発明のプログラムは、同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を用いて情報通信を行うためのプログラムであって、コンビユータに、前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第一のステップと、前記第一変換手段で変換した前記同期通信方式のバケツトに基づいて前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第二のステップと、を実行させるものであり、前記第一のステップで変換するパケットのパケット長を、前記第二のステップで変換するパケットのパケット長よりも長くする。図面の簡単な説明

[図 1]IEEE802.1 l,lle,l liの基本的概念を示す図である。

[図 2]IEEE802.11のアクセス制御方式である DCF, PCFのタイムチャート及びアクセス制御機能である EDCAの優先順位の概念を示す図である。

[図 3]データレートとスループットの関係を示す図である。

[図 4]本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置の接続例を示す図である

[図 5]本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置の概略構成を示す図である。

[図 6]本発明の実施形態における IEEE1394受信部の概略構成を示す図である。

[図 7]本発明の実施形態における Linkレイヤー処理部の概略構成を示す図である。

[図 8]本発明の実施形態における IEEE802.il送信部の概略構成を示す図である。

[図 9]本実施形態の情報通信装置の動作を示すフローチャートである。

[図 10]ァイソクロナスデータのパケット構造を示す図である。

[図 11]ァシンクロナスデータのパケットの構造を示す図である。

[図 12]IEEE802.11におけるパケット構造を示す図である。 [図 13]1パケット当たりの MPEG- TSの数と 1596個の TSパケットを送出するのに必要な時間との関係を示す図である。

[図 14] 1無線パケットに複数の MPEG- TSパケットを入れた場合の TSパケット数対エラ一レートを計算した結果を示す図である。

[図 15] 1パケットあたりの TSパケット数対 1596TSパケット送出に要する時間の関係を示す図である。

符号の説明

[0006] なお、図中の符号、 100は情報通信装置、 200は IEEEE1394ZIEEE802.11変換部、 210は IEEE1394受信部、 211は IEEE1394IZO回路、 212は PHYレイヤ処理部、 2 20は Linkレイヤ処理部、 221はァイソクロナスデータ処理部、 222は自ノード宛ァイソクロナスデータ検出部、 223はァシンクロナスデータ処理部、 224は自ノード宛ァシンクロナスデータ抽出部、 230はパケットィ匕部（1) (ァイソクロナスデータパケットィ匕部）、 240はパケット化部（2) (ァシンクロナスデータパケット化部）、 300は IEEE802.il送信部である。発明を実施するための最良の形態

[0007] (実施形態 1)

図 4は、本発明の実施形態 1を説明するための情報通信装置 100の概略構成及び接続例を示す。図 4に示すように、本実施形態の情報通信装置 100は、同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式の一例である IEEE1394で規定される通信方式で受信した情報を、無線通信方式の一例である IEEE802. 11で規定される通信方式のパケット形式に変換する IEEE1394-IEEE802.11変換部 200と、第二情報通信手段の一例である IEEE802.il送信部 300とを含み、 IEEE1394バス 11で IEEE139 4機器 10に接続され、 IEEE802.ilによる無線通信路 21で IEEE802.il受信機 20に接続される。

図 5は、本実施形態の情報通信装置 100のブロック図を示す。本実施形態の情報通信装置 100は、第一情報通信手段としての IEEE1394受信部 210と、 Linkレイヤ処理部 220と、ァイソクロナスデータパケットィ匕部（第一変換手段としてのパケットィ匕部（1) ) 230と、ァシンクロナスデータパケットィ匕部（第二変換手段としてのパケットィ匕部（2) ) 24 0と、 IEEE802.il送信部 300とを含む。

図 5に示すように、本実施形態においては、ァイソクロナスデータパケットィ匕部 (パケット化部（1) ) 230で生成されるァイソクロナスデータ（同期通信情報)のパケット長 mは、ァシンクロナスデータパケットィ匕部（パケットィ匕部（2) ) 240で生成されるァシンクロナスデータ (非同期通信情報)のパケット長 nより大き、。

図 6は、図 5に示す IEEE1394受信部 210の構成例を示す。 IEEE1394受信部 210は、 IEEE1394 I/O回路 211と、 PHYレイヤ処理部 212とを含み、 IEEE1394 I/O回路 211及び PHYレイヤ処理部 212は IEEE1394規格により規定された構成により実現される。 IE EE1394規格には、 IEEE1394- 1995、 IEEE1394a、 IEEE1394b等があり、それぞれで構成が異なる場合があるが、本実施形態はそのいずれでも構わない。

図 7は、 Linkレイヤ処理部 220の構成例を示す。 Linkレイヤ処理部 220は、自ノード宛ァイソクロナスデータ検出部 222を有するァイソクロナスデータ処理部 221と、自ノード宛ァシンクロナスデータ抽出部 224を有するァシンクロナスデータ処理部 223とを含み、ァイソクロナスデータ処理部 221及びァシンクロナスデータ処理部 223は、ハードロジックないしソフトウェア処理、あるいは両者のハイブリッド構成により実現される。これらは、 IEEE1394規格における Linkレイヤな!/、しトランザクションレイヤにより規定された処理により、ァイソクロナスパケットないしァシンクロナスパケットを抽出する。また、図 5に示すパケット化部（1) , (2) (230,240)は、ハードロジックないしソフトゥェァ処理、あるいは両者のノ、イブリツド構成により実現される。実際の動作は所望のァルゴリズムを実行することにより得られる。アルゴリズムの図示及び動作の詳細は作用の項において説明する。

図 8は、図 5に示す IEEE802.il送信部 300の構成例を示す。 IEEE802.il送信部 300 は、入力バッファ (1)301、入力バッファ (2)302、パケット選択回路 303、 MAC処理部 304 、ベースバンド処理部 305、 RF変調部 306、増幅部 307、送信アンテナ 308を含む。以下、本実施形態の情報通信装置 100の動作を説明する。情報通信装置 100は、 I EEE1394で受信した情報を IEEE802.il方式による無線プロトコルに変換する。例えば、図 1に示した左端の IEEE1394機器 10から右端の IEEE802.il受信機 20へ情報を送るときに用いられる。

このような構成を用いたとき、情報通信装置 100は、 IEEE1394プロトコルと IEEE802.1 1プロトコルとのブリッジとして機能する。ブリッジの構成は、さまざまな提案がなされており、本実施形態で用いることのできる手法も複数存在する。

本実施形態では、便宜上、図 4に示される IEEE1394バス 11はブリッジ環境を考慮しないプロトコル動作とし、情報通信装置 100は、 IEEE1394上で自ノードに送られてきた信号を自動的に IEEE802.il上にルーティングする機能として説明する。

図 9は、情報通信装置 100でのフローチャートを示す。まず、 IEEE1394ネットワークから受信し、パケット抽出するまでの動作を説明する。 IEEE1394で伝送された情報は、図 5に示す IEEE1394受信部 210で受信される（ステップ Sl)。 IEEE1394受信部 210は、図 6に示すように I/O回路部 211、 PHY処理部 212よりなる。 I/O回路部 211はコネクタと電気的インターフェース部から構成される。

PHY処理部 212は、 IEEE1394規格（IEEE1394- 1995、 IEEE1394a、 IEEE1394b、 IEE E1394c等方式は問わな、)で定義された物理層処理を行う部分である。ここで電気的処理やアービトレーションの実行、バスリセット処理等が行われる。

次に、図 5に示す Linkレイヤ処理部 220において自ノード宛のパケットの検出（ステツプ S2)及び抽出が行われる（ステップ S3)。図 10に、ァイソクロナスデータのパケット構造を示す。

IEEE1394上におけるデータ送信機と受信機は、 IRM (Isochronous Resource Manag er)に使用帯域と使用チャンネルの宣言を行う。 IRMによりリソース使用許可が出されると、宣言したチャンネルを用いたァイソクロナス送信が可能になる。ここで、送信機と受信機のどちらが宣言を行うか等の取り決めは、機器の組み合わせにより一意では示されている。この結果、送信機は、上記パケット構造に従ってァイソクロナスデータを送信する。

本実施形態で示される Linkレイヤ処理部 220では、上記パケット中の channelに示されている情報が受信したいチャンネルと合致した場合、そのパケットを受信し、後段に送る。チャンネルが異なる場合は、そのパケットは処理しない。図 11は、ァシンクロナスデータのパケットの構造を示す。上記パケットのうち、 Destin ationJDと SourceJDは、 self- IDプロセスにより、バスリセットごとに各ノードにユニークに付与される IDに基づいており、 IDの付与プロセスと各ノードが自身を含めたそれぞれのノードの IDを知るプロセスは IEEE1394規格に規定されて!、る。本実施形態で示される Linkレイヤ処理部 220は、パケット中の Destination JDが自己に付与された IDであることを検出し、後段に送る。

以上の処理により、 IEEE1394上で伝送された信号のうち、自ノードに送られたァイソクロナス信号とァシンクロナス信号をそれぞれ選択的に受信することが可能となる。次に、それぞれの信号を無線伝送用にバケツタイズする (ステップ S4)。

IEEE802.ilはパケットベースの伝送方式であるため、規格の中で 1パケットあたりのパケット長に関しては定義されておらず、他のパラメータと矛盾しない限り自由な設定が可能である。そこで、ァイソクロナスデータ伝送に適したパケット長について説明する。

IEEE1394におけるァイソクロナス送信はビデオ信号、オーディオ信号等通信品質（ QoS)を要求する信号の伝送に適した方式となっている。従って、これらの信号を無線上で通信する場合でも同様に QoSが確保された通信方式を取ることが望ま、。

IEEE802.11では QoS改善のための MAC拡張規格として IEEE802.1 leが審議中である力この規格は、どの端末に通信権を与えるかについては規定されている力無線環境の場合、電波状態悪化等により通信品質が劣化する場合もあるので、その場合でも確実に通信が行えるよう通信方式を考慮する必要がある。

IEEE802.11aや IEEE802.11gでは、通信レートとして最大 54Mbpsまでの伝送レート（伝送速度）が規定されているが、実際にはレートが高くなるに従い伝送距離が短くなるという関係があるため、長距離の伝送を実現するためには、伝送レートは低く設定することが望ましい。

一方、例えば HD品質のビデオ信号を伝送するためには高、スループットが要求される。日本のデジタル放送の場合には 24Mbpsのスループットが必要であるとされている。低い伝送レートで所望のスループットを伝送するためには、 IEEE802.il規格で認められた範囲で可能な限り効率的な伝送方法が必要となる。また、上記でも述べたように、無線の場合電波環境により通信品質が劣化し、正常に受信できない場合が発生する。 IEEE802.ilでは、これを改善するため、再送ルールによる通信品質改善技術が盛り込まれて、る。

次に、パケット長という観点からの効率的伝送と、再送ルールとの関連について説明する。 IEEE802.ilによる伝送方式においては、伝送エラーを考慮しない場合、ひとつのパケット長を長く取れば伝送効率が向上する。また、あるビット長のデータをいくつかのパケットに分けて送信する場合、パケット長が短、ほどパケット数は増大する。従って、 1パケットごとに ACK返信を待っため、 ACK返信期間はロスタイムとなる。つまり、パケット数が増えるほど ACK数も増えるため、ロスタイムが増大する。

図 12は、 IEEE802.ilにおけるパケット構造を示す。例えば、図 12における Frame B odyの部分に 188バイトからなる MPEG- TS信号を複数個入れたとき、 1パケット当たりの MPEG- TSの数と 1596個の TSパケットを送出するのに必要な時間との関係を図 13 に示す。 PHYレートは 36Mbpsである。

しかし、無線伝送では、有線とは異なり、様々な要因により伝送の確実性が損なわれる場合がある。例えば、送信機と受信機の距離が著しく離れるかないしは電波を遮蔽するものによる感度劣化、同一周波数帯で電波を発する他機器による妨害、マルチパス妨害等が挙げられる。

IEEE802.ilでは、デジタルデータ伝送を前提としているため、これらの影響により、受信ビットの誤判別、ないしは判定不能という状態が発生する。これらの問題を解決するため、 IEEE802.11では以下のように再送アーキテクチャを用いて、る。

図 12に示す IEEE802.ilのパケット構造における最右部の Frame Check Sequence は、いわゆる CRCチェック用のビットである。受信機はこのビットを用いて、データの正常受信を確かめることができる。データを正常に受信した場合は、送信機に ACKを返し、受信できない場合には ACKを返さない。

送信機は、データパケット送信後、一定時間 ACKを待つ。 ACKが返って来ない場合は、正常に受信されな力つた、ないし受信自体がなされな力つたと判断し、再度送信を行う。無線の場合、なんらかの妨害ないし感度劣化で正常に受信できな力つた場合でも、妨害状態自体が時間的に変動していく場合があるため、再送により受信成功確率は向上する。

パケット長を長く設定した場合、パケットあたりのヱラー確率 (パケットヱラーレート、以下 PER)は悪化する。ここでは、ビット当たりのノイズ発生確率がランダムであるという前提で以下の説明を進める。感度劣化の場合にはランダムという仮定は妥当であるマルチパスの場合、端末が移動しな、場合や移動しても移動速度が極めて遅、場合にはランダムではな、ケースがあり得る。しかし IEEE802.1 laな!、し IEEE802.1 lgでは OFDM変調技術を用いており、ある範囲内でのマルチノスは除去することが可能であるため、ランダムという仮定は正当性を有する。

このとき、パケット長 sのときの PERを qとする。このとき、パケット長を n X sとすると、このときの PERは、 PER = 1— (1— q)ⁿで表される。 0≤q≤lであるため、 PER≤PERとなり、エラーレートは悪化する。

また、ビットレート r(bps)の情報を伝送するとき、パケット長を n X sとすれば 1秒あたりのパケット数は、 P=rZ (nX s)で表され、単位時間あたりのパケットエラー数は、 P X PERで表される。 T時間送信を続けたときエラーとなるパケット数が 1より小さくなるように再送回数を定義する。 k回再送したときのパケットエラーレートは PER ^kであるので、卩卩51^ 丁 3600< 1でぁればょぃ。

従って、必要な再送回数は、 k>{log(n)+ log(s)- log(r) - log(T) - 2-21og6}/lo g{l- (1- q)n }— 1で表される。

一例として、 1無線パケットに複数の MPEG- TSパケットを入れた場合の TSパケット数対再送回数を計算した結果を図 14に示す。なお、式 1において T= 10、 q = 0. 05、 r = 24Mbpsとした。一方で、パケットエラーになったパケットが再送されることから、再送回数 kの場合のトータルで送出が必要なパケット数は、 PX∑ (1 + PER ) (i= l→k )で表される。上記を元に伝送時間を決定した場合を図 15に示す。ここではパケットエラーレートは、 lOOObyte伝送時 0. 05と仮定した。

例えば、 24Mbpsの MPEG— TSデータを送信するには、 1秒間に 15958TSパケット送出できなければいけない。 lOOmSでは 1596TSパケットの送出が必要となる。図 15 から、 PHYレート 36Mbpsの時に 24Mbpsのデータを流すには、このエラーレート条件では 1無線パケットあたりの TSパケット数は 7以上であることが必要であることがわかる。このときの最大再送回数は 7回である。したがって、ァイソクロナスデータについては、上記のようなルールで無線伝送することにより、所望の条件に適合する通信が可能になる。この例では 7つの TSパケットを含む無線パケットのパケット長を、無線パケットの最短パケット長となる。

次に、ァシンクロナス伝送に適したパケット長について説明する。上記で述べたようにァイソクロナス伝送の場合はパケット長を長く設定した方が効率的伝送のためには有利であるが再送回数は増える。また、無線パケットで伝送するァイソクロナスデータは、無線パケットがその最大パケット長である 2304Byteを超えな、ように設定しなければならない。また、例えば PHYレートを 36Mbpsとしたとき 24Mbpsのスループットを確保すると、残り帯域 (ァシンクロナス伝送用途で使える帯域)が少なくなる。

ァシンクロナス伝送は、一部のアプリケーション例を除、てべストエフオート方式での伝送が許容されるデータ内容が多い。従って、無線上でも先ず IEEE1394からアイソクロナスモードで送られた情報の伝送に通信路を使用し、余った部分をァシンクロナスモードで送られてきた情報を伝送することが望ましい。

ァイソクロナス情報は、上記のようにパケット長を長く設定した場合、再送の可能性が増えるため、 IEEE1394で伝送されてきたときよりも通信路の占有確率が高くなる。従って、ァシンクロナスモードで送られてきた情報は、受け取ってもすぐに無線上に伝送できな、場合が多く発生し得るため、ノッファリングしておヽてァイソクロナス情報伝送の隙間で送信することとなる。

このとき、 PHYレートと所要スループットとの関係及びパケット長ないし再送回数によつてアイソクロナス情報伝送の隙間が決定される。少しずつでもァシンクロナス情報を伝送するには、短、隙間でも伝送可能なようにパケット長を短く設定した方が望ましい。従って、ァシンクロナス伝送で情報を送信する場合には、ァイソクロナス伝送とは逆にパケット長は短く設定する方が望ましい。

ァシンクロナス伝送のパケット長を短く設定することによりもうひとつ効果が発生する

。上記で考察したように、パケット長が短い場合、必要な再送回数も少なくなる。もともと送信チャンスの少ないァシンクロナス伝送時、再送回数が増えることにより、より所要情報の伝送に時間が力かることになる。これは、情報伝達の遅延につながる。例えば、 DTCPのオーセンティフィケーシヨン情報を伝送するときは 100ms以内のレスポンスが要求されている。ところが、ァシンクロナス伝送方式でこの情報を送信する時、 IEEE1394上の機器力発信された情報が無線に変換されて無線機器に伝わり、そのレスポンス情報が無線力も IEEE1394に変換されてもとの送信機器に伝わるまでに時間がかかり、 100msという規定に収まらない場合もあり得る。また、規定内に収まる場合でも、伝送遅延に起因する動作速度劣化といった問題が想定し得る。さらに送信待ち中に受信したァシンクロナス情報は全てバッファリングしな、と情報が欠落してしまうため、遅延時間は短くする必要がある。従って、ァシンクロナス情報送信時には、ァイソクロナス伝送とは別の短、パケット長で送信することが望まし、ことが分かる。

次に、図 5に示すパケットィ匕部 230,240の動作について説明する。パケット化部 230, 240は、ァイソクロナス情報とァシンクロナス情報それぞれに異なった長さのパケットィ匕を行う部分と、それにヘッダ部を付ける部分とから構成される。

IEEE1394においてァイソクロナス情報のパケットィ匕は IEC61883によって規定されている。例えば、 MPEG-TS信号の場合は、 TSパケットごとに分割可能な情報形態をとつている。そのため、ここでのパケット化は、 TSパケットを複数個つなげてひとつの無線パケットの Frame Bodyとすることによりパケットィ匕が可能になる。上記考察のケースでは 7TSパケットをひとつのパケットとする。この場合、情報のフラグメンテーションは必要ないが、アプリケーションによってはフラグメンテーションを行うことを禁止するものではない。

ァシンクロナスデータは、上記のようにァイソクロナスデータに比べて短、パケット長でパケットィ匕されるようにする。なお、本手法は IEEE1394ネットワーク上でアイソクロナスデータのァシンクロナスデータに対して占める帯域が大きぐこれらのデータを無線で伝送する場合に、特に有効である。なお、ァシンクロナスデータは、情報内容によって長さが異なるため、ァシンクロナスデータをそのまま IEEE802. 11パケットの Fr ameBodyに入れると、ァイソクロナスデータを伝送するパケットのパケット長よりも、ァシンクロナスデータを伝送するパケットのパケット長の方が長くなる場合がある。その場合には、ァシンクロナスデータをフラグメンテーションすることによってァシンクロナスデータを伝送するパケットのパケット長を短くして伝達される場合もあり得る。このとき、ァイソクロナスデータを伝送するパケットの最大長力ァシンクロナスデータを送信するパケットの最大長よりも長くなるように、フラグメンテーションにより分割するバケツト長を設定するとより好ましい。なお、ここでのフラグメンテーションの手法は限定する必要がな!、ので省略する。

次に、ヘッダ情報のうち destinationアドレス及び sourceアドレス付与の方法につ!、て説明する。ここでの説明は、無線伝送を意識しないで送られた IEEE1394情報を無線で伝送する場合に関する。従って、 IEEE1394では、 IEEE1394Z無線ブリッジのノード IDだけが指定されて情報が送られてきて、るため、この情報を無線でルーティングするには無線でのアドレスを付与する必要がある。以下、 2つの方法について説明する力これに限定はされるものではない。

(方法 1)ここでのブリッジと無線受信端末がセットで構成されて、る場合には、（Pto Pである場合には）、無線での送信者、受信者は必ず同一である。従って、ヘッダ付与時に与えるべきアドレスは一意に決定する。このため、受信端末のアドレスを destin ationアドレスとして、自身のアドレスを sourceアドレスとして指定することにより通信が可會になる。

(方法 2)ブリッジは、 IEEE1394情報送信機と無線受信端末のアドレスとの表 (テーブル)を有する。 IEEE1394情報を受信すると、ブリッジはこの表を参照すること〖こより d estinationアドレスを決定する。これにより IEEE1394送信機種により異なった無線端末の情報を伝送することが可能になる。

以上により無線伝送するパケットが生成されるので、 IEEE802.ilルールに従い無線伝送することにより、情報伝送が可能になる (ステップ S5)。

本実施形態によれば、同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する IEEE1394受信部 210と、前記情報を無線通信方式により送信する IEEE802. 11送信部 300を有する情報通信装置 100であって、前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換するパケット化部（ 1) 230と、パケットィ匕部（1) 230で変換した前記同期通信方式のパケットに基づ、て前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換するパケット化部（2) 240と、を備え、パケットィ匕部（1) 230が変換したパケットのパケット長力パケットィ匕部（2) 240が変換したパケットのパケット長よりも長くなることにより、ァイソクロナスデータとァシンクロナスデータそれぞれで無線伝送する際、要求されるパケット長の望ましい値が異なることに基づき、それぞれを異なったパケット長とすることが可能となる。この場合、ァイソクロナスデータのパケット長を長く設定し、ァシンク口ナスデータのパケット長を短く設定することにより、ァイソクロナスデータの効率的な QoS確保と、遅延の少ないァシンクロナスデータの伝送が可能になる。また、アイソク口ナスデータのパケット長を長く設定することにより、 PHYレートに比して高いスループットを得ることができる。また、その条件で QoSを確保することが可能になる。また、ァシンクロナスデータのパケット長を短く設定することにより、ァシンクロナスデータの遅延を短くすることができる。これにより、レスポンス遅延による情報伝達の失敗を回避し、動作速度の低下を防止し、バッファ容量を減少させることができる。

(実施形態 2)

上記説明は、無線伝送されるァイソクロナスデータの帯域占有率が高ぐァシンクロナスデータには狭い帯域し力確保されないことを前提とし、その場合、ァシンクロナスデータのパケット長に工夫をカ卩える必要性を述べたものである。し力しながら、ァイソクロナスデータが伝送されて、な、か、あるいは伝送されて、たとしても狭、帯域しか必要として、な、場合には、ァシンクロナスデータ伝送に広、帯域を割り当てることが可能である。

このように、ァシンクロナスデータに与えるべき無線パケット長は、ァイソクロナスデータの帯域占有率により条件が変わる。従って、この条件によりァシンクロナスデータの無線パケット長の制約を変動させることにより、より高品質なデータ伝送が可能となる。

ァイソクロナスデータの帯域占有率は、無線上でのスループットとァイソクロナスデータのビットレートの比で導き出される。ァイソクロナスデータが複数ある場合には、その総和である。無線上のスループットは電波条件により変動する力条件が著しく変動しない場合には、 PHYレートと相関を持つ。 IEEE1394-無線ブリッジは無線送信部を含む力少なくとも通信が可能であるため、 PHYレートを知ることは可能である。一方、ァイソクロナスデータのビットレートは IEEE1394上の送信装置のプラグレジスタにアクセスすることにより情報を入手することができ、 IEEE1394-無線ブリッジは IEE E1394受信部を含む力少なくとも通信が可能であるため、ァイソクロナスデータのビットレートを知ることが可能である。従って、これらふたつのデータより予め与えられた計算式によりァイソクロナスデータを送信する無線パケットのパケット長を決定することが可能となる。なお、 IEEE802.11aないし IEEE802.11gでは、変調方式として OFDMを用 Vヽて、るため、 PHYレートを変調方式情報に基づ、て求めることもできる。

(実施形態 3)

実施形態 2の派生として、伝送レートのみでなく実データ伝送レートである実無線スループットを用いる手法も可能である。実無線スループットは、無線受信端末でスル一プットを計測し、パケットエラーレートに基づいて知ることができる。その結果を無線送信端末に伝送することにより実現される。具体的手法はいくつかの既知の提案があるため、ここでは割愛する。

本出願は、 2004年 7月 20日出願の日本特許出願 (特願 2004年— 211327)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、

前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を有する情報通信装置であって、

前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第一変換手段と、

前記第一変換手段で変換した前記同期通信方式のパケットに基づいて前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第二変換手段と、

を備え、前記第一変換手段が変換したパケットのパケット長が、前記第二変換手段が変換したパケットのパケット長よりも長くなることを特徴とする情報通信装置。

[2] 請求項 1記載の情報通信装置であって、

前記第一変換手段が変換したパケットの最大パケット長が、前記第二変換手段が変換したパケットの最大パケット長よりも長くなることを特徴とする情報通信装置。

[3] 請求項 2記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記無線通信方式で用いる通信レートと前記同期通信方式により伝送される情報のビットレートの値とに基づいて前記非同期通信情報のパケットの最大長を求めることを特徴とする情報通信装置。

[4] 請求項 3記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記無線通信方式で用いる通信レートを変調方式情報に基づ、て求めることを特徴とする情報通信装置。

[5] 請求項 3記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記無線通信方式で用いる通信レートを実データ伝送レートに基づいて求めることを特徴とする情報通信装置。

[6] 請求項 5記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記実データ伝送レートをパケットエラーレートに基づいて求めることを特徴とする情報通信装置。

[7] 請求項 3記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記同期通信方式により伝送される情報のビットレートの値を前記第一情報通信手段から取得することを特徴とする情報通信装置。

[8] 請求項 7記載の情報通信装置であって、

前記第二変換手段は、前記同期通信方式により伝送される情報のビットレートの値を、前記第一情報通信手段のレジスタ情報から取得することを特徴とする情報通信装置。

[9] 請求項 1から 12のいずれか一項記載の情報通信装置であって、

前記第一情報通信手段は IEEE1394ネットワークに接続され、前記第二情報通信手段は IEEE802.ilネットワークに接続されることを特徴とする情報通信装置。

[10] 同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を用いた情報通信方法であって、

前記同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第一のステップと、

前記第一変換手段で変換した前記同期通信方式のパケットに基づいて前記非同期通信方式で伝送される情報を前記無線通信方式のパケットに変換する第二のステップと、

を備え、

前記第一のステップで変換するパケットのパケット長を、前記第二のステップで変換するパケットのパケット長よりも長くすることを特徴とする情報通信方法。

[11] 同期通信方式及び非同期通信方式を有する通信方式で伝送される情報を受信する第一情報通信手段と、前記情報を無線通信方式により送信する第二情報通信手段を用、て情報通信を行うためのプログラムであって、コンピュータに、

を実行させるものであり、

前記第一のステップで変換するパケットのパケット長を、前記第二のステップで変換するパケットのパケット長よりも長くすることを特徴とするプログラム。