JP2009207042A - 通信装置、通信方法及びデータ構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】WUSBにおいてWiMedia_Allianceで定義された共通のプラットフォームを用いる場合に、予約規定数内のMASを確保している他のデバイスに対して、MASの譲渡あるいは交換等によって予約されたMASを調整する手段がなかった。
【解決手段】WiMedia_Allianceに基づいてMAS(Medium Access Slot)を予約して通信を行うデバイス1eであって、他のデバイス1a〜1dが予約したMASを自装置が利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を生成する制御部10と、交渉要求情報を他の通信装置1a〜1dへ送信し、他の通信装置1a〜1dから予約変更を承諾する応答を受信するホストコントローラ50と、を備え、制御部10は、当該応答後、他の通信装置1a〜1dが予約したMASを自装置が利用するMASとして設定する。
【選択図】図1
【解決手段】WiMedia_Allianceに基づいてMAS(Medium Access Slot)を予約して通信を行うデバイス1eであって、他のデバイス1a〜1dが予約したMASを自装置が利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を生成する制御部10と、交渉要求情報を他の通信装置1a〜1dへ送信し、他の通信装置1a〜1dから予約変更を承諾する応答を受信するホストコントローラ50と、を備え、制御部10は、当該応答後、他の通信装置1a〜1dが予約したMASを自装置が利用するMASとして設定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、WiMedia_Allianceで定義されているMAS(Medium Access Slot)の予約方法に関する。
ワイヤレスUSB(Universal Serial Bus)(以下、適宜、WUSBと記す)では、WiMedia_Allianceで定義された共通のプラットフォームを用いて、WUSB独自のスケジュールによるアクセス制御方法が定義されている。WiMedia_Allianceでは、スーパーフレーム(SuperFrame)は、256個のMAS(以下、適宜、スロットともいう)から構成される。256個のMASは、ビーコン(Beacon)を送受信する領域(BP:Beacon Period、以下、「ビーコン期間」という)と各デバイスがデータフレームを送受信する領域(データフレーム領域)とに分けられる。256個のMASは、16のゾーン(Zone)に分割される。
各デバイスは、ゾーンとゾーン内のMASの位置によって、予約対象となるMASを指定し、予めMASを予約してデータフレームの送受信に利用する。各ゾーン内でMASを予約する場合、予約を要求した順番にMASが確保されている。すなわち、早い順にMASが確保されることになる。そのため、複数のデバイスが同じ系にある場合、自デバイスに必要なMASを確保できない場合がある。MASの予約には、一つのデバイスが確保できるMASの数(以下では、「予約規定数」とする)が決められている。予約規定数を超えて確保しているMASについては、開放することが可能であった。一方、予約規定数以内の数を確保しているMASについては、相手が開放するのを待つことになっていた。このため、デバイスが増えた場合に、MASを十分確保できないデバイスが発生し、データ転送の効率を低下させていた。
また、MASを予約する装置が増える毎に、あるいは、MASの追加を要求する毎に、各ゾーンの後ろからMASを予約することが原則である。このため、MASが細切れに予約されるという状況が発生し、データ転送の効率を低下させていた。
例えば、図16のようにMASが予約されている場合を想定する。デバイス#Eは、MAS10、11、14、15を予約しているが、非連続の状態である。デバイス#Eは、他のデバイス、ここでは、デバイス#DがMASを開放することを待つことになる。デバイス#DがいなくなるなどしてMAS8、9、12、13が開放されると、デバイス#Eは、あたらにMASを予約することが可能になり、例えば12〜15のMASを連続して使用可能となる。また、8〜11のMASが開放された状態となる。
特許文献1には、WUSBにおいて、WiMedia_Allianceで定義された共通のプラットフォームのみの実装を行った場合でも、WUSB独自のマイクロスケジュールによるアクセス制御を実現することが可能な無線通信システムが開示されている。
このように、WiMedia_Allianceでは、自デバイスを含む通信系の特徴に関係なくMASを予約する形式を採用していた。そのため、構成しているデバイスにより最適な予約ができない可能性があった。例えば、プリンタ、外部記録媒体など大容量のデータを転送するデバイスによって適切でない場合があった。
このような状況を解消する手段として、スロットの開け渡しがあるが、優先順位の低いMASについて明け渡しを要求することができるものの、優先優位の高いMASの開け渡しを要求することができなかった。細切れの状態で予約されたMASを交換することによって、データ転送効率が向上する場合であっても、予約されたMASを調整する手段がなかった。特許文献2には、データスロットの予約過程で起こり得るような予約争いを検出し解決する手法が開示されている。しかし、既に予約されたMASを調整する手法については言及されていない。
特開2007−19604号公報
特開2005−323375号公報
このように、WUSBにおいてWiMedia_Allianceで定義された共通のプラットフォームを用いる場合に、予約規定数内のMASを確保している他のデバイスに対して、MASの譲渡あるいは交換等によって予約されたMASを調整する手段がなかった。
本発明に係る通信装置の一態様は、WiMedia_Allianceに基づいてMAS(Medium Access Slot)を予約して通信を行う通信装置であって、他の通信装置が予約したMASを自装置が利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を生成する制御部と、前記交渉要求情報を前記他の通信装置へ送信し、他の通信装置から予約変更を承諾する応答を受信するホストコントローラと、を備え、前記制御部は、前記応答後、前記他の通信装置が予約したMASを自装置が利用するMASとして設定する。交渉要求情報をビーコンに載せて送信する仕組みを設定することにより、他の通信装置が予約したMASを自装置で使用できるように働きかけることができる。これにより、他の通信装置がMASを開放するのを待つだけでなく、積極的に使用できるMASを増やす、あるいは、効率よく転送するMASの配列を確保することができる。
また、本発明に係る通信方法の一態様は、WiMedia_Allianceに基づいてMASを予約して通信を行う通信方法であって、第1装置が第2装置によって予約されたMASを利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を前記第1装置から送信し、前記交渉要求情報に基づいて、前記第2装置が予約変更の承諾を応答し、前記応答後、前記第2装置が予約したMASを第1装置が利用する。
さらに、本発明に係るデータ構造は、WiMedia_Allianceに基づいてMASを予約する情報のデータ構造であって、ビーコンに載せるデータフレームを構成し、第1の装置によって予約されたMAS番号と、第2の装置によって予約された予約MAS番号とを相互に交換できるように特定する。このデータ構造を定義することにより、第1装置から第2装置へ予約したMASの交換を要求する情報要素をビーコンに載せることができる。
本発明によれば、予約規定数内のMASを確保している他のデバイスに対して、MASの譲渡あるいは交換等によって予約されたMASを調整する手段を提供することが可能となる。これにより、データ転送効率を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、WiMedia_Allianceで定義されているMAS予約の方法に関して、他デバイス(Neighbor)が予約したMASを自デバイスで使用できるように他デバイスに要求するために、新たにApplication Specific IEを定義する。具体的には、Application Specific IEとして、DRP Change IE(以下、「交渉用IE」あるいは「交渉要求情報」ともいう)を生成する。交渉用IEを用い、他デバイスが予約したMASを自デバイスの予約に変えるように交渉し、自デバイスが使用できるMASを増やす。これにより、自デバイスが転送に必要な帯域あるいは自デバイスの転送の効率を図る帯域を確保する。予約を変える手法として、MASを譲渡させる手法と、MASを交換する手法との二つを提案する。
WiMedia_Allianceでは、DRP(分散予約プロトコル)とPCA(Prioritized Contention Access)の二つの送信方式が規格されている。DRPは、あらかじめ送信するためにMASを予約しておき、予約情報をビーコンで他のデバイスに通知し、決められた時間でのみ送信可能な方法である。PCAは、ビーコン期間とDRP予約されたMAS以外で自由に送信できる方法である。PCAでは、他のデバイスとの送信競合が発生する可能性があり、必ず送信したい時に送信できるとは限らない方法である。WUSBでは、DRPでのデータ転送を使用する。以下、本発明にかかる実施形態の詳細を説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1のデバイスの構成例を示す図である。図1では、デバイス1a〜1eを示し、以降の説明では、デバイス1eを自デバイス(自装置)、デバイス1a〜1dを他デバイス(他の通信装置)として説明する。デバイス1a〜1eは、WUSBを用いて通信を行う通信装置であり、例えば、情報処理装置にWUSBの通信機能を搭載したものであってもよい。ここでは、デバイス1eの詳細な構成例を示しているが、デバイス1a〜1eは、同様の構成を有するものとする。また、以下の説明では、各デバイスを区別する場合に、デバイス1a〜1eあるいはデバイス#A〜#Eというように示すが、区別する必要のない場合、単にデバイス1とする。
図1は、本発明の実施形態1のデバイスの構成例を示す図である。図1では、デバイス1a〜1eを示し、以降の説明では、デバイス1eを自デバイス(自装置)、デバイス1a〜1dを他デバイス(他の通信装置)として説明する。デバイス1a〜1eは、WUSBを用いて通信を行う通信装置であり、例えば、情報処理装置にWUSBの通信機能を搭載したものであってもよい。ここでは、デバイス1eの詳細な構成例を示しているが、デバイス1a〜1eは、同様の構成を有するものとする。また、以下の説明では、各デバイスを区別する場合に、デバイス1a〜1eあるいはデバイス#A〜#Eというように示すが、区別する必要のない場合、単にデバイス1とする。
デバイス1は、制御部10、メインメモリ20、システムチップセット30、PCI(Peripheral Component Interconnect)バス40、及び、ホストコントローラ50を備える。制御部10は、WUSB制御ドライバ11とMAC制御ドライバ12とを含む。メインメモリ20は、IE設定領域21と受信ビーコン格納領域(受信Beacon格納領域)22とを含む。システムチップセット30は、PCIバスコントローラ31を含む。ホストコントローラ50は、内蔵CPU(Central Processing Unit)51、PCI I/F(インターフェース)52、ホスト制御レジスタ53、フレームバッファ54、デバイス側 I/F55、及び、無線部56を含む。
制御部10は、ホストコントローラ50を含む自デバイス内の各構成要素を制御するCPUである。制御部10は、自装置のMASの予約を管理し、必要な帯域を確保するようにDRP IE(Distributed Reservation Protocol Information Element)を生成し、ホストコントローラ50へ送信させる。DRP IEについては後述する。また、本実施形態では、制御部10は、他のデバイスが予約したスロットを利用することを要求する交渉用IEを生成する。交渉用IEの詳細についても後述する。制御部10は、これらの機能を実現する具体例としてWUSB制御ドライバ11とMAC制御ドライバ12とを含む。
WUSB制御ドライバ11は、データ転送に必要な帯域(MASの数量)を算出し、MAC制御ドライバ12へ要求(通知)する。
MAC制御ドライバ12は、WUSB制御ドライバ11の要求に基づいて、MAS予約を行うDRP IE及び交渉用IEなどのIE(情報要素)を生成する。
MAC制御ドライバ12は、WUSB制御ドライバ11の要求に基づいて、MAS予約を行うDRP IE及び交渉用IEなどのIE(情報要素)を生成する。
メインメモリ20は、制御部10が処理に使う汎用メモリである。IE設定領域21は、制御部10が送信したいIEを書き込む領域である。書き込まれたIEは、ホストコントローラ50によって送信される。受信ビーコン格納領域22は、ホストコントローラ50が受信したビーコンを書き込む領域である。書き込まれたビーコンは、制御部10が読み込む。
システムチップセット30は、制御部10とメインメモリ20とのPCI転送を実行する。PCIバスコントローラ31は、PCIバス40を制御する。
PCIバス40は、汎用バスであり、制御部10、メインメモリ20、及び、ホストコントローラ50との間のデータを転送する。
ホストコントローラ50は、PCIバス40に接続され、自デバイスと他デバイスとのWUSB通信を行う。
内蔵CPU51は、ホストコントローラ50内のCPU、内部ブロックの制御をおこなう。
PCI I/F52は、フレームバッファ54とPCIバス40間の転送を実行する。
ホスト制御レジスタ53は、制御部10がホストコントローラ50を制御するためにリード/ライトするレジスタである。
内蔵CPU51は、ホストコントローラ50内のCPU、内部ブロックの制御をおこなう。
PCI I/F52は、フレームバッファ54とPCIバス40間の転送を実行する。
ホスト制御レジスタ53は、制御部10がホストコントローラ50を制御するためにリード/ライトするレジスタである。
フレームバッファ54は、デバイス1が送受信するフレーム(データフレーム、IE)を保持するバッファである。
デバイス側 I/F55は、フレームバッファ54と無線部56との転送を実行する。
無線部56は、WUSBの無線通信を行う。
デバイス側 I/F55は、フレームバッファ54と無線部56との転送を実行する。
無線部56は、WUSBの無線通信を行う。
ここで、本発明の実施形態の通信方式の概要について、MASの予約方法とMASの予約におけるコンフリクト解消のメカニズムについて説明する。
<スーパーフレームとMASについて>
WiMedia_Allianceでは、スーパーフレームは、65536usの長さの周期の繰り返しで構成され、256個のMAS(256us)から構成される。スーパーフレームの単位を繰り返してデータ転送を実現する。スーパーフレームは、冒頭にビーコン期間が設定され、残りがデータフレームとなる。図2にスーパーフレームの構成例を示している。スーパーフレームの先頭、具価的にはスーパーフレームタイマー(Super Frame Timer)がゼロのポイントからからビーコン期間(BP:Beacon Period)が設定されている。ビーコン期間の開始時刻をBPST(Beacon Period Start Time)と呼ぶ。ビーコンは、さまざまな制御用情報を伝達する。
WiMedia_Allianceでは、スーパーフレームは、65536usの長さの周期の繰り返しで構成され、256個のMAS(256us)から構成される。スーパーフレームの単位を繰り返してデータ転送を実現する。スーパーフレームは、冒頭にビーコン期間が設定され、残りがデータフレームとなる。図2にスーパーフレームの構成例を示している。スーパーフレームの先頭、具価的にはスーパーフレームタイマー(Super Frame Timer)がゼロのポイントからからビーコン期間(BP:Beacon Period)が設定されている。ビーコン期間の開始時刻をBPST(Beacon Period Start Time)と呼ぶ。ビーコンは、さまざまな制御用情報を伝達する。
また、データフレーム(DataFrame)は、ビーコン期間以外のMASが割り当てられ、デバイス間のデータ転送に利用される。
<DRPについて>
分散予約プロトコル(DRP)を使って送受信しているすべてのデバイスは、ビーコンにDRP IEを入れてどのMASを予約しているかを周辺に通知する。図3に、DRP IEのフレームフォーマットを示す。また、図4にゾーンビットマップとMASビットマップとを説明する構成例を示す。MAS予約はDRP IE中の次のフィールド値で特定される。Target/Owner、DevAddr、Owner、Rservation Type、Stream Index。予約Ownerは、予約を開始するデバイスであり、その予約中でフレームトランザクションを開始する。予約Targetは、予約Ownerから、MASを予約してもらうデバイスである。WUSBでは、予約Ownerがホストで、予約Targetがデバイスに相当することになる。ホストは周囲の他のホストのBeaconを受信して空いているMASから自分が使用するMASを決定してDRP IEにて周囲に通知する。MAS予約が決定すると、WUSB転送(Control転送)にてデバイス=Targetが送信するDRP IEを転送する。デバイスは自信ではDRP IRは生成せず、ホストから転送されたDRP IEを自分のBeaconに入れて送信することになる。従って、ホスト−デバイス間でNegotiationを行う必要はなく、初めからReservationStatusは1になる。
分散予約プロトコル(DRP)を使って送受信しているすべてのデバイスは、ビーコンにDRP IEを入れてどのMASを予約しているかを周辺に通知する。図3に、DRP IEのフレームフォーマットを示す。また、図4にゾーンビットマップとMASビットマップとを説明する構成例を示す。MAS予約はDRP IE中の次のフィールド値で特定される。Target/Owner、DevAddr、Owner、Rservation Type、Stream Index。予約Ownerは、予約を開始するデバイスであり、その予約中でフレームトランザクションを開始する。予約Targetは、予約Ownerから、MASを予約してもらうデバイスである。WUSBでは、予約Ownerがホストで、予約Targetがデバイスに相当することになる。ホストは周囲の他のホストのBeaconを受信して空いているMASから自分が使用するMASを決定してDRP IEにて周囲に通知する。MAS予約が決定すると、WUSB転送(Control転送)にてデバイス=Targetが送信するDRP IEを転送する。デバイスは自信ではDRP IRは生成せず、ホストから転送されたDRP IEを自分のBeaconに入れて送信することになる。従って、ホスト−デバイス間でNegotiationを行う必要はなく、初めからReservationStatusは1になる。
DRP IEは、ビーコン中に入れて送信することによって周囲にMASの使用を宣言するIEである。
各デバイス1において、MAC制御ドライバ12とホストコントローラ50とは、DRPにおいて次のような役割を果たす。ホストコントローラ50は、受信ビーコンのDRP IEを解析する。解析した結果、MASのAvailability情報を作成し、変化があればMAC制御ドライバ12に通知する。また、DRP予約のConflictを検出したら、MAC制御ドライバ12に通知する。
MAC制御ドライバ12は、予約するMAS数(帯域)を決定してホストコントローラ50に通知する。ホストコントローラ50は、MAC制御ドライバ12からの通知(要求)に基づいて、送信ビーコンを組み立てて送信する。
MAC制御ドライバ12は、予約するMAS数(帯域)を決定してホストコントローラ50に通知する。ホストコントローラ50は、MAC制御ドライバ12からの通知(要求)に基づいて、送信ビーコンを組み立てて送信する。
次に、本実施形態で新たに定義するApplication Specific IEについて説明する。図5は、本実施形態で新たに定義する交渉用IEのフレームフォーマット(DRP Change IE Frame Format)の一例を示す図である。図5に示す交渉用IEのフレームフォーマットは、次の要素を有する。
・Element IDは、MASの譲渡または交換を要求するIEであることを識別する識別子であり、固定値を用いる。
・Lengthは、このIE全体のバイト数を示す。
・CountDownは、周囲の他デバイスと同期をとるためのカウントダウン値である。
・Owner DevAddrは、交渉を要求しているデバイスのアドレスである。
・Target DevAddrは,交渉相手のデバイスアドレスである。
・DRP Allocationは、交渉対象のMASを指定する。256個のMASを16分割したゾーンとゾーン内の16MASを指定することによって対象を特定する。
・Element IDは、MASの譲渡または交換を要求するIEであることを識別する識別子であり、固定値を用いる。
・Lengthは、このIE全体のバイト数を示す。
・CountDownは、周囲の他デバイスと同期をとるためのカウントダウン値である。
・Owner DevAddrは、交渉を要求しているデバイスのアドレスである。
・Target DevAddrは,交渉相手のデバイスアドレスである。
・DRP Allocationは、交渉対象のMASを指定する。256個のMASを16分割したゾーンとゾーン内の16MASを指定することによって対象を特定する。
デバイスは、図5に示す交渉用IEをビーコン期間に送信することによって、他デバイスへMASの予約の変更を要求する。MASの予約の変更を要求された他デバイスでは、予約の変更に応じる時には、交渉用IEに変更が要求されたMASを特定する情報をOwner DevAddrともに設定し、応答用IEとして返信することになる。図5に示すデータフォーマットは、交換の予約変更を要求する場合、自デバイスと他デバイスとの間で、それぞれが予約したMASを交換できるように、予約変更を要求する要求元デバイス、交換が要求される要求先デバイス、交換の対象となるMASの番号が特定される構造を有する。また、譲渡の場合、予約変更を要求する要求元デバイス、交換が要求される要求先デバイス、譲渡の対象となるMASの番号が特定される構造を有する。
図6〜図9を用いて自デバイスが他デバイスへ、MASの譲渡を要求する動作の概略について説明する。図6は、MASの予約状況の一例を示す図である。図6では、一つのゾーンの予約状況を示した図であり、5台のデバイス間でMASを予約している例を示している。予約の変更を要求するデバイスをデバイス#E(図1のデバイス1eに相当)、予約の変更を要求されるデバイスをデバイス#D(図1のデバイス1dに相当)として説明する。上段に示すように、現状の予約状況は、デバイス#Eが15番目のMASを予約しているものの、必要なデータ転送の帯域が不足している状態である。中段に示すように、デバイス#Eは、他デバイスがMASを開放するのを待つのではなく、譲渡交渉を行うことを検討する。ここでは、連続する帯域を確保できるようにデバイス#Dの3つのMASの譲渡を検討する。下段に示すように、デバイス#Dが交渉に応じて、12〜14のMASの譲渡に応じたため、デバイス#Eは、12〜15の4つのMASを使用することになった。
図7では、デバイス#Eが譲渡交渉するときの交渉用IEの設定と、カウントダウン値(Countdown)の様子を示している。デバイス#Eは、交渉用IEのTarget DevAddrにMASの譲渡を要求するデバイス#Dのアドレス01hを設定し、DRP Allocationへ譲渡を要求するMASを設定する。交渉用IEを送信したスーパーフレームをカウントダウン値10として、カウントダウンを開始する。図7では、カウントダウン値5の時に交渉が成立し、デバイス#Dは、Owner DevAddrにデバイス#Eのアドレス02h設定し、DRP Allocationに譲渡するMASを設定した応答用IEを送信し始めている。カウントダウン値がゼロになった次のフレームからデバイス#Eはデバイス#DからMASを譲り受ける。
図8は、交渉成功時のビーコンの更新タイミングを示す図であり、図9は、交渉失敗時のビーコンの更新タイミングを示す図である。デバイス#Eは、スーパーフレーム0の時、カウントダウン値10であり、ビーコンに交渉用IEを入れて送信し始める。デバイス#Eは、カウントダウン値0になるまで、交渉用IEを入れたビーコンを送信し続ける。図8では、カウントダウン値5において、デバイス#Dが応答用IEをビーコンに入れ、応答し始めている。一度応答した後は、カウントダウン値0になるまで応答を繰り返す。デバイス#E、デバイス#Dは、ともにカウントダウン値0でMAS予約状況を変更したビーコンを送信する。図9では、デバイス#Dからの応答がないため、カウントダウン値0になると、デバイス#Eは、交渉用IEをビーコンに入れるのを止める。また、交渉は成立しなかったので、ビーコンの情報は更新されない。
次に、自デバイスが他デバイスへ予約したMASの交換を要求する動作の概略について説明する。MASを交換する場合について、図10にMASの予約状況の一例を示し、図11に交渉用IEの設定と、カウントダウンの様子を示している。図10でも図6と同様に5台のデバイス間でMASを予約している例を示している。図10において、上段に示すように、デバイス#Eは、非連続のMASを予約している状況であり、連続するMASが確保できればデータ転送の効率が向上する。そこで、デバイス#Dが予約しているMASとの交換を交渉する(図10の中段)。交換が成立すると、デバイス#Eは、12〜15の連続したMASが使用できることになり、デバイス#Dは、8〜11の連続したMASを使用することができるようになる(図10の下段)。
また、図11に示すように、デバイス#Eは、交渉用IEのTarget DevAddrにMASの交換を要求するデバイス#Dのアドレス01hを設定し、DRP Allocationへ交換を要求するMASを設定する。また、Owner DevAddrに自デバイスのアドレス02h設定し、DRP Allocationに自デバイスが予約しているMASであって交換を要求するMASを設定する。交換用IEを送信したスーパーフレームをカウントダウン値10として、カウントダウンを開始する。図11では、カウントダウン値5の時に交渉が成立し、デバイス#DがTarget DevAddrにデバイス#Eのアドレス02h設定し、Owner DevAddrに自デバイスのアドレス01hを設定し、それぞれのDRP Allocationに譲渡するMASを設定した応答用IEを送信し始めている。カウントダウン値が0になった次のフレームからデバイス#Eとデバイス#DとはMASを交換する。
続いて、本実施形態の交渉制御動作の詳細を説明する。ここでは、図6または図10のようなMASの予約状況を想定して説明する。また、デバイスの構成は、図1に示した構成例を用いる。Owner側、Target側ともに同様の構成であり、ここでは特に区別せず同じ符号を用いて説明する。
図12、13は、MASの譲渡または交換を要求するOwner側のMAC制御ドライバの動作例を示すフローチャートである。また、図14は、MASの譲渡または交換を要求されるTarget側のMAC制御ドライバの動作例を示すフローチャートである。図15は、Owner側のホストコントローラの内蔵CPUの動作例を示すフローチャートである。
まず、Owner側のMAC制御ドライバ12が交渉を要求する動作について説明する。具体的には、図6または図10におけるデバイス#E内の動作である。MAC制御ドライバ12は、メインメモリ20の受信ビーコン格納領域22にビーコンが格納されているかを確認する(S11)。ビーコンが格納されている場合(S11でYES)、MAC制御ドライバ12は、受信ビーコンを解析し、MASの予約状況を把握しておく(S12)。ビーコンが格納されていない場合(S11でNO)、WUSB制御ドライバ11から帯域要求があるか否かを確認する(S13)。要求がある場合(S13でYES)、MAC制御ドライバ12は、現在のMASの予約状況が要求帯域を満足できるかを判断し(S14)、満足できる場合(S14でYES)、ステップS11へ戻る。
満足できない場合(S14でNO)、規定以上にMASを予約しているデバイスがあるかを確認し(S15)、規定以上にMASを予約しているデバイスがない場合(S15でNO)、ステップS11へ戻る。規定以上にMASを予約しているデバイスがある場合(S15でYES)、当該デバイスへMASの譲渡を要求する交渉処理を開始する(S16)。譲渡交渉する場合は、次のルールに従って、交渉相手となるデバイスを判断する。MASの総数、例えば、256個を、ビーコンを送信しているデバイスの総数で割り算した商(交渉可能数)と、自デバイスが予約しているMASの総和を比較し、予約しているMASが商より多い場合、譲渡を要求されたデバイスは譲渡交渉に応じなければならない。このルールを適用し、規定以上にMASを予約しているデバイス、すなわち、交渉可能数を超えてMASを予約しているデバイスがある場合、交渉相手として選択できることになる。なお、ここでは、ビーコンを送信しているデバイスの総数で割り算した商を交渉可能数としたが、これ以外の数値を用いてもよい。交渉可能数は、予め定めた所定値であってもよい。
MAC制御ドライバ12は、交渉が成立した場合(S17でYES)、処理を終了し、交渉が成立しなかった場合(S17でNO)、他に規定以上にMASを予約しているデバイスがあるかを確認する(S18)。MAC制御ドライバ12は、他に交渉対象となるデバイスがある場合(S18でYES)、ステップS16からの処理を繰り返し、交渉対象がない場合(S18でNO)、WUSB制御ドライバ11へ要求帯域が確保できないことを通知し(S19)、処理を終了する。
また、WUSB制御ドライバ11から帯域要求がない場合(S13でNO)、MAC制御ドライバ12は、MAS予約が非連続で、交換交渉ができるデバイスがあるかを確認する(S20)。MAC制御ドライバ12は、対象となるデバイスがある場合(S20でYES)、当該デバイスへMASの交換を要求する交渉処理を実施して(S21)処理を終了し、対象となるデバイスがない場合(S20でNO)、ステップS11へ戻る。
続いて、図13を用いて、図12のステップS16及びステップS21で行う交渉処理の詳細について説明する。まず、MAC制御ドライバ12は、譲渡または交換の交渉対象となるMASを決定する(S31)。続いて、メインメモリ20のIE設定領域21へ、譲渡または交換を要求する交渉用IEを設定する(S32)。また、MAC制御ドライバ12は、IE設定領域21に格納した交渉用IEのアドレスをホストコントローラ50内のホスト制御レジスタ53へ設定し(S33)、アドレスが有効であることを示すビット(以下、「有効ビット」ともいう)を1に設定する(S34)。有効ビットは、MAC制御ドライバ12及び内蔵CPU51とのいずれもがアクセスできる領域に配置されていればよい。例えば、ホスト制御レジスタ53内であってもよい。
MAC制御ドライバ12は、有効ビットがホストコントローラ50の内蔵CPU51によってゼロにクリアされるまで待つ(S35)。有効ビットがゼロにクリアされることは、ホストコントローラ50によって、交渉用IEが送信されたことを示す。ゼロにクリアされたときに(S35でYES)、MAC制御ドライバ12は、受信ビーコン格納領域22にビーコンが格納されていることを検出すると、受信ビーコンを読み込む(S36)。このとき、MAC制御ドライバ12は、読み込んだ受信ビーコンに交渉相手からの応答が含まれているかを確認することができる。MAC制御ドライバ12は、カウントダウン満了してないとき(S37でNO)、ステップS36へ戻る。また、MAC制御ドライバ12は、カウントダウン満了したときであって(S37でYES)、交渉相手が応答してない場合(S38でNO)では、交渉未成立として処理を終了する(S39)。さらに、MAC制御ドライバ12は、カウントダウン満了したときであって(S37でYES)、交渉相手が応答した場合(S38でYES)、ステップS40へ進む。
MAC制御ドライバ12は、予約更新後のDRP IEをIE設定領域21へ設定し(S40)、IE設定領域に格納したIEのアドレスをホスト制御レジスタへ設定し(S41)、有効ビットを1に設定する(S42)。MAC制御ドライバ12は、有効ビットがホストコントローラ50の内蔵CPU51によってゼロにクリアされるまで待ち(S43)、ゼロにクリアされると(S43でYES)、交渉成立として処理を終了する(S44)。
続いて、交渉相手となるデバイスのMAC制御ドライバ12の動作を説明する。例えば、図6または図10におけるデバイス#D内の動作である。MAC制御ドライバ12は、受信ビーコン格納領域22に交渉用IEを含むビーコンがあるか確認する(S51)。MAC制御ドライバ12は、交渉用IEを解析し、自分が交渉相手であるかを確認し(S52でYES)、譲渡、交換のいずれかを判断する(S53)。交渉相手ではなく(S52でNO)、または、交渉相手であっても譲渡、交換以外が指定されている場合(S53でその他)、ステップS51へ戻る。
交渉用IDが譲渡要求であるとき(S53で譲渡)、MAC制御ドライバ12は、自デバイスが規定以上にMASを予約していない場合(S54でNO)、ステップ51に戻る。また、自デバイスが規定以上にMASを予約している場合(S54でYES)、譲渡交渉対象のMASを決定し(S55)、IE設定領域に応答用IEを設定する(S56)。また、IE設定領域に格納した応答用IEのアドレスをホスト制御レジスタ53へ設定し(S57)、有効ビットを1に設定する(S58)。MAC制御ドライバ12は、ホストコントローラ50によって有効ビットがゼロにクリアされるまで待って(S59でYES)、処理を終了する。
交渉用IDが交換要求であるとき(S53で交換)、MAC制御ドライバ12は、交換に応じない場合(S60でNO)、ステップ51に戻る。また、交換に応じる場合(S60でYES)、交換交渉対象のMASを決定し(S61)、IE設定領域に応答用IEを設定する(S62)。また、IE設定領域に格納した応答用IEのアドレスをホスト制御レジスタ53へ設定し(S63)、有効ビットを1に設定する(S64)。MAC制御ドライバ12は、ホストコントローラ50によって有効ビットがゼロにクリアされるまで待って(S65でYES)、処理を終了する。
次に、ホストコントローラ50内の内蔵CPU51の動作の詳細を図15を用いて説明する。ここでは、Owner側の内蔵CPU51の動作を説明する。スーパーフレームの先頭でない場合(S71でNO)、内蔵CPU51は、有効ビットが1に設定されているかを確認し(S72)、1に設定されてないとき(S72でNO)、ステップS71に戻る。有効ビットが1に設定されているとき(S72でYES)、PCI I/F52にIE設定領域21に格納されているIEをフレームバッファ54に転送するように指示する(S73)。PCI I/F52は、ホスト制御レジスタ53に設定されているアドレスを用いてIEをフレームバッファ54へ転送する。内蔵CPU51は、有効アドレスをゼロに設定し(S74)、次に送信するビーコンにIEを追加しておく(S75)。
一方、スーパーフレームの先頭である場合(S71でYES)、内蔵CPU51は、デバイス側I/F55に自己のスロット(MAS)で送信するように指示する(S76)。当該応答用のIDを次に送信するビーコンをフレームバッファ54に設定しておく(S79)。ビーコン期間が終了していないとき(S77でNO)、フレームバッファ54に受信ビーコンがあるかを確認し(S80)、受信ビーコンがない場合(S80でNO)、ステップS77に戻る。受信ビーコンがある場合(S80でYES)、内蔵CPU51は、PCI I/F52にフレームバッファ54に格納されているビーコンを受信ビーコン格納領域22に転送するように指示し(S81)、ステップS77に戻る。
ビーコン期間が終了するとき(S77でYES)、交渉用IEを送信しているかを確認し(S78)、送信している場合(S78でYES)、カウントダウン値(交渉用IE内のTrade Countdown)を1デクリメントし(S82)、カウントダウン値がゼロ以上である場合(S83でYES)、次に送信するビーコンに交渉用IEを入れ、ゼロ未満である場合(S83でNO)、次に送信するビーコンには交渉用IEを入れない(S85)。内蔵CPU51は、次に送信するビーコンをフレームバッファ54に設定しておく(S79)。なお、Target側の内蔵CPU51も図15と同様の動作を行うが、次の点が異なる。ステップS78で交渉用IEを受信しているかを判断する。また、ステップS84、S85において、交渉用IEに替えて、応答用IEを用いる。
以上説明したように、譲渡あるいは交換の交渉をしたいMASを交渉用IEのDRP Allocationに指定してビーコン期間に送信することにより、MASの譲渡・交換の交渉を開始することができる。また、交渉用IEにカウントダウン値を含め、スーパーフレーム毎に1デクリメント(カウントダウン)することにより、Owner側は交渉期間を計測する。また、Target側は、カウントダウン値に基づいて、応答用IEを送信することと、MASを譲渡、交換するタイミングとを検知することができる。
Owner側は、交渉相手となるデバイスから応答用IEを受信することによって、交渉成立となり、カウントダウン値がゼロになった次のスーパーフレームから変更したMASを使用することになる。応答がなくカウントダウン値がゼロになった場合には交渉不成立である。また、図14では、説明しなかったが、Target側のデバイスでは、カウントダウン値が3以上で応答用IEを送信し、2以下の場合応答しないことを前提とする。これは、無線伝送路では、転送を失敗する場合を考慮することが前提であり、連続3回までの失敗を想定しているからである。カウントダウン値3で応答を開始するとゼロになるまで4回応答用IEを送信できることになる。
以上のように、本発明に係る好適な実施形態によれば、他のデバイスが予約しているスロットを自デバイスに振り分けることによって、必要帯域を確保することができる。これにより、通信品質を確保することができる。また、スロットを連続するようにまとめることによって、大きなサイズの転送を実行できるようになり、転送効率が向上する。
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
1a〜1e デバイス
10 制御部
11 WUSB制御ドライバ
12 MAC制御ドライバ
20 メインメモリ
21 IE設定領域
22 受信ビーコン格納領域
30 システムチップセット
31 PCIバスコントローラ
40 PCIバス
50 ホストコントローラ
51 内蔵CPU
52 PCIインターフェース(I/F)
53 ホスト制御レジスタ
54 フレームバッファ
55 デバイス側インターフェース
56 無線部
10 制御部
11 WUSB制御ドライバ
12 MAC制御ドライバ
20 メインメモリ
21 IE設定領域
22 受信ビーコン格納領域
30 システムチップセット
31 PCIバスコントローラ
40 PCIバス
50 ホストコントローラ
51 内蔵CPU
52 PCIインターフェース(I/F)
53 ホスト制御レジスタ
54 フレームバッファ
55 デバイス側インターフェース
56 無線部
Claims (9)
- WiMedia_Allianceに基づいてMAS(Medium Access Slot)を予約して通信を行う通信装置であって、
他の通信装置が予約したMASを自装置が利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を生成する制御部と、
前記交渉要求情報を前記他の通信装置へ送信し、他の通信装置から予約変更を承諾する応答を受信するホストコントローラと、を備え、
前記制御部は、前記応答後、前記他の通信装置が予約したMASを自装置が利用するMASとして設定する通信装置。 - 前記制御部は、前記交渉要求情報として、前記他の通信装置が予約したMASを譲渡することを要求する情報を生成し、前記応答後、前記他の通信装置と同期をとって、前記他の通信装置が予約したMASを譲り受けることを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 前記制御部は、前記交渉要求情報として、自装置が予約したMASと、前記他の通信装置が予約したMASとを交換することを要求する情報を生成し、前記応答後、前記他の通信装置と同期をとって、相互にMASを交換することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 前記制御部は、前記交渉要求情報を送信することを所定の期間繰り返し、前記所定の期間経過後に、前記他の通信装置が予約したMASの利用を開始することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の通信装置。
- 前記交渉要求情報は、自装置が予約したMAS番号を設定する自MAS番号領域と、前記他の通信装置が予約したMAS番号を設定する他MAS番号領域とを含み、
前記制御部は、前記他MAS番号領域に利用することを要求するMAS番号を設定し、前記他の通信装置とMASの交換を要求する場合は、前記自MAS番号領域を設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の通信装置。 - 前記交渉要求情報は、前記所定の期間をカウントするカウントダウン値を含み、
前記制御部は、前記カウントダウン値に前記交渉要求情報を送信するスーパーフレームの数を設定し、
前記ホストコントローラは、前記カウントダウン値をスーパーフレームが変わる毎にカウントダウンし、前記カウントダウン値がゼロ以上のときに前記交渉要求情報を送信し、前記カウントダウン値がゼロ未満になったときに、前記交渉要求情報の送信を中止し、
前記制御部は、前記応答があり、かつ、前記カウントダウン値がゼロ未満になったときに、前記他の通信装置が予約したMASを自装置が利用するMASとして設定することを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 - 前記ホストコントローラは、前記他の通信端末から自装置が予約したMASを前記他の通信装置が利用できるように予約変更することを要求する、他の通信装置から送信された交渉要求情報を受信し、
前記制御部は、自己が予約しているMASに応じて、前記他の通信装置から送信された交渉要求情報へ応答するか否かを判断することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の通信装置。 - WiMedia_Allianceに基づいてMASを予約して通信を行う通信方法であって、
第1装置が第2装置によって予約されたMASを利用できるように予約変更することを要求する交渉要求情報を前記第1装置から送信し、
前記交渉要求情報に基づいて、前記第2装置が予約変更の承諾を応答し、
前記応答後、前記第2装置が予約したMASを第1装置が利用する通信方法。 - WiMedia_Allianceに基づいてMASを予約する情報のデータ構造であって、
ビーコンに載せるデータフレームを構成し、第1の装置によって予約されたMAS番号と、第2の装置によって予約された予約MAS番号とを相互に交換できるように特定するデータ構造。
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