JP2010213190A - 通信装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速伝送チャネルと低速伝送チャネルとでデータを伝送できる装置において、高速伝送チャネルは通信パスが遮断しやすく、データが正常に送られない場合がある。一方、低速伝送チャネルは高品位のデータを送れない。
【解決手段】 高速伝送チャネルと低速伝送チャネルとで並行して同じデータを伝送する。高速伝送チャネルの受信状態に応じて、高速伝送チャネルにより受信したデータか、低速伝送チャネルにより受信したデータかを選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビデオデータ等のデータを伝送する通信技術に関する。

ビデオデータや音声データの伝送技術として、広い帯域幅が利用でき高速無線伝送が可能である６０ＧＨｚ帯を使用したミリ波無線技術が注目されている。ミリ波無線は光に近い性質を持ち、直進性が高いという特徴から、人間等の遮蔽物が通信パスを横切った際に簡単に通信が途切れてしまう。

ミリ波無線技術の標準規格であるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ規格では、高速伝送チャネルであるＨＲＰ （Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ ＰＨＹ）と、低速伝送チャネルであるＬＲＰ（Ｌｏｗ Ｒａｔｅ ＰＨＹ）を規定している。ＨＲＰは狭指向性のアンテナを用いるため、通信パスの到来方向は限定されるが、高いゲインが得られ、非圧縮ビデオデータ等の高レートのデータ伝送に用いられる。一方ＬＲＰは低レートで広指向性のアンテナを用いるため、ＨＲＰと比較して通信パスの到来方向が限定されず途切れにくく、圧縮ビデオデータや制御データ等の伝送に用いられる。更にＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤでは、通信パスの遮断を検出した際に、壁の反射等を利用した別の通信パスに切り替え、通信を復帰する手法が取られる。

このようにＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤでは、ＨＲＰとＬＲＰのどちらか一方のチャネルを選択して使い分け、更に通信パスの遮断検出時に通信パスを切り替えることにより、前述のミリ波の問題点に対処している。

ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ （ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｉｒｅｌｅｓｓｈｄ．ｏｒｇ／ｐｄｆｓ／ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ＿Ｆｕｌｌ＿Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＿０７１００９．ｐｄｆ）

しかしながら、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤのようにビデオデータ伝送中に通信パスの遮断を検出して通信パスを切り替えると、一瞬ビデオ再生が乱れてしまう。また、通常、通信パスの切り替え動作を高速に行うために切り替え先の通信パスを予め探索しておくが、伝送路の状態が大きく変化した場合には切り替え先の通信パスが有効でなくなる場合がある。その場合には、再度有効なパスを探索しなおす必要があり、長時間にわたってビデオ再生が停止してしまう。

本発明は、通信装置間でデータを伝送する際に、データ再生の乱れや途切れを低減できるようにすることを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明は、所定のデータを通信する際に、高速伝送チャネルと低速伝送チャネルとを平衡して通信するようにする。

本発明によれば、通信パスが遮断されても、受信したデータを再生する際の瞬断、停止を低減することができる。

システム構成例を表す図 送信ノードのブロック図 受信ノードのブロック図 アンテナ制御の説明図 通信フレーム構成図 システム全体動作のシーケンス図 パス切り替え起動時のシーケンス図 パスサーチ起動時のシーケンス図 パスサーチ処理のフローチャート 通信パステーブルの構成図 送信ノード処理のフローチャート 受信ノード処理のフローチャート

本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は本実施形態における無線通信システムの構成例を表す図である。本システムでは、２つのノード間でビデオデータを無線伝送する。無線伝送の方式は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（非特許文献１）を利用するものとする。

送信ノード１００はビデオデータの送信元である通信装置であり、データソース１０５から取得したビデオデータを無線リンクを介して送信する。本構成では、送信ノード１００はデータソース１０５に直接接続されているが、必ずしも直接接続されている必要は無い。受信ノード１１０はビデオデータの宛先側の通信装置であり、無線リンクを介して受信したビデオデータを、ビデオを表示するためのディスプレイ１１５に出力する。本実施例におけるノードは、指向性アンテナを備え、高速伝送チャネル（以下、ＨＲＰ）及び低速伝送チャネル（以下、ＬＲＰ）を用いて、アンテナ指向性を切り替えながらビデオデータを無線伝送することが可能である。１２０と１２１はＬＲＰの通信パス、１２５はＨＲＰの通信パスを示している。ＬＲＰの通信パスとＨＲＰの通信パスとは平衡して同じビデオデータを送信する。ＬＲＰは低速だが広指向性で伝送されるため、無線信号は広範囲に伝播し、１２０と１２１のように複数の通信パスを介して受信ノードに到来する。ＨＲＰは高速だが狭指向性で伝送されるため、通信パスの到来方向は限定され、１２５のように単一の通信パスを介して受信ノードに到来する。１３０は通信パスを遮断する遮蔽物を示している。

図２は、送信ノード１００の内部構成を示したブロック図である。２０１はＲＯＭ２１０に記憶されている制御プログラムを実行し、送信ノード１００内の全体の動作を制御する制御部である。２４０は無線データの送受信処理のタイミングを生成するためのタイミング生成部である。２１０は送信ノード１００の制御プログラムや不揮発性のパラメータを格納するためのＲＯＭである。２１５は揮発性のパラメータや一時データを格納するためのＲＡＭである。２１６は非圧縮のビデオデータである。２１７は圧縮ビデオデータである。２１８はＨＲＰの有効な通信パスの情報を示す通信パステーブルである。２１６〜２１８は全てＲＡＭ２１５に保存されるデータである。２２０はメディアプレーヤー等の外部機器と接続し、ビデオデータを受信するための外部インターフェース部である。２２５は非圧縮ビデオデータから圧縮ビデオデータを生成するビデオエンコーダである。２２６はビデオエンコード処理時間を記憶し、出力される非圧縮データを、ビデオエンコード処理時間分の所定時間遅延させるディレイブロックである。２３０は無線データの送受信を行う無線通信部である。２３１はＨＲＰパケットの送受信処理を行うための第１の通信部であり、ＨＲＰ処理部である。２３２はＬＲＰパケットの送受信処理を行うための第２の通信部であり、ＬＲＰ処理部である。２３４は無線信号を送受信するためのアンテナ部である。２３３はアンテナ部２３４の指向角を制御するためのアンテナ制御部である。２３５は無線プロトコルの制御コマンドやメッセージを処理するための制御情報処理部である。２３６は無線通信システム全体のアクセス情報を管理し、ビーコンとして送信するビーコン処理部である。ビーコンには、フレーム同期捕捉用のユニークワードや、無線媒体にアクセスするノードの識別子、各ノードが送受信するパケットで適用するアンテナ指向角や変調クラス等のアクセス情報が含まれる。ここでは、変調クラスとは変調方式と符号化方式の組み合わせを示す。

次に、ビデオデータ送信時の各ブロック間の関係について説明する。送信ノード１００は、外部インターフェース部２２０を介して非圧縮のビデオデータ２１６を外部機器から受信する。ビデオエンコーダ２２５は、非圧縮のビデオデータ２１６をエンコードし、圧縮ビデオデータ２１７を生成する。非圧縮ビデオデータ２１６はＨＲＰ処理部２３１に、圧縮ビデオデータ２１７はＬＲＰ処理部２３２に渡される。非圧縮ビデオデータ２１６は、圧縮ビデオデータとの出力時間差を保証するため、ディレイブロック２２６によりエンコード処理時間分の遅延が与えられて出力される。非圧縮ビデオデータ２１６はＨＲＰ処理部２３１によりＨＲＰパケットに格納され、圧縮ビデオデータ２１７はＬＲＰ処理部２３２によりＬＲＰパケットに格納される。また、通信パステーブル２１８に基づき、ＨＲＰパケット及びＬＲＰパケットのアクセス情報がビーコン処理部２３６により生成され、ビーコンに格納される。そして、通信パステーブル２１８の情報に基づき、アンテナ制御部２３３がアンテナ２３４の指向性をタイミング生成部２４０の生成するタイミングで制御しながらビーコン、ＨＲＰパケット及びＬＲＰパケットの無線伝送を行う。

図３は、受信ノード１１０の内部構成を示したブロック図である。３０５はＲＯＭ３１０に記憶されている制御プログラムを実行し、受信ノード１１０内の全体の動作を制御する制御部である。３１０は受信ノード１１０の制御プログラムや不揮発性のパラメータを格納するためのＲＯＭである。３１５は揮発性のパラメータや一時データを格納するためのＲＡＭである。３１６は非圧縮のビデオデータである。３１７は圧縮ビデオデータである。３１８は伸張ビデオデータである。３１９はＨＲＰの有効な通信パスの情報を示す通信パステーブルである。３１６〜３１９は全てＲＡＭ３１５に保存されるデータである。３２０は無線データの送受信処理のタイミングを生成するためのタイミング部である。３２５は無線データの送受信を行う無線通信部である。３２６は無線信号を送受信するためのアンテナ部である。３２７はアンテナ部３２６の指向角を制御するためのアンテナ制御部である。３２９はＨＲＰパケットの送受信処理を行うための第１の通信部であり、ＨＲＰ処理部である。３２８はＬＲＰパケットの送受信処理を行うための第２の通信部であり、ＬＲＰ処理部である。３３０はＨＲＰ及びＬＲＰパケットが正しく受信できたかどうかの判定を行うパケット受信判定部である。３３１は無線プロトコルの制御コマンドや制御メッセージを処理するための制御情報処理部である。３３２は受信したビーコンのアクセス情報を解析し処理するビーコン処理部である。３３５は圧縮ビデオデータを伸張し、伸張ビデオデータを生成するビデオデコーダである。３３６はビデオデコード処理時間を記憶し、出力される非圧縮データを、ビデオデコード処理時間分の所定時間遅延させるディレイブロックである。３４０は外部インターフェース部に出力するビデオデータを切り替える出力データスイッチである。３４５はディスプレイ等の外部機器と接続され、ビデオデータを出力する外部インターフェース部である。

次に、ビデオデータ受信時の各ブロック間の関係について説明する。受信ノード１１０は、送信ノードから無線伝送されるビーコンを受信する。ビーコン処理部３３２により取得したアクセス情報に基づき、アンテナ制御部３２７がアンテナ３２６の指向性をタイミング生成部３２０の生成するタイミングで制御しながらＨＲＰパケット及びＬＲＰパケットを受信する。パケット受信判定部３３０によりＨＲＰパケット及びＬＲＰパケットの受信判定が行われる。その結果、ＨＲＰパケットが正常に受信ができた場合には、ＨＲＰパケットに格納されている非圧縮ビデオデータ３１６を抽出し、ＲＡＭ３１５に保存する。また、ＬＲＰパケットが正常に受信ができた場合には、ＬＲＰパケットに格納されている圧縮ビデオデータ３１７を抽出し、ＲＡＭ３１５に保存する。圧縮ビデオデータ３１７を受信すると、圧縮ビデオデータ３１７をビデオデコーダ３３５により伸張し、伸張ビデオデータ３１８を生成する。生成した伸張ビデオデータ３１８は、ＲＡＭ３１５に保存する。

また、パケット受信判定部３３０によるパケット受信判定結果に基づき、出力データスイッチ３４０は外部インターフェース３４５に出力するビデオデータを決定する。この決定は、ＨＲＰパケットが正常に受信ができた場合には、非圧縮ビデオデータ３１６を出力し、ＨＲＰパケットが正常に受信できず、ＬＲＰパケットが正常に受信ができた場合には、圧縮ビデオデータ３１７から生成した伸張ビデオデータ３１８を出力する。非圧縮ビデオデータ３１６を出力する際には、伸張ビデオデータ３１８との出力時間差を保証するために、非圧縮ビデオデータ３１６はディレイブロック３３６によりデコード処理時間分の遅延が挿入されて出力される。外部インターフェース部３４５は、受信した非圧縮ビデオデータ３１９または伸張ビデオデータ３１８を外部機器に出力する。

図４は、ノードのアンテナ制御を説明するための図である。各ノードはアダプティブ・アレイ・アンテナを備え、アンテナ素子から送受信される無線信号の位相を制御することにより、狭指向性モード３５０と広指向性（Ｗｉｄｅ）モード３６０を切り替えることが出来る。狭指向性モード３５０では、例えば図示されるように０°〜１８０°の範囲を１５°ステップの分解能で制御し、アンテナ指向角パターンのビームを形成することが出来る。これにより送受信時に高いゲインを得ることができるが、利用できる通信パスの範囲は限定される。本例では理解を容易にするために前述の構成をとっているが、狭指向性モード３５０におけるアンテナ指向角の範囲及びアンテナ指向角の分解能はこの限りではない。Ｗｉｄｅモード３６０では例えば図示されるように０〜１８０°の範囲の広い指向角をカバーするが、狭指向性モード３５０と同様、指向角の範囲はこの限りではない。Ｗｉｄｅモード３６０は、狭指向性モード３５０と比較し送受信時のゲインは劣るが、利用できる通信パスの範囲は広がる。本実施例ではＨＲＰは送信ノードと受信ノードの少なくともどちらか一方が狭指向性モード３５０での送受信を行い、データ容量が小さいＬＲＰはＷｉｄｅモード３６０での送受信を行う。

図５は、本実施形態の無線通信システムにおける通信フレームの例であるスーパーフレーム４００の構成を示す図である。スーパーフレーム４００はビデオデータの有効期間である繰り返し周期で送信される。スーパーフレーム４００は、ビーコン４０１、下りＬＲＰパケット４０５、下りＨＲＰパケット４１０、上りＬＲＰパケット４１５から構成される。ここで”下り”と”上り”という言葉は２つのノード間の通信方向を示す表現である。送信ノード１００から受信ノード１１０への通信方向を”下り”、受信ノード１１０から送信ノード１００への通信方向を”上り”と定義する。ビーコン４０１、下りＬＲＰパケット４０５、下りＨＲＰパケット４１０は、送信ノード１００が送信する。下りＬＲＰパケット４０５は制御情報と圧縮ビデオデータを送信する。下りＨＲＰパケット４１０は非圧縮ビデオデータを送信する。上りＬＲＰパケット４１５は受信ノード１１０が送信し、制御情報を送信する。本実施例では、ビデオデータの片方向通信を想定しているため、上りＨＲＰパケットをスーパーフレーム４００に含まれていないが、双方向通信の場合にはスーパーフレーム４００に上りＨＲＰパケットも含まれる。またパケットの配置方法はこの限りではなく、例えば上りＬＲＰパケットが先頭に配置されても良い。

各パケットに含まれる情報要素について説明する。ビーコン４０１には、フレーム同期捕捉用のユニークワード、無線媒体にアクセスするノードの識別子、各ノードが送受信するパケットで適用するアンテナ指向角、変調クラスといったアクセス情報が含まれる。受信ノード１１０はビーコン４０１を受信しフレーム同期を取ると共に、ビーコン４０１内のアクセス情報に基づきアンテナ指向角や変調クラスを制御することにより送信ノード１００からのＬＲＰ、ＨＲＰのデータパケットを受信する。下りＬＲＰパケット４０５は、送信ノード１００が制御情報と圧縮ビデオデータを送信するパケットである。ＬＲＰプリアンブル４２０には、下りＬＲＰパケット４０５のシンボル同期捕捉用の既知信号が含まれる。ＬＲＰヘッダ４２５には、下りＬＲＰパケット４０５に含まれるペイロードの数や各ペイロードの長さといった下りＬＲＰパケット４０５全体の情報が含まれる。下りＬＲＰペイロード１（４３０）には、パス切り替えやパスサーチ用の制御コマンド、パスサーチ時のトレーニングシーケンスといった制御情報が必要に応じて含まれる。ＬＲＰペイロード２（４３５）には、圧縮ビデオのデータが含まれる。ＣＲＣ４４０は、下りＬＲＰパケット４０５の誤り検出用の符号である。

下りＨＲＰパケット４１０は、送信ノード１００が非圧縮ビデオデータを送信するパケットである。ＨＲＰプリアンブル４４５ には、下りＨＲＰパケット４１０のシンボル同期捕捉用の既知信号が含まれる。ＨＲＰヘッダ４５０には、下りＨＲＰパケット４１０に含まれるペイロードの数、各ペイロードの長さといった下りＨＲＰパケット４１０全体の情報が含まれる。下りＨＲＰペイロード４５５には、非圧縮ビデオのデータが含まれる。ＣＲＣ４６０は、下りＨＲＰパケット４１０の誤り検出用の符号である。本実施例では、下りＨＲＰパケット４１０の誤り検出結果に基づき、再生するビデオに非圧縮ビデオデータを用いるか、圧縮ビデオデータ（伸張ビデオデータ）を用いるかを決定する。

上りＬＲＰパケット４１５は、受信ノード１１０が制御情報を送信するパケットである。ＬＲＰプリアンブル４６５ には、上りＬＲＰパケット４１５のシンボル同期捕捉用の既知信号が含まれる。ＬＲＰヘッダ４７０には、上りＬＲＰパケット４０５に含まれるペイロードの数、各ペイロードの長さといった上りＬＲＰパケット４０５全体の情報が含まれる。上りＬＲＰペイロード４７５には、パス切り替えやパスサーチ用の制御コマンド、パスサーチ時のトレーニングシーケンスといった制御情報が含まれる。ＣＲＣ４８０は、上りＬＲＰパケット４１５の誤り検出用の符号である。

図６は、本システムの制御動作を説明する図である。送信ノード１００と受信ノード１１０は、ビデオデータの伝送に先立ち、ＨＲＰの最適な通信パスを探索するために、パスサーチ処理Ｓ１０００を実行する。パスサーチ処理では、ＬＲＰの制御コマンドやトレーニングシーケンスを使用して、各送受信アンテナ指向角の通信品質の測定を行う。その測定結果に基づき、ビデオデータの伝送に有効な通信パスをリストアップし、通信パステーブル２１８、３１９としてＲＡＭ２１５、３１５に保存する。そして通信パステーブル２１８、３１９の中から、最適な通信パスを選択し、送信ノード１００における送信アンテナ指向角、受信ノード１１０における受信アンテナ指向角、ＨＲＰの変調クラス等のアクセス情報を決定する。決定された新規通信パスのアクセス情報は、ビーコン４０１を使用して、送信ノード１００及び受信ノード１１０間で共有する（Ｓ１００１）。

続いて、送信ノード１００と受信ノード１１０はビデオデータの伝送を行う。Ｓ１００５〜Ｓ１０３０のシーケンスでは、受信ノード１１０がＨＲＰとＬＲＰを正しく受信できた場合の処理を示している。データソースは非圧縮ビデオデータを送信ノード１００に送信する（Ｓ１００５）。送信ノード１００は受信した非圧縮ビデオデータをエンコードし、圧縮ビデオデータを生成する（Ｓ１０１０）。送信ノード１００は、ＬＲＰを使用して圧縮ビデオデータを送信し（Ｓ１０１５）、また、ＨＲＰを使用して非圧縮ビデオデータを送信する（Ｓ１０２０）。受信ノード１１０はＬＲＰ、ＨＲＰ共に受信に成功しているため、非圧縮のビデオデータをディスプレイに出力する（Ｓ１０２５）。ビデオデータを受信したディスプレイは、非圧縮のビデオデータを再生する（Ｓ１０３０）。

Ｓ１０３５〜Ｓ１０６５のシーケンスでは、受信ノード１１０がＨＲＰを正しく受信できない場合の処理を示している。Ｓ１０３５〜Ｓ１０５０までの処理は、Ｓ１００５〜Ｓ１０２０までの処理と同じである。このシーケンスでは、受信ノード１１０はＬＲＰの受信は成功しているが、ＨＲＰの受信に失敗しているため、受信ノード１１０は、圧縮ビデオデータをデコードして伸張ビデオデータを生成する（Ｓ１０５５）。そして、受信ノード１１０は、伸張ビデオデータをディスプレイに出力する（Ｓ１０６０）。伸張ビデオデータを受信したディスプレイは、伸張ビデオデータを再生する（Ｓ１０６５）。以上のシーケンスにより、受信ノード１１０がＨＲＰの非圧縮ビデオデータを正しく受信できない場合においても、同時に伝送しているＬＲＰの圧縮ビデオデータを利用することにより、ビデオを途切れなく再生できる。

次に、ＨＲＰの受信エラーを検出した際の、パス切り替えの処理の例を、図７のシーケンス図を用いて説明する。ここでのパス切り替え処理とは、パスサーチの結果に基づき、現在使用中の通信パスとは異なる通信パスに切り替える処理のことを示す。パス切り替え処理は、ＨＲＰが正しく受信できないためにＬＲＰの圧縮ビデオデータの再生を行っている状態が一定期間継続下場合に、ＨＲＰの通信パスを切り替えるために行われる。ＨＲＰの通信パスを切り替え、切り替え先の通信パスにより非圧縮ビデオデータの再生を再開できるようにする。

受信ノード１１０は、ＨＲＰ受信エラーを所定期間継続して検出すると、別の通信パスへ切り替える必要があると判断し、送信ノード１００に対して希望する通信パスを指定してパス切り替え要求を送信する（Ｓ１１００）。パス切り替え要求を受信した送信ノード１００は、指定されら新しい通信パスにおける送信ノード１００の送信アンテナ指向角、受信ノード１１０における受信アンテナ指向角、ＨＲＰの変調クラス等のアクセス情報を決定する。決定したアクセス情報は、ビーコン４０１を使用して、送信ノード１００及び受信ノード１１０間で共有する（Ｓ１１０５）。以後のＨＲＰは新しい通信パスを使用して伝送される。以上のシーケンスによって、ＨＲＰが正しく受信できないためにＬＲＰの圧縮ビデオデータの再生を行っていた状態からＨＲＰの通信パスを切り替えることができ、再度ＨＲＰの非圧縮ビデオデータの再生を行うことができる。なお本実施例では、パス切り替えのトリガーを受信ノード１１０が発行する構成となっているが、この限りではなく、送信ノード１００がトリガーを発行する構成をとっても良い。

次に、ＨＲＰの受信エラーを検出した際の、パスサーチの処理の例を、図８のシーケンス図を用いて説明する。受信ノード１１０は、ＨＲＰの受信エラーを所定期間継続して検出すると、Ｓ１１００、Ｓ１１０５の手順を実行し、通信パスの切り替えを行う。通信パスの切り替え実行したにも関わらず、ＨＲＰの受信エラーが継続する場合には、ＨＲＰの受信が成功するまで更に別の通信パスへの切り替えを行う。全ての有効通信パスの伝送を試行し、なおＨＲＰの受信が失敗する場合には、受信ノード１１０はパスサーチ要求を送信する（Ｓ１１２０）。パスサーチ要求を受信した送信ノード１００は、パスサーチ応答を送信し（Ｓ１１２５）、パスサーチ処理を再度実行し（Ｓ１０００）、新たな有効通信パスの探索を行う。以上のシーケンスによって、ＨＲＰの有効な通信パスが見つからない場合においても、ビデオ再生を停止することなく、再度パスサーチを実行できる。なお本実施例では、パスサーチ処理のトリガーを受信ノード１１０が発行する構成となっているが、この限りではなく、送信ノード１００がトリガーを発行する構成をとっても良い。

図９は、送信ノード１００及び受信ノード１１０におけるパスサーチ処理の動作を示すフローチャートである。パスサーチ処理は、ＨＲＰ伝送に有効である通信パスを新たに探索する処理である。まず送信ノード１００及び受信ノード１１０は、トレーニング処理（Ｓ１２００）を行うことにより各送受信アンテナ指向角の通信品質を測定する。トレーニング処理（Ｓ１２００）では、どちらか一方のノードがトレーニングシーケンスを所定のアンテナ指向角で送信し、それを他方のノードが所定のアンテナ指向角で受信した際の通信品質を測定するという処理を、全てのアンテナ指向角の組み合わせ分繰り返す。なお、送信ノード１００から受信ノード１１０にビデオデータを送信することを考慮すると、送信ノード１００がトレーニングシーケンスを所定のアンテナ指向角で送信し、受信ノード１１０が所定のアンテナ指向角で受信した際の通信品質を測定する方が好ましい。通信品質を示す指標としては一般的にＲＳＳＩ（受信電界強度）や、ＣＩＮＲ（搬送波電力対干渉雑音電力比）等が用いられる。ＲＳＳＩは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒの略である。ＣＩＮＲは、Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏの略である。トレーニング処理の結果、所定の通信品質を満たす通信パスの情報をＨＲＰの有効通信パスとして、通信パステーブル２１８、３１９に保存する（Ｓ１２０５）。そして通信パステーブル２１８、３１９の中から、最も通信品質の良い通信パスを選択する（Ｓ１２１０）。

通信パステーブル２１８、３１９は、パスサーチ処理を実行した結果生成される、ＨＲＰ伝送に有効である通信パスの一覧を示すテーブルである（図１０参照）。本例では各有効パスごとに、パス番号５００、ＲＳＳＩレベル５０５、送信アンテナ指向角５１０、受信アンテナ指向角５１５、変調方式５２０と符号化率５２５をテーブルに保存している。パス番号５００は通信パスの識別に使用され、現在使用中の通信パスや、通信パス切り替え時の通信パスの指定等に使用される。ＲＳＳＩレベル５０５は通信パスの通信品質のレベルを示しており、高ければ高いほど通信品質が良いことを示している。本例では、ＲＳＳＩレベルの高い順に通信パスをソートしてある。送信アンテナ指向角５１０は、通信パスを使用する際の送信ノード１００のアンテナ指向角である。受信アンテナ指向角５１５は、受信ノード１１０のアンテナ指向角を示す。変調方式５２０と符号化率５２５は、ＲＳＳＩレベル５０５から妥当だと判断される、当該パスで適用すべき変調クラスを示している。通信パステーブルで選択された通信パスの情報に基づき、送信ノード１００及び受信ノード１１０が送受信動作の制御を行う。なお、図１０の通信パステーブルは、ＨＲＰの通信パスを選択する際に参照される情報の一例であり、通信パスを選択する際に参照される情報は前述の構成に限定されるものではない。

図１１（ａ）、（ｂ）は、送信ノード１００の内部動作を示す動作フローチャートである。図１１（ａ）、（ｂ）の動作は、制御部２０１がＲＯＭ２１０に記憶されている制御プログラムを実行することにより実行される。

図１１（ａ）の送信ノード１００の全体動作のフローチャートにおける各ステップについて以下に説明する。送信ノード１００は、受信ノード１１０と共にパスサーチ処理を行い、ＨＲＰ伝送に最適な通信パスを選択する（Ｓ１３００）。通信パステーブルから選択された通信パスのＨＲＰの変調クラス、受信アンテナ指向角情報を、ビーコン４０１に格納する（Ｓ１３０５）。受信ノード１１０はこの情報を以ってＨＲＰの受信アンテナ指向角の設定及び復調を行う。

送信ノード１００は、データソース１０５からのビデオ伝送が継続しているかどうかを判定する（Ｓ１３１０）。継続している場合には、Ｓ１３１１へ分岐し、継続していない場合には処理を終了する。Ｓ１３１１では、ビーコン４０１を送信する。ビーコン４０１は、Ｗｉｄｅモードで、既知の変調クラスを用いて送信するものとする。送信ノード１００は、アンテナ指向性の制御を行いながら、非圧縮ビデオデータと圧縮ビデオデータを含むデータパケットを送信する（Ｓ１３１５）。送信ノード１００は、アンテナをＷｉｄｅモードに設定し、上りＬＲＰパケットに含まれる制御情報を受信する（Ｓ１３１６）。送信ノード１００は、受信した制御情報を解析し、受信ノード１１０からパス切り替え要求を受信したかどうかを判定する（Ｓ１３２０）。パス切り替え要求を受信したと判定された場合にはＳ１３２５へ分岐し、そうでない場合にはＳ１３３０へ分岐する。Ｓ１３２５では、送信ノード１００は、受信ノード１１０がパス切り替え要求で指定した通信パスに切り替え、ＨＲＰの新しい通信パスとして使用する。そして、送信ノード１００は、通信パステーブルから指定された通信パスの変調クラス、受信アンテナ指向角情報を取得し、ビーコン４０１に格納する。Ｓ１３３０では、送信ノード１００は、受信ノード１１０から受信した制御情報を解析し、受信ノード１１０からパスサーチ要求を受信したかどうかを判定する。パスサーチ要求を受信したと判定し場合にはＳ１３３５へ分岐し、そうでない場合にはＳ１３１０へ分岐する。Ｓ１３３５では、送信ノード１００は、パスサーチ応答の制御コマンドを下りＬＲＰパケットの制御情報に格納して送信する。その後Ｓ１３００へ分岐し、パスサーチ処理を実行する。

次に、図１１（ｂ）を用いて、図１１（ａ）のデータパケット送信処理（Ｓ１３１５）について説明する。送信ノード１００は、データソース１０５から外部インターフェース２２０を介して非圧縮ビデオデータを受信する（Ｓ１４００）。送信ノード１００は、ビデオエンコーダ２２５により非圧縮ビデオデータをエンコードし、圧縮ビデオデータを生成する（Ｓ１４０５）。送信ノード１００は、非圧縮ビデオデータを下りＨＲＰパケットに格納する（Ｓ１４１０）。また、圧縮ビデオデータを下りＬＲＰパケットに格納する（Ｓ１４１５）。送信ノード１００は、タイミン生成部２４０の生成するタイミングにしたがって、アンテナ指向性の制御を行いながら、下りＬＲＰパケット及び下りＨＲＰパケットの送信処理を行う（Ｓ１４２０）。この送信処理では、まずアンテナをＷｉｄｅモードに設定し、下りＬＲＰパケット４０５をビーコン４０１で指定した変調クラスで送信する。次にアンテナを狭指向性モードに設定し、ビーコン４０１で指定したアンテナ指向角を設定し、下りＨＲＰパケット４１０を所定の変調クラスで送信する。

図１２（ａ）、（ｂ）は、受信ノード１１０の内部動作を示すフローチャートである。図１２（ａ）、（ｂ）の動作は、制御部３０５がＲＯＭ３１０に記憶されている制御プログラムを実行することにより実行される。

図１２（ａ）の受信ノード１１０の全体動作のフローチャートにおける各ステップについて以下に説明する。受信ノード１１０は、送信ノード１００と共にパスサーチ処理を行うことにより、ＨＲＰ伝送に最適な通信パスを選択する（Ｓ１６００）。受信ノード１１０は、ビーコン４０１を受信したかどうかを判定し（Ｓ１６０５）、受信した場合にはＳ１６１０へ分岐し、そうでない場合には処理を終了する。なお本実施例ではビーコン４０１はＷｉｄｅモードで、既知の変調クラスを用いて受信するものとする。ビーコン４０１を受信した場合、受信ノード１１０は、受信したビーコンのアクセス情報に基づき、タイミング生成部３２０が生成するタイミングに従ってアンテナ指向性の制御を行い、ビデオデータを含むデータパケットを受信する（Ｓ１６１０）。データパケットを受信すると、ＨＲＰの受信状態を判別し、ＨＲＰの受信エラーが所定期間継続したかどうかを判定する（Ｓ１６１５）。判定の結果、ＨＲＰの受信エラーが所定期間継続していると判定した場合には、Ｓ１６２０へ分岐し、そうでない場合にはＳ１６１０へ分岐して再度ビデオパケットの受信を試みる。Ｓ１６２０では、ＨＲＰの受信エラーが所定期間継続したため、他の通信パスに切り替えたほうが良いと判断し、他の有効な通信パス候補があるかどうかを通信パステーブルを参照して確認する。確認の結果、有効な通信パスの候補が存在する場合にはＳ１６２５へ分岐し、存在しない場合にはＳ１６３５へ分岐する。Ｓ１６２５では、受信ノード１１０は、通信パステーブルから他の有効な通信パスを選択する。そして、パス切り替え要求の制御コマンドを上りＬＲＰパケットの制御情報に格納して送信する（Ｓ１６３０）。このパス切り替え要求には、Ｓ１６２５において選択した通信パスを指定する情報が含まれている。Ｓ１６３５では、パスサーチ要求の制御コマンドを上りＬＲＰパケットの制御情報に格納して送信する。そして、Ｓ１６００に戻り、受信ノード１１０は、送信ノード１００と共にパスサーチを再度行なう。

次に、図１２（ｂ）を用いて図１２（ａ）のデータパケット受信処理（Ｓ１６１０）について説明する。受信ノード１１０は、タイミング生成部３２０が生成するタイミングに従ってアンテナ指向性の制御を行い、ビデオデータを含む下りＬＲＰパケット及び下りＨＲＰパケットの受信処理を行う（Ｓ１７００）。まずアンテナをＷｉｄｅモードに設定し、下りＬＲＰパケット４０５をビーコン４０１で指定される変調クラスで受信する。次にアンテナを狭指向性モードに設定し、ビーコン４０１で指定されるアンテナ指向角に設定し、下りＨＲＰパケット４１０を所定の変調クラスで受信する。そして、下りＨＲＰパケットの受信状態を判別し、下りＨＲＰパケットが正常に受信できたどうかを判定する（Ｓ１７０５）。判定の結果、下りＨＲＰパケットが正常に受信できた場合には、受信した非圧縮ビデオデータをディスプレイに接続された外部インターフェース３４５に出力する。下りＨＲＰパケットが正常に受信できなかった場合は、下りＬＲＰパケットが正常に受信できたどうかを判定する（Ｓ１７１０）。判定の結果、下りＬＲＰパケットを正常に受信できた場合には、ビデオデコーダ３３５により下りＬＲＰパケットに格納される圧縮ビデオデータを伸張し、伸張ビデオデータを生成する（Ｓ１７１５）。そして、伸張ビデオデータをディスプレイに接続された外部インターフェース３４５に出力する（Ｓ１７２０）。下りＬＲＰパケットを正常に受信できた場合、つまり、下りＨＲＰパケット、下りＬＲＰパケット共にエラーはあり、正常に受信できなかった場合には、処理を終了する。

なお、本実施形態ではＨＲＰ及びＬＲＰに互いに異なるアンテナ指向性を適用することにより、互いに異なる通信パスを適用しているが、これに限定されるものではない。例えばアンテナ指向性制御を行わず、単にＨＲＰ及びＬＲＰに互いに異なる変調クラスを適用することにより通信パスの特性に違いを持たせる構成であっても良い。また本実施形態はＨＲＰ及びＬＲＰの通信は、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重、空間分割多重の何れかにより多重される構成であっても良い。また、上記例では、ビデオデータを例にしたが、音声データ、その他のデータであってもよい。特に、リアルタイム性が要求されるデータ伝送に本発明は有効である。

以上のように、同じデータを高速伝送チャネルと低速伝送チャネルで並行して伝送し、通常は高速伝送チャネルのデータを利用するが、高速伝送チャネル遮断時には低速伝送チャネルのデータを利用する。これにより、高速伝送チャネルの遮断時でもデータ再生の瞬断を低減することができる。また高速伝送チャネルの遮断により、新たな通信パスの探索が必要になる場合において、再生が停止してしまうことを低減することができる。

１００ 送信ノード
１０５ データソース
１１０ 受信ノード
１１５ ディスプレイ
１２０，１２１ ＬＲＰ通信パス
１２５ ＨＲＰ通信パス
１３０ 遮蔽物

Claims (12)

1. 所定のデータを高速伝送チャネルを介して通信する第１の通信手段と、
   前記第１の通信手段による通信の際に、前記所定のデータを低速伝送チャネルを介して通信する第２の通信手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記高速伝送チャネルの受信状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に応じて、前記高速伝送チャネルにより受信した前記所定のデータか、前記低速伝送チャネルにより受信した前記所定のデータかを選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記選択手段により選択したデータを表示するために出力する出力手段を有することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記通信装置は、前記高速伝送チャネルにより非圧縮データを通信し、前記低速伝送チャネルにより圧縮データを通信することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の通信装置。
5. 前記判定手段は、前記高速伝送チャネルの受信状態と前記低速伝送チャネルの受信状態とを判別し、
   前記選択手段は、前記高速伝送チャネルにより前記所定のデータを受信できず、前記低速伝送チャネルにより前記所定のデータを受信できた場合に、前記低速伝送チャネルにより受信した前記所定のデータを選択することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
6. 前記高速伝送チャネルと前記低速伝送チャネルに対し互いに異なる通信パスを適用することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の通信装置。
7. 前記高速伝送チャネルと前記低速伝送チャネルとは互いに異なるアンテナ指向角により通信することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の通信装置。
8. 前記選択手段により選択した前記所定のデータを出力する出力手段を有し、
   前記出力手段は、前記高速伝送チャネルにより受信した前記所定のデータを、所定時間遅延させて出力することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
9. 前記第１の通信手段は、前記所定のデータを所定時間遅延させて送信することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
10. 前記所定のデータはビデオデータであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の通信装置。
11. 高速伝送チャネルを介して所定のデータを通信する工程と、
    前記高速伝送チャネルを介して前記所定のデータを通信する際に、前記所定のデータを低速伝送チャネルを介しても通信する工程と、
    を有することを特徴とする通信装置の制御方法。
12. 通信装置を制御するプログラムであって、
    高速伝送チャネルを介して所定のデータを通信する工程と、
    前記高速伝送チャネルを介して所定のデータを通信する際に、前記所定のデータを低速伝送チャネルを介しても通信する工程と、
    を通信装置に実行させるためのプログラム。