JP3652233B2 - 無線ネットワークシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムに関し、特に、有線、あるいは、無線アクセス系の通信網を形成するＣＡＴＶケーブルや電話線を使ったデジタル加入者線ｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）などの有線系アクセスライン、あるいは、ＷＬＬ（Wireless Local Loop）などの無線系アクセスラインを終端し、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、家庭／オフィスにある情報機器との情報交換を実現する通信ユニットシステムを有するゲートウェイと、前記通信ユニットシステムを無線アクセスポイントとして位置付け、該無線アクセスポイントと各情報機器との間で、ＭＰＥＧ−２データ等の広帯域情報のリアルタイム伝送を実現する無線ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、家庭／オフィス向けの高速の無線ネットワークシステムを構成することが可能なＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した各種の商品が市場に出回りはじめている。本規格においては、従来のＩＥＥＥ８０２.１１規格における物理的な伝送速度が２ＭｂｐｓであったものをＣＣＫ変調を用いて１１Ｍｂｐｓまで高速化している。しかし、実際に伝送したいデータストリームがどの程度の速度で伝送できるかを表す実効的伝送速度については、物理的な最大伝送速度の半分の５Ｍｂｐｓ前後に低下してしまう。すなわち、伝送したいデータストリームは複数のデータパケットに分割され、各データパケット毎に、宛先やパケット長，パケット番号等を含む伝送制御用の情報からなるヘッダ情報及び誤り訂正制御用の情報が付加されてＩＰ（Internet Protocol）パケットとして送信される。一方、該宛先で指定した相手から該ＩＰパケットを正しく受信できたか否かを示すＡＣＫ（Acknowledgement）信号が返送されてくるので、該ＡＣＫ信号を確認しながら、正しく受信できなかったＩＰパケットを再送させる動作も行なっている。したがって、宛先に向けて送出することができる実効的なデータストリームのデータ量は、平均すると、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ネットワークの物理的な伝送速度である１１Ｍｂｐｓそのままで伝送させることはできなく、伝送系の環境条件にもよるが、経験的には約半分の実効的伝送速度５Ｍｂｐｓ前後でしか伝送できないのが実状である。
【０００３】
図５は、従来の実施例における家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの構成図である。
該家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０は、家庭／オフィス内において、有線または無線系の外部の通信網を構成するアクセス網との相互接続を行なうゲートウェイ２０と、前記アクセス網からの情報をそのまま、または、各種の情報処理を施して表示したり、あるいは、逆に、前記アクセス網へ各種情報を送信したりする情報機器３０とからなり、ゲートウェイ２０と複数の情報機器３０との間では、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格等に準拠した無線信号の送受信が行われる。
【０００４】
ゲートウェイ２０は、前記アクセス網からの有線または無線系のアクセスライン１を終端させ、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、特定の情報機器３０へ前記アクセス網からの受信情報を送信する通信ユニットシステム２１を有している。該通信ユニットシステム２１は、前記アクセス網からのアクセスライン１を終端させるアクセス系終端ユニット２２と、前記アクセス網とやり取りする信号と家庭／オフィス内の情報機器３０と送受する信号との間の信号フォーマットの変換等を制御する信号インタフェースユニット２３と、アンテナ２５を介して、家庭／オフィス内の無線ネットワークにＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号を送受する第１の無線ユニット２４とを有している。
【０００５】
一方、情報機器３０は、パソコンやテレビジョン受像機などの情報機器本体３９と、該情報機器本体３９と家庭／オフィス内の無線ネットワークとの間での情報の送受信を行う端末ユニットシステム３１とを有している。端末ユニットシステム３１は、アンテナ３５，家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、前記第１の無線ユニット２４との間でＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号を送受する第２の無線ユニット３４と、該無線信号による情報を情報機器本体３９との間で伝送することを制御する端末インタフェースユニット３３とを有している。
【０００６】
ここに、通信ユニットシステム２１は、前記アクセス網との接続を行なうアクセスライン１と１対１に対応して１個ずつ配設され、一方、端末ユニットシステム３１は各情報機器端末本体３９毎に１個ずつ配設されるものである。
また、家庭／オフィス内の無線ネットワークを形成する第１の無線ユニット２４及び第２の無線ユニット３４は、それぞれ、通信ユニットシステム２１及び端末ユニットシステム３１毎に１個ずつ搭載されている構成となっている。
【０００７】
したがって、従来の家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０においては、通信ユニットシステム２１に内蔵されている第１の無線ユニット２４と端末ユニットシステム３１に内蔵されている第２の無線ユニット３４との間の情報伝送はＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した１対の第１の無線ユニット２４と第２の無線ユニット３４（以下、第１・第２の無線ユニット２４・３４と記す。尚、符号を示す番号は必要に応じて付したり、変更する場合がある。）の対で行なわれることとなり、第１・第２の無線ユニット２４・３４の対の物理的伝送速度が１１Ｍｂｐｓであるので、実効的伝送速度（すなわち、実効的伝送帯域）がほぼ半分の５Ｍｂｐｓ程度の帯域を有している無線ネットワークを構築することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の家庭／オフィス向け無線ネットワークシステムのごとく、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線ネットワークシステムにて、動画像等の映像信号を伝送しようとする場合、帯域圧縮技術を採用したＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group-2）データとして伝送せんとしても、該ＭＰＥＧ−２データストリームの帯域は６Ｍｂｐｓ程度必要とするため、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ネットワークシステムの実効的伝送速度５Ｍｂｐｓでは不足してしまう。さらには、約２０Ｍｂｐｓの帯域を必要とする高解像度テレビジョンＨＤＴＶ（High Definition Television）の映像信号のデータストリームをＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークシステムを用いて配信せんとしても全く実効的伝送速度が不足してしまう。
【０００９】
すなわち、ＣＡＴＶケーブル等で送られてきたかかるＭＰＥＧ−２あるいはＨＤＴＶ等の広帯域データストリームをアクセス系終端ユニット（家庭／オフィス向けゲートウェイ装置）で受信し、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークを用いて、家庭／オフィス内のパソコンやテレビジョン受像機等の情報機器に送信して、該広帯域データストリームをリアルタイムで視聴しようとしても、実効的伝送速度は不足である。したがって、図５に示した家庭／オフィス向け無線ネットワークシステムにおけるごとく、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニット１対での実効的伝送速度５Ｍｐｂｓでは、ＭＰＥＧ−２信号の６Ｍｂｐｓ，ＨＤＴＶ信号の約２０Ｍｂｐｓの広帯域データストリームを伝送することができず、リアルタイムの映像表示を行なうことができないという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、家庭／オフィス内の無線ネットワークシステムを構成するＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ユニット対に関し、該無線ユニット１対の実効的伝送速度を越える広帯域データストリーム（たとえば映像データストリーム）を伝送する場合、該広帯域データストリームの帯域を満たすことができるだけの２対以上の複数対の無線ユニットを同時に使用可能とするものである。たとえば、ＭＰＥＧ−２のデータストリームにおいては２対、ＨＤＴＶのデータストリームにおいては４対の無線ユニットを同時に使用可能とするものである。すなわち、ＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶ等の広帯域の映像データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、通信ユニットシステム内に配設した複数の第１の無線ユニットに順次振り分けて、各第１の無線ユニットにある無線送信機から２ｃｈ以上の複数の無線信号を使って並行して送信し、一方、端末ユニットシステム側では、前記第１の無線ユニットに対応して配設されている複数の第２の無線ユニットにある無線受信機で並行して受信したＩＰパケットを集め、各ＩＰパケットに付与されているパケット番号に基づいて配列し直して、元のＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶの映像データストリームを再構成するものである。而して、広帯域の映像データストリームを伝送する場合においては、２対以上の複数の第１／第２の無線ユニットを同時に使うことにより、実効的伝送速度（実効的伝送帯域）についても所望の帯域を確保することができ、たとえば、家庭／オフィス内の任意の場所においてＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格準拠の第１／第２の無線ユニット対を用いて、映像データストリームをリアルタイムで送受信できることとなり、該映像データストリームに基づく映像をパソコン，テレビジョン受像機、あるいは、ディスプレイ装置などの情報機器にリアルタイムで表示させることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる無線ネットワークシステムにおいては、２対以上の複数対の第１／第２の無線ユニットを用いて、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号を送受信する場合、主となるメイン無線ユニットの１対だけで、すべての無線ユニット対間のＩＰパケットの送受信に関して、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した伝送制御を行わしめることとし、その他の従となるサブ無線ユニット対については、前記メイン無線ユニット対に連動して起動させることとし、該サブ無線ユニット対間のＩＰパケットの送受信に関する伝送制御はメイン無線ユニット対に制御信号のやり取りを任せることとしても良い。かかる場合においては、前記サブ無線ユニット対は実効的伝送速度を満たさせるために、単に、ＩＰパケットをメイン無線ユニット対や他のサブ無線ユニット対と並行して無線伝送する動作のみを行なわしめることとなる。したがって、物理的に複数対の無線ユニットを使用していても、論理的な伝送制御は１対のメイン無線ユニットのみで実現させることができるので、無線ネットワークの伝送制御を簡素化させることが可能となる。
【００１２】
本発明にかかる無線ネットワークシステムの具体的な技術手段は、次の通りである。
第１の技術手段は、外部にある情報源とデータストリームを送受信し、情報機器との間で無線信号として該データストリームを送受信する第１の無線ユニットを有するゲートウェイと、前記第１の無線ユニットと対応させて無線信号を送受信する第２の無線ユニットを有する情報機器とからなる無線ネットワークシステムにおいて、互いに異なる周波数の無線チャネル信号を送受信する複数個の前記第１の無線ユニット及び前記第２の無線ユニットをそれぞれ前記ゲートウェイ及び前記情報機器に配設させ、前記第１の無線ユニットと前記第２の無線ユニットからなる一対の無線ユニット対（以下、前記第１・第２の無線ユニット対と記す）の実効伝送可能帯域を超える広帯域データストリームを送受信する場合においては、複数対の前記第１・第２の無線ユニット対を同時に該広帯域データストリームの送受信のための無線ユニットとして割り当てて、該広帯域データストリームを複数個の前記第１の無線ユニットまたは前記第２の無線ユニット（以下、前記第１／第２の無線ユニットと記す）へのデータパケットに分割して振り分ける制御を行なう分配制御手段と、複数個の前記第１／第２の無線ユニットと対応させて配設されている複数個の前記第２の無線ユニットまたは前記第１の無線ユニットからの前記データパケットを受信して、元の広帯域データストリームに組立てる組立制御手段とを前記ゲートウェイ及び前記情報機器それぞれに有すると共に、前記データパケットの送受信を行なう複数対の前記第１・第２の無線ユニット対のうち、特定の前記第１・第２の無線ユニット対の１対のみが、メイン無線ユニット対として、すべての前記データパケットの伝送制御を行ない、残りの複数対の前記第１・第２の無線ユニット対は、前記メイン無線ユニット対の伝送制御に従って前記データパケットの送受信の動作を行なうことを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記第１／第２の無線ユニットそれぞれの実効伝送可能帯域に相当する前記データパケットを蓄積することができる送信用のバッファメモリをそれぞれの前記第１／第２の無線ユニットに備えさせ、ある前記第１／第２の無線ユニット内に備えられた前記バッファメモリに蓄積することができるデータパケット量を越える前記データパケットの送信要求がある場合、前記バッファメモリに蓄積し切れない前記データパケットを他の前記第１／第２の無線ユニットに備えられているバッファメモリに転送させて格納させ、前記他の第１／第２の無線ユニットから送信させる制御を行なう送信パケット格納手段を有することを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１５】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記無線ネットワークシステムを構成する無線信号が、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠していることを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークの実施形態について、図に従って説明する。
図１は、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの一実施形態を示す構成図である。図１に示す家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０は、外部のアクセス網と接続するアクセスライン１に接続されているゲートウェイ２０と複数個の情報機器３０Ａ，３０Ｂ，…（図１では、パソコン３０Ａ，テレビジョン受像機３０Ｂを記している）からなっている。ここに、ゲートウェイ２０はアクセス網として、たとえば、ＣＡＴＶケーブル等の有線系のアクセスライン１に１対１に対応して配置されており、該ゲートウェイ２０に備えられた通信ユニットシステム２１内にある複数の第１の無線ユニット毎にアンテナ２５Ａ，２５ｂ，…が配備されている。
【００１７】
また、各情報機器３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ情報機器本体であるパソコン本体３９Ａ、テレビジョン受像機本体３９Ｂと、それぞれの情報機器本体と前記通信ユニットシステム２１とのデータの送受を制御する端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂを備えており、各端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂ内にある複数の第２の無線ユニット毎にアンテナ３５Ａａ，３５Ａｂ，…，３５Ｂａ，３５Ｂｂ，…が配備されている。
ここで、ＣＡＴＶケーブル等のアクセスライン１を介して受信される外部の情報提供源（情報源）からのデータストリームが広帯域を要するデータストリーム（例えば、映像データストリーム）である場合、通信ユニットシステム２１において、該データストリームは複数のデータパケットに分割されて、ＩＰパケットとして、複数の第１の無線ユニットに並列に振り分けられて、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号として各第１の無線ユニット毎に設けられている各アンテナ２５ａ，２５ｂ，…から並行して送信される。
【００１８】
一方、複数の該無線信号を並行して受信する情報機器３０Ａ，３０Ｂには、通信ユニットシステム２１側の前記第１の無線ユニットそれぞれに接続されているアンテナ２５ａ，２５ｂ…に対応して、複数の第２の無線ユニットそれぞれに接続されている複数アンテナ３５Ａａ，３５Ａｂ，…，３５Ｂａ，３５Ｂｂ…が備えられており、振り分けられた各前記無線信号は、それぞれのアンテナ３２Ａａ，３２Ａｂ，…，３２Ｂａ，３２Ｂｂ，…により受信されて、かかる複数のアンテナがそれぞれ接続されている複数の第２の無線ユニットを介して端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂにおいて、それぞれ受信されたＩＰパケットが集められて、再構成されることにより、元の広帯域のデータストリームが再生される。再生されたデータストリームはパソコン本体３９Ａ，テレビジョン受像機本体３９Ｂに送出されて表示される。
【００１９】
すなわち、本発明においては、２対以上の複数対の無線ユニットとそれぞれに接続されているアンテナとを、それぞれ通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムに搭載することにより、家庭／オフィス内の無線ネットワークの伝送帯域を拡大させて、伝送するデータストリームの実効的伝送速度（実効的伝送帯域）を高速化（広帯域化）させることにより、映像データストリームなどの広帯域を要するデータストリームでもリアルタイムで送受信させる構成としている。
【００２０】
次に、本発明にかかる家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０の詳細な構成を図２を用いて説明する。
ここに、図２は、本発明にかかる無線ネットワークシステムを構成する通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムの詳細な構成を示す図である。
一般に、家庭／オフィス内においては、複数の情報機器に対応して複数の端末ユニットシステムが配置されるが、本発明においては、複数の端末ユニットシステムそれぞれは同一の構成からなっているので、図２には、そのうちの１個のみの端末ユニットシステムを示している。
ここに、通信ユニットシステム２１は、前述の通り、アクセス網からのアクセスライン１を終端させるアクセス系終端ユニット２２と、前記アクセス網とのやり取りをする信号と家庭／オフィス内の情報機器毎に配置されている端末ユニットシステム３１と送受する信号との間の信号フォーマットの変換等を制御する信号インタフェースユニット２３と、複数のアンテナ２５ａ，２５ｂ，…を介して家庭／オフィス内の無線ネットワーク上にＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号を送受する複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…とを有している。
【００２１】
一方、端末ユニットシステム３１は、通信ユニットシステム２１の複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…と対向して、該第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に接続されているアンテナ２５ａ，２５ｂ，…からの無線信号をそれぞれ複数のアンテナ３５ａ，３５ｂ…を介して受信し、端末インタフェースユニット３３に送信する複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…と、該無線信号によるデータストリームをパソコンやテレビジョン受像機等の本体である情報機器本体３９に転送することを制御する端末インタフェースユニット３３とを有している。
【００２２】
また、１対の無線ユニットの実効的伝送帯域ではリアルタイムに伝送することができない広帯域のデータストリームを無線ネットワークに送受信する場合に備えて、本発明における信号インタフェースユニット２３には、アクセスライン１からの広帯域データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ…に順次振り分けて分配したり、逆に、無線ネットワークから複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ…を介して、受信した複数のＩＰパケットを再構成し、元の広帯域データストリームに組み立てる分配組立制御サブユニット２３ａを有している。
【００２３】
一方、端末インタフェースユニット３３には、前記分配組立制御サブユニット２３ａに対応して、無線ネットワークから複数のアンテナ３５ａ，３５ｂ…及び第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ…を介して受信した複数のＩＰパケットを再構成し、元の広帯域データストリームに組立てたり、逆に、情報機器３９本体からの広帯域データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ…に順次振り分けて分配する組立分配制御サブユニット３３ａを有している。
【００２４】
次に、図２に示した無線ネットワークシステムの各部位の動作を説明する。
まず、情報機器本体３９からの要求に基づいて、有線あるいは無線の通信網を構成するアクセス網からのアクセスライン１を介して、外部にある所望の情報源（図示していない）との接続がなされ、該情報源から、映像データストリーム等のデータストリームがアクセスライン１を介して、アクセス系終端ユニット２２に伝送されてくる。アクセス系終端ユニット２２においては、該データストリームをベースバンド信号に復調して、信号インタフェースユニット２３に転送する。信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御サブユニット２３ａにおいて、復調したベースバンド信号から、ＭＰＥＧ−２等の元のデータストリームに組立て直される。
【００２５】
さらに、信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御サブユニット２３ａが、１対の無線ユニットの実効的伝送帯域ではリアルタイムに送信することができない広帯域データストリームであることを該広帯域データストリーム中の制御情報等に基づいて識別した場合、分配組立制御サブユニット２３ａはデータストリームを複数のデータパケットに分解して、広帯域データストリームである旨の情報やパケット番号等をヘッダとして付加してＩＰパケット化するとともに、後段にある第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に順次生成したＩＰパケットを振り分けて送信させる。ここで、たとえば、無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…の個数をＮ個とすると、元のデータストリームを分割生成した全ＩＰパケット数の１／Ｎ個のＩＰパケット数ずつを１個の第１の無線ユニットで送ればよくなるので、第１の無線ユニット１個当りの実効的な伝送速度すなわち実効伝送帯域がＴ Ｍｂｐｓしかない場合であって、無線ネットワーク全体を構成する無線ユニットＮ個全体では、Ｔ ＭｂｐｓのＮ倍の伝送帯域が確保できる。したがって、無線ネットワーク全体のＴ×Ｎ Ｍｂｐｓの伝送帯域が、前記広帯域データストリームの必要伝送帯域以上であれば、該無線ネットワークを介して、該広帯域データストリームをリアルタイムで伝送することができる。すなわち、無線ユニットの設置個数は該無線ネットワークを伝送させるデータストリームの帯域の大きさに応じて算出され、通信ユニットシステム２１内の信号インタフェースユニット２３の後段に必要に応じて複数個配置される。以上により、通信ユニットシステム２１が構成されている。また、各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…にはアンテナ２５ａ，２５ｂ，…が接続されていて、各アンテナ２５ａ，２５ｂ，…から第１の無線ユニットの数だけ無線チャネル数を占有して無線信号が並行して送信される。
【００２６】
一方、家庭／オフィス内の任意の場所に設置されたパソコン、あるいは、テレビジョン受像機等の情報機器には、端末ユニットシステム３１が搭載されており、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介してＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号として伝送されてきたＩＰパケットを受信する。端末ユニットシステム３１には通信ユニットシステム２１に内蔵されている第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…と対応させた同数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…が内蔵されており、各第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…によって対応する無線チャネルのＩＰパケットが受信され、後段に配置されている端末インタフェースユニット３３内の組立分配制御サブユニット３３ａに入力される。
【００２７】
組立分配制御サブユニット３３ａにおいては、元のデータストリームがＭＰＥＧ−２等の広帯域データストリームの信号であることを受信したＩＰパケットのヘッダ部の制御情報に基づいて識別した場合、複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…から送られてくるＩＰパケットをパケット番号に基づいて再組立てを行ない、ＭＰＥＧ−２等の元の広帯域データストリームに再構成させる。再構成された該広帯域データストリームは、端末インタフェースユニット３３から情報機器本体３９（パソコン本体，テレビジョン受像機本体やその他ディスプレイ装置本体）に出力される。情報機器本体３９においては、広帯域データストリームが映像データストリームであれば、映像デコーダ（たとえば、ＭＰＥＧ−２デコーダなど）により、受信した広帯域データストリームの信号を表示用の映像信号に変換し、ディスプレイ画面に表示させる。
【００２８】
また、１対の無線ユニットでリアルタイムにデータストリームの送受信が可能な狭帯域のデータストリームや、リアルタイム性を要しない大量のデータストリームを送受信する場合においては、ある１対の無線ユニットのみを使用して、無線信号の送受信が行われ、他の無線ユニット対は、他のデータストリームの伝送のために並行して使用させることができる。
【００２９】
以上のごとく、アクセスライン１毎に配備される通信ユニットシステム２１と複数の情報機器毎に配備される端末ユニットシステム３１とにより、家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０が構成されている。
【００３０】
なお、アクセスライン１で送受信する信号が、家庭／オフィス内の無線ネットワーク内で送受信するＩＰパケットと同じ伝送制御手順のＩＰパケットで構成されている場合には、たとえば、上記の信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御ユニット２３ａでは、アクセスライン１を介して外部から受信したＩＰパケットをデータストリームに再構成して、家庭／オフィス内の無線ネットワークへ伝送させるために再度ＩＰパケット化するパケット組立・分解過程を省略して、家庭／オフィス内無線ネットワーク向けに宛先，パケット番号等のヘッダ情報のみを編集し直して、受信したＩＰパケットを各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に振り分けて送信すればよい。
【００３１】
次に、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの他の実施形態を図３に基づいて説明する。本実施形態は、１つの広帯域データストリームの伝送のために複数対の無線ユニットを同時に使用する場合においても、無線ネットワーク上の伝送制御を簡素化させ、無線ネットワークの制御を容易にせしめることを目的とするものである。図３において、複数対ある無線ユニットのうちの特定の１対を第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対とし、その他の無線ユニット対は従の位置付けとなる第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…のサブ無線ユニット対とすることによって、アクセス権を決めるための制御信号等の各種伝送制御信号のやり取りは、１対の第１・第２の前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａですべておこなうこととしている。而して、見かけ上、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａの１対のみが、通信ユニットシステム２１及び端末ユニットシステム３１に搭載されているように、論理的に扱えるようにするものである。
【００３２】
前述した図２に示す実施形態においては、たとえば、通信ユニットシステム２１から端末ユニットシステム３１へ２対の第１・第２の無線ユニット対２４ａ・３４ａ及び２４ｂ・３４ｂを用いて広帯域の映像データストリームを伝送する場合、信号インタフェースユニット２３内にある分配組立制御サブユニット２３ａにて該映像データストリームを送るために分割されたＩＰパケットについて約半数ずつのパケット数（第１の無線ユニットがＮ個ある場合には約１／Ｎずつのパケット数）をそれぞれの第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂに振り分ける。各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂはそれぞれ異なる周波数を有する複数のチャネルを並行して使う形で各ＩＰパケットの無線伝送を行なう。一方、端末ユニットシステム３１のそれぞれ対応する第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂで各ＩＰパケットを個別に受信した後、端末インタフェースユニット３３へそれぞれ送信する。端末インタフェースユニット３３内にある組立分配制御サブユニット３３ａにおいては、全てのＩＰパケットを集めて、再構成し直し、元の映像データストリームに戻す。ここで、第１・第２の無線ユニット対２４ａ・３４ａ及び２４ｂ・３４ｂの各無線ユニット対毎にそれぞれＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した伝送制御が独立に行われる方式となっている。
【００３３】
これに対して、図３に示す実施形態においては、通信ユニットシステム２１に内蔵されている信号インタフェースユニット２３において分割されたＩＰパケットは、一旦すべて、特定の主たる第１のメイン無線ユニット２６ａに送出される。該第１のメイン無線ユニット２６ａにおいて、送出されてきた全ＩＰパケットを無線ネットワークに送信するためには該第１のメイン無線ユニット２６ａの無線伝送帯域が不足していると判断された場合、該第１のメイン無線ユニット２６ａは、送信し切れないＩＰパケットを順次従たる第１のサブ無線ユニット２６ｂ，…に振り分けて無線伝送させるべく、順次第１のサブ無線ユニット２６ｂ，…に転送する。而して、第１のメイン無線ユニット２６ａ，第２のサブ無線ユニット２６ｂ，…からアンテナ２５ａ，２６ｂ，…を介して、異なる周波数を有する複数のチャネルを並行して使用して、複数の前記ＩＰパケットが、並行して無線ネットワークに送信される。一方、並行して送信されてくる各ＩＰパケットは端末ユニットシステム３１内の対応する第２のメイン無線ユニット３６ａ，第２のサブ無線ユニット３６ｂ，…にて受信される。従たる第２のサブ無線ユニット３６ｂ，…で受信されたＩＰパケットは、すべて一旦、主たる第２のメイン無線ユニット３６ａに転送される。第２のメイン無線ユニット３６ａで全部のＩＰパケットを集めると、第２のメイン無線ユニット３６ａから後段に位置する端末インタフェースユニット３３に送出され、端末インタフェースユニット３３において、ＩＰパケットは元の広帯域データストリームに組立てられ、さらに、ＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶ等の所望の映像信号に変換される。
【００３４】
ここで、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対相互の無線伝送周波数のチャネルは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線ネットワークで用いられる周波数チャネルとし、端末ユニットシステム３１は他の端末ユニットシステム（図示していない）と該周波数チャネルを共用してアクセス権を取得し合いながら使う無線ネットワークシステムである。当然、該周波数チャネルのアクセス権を取得するための制御信号など無線伝送に使う制御信号が前記メイン無線ユニット２６ａ・３６ａ間で送受信されることとなる。一方、第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂのサブ無線ユニット対相互の無線伝送周波数のチャネルは、映像伝送などで広帯域の伝送帯域が必要となる特定の通信ユニットシステムから特定の端末ユニットシステムの間の経路に予め割り当てて確保しておくこととし、該サブ無線ユニット相互の無線チャネルのアクセス権を取得し合うための制御信号等の送受信を不要とし、第１のメイン無線ユニット２６ａから振り分けられたＩＰパケット（データのみ）をそのまま垂れ流す伝送を行う。
【００３５】
これにより無線伝送路上では、各前記サブ無線ユニット対２６ｂ・３６ｂ相互に送受されるＩＰパケットも含めて、前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａが制御しているＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠したアクセス制御が見かけ上なされているごとく動作する。また、通信ユニットシステム２１の内部においても、信号インタフェースユニット２３の出力端から、第１の無線ユニット２６ａ，２６ｂ，…側を見た場合、見かけ上ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニットが１つだけあるようにみなせる。一方、端末ユニットシステム３１の内部においても、端末インタフェースユニット３３の入力端から、第２の無線ユニット３６ａ，３６ｂ，…側を見た場合、見かけ上ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニットが１つだけあるようにみなせる。かかる構成を用いることにより、無線ネットワーク上の伝送帯域のみを、従来のＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号の伝送帯域よりも、サブ無線ユニット数の設置台数に応じて、広帯域化させた無線ネットワークシステムを構築することができる。
【００３６】
従って、かかる構成の無線ネットワークシステムにおいて、広帯域の伝送帯域を要するデータストリームの送受信を行なう場合には、無線ネットワークを構成する２対以上の第１・第２の無線ユニットのうち、特定の１対の第１・第２の無線ユニット対（図３においては、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対）がメイン無線ユニット対として動作し、ＩＥＥＥ８０２.１１規格に準拠する各種制御信号の送受信を司り、他の対をなす従となる第１・第２のサブ無線ユニット対（図３においては、第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…のサブ無線ユニット対）におけるＩＰパケットの送受信は、前記メイン無線ユニット対の制御下において実行される。即ち、前記各第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…対間のＩＰパケットの伝送制御はメイン無線ユニット対２６ａ・３６ａ間の制御信号のやり取りに任せて、各サブ無線ユニット対２６ｂ・３６ｂ，…は無線ネットワークの実効的伝送速度を満たすべく、無線データ信号の送受信のみを司るものである。
【００３７】
なお、１対の無線ユニットのみでリアルタイムに無線データの送受信が可能な狭帯域のデータストリームを送受信する場合は、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａの対のみを使用して、無線信号の送受信が行われるので、他の無線ユニット対は、他のデータストリームの伝送のために同時に並行して利用することができる。
【００３８】
ここで、高速伝送速度を要する広帯域のデータストリームの場合のみについて、複数対の無線ユニットを使用し、低速伝送速度の狭帯域のデータストリームの場合には、１対の無線ユニットのみを使用して無線通信を行なわしめるために、伝送するデータストリームの種別を送信側のメイン無線ユニットが識別する方法について、図４を用いて説明する。図４は、図３に示す第１のメイン無線ユニット２６ａと第２のサブ無線ユニット２６ｂの送信部の回路ブロックを示す構成図である。図４に示すように、第１のメイン無線ユニット２６ａには、該第１のメイン無線ユニット２６ａから送信可能なデータ量の信号を一時蓄積できるバッファメモリ２６ａ1を備えており、信号インタフェースユニット２３から送られてくるＩＰパケットは送信パケット格納部２６ａ2の制御に基づいて、順次バッファメモリ２６ａ1に蓄積されていく。該バッファメモリ２６ａ1に蓄積されたＩＰパケットは、送信パケット格納部２６ａ2の制御に基づいて、送信制御部２６ａ3に渡されて、アンテナ２５ａから送信される。
【００３９】
低速伝送速度しか要しない狭帯域のデータストリームの伝送の場合には、信号インタフェースユニット２３から入力されるすべてのデータ（ＩＰパケット）がバッファメモリ２６ａ1から溢れ出ることなく、すべてのデータ（ＩＰパケット）は第１のメイン無線ユニット２６ａの送信制御部２６ａ3を介してアンテナ２５ａから送出される。つまり、通信ユニットシステム内の第１のメイン無線ユニット２６ａと端末ユニットシステム内の第２のメイン無線ユニット３６ａの１対の無線ユニットのみで通信できることとなる。
【００４０】
これに反して、高速の伝送速度を要する広帯域のデータストリームの伝送の場合には、信号インタフェースユニット２３から入力されるすべてのデータをバッファメモリ２６ａ1に蓄積し切れなく、溢れ出てしまうので、送信パケット格納部２６ａ2は、かかる事態の発生を検出して、バッファメモリ２６ａ1から溢れ出たデータを、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内に用意されていて、該第１のサブ無線ユニット２６ｂが送信可能なデータ量を有するバッファメモリ２６ｂ1に蓄積させるために、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内の送信パケット格納部２６ｂ2を起動する。起動された送信パケット格納部２６ｂ2は、第１のメイン無線ユニット２６ａから転送されてくるＩＰパケットを逐次バッファメモリ２６ｂ1に蓄積していく。バッファメモリ２６ｂ1に蓄積されたＩＰパケットは、送信パケット格納部２６ｂ2の制御の下、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内にある送信制御部２６ｂ3を通ってアンテナ２５ｂから送出される。つまり、第１のメイン無線ユニット２６ａで送信し切れないデータ（ＩＰパケット）は、第１のサブ無線ユニット２６ｂに転送され、２つの第１の無線ユニット２６ａ及び２６ｂを用いて、リアルタイムの通信を実現させることになる。即ち、各無線ユニットが送信可能なデータ量を一時蓄積させるバッファメモリをそれぞれの第１の無線ユニットに備えさせることにより、各送信パケット格納部において、各バッファメモリからの蓄積データの溢れを検出させて、広帯域／狭帯域のいずれのデータストリームの入力であるかを自動的に識別させることができる。
【００４１】
ここでは、１対あるいは２対の無線ユニットを用いた無線伝送の例を説明したが、３対以上の複数対の無線ユニットを用いる場合についても、全く同様の制御により、対応可能なシステムを構成できる。即ち、前記の第１のサブ無線ユニット２６ｂのバッファメモリ２６ｂ1が溢れ出ることを送信パケット格納部２６ｂ2が検出した場合、その旨を第１のメイン無線ユニット２６ａの送信パケット格納部２６ａ2に通知してくるので、送信パケット格納部２６ａ2は図示していない他の第１のサブ無線ユニットの送信パケット格納部を起動させることになる。
【００４２】
以上の説明においては、リアルタイム性が要求されるデータ伝送を想定しているが、リアルタイム性が不要となるファイル転送等の大容量のデータ伝送に関しては、たとえば、データストリーム中の制御情報やＩＰパケットのヘッダの中に含まれているＴＯＳ（タイプ オブ サービス）によりリアルタイム性が不要であることを識別するなどの手段を用いることにより、別途用意された容量の大きいメモリ（図示していない）などに蓄積して、順次、ＩＰパケットを生成して、メイン無線ユニット対のみを用いて送受させることが可能である。この結果、無線伝送チャネルのリソースを節約でき、複数対用意されているサブ無線ユニット対を他のデータストリームの伝送に利用することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
異なる周波数のチャネル信号を送受信することができる複数対の無線ユニットを配備させることにより、高速伝送速度を要する広帯域のデータストリームをＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークにおいても、リアルタイムで送受信させることができる。たとえば、ＭＰＥＧ−２データストリーム信号では、６Ｍｂｐｓの帯域を確保するために、無線ユニット２対を用いれば、実効的伝送速度はほぼ５Ｍｂｐｓ×２個＝１０Ｍｂｐｓとなり、ＭＰＥＧ−２データストリーム信号をリアルタイムで送受信することができる。
【００４４】
また、複数対の無線ユニットに対して、メイン無線ユニット対及びサブ無線ユニット対として互に機能を分担させ、メイン無線ユニット対のみで、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の伝送制御を行なわしめることにより、無線ネットワークシステムにおけるアクセス制御を一元化することができ、物理的には無線ユニットを複数対用いているが、該無線ネットワークのアクセス権等を制御する動作は、無線ユニット１対においてのみなされたと同様に行なわれ、無線ネットワークの制御を容易にすることができる。
【００４５】
また、実際に複数のユニットが必要となる広帯域のデータストリームの場合にのみ、複数の無線ユニットそれぞれに割り当てられた異なる周波数のチャネルを束ねて広帯域のデータストリームの伝送用のチャネルとして占有するが、ファイル転送のようにリアルタイム性を要しない大容量データ伝送においては、１対のメイン無線ユニットのみを用いて無線伝送させ、他のサブ無線ユニット対は他のデータストリームの伝送に利用することができる。つまり、外部の情報源から配信されてくる複数のデータストリームについて、同時に、異なる複数の端末ユニットシステムへの伝送を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明にかかる無線ネットワークシステムを構成する通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムの詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの他の実施形態を示す構成図である。
【図４】図３に示すメイン無線ユニットとサブ無線ユニットの送信部の回路ブロックを示す構成図である。
【図５】従来の実施例における家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの構成図である。
【符号の説明】
１…アクセスライン、１０…家庭／オフィス向けネットワークシステム、２０…ゲートウェイ、２１…通信ユニットシステム、２２…アクセス系終端ユニット、２３…信号インタフェースユニット、２３ａ…分配組立制御サブユニット、２４，２４ａ，２４ｂ…第１の無線ユニット、２５，２５ａ，２５ｂ…アンテナ、２６ａ…第１のメイン無線ユニット、２６ｂ…第１のサブ無線ユニット、２６ａ1，２６ｂ1…バッファメモリ、２６ａ2，２６ｂ2…送信パケット格納部、２６ａ3，２６ｂ3…送信制御部、３０…情報機器、３０Ａ…パソコン、３０Ｂ…テレビジョン受像機、３１，３１Ａ，３１Ｂ…端末ユニットシステム、３３…端末インタフェースユニット、３３ａ…組立分配制御サブユニット、３４，３４ａ，３４ｂ…第２の無線ユニット、３５，３５ａ，３５ｂ，３５Ａａ，３５Ａｂ，３５Ｂａ，３５Ｂｂ…アンテナ、３６ａ…第２のメイン無線ユニット、３６ｂ…第２のサブ無線ユニット、３９…情報機器本体、３９Ａ…パソコン本体、３９Ｂ…テレビジョン受像機本体。
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムに関し、特に、有線、あるいは、無線アクセス系の通信網を形成するＣＡＴＶケーブルや電話線を使ったデジタル加入者線ｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）などの有線系アクセスライン、あるいは、ＷＬＬ（Wireless Local Loop）などの無線系アクセスラインを終端し、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、家庭／オフィスにある情報機器との情報交換を実現する通信ユニットシステムを有するゲートウェイと、前記通信ユニットシステムを無線アクセスポイントとして位置付け、該無線アクセスポイントと各情報機器との間で、ＭＰＥＧ−２データ等の広帯域情報のリアルタイム伝送を実現する無線ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、家庭／オフィス向けの高速の無線ネットワークシステムを構成することが可能なＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した各種の商品が市場に出回りはじめている。本規格においては、従来のＩＥＥＥ８０２.１１規格における物理的な伝送速度が２ＭｂｐｓであったものをＣＣＫ変調を用いて１１Ｍｂｐｓまで高速化している。しかし、実際に伝送したいデータストリームがどの程度の速度で伝送できるかを表す実効的伝送速度については、物理的な最大伝送速度の半分の５Ｍｂｐｓ前後に低下してしまう。すなわち、伝送したいデータストリームは複数のデータパケットに分割され、各データパケット毎に、宛先やパケット長，パケット番号等を含む伝送制御用の情報からなるヘッダ情報及び誤り訂正制御用の情報が付加されてＩＰ（Internet Protocol）パケットとして送信される。一方、該宛先で指定した相手から該ＩＰパケットを正しく受信できたか否かを示すＡＣＫ（Acknowledgement）信号が返送されてくるので、該ＡＣＫ信号を確認しながら、正しく受信できなかったＩＰパケットを再送させる動作も行なっている。したがって、宛先に向けて送出することができる実効的なデータストリームのデータ量は、平均すると、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ネットワークの物理的な伝送速度である１１Ｍｂｐｓそのままで伝送させることはできなく、伝送系の環境条件にもよるが、経験的には約半分の実効的伝送速度５Ｍｂｐｓ前後でしか伝送できないのが実状である。
【０００３】
図５は、従来の実施例における家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの構成図である。
該家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０は、家庭／オフィス内において、有線または無線系の外部の通信網を構成するアクセス網との相互接続を行なうゲートウェイ２０と、前記アクセス網からの情報をそのまま、または、各種の情報処理を施して表示したり、あるいは、逆に、前記アクセス網へ各種情報を送信したりする情報機器３０とからなり、ゲートウェイ２０と複数の情報機器３０との間では、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格等に準拠した無線信号の送受信が行われる。
【０００４】
ゲートウェイ２０は、前記アクセス網からの有線または無線系のアクセスライン１を終端させ、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、特定の情報機器３０へ前記アクセス網からの受信情報を送信する通信ユニットシステム２１を有している。該通信ユニットシステム２１は、前記アクセス網からのアクセスライン１を終端させるアクセス系終端ユニット２２と、前記アクセス網とやり取りする信号と家庭／オフィス内の情報機器３０と送受する信号との間の信号フォーマットの変換等を制御する信号インタフェースユニット２３と、アンテナ２５を介して、家庭／オフィス内の無線ネットワークにＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号を送受する第１の無線ユニット２４とを有している。
【０００５】
一方、情報機器３０は、パソコンやテレビジョン受像機などの情報機器本体３９と、該情報機器本体３９と家庭／オフィス内の無線ネットワークとの間での情報の送受信を行う端末ユニットシステム３１とを有している。端末ユニットシステム３１は、アンテナ３５，家庭／オフィス内の無線ネットワークを介して、前記第１の無線ユニット２４との間でＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号を送受する第２の無線ユニット３４と、該無線信号による情報を情報機器本体３９との間で伝送することを制御する端末インタフェースユニット３３とを有している。
【０００６】
ここに、通信ユニットシステム２１は、前記アクセス網との接続を行なうアクセスライン１と１対１に対応して１個ずつ配設され、一方、端末ユニットシステム３１は各情報機器端末本体３９毎に１個ずつ配設されるものである。
また、家庭／オフィス内の無線ネットワークを形成する第１の無線ユニット２４及び第２の無線ユニット３４は、それぞれ、通信ユニットシステム２１及び端末ユニットシステム３１毎に１個ずつ搭載されている構成となっている。
【０００７】
したがって、従来の家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０においては、通信ユニットシステム２１に内蔵されている第１の無線ユニット２４と端末ユニットシステム３１に内蔵されている第２の無線ユニット３４との間の情報伝送はＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した１対の第１の無線ユニット２４と第２の無線ユニット３４（以下、第１・第２の無線ユニット２４・３４と記す。尚、符号を示す番号は必要に応じて付したり、変更する場合がある。）の対で行なわれることとなり、第１・第２の無線ユニット２４・３４の対の物理的伝送速度が１１Ｍｂｐｓであるので、実効的伝送速度（すなわち、実効的伝送帯域）がほぼ半分の５Ｍｂｐｓ程度の帯域を有している無線ネットワークを構築することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の家庭／オフィス向け無線ネットワークシステムのごとく、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線ネットワークシステムにて、動画像等の映像信号を伝送しようとする場合、帯域圧縮技術を採用したＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group-2）データとして伝送せんとしても、該ＭＰＥＧ−２データストリームの帯域は６Ｍｂｐｓ程度必要とするため、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ネットワークシステムの実効的伝送速度５Ｍｂｐｓでは不足してしまう。さらには、約２０Ｍｂｐｓの帯域を必要とする高解像度テレビジョンＨＤＴＶ（High Definition Television）の映像信号のデータストリームをＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークシステムを用いて配信せんとしても全く実効的伝送速度が不足してしまう。
【０００９】
すなわち、ＣＡＴＶケーブル等で送られてきたかかるＭＰＥＧ−２あるいはＨＤＴＶ等の広帯域データストリームをアクセス系終端ユニット（家庭／オフィス向けゲートウェイ装置）で受信し、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークを用いて、家庭／オフィス内のパソコンやテレビジョン受像機等の情報機器に送信して、該広帯域データストリームをリアルタイムで視聴しようとしても、実効的伝送速度は不足である。したがって、図５に示した家庭／オフィス向け無線ネットワークシステムにおけるごとく、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニット１対での実効的伝送速度５Ｍｐｂｓでは、ＭＰＥＧ−２信号の６Ｍｂｐｓ，ＨＤＴＶ信号の約２０Ｍｂｐｓの広帯域データストリームを伝送することができず、リアルタイムの映像表示を行なうことができないという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、家庭／オフィス内の無線ネットワークシステムを構成するＩＥＥＥ８０２.１１ｂ準拠の無線ユニット対に関し、該無線ユニット１対の実効的伝送速度を越える広帯域データストリーム（たとえば映像データストリーム）を伝送する場合、該広帯域データストリームの帯域を満たすことができるだけの２対以上の複数対の無線ユニットを同時に使用可能とするものである。たとえば、ＭＰＥＧ−２のデータストリームにおいては２対、ＨＤＴＶのデータストリームにおいては４対の無線ユニットを同時に使用可能とするものである。すなわち、ＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶ等の広帯域の映像データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、通信ユニットシステム内に配設した複数の第１の無線ユニットに順次振り分けて、各第１の無線ユニットにある無線送信機から２ｃｈ以上の複数の無線信号を使って並行して送信し、一方、端末ユニットシステム側では、前記第１の無線ユニットに対応して配設されている複数の第２の無線ユニットにある無線受信機で並行して受信したＩＰパケットを集め、各ＩＰパケットに付与されているパケット番号に基づいて配列し直して、元のＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶの映像データストリームを再構成するものである。而して、広帯域の映像データストリームを伝送する場合においては、２対以上の複数の第１／第２の無線ユニットを同時に使うことにより、実効的伝送速度（実効的伝送帯域）についても所望の帯域を確保することができ、たとえば、家庭／オフィス内の任意の場所においてＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格準拠の第１／第２の無線ユニット対を用いて、映像データストリームをリアルタイムで送受信できることとなり、該映像データストリームに基づく映像をパソコン，テレビジョン受像機、あるいは、ディスプレイ装置などの情報機器にリアルタイムで表示させることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる無線ネットワークシステムにおいては、２対以上の複数対の第１／第２の無線ユニットを用いて、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号を送受信する場合、主となるメイン無線ユニットの１対だけで、すべての無線ユニット対間のＩＰパケットの送受信に関して、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した伝送制御を行わしめることとし、その他の従となるサブ無線ユニット対については、前記メイン無線ユニット対に連動して起動させることとし、該サブ無線ユニット対間のＩＰパケットの送受信に関する伝送制御はメイン無線ユニット対に制御信号のやり取りを任せることとしても良い。かかる場合においては、前記サブ無線ユニット対は実効的伝送速度を満たさせるために、単に、ＩＰパケットをメイン無線ユニット対や他のサブ無線ユニット対と並行して無線伝送する動作のみを行なわしめることとなる。したがって、物理的に複数対の無線ユニットを使用していても、論理的な伝送制御は１対のメイン無線ユニットのみで実現させることができるので、無線ネットワークの伝送制御を簡素化させることが可能となる。
【００１２】
本発明にかかる無線ネットワークシステムの具体的な技術手段は、次の通りである。
第１の技術手段は、外部にある情報源とデータストリームを送受信し、情報機器との間で無線信号として該データストリームを送受信する第１の無線ユニットを有するゲートウェイと、前記第１の無線ユニットと対応させて無線信号を送受信する第２の無線ユニットを有する情報機器とからなる無線ネットワークシステムにおいて、互いに異なる周波数の無線チャネル信号を送受信する複数個の前記第１の無線ユニット及び前記第２の無線ユニットをそれぞれ前記ゲートウェイ及び前記情報機器に配設させ、前記第１の無線ユニットと前記第２の無線ユニットからなる一対の無線ユニット対（以下、前記第１・第２の無線ユニット対と記す）の実効伝送可能帯域を超える広帯域データストリームを送受信する場合においては、複数対の前記第１・第２の無線ユニット対を同時に該広帯域データストリームの送受信のための無線ユニットとして割り当てて、該広帯域データストリームを複数個の前記第１の無線ユニットまたは前記第２の無線ユニット（以下、前記第１／第２の無線ユニットと記す）へのデータパケットに分割して振り分ける制御を行なう分配制御手段と、複数個の前記第１／第２の無線ユニットと対応させて配設されている複数個の前記第２の無線ユニットまたは前記第１の無線ユニットからの前記データパケットを受信して、元の広帯域データストリームに組立てる組立制御手段とを前記ゲートウェイ及び前記情報機器それぞれに有すると共に、前記データパケットの送受信を行なう複数対の前記第１・第２の無線ユニット対のうち、特定の前記第１・第２の無線ユニット対の１対のみが、メイン無線ユニット対として、すべての前記データパケットの伝送制御を行ない、残りの複数対の前記第１・第２の無線ユニット対は、前記メイン無線ユニット対の伝送制御に従って前記データパケットの送受信の動作を行なうことを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記第１／第２の無線ユニットそれぞれの実効伝送可能帯域に相当する前記データパケットを蓄積することができる送信用のバッファメモリをそれぞれの前記第１／第２の無線ユニットに備えさせ、ある前記第１／第２の無線ユニット内に備えられた前記バッファメモリに蓄積することができるデータパケット量を越える前記データパケットの送信要求がある場合、前記バッファメモリに蓄積し切れない前記データパケットを他の前記第１／第２の無線ユニットに備えられているバッファメモリに転送させて格納させ、前記他の第１／第２の無線ユニットから送信させる制御を行なう送信パケット格納手段を有することを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１５】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記無線ネットワークシステムを構成する無線信号が、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠していることを特徴とした無線ネットワークシステムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークの実施形態について、図に従って説明する。
図１は、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの一実施形態を示す構成図である。図１に示す家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０は、外部のアクセス網と接続するアクセスライン１に接続されているゲートウェイ２０と複数個の情報機器３０Ａ，３０Ｂ，…（図１では、パソコン３０Ａ，テレビジョン受像機３０Ｂを記している）からなっている。ここに、ゲートウェイ２０はアクセス網として、たとえば、ＣＡＴＶケーブル等の有線系のアクセスライン１に１対１に対応して配置されており、該ゲートウェイ２０に備えられた通信ユニットシステム２１内にある複数の第１の無線ユニット毎にアンテナ２５Ａ，２５ｂ，…が配備されている。
【００１７】
また、各情報機器３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ情報機器本体であるパソコン本体３９Ａ、テレビジョン受像機本体３９Ｂと、それぞれの情報機器本体と前記通信ユニットシステム２１とのデータの送受を制御する端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂを備えており、各端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂ内にある複数の第２の無線ユニット毎にアンテナ３５Ａａ，３５Ａｂ，…，３５Ｂａ，３５Ｂｂ，…が配備されている。
ここで、ＣＡＴＶケーブル等のアクセスライン１を介して受信される外部の情報提供源（情報源）からのデータストリームが広帯域を要するデータストリーム（例えば、映像データストリーム）である場合、通信ユニットシステム２１において、該データストリームは複数のデータパケットに分割されて、ＩＰパケットとして、複数の第１の無線ユニットに並列に振り分けられて、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号として各第１の無線ユニット毎に設けられている各アンテナ２５ａ，２５ｂ，…から並行して送信される。
【００１８】
一方、複数の該無線信号を並行して受信する情報機器３０Ａ，３０Ｂには、通信ユニットシステム２１側の前記第１の無線ユニットそれぞれに接続されているアンテナ２５ａ，２５ｂ…に対応して、複数の第２の無線ユニットそれぞれに接続されている複数アンテナ３５Ａａ，３５Ａｂ，…，３５Ｂａ，３５Ｂｂ…が備えられており、振り分けられた各前記無線信号は、それぞれのアンテナ３２Ａａ，３２Ａｂ，…，３２Ｂａ，３２Ｂｂ，…により受信されて、かかる複数のアンテナがそれぞれ接続されている複数の第２の無線ユニットを介して端末ユニットシステムＡ，Ｂ ３１Ａ，３１Ｂにおいて、それぞれ受信されたＩＰパケットが集められて、再構成されることにより、元の広帯域のデータストリームが再生される。再生されたデータストリームはパソコン本体３９Ａ，テレビジョン受像機本体３９Ｂに送出されて表示される。
【００１９】
すなわち、本発明においては、２対以上の複数対の無線ユニットとそれぞれに接続されているアンテナとを、それぞれ通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムに搭載することにより、家庭／オフィス内の無線ネットワークの伝送帯域を拡大させて、伝送するデータストリームの実効的伝送速度（実効的伝送帯域）を高速化（広帯域化）させることにより、映像データストリームなどの広帯域を要するデータストリームでもリアルタイムで送受信させる構成としている。
【００２０】
次に、本発明にかかる家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０の詳細な構成を図２を用いて説明する。
ここに、図２は、本発明にかかる無線ネットワークシステムを構成する通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムの詳細な構成を示す図である。
一般に、家庭／オフィス内においては、複数の情報機器に対応して複数の端末ユニットシステムが配置されるが、本発明においては、複数の端末ユニットシステムそれぞれは同一の構成からなっているので、図２には、そのうちの１個のみの端末ユニットシステムを示している。
ここに、通信ユニットシステム２１は、前述の通り、アクセス網からのアクセスライン１を終端させるアクセス系終端ユニット２２と、前記アクセス網とのやり取りをする信号と家庭／オフィス内の情報機器毎に配置されている端末ユニットシステム３１と送受する信号との間の信号フォーマットの変換等を制御する信号インタフェースユニット２３と、複数のアンテナ２５ａ，２５ｂ，…を介して家庭／オフィス内の無線ネットワーク上にＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号を送受する複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…とを有している。
【００２１】
一方、端末ユニットシステム３１は、通信ユニットシステム２１の複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…と対向して、該第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に接続されているアンテナ２５ａ，２５ｂ，…からの無線信号をそれぞれ複数のアンテナ３５ａ，３５ｂ…を介して受信し、端末インタフェースユニット３３に送信する複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…と、該無線信号によるデータストリームをパソコンやテレビジョン受像機等の本体である情報機器本体３９に転送することを制御する端末インタフェースユニット３３とを有している。
【００２２】
また、１対の無線ユニットの実効的伝送帯域ではリアルタイムに伝送することができない広帯域のデータストリームを無線ネットワークに送受信する場合に備えて、本発明における信号インタフェースユニット２３には、アクセスライン１からの広帯域データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ…に順次振り分けて分配したり、逆に、無線ネットワークから複数の第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ…を介して、受信した複数のＩＰパケットを再構成し、元の広帯域データストリームに組み立てる分配組立制御サブユニット２３ａを有している。
【００２３】
一方、端末インタフェースユニット３３には、前記分配組立制御サブユニット２３ａに対応して、無線ネットワークから複数のアンテナ３５ａ，３５ｂ…及び第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ…を介して受信した複数のＩＰパケットを再構成し、元の広帯域データストリームに組立てたり、逆に、情報機器３９本体からの広帯域データストリームを複数のＩＰパケットに分割して、複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ…に順次振り分けて分配する組立分配制御サブユニット３３ａを有している。
【００２４】
次に、図２に示した無線ネットワークシステムの各部位の動作を説明する。
まず、情報機器本体３９からの要求に基づいて、有線あるいは無線の通信網を構成するアクセス網からのアクセスライン１を介して、外部にある所望の情報源（図示していない）との接続がなされ、該情報源から、映像データストリーム等のデータストリームがアクセスライン１を介して、アクセス系終端ユニット２２に伝送されてくる。アクセス系終端ユニット２２においては、該データストリームをベースバンド信号に復調して、信号インタフェースユニット２３に転送する。信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御サブユニット２３ａにおいて、復調したベースバンド信号から、ＭＰＥＧ−２等の元のデータストリームに組立て直される。
【００２５】
さらに、信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御サブユニット２３ａが、１対の無線ユニットの実効的伝送帯域ではリアルタイムに送信することができない広帯域データストリームであることを該広帯域データストリーム中の制御情報等に基づいて識別した場合、分配組立制御サブユニット２３ａはデータストリームを複数のデータパケットに分解して、広帯域データストリームである旨の情報やパケット番号等をヘッダとして付加してＩＰパケット化するとともに、後段にある第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に順次生成したＩＰパケットを振り分けて送信させる。ここで、たとえば、無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…の個数をＮ個とすると、元のデータストリームを分割生成した全ＩＰパケット数の１／Ｎ個のＩＰパケット数ずつを１個の第１の無線ユニットで送ればよくなるので、第１の無線ユニット１個当りの実効的な伝送速度すなわち実効伝送帯域がＴ Ｍｂｐｓしかない場合であって、無線ネットワーク全体を構成する無線ユニットＮ個全体では、Ｔ ＭｂｐｓのＮ倍の伝送帯域が確保できる。したがって、無線ネットワーク全体のＴ×Ｎ Ｍｂｐｓの伝送帯域が、前記広帯域データストリームの必要伝送帯域以上であれば、該無線ネットワークを介して、該広帯域データストリームをリアルタイムで伝送することができる。すなわち、無線ユニットの設置個数は該無線ネットワークを伝送させるデータストリームの帯域の大きさに応じて算出され、通信ユニットシステム２１内の信号インタフェースユニット２３の後段に必要に応じて複数個配置される。以上により、通信ユニットシステム２１が構成されている。また、各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…にはアンテナ２５ａ，２５ｂ，…が接続されていて、各アンテナ２５ａ，２５ｂ，…から第１の無線ユニットの数だけ無線チャネル数を占有して無線信号が並行して送信される。
【００２６】
一方、家庭／オフィス内の任意の場所に設置されたパソコン、あるいは、テレビジョン受像機等の情報機器には、端末ユニットシステム３１が搭載されており、家庭／オフィス内の無線ネットワークを介してＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線信号として伝送されてきたＩＰパケットを受信する。端末ユニットシステム３１には通信ユニットシステム２１に内蔵されている第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…と対応させた同数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…が内蔵されており、各第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…によって対応する無線チャネルのＩＰパケットが受信され、後段に配置されている端末インタフェースユニット３３内の組立分配制御サブユニット３３ａに入力される。
【００２７】
組立分配制御サブユニット３３ａにおいては、元のデータストリームがＭＰＥＧ−２等の広帯域データストリームの信号であることを受信したＩＰパケットのヘッダ部の制御情報に基づいて識別した場合、複数の第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂ，…から送られてくるＩＰパケットをパケット番号に基づいて再組立てを行ない、ＭＰＥＧ−２等の元の広帯域データストリームに再構成させる。再構成された該広帯域データストリームは、端末インタフェースユニット３３から情報機器本体３９（パソコン本体，テレビジョン受像機本体やその他ディスプレイ装置本体）に出力される。情報機器本体３９においては、広帯域データストリームが映像データストリームであれば、映像デコーダ（たとえば、ＭＰＥＧ−２デコーダなど）により、受信した広帯域データストリームの信号を表示用の映像信号に変換し、ディスプレイ画面に表示させる。
【００２８】
また、１対の無線ユニットでリアルタイムにデータストリームの送受信が可能な狭帯域のデータストリームや、リアルタイム性を要しない大量のデータストリームを送受信する場合においては、ある１対の無線ユニットのみを使用して、無線信号の送受信が行われ、他の無線ユニット対は、他のデータストリームの伝送のために並行して使用させることができる。
【００２９】
以上のごとく、アクセスライン１毎に配備される通信ユニットシステム２１と複数の情報機器毎に配備される端末ユニットシステム３１とにより、家庭／オフィス向け無線ネットワークシステム１０が構成されている。
【００３０】
なお、アクセスライン１で送受信する信号が、家庭／オフィス内の無線ネットワーク内で送受信するＩＰパケットと同じ伝送制御手順のＩＰパケットで構成されている場合には、たとえば、上記の信号インタフェースユニット２３内の分配組立制御ユニット２３ａでは、アクセスライン１を介して外部から受信したＩＰパケットをデータストリームに再構成して、家庭／オフィス内の無線ネットワークへ伝送させるために再度ＩＰパケット化するパケット組立・分解過程を省略して、家庭／オフィス内無線ネットワーク向けに宛先，パケット番号等のヘッダ情報のみを編集し直して、受信したＩＰパケットを各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂ，…に振り分けて送信すればよい。
【００３１】
次に、本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの他の実施形態を図３に基づいて説明する。本実施形態は、１つの広帯域データストリームの伝送のために複数対の無線ユニットを同時に使用する場合においても、無線ネットワーク上の伝送制御を簡素化させ、無線ネットワークの制御を容易にせしめることを目的とするものである。図３において、複数対ある無線ユニットのうちの特定の１対を第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対とし、その他の無線ユニット対は従の位置付けとなる第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…のサブ無線ユニット対とすることによって、アクセス権を決めるための制御信号等の各種伝送制御信号のやり取りは、１対の第１・第２の前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａですべておこなうこととしている。而して、見かけ上、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａの１対のみが、通信ユニットシステム２１及び端末ユニットシステム３１に搭載されているように、論理的に扱えるようにするものである。
【００３２】
前述した図２に示す実施形態においては、たとえば、通信ユニットシステム２１から端末ユニットシステム３１へ２対の第１・第２の無線ユニット対２４ａ・３４ａ及び２４ｂ・３４ｂを用いて広帯域の映像データストリームを伝送する場合、信号インタフェースユニット２３内にある分配組立制御サブユニット２３ａにて該映像データストリームを送るために分割されたＩＰパケットについて約半数ずつのパケット数（第１の無線ユニットがＮ個ある場合には約１／Ｎずつのパケット数）をそれぞれの第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂに振り分ける。各第１の無線ユニット２４ａ，２４ｂはそれぞれ異なる周波数を有する複数のチャネルを並行して使う形で各ＩＰパケットの無線伝送を行なう。一方、端末ユニットシステム３１のそれぞれ対応する第２の無線ユニット３４ａ，３４ｂで各ＩＰパケットを個別に受信した後、端末インタフェースユニット３３へそれぞれ送信する。端末インタフェースユニット３３内にある組立分配制御サブユニット３３ａにおいては、全てのＩＰパケットを集めて、再構成し直し、元の映像データストリームに戻す。ここで、第１・第２の無線ユニット対２４ａ・３４ａ及び２４ｂ・３４ｂの各無線ユニット対毎にそれぞれＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した伝送制御が独立に行われる方式となっている。
【００３３】
これに対して、図３に示す実施形態においては、通信ユニットシステム２１に内蔵されている信号インタフェースユニット２３において分割されたＩＰパケットは、一旦すべて、特定の主たる第１のメイン無線ユニット２６ａに送出される。該第１のメイン無線ユニット２６ａにおいて、送出されてきた全ＩＰパケットを無線ネットワークに送信するためには該第１のメイン無線ユニット２６ａの無線伝送帯域が不足していると判断された場合、該第１のメイン無線ユニット２６ａは、送信し切れないＩＰパケットを順次従たる第１のサブ無線ユニット２６ｂ，…に振り分けて無線伝送させるべく、順次第１のサブ無線ユニット２６ｂ，…に転送する。而して、第１のメイン無線ユニット２６ａ，第２のサブ無線ユニット２６ｂ，…からアンテナ２５ａ，２６ｂ，…を介して、異なる周波数を有する複数のチャネルを並行して使用して、複数の前記ＩＰパケットが、並行して無線ネットワークに送信される。一方、並行して送信されてくる各ＩＰパケットは端末ユニットシステム３１内の対応する第２のメイン無線ユニット３６ａ，第２のサブ無線ユニット３６ｂ，…にて受信される。従たる第２のサブ無線ユニット３６ｂ，…で受信されたＩＰパケットは、すべて一旦、主たる第２のメイン無線ユニット３６ａに転送される。第２のメイン無線ユニット３６ａで全部のＩＰパケットを集めると、第２のメイン無線ユニット３６ａから後段に位置する端末インタフェースユニット３３に送出され、端末インタフェースユニット３３において、ＩＰパケットは元の広帯域データストリームに組立てられ、さらに、ＭＰＥＧ−２，ＨＤＴＶ等の所望の映像信号に変換される。
【００３４】
ここで、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対相互の無線伝送周波数のチャネルは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線ネットワークで用いられる周波数チャネルとし、端末ユニットシステム３１は他の端末ユニットシステム（図示していない）と該周波数チャネルを共用してアクセス権を取得し合いながら使う無線ネットワークシステムである。当然、該周波数チャネルのアクセス権を取得するための制御信号など無線伝送に使う制御信号が前記メイン無線ユニット２６ａ・３６ａ間で送受信されることとなる。一方、第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂのサブ無線ユニット対相互の無線伝送周波数のチャネルは、映像伝送などで広帯域の伝送帯域が必要となる特定の通信ユニットシステムから特定の端末ユニットシステムの間の経路に予め割り当てて確保しておくこととし、該サブ無線ユニット相互の無線チャネルのアクセス権を取得し合うための制御信号等の送受信を不要とし、第１のメイン無線ユニット２６ａから振り分けられたＩＰパケット（データのみ）をそのまま垂れ流す伝送を行う。
【００３５】
これにより無線伝送路上では、各前記サブ無線ユニット対２６ｂ・３６ｂ相互に送受されるＩＰパケットも含めて、前記メイン無線ユニット対２６ａ・３６ａが制御しているＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠したアクセス制御が見かけ上なされているごとく動作する。また、通信ユニットシステム２１の内部においても、信号インタフェースユニット２３の出力端から、第１の無線ユニット２６ａ，２６ｂ，…側を見た場合、見かけ上ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニットが１つだけあるようにみなせる。一方、端末ユニットシステム３１の内部においても、端末インタフェースユニット３３の入力端から、第２の無線ユニット３６ａ，３６ｂ，…側を見た場合、見かけ上ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ユニットが１つだけあるようにみなせる。かかる構成を用いることにより、無線ネットワーク上の伝送帯域のみを、従来のＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠した無線信号の伝送帯域よりも、サブ無線ユニット数の設置台数に応じて、広帯域化させた無線ネットワークシステムを構築することができる。
【００３６】
従って、かかる構成の無線ネットワークシステムにおいて、広帯域の伝送帯域を要するデータストリームの送受信を行なう場合には、無線ネットワークを構成する２対以上の第１・第２の無線ユニットのうち、特定の１対の第１・第２の無線ユニット対（図３においては、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａのメイン無線ユニット対）がメイン無線ユニット対として動作し、ＩＥＥＥ８０２.１１規格に準拠する各種制御信号の送受信を司り、他の対をなす従となる第１・第２のサブ無線ユニット対（図３においては、第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…のサブ無線ユニット対）におけるＩＰパケットの送受信は、前記メイン無線ユニット対の制御下において実行される。即ち、前記各第１・第２のサブ無線ユニット２６ｂ・３６ｂ，…対間のＩＰパケットの伝送制御はメイン無線ユニット対２６ａ・３６ａ間の制御信号のやり取りに任せて、各サブ無線ユニット対２６ｂ・３６ｂ，…は無線ネットワークの実効的伝送速度を満たすべく、無線データ信号の送受信のみを司るものである。
【００３７】
なお、１対の無線ユニットのみでリアルタイムに無線データの送受信が可能な狭帯域のデータストリームを送受信する場合は、第１・第２のメイン無線ユニット２６ａ・３６ａの対のみを使用して、無線信号の送受信が行われるので、他の無線ユニット対は、他のデータストリームの伝送のために同時に並行して利用することができる。
【００３８】
ここで、高速伝送速度を要する広帯域のデータストリームの場合のみについて、複数対の無線ユニットを使用し、低速伝送速度の狭帯域のデータストリームの場合には、１対の無線ユニットのみを使用して無線通信を行なわしめるために、伝送するデータストリームの種別を送信側のメイン無線ユニットが識別する方法について、図４を用いて説明する。図４は、図３に示す第１のメイン無線ユニット２６ａと第２のサブ無線ユニット２６ｂの送信部の回路ブロックを示す構成図である。図４に示すように、第１のメイン無線ユニット２６ａには、該第１のメイン無線ユニット２６ａから送信可能なデータ量の信号を一時蓄積できるバッファメモリ２６ａ1を備えており、信号インタフェースユニット２３から送られてくるＩＰパケットは送信パケット格納部２６ａ2の制御に基づいて、順次バッファメモリ２６ａ1に蓄積されていく。該バッファメモリ２６ａ1に蓄積されたＩＰパケットは、送信パケット格納部２６ａ2の制御に基づいて、送信制御部２６ａ3に渡されて、アンテナ２５ａから送信される。
【００３９】
低速伝送速度しか要しない狭帯域のデータストリームの伝送の場合には、信号インタフェースユニット２３から入力されるすべてのデータ（ＩＰパケット）がバッファメモリ２６ａ1から溢れ出ることなく、すべてのデータ（ＩＰパケット）は第１のメイン無線ユニット２６ａの送信制御部２６ａ3を介してアンテナ２５ａから送出される。つまり、通信ユニットシステム内の第１のメイン無線ユニット２６ａと端末ユニットシステム内の第２のメイン無線ユニット３６ａの１対の無線ユニットのみで通信できることとなる。
【００４０】
これに反して、高速の伝送速度を要する広帯域のデータストリームの伝送の場合には、信号インタフェースユニット２３から入力されるすべてのデータをバッファメモリ２６ａ1に蓄積し切れなく、溢れ出てしまうので、送信パケット格納部２６ａ2は、かかる事態の発生を検出して、バッファメモリ２６ａ1から溢れ出たデータを、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内に用意されていて、該第１のサブ無線ユニット２６ｂが送信可能なデータ量を有するバッファメモリ２６ｂ1に蓄積させるために、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内の送信パケット格納部２６ｂ2を起動する。起動された送信パケット格納部２６ｂ2は、第１のメイン無線ユニット２６ａから転送されてくるＩＰパケットを逐次バッファメモリ２６ｂ1に蓄積していく。バッファメモリ２６ｂ1に蓄積されたＩＰパケットは、送信パケット格納部２６ｂ2の制御の下、第１のサブ無線ユニット２６ｂ内にある送信制御部２６ｂ3を通ってアンテナ２５ｂから送出される。つまり、第１のメイン無線ユニット２６ａで送信し切れないデータ（ＩＰパケット）は、第１のサブ無線ユニット２６ｂに転送され、２つの第１の無線ユニット２６ａ及び２６ｂを用いて、リアルタイムの通信を実現させることになる。即ち、各無線ユニットが送信可能なデータ量を一時蓄積させるバッファメモリをそれぞれの第１の無線ユニットに備えさせることにより、各送信パケット格納部において、各バッファメモリからの蓄積データの溢れを検出させて、広帯域／狭帯域のいずれのデータストリームの入力であるかを自動的に識別させることができる。
【００４１】
ここでは、１対あるいは２対の無線ユニットを用いた無線伝送の例を説明したが、３対以上の複数対の無線ユニットを用いる場合についても、全く同様の制御により、対応可能なシステムを構成できる。即ち、前記の第１のサブ無線ユニット２６ｂのバッファメモリ２６ｂ1が溢れ出ることを送信パケット格納部２６ｂ2が検出した場合、その旨を第１のメイン無線ユニット２６ａの送信パケット格納部２６ａ2に通知してくるので、送信パケット格納部２６ａ2は図示していない他の第１のサブ無線ユニットの送信パケット格納部を起動させることになる。
【００４２】
以上の説明においては、リアルタイム性が要求されるデータ伝送を想定しているが、リアルタイム性が不要となるファイル転送等の大容量のデータ伝送に関しては、たとえば、データストリーム中の制御情報やＩＰパケットのヘッダの中に含まれているＴＯＳ（タイプ オブ サービス）によりリアルタイム性が不要であることを識別するなどの手段を用いることにより、別途用意された容量の大きいメモリ（図示していない）などに蓄積して、順次、ＩＰパケットを生成して、メイン無線ユニット対のみを用いて送受させることが可能である。この結果、無線伝送チャネルのリソースを節約でき、複数対用意されているサブ無線ユニット対を他のデータストリームの伝送に利用することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
異なる周波数のチャネル信号を送受信することができる複数対の無線ユニットを配備させることにより、高速伝送速度を要する広帯域のデータストリームをＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の無線ネットワークにおいても、リアルタイムで送受信させることができる。たとえば、ＭＰＥＧ−２データストリーム信号では、６Ｍｂｐｓの帯域を確保するために、無線ユニット２対を用いれば、実効的伝送速度はほぼ５Ｍｂｐｓ×２個＝１０Ｍｂｐｓとなり、ＭＰＥＧ−２データストリーム信号をリアルタイムで送受信することができる。
【００４４】
また、複数対の無線ユニットに対して、メイン無線ユニット対及びサブ無線ユニット対として互に機能を分担させ、メイン無線ユニット対のみで、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠の伝送制御を行なわしめることにより、無線ネットワークシステムにおけるアクセス制御を一元化することができ、物理的には無線ユニットを複数対用いているが、該無線ネットワークのアクセス権等を制御する動作は、無線ユニット１対においてのみなされたと同様に行なわれ、無線ネットワークの制御を容易にすることができる。
【００４５】
また、実際に複数のユニットが必要となる広帯域のデータストリームの場合にのみ、複数の無線ユニットそれぞれに割り当てられた異なる周波数のチャネルを束ねて広帯域のデータストリームの伝送用のチャネルとして占有するが、ファイル転送のようにリアルタイム性を要しない大容量データ伝送においては、１対のメイン無線ユニットのみを用いて無線伝送させ、他のサブ無線ユニット対は他のデータストリームの伝送に利用することができる。つまり、外部の情報源から配信されてくる複数のデータストリームについて、同時に、異なる複数の端末ユニットシステムへの伝送を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明にかかる無線ネットワークシステムを構成する通信ユニットシステム及び端末ユニットシステムの詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明にかかる家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの他の実施形態を示す構成図である。
【図４】図３に示すメイン無線ユニットとサブ無線ユニットの送信部の回路ブロックを示す構成図である。
【図５】従来の実施例における家庭／オフィス向けの無線ネットワークシステムの構成図である。
【符号の説明】
１…アクセスライン、１０…家庭／オフィス向けネットワークシステム、２０…ゲートウェイ、２１…通信ユニットシステム、２２…アクセス系終端ユニット、２３…信号インタフェースユニット、２３ａ…分配組立制御サブユニット、２４，２４ａ，２４ｂ…第１の無線ユニット、２５，２５ａ，２５ｂ…アンテナ、２６ａ…第１のメイン無線ユニット、２６ｂ…第１のサブ無線ユニット、２６ａ1，２６ｂ1…バッファメモリ、２６ａ2，２６ｂ2…送信パケット格納部、２６ａ3，２６ｂ3…送信制御部、３０…情報機器、３０Ａ…パソコン、３０Ｂ…テレビジョン受像機、３１，３１Ａ，３１Ｂ…端末ユニットシステム、３３…端末インタフェースユニット、３３ａ…組立分配制御サブユニット、３４，３４ａ，３４ｂ…第２の無線ユニット、３５，３５ａ，３５ｂ，３５Ａａ，３５Ａｂ，３５Ｂａ，３５Ｂｂ…アンテナ、３６ａ…第２のメイン無線ユニット、３６ｂ…第２のサブ無線ユニット、３９…情報機器本体、３９Ａ…パソコン本体、３９Ｂ…テレビジョン受像機本体。
Claims (3)
- 外部にある情報源とデータストリームを送受信し、情報機器との間で無線信号として該データストリームを送受信する第１の無線ユニットを有するゲートウェイと、前記第１の無線ユニットと対応させて無線信号を送受信する第２の無線ユニットを有する情報機器とからなる無線ネットワークシステムにおいて、互いに異なる周波数の無線チャネル信号を送受信する複数個の前記第１の無線ユニット及び前記第２の無線ユニットをそれぞれ前記ゲートウェイ及び前記情報機器に配設させ、前記第１の無線ユニットと前記第２の無線ユニットからなる一対の無線ユニット対（以下、前記第１・第２の無線ユニット対と記す）の実効伝送可能帯域を超える広帯域データストリームを送受信する場合においては、複数対の前記第１・第２の無線ユニット対を同時に該広帯域データストリームの送受信のための無線ユニットとして割り当てて、該広帯域データストリームを複数個の前記第１の無線ユニットまたは前記第２の無線ユニット（以下、前記第１／第２の無線ユニットと記す）へのデータパケットに分割して振り分ける制御を行なう分配制御手段と、複数個の前記第１／第２の無線ユニットと対応させて配設されている複数個の前記第２の無線ユニットまたは前記第１の無線ユニットからの前記データパケットを受信して、元の広帯域データストリームに組立てる組立制御手段とを前記ゲートウェイ及び前記情報機器それぞれに有すると共に、前記データパケットの送受信を行なう複数対の前記第１・第２の無線ユニット対のうち、特定の前記第１・第２の無線ユニット対の１対のみが、メイン無線ユニット対として、すべての前記データパケットの伝送制御を行ない、残りの複数対の前記第１・第２の無線ユニット対は、前記メイン無線ユニット対の伝送制御に従って前記データパケットの送受信の動作を行なうことを特徴とする無線ネットワークシステム。
- 請求項１に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記第１／第２の無線ユニットそれぞれの実効伝送可能帯域に相当する前記データパケットを蓄積することができる送信用のバッファメモリをそれぞれの前記第１／第２の無線ユニットに備えさせ、ある前記第１／第２の無線ユニット内に備えられた前記バッファメモリに蓄積することができるデータパケット量を越える前記データパケットの送信要求がある場合、前記バッファメモリに蓄積し切れない前記データパケットを他の前記第１／第２の無線ユニットに備えられているバッファメモリに転送させて格納させ、前記他の第１／第２の無線ユニットから送信させる制御を行なう送信パケット格納手段を有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
- 請求項１又は２に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記無線ネットワークシステムを構成する無線信号が、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格に準拠していることを特徴とする無線ネットワークシステム。
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