JP2003134077A - 通信方法および無線送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各情報要素の特徴に応じてデータの送信順序
に優先度を設けることで送信の効率化を図り、無線特有
の遅延時間を考慮して効率的な再送を行う。 【解決手段】 この通信方法は、送信データストリーム
を一時的に蓄積してヘッダ情報を判別して（ステップＳ
２）、ビデオ情報パケットを抽出して（ステップＳ
３）、ビデオ情報パケットを優先度に対応したバッファ
へ転送して（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９）、バッファの
データ書込位置を管理して（ステップ１２）、データ書
込位置管理情報をもとに、優先度の高いパケットから順
にデータを読み出すデータ読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔ
ｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）変調方
式により伝送すると共に、伝送された情報を受信して復
調する通信方法および無線送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓ
ｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ａｃｃｅｓｓ）技術を基
礎にしたＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａ
ｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）やＣＤＭＡ（Ｃｏ
ｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ａｃｃ
ｅｓｓ）技術を基礎にした無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａ
ｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等、様々な無線技術を駆使し
て音声や映像等の情報を伝送する通信装置が市場に出回
っている。

【０００３】また、一方で、無線通信により、高速な画
像伝送を実現するための変調方式として、ＯＦＤＭ（Ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓ
ｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）変
調方式の技術開発が盛んになってきている。ＯＦＤＭ変
調方式は、マルチキャリア変調方式で、１伝送帯域内に
所定の周波数間隔で、数十から数百、または、システム
によっては、数千の互いに直交した搬送波（以下、「サ
ブキャリア」という。）を配置し、それぞれのサブキャ
リアにデータを分散させて変調し、この変調波を多重し
た信号を送信する方式である。

【０００４】この変調方式は周波数選択性フェージング
に強く、マルチキャリアを作成するためにＤＦＴ（Ｄｉ
ｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：
離散フーリエ変換）または、その高速演算が可能なＦＦ
Ｔ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：
高速フーリエ変換）が使用されるという特徴を持つ。

【０００５】具体的には、この変調方式を用いた送信装
置は、時系列に得られる送信データを、仮想的に周波数
軸上に配置し、各々のサブキャリアに送信データを割り
当て、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ ＦＦＴ：逆高速フー
リエ変換）演算などで所定の周波数間隔のマルチキャリ
ア信号に直交変換して送信する。一方で、受信装置は受
信したマルチキャリア信号を送信時とは逆のＦＦＴ（Ｆ
ａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フ
ーリエ変換）演算などで時系列に得られるデータとし
て、受信データを得るようにしている。このＯＦＤＭ変
調方式による伝送信号は、マルチパスであっても良好な
伝送特性を確保することができる利点や、周波数利用効
率が高く、他の周波数帯域に干渉を与えにくいという利
点がある。

【０００６】図５は、従来のＯＦＤＭ変調方式に対応し
た送受信装置の構成を示すブロック図である。図５は、
送信装置１００から送信された情報を受信装置１２０で
受信する例を示すものである。

【０００７】図５に示す送信装置１００において、ＭＡ
Ｃ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）送信
部１０１は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａ
ｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の非可逆な
画像符号化データ、ＪＢＩＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｂｉ−ｌｅ
ｖｅｌ Ｉｍａｇｅ ｃｏｄｉｎｇ ＥｘｐｅｒｔｓＧ
ｒｏｕｐ）等のような可逆な画像符号化データ、画像以
外のデータといったあらゆるデータをパケット形式デー
タとして送信信号処理を行う。なお、このＭＡＣ送信部
の前段に、リードソロモン符号やターボ符号といったＥ
ＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）
が実装されることも多い。

【０００８】畳み込み符号部１０２は、ＭＡＣ送信部１
０１でエンコードされた送信情報ビット系列に対して、
系列間距離の伸張を行って、送信符号化ビット系列を生
成させる。さらに、インターリーバ１０３は、符号化ビ
ット系列の並び替えを行い、ビット系列を分散させる。
この分散させたビット系列に対して、変調部１０４は、
まずプリアンブル信号をこのビット系列内に挿入し、次
に第１次変調としてＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ
Ｋｅｙｉｎｇ）変調を行う。ここで、変調部１０４
は、ＤＱＳＰＫ以外にも、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐ
ｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑ
ｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙ
ｉｎｇ）、８ＰＳＫ（Ｅｉｇｈｔ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉ
ｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ
Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変
調長方式を用いることができるものとする。なお、後述
する復調部１１３はそれぞれの変調方式を復調できるそ
れぞれの変調方式に対応した復調方式が必要となる。

【０００９】変調部１０４で変調した送信シンボルスト
リームに対して、ＩＦＦＴ部１０５は、第２次変調とし
てＩＦＦＴ演算を行い、さらにＩＦＦＴ演算の出力区間
を示すウインドウ処理を行う。ＩＦＦＴ部１０５によ
り、今まで仮想的に周波数軸に配置されていた送信シン
ボルストリームが時間軸上で平均化され、送信系列とな
る。Ｄ／Ａ変換部１０６は、送信信号系列を入力して、
デジタル／アナログ変換を行う。変換後のアナログ信号
に対して、ＲＦ部１０７は、フィルタリング、周波数変
換等を施した後、アンテナ１１８を介して送信を行う。
なお、ＴＢＣ（Ｔｉｍｅ Ｂａｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ
ｅｒ）部１０８は、送信装置の送信タイミングを制御し
ている。

【００１０】一方、図５に示す受信装置１２０におい
て、ＲＦ部１０９は、アンテナ１１９を介して受信され
た受信信号に対してフィルタリングおよび周波数変換な
どの受信信号処理を行う。ＲＦ部１０９を介して受信信
号処理を施されたアナログの受信信号に対して、Ａ／Ｄ
変換部１１０は、アナログ／デジタル変換を行い、デジ
タル化された受信信号系列を生成させる。同期検出部１
１１は、この受信信号系列の中から後段のＦＦＴ部１１
２がＦＦＴ演算を施すデータの切れ目やフレームの切れ
目を検出して、後段のＦＦＴ部１１２がＦＦＴ演算の動
作を始めるタイミングを検索する。このタイミング検出
後に、ＦＦＴ部１１２は、受信信号系列の中の所定ＦＦ
Ｔ演算区間に対して時間領域の信号を周波数領域の信号
に変換する高速フーリエ演算を施す。

【００１１】復調部１１３は、ＦＦＴ演算後の周波数領
域の信号に対して、ＤＱＰＳＫ復調を施して、受信シン
ボルストリームを生成させる。この受信シンボルストリ
ームに対して、デインターリーバ１１４は、分散された
ビット系列を再配置させて、受信符号化ビット系列を生
成させる。ビタビ復号部１１５は、この受信符号化ビッ
ト系列を最尤復号化により復号して受信情報ビット系列
に変換する。ＭＡＣ受信部１１６は、ＭＡＣ送信部１０
１で付加されたＥＣＣが含まれた同期データ（Ａｓｙ）
や制御データからＥＣＣ検出をすることによりエラー訂
正を行う。この後、ＭＡＣ受信部１１６は、生成された
受信データの中から予め決められた手順で画像やその他
のデータをデコードする。なお、この受信装置１２０に
は上述した送信装置１００と同様に、ＴＢＣ部１１７が
設けられていて、受信タイミングを制御している。

【００１２】上述したように、ＯＦＤＭ技術を利用した
送信装置１００には、第一次変調として変調部１０４、
第２次変調としてＩＦＦＴ部１０５が利用されている。
変調部１０４は、送信データに応じてキャリアの位相を
離散的に変化させる変調方式であり、周波数利用効率に
大きな利点がある。また、ＩＦＦＴ部１０５は、サブキ
ャリアに配置されるビット系列を時間軸上で平均化させ
るため、フェージングやシャドウイング、マルチパス等
の干渉波に強いといった大きな利点がある。このよう
に、様々な電波伝搬環境に対応できるという利点がある
ため、屋外または屋内に限定されず、伝送が途切れない
シームレスな無線通信システムが提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、有線通信装置
のデータエラーレートに比べると、無線通信装置のデー
タエラーレートは格段に劣るため、動画圧縮規格として
ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ
ｓ Ｇｒｏｕｐ）を用いた画像伝送のようなリアルタイ
ムのアプリケーションでは許容できないエラーが現れ
る。このため、ビデオデータでは符号化単位のブロック
歪みやフレーム単位のコマ落ちが発生し、音声データで
は連続音に途切れが発生する。

【００１４】この許容できないエラーをなくすために、
上述したＯＦＤＭを用いた周波数利用効率の高い通信方
式が利用され始めているが、ＯＦＤＭによってデータレ
ートを上げたとしても、電波伝搬環境によって、有線通
信以上のエラーが生じてしまうケースが殆どである。

【００１５】例えば、屋内無線ＬＡＮの周波数として注
目されている５ＧＨｚ帯の標準規格であるＩＥＥＥ８０
２．１１ａ、ＨｉｐｅｒＬＡＮ（日本規格がＨｉＳＷＡ
Ｎａ）およびワイヤレス１３９４を用いたＯＦＤＭ通信
装置を例に挙げると、５ＧＨｚ帯の周波数チャネルで
は、屋内での様々なマルチパス・フェージングの影響
で、サブキャリアの受信電力が均一ではなく、ある数本
のサブキャリアの受信電力が欠落する現象が起こる。

【００１６】１〜２本程度のサブキャリアであれば図５
に示した受信装置１２０のビタビ復号部１１５で正しい
データを補間することができるが、そのサブキャリアの
本数が多い劣悪な環境の場合、サブキャリアに割り当て
られたデータが失われる。１ＯＦＤＭシンボルにおい
て、５２本しかないサブキャリアのうち、数本のサブキ
ャリアが欠落するということは、通信システム全体のデ
ータレートがかなり低下してしまう結果となる。

【００１７】上述したように、劣悪な環境では図５に示
した送信装置１００の変調部１０４では解決できないデ
ータレートの低下という問題があり、この問題について
はＭＡＣ送信部１０１のようなＭＡＣ層で劣悪な環境に
対応した効率的な送信処理を行わない限り、リアルタイ
ム伝送を行ってもユーザが満足する程度に効率的な送信
処理を行うことができないという不都合があった。

【００１８】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、ビデオデータ、音声データ、その他のデ
ータといった各情報要素の特徴に着目し、データの送信
順序に優先度を設けることで送信の効率化を図り、さら
に、無線特有の遅延時間や再送を考慮した処理を行わせ
ることにより、より効率的な再送を行う通信方法および
無線送信装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の通信方法は、無
線伝送でパケットの送受信を行う複数の無線通信装置に
より構成されるネットワーク内でパケットの無線伝送を
行う通信方法において、送信データストリームを一時的
に蓄積してヘッダ情報を判別するヘッダ情報判別ステッ
プと、ヘッダ情報判別ステップによって、ビデオ情報パ
ケットを抽出するビデオ情報パケット抽出ステップと、
２つ以上の蓄積領域と蓄積領域に対応した優先度を付与
するデータ一時蓄積ステップと、ビデオ情報パケット抽
出ステップの情報をもとに、パケットの優先度を決定
し、優先度に対応したデータ一時蓄積ステップへ転送す
るパケット優先度制御ステップと、データ一時蓄積ステ
ップのデータ書込位置を管理するデータ書込位置管理ス
テップと、データ書込位置管理ステップの情報をもと
に、優先度の高いパケットから順にデータを読み出すデ
ータ読み出しステップとを備えたものである。

【００２０】また、本発明の無線送信装置は、無線伝送
でパケットの送受信を行う複数の無線通信装置により構
成されるネットワーク内でパケットの無線伝送を行う無
線送信装置において、送信データストリームから２つ以
上の種類にパケットを分類するパケット種類判別手段
と、パケット種類判別手段によって、ビデオ情報パケッ
トを抽出するビデオ情報パケット抽出手段と、ビデオ情
報パケット抽出手段によって抽出されたパケットから再
送パケットを選択する再送判断手段と、２つ以上の蓄積
領域と蓄積領域に対応した優先度を付与するデータ一時
蓄積手段と、ビデオ情報パケット抽出手段の情報をもと
に、パケットの優先度を決定し、優先度に対応したデー
タ一時蓄積手段へ転送するパケット優先度管理手段と、
無線通信プロトコルにあった送信処理を行う無線送信手
段と、データ一時蓄積手段に蓄積されたデータを無線送
信手段へ転送する転送処理手段と、バッファ優先度管理
手段から現在蓄積中のデータ一時蓄積手段の蓄積領域を
転送処理手段へ通知するデータ蓄積位置通知手段とを備
えたものである。

【００２１】本発明は、以下の作用をする。本発明によ
れば、効率的な送信処理を行うために、ビデオデータ、
音声データ、その他のデータといった各情報要素の特徴
に着目し、データの送信順序に優先度を設けることによ
り、送信の効率化が図られる。

【００２２】また、情報要素を格納するバッファの大き
さも使用するビデオデータの構成に応じて変更可能にす
ることにより、必要なデータがよりリアルタイムに送信
される。

【００２３】さらに、無線特有の遅延時間や再送を考慮
した処理を行わせることにより、より効率的に再送処理
が行われる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、発明の実施の形態を説明
する。本実施の形態による無線送信装置は、ビデオデー
タ、音声データ、その他のデータといった各情報要素の
特徴に着目し、データの送信順序に優先度を設けること
で送信の効率化を図り、情報要素を蓄積するバッファの
大きさも使用するビデオデータの構成方法に応じて変更
可能にすることで、必要なデータをよりリアルタイムに
送信し、さらに、無線特有の遅延時間や再送を考慮した
処理を行わせることにより、より効率的な再送を行うも
のである。

【００２５】以下に、本実施の形態を説明する。ここで
は、フレーム非同期無線通信方式の無線通信装置がネッ
トワークを構築している環境において、本実施の形態の
無線送信装置（ＭＡＣ層）がネットワーク層からデータ
を受け取る方法を説明する。

【００２６】図１は、プライオリティ・バッファへの転
送動作を示すフローチャートである。図１は、２つ以上
の送信バッファ（図１では５つ設けている）へリアルタ
イムなビデオ／音声データを転送する方法について示し
ている。

【００２７】図１において、ステップＳ１で、本動作を
開始する。ステップＳ２で、送信用データストリームか
らＭＰＥＧヘッダを読み取る。具体的には、図５に示し
た送信装置１００のＭＡＣ送信部１０１がアプリケーシ
ョン層からＭＰＥＧ用送信データストリームを受信し、
ＭＰＥＧヘッダを判別する。

【００２８】ステップＳ３で、ビデオデータであるか否
かを判断する。ステップＳ３でビデオデータであるとき
はステップＳ４へ進み、その他のデータである場合には
ステップＳ８へ進む。具体的には、送信用データストリ
ームがＭＰＥＧ２規格により圧縮符号化されている場
合、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）パケッ
トと呼ばれる固定長のパケットがある。そのパケット内
には、異なる番組情報を１つのデータ・ストリームとし
て伝送できるようにするため、ＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ
Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）領域が
あり、ＰＳＩ領域はプログラム番号とＰＭＴ（Ｐｒｏｇ
ｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）のＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ
ＩＤ）を対応づけるＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓ
ｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、各プログラムを構成
する要素のＰＩＤを指定するＰＭＴ、有料放送で暗号情
報などを送るパケット（ＥＭＭ（Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎ
ｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ））のＰＩＤ
を示すＣＡＴ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ
Ｔａｂｌｅ）、伝送路に関する物理的なパラメータを
示すＮＩＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｔａｂｌｅ）と呼ばれる４つの領域からなる。

【００２９】図２は、ＴＳパケット構造を示す図であ
る。図２において、ヘッダの上述したＰＭＴ領域に、ア
ダプテイションフィールドおよびペイロード部のデータ
が、ビデオデータか音声データかを判別できる領域があ
るため、この領域で判断することができる。

【００３０】ステップＳ４で、Ｉフレームか否かを判断
し、ステップＳ４でＩフレームのときは、ステップＳ５
へ進み、ステップＳ４でＩフレームでないときはステッ
プＳ９へ進む。具体的には、ＭＰＥＧのピクチャ構造の
中で画像メインピクチャのＩピクチャ、過去の画像から
予測するＰピクチャ、過去と未来の画像から予測するＢ
ピクチャという３種類のピクチャのうち、どの情報を識
別したかを判断する。Ｉピクチャの場合には、ステップ
Ｓ５へ進み、それ以外のピクチャの場合にはステップＳ
９へ進む。

【００３１】ステップＳ５で、再送パケットであるか否
かを判断し、ステップＳ５で再送パケットであるとき
は、ステップＳ６へ進み、ステップＳ５で再送パケット
でないときは、ステップＳ７へ進む。具体的には、送ら
れてきた送信用データストリームが再送パケットである
か否かを判別し、再送パケットであると判別した場合に
はステップＳ６へ進み、その他の場合にはステップＳ７
へ進む。ステップＳ５では、上位レイヤが再送処理に対
応している場合にのみ処理が有効になる。例えば、再送
処理を行うプロトコルにＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎ
ｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。

【００３２】ステップＳ６で、送信用データストリーム
を第１プライオリティバッファへ挿入する。具体的に
は、本実施の形態では、プライオリティを５つに分け
て、第１プライオリティバッファが最短の第１の時間で
伝送できるようにしている。

【００３３】ステップＳ７で、送信用データストリーム
を第２プライオリティバッファへ挿入する。具体的に
は、本実施の形態では、プライオリティを５つに分け
て、第２プライオリティバッファが第２の時間で伝送で
きるようにしている。

【００３４】ステップＳ９で、送信用データストリーム
を第４プライオリティバッファへ挿入する。具体的に
は、本実施の形態では、プライオリティを５つに分け
て、第４プライオリティバッファが第４の時間で伝送で
きるようにしている。

【００３５】ステップＳ８で、音声データであるか否か
を判断し、ステップＳ８で音声データであるときは、ス
テップＳ１０へ進み、ステップＳ８で音声データでない
ときは、ステップＳ１１へ進む。

【００３６】ステップＳ１０で、送信用データストリー
ムを第３プライオリティバッファへ挿入する。具体的に
は、本実施の形態では、プライオリティを５つに分け
て、第３プライオリティバッファが第３の時間で伝送で
きるようにしている。

【００３７】ステップＳ１１で、送信用データストリー
ムを第５プライオリティバッファへ挿入する。具体的に
は、本実施の形態では、プライオリティを５つに分け
て、第５プライオリティバッファが最長の第５の時間で
伝送できるようにしている。

【００３８】ステップＳ１２で、各プライオリティフラ
グを立てる。具体的には、ステップＳ６〜ステップ１１
の終了後に、どのプライオリティバッファにデータが入
っているかを次のデータ処理部（バッファからデータを
読み出す処理部）へ通知するため、前もって設定された
フラグ用レジスタにプライオリティフラグを立てる。例
えば、ステップＳ６が終了した場合、ステップＳ１２で
は第１プライオリティバッファ用のフラグを立てる。こ
の処理により、次のデータ処理部では、どのバッファの
データよりも先に第１プライオリティバッファからデー
タを読み出す必要があることが分かる。ステップＳ１３
で、この動作を終了する。

【００３９】以上が、ビデオデータ、音声データ、その
他のデータといった各情報要素の特徴に着目し、データ
の送信順序に優先度を設け、リアルタイムデータに対応
させた送信処理を実現するための動作であるが、本実施
の形態は上述に限られるものではない。例えば、本実施
の形態では、フレーム非同期無線通信方式の無線通信装
置がネットワークを構築している環境を想定していた
が、それに限らないものとし、フレーム同期無線通信方
式の無線通信装置間のネットワークでも他端末間のネッ
トワークに適用しても良い。

【００４０】また、ビデオデータ、音声データを送信す
る符号化方式としてＭＰＥＧを想定しているが、これに
限らないものとする。例えば、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ
２、ＭＰＥＧ４、またはＭＰＥＧ７を適用するようにし
ても良い。また、テレビ電話・テレビ会議方式に用いら
れるＨ．２６１や、ＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄ
ｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）を用いてＨ．２２３を適用して伝送す
るようにしても良い。

【００４１】また、ビデオデータと音声データを同期さ
せて伝送させる方式であれば、符号化方式および多重化
方式によらないものとする。

【００４２】また、上述したステップＳ３は、ビデオデ
ータか否かを判断する情報としてＰＭＴを用いている
が、これに限らず、例えば、ユーザ領域を保つＮＩＴを
利用したり、独自機能の端末間同士で独自にビデオデー
タを判別できるヘッダを持たせても良い。

【００４３】また、ステップＳ６〜ステップＳ１１は５
つのプライオリティに設定されたプライオリティバッフ
ァを設ける例を示したが、この数に限定されるものでは
なく、例えば、ステップＳ５が無効である通信端末装置
では、ステップＳ６を除く、ステップＳ７〜ステップＳ
１１の４つのプライオリティに設定されたプライオリテ
ィバッファを設けるようにしても良い。さらに、優先度
とパケットの種類には限定されないものとし、使用する
アプリケーションによって変更するようにしても良い。

【００４４】以下に、フレーム非同期無線通信装置がネ
ットワークを構築している環境において、本実施の形態
に適用される送信装置の全体の動作について説明する。
本実施の形態をより具体化させるため、２つ以上の送信
バッファ、本実施の形態では５つのプライオリティバッ
ファへリアルタイムでビデオ／音声データを独自の優先
度を設定して転送し、リアルタイム性の高いデータ転送
処理を行う例について説明する。

【００４５】図３は本実施の形態に適用される送信装置
の処理動作（送信処理）を示すブロック図である。な
お、図３に示す送信装置は、図５に示した送信装置１０
０のＭＡＣ送信部の内部に含まれるものである。

【００４６】図３において、パケット種類判別部３１
は、ＭＰＥＧデータストリームＤ１を受信し、ＭＰＥＧ
ヘッダからＩピクチャデータを示すＩ−フレームビデオ
データＤ２、音声データを示すオーディオデータＤ３−
３、Ｉピクチャ以外のビデオデータを示す他のビデオデ
ータＤ３−４、その他のデータＤ３−５といった４種類
のデータに分類する。このパケット種類判別部３１は、
上述した図１に示したステップＳ２〜ステップＳ４、ス
テップＳ８の処理に相当する。

【００４７】再送判断部３２は、受信したＩピクチャデ
ータを示すＩ−フレームビデオデータＤ２が再送するか
否かを判断する再送判断部である。この再送判断部３２
は、上述した図１に示したステップＳ５の処理に相当す
る。この再送判断部３２は、無線環境に生じやすい無駄
な再送を避けるために、受信側の無線通信装置が再生す
る遅延時間を考慮した基準値を設定したタイマーを持
ち、既に再生された画像は再送処理を行わないようにす
る。その場合、この再送判断部３２は、パケット種類判
別部３１で検出されたＭＰＥＧデータストリームＤ１の
ＭＰＥＧヘッダにあるタイマー情報と再送判断部３２内
部に設けられたタイマーに設定された基準値との比較を
行い、基準値よりも大きい値を持つパケットを後段のバ
ッファ３３へ供給しないようにする。

【００４８】ここで、再送判断部３２は再送プロトコル
としてＴＣＰ／ＩＰを用いることにより、再送処理を速
くすることができ、再送要求ＲＥＱが来るまで画像が途
切れることなく再送することができ、受領確認ＡＣＫが
来たときすぐに再送することができる。

【００４９】また、再送判断部３２は再送プロトコルと
してＴＣＰ／ＩＰを用いることにより、再送処理を２回
行って受信側で１回受信データを捨てたとき再送処理の
２回に１回受領確認ＡＣＫが返ってくるので、受領確認
ＡＣＫが来ないときどれだけ待つかという時間を短くで
きるので、基準値を設定したタイマーのラウンドトリッ
プタイムを例えば１ｍｓｅｃ以下に短くすることがで
き、最低限画像フレームの品質が維持できる程度に短く
することができる。

【００５０】バッファ３３は、優先度別に区分されたバ
ッファであり、本実施の形態では５つに区分されてい
る。このバッファ３３は、物理的に１つで構成しても記
憶領域を５つに区分してもどちらでも良い。さらに、こ
のバッファ３３は、ＭＰＥＧストリームＤ１が情報とし
て持つ全ビデオデータ情報量分に対するＩピクチャ情報
量の比率に応じて、第１プライオリティバッファ３３−
１、第２プライオリティバッファ３３−２および第４プ
ライオリティバッファ３３−４の記憶容量の大きさを変
更できるものとする。

【００５１】再送判断部３２から再送パケットＤ３−１
および第１パケットＤ３−２がそれぞれ第１プライオリ
ティバッファ３３−１および第２プライオリティバッフ
ァ３３−２に供給される。オーディオデータＤ３−３、
他のビデオデータＤ３−４および他のデータＤ３−５は
それぞれ第３プライオリティバッファ３３−３、第４プ
ライオリティバッファ３３−４および第５プライオリテ
ィバッファ３３−５に供給される。

【００５２】プライオリティコントローラ３４は、バッ
ファ３３のそれぞれの第１プライオリティバッファ３３
−１、第２プライオリティバッファ３３−２、第３プラ
イオリティバッファ３３−３、第４プライオリティバッ
ファ３３−４および第５プライオリティバッファ３３−
５に優先度に応じてデータが書き込まれたか否かを管理
する。このプライオリティコントローラ３４は、上述し
た図１に示したステップＳ１２の処理に相当する。

【００５３】さらに、このプライオリティコントローラ
３４は、バッファ３３のそれぞれの第１プライオリティ
バッファ３３−１、第２プライオリティバッファ３３−
２、第３プライオリティバッファ３３−３、第４プライ
オリティバッファ３３−４および第５プライオリティバ
ッファ３３−５から切替部４３を介してＤＭＡＣ（Ｄｉ
ｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｅｒ）３５に転送するデータの先頭ポインタを通知す
る処理を行う。

【００５４】ＤＭＡＣ３５は、プライオリティコントロ
ーラ３４から通知された転送するデータの先頭ポインタ
情報をもとに、バッファ３３に蓄積されたデータを切替
部４３を介して受信してＭＡＣ送信部３６にバースト転
送する。

【００５５】ＭＡＣ送信部３６は、フレーム非同期通信
用プロトコルに適合したデータを畳み込み部３７に通知
する。図３に示す畳み込み処理部３７、インターリーバ
３８、変調部３９、ＩＦＦＴ部４０、Ｄ／Ａ部４１およ
びＲＦ部４２は、図５に示した送信装置１００の畳み込
み処理部１０２、インターリーバ１０３、変調部１０
４、ＩＦＦＴ部１０５、Ｄ／Ａ部１０６およびＲＦ部１
０７と同等の処理を行う。

【００５６】ここで、このプライオリティコントローラ
３４は、バッファ３３のそれぞれの第１プライオリティ
バッファ３３−１、第２プライオリティバッファ３３−
２、第３プライオリティバッファ３３−３、第４プライ
オリティバッファ３３−４および第５プライオリティバ
ッファ３３−５から供給されるプライオリティフラグ制
御Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４およびＣ５に基づいて各レジ
スタに立てられたプライオリティフラグの情報を得る。

【００５７】また、ここで、アンテナ４４からＲＦ部４
２およびＡ／Ｄ部４５を介して伝送路推定部４６に受信
信号が供給され、伝送路推定部４６はこの受信信号に基
づいて伝搬情報を把握する。この伝搬情報は、ビットエ
ラーレートＢＥＲ、パケットエラーレートＣＮＲ、伝送
パワーＰＥＲなどである。この伝送路推定部４６は、こ
の伝搬情報に基づいてプライオリティを変更する。

【００５８】このプライオリティコントローラ３４は、
プライオリティフラグ情報に基づいて切替制御信号Ｃ６
を切替部４３に供給し、切替部４３の可動接点ａを固定
接点ｂ、ｃ、ｄのいずれかに選択的に接続させる。ま
た、プライオリティコントローラ３４は、プライオリテ
ィフラグ情報に基づいて転送するデータの先頭ポインタ
を示す転送制御信号Ｃ７をＤＭＡＣ３５に供給し、バッ
ファ３３に蓄積されたデータを切替部４３を介して受信
してＭＡＣ送信部３６にバースト転送させる。

【００５９】また、プライオリティコントローラ３４
は、プライオリティフラグ情報に基づいて畳み込み符号
化率切替制御信号Ｃ８を畳み込み部３７に供給し、畳み
込み符号化率を切り替えさせると共に、変調方式切替制
御信号Ｃ９を変調部３９に供給し、変調方式を切り替え
させる。

【００６０】図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の変
調方式と畳み込み符号化率を示す図である。図４におい
て、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の変調方式５１が最も
変調程度の低いＢＰＳＫに対して畳み込み符号化率５２
は１／２または３／４、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の
変調方式５１がＱＰＳＫに対して畳み込み符号化率５２
は１／２または３／４、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の
変調方式５１が１６ＱＡＭに対して畳み込み符号化率５
２は１／２または３／４、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格
の変調方式５１が最も変調程度の高い６４ＱＡＭに対し
て畳み込み符号化率５２は２／３または３／４の合計８
通りである。

【００６１】畳み込み部３７は、畳み込み符号化率切替
制御信号Ｃ８により畳み込み符号化率５２を８通りに変
更させると共に、変調部３９は、変調方式切替制御信号
Ｃ９によりＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の変調方式５１
を８通りに変更させる。具体的には、プライオリティの
比較的高いデータに対しては、変調方式の程度を下げ
て、プライオリティの比較的低いデータに対しては、変
調方式の程度を上げるようにする。

【００６２】これにより、変調部３９は、プライオリテ
ィに応じて変調方式を変えるので、プライオリティの比
較的高いデータに対しては、変調方式の程度を下げて簡
易な変調を行い、プライオリティの比較的低いデータに
対しては、変調方式の程度を上げて複雑な変調を行うこ
とができる。

【００６３】また、畳み込み部３７は、プライオリティ
に応じて畳み込み符号化率を変えるので、プライオリテ
ィの比較的高いデータに対しては、畳み込み符号化率の
程度を下げて簡易な畳み込み符号化を行い、プライオリ
ティの比較的低いデータに対しては、畳み込み符号化率
の程度を上げて複雑な畳み込み符号化を行うことができ
る。

【００６４】なお、ＨｉｐｅｒＬＡＮ規格では変調方式
５１が１６ＱＡＭに対して畳み込み符号化率５２は９／
１６となるのみで他は上述のＩＥＥＥ８０２．１１ａ規
格と同様である。

【００６５】以上が、ビデオデータ、音声データ、その
他のデータといった各情報要素の特徴に着目し、データ
の送信順序に優先度を設け、リアルタイムデータに対応
させた送信装置の実施の形態であるが、本実施の形態は
上述に限られるものではない。例えば、本実施の形態で
は、フレーム非同期無線通信方式の無線通信装置がネッ
トワークを構築している環境を想定していたが、それに
限らないものとし、フレーム同期無線通信方式の無線通
信装置間のネットワークでも他端末間のネットワークに
適用しても良い。

【００６６】上述のプライオリティコントローラ３４に
おいて、各レジスタにプライオリティフラグを立ち上げ
る際に、バッファ３３のそれぞれの第１プライオリティ
バッファ３３−１、第２プライオリティバッファ３３−
２、第３プライオリティバッファ３３−３、第４プライ
オリティバッファ３３−４および第５プライオリティバ
ッファ３３−５にフラグ立ち上げ処理を依頼して、各バ
ッファから供給されるプライオリティフラグ制御Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４およびＣ５に基づいて各レジスタに立
てられたプライオリティフラグの情報を得るようにして
いたが、その処理に限定されないものとする。

【００６７】例えば、プライオリティコントローラ３４
が各バッファのデータ転送内容を監視して、データ転送
内容に基づいてプライオリティフラグの情報を判断する
ようにしても良い。さらに、プライオリティコントロー
ラ３４がＤＭＡＣ３５に転送するデータの先頭ポインタ
情報を通知する際に、ポインタ情報に限らないものす
る。例えば、ＤＭＡＣ３５が各バッファの記録領域に書
き込まれたデータのデータ開始ポインタを管理するよう
にし、プライオリティコントローラ３４はデータを転送
するバッファ情報のみをＤＭＡＣ３５に通知するように
しても良い。また、ＤＭＡＣ３５はバースト転送だけで
はなく、シングル転送も可能であり、バースト転送また
はシングル転送のうち効率の良い方を選択できるものと
する。

【００６８】上述した本実施の形態によれば、効率的な
送信処理を行うために、ビデオデータ、音声データ、そ
の他のデータといった各情報要素の特徴に着目し、デー
タの送信順序に優先度を設けることにより、送信の効率
化を図ることができる。また、情報要素を格納するバッ
ファの大きさも使用するビデオデータの構成に応じて変
更可能にすることにより、必要なデータをよりリアルタ
イムに送信することができる。さらに、無線特有の遅延
時間や再送を考慮した処理を行わせることにより、より
効率的な再送処理を行うことができる送信装置を提供す
ることができる。

【００６９】なお、上述した本実施の形態は、フレーム
非同期無線通信方式としてＩＥＥＥ８０２．１１規格に
限定されるものではなく、その他の規格の通信システム
に適用しても良い。

【００７０】

【発明の効果】この発明の通信方法は、無線伝送でパケ
ットの送受信を行う複数の無線通信装置により構成され
るネットワーク内でパケットの無線伝送を行う通信方法
において、送信データストリームを一時的に蓄積してヘ
ッダ情報を判別するヘッダ情報判別ステップと、ヘッダ
情報判別ステップによって、ビデオ情報パケットを抽出
するビデオ情報パケット抽出ステップと、２つ以上の蓄
積領域と蓄積領域に対応した優先度を付与するデータ一
時蓄積ステップと、ビデオ情報パケット抽出ステップの
情報をもとに、パケットの優先度を決定し、優先度に対
応したデータ一時蓄積ステップへ転送するパケット優先
度制御ステップと、データ一時蓄積ステップのデータ書
込位置を管理するデータ書込位置管理ステップと、デー
タ書込位置管理ステップの情報をもとに、優先度の高い
パケットから順にデータを読み出すデータ読み出しステ
ップとを備えたので、ビデオデータ、音声データ、その
他のデータといった各情報要素の特徴に着目し、データ
の送信順序に優先度を設けることにより、送信の効率化
を図ることができ、また、情報要素を格納するバッファ
の大きさも使用するビデオデータの構成に応じて変更可
能にすることにより、必要なデータをよりリアルタイム
に送信することができる通信方法を提供することができ
るという効果を奏する。

【００７１】また、この発明の通信方法は、上述におい
て、パケット優先度制御ステップにおいて、画像用メイ
ンピクチャの再送処理を最優先にすると共に、既に受信
側の無線通信装置で再生されたと予測される画像用メイ
ンピクチャの再送を行わないようにしたので、無線特有
の遅延時間や再送を考慮した処理を行わせることによ
り、より効率的な再送処理を行うことができるという効
果を奏する。

【００７２】また、この発明の無線送信装置は、無線伝
送でパケットの送受信を行う複数の無線通信装置により
構成されるネットワーク内でパケットの無線伝送を行う
無線送信装置において、送信データストリームから２つ
以上の種類にパケットを分類するパケット種類判別手段
と、パケット種類判別手段によって、ビデオ情報パケッ
トを抽出するビデオ情報パケット抽出手段と、ビデオ情
報パケット抽出手段によって抽出されたパケットから再
送パケットを選択する再送判断手段と、２つ以上の蓄積
領域と蓄積領域に対応した優先度を付与するデータ一時
蓄積手段と、ビデオ情報パケット抽出手段の情報をもと
に、パケットの優先度を決定し、優先度に対応したデー
タ一時蓄積手段へ転送するパケット優先度管理手段と、
無線通信プロトコルにあった送信処理を行う無線送信手
段と、データ一時蓄積手段に蓄積されたデータを無線送
信手段へ転送する転送処理手段と、バッファ優先度管理
手段から現在蓄積中のデータ一時蓄積手段の蓄積領域を
転送処理手段へ通知するデータ蓄積位置通知手段とを備
えたので、ビデオデータ、音声データ、その他のデータ
といった各情報要素の特徴に着目し、データの送信順序
に優先度を設けることにより、送信の効率化を図ること
ができ、また、情報要素を格納するバッファの大きさも
使用するビデオデータの構成に応じて変更可能にするこ
とにより、必要なデータをよりリアルタイムに送信する
ことができる無線送信装置を提供することができるとい
う効果を奏する。

【００７３】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、パケット種類判別手段は、画像メインピクチャ
データ、音声データ、Ｉ画像メインピクチャ以外のビデ
オデータ、その他のデータに分類するので、ビデオデー
タ、音声データ、Ｉ画像メインピクチャ以外のビデオデ
ータ、その他のデータといった各情報要素の特徴に着目
し、データの送信順序に優先度を設けることにより、よ
り送信の効率化を図ることができるという効果を奏す
る。

【００７４】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、ビデオ情報パケット抽出手段は、画像メインピ
クチャ情報パケットのみを抽出するので、ＭＰＥＧのピ
クチャ構造の中で画像メインピクチャのＩピクチャを識
別して、画像メインピクチャ情報パケットのみを優先的
に送信することができるという効果を奏する。

【００７５】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、再送判断手段は、受信側の無線通信装置が再生
する遅延を考慮したタイマーを持ち、既に再生された画
像は再送処理を行わないので、ＭＰＥＧデータストリー
ムのＭＰＥＧヘッダにあるタイマー情報と再送判断手段
内部に設けられたタイマーに設定された基準値との比較
を行い、基準値よりも大きい値を持つパケットを後段の
バッファへ供給しないようにすることができるという効
果を奏する。

【００７６】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、データ一時蓄積手段は、画像メインピクチャの
情報量に応じて蓄積領域を調整可能であるので、蓄積領
域を調整することにより画像メインピクチャ情報パケッ
トのみを優先的に送信することができるという効果を奏
する。

【００７７】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、無線送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠
したので、フレーム非同期無線通信装置がネットワーク
を構築している環境において、送信の効率化を図ること
ができるという効果を奏する。

【００７８】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、無線送信手段は、優先度に応じて変調方式を変
えるので、優先度の比較的高いデータに対しては、変調
方式の程度を下げて簡易な変調を行い、優先度の比較的
低いデータに対しては、変調方式の程度を上げて複雑な
変調を行うことができるという効果を奏する。

【００７９】また、この発明の無線送信装置は、上述に
おいて、無線送信手段は、優先度に応じて畳み込み符号
化率を変えるので、優先度の比較的高いデータに対して
は、の畳み込み符号化率の程度を下げて簡易な畳み込み
符号化を行い、優先度の比較的低いデータに対しては、
畳み込み符号化率の程度を上げて複雑な畳み込み符号化
を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】プライオリティ・バッファへの転送動作を示す
フローチャートである。

【図２】パケット構造を示す図である。

【図３】本実施の形態に適用される送信装置の処理動作
（送信処理）を示すブロック図である。

【図４】ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の変調方式と畳み
込み符号化率を示す図である。

【図５】従来の送受信装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

３１……パケット種類判別部、３２……再送判断部、３
３……バッファ、３４……プライオリティコントロー
ラ、３５……ＤＭＡＣ、３６……ＭＡＣ送信部、３７…
…畳み込み部、３８……インターリーバ、３９……変調
部、４０……ＩＦＦＴ部、４１……Ｄ／Ａ部、４２……
ＲＦ部、４３……切替部、４４……アンテナ、４５……
Ａ／Ｄ部、４６……伝送路推定部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線伝送でパケットの送受信を行う複数
   の無線通信装置により構成されるネットワーク内でパケ
   ットの無線伝送を行う通信方法において、 送信データストリームを一時的に蓄積してヘッダ情報を
   判別するヘッダ情報判別ステップと、 上記ヘッダ情報判別ステップによって、ビデオ情報パケ
   ットを抽出するビデオ情報パケット抽出ステップと、 ２つ以上の蓄積領域と蓄積領域に対応した優先度を付与
   するデータ一時蓄積ステップと、 上記ビデオ情報パケット抽出ステップの情報をもとに、
   パケットの優先度を決定し、優先度に対応した上記デー
   タ一時蓄積ステップへ転送するパケット優先度制御ステ
   ップと、 上記データ一時蓄積ステップのデータ書込位置を管理す
   るデータ書込位置管理ステップと、 上記データ書込位置管理ステップの情報をもとに、優先
   度の高いパケットから順にデータを読み出すデータ読み
   出しステップとを備えたことを特徴とする通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の通信方法において、 上記パケット優先度制御ステップにおいて、画像用メイ
   ンピクチャの再送処理を最優先にすると共に、既に受信
   側の無線通信装置で再生されたと予測される画像用メイ
   ンピクチャの再送を行わないようにしたことを特徴とす
   る通信方法。
3. 【請求項３】 無線伝送でパケットの送受信を行う複数
   の無線通信装置により構成されるネットワーク内でパケ
   ットの無線伝送を行う無線送信装置において、 送信データストリームから２つ以上の種類にパケットを
   分類するパケット種類判別手段と、 上記パケット種類判別手段によって、ビデオ情報パケッ
   トを抽出するビデオ情報パケット抽出手段と、 上記ビデオ情報パケット抽出手段によって抽出されたパ
   ケットから再送パケットを選択する再送判断手段と、 ２つ以上の蓄積領域と蓄積領域に対応した優先度を付与
   するデータ一時蓄積手段と、 上記ビデオ情報パケット抽出手段の情報をもとに、パケ
   ットの優先度を決定し、優先度に対応した上記データ一
   時蓄積手段へ転送するパケット優先度管理手段と、 無線通信プロトコルにあった送信処理を行う無線送信手
   段と、 上記データ一時蓄積手段に蓄積されたデータを上記無線
   送信手段へ転送する転送処理手段と、 上記バッファ優先度管理手段から現在蓄積中の上記デー
   タ一時蓄積手段の蓄積領域を上記転送処理手段へ通知す
   るデータ蓄積位置通知手段とを備えたことを特徴とする
   無線送信装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記パケット種類判別手段は、画像メインピクチャデー
   タ、音声データ、Ｉ画像メインピクチャ以外のビデオデ
   ータ、その他のデータに分類することを特徴とする無線
   送信装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記ビデオ情報パケット抽出手段は、画像メインピクチ
   ャ情報パケットのみを抽出することを特徴とする無線送
   信装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記再送判断手段は、受信側の無線通信装置が再生する
   遅延を考慮したタイマーを持ち、既に再生された画像は
   再送処理を行わないことを特徴とする無線送信装置。
7. 【請求項７】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記データ一時蓄積手段は、画像メインピクチャの情報
   量に応じて蓄積領域を調整可能であることを特徴とする
   無線送信装置。
8. 【請求項８】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記無線送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠
   したことを特徴とする無線送信装置。
9. 【請求項９】 請求項３記載の無線送信装置において、 上記無線送信手段は、優先度に応じて変調方式を変える
   ことを特徴とする無線送信装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の無線送信装置におい
    て、 上記無線送信手段は、優先度に応じて畳み込み符号化率
    を変えることを特徴とする無線送信装置。