JP2008017306A

JP2008017306A - 無線送信装置および無線通信方法

Info

Publication number: JP2008017306A
Application number: JP2006188160A
Authority: JP
Inventors: Toru Okada; 亨岡田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】伝送容量を増大することなく高信頼にマルチキャストパケットを伝送すること。
【解決手段】送信局２００は、第１〜第３のマルチキャストパケットの送信（Ｓ１，４，７）後に所定の時間が経過したタイミングで、受信局Ａ〜受信局ＣのいずれかからのＡＣＫの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを送信する（Ｓ２，５，８）。受信局Ａ〜受信局Ｃは、受信されたポール要求パケットに含まれるＡＣＫ返送指定情報が自局を示している場合に、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮを含むＡＣＫパケットを送信する（Ｓ３，６，９）。そして、送信局２００は、受信局Ａ〜受信局Ｃのいずれかが受信に失敗したマルチキャストパケットを再送信する（Ｓ１０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＰＭＰ（Point-to-Multi-Point:１対多）方式の無線マルチキャスト通信システムにおいて用いられる無線送信装置および無線送信方法に関する。

携帯型パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）および映像や音楽をディジタルデータとして蓄積して外出先で視聴することのできる携帯プレイヤなどの急速な普及により、無線通信網を通した大容量データ通信の要求が近年とみに高まってきている。特に、従来の一般的なサービスモデルであった通信路の提供による課金に代わって、映像
または音楽コンテンツの配信による課金というビジネスが急速に普及している昨今では、大容量データを高速かつ高信頼に配信することができる無線通信網の要求が極めて強い。

一般に、無線ＬＡＮ（Local Area Network）をはじめとする既存の無線ネットワークシステムにおいては、送信局がデータパケットを受信局に向けて送信し、受信局がこのデータパケットを正常に受信できた場合に確認応答（ＡＣＫ）メッセージを返送することによって送信局が伝送の成功を確認することができる機構が備えられている。これにより、送信局が伝送の成功を確認することができなかったパケット、つまり伝送が失敗したと推認されるパケットについては、送信局が規定の時間後に同じデータを再送することによって高信頼伝送が実現される。この機構は、ＡＲＱ（Automatic Repeat Request）と呼ばれ、既存のシステムに広く使われている。

しかし、単一の無線チャネルを利用して複数の受信局に対して同時にデータを伝送するマルチキャスト伝送によるデータ伝送装置において、複数の受信局のそれぞれがＡＣＫメッセージを返送するために共通のチャネルを利用する場合、複数の受信局が同時にＡＣＫメッセージを返送することによるＡＣＫメッセージの衝突が発生して、送信データは正しく到達しているにもかかわらず送信局がそれを確認できずに無駄な再送を行い、システム全体のスループットを低下させてしまうという問題があった。

また、それぞれの受信局に対してＡＣＫメッセージを送信するためのチャネルを個別に割り当てることによってＡＣＫメッセージの衝突を防ぐシステムにおいては、個別割当チャネルが受信局の数だけ必要となり、伝送容量が大幅に使用されることによってシステム全体のスループットを低下させてしまうという問題があった。

このような問題を解決する技術として、例えば、特許文献１に記載のマルチキャスト通信技術が提案されている。

特許文献１には、共通チャネルを用いて複数の受信局に対してマルチキャストデータを送信するデータ送信手段と、複数の受信局によるＡＣＫを受信するために共通チャネルを用いてポール付きマルチキャストデータを送信するポール通知手段と、このポール付きマルチキャストデータに対して個別割当チャネル上で返送され受信されたＡＣＫに基づいて個別ポール通知を行う受信局を１つ選択する選択手段と、選択手段によって選択された受信局に対してのみ個別割当チャネルを用いてポール要求メッセージを送信する個別ポール通知手段と、このポール要求メッセージに対して個別割当チャネル上で返送され受信された再送要求に基づいて共通チャネルを用いてマルチキャストデータを再送するデータ再送手段とを備えるマルチキャスト送信局が開示されている。この技術において、ポール付きマルチキャストデータを受信した受信局は、シーケンス番号を通知する１フレームのＡＣＫのみを送信局に送信し、再送要求が可能な受信局は、このシーケンス番号に基づいて選択された１つのみとなる。これにより、複数の受信局から返送されるＡＣＫの衝突、およびこれによるシステム全体のスループットの低下の危険性を低減することができる。
特開２００３−２３４２８号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術にあっては、ポール要求メッセージの送信間隔を十分にとる必要があるところ、上記送信間隔で伝送されたパケット数に比べてこのパケット群に含まれる伝送誤りパケット数の割合が非常に小さい場合であっても、上記送信間隔における伝送パケットのすべてを再送する必要があり、伝送するべきパケット数が必要とされるパケット数よりも大きくなってしまうという問題がある。この問題は、システム全体のスループットの低下につながる。

また、特許文献１記載の技術にあっては、送信局から送信されるポール付きマルチキャストデータを受信したすべての受信局が同時にＡＣＫを返送する。上記のように、これらのＡＣＫはシーケンス番号を通知することのみを目的とする１フレーム構成ではあるが、受信局の数が非常に多い場合には、ＡＣＫの衝突が発生する可能性を完全に拭うことができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送容量を増大することなく高信頼にマルチキャストパケットを伝送することができる無線送信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線送信装置は、マルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるための情報を生成する生成部と、マルチキャストパケットを複数の無線受信装置に送信し、前記情報を複数回に分けて前記複数の無線受信装置に送信し、前記情報に対する前記複数の無線受信装置のいずれかからの応答に従ってマルチキャストパケットを前記複数の無線受信装置に再送する送信部と、を備える構成を採る。

本発明の無線送信方法は、マルチキャストパケットを複数の無線受信装置に送信する無線通信方法において、マルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるための情報を生成する生成ステップと、前記情報を複数回に分けて前記複数の無線受信装置に送信する情報送信ステップと、前記情報に対する前記複数の無線受信装置のいずれかからの応答を受信する応答受信ステップと、前記応答に従ってマルチキャストパケットを前記複数の無線受信装置に再送する再送ステップと、を有するようにした。

本発明によれば、ＡＣＫメッセージの返送のために複数の受信局で共通のチャネルを使用し、ＡＣＫメッセージの返送を指示するポール要求パケットの送信間隔を十分に大きくとった場合であっても、伝送データの信頼性を確保しつつ、システム全体のスループットの低下を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト通信システム１００の動作環境の一例を示す概念図である。図１に示す動作環境の概念図は、以下で説明する本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に共通するものである。

図１において、マルチキャスト通信システム１００は、マルチキャスト送信局（以下単に「送信局」という）２００と、４つのマルチキャスト受信局（以下単に「受信局」という）３００，３１０，３２０，３３０とを備えている。なお、受信局の数は４つに限定されるわけではなく、３つ以下でもよいし、５つ以上でもよい。以下で説明する各実施の形態の動作説明においては、受信局の数を適宜変更して説明する。

マルチキャスト通信システム１００は、送信局２００から受信局３００〜受信局３３０に、マルチキャストパケットやポール要求パケットなどの情報を伝送するための下りチャネルである共通マルチキャストチャネルＣ１を備えている。また、マルチキャスト通信システム１００は、受信局３００〜受信局３３０から送信局２００に、ＡＣＫメッセージ（以下単に「ＡＣＫ」という）やマルチキャストデータの再送要求などの情報を伝送するための上りチャネルである共通ＡＣＫチャネルＣ２を備えている。

なお、図１には示されていないが、マルチキャスト通信システム１００は、送信局２００と各受信局との間で個別にパケットを送受信するための個別チャネルを備えることもできる。

送信局２００について、図２を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明の送信局２００の構成の一例を示すブロック図である。

無線送信装置としての送信局２００は、アンテナ２１０、送信部２２０、受信部２３０、パケット生成部２４０および再送制御部２５０を備える。

アンテナ２１０は、送信局２００と受信局３００〜受信局３３０との間で伝送される各種のパケットを発射し、または受け取る。

送信部２２０は、パケット生成部２４０で生成された各種のパケットを送信する。送信部２２０が送信するパケットには、受信局で再生されるべきマルチキャストデータのパケットであるマルチキャストパケット、受信局に対してマルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるためのポール要求パケット、および受信局が受信に失敗したマルチキャストパケットの再送パケットが含まれる。これらの各パケットについては、後で詳細に説明する。

受信部２３０は、受信局３００〜受信局３３０により送信されたＡＣＫを受信する。また、受信部２３０は、受信されたＡＣＫを再送制御部２５０に出力する。ここで、ＡＣＫは、受信局が受信に成功したマルチキャストパケット、つまり受信局が正常に受信することができたマルチキャストパケットを通知するためのメッセージである。

パケット生成部２４０は、送信部２２０が送信する各種のパケットを生成する。

より具体的には、パケット生成部２４０は、受信局３００〜受信局３３０への複数のマルチキャストパケットを生成して、送信部２２０に出力する。パケット生成部２４０は、これら複数のマルチキャストパケットに、一連番号であるＬＳＮ（Log Sequence Number）を割り当てる。このＬＳＮは重複することがなく、新しいマルチキャストパケットが生成されるたびに単調増加するＬＳＮが割り当てられる。これにより、送信局２００から送信されるマルチキャストパケットを、生成された順序に従って時系列的に識別することができる。

また、パケット生成部２４０は、受信局３００〜受信局３３０からのＡＣＫの返送を指示するポール要求パケットを生成して、送信部２２０に出力する。上記のように、ＡＣＫは受信局が正常に受信することができたマルチキャストパケットを通知するためのメッセージなので、このポール要求パケットは、受信局に対して、マルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるためのパケットである。

ポール要求パケットには、受信局３００〜受信局３３０のうちどの受信局にＡＣＫの返送を指示しているのかを示す情報（以下「ＡＣＫ返送指定情報」という）が含まれる。したがって、複数の受信局が同時にポール要求パケットを受信しても、そのポール要求パケットによって実質的にＡＣＫの返送を指示される受信局は、ＡＣＫ返送指定情報に示されている受信局のみということになる。

ポール要求パケットが送信部２２０から送信される間隔は、例えば周期的なタイマやレイヤ２（無線リンク制御レイヤ）のウインドウサイズなどの任意のタイミングにより決定されうる。また、ＡＣＫ返送指定情報としては、例えば、受信局の識別番号が使用されうる。

ＡＣＫ返送指定情報に示される受信局、つまりＡＣＫの返送を指示される受信局は、ポール要求パケットが生成されるたびに遷移する。例えば、受信局３００が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットの次には、受信局３１０が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットが生成され、以後、受信局３２０が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットと受信局３３０が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットとが順次生成される。そして、受信局３３０が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットの次には、受信局３００が示されたＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットが生成され、送信される。このようにして、マルチキャストパケットの宛先に該当する受信局のそれぞれに対して、周期的にＡＣＫの返送を指示することができる。換言すれば、システムに含まれる複数の受信局に対して、マルチキャストパケットの受信に成功したか否かの問い合わせを複数回に分けて行うのである。

また、パケット生成部２４０は、再送制御部２５０からの指示に従って、受信局３００〜受信局３３０のいずれかで受信に失敗したマルチキャストパケットを生成し、送信部２２０に出力する（再送サイクルの起動）。

再送制御部２５０は、受信部２３０から入力された各受信局からのＡＣＫパケットに従って、送信局２００からのマルチキャストパケットの再送を制御する。より具体的には、再送制御部２５０は、各受信局からのＡＣＫパケットを解析して再送すべきマルチキャストパケットを導出し、一定の周期で、パケット生成部２４０に対して、再送すべきマルチキャストパケットを生成すべき旨の指示を出力する。再送制御部２５０は、再送信すべきマルチキャストパケットを、各受信局からのＡＣＫパケットに含まれるＬＳＮを参照して導出することができる。

ここで、再送すべきマルチキャストパケットを導出する周期、つまりマルチキャストパケットを再送信する周期は、例えば、すべての受信局についてのＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを送信したタイミング、またはこれらのポール要求パケットに対するすべての受信局からのＡＣＫパケットを受信したタイミングなどである。

このように送信局２００は構成されている。

受信局３００〜受信局３３０は、送信局２００から共通マルチキャストチャネルＣ１を経由して送信されたマルチキャストパケットを受信して、マルチキャストデータを再生する。受信局３００〜受信局３３０のそれぞれは、ＬＳＮバッファ（図示せず）を有しており、正常に受信されたマルチキャストパケットに割り当てられたＬＳＮをこのＬＳＮバッファに一時的に記憶する。

また、受信局３００〜受信局３３０は、送信局２００から送信されたポール要求パケットを受信する。受信局３００〜受信局３３０のそれぞれは、受信されたポール要求パケットに含まれるＡＣＫ返送指定情報が自局を示している場合に、上記ＬＳＮバッファを参照して、送信局２００に、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮを含むＡＣＫパケットを送信する。したがって、正常に受信できていないマルチキャストパケットが存在する場合、ＡＣＫパケットに含まれるそのマルチキャストパケットのＬＳＮは欠番となる。このようなＬＳＮの欠番を含むＡＣＫパケットは、送信局２００に対して正常に受信できていないマルチキャストパケットの再送を要求する再送要求パケットとなる。

そして、受信局３００〜受信局３３０は、上記再送要求パケットであるＡＣＫパケットを受信した送信局２００から再送信されたマルチキャストパケットを受信する。受信局３００〜受信局３３０は、受信されたマルチキャストパケットのＬＳＮを上記ＬＳＮバッファに記憶するとともに、マルチキャストパケットのパケット系列を再構成することによりマルチキャストデータを再生する。

以下、上述のように構成されたマルチキャスト通信システム１００の動作について、図３を用いて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト通信システム１００の動作の一例を説明するためのシーケンス図である。ここでは、受信局として、３つの受信局Ａ，Ｂ，Ｃが含まれるものとして説明する。

まず、送信局２００は、第１のＬＳＮが割り当てられた第１のマルチキャストパケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ１）。受信局Ａ〜受信局Ｃは、第１のマルチキャストパケットを正常に受信すると、このマルチキャストパケットに割り当てられた第１のＬＳＮを、自局内に保持するＬＳＮバッファ（図示せず）に記憶する。

次いで、送信局２００は、第１のマルチキャストパケットの送信後に所定の時間が経過したタイミングで、受信局ＡからのＡＣＫの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ２）。このポール要求パケットを受信した受信局Ａ〜受信局ＣのうちＡＣＫ返送指定情報において指定された受信局Ａは、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮ、ここでは第１のＬＳＮを含むＡＣＫパケットを、送信局２００に返送する（Ｓ３）。このＡＣＫパケットは、送信局２００で受信される。

次いで、送信局２００は、第１のＬＳＮに続く第２のＬＳＮが割り当てられた第２のマルチキャストパケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ４）。受信局Ａは、第２のマルチキャストパケットを正常に受信すると、このマルチキャストパケットに割り当てられた第２のＬＳＮを、自局内に保持するＬＳＮバッファに記憶する。一方、受信局Ｂ，Ｃは、第２のマルチキャストパケットの受信に失敗しているので、第２のＬＳＮの記憶は行わない。

次いで、送信局２００は、第２のマルチキャストパケットの送信後に所定の時間が経過したタイミングで、受信局ＢからのＡＣＫの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ５）。このポール要求パケットを受信した受信局Ａ〜受信局ＣのうちＡＣＫ返送指定情報において指定された受信局Ｂは、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮ、ここでは第１のＬＳＮのみを含むＡＣＫパケットを、送信局２００に返送する（Ｓ６）。このＡＣＫパケットは、送信局２００で受信される。

次いで、送信局２００は、第２のＬＳＮに続く第３のＬＳＮが割り当てられた第３のマルチキャストパケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ７）。受信局Ｂは、第３のマルチキャストパケットを正常に受信すると、このマルチキャストパケットに割り当てられた第３のＬＳＮを、自局内に保持するＬＳＮバッファに記憶する。一方、受信局Ａ，Ｃは、第３のマルチキャストパケットの受信に失敗しているので、第３のＬＳＮの記憶は行わない。

次いで、送信局２００は、第３のマルチキャストパケットの送信後に所定の時間が経過したタイミングで、受信局ＣからのＡＣＫの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを、受信局Ａ〜受信局Ｃに送信する（Ｓ８）。このポール要求パケットを受信した受信局Ａ〜受信局ＣのうちＡＣＫ返送指定情報において指定された受信局Ｃは、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮ、ここでは第１のＬＳＮのみを含むＡＣＫパケットを、送信局２００に返送する（Ｓ９）。このＡＣＫパケットは、送信局２００で受信される。

そして、送信局２００の再送制御部２５０は、受信局Ａ〜受信局ＣからのＡＣＫパケットに含まれるＬＳＮを参照して、再送信すべきマルチキャストパケットを導出し、導出されたマルチキャストパケットを生成する旨の指示をパケット生成部２４０に出力する。パケット生成部２４０は、再送制御部２５０からの指示に従って、受信局Ａ〜受信局Ｃのいずれかが受信に失敗したマルチキャストパケットを生成する。生成されたマルチキャストパケットは、送信部２２０によって受信局Ａ〜受信局Ｃに再送信される（Ｓ１０）。この例では、ステップＳ６で送信された受信局ＢからのＡＣＫパケットに第２のＬＳＮが含まれず、ステップＳ９で送信された受信局ＣからのＡＣＫパケットに第２のＬＳＮおよび第３のＬＳＮが含まれないので、第２のマルチキャストパケットと第３のマルチキャストパケットとが再送信される。

最後に、再送信された第３のマルチキャストパケットを受信した受信局Ａは、第３のＬＳＮを自局内に保持するＬＳＮバッファに記憶するとともに、マルチキャストパケットのパケット系列を再構成することによりマルチキャストデータを再生する。同様に、受信局Ｂは、第２のＬＳＮを自局内に保持するＬＳＮバッファに記憶するとともにマルチキャストデータを再生し、受信局Ｃは、第２のＬＳＮおよび第３のＬＳＮを自局内に保持するＬＳＮバッファに記憶するとともにマルチキャストデータを再生する。

以上説明したように、送信局２００は、マルチキャストパケットの送信と並行して、いずれかの受信局についてのＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを順次送信し、これらのポール要求パケットに対するすべての受信局からのＡＣＫパケットを受信してから、いずれかの受信局で正常に受信されなかったマルチキャストパケットを再送信する。これにより、受信局Ａ〜受信局Ｃは、送信局２００がマルチキャストパケットを再送信するタイミングを基準とした１周期の間に、ポール要求パケットに対するＡＣＫパケットを、ＡＣＫチャネルＣ２上で衝突することなく、複数回に分けて順次送信することができる。

なお、本実施の形態では、マルチキャストパケットとポール要求パケットとは独立したパケットとして送信されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポール要求パケットに含まれる情報をマルチキャストパケットに挿入する挿入部（図示せず）を設け、ポール要求パケットに含まれる情報が挿入されたマルチキャストパケットを送信するようにしてもよい。この場合、パケットを構成するヘッダ情報などのオーバーヘッドを削減することができる。

また、共通ＡＣＫチャネルＣ２がランダムアクセスを許容するなどして複数の受信局が送信するＡＣＫパケットを同時に伝送することが可能である場合には、ポール要求パケットにおいてＡＣＫパケットの返送を指示する対象を、単一の受信局ではなく複数の受信局のグループとしてもよい。

このように、本実施の形態によれば、送信局２００が、マルチキャストパケットの送信と並行して、いずれかの受信局についてのＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを複数回に分けて順次送信し、このポール要求パケットにより指定された受信局のみがＡＣＫパケットを順次返送する。すなわち、各受信局からのＡＣＫパケットは、時間的にずれた状態で送信局２００に送信される。これにより、各受信局からのＡＣＫパケットが共通ＡＣＫチャネル上で衝突することはなく、システム全体のスループットの低下を防止することができる

また、本実施の形態によれば、送信局２００が、すべての受信局からのＡＣＫパケットの受信を基準とした周期毎に、いずれかの受信局で正常に受信されなかったマルチキャストパケットを再送信する。これにより、ポール要求パケットの送信間隔を十分に大きくとった場合であっても、この周期毎に、いずれかの受信局で正常に受信されなかったマルチキャストパケットが確実に再送信されるので、伝送データの信頼性を確保することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に加えて、ある時刻において再送信することができるマルチキャストパケットの範囲（以下適宜「再送対象範囲」という）をマルチキャストパケットのそれぞれについて決定する機能を有するマルチキャスト通信システムについて説明する。図１および図２の構成部分に付加的な機能を有する構成部分については、その付加的な機能についてのみ説明する。

以下、本実施の形態のマルチキャスト通信システムについて、図４を用いて詳細に説明する。

図４は、本発明の実施の形態２に係るマルチキャスト通信システムの動作の一例を説明するためのタイミング図である。「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」は、マルチキャストパケットの種別、ここではマルチキャストデータのサービスの内容を示す。また、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」は、これらのマルチキャストパケットが送信局２００から送信される時系列的な順序で並んでいる。

図４において、時刻ｔ_１〜ｔ_４は、それぞれ、図３のステップＳ１０におけるマルチキャストパケットの再送信が行われる時刻を示している。すなわち、送信局２００は、時刻ｔ_１〜ｔ_４において、いずれかの受信局で正常に受信できていないマルチキャストパケットを再送信する。

また、図４において、時間範囲Ｔ_１〜Ｔ_３は、時刻ｔ_４において再送信することができるマルチキャストパケットの範囲、つまりマルチキャストパケットの再送対象範囲を示している。より具体的には、時間範囲Ｔ_１は、サービス「Ｘ」に対する再送対象範囲を示している。また、時間範囲Ｔ_２はサービス「Ｙ」に対する再送対象範囲を示し、時間範囲Ｔ_３はサービス「Ｚ」に対する再送対象範囲を示している。

すなわち、送信局２００は、サービス「Ｘ」に関しては、時間範囲Ｔ_１内に再送要求であるＡＣＫパケットを受信した場合にのみ、サービス「Ｘ」を再送信することができる。また、送信局２００は、サービス「Ｙ」に関しては、時間範囲Ｔ_１よりも１周期分だけ遡った時間範囲Ｔ_２内に再送要求であるＡＣＫパケットを受信した場合にのみ、サービス「Ｙ」を再送信することができる。そして、送信局２００は、サービス「Ｚ」に関しては、時間範囲Ｔ_２よりもさらに１周期分だけ遡った時間範囲Ｔ_３内に再送要求であるＡＣＫパケットを受信した場合にのみ、サービス「Ｚ」を再送信することができる。ここで、重要度が高いマルチキャストパケットであるほど、長い再送対象範囲、この例では時間範囲Ｔ_３が設定されることが好ましい。

再送対象範囲の決定は、送信部２２０が送信するポール要求パケットに、各受信局から返送されるＡＣＫパケットに含まれることが許されるＬＳＮの範囲情報を記述することによって実現される。このようなポール要求パケットを受信した受信局は、再送対象範囲内のマルチキャストパケットに割り当てられたＬＳＮのみをＡＣＫパケットに含ませることができ、逆に、再送対象範囲外のマルチキャストパケットに割り当てられたＬＳＮをＡＣＫパケットに含ませることができない。

すなわち、送信局２００が時刻ｔ_４に再送信することができるマルチキャストパケットとしては、時刻ｔ_１〜ｔ_２についてはサービス「Ｚ」のパケットのみが選択され、時刻ｔ_２〜ｔ_３についてはサービス「Ｙ」のパケットおよびサービス「Ｚ」のパケットが選択され、時刻ｔ_３〜ｔ_４についてはすべてのパケットが選択される。

再送対象範囲はパケットを再送信する時刻において同じ時間幅を持っているので（Ｔ_１＝Ｔ_２−Ｔ_１＝Ｔ_３−Ｔ_２）、それぞれの送信タイミングにおいて、サービス「Ｘ」を再送信する機会は１回あり、サービス「Ｙ」を再送信する機会は最大で２回あり、サービス「Ｚ」を再送信する機会は最大で３回である。

なお、本実施の形態では、再送対象範囲を決定するためのパラメータをサービスの種類として説明したが、本発明はこれに限定されない。再送対象範囲を決定するためのパラメータとしては、パケットに含まれる特定のパラメータであれば、任意のものが使用されうる。例えば、ＩＰパケットに含まれるＱｏＳ（Quality of Service）種別や送信元アドレス、宛先アドレスなどによって伝送信頼性の優先度を自由に設定することができる。また、アプリケーションレイヤにおけるパラメータを使用することも可能である。

このように、本実施の形態によれば、ある時刻において再送信することができるマルチキャストパケットの範囲をマルチキャストパケットのそれぞれについて設定するので、マルチキャストパケットの種別毎に異なる伝送信頼性を持たせることができる。これにより、例えば、重要度が高い（低い）マルチキャストパケットの再送対象範囲を長く（短く）することができ、マルチキャストパケット毎に最適な伝送の信頼性を確保しつつ、システム全体のスループットの低下を防止することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、上記各実施の形態に加えて、複数の受信局のグループを定義して、受信局のグループ毎にポール要求パケットやＡＣＫパケットなどのパケットを伝送する機能を有するマルチキャスト通信システムについて説明する。図１および図２の構成部分に付加的な機能を有する構成部分については、その付加的な機能についてのみ説明する。

以下、本実施の形態の無線通信システムについて、図５を用いて詳細に説明する。

図５は、本発明の実施の形態３に係るマルチキャスト通信システムの動作の一例を説明するためのシーケンス図である。このマルチキャスト通信システムには、受信局グループ１としての受信局Ａ，Ｂ，Ｃと受信局グループ２としての受信局Ｄ，Ｅ，Ｆとが含まれている。

本実施の形態の無線通信システム１００は、各受信局グループから送信局２００に、個別にパケットを伝送するための共通ＡＣＫチャネルを備えている。図５においては、送信局２００と受信局グループ１との間の共通ＡＣＫチャネルＣ_Ｇ１を実線で示し、送信局２００と受信局グループ２との間の共通ＡＣＫチャネルＣ_Ｇ２を破線で示すことによりこれらを区別している。

送信局２００は、一定の間隔で、受信局Ａ〜受信局Ｆに対して、受信局グループ１からのＡＣＫパケットの返送および受信局グループ２からのＡＣＫパケットの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを送信する。このポール要求パケットには、受信局グループ１および受信局グループ２のうちどの受信局にＡＣＫパケットの返送を指示しているのかを示す情報が含まれる。

また、送信局２００は、一定の周期で、受信局Ａ〜受信局Ｆに対して、いずれかの受信局で受信に失敗したマルチキャストパケットを再送信する。送信局２００の再送制御部２５０は、いずれかの受信局で受信に失敗したマルチキャストパケット、つまり再送信すべきマルチキャストパケットを、各受信局からのＡＣＫパケットに含まれるＬＳＮから導出することができる。

受信局Ａ〜受信局Ｆのうち、受信局Ａ〜受信局Ｃは受信局グループ１として定義され、受信局Ｄ〜受信局Ｆは受信局グループ２として定義されている。受信局のグループは、例えば、各受信局の移動度や優先順位などの種々のパラメータ、またはＭＡＣ（Media Access Control）アドレスや暗号鍵などの情報により定義されうる。

受信局Ａ〜受信局Ｆは、送信局２００から送信されたポール要求パケットを受信する。受信局グループ１に含まれる受信局Ａ〜受信局Ｃは、受信されたポール要求パケットに含まれるＡＣＫ返送指定情報が自局を示している場合に、上記ＬＳＮバッファを参照して、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮを含むＡＣＫパケットを、送信局２００に送信する。受信局グループ２に含まれる受信局Ｄ〜受信局Ｆは、受信されたポール要求パケットに含まれるＡＣＫ返送指定情報が自局を示している場合に、上記ＬＳＮバッファを参照して、自局が正常に受信したマルチキャストパケットのすべてのＬＳＮを含むＡＣＫパケットを、送信局２００に送信する。

以下、上述のように構成されたマルチキャスト通信システム１００の動作について説明する。

まず、送信局２００は、第１のＬＳＮが割り当てられた第１のマルチキャストパケットを送信する（Ｓ１１）。受信局Ａ〜受信局Ｆは、第１のマルチキャストパケットを正常に受信すると、このマルチキャストパケットに割り当てられた第１のＬＳＮを、自局内に保持するＬＳＮバッファ（図示せず）に記憶する。

次いで、送信局２００は、第１のマルチキャストパケットの送信後に所定の時間が経過したタイミングで、受信局グループ１からのＡＣＫパケットの返送および受信局グループ２からのＡＣＫパケットの返送を指示するＡＣＫ返送指定情報を含むポール要求パケットを送信する（Ｓ１２）。このポール要求パケットは、受信局Ａ〜受信局Ｆで受信される。

受信局グループ１に含まれる受信局Ａは、自局が正常に受信したＬＳＮを含むＡＣＫパケットを、共通ＡＣＫチャネルＣ_Ｇ１を用いて送信し（Ｓ１３）、受信局グループ２に含まれる受信局Ｄは、自局が正常に受信したＬＳＮを含むＡＣＫパケットを、共通ＡＣＫチャネルＣ_Ｇ２を用いて送信する（Ｓ１４）。

なお、本実施の形態では、区分された受信局のグループ毎に別々の共通ＡＣＫチャネルを設けるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、区分された受信局のグループが１つの共通ＡＣＫチャネルを用いてＡＣＫパケットを送信するようにしてもよい。

このように、本実施の形態によれば、受信局のグループ毎に異なる共通ＡＣＫチャネルが割り当てられているので、共通ＡＣＫチャネルが複数のパケットの同時送信を許容しない場合または同時送信できるパケット数に制限がある場合であっても、複数の受信局からのＡＣＫパケットを、これらが衝突することなく伝送することができる。

また、本実施の形態によれば、複数のＡＣＫパケットを同時に伝送することができるので、パケットの再送間隔を短くすることができる。さらに、それぞれの共通ＡＣＫチャネルにおいて、物理的特性またはチャネルに収容される受信局数に差異を持たせることにより、受信局のグループ毎に伝送信頼性の優先度を設定することができる。

本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、伝送容量を増大することなく高信頼にマルチキャストパケットを伝送することができる効果を有し、ＰＭＰ方式の無線マルチキャスト通信システムにおいて用いられる無線送信装置および無線送信方法として有用である。

本発明のマルチキャスト通信システムの動作環境の一例を示す概念図本発明のマルチキャスト送信局の構成の一例を示すブロック図本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト通信システムの動作の一例を説明するためのシーケンス図本発明の実施の形態２に係るマルチキャスト通信システムの動作の一例を説明するためのタイミング図本発明の実施の形態３に係るマルチキャスト通信システムの動作の一例を説明するためのシーケンス図

符号の説明

１００マルチキャスト通信システム
２００送信局
２１０アンテナ
２２０送信部
２３０受信部
２４０パケット生成部
２５０再送制御部
３００、３１０、３２０、３３０受信局
Ｃ１共通マルチキャストチャネル
Ｃ２、Ｃ_Ｇ１、Ｃ_Ｇ２共通ＡＣＫチャネル

Claims

マルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるための情報を生成する生成部と、
マルチキャストパケットを複数の無線受信装置に送信し、前記情報を複数回に分けて前記複数の無線受信装置に送信し、前記情報に対する前記複数の無線受信装置のいずれかからの応答に従ってマルチキャストパケットを前記複数の無線受信装置に再送する送信部と、
を備えることを特徴とする無線送信装置。
前記情報をマルチキャストパケットに挿入する挿入部をさらに備え、
前記送信部は、
前記情報が挿入されたマルチキャストパケットを送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
前記送信部は、
前記複数回の各回において前記情報を前記複数の無線受信装置のすべてに送信し、
前記生成部は、
前記複数回の各回において送信される前記情報において、前記複数の無線受信装置のいずれかを問い合わせ先として指定し、今回送信される前記情報において指定される無線受信装置と異なる無線受信装置を、次回送信される前記情報において指定する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
前記生成部は、
前記複数回の各回において送信される前記情報において、前記複数の無線受信装置のうちいくつかの無線受信装置を前記問い合わせ先として指定する、
ことを特徴とする請求項３記載の無線送信装置。
前記生成部は、
前記複数回の各回において送信される前記情報において、それぞれ異なる無線受信装置からなり、互いに異なる共通チャネルが割り当てられる複数のグループを指定する、
ことを特徴とする請求項３記載の無線送信装置。
前記複数のグループの各々の間で共通チャネルの特性またはパラメータを相違させることにより、前記複数のグループの各々に対して伝送信頼性の優先度を設定する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線送信装置。
前記生成部は、
前記情報において問い合わせの対象となるマルチキャストパケットの識別番号の範囲を前記複数の無線受信装置に対して個別に指定する、
ことを特徴とする請求項３記載の無線送信装置。
マルチキャストパケットを複数の無線受信装置に送信する無線通信方法において、
マルチキャストパケットの受信に成功したか否かを問い合わせるための情報を生成する生成ステップと、
前記情報を複数回に分けて前記複数の無線受信装置に送信する情報送信ステップと、
前記情報に対する前記複数の無線受信装置のいずれかからの応答を受信する応答受信ステップと、
前記応答に従ってマルチキャストパケットを前記複数の無線受信装置に再送する再送ステップと、
を有することを特徴とする無線送信方法。