JP2017098910A - 無線伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＦＤＭ方式による無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮可能とする無線送信装置を提供する。【解決手段】無線伝送装置は、ＯＦＤＭ方式を用いて送受間で１対１の無線伝送を行う装置であり、送信機能としてデータ用ペイロードを１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割し、その領域毎に伝送パケット群の配置に関するマッピング情報を作成してマッピングパケットを作成し、１マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアにマッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアにマッピング情報に対応する伝送パケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を送信する。また、受信機能として当該ＯＦＤＭ形式の搬送波を受信しマッピング情報に基づき当該伝送パケット群を再構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency‐Division Multiplexing）方式によるパケットの無線伝送を行う無線送信装置に関する。

パケットの無線伝送において、通信の信頼性を高めると同時に伝送容量を拡大するために、効率的な誤り訂正が使用される。近年では、前方誤り訂正方式（ＦＥＣ）と自動再送要求（ＡＲＱ）に基づく再送による誤り訂正方式とを組み合わせたＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）（例えば、非特許文献１参照）がＷｉＭＡＸ（例えば、非特許文献２参照）などの無線通信規格にも採用されている。

特に、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱ（例えば、非特許文献３参照）では、誤り訂正符号化処理を施した誤り訂正符号化パケットに対し異なるパンクチャパターンでパンクチャ処理を実行して再送回数毎のパケット（以下、「ＡＲＱパケット」と称する）を送信用に構成し、ＡＲＱパケットの再送回数ごとにその送信データ量を調整できるため、効率的で強力な誤り訂正が可能である。

ところで、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱでは送信するＡＲＱパケットのパケットサイズが可変となるため、ペイロードにどのようにパケットデータが配置されているか、受信側が知る必要があり、このため送信側からＡＲＱパケット群の配置に関するマッピング情報が伝送される。

そして、送受間で１対１の無線伝送を前提として例えば放送現場で用いる無線伝送装置として構成されるＦＰＵ（Field Pick‐up Unit）においても、ＯＦＤＭ方式による無線伝送の高信頼化・高効率化を実現するために、ＷｉＭＡＸによらない独自のサブフレーム構造とし、このＦＰＵを双方向通信可能としてＨＡＲＱを用いるとともに、複数のＯＦＤＭシンボルをまとめたサブフレーム全体のパケット群の配置に関するマッピング情報をそのサブフレームの前方の所定位置に格納する技法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１５４２６７号公報

S. Lin, D. J. Costello and M. J. Miller, "Automatic‐repeat‐request error‐control schemes," IEEE Commun. Mag., vol. 22, issue. 22, pp. 5‐17, Dec. 1984 IEEE Std 802.16, "Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems," IEEE Standard, May 2009 J. Hangenauer, "Rate‐compatible punctured convolutional codes (RCPC codes) and their applications," IEEE Trans. Comm., vol. 36, issue. 4, pp. 385‐393, Apr. 1988

前述したように、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱでは送信するＡＲＱパケットのパケットサイズが可変となるため、ペイロードにどのようにパケットデータが配置されているか、受信側が知る必要があり、このため送信側からＡＲＱパケット群の配置に関するマッピング情報が伝送される。

ところで、ＷｉＭＡＸは、移動体通信の回線規格であるＬＴＥも同様であるが、１つの基地局に対し複数の端末（移動局）が接続するシステムを規格化したものであり、基地局が上り方向も含めてデータの配置を決定し、各端末に送信することになる。例えば図８（ａ）に示すＷｉＭＡＸに基づく下りサブフレーム構造では、その下りサブフレーム構造の先頭位置に割り当てられるサブフレームの開始を示すプリアンブルに続いて、符号化・変調方式等の情報を含む制御ヘッダと下りマッピング情報が割り当てられ、これに続く領域内に、上りマッピング情報（♯１）と各下りデータ（♯２〜♯５）が割り当てられる。

ただし、ＦＰＵのように送受間で１対１の無線伝送を前提としている無線伝送システムでは、各無線伝送装置が回線を占有できるため、ＷｉＭＡＸやＬＴＥを用いることは非効率である。

そこで、特許文献１の技法のように、ＷｉＭＡＸ等によらない独自のサブフレーム構造とし、送受間で１対１の無線伝送を前提とした無線伝送装置としてＦＰＵを構成することで、ＯＦＤＭ方式による無線伝送の高信頼化・高効率化を実現することができる。例えば図８（ｂ）に示す特許文献１の技法に基づくサブフレーム構造では、図８（ａ）と対比可能に図示しているが、サブフレームの開始を示すプリアンブルに続いて、符号化・変調方式等の情報を含む制御ヘッダと、マッピング情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報（パケットの応答確認として正常に受信できたか否かを示す情報）が割り当てられ、これに続くペイロード（データ領域）内に送信する１以上のＡＲＱパケットのデータが割り当てられる。尚、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報については制御ヘッダ内に割り当てる構成や、マッピング情報とＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の配置を入れ替えた構成とすることもできる。これにより、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱ等のＨＡＲＱ方式に基づいた伝送効率のよい無線伝送システムを構成することができる。

しかしながら、特許文献１の技法では、図８（ｂ）に示すように、複数のＯＦＤＭシンボルをまとめたサブフレーム全体のパケット群の配置に関するマッピング情報をそのサブフレームの前方の所定位置に格納するよう構成されるが、一旦マッピング情報が作成されると、その作成後に送信可能となったパケットデータは、次にそのマッピング情報が作成されるまで（次に送信するサブフレームまで）送信ができないため、伝送遅延が増加する場合がある。伝送遅延の増加を避けるためにサブフレーム長を小さくすると、伝送時間やヘッダ情報等のオーバーヘッドにより伝送スループットが低下する問題が生じる。

例えば放送現場で用いる無線伝送装置として構成されるＦＰＵは、放送のための中継や、音声による会話などで高スループット、且つ低遅延の伝送が望まれており、この伝送遅延の増加を解決する技法が望まれる。

また、Ｔｙｐｅ‐Ｉ ＨＡＲＱのように、再送回数によってＡＲＱパケットのパケットサイズを変えることは行わず毎回同じ送信データ量とする無線伝送システムや、双方向のデータ伝送を意図しない単方向のＡＲＱパケットの無線伝送を行う無線伝送システムにおいても、無線伝送の高信頼化・高効率化の観点から、送信側からＡＲＱパケット群の配置に関するマッピング情報を伝送するのが望まれることもある。また、自動再送要求（ＡＲＱ）に基づく再送のみの誤り訂正方式による無線伝送システムや、前方誤り訂正方式（ＦＥＣ）のみによる無線伝送システムにおいても、無線伝送の高信頼化・高効率化の観点から、送信側から送信するパケット群の配置に関するマッピング情報を伝送するのが望まれることもある。

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて為されたものであり、ＯＦＤＭ方式による無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮可能とする無線送信装置を提供することにある。

本発明の無線送信装置は、データ用ペイロードをマッピングパケットと呼ぶ１以上のＯＦＤＭシンボル毎の固まりに分割する。そして、マッピングパケット毎にパケットの配置に関するマッピング情報を配置する。これにより、パケット群の配置の効率化を図ることができ、ＯＦＤＭ方式による無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮することができる。

即ち、本発明の無線伝送装置は、ＯＦＤＭ方式を用いて送受間で１対１の無線伝送を行う無線伝送装置であって、送信機能として、データ用ペイロードを１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割するペイロード分割手段と、前記マッピングパケット毎に伝送パケット群の配置に関するマッピング情報を作成するマッピング情報作成手段と、該マッピング情報と伝送パケット群からなるマッピングパケットを作成するマッピングパケット作成手段と、前記マッピングパケットにおける複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに前記マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに前記マッピング情報に対応する伝送パケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。

更に、本発明の無線伝送装置は、ＯＦＤＭ方式を用いて送受間で１対１の無線伝送を行う無線伝送装置であって、受信機能として、データ用ペイロードが１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割され、１マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに該マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに当該マッピング情報に対応する伝送パケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を受信する受信手段と、該マッピングパケットの領域毎に伝送パケット群の配置に関するマッピング情報を基に、当該伝送パケット群を再構成するデマッピング手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の無線伝送装置において、前記マッピング領域は、送信時に適用する変調方式と、前記マッピング情報及び前記ＯＦＤＭシンボル期間毎の伝送パケット群のそれぞれのデータ量に応じた可変領域とすることを特徴とする。

また、本発明の無線伝送装置において、前記マッピング領域は、送信時に適用する変調方式と、前記伝送パケット群のパケットサイズの組み合わせで定まる領域とすることを特徴とする。

また、本発明の無線伝送装置において、前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した伝送パケット群における各伝送パケットの先頭位置を示すビット列からなることを特徴とする。

また、本発明の無線伝送装置において、前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した再送回数毎の伝送パケット群の数を示すビット列からなることを特徴とする。

また、本発明の無線伝送装置において、前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した伝送パケット群の総数を示すビット列からなることを特徴とする。

本発明によれば、伝送スループットを低下させずにＯＦＤＭ方式による無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮可能となる。特に、送受間で１対１の無線伝送を前提として例えば放送現場で用いるＦＰＵに本発明に係る無線伝送装置を適用することで、無線伝送するパケットの高信頼化・高効率化の向上を図ることができる。

本発明による一実施形態の無線伝送装置に基づく無線伝送システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明による一実施形態の無線伝送装置におけるサブキャリアに対するマッピング情報とパケットデータの割り当てを示す図である。 本発明による一実施形態の無線伝送装置におけるＴＤＤ（Time Division Duplex）方式のタイムチャート例を示す図である。 本発明による一実施形態の無線伝送装置の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、それぞれ本発明による一実施形態の無線伝送装置におけるマッピング情報のマッピング形式を例示する図である。 本発明による一実施形態の無線伝送装置におけるマッピング処理の一例を示すフローチャートである。 本発明による一実施形態の無線伝送装置におけるマッピング処理の一例を説明する図である。 （ａ）,（ｂ）は、それぞれＷｉＭＡＸ及び特許文献１の技法に基づくサブフレーム構造を例示する図である。

以下、図面を参照して、本発明による一実施形態の無線伝送装置１について説明する。

〔無線伝送システム〕
図１は、本発明による一実施形態の無線伝送装置１に基づく無線伝送システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す本実施形態の無線伝送装置１は、移動局と基地局との間で無線伝送路を経て双方向の無線伝送が可能となるよう配置され、送受間で１対１のＯＦＤＭ方式による無線伝送を前提とした、例えば放送現場で用いるＦＰＵとして構成される。

本実施形態の移動局側の無線伝送装置１は、その詳細は後述するが、可搬型のテレビジョンカメラなどの放送局外で撮影・収音された映像・音声等のデータや、予め記憶装置に格納された映像・音声等のデータを入力して所定の誤り訂正符号化処理を施した誤り訂正符号化パケットを生成し、誤り訂正符号化パケットの無線伝送を順次行うために一時記録する。

続いて、移動局側の無線伝送装置１は、一時記録した誤り訂正符号化パケット群を受信側（基地局側の無線伝送装置１）へ送信するために、誤り訂正符号化パケット群を基に送信用の伝送パケット（本例では、ＨＡＲＱに基づくＡＲＱパケット）を形成する。続いて、移動局側の無線伝送装置１は、ＡＲＱパケット群のパケットデータをマッピングパケット内データ領域（本願明細書中、「データ領域」とも称している）に割り当てるとともに、当該割り当てたＡＲＱパケット群のパケットデータに関する「マッピングパケット毎のマッピング情報」を作成し当該マッピングパケット内マッピング情報領域（本願明細書中、「マッピング領域」とも称している）に割り当てる。これにより、移動局側の無線伝送装置１は、送受間で１対１の無線伝送に適した所定のサブフレーム構造でＯＦＤＭ方式による搬送波（１ＯＦＤＭシンボル期間で使用可能とする複数のサブキャリア）を生成して基地局側の無線伝送装置１に送信する。

本発明に係るマッピング情報は、「マッピングパケット毎のマッピング情報」として構成され、即ち、図２に示すように、「マッピングパケット毎のマッピング情報」は、当該マッピングパケット内データ領域（データ領域）に割り当てられるＡＲＱパケット群の配置情報を示すものとなっている。また、マッピング情報とデータで異なる変調方式を利用することができる。例えば、マッピング情報には誤りに強い変調方式を、データには大容量伝送が可能な変調方式を用いるのが好適である。

本発明に係るマッピングパケットは、１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなり、内部に配置したＡＲＱパケットのマッピング情報と配置したＡＲＱパケット群から構成される。マッピングパケットを成すＯＦＤＭシンボル期間数は、サブフレームの終端位置を除き主として、或る固定値とすることができる。例えば、ペイロードのＯＦＤＭシンボル期間の総数３９を分割するとき、マッピングパケットのＯＦＤＭシンボル期間数を主として８とすると、先頭から８シンボル期間, ８シンボル期間, ８シンボル期間,１５（＝８＋７）シンボル期間として分割することができる。

ここで、サブフレームの終端位置のマッピングパケットについては、マッピング情報に対する所定のシンボル期間数（例えば、１３）以上を確保する必要があるときに、ペイロードの残りシンボル数が或る一定値（例えば、２１）を下回ると、残りのＯＦＤＭシンボル期間をまとめて１つのマッピングパケットとしている。

図１に示す基地局側の無線伝送装置１は、移動局側の無線伝送装置１から送信された搬送波を受信して復号し、得られたマッピング情報を基にＡＲＱパケット群を抽出して復号し、当該送信された映像・音声等のデータを復元する。これにより、復元した映像・音声等のデータを例えば放送局設備等へ伝送可能となる。

そして、本実施形態の移動局側の無線伝送装置１及び基地局側の無線伝送装置１は、図３に例示するように双方向に無線伝送可能なサブフレーム構造（サブフレームａ１，ｂ１）としているため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報（パケットの応答確認として正常に受信できたか否かを示す情報）をやり取りして、正常に受信できなかったＡＲＱパケットについて再送可能である。図３には、ＴＤＤ方式による無線伝送システムのタイムチャート例を示している。図３に示す「送受間で１対１の無線伝送に適した所定のサブフレーム構造」（サブフレームａ１，ｂ１）は、サブフレームの開始を示すプリアンブルに続いて、符号化・変調方式等の情報を含む制御ヘッダと、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が１以上のＯＦＤＭシンボル期間のサブキャリアに順次割り当てられ、これに続く領域が複数のマッピングパケットに区分され、各マッピングパケットは「マッピング情報」と「ＡＲＱパケット群」から構成される。

双方向のＴＤＤ方式では、サブフレームａ１が移動局側から基地局側に送信されると、サブフレームａ１の受信後にサブフレームａ１と同一構造のサブフレームｂ１が基地局側から移動局側に送信可能となり時分割でサブフレームの送受信が行われる。これにより、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱ等のＨＡＲＱ方式に基づいた伝送効率のよい無線伝送システムを構成することができる。尚、本実施形態では、図３に示すように双方向伝送のＴＤＤ方式を用いた例としているが、これに限らずＦＤＤ（Frequency Division Duplex）などを用いた無線伝送システムとすることもできる。また、図３に示す例では双方向にデータ伝送を行う例を示しているが、データ伝送を単方向とし、データ受信側からはＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のみを伝送する無線伝送システムとすることもできる。

従って、本実施形態の移動局側の無線伝送装置１及び基地局側の無線伝送装置１は、いずれも送信装置としても、受信装置としても機能する。尚、移動局側の無線伝送装置１は可搬型のテレビジョンカメラや記憶装置に一体化させたＦＰＵとしてもよいし、それぞれ別装置として有線又は無線で接続するＦＰＵであってもよい。また、基地局側の無線伝送装置１は放送局設備内の受信システムの一部を構成するＦＰＵであってもよいし、それぞれ別装置として有線又は無線で接続するＦＰＵであってもよい。

以下、より具体的に、本発明による一実施形態の無線伝送装置１について説明する。

〔無線伝送装置〕
図４は、本発明による一実施形態の無線伝送装置１の概略構成を示すブロック図である。ここでは特に、移動局側の無線伝送装置１を想定して説明する。図４に示す移動局側の無線伝送装置１は、可搬型のテレビジョンカメラなどの放送局外で撮影・収音された映像・音声等のデータや、予め記憶装置に格納された映像・音声等のデータを入力するのに必要なインターフェースなど、本発明に係る主要な構成要素以外の図示を省略している。

無線伝送装置１は、誤り訂正符号化部１１、送信バッファ管理部１２、送信バッファ１３、マッピング部１４、変調・送信部１５、受信・復調部１６、デマッピング部１７、受信バッファ管理部１８、受信バッファ１９、及び、誤り訂正復号部２０を備える。

誤り訂正符号化部１１は、伝送対象のデータに対しリード・ソロモン符号や畳み込み符号、ターボ符号などの予め定めた誤り訂正符号化処理を施し、誤り訂正符号化パケットとして送信バッファ管理部１２へ出力する。

送信バッファ管理部１２は、誤り訂正符号化部１１から誤り訂正符号化パケットを受信すると送信バッファ１３へ記録する。

また、送信バッファ管理部１２は、マッピング部１４と協働して、今回送信する誤り訂正符号化パケットを送信バッファ１３から読み出しマッピング部１４へ出力する。Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱを用いる無線伝送システムでは、誤り訂正符号化パケットを送信回数により異なるパンクチャパターンでパンクチャ処理を実行したＡＲＱパケットを作成し、マッピング部１４へ送信する。一方、Ｔｙｐｅ‐Ｉ ＨＡＲＱを用いる無線伝送システムなど、ＡＲＱパケットのパケットサイズが固定の場合では、誤り訂正符号化パケットをそのままＡＲＱパケットとしてマッピング部１４へ出力する。

尚、送信バッファ管理部１２は、受信・復調部１６から以前に送信したＡＲＱパケットに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を受信すると、そのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて送信バッファ１３を更新する。例えば、正常に受信できた旨を示す応答確認（ＡＣＫ）に対応する誤り訂正符号化パケットは送信バッファ１３から削除し、正常に受信できなかった旨を示す応答確認（ＮＡＣＫ）に対応する誤り訂正符号化パケットは再送するものとして再送回数を管理する。この再送回数に上限を設け、ＮＡＣＫの受信回数が上限に達したパケットについては再送を取りやめ削除してもよい。

マッピング部１４は、送信時に適用する所定の変調方式に応じて、送信バッファ管理部１２と協働して送信バッファ１３から読み出した、マッピングパケット毎に伝送するＡＲＱパケット群について、その配置の割り当てを決定するとともに、当該マッピングパケット毎のマッピング情報を作成し、当該所定の変調方式の情報と共に、当該作成したマッピング情報及び当該割り当てを決定した配置するＡＲＱパケット群のパケットデータを変調・送信部１５に出力する。マッピング部１４におけるマッピング処理の一例は詳細に後述する。

変調・送信部１５は、マッピング部１４から受信したマッピング情報を所定の変調方式で変調し搬送波を形成し、ＡＲＱパケット群のデータを所定の変調方式で変調し搬送波を形成してＯＦＤＭ方式により送信する。マッピング情報には誤りに強い変調方式を、データには大容量伝送が可能な変調方式を用いるなど、それぞれ異なる変調方式を利用することができる。

尚、変調・送信部１５は、予め決められたタイミングでＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報作成部２１から得られるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を所定の変調方式で変調し搬送波を形成して送信する。例えば、図３に示すＴＤＤ方式のサブフレームで制御ヘッダの次のシンボル期間で伝送する。

受信・復調部１６は、基地局側の無線伝送装置１からの搬送波を受信し、対応する変調方式に応じて復調を行う。このとき、受信・復調部１６は、受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を復調し、送信バッファ管理部１２へ出力する。また、受信・復調部１６は、受信したマッピング情報とＡＲＱパケット群のパケットデータを復調し、デマッピング部１７へ出力する。

デマッピング部１７は、受信・復調部１６からマッピング情報とＡＲＱパケット群のパケットデータを得ると、そのマッピング情報に基づきＡＲＱパケット群のパケットデータからそれぞれのＡＲＱパケットを抽出するデマッピング処理を施し、得られる各ＡＲＱパケットを受信バッファ管理部１８へ出力する。

受信バッファ管理部１８は、デマッピング部１７から得られる各ＡＲＱパケットを基に誤り訂正符号化パケットを構成し、受信バッファ１９に記録する。尚、受信バッファ管理部１８は、Ｔｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱに基づいて構成されているときは、パンクチャパターンに基づいてＡＲＱパケットから誤り訂正符号化パケットに変換する。ＡＲＱパケットが再送されたパケットで、既に受信バッファ１９に以前に受信したパケットが記録されている場合は、合成して誤り訂正符号化パケットを構成し受信バッファ１９に記録する。受信バッファ管理部１８は、受信バッファ１９に記録した誤り訂正符号化パケットを誤り訂正復号部２０へ出力する。

誤り訂正復号部２０は、受信バッファ管理部１８から当該受信した誤り訂正符号化パケットに対し対応する符号化処理に基づいて復号処理を施す。正常に復号できた場合、誤り訂正復号部２０は、復号後のデータを外部に出力し、正常に復号できた旨を示す応答確認（ＡＣＫ）をＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報作成部２１及び受信パケット管理部１８へ通知する。一方、復号に失敗した場合、誤り訂正復号部２０は、復号に失敗した旨を示す応答確認（ＮＡＣＫ）をＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報作成部２１及び受信パケット管理部１８へ通知する。

そして、受信バッファ管理部１８は、誤り訂正復号部２０からＡＣＫ又はＮＡＣＫを受信すると、受信バッファ１９を更新する。例えば、ＡＣＫを受信すると、受信バッファ管理部１８は、該当する誤り訂正符号化パケットを受信バッファ１９から削除する。一方、ＮＡＣＫを受信すると、受信バッファ管理部１８は、該当する誤り訂正符号化パケットを再送回数のフラグと共に受信バッファ１９に保持する。尚、受信バッファ管理部１８は、この再送回数に上限を設け、ＮＡＣＫの受信回数が上限に達した誤り訂正符号化パケットを受信バッファ１９から削除するよう構成してもよい。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報作成部２１は、誤り訂正復号部２０からＡＣＫ又はＮＡＣＫを受信すると、その旨を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を作成し、変調・送信部１５へ出力する。

（マッピング情報）
マッピング情報は、例えばマッピングパケット内のデータ領域に配置したＡＲＱパケット群の各ＡＲＱパケットの先頭位置や、再送回数毎のＡＲＱパケット群の数、或いはマッピングパケット内のデータ用領域に配置したＡＲＱパケット群の総数とすることができる。図５に、３ＯＦＤＭシンボル期間をマッピングパケットとした際のマッピング情報を例示している。

例えば、図５（ａ）に示すように、マッピング形式Ｔｙｐｅ１におけるマッピング情報は、マッピングパケット内のデータ領域に配置したＡＲＱパケット群の各ＡＲＱパケットの先頭位置を示している。この場合、前回未割り当ての残データ、即ち直前のマッピングパケット内のデータ領域に未割り当てとなったＡＲＱパケットの残データＤ０を今回作成するマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当て、今回割り当てのＡＲＱパケット群のデータを配置可能な限り割り当てる（図示する例ではＡＲＱパケットのデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）。このとき、最後に割り当てられるデータＤ４にＡＲＱパケットの残データが生じるときには、次回のマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当てるようにする。この場合のマッピング情報は、当該マッピングパケット内のデータ領域における今回割り当てのＡＲＱパケット群のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の先頭位置をそれぞれ示すＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４としてビット列を構成する。尚、本例では、４個のＡＲＱパケット群のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を割り当てる例を示しているが、データ領域の変調方式における変調次数（１シンボルあたりのビット数）が大きいほどより多くのＡＲＱパケットを割り当てることができる。また、マッピング領域を構成することになるサブキャリアに割り当てるマッピング情報ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４のビット列の配置は予め定めたものとすることで、図示する順序に限定する必要はなく、マッピング情報及びＡＲＱパケット群のそれぞれの割り当てるデータ量や変調方式等でマッピング領域が可変領域となる場合でもデータ領域との区別は可能である。また、図５（ａ）に示すマッピング形式Ｔｙｐｅ１では、各ＡＲＱパケットの先頭位置を示すものであるため、ＡＲＱパケットのパケットサイズを非固定とすることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、マッピング形式Ｔｙｐｅ２におけるマッピング情報は、マッピングパケット内のデータ領域に配置した再送回数毎のＡＲＱパケット群の数を示している。この場合、前回未割り当ての残データ、即ち直前のマッピングパケット内のデータ領域に未割り当てとなったＡＲＱパケットの残データＤ０を今回作成するマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当て、予め定めた上限再送回数（図示する例では５回）から再送回数１回目（初めての送信）までのそれぞれのＡＲＱパケット（図示する例では順に再送５回目のＡＲＱパケットＲＳＤ５，再送３回目のＡＲＱパケットＲＳＤ３，ＲＳＤ３，再送１回目のＡＲＱパケットＲＳＤ１）を配置可能な限り割り当てる。このとき、最後に割り当てられるデータＲＳＤ１にＡＲＱパケットの残データが生じるときには、次回のマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当てるようにする。この場合のマッピング情報は、当該マッピングパケット内のデータ領域における再送回数毎のＡＲＱパケット群の数をそれぞれ示す再送５回目の個数ＮＤ５（図示する例では１個）、再送４回目の個数ＮＤ４（図示する例では０個）、再送３回目の個数ＮＤ３（図示する例では２個）、再送２回目の個数ＮＤ２（図示する例では０個）、及び、再送１回目の個数ＮＤ１（図示する例では１個）としてビット列を構成する。尚、本例では、４個のＡＲＱパケット群のデータＲＳＤ５，ＲＳＤ３，ＲＳＤ３，ＲＳＤ１を割り当てる例を示しているが、データ領域の変調方式における変調次数（１シンボルあたりのビット数）が大きいほどより多くのＡＲＱパケットを割り当てることができる。また、マッピング領域を構成することになるサブキャリアに割り当てるマッピング情報ＮＤ５〜ＮＤ１のビット列の配置は予め定めたものとすることで、図示する順序に限定する必要はなく、マッピング情報及びＡＲＱパケット群のそれぞれの割り当てるデータ量や変調方式等で可変領域となる場合でもデータ領域との区別は可能である。また、図５（ｂ）に示すマッピング形式Ｔｙｐｅ２では、再送回数毎のＡＲＱパケット群の数を示すものであるため、ＡＲＱパケットのパケットサイズを非固定とすることができる。

また、図５（ｃ）に示すように、マッピング形式Ｔｙｐｅ３におけるマッピング情報は、マッピングパケット内のデータ領域に配置したＡＲＱパケット群の総数を示している。この場合、前回未割り当ての残データ、即ち直前のマッピングパケット内のデータ領域に未割り当てとなったＡＲＱパケットの残データＤ０を今回作成するマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当て、今回割り当てのＡＲＱパケット群のデータを配置可能な限り割り当てる（図示する例ではＡＲＱパケットのデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）。このとき、最後に割り当てられるデータＤ４にＡＲＱパケットの残データが生じるときには、次回のマッピングパケット内のデータ領域に先ず割り当てるようにする。この場合のマッピング情報は、当該マッピングパケット内のデータ領域における今回割り当てのＡＲＱパケット群のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の先頭位置をそれぞれ示すＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４としてビット列を構成する。尚、本例では、先頭データ（パケットヘッダ）を有する４個のＡＲＱパケット群のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を割り当てる例を示しているが、データ領域の変調方式における変調次数（１シンボルあたりのビット数）が大きいほどより多くのＡＲＱパケットを割り当てることができる。また、マッピング領域を構成することになるサブキャリアに割り当てるマッピング情報ｎ（本例ではｎ＝４）は、予め想定される変調次数に対し最大のＡＲＱパケットの総数に必要なビット数とすればよく、本例においても、マッピング情報及びＡＲＱパケット群のそれぞれの割り当てるデータ量や変調方式等でマッピング情報のデータ量は変化することから、マッピング領域も可変領域となる。尚、Ｔｙｐｅ３であっても、ＡＲＱパケットの再送回数はパケットの数から同定できるため（即ち、Ｔｙｐｅ２のような送信回数の情報を復元できるため）、ＡＲＱパケットのパケットサイズは非固定とすることができる。また、図５（ｃ）に示す例では、マッピング情報として先頭データ（パケットヘッダ）を有するＡＲＱパケット群の総数を示し残データのパケットをカウントしない例としたが、当該残データをカウントするものとしてもよい。

ところで、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すマッピング形式Ｔｙｐｅ１，Ｔｙｐｅ３のマッピング情報では、送信回数の情報を伝送しないため、上述した受信バッファ管理部１８による再送回数に応じた受信バッファ１９の更新処理として、図５（ｂ）に示すマッピング形式Ｔｙｐｅ２に比べ処理負荷が大きくなりうる。そして、どのＴｙｐｅのマッピング形式であっても、ＡＣＫを送ることで再送を打ち切ることができるため、再送回数の上限を受信側で任意に定めることができる。尚、無線伝送システムにおいて、Ｔｙｐｅ１乃至３のいずれのマッピング形式を適用するかは予め送受間で定めたものとする。また、各ＡＲＱパケットのパケットサイズやマッピング情報のビット列の配置（ビット順を示すルール）、或いは再送回数の上限等について予め送受間で既知としてもよい。また、これらの伝送するマッピング形式、マッピング情報のビット列の配置、再送回数の上限、或いはＡＲＱパケットのパケットサイズに関する情報を送受間で共有するために、当該サブフレームの制御ヘッダ内に格納して伝送するよう構成してもよい。特に、ＡＲＱパケットのパケットサイズについて当該サブフレームの制御ヘッダ内に格納して伝送するよう構成することで、受信側の処理が容易となり、更には結果的に、常に固定サイズで伝送する場合に比べて伝送効率及び誤り訂正の効果が向上する。

（マッピング処理）
次に、マッピング部１４によるマッピング処理の詳細な動作例を説明する。図６は、本発明による一実施形態の無線伝送装置１におけるマッピング処理の一例を示すフローチャートである。先ず、マッピング部１４は、直前のマッピングパケットにおいて最後に配置したＡＲＱパケットのデータで、当該直前のマッピングパケットで伝送できなかったビット列（未割り当てのデータ）を今回作成するマッピングパケットに配置する（ステップＳ１）。例えば、マッピング形式Ｔｙｐｅ３（図５（ｃ）参照）の例として図７における斜線で示すように、直前のマッピングパケットにおいて最後に配置したＡＲＱパケットの残データを、今回作成するマッピングパケット内のデータ領域に割り当てる。

続いて、マッピング部１４は、今回作成する当該作成中のマッピングパケット内のデータ領域に、ＡＲＱパケットが配置できなくなるまで、今回割り当てのＡＲＱパケットのデータの配置とそのマッピング情報の作成（更新）を繰り返す。例えば、マッピング部１４は、今回作成する当該作成中のマッピングパケット内のデータ領域に、ＡＲＱパケットの新たなデータを配置可能であるか否かを判定し（ステップＳ２）、新たなデータを配置可能である際には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、今回割り当てのＡＲＱパケットを送信バッファ管理部１２と協働して送信バッファ１３から読み出して今回作成する当該作成中のマッピングパケット内のデータ領域に配置して割り当てるとともに（ステップＳ３）、その配置したデータを基にマッピング情報を一時作成し（ステップＳ４）、ステップＳ２に移行する。新たなデータを配置不能となるまで（ステップＳ２：Ｎｏ）、当該今回割り当てのＡＲＱパケットのデータの配置とそのマッピング情報の作成（更新）を繰り返す。新たなデータを配置不能となると（ステップＳ２：Ｎｏ）、マッピング部１４は、最終作成したマッピング情報と、割り当てを決定し配置したＡＲＱパケット群のパケットデータを変調・送信部１５へ出力する（ステップＳ５）。従って、図７に示す例において、マッピング情報は、データ領域とマッピング領域の変調方式、及びＡＲＱパケットのパケットサイズに応じて、配置するデータに伴い最小化したサイズのビット列（ビットサイズ）で構成されるため、そのマッピング領域も可変領域となる。これにより、より多くのＡＲＱパケットのパケットデータを当該マッピングパケットに配置することができる。

以上のように、本実施形態の無線送信装置１では、送信機能として、マッピング部１４及び変調・送信部１５が、データ用ペイロードを１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割するペイロード分割手段と、当該マッピングパケットの領域毎に伝送パケット（本実施形態ではＡＲＱパケット）群の配置に関するマッピング情報を作成するマッピング情報作成手段と、該マッピング情報とＡＲＱパケット群からなるマッピングパケットを作成するマッピングパケット作成手段と、１マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに該マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに当該マッピング情報に対応するＡＲＱパケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を送信する送信手段として構成される。尚、マッピング情報を割り当てる「一部のサブキャリア」として、「先頭のサブキャリアから順に割り当てる」か、又は「周波数インターリーブにより予め定めたサブキャリアに割り当てる」ようにする。このため、ＡＲＱパケット群を割り当てるごとにマッピング情報の更新が可能となり、結果として、パケットの無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮することができる。

また、本実施形態の無線送信装置１では、受信機能として、受信・復調部１６及びデマッピング部１７が、１マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに該マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに当該マッピング情報に対応する伝送パケット（本実施形態ではＡＲＱパケット）群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を受信する受信手段と、該マッピングパケットの領域毎にＡＲＱパケット群の配置に関するマッピング情報を基に、当該ＡＲＱパケット群を再構成するデマッピング手段として構成される。

そして、本実施形態の無線送信装置１では、当該送信機能及び当該受信機能を備えるよう構成され、これにより双方向伝送も可能となり、更にＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を伝送するよう構成することで、ＡＲＱ方式若しくはＨＡＲＱ方式の無線送信装置を構成することができる。

特に、本実施形態の無線送信装置１を送受間で１対１の無線伝送を前提として例えば放送現場で用いるＦＰＵに適用することで、無線伝送するパケットの高信頼化・高効率化の向上を図ることができる。

尚、１マッピングパケットあたりのＯＦＤＭシンボル数、マッピング情報の形式、マッピング領域及びデータ領域の変調方式の情報、及びＡＲＱパケットに係る符号化方式の情報をサブフレーム内の制御ヘッダに格納するか、又は予め送受間で定めておくようにする。また、ＡＲＱパケットのパケットサイズの情報についても当該制御ヘッダに格納するか、又は予め送受間で定めておくことで、マッピング領域は、送信時に適用する変調方式と、ＡＲＱパケット群のパケットサイズの組み合わせで定まる領域とすることができ、この場合には受信側の処理が簡便になる。

以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述した例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述した実施形態の例では、主としてＴｙｐｅ‐ＩＩ ＨＡＲＱを用いる例について説明し、Ｔｙｐｅ‐Ｉ ＨＡＲＱ、或いはＡＲＱなどの再送回数によってパケットを送信する無線伝送システムとする例に説明したが、パケットの再送を予定するか否かを問わず単方向のパケットの無線伝送を行う無線伝送システムにおいても、無線伝送するパケットの低遅延化・高効率化の向上を図ることができる。

本発明によればパケットの無線伝送にてパケットが滞在する時間を短縮することができるので、パケットの無線伝送を行う無線伝送装置の用途に有用である。

１ 無線伝送装置
１１ 誤り訂正符号化部
１２ 送信バッファ管理部
１３ 送信バッファ
１４ マッピング部
１５ 変調・送信部
１６ 受信・復調部
１７ デマッピング部
１８ 受信バッファ管理部
１９ 受信バッファ
２０ 誤り訂正復号部

Claims (7)

1. ＯＦＤＭ方式を用いて送受間で１対１の無線伝送を行う無線伝送装置であって、
   データ用ペイロードを１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割するペイロード分割手段と、
   前記マッピングパケットの領域毎に伝送パケット群の配置に関するマッピング情報を作成するマッピング情報作成手段と、
   該マッピング情報と伝送パケット群からなるマッピングパケットを作成するマッピングパケット作成手段と、
   １マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに前記マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに前記マッピング情報に対応する伝送パケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする無線伝送装置。
2. ＯＦＤＭ方式を用いて送受間で１対１の無線伝送を行う無線伝送装置であって、
   データ用ペイロードが１以上のＯＦＤＭシンボル期間からなるマッピングパケットの複数領域に分割され、１マッピングパケット領域における複数のサブキャリアのうち一部のサブキャリアに該マッピング情報を割り当てマッピング領域とし、当該マッピング領域以外のサブキャリアに当該マッピング情報に対応する伝送パケット群のデータを割り当てデータ領域としたＯＦＤＭ形式の搬送波を受信する受信手段と、
   該マッピングパケットの領域毎に伝送パケット群の配置に関するマッピング情報を基に、当該伝送パケット群を再構成するデマッピング手段と、
   を備えることを特徴とする無線伝送装置。
3. 前記マッピング領域は、送信時に適用する変調方式と、前記マッピング情報及び前記ＯＦＤＭシンボル期間毎の伝送パケット群のそれぞれのデータ量に応じた可変領域とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の無線伝送装置。
4. 前記マッピング領域は、送信時に適用する変調方式と、前記伝送パケット群のパケットサイズの組み合わせで定まる領域とすることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線伝送装置。
5. 前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した伝送パケット群における各伝送パケットの先頭位置を示すビット列からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線伝送装置。
6. 前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した再送回数毎の伝送パケット群の数を示すビット列からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線伝送装置。
7. 前記マッピング情報は、当該マッピングパケット内に配置した伝送パケット群の総数を示すビット列からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線伝送装置。