JP4006231B2 - 広域無線伝送方法及び装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は広域無線伝送方法に係り、特にCDMA２０００のような次世代広域無線移動通信に適用されうる広域無線伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１を参照すれば、従来の広域無線伝送方法としてCDMA２０００無線伝送技術(Radio Transmission Technology: RTT)でのプロトコル階層構造は物理階層、リンク階層、及び使用者階層よりなる。
【０００３】
使用者階層はアプリケーションの種類によって音声サービスまたはパケットスイッチングデータサービス(PSD(packet switching data)service)や回路スイッチングデータサービス(CSD(circuit switching data)service)を提供し、H.３２４M標準による映像会議関連規格はこの使用者階層に該当する。リンク階層はリンクアクセス制御(link access control:LAC)と媒体アクセス制御(media access control: MAC)を行い、物理階層はリンク階層を通じて簡単なプロトコルデータと使用者階層のアプリケーションで生成されたデータを受け入れてCDMAエンコーディングすることによってビットストリーミングを行う。
【０００４】
図２には、図１の物理階層内で行われるビットストリーミング過程を説明するための図面を示した。CRC処理部は、例えば、２４、５６、１２６、２６８ビットのように固定サイズの入力データを受信してエラーを検出するための６ビットないし１２ビットのリダンダンシコードを挿入する。図３には、CRC処理部に入力される固定サイズのパケットが一つのフレームデータを構成することを説明するための図面を示した。テールビット挿入部は後端の重畳コーディング部のリセットのためのエンコーダテールビットを挿入する。重畳コーディング部は重畳コーディングを行ってエラー強じん性を与える。次に、インターリビング部はインターリビングを行うことによってバストエラーによる衝撃を緩和できるようにする。インターリビングされたデータにはPN(pseudo-random number)コードまたはロングコードが挿入され、変調部はCDMAスプレッディングを行うことによって実数部及び虚数部よりなる信号Y1、YQを生じる。
【０００５】
図１及び図２を参照して説明したような従来の広域無線伝送方法によれば音声及びデータの伝送または受信を行い、常に固定されたサイズのパケットを入力される。このような従来の広域無線伝送方法は、米国のIMT-２０００と称し得る広域CDMのフェーズ１規格で見られる。
【０００６】
一方、音声及びデータ以外にビデオ関連データを送受信でき、より高まったPNレートでバージョンアップされた広域無線伝送方法についての標準化が進行中である。
従来の広域無線伝送方法は、ビデオ関連アプリケーションの種類についての表示が定義されずに、映像サービスのQoSパラメータについての表示が定義されていないために、H.３２４M、H.３２３、H.３２０、及びMPEG-４などの規格に準じるアプリケーションのようなビデオ関連アプリケーションを効率的に支援できないという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ビデオ関連アプリケーションを効率的に支援できる広域無線伝送方法を提供することである。
本発明が解決しようとするまた他の技術的課題は、前記広域無線伝送方法を行うプログラムコードが貯蔵された記録媒体を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記広域無線伝送方法が行われる広域無線伝送装置を提供することである。
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、無線チャンネルを通じて前記広域無線伝送方法によって生成されたビデオ関連アプリケーションのビットストリームを受信する広域無線受信方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記広域無線受信方法を行うプログラムコードが貯蔵された記録媒体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の一側面に係る広域無線伝送方法は、(a) 使用者階層から前記使用者階層内で行われているビデオ関連アプリケーションについての識別情報を得る段階と、(b) 物理階層からチャンネル特性とデコーディング状態中で少なくとも一つに関する情報を得る段階と、(c) 前記識別情報と物理階層からのチャンネル特性及びデコーディング状態に関する情報を参照してQoSレベルを決定する段階とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記広域無線伝送方法は、(d) 前記識別情報に該当する識別子フィールドを挿入する段階をさらに含むことが望ましい。
また、前記広域無線伝送方法は、(e) 前記ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールドを挿入する段階をさらに含むことが望ましい。
【００１２】
また、前記広域無線伝送方法は、(e) 前記ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールドを挿入する段階をさらに含むことが望ましい。
また、前記広域無線伝送方法は、前記(e)段階以後に、(f) 識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータが挿入されたビットストリームを出力する段階をさらに含むことが望ましい。
【００１３】
また、前記(f)段階は、(f-１) バイトアラインされているかどうかを検査する段階と、(f-２) バイトアラインされていなければスタッフィングビットを備える段階と、(f-３) 識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、ペイロードデータ、及びスタッフィングビットを含むビットストリームを出力する段階とを含むことが望ましい。
また、前記(a)段階及び(b)段階は、無線伝送を行うための通話設定過程で行われることが望ましい。
【００１４】
また、前記課題を解決するために本発明の他の側面に係る広域無線伝送方法は、無線チャンネルを通じてビデオ関連アプリケーションのビットストリームを伝送する広域無線伝送方法において、(a) 使用者階層からどんなビデオ関連アプリケーションが実行されているかに関する識別情報を得る段階と、(b) 使用者階層からの識別情報と物理階層からのチャンネル特性及びデコーディング状態に関する情報を参照してQoSレベルを決定する段階と、(c) 前記識別情報に該当する識別子フィールドを挿入する段階と、(d) 該当ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールドを挿入する段階と、(e) ビデオ関連アプリケーションから出力された純粋ビデオデータのペイロードデータを挿入する段階と、(f) 識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータが挿入されたビットストリームを出力する段階とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記他の課題を解決するために本発明に係る記録媒体は、無線チャンネルを通じてビデオ関連アプリケーションのビットストリームを伝送する広域無線伝送方法を具現するためのプログラムコードを貯蔵したコンピュータ読出し可能記録媒体において、(a) 使用者階層からどんなビデオ関連アプリケーションが実行されているかに関する識別情報を得る段階と、(b) 使用者階層からの識別情報と物理階層からのチャンネル特性及びデコーディング状態に関する情報を参照してQoSレベルを決定する段階と、(c) 前記識別情報に該当する識別子フィールドを挿入する段階と、(d) 該当ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールドを挿入する段階と、(e) ビデオ関連アプリケーションから出力された純粋ビデオデータのペイロードデータを挿入する段階と、(f) 識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータが挿入されたビットストリームを出力する段階とを行うプログラムコードを貯蔵することを特徴とする。
【００１６】
前記さらに他の課題を解決するために本発明に係る広域無線伝送装置は、無線チャンネルを通じてビデオ関連アプリケーションのビットストリームを伝送する広域無線伝送装置において、アプリケーションの種類によって音声サービスまたはPSDサービスやCSDサービスを提供し、どんなビデオ関連アプリケーションが実行されているかについての識別情報を出力する使用者階層と、LACとMACを行い、使用者階層からの識別情報と物理階層からのチャンネル特性及びデコーディング状態に関する情報を参照してQoSレベルを決定するリンク階層と、前記識別情報に該当する識別子フィールド、該当ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールド、及びビデオ関連アプリケーションから出力された純粋ビデオデータのペイロードデータを挿入するビットストリーム再構成階層と、ビットストリーム再構成階層を通じて識別子フィールドとQoSパラメータフィールドが挿入されたペイロードデータを受け入れて無線チャンネル上に伝送するためにビットストリーミングを行う物理階層とを含むプロトコル階層を具備することを特徴とする。
【００１７】
前記さらに他の課題を解決するために本発明に係る広域無線受信方法は、無線チャンネルを通じてビデオ関連アプリケーションのビットストリームを受信する広域無線受信方法において、識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータが挿入されたビットストリームを入力する段階と、識別子フィールドに該当するビデオ関連アプリケーションと、QoSパラメータフィールドに該当するビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを参照して通話設定交渉を行う段階とを含むことを特徴とする。
【００１８】
前記さらに他の課題を解決するために本発明に係る記録媒体は、無線チャンネルを通じてビデオ関連アプリケーションのビットストリームを受信する広域無線受信方法を具現するためのプログラムコードを貯蔵したコンピュータ読出し可能記録媒体において、識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータフィールドが挿入されたビットストリームを入力する段階と、識別子フィールドに該当するビデオ関連アプリケーションと、QoSパラメータフィールドに該当するビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを参照して通話設定交渉を行う段階とを行うプログラムコードを貯蔵することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。 図４には、本発明に係る広域無線伝送方法を具現するためのプロトコル階層を示し、図５には本発明の実施形態に係る広域無線伝送方法をフローチャートで示した。図４を参照すれば、本発明に係る広域無線伝送方法を具現するためのプロトコル階層は使用者階層４０、リンク階層４２、ビットストリーム再構成階層４４、及び物理階層４６を具備する。図４のプロトコル階層はCDMA２０００RTTの３階層構造と対比するように示したものである。
【００２０】
図４のようなプロトコル階層によって具現される本発明に係る広域無線伝送方法を説明すれば、まず、使用者階層４０でどんなビデオアプリケーションが実行されているかについての識別情報を得る(段階５０２)。次に、リンク階層４２は使用者階層からの識別情報と、物理階層からのブロックエラー率(block error rate: BER)、パケット漏れ率、及び遅延のようなチャンネル特性及びデコーディング状態に関する情報を参照してQoSレベルを決定する(段階５０４)。
【００２１】
なお、ビットストリーム再構成階層４４では、どんなビデオアプリケーションが使われているかを示す識別子フィールドを挿入する(段階５０６)。識別子フィールドはビデオアプリケーションの種類を示すものが望ましく、例えば、４ビットよりなるものが望ましい。また、ビデオアプリケーションの種類はH.３２４M、H.３２３、H.３２０のように使われるビデオサービスが準拠する規格に関する情報でありうる。
【００２２】
また、ビットストリーム再構成階層４４では、該当ビデオアプリケーションのQoSレベルを示すQoSパラメータフィールドを挿入する(段階５０８)。このQoSパラメータフィールドは受信側との通話設定時にどんなQoSレベルでデータを送受信するかを定義するフィールドで作用する。
【００２３】
次は、ビデオ関連アプリケーションから出力される純粋映像データのペイロードデータを挿入する(段階５１０)。
なお、識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びビデオ関連ペイロードデータフィールドが全て挿入されたビットストリームがバイトアラインされているかどうかをチェックする(段階５１２)。すなわち、Nを所定の正の整数とする時、ビットストリームの長さが８×Ｎに該当するかどうかをチェックする。
【００２４】
もし、段階５１２でバイトアラインされていないことと確認されれば、ビットストリーム再構成階層でスタッフィングビットを備えて挿入する(段階５１４)。スタッフィングビットが挿入された全体ビットストリームのビット数は８×Mでアラインされる。すなわち、一つのバイトは８ビットよりなるので、挿入されるスタッフィングビットは１ないし７ビットになる。
【００２５】
次に、ビットストリーム再構成階層４４から物理階層４６にバイトアラインされたビットストリームを出力する(段階５１６)。これにより、一定の比率のビデオペイロードが作られて出力される。
ビデオ関連サービスをする時、どの程度のQoSレベルで送受信するかは通話設定がなされる以前に決定されねばならないので、前記段階５０２及び段階５０４は無線伝送を行うための通話設定過程でデフォルトで行われることが望ましい。
【００２６】
図６には、本発明に係る広域無線伝送方法によって生成されたバイトアラインされたビットストリームのシンタックスを示した。このようなバイトアラインされたビットストリームはPNエンコーディング直前のビットストリームに該当する。また、バイトアラインされたビットストリームに挿入された識別子ビット、QoSパラメータフィールド、スタッフィングビットフィールドなどは従来の無線データ伝送では定義されていない新しいシンタックスで理解されねばならない。
【００２７】
前記広域無線伝送方法により生成されたビデオ関連アプリケーションのビットストリームは無線チャンネルを通じて伝送されうる。無線チャンネルを通じて伝送されたビットストリームは受信器側で受信されうる。受信されたビットストリームは後述する本発明に係る広域無線受信方法により処理されうる。
【００２８】
本発明に係る広域無線受信方法では、先ず無線チャンネルを通じて伝送され、識別子フィールド、QoSパラメータフィールド、及びペイロードデータフィールドが挿入されたビットストリームを入力する。次に、ビットストリームから識別子フィールドとQoSパラメータフィールドを抽出する。さて、識別子フィールドに該当するビデオ関連アプリケーションと、QoSパラメータフィールドに該当するビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを参照して通話設定交渉を行える。詳細には、通話設定交渉では物理チャンネルでバックチャンネルから得られる通信チャンネルの特性情報、例えば、BER、パケット漏れ率、及び遅延のような情報と、伝送されたビットストリームに含まれているQoSパラメータフィールドに該当するビデオ関連アプリケーションのQoSレベルを参照してどの程度のビット率で送受信を行うことかが決定される。
【００２９】
すなわち、本発明に係る広域送信方法と受信方法によってチャンネルの特性と、アプリケーションのQoSレベルを参照して送信側と受信側とが交渉を行うことによってビデオ品質に係るビット率(bit rate)を適応的に決定できる。このように、適応的にビット率を決定できるので、例えば、ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルが高くてチャンネルのビット率容量が余裕がある場合にはリダンダンシコード(redundancy code)をたくさん付与し、エラー強じん性(error resilience)を追加的に付与できる。一方、ビデオ関連アプリケーションのQoSレベルが低くてチャンネルのビット率容量が余裕がない場合にはリダンダンシコードを少なく付与してオーバーヘッドを減らしうる。
【００３０】
前記のような本発明に係る広域無線伝送方法及び広域無線受信方法はコンピュータプログラムで作成できる。前記プログラムは本発明に係る方法を構成する段階を行うためのプログラムコード及びコードセグメントを含む。前記プログラムコード及びコードセグメントは本発明が属する技術分野のプログラマーにより容易に推論されうる。また、このようなコンピュータプログラムはコンピュータ読出し可能媒体に貯蔵されうる。コンピュータ読出し可能媒体に貯蔵されたコンピュータプログラムは汎用コンピュータによって読出され、前記コンピュータ内部で実行されることによって本発明に係る方法が行われうる。前記媒体はフロッピー（登録商標）ディスクやハードディスクのような磁気記録媒体と、CD-ROMやDVDのような光記録媒体とを含む。また、前記プログラムはインターネットのようなキャリヤウェーブによって伝送されうる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る広域無線伝送方法及び装置は、H.３２４M、H.３２３、H.３２０、及びMPEG-４などの規格に準じるアプリケーションのようなビデオ関連アプリケーションを効率的に支援できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の広域無線伝送方法で使われるプロトコル階層構造を示す図面である。
【図２】 図１の物理階層内で行われるビットストリーミング過程を説明するための図面である。
【図３】 図２のCRC処理部に入力される固定大きさのパケットが一つのフレームデータを構成することを説明するための図面である。
【図４】 本発明に係る広域無線伝送方法を具現するためのプロトコル階層を示す図面である。
【図５】 本発明の実施形態に係る広域無線伝送方法を示すフローチャートである。
【図６】 本発明に係る広域無線伝送方法によって生成されたビットストリームのシンタックスを示す図面である。
【符号の説明】
４０ 使用者層
４２ リンク階層
４４ ビットストリーム再構成階層
４６ 物理階層

Claims (9)

  1. 広域無線通信システムにおいて、ビデオデータを、無線送信器から無線受信機へ伝送する方法であって、
    送信器において、使用者階層において実行され、伝送されるべきビデオデータを提供するビデオ関連アプリケーションの種類を識別する識別情報を、使用者階層から取得する段階（５０２）と、
    送信器において、伝送されるべきビデオに対するＱｏＳ値を、識別情報から決定する段階と、
    通話設定交渉の間に判断された使用されるべきチャンネルの特性と決定されたＱｏＳ値とを参照して、前記ビデオデータの伝送のためのビット率を決定するために、送信器と受信器との間で通話設定交渉を実行する段階（５０４）と、
    前記ビデオデータを、送信器から受信器へ、前記決定されたビット率を有するビットストリームで伝送する段階と
    を具備することを特徴とする方法。
  2. 識別情報に対応する識別子フィールドを前記ビットストリームに挿入する段階を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. ビデオ関連アプリケーションのＱｏＳレベルを示すＱｏＳパラメータフィールドを前記ビットストリームに挿入する段階を更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の方法。
  4. ビデオデータを伝送する段階は、
    ビットストリームがバイトアラインされているか確認する段階と、
    ビットストリームがバイトアラインされていない場合、スタッフィングビットを備える段階と、
    識別子フィールドとＱｏＳパラメータフィールドとペイロードデータとスタッフィングビットとを含むビットストリームを出力する段階と
    を具備することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の広域無線伝送方法を実行するためのプログラムコードを記憶しているコンピュータ読取可能な媒体。
  6. 送信器と受信器とを含む広域無線ビデオデータ伝送システムであって、
    前記送信器は、使用者階層において実行され、伝送されるべきビデオデータを提供するビデオ関連アプリケーションの種類を識別する識別情報を、使用者階層から取得し、かつ、伝送されるべきビデオに対するＱｏＳ値を、識別情報から決定するように構成され、
    送信器および受信器は、前記ビデオデータの伝送のためのビット率を決定するために、通話設定交渉を実行するように構成され、
    送信器は、通話設定交渉の間に判断された使用されるべきチャンネルの特性と決定されたＱｏＳ値とを参照して決定されたビット率を有するビットストリームで、前記ビデオデータを受信器へ伝送するように構成される
    ことを特徴とするシステム。
  7. 送信器は、識別情報に対応する識別子フィールドを前記ビットストリームに挿入するように構成されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
  8. 前記送信器は、ビデオ関連アプリケーションのＱｏＳレベルを示すＱｏＳパラメータフィールドを前記ビットストリームに挿入するように構成されることを特徴とする請求項６または請求項７の何れか１項に記載のシステム。
  9. ビデオデータを伝送することが、
    ビットストリームがバイトアラインされているか確認することと、
    ビットストリームがバイトアラインされていない場合、スタッフィングビットを備えることと、
    識別子フィールドとＱｏＳパラメータフィールドとペイロードデータとスタッフィングビットとを含むビットストリームを出力することと
    を具備するように、受信器が構成される
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
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