JP5118133B2 - リンク最適化メカニズムに利用される伝送パケット、送信装置、受信装置及び送受信方法 - Google Patents

Description

本発明に相応する装置及び方法は、無線通信技術に係り、さらに詳細には、高周波無線通信におけるリンク最適化メカニズムを利用して非圧縮データを速くて効率的に送受信するためのリンク最適化メカニズムに利用される伝送パケットの構造、これを利用した送受信装置及び方法に関する。

ネットワークが無線化されており、大容量のマルチメディアデータ伝送要求の増大によって、無線ネットワーク環境での効果的な伝送法に関する研究が要求されている。さらに、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）画像、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画像など高品質ビデオを多様なホームデバイスの間に無線伝送する必要性が高まっている。

現在、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３ｃの一タスクグループでは、無線ホームネットワークで大容量のデータを伝送するための技術標準を推進している。いわゆる、ｍｍＷａｖｅ（Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ）と呼ばれるこの標準は、大容量データ伝送のために物理的な波長の長さがｍｍである電波（すなわち、３０ＧＨｚないし３００ＧＨｚの周波数を有する電波）を利用する。従来には、このような周波数帯は、不許可バンドであって、通信事業者用や電波天文用、または車両衝突防止などの制限的な用途として使われてきた。

図１は、ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間で周波数帯域を比較する図である。ＩＥＥＥ ８０２.１１ｂやＩＥＥＥ ８０２.１１ｇは、搬送波周波数が２.４ＧＨｚであり、チャンネル帯域幅は、２０ＭＨｚほどである。また、ＩＥＥＥ ８０２.１１ａやＩＥＥＥ ８０２.１１ｎは、搬送波周波数が５ＧＨｚであり、チャンネル帯域幅は、同様に２０ＭＨｚほどである。一方、ｍｍＷａｖｅは、６０ＧＨｚの搬送波周波数を使用し、約０.５ないし２.５ＧＨｚのチャンネル帯域幅を有する。したがって、ｍｍＷａｖｅは、既存のＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準に比べてはるかに大きい搬送波周波数及びチャンネル帯域幅を有するということが分かる。このように、ｍｍ単位の波長を有する高周波信号（ｍｍＷａｖｅ）を利用すれば、数ギガビット単位（Ｇｂｐｓ）の非常に高い伝送率を表すことができ、アンテナサイズを１.５ｍｍ以下にできて、アンテナを含む単一チップを具現しうる。また、空気中減衰率が非常に高いため、機器間に干渉を減少させうるという長所もある。

特に、最近には、ｍｍＷａｖｅの有する高帯域幅を利用して、無線機器間に非圧縮オーディオまたはビデオデータ（以下、非圧縮データという）を伝送するための研究がなされている。圧縮ＡＶデータがモーション補償、ＤＣＴ変換、量子化、可変長符号化などの過程を通じて、人間の視覚、聴覚にあまり敏感でない部分を除去する方式で損失圧縮される一方、非圧縮データは、画素成分を表すデジタル値（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分）をそのまま含む。

したがって、圧縮ＡＶデータに含まれるビットは、重要度に対する優劣がないが、非圧縮データに含まれるビットは、優劣が存在する。例えば、図２に示したように、８ビット画像の場合、一つの画素成分は、８個のビットで表現されるが、この中で最も高い次数を表現するビット（最上位レベルのビット）が最も重要なビット（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：ＭＳＢ）であり、最も低い次数を表現するビット（最下位レベルのビット）が最も重要でないビット（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：ＬＳＢ）である。すなわち、８ビットで構成された１バイトデータのうち、それぞれのビットは、画像信号や音声信号の復元に占める重要度が異なる。伝送中に重要度の高いビットでエラーが発生すれば、そうでないビットでエラーが発生した時より容易にエラー発生が感知される。したがって、重要度の高いビットデータは、重要度の低いビットデータに比べて、無線伝送時にエラーが発生しないように保護せねばならない。しかし、ＩＥＥＥ ８０２.１１系の従来の伝送方式では、伝送される全てのビットに対して同じ符号化率を有するエラー訂正方式及び再伝送方式を使用している。

図３は、ＩＥＥＥ ８０２.１１ａ規格の物理層伝送フレーム（ＰＨＹ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ：ＰＰＤＵ）の構造を示す図である。ＰＰＤＵ ３０は、プリアンブル、シグナルフィールド、及びデータフィールドで構成される。前記プリアンブルは、ＰＨＹ階層の同期化及びチャンネル推定のための信号であって、複数個の短い訓練信号と長い訓練信号とからなっている。シグナルフィールドは、伝送率を表すＲＡＴＥフィールド、ＰＰＤＵの長さを表すＬＥＮＧＴＨフィールドを含む。通常、シグナルフィールドは、一つのシンボルによって符号化される。データフィールドは、ＰＳＤＵ、テールビット及びパッドビットからなっているが、実際伝送しようとするデータは、ＰＳＤＵ部分に含まれる。

一方、非圧縮データを送信する送信装置と前記非圧縮データを受信する受信装置との間には、随時変わるチャンネルの状態に適応的に対処するためのリンク最適化（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）メカニズムが存在する。前記リンク最適化過程では、伝送率、伝送フレームのサイズ、送受信装置のパワーなどのパラメータを調節することによって行われる。ところが、このようなリンク最適化メカニズムでは、マネジメントフレームの使用によって帯域幅リソースの限界が存在するが、これは、データ伝送の効率を低下させるという問題がある。

本発明は、前記問題点を解決するために考案されたものであって、本発明が解決しようとする技術的課題は、高周波無線通信で非圧縮データを速くて効率的に送受信できる新たなリンク最適化メカニズムを利用する送受信装置及び方法を提供することである。

また、本発明が解決しようとする技術的課題は、新たなリンク最適化メカニズムで利用される伝送パケットの構造を提供することである。

本発明の技術的課題は、前述した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は、下記から当業者に明確に理解されうる。

前記課題を達成するための本発明の一実施例によるリンク最適化メカニズムに利用される伝送パケットの構造は、前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにリンク最適化（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ：ＬＡ）フィールド及び前記ＬＡフィールドの存否を表現するリンク最適化拡張（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐａｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ：ＬＡＥ）フィールドを含むＭＡＣヘッダと、前記ＭＡＣヘッダに付加され、前記符号化率に関する情報と差等エラー訂正符号化（Ｕｎｅｑｕａｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ：ＵＥＰ）モードの使用可否に関する情報とを含むＰＨＹヘッダとを備える。

前記課題を達成するための本発明の一実施例によるＬＡメカニズムを利用した送信装置は、非圧縮データを伝送するための伝送パケットを生成するユニット及び前記生成された伝送パケットを伝送するユニットを含み、前記伝送パケットは、前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにＬＡフィールド及び前記ＬＡフィールドの存否を表現するＬＡＥフィールドを含むＭＡＣヘッダと、前記ＭＡＣヘッダに付加され、前記符号化率に関する情報とＵＥＰモードの使用可否に関する情報とを含むＰＨＹヘッダとを備える。

前記課題を達成するための本発明の一実施例によるＬＡメカニズムを利用した受信装置は、非圧縮データを含む伝送パケットを受信するユニット及び前記受信された伝送パケットからＡＶデータを復元するユニットを含み、前記伝送パケットは、前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにＬＡフィールド及び前記ＬＡフィールドの存否を表現するＬＡＥフィールドを含むＭＡＣヘッダと、前記ＭＡＣヘッダに付加され、前記符号化率に関する情報とＵＥＰモードの使用如何に関する情報とを含むＰＨＹヘッダとを備える。

前記課題を達成するための本発明の一実施例によるＬＡメカニズムを利用した送受信方法は、非圧縮データを含む伝送パケットを送受信するチャンネルの状態及び前記伝送パケットの品質を評価するリンク評価ステップと、前記評価の結果を利用して、現在チャンネル状態に適した伝送モードを推薦するリンク推薦ステップと、前記推薦された伝送モードを構成する情報を調節するリンク調節ステップとを含み、前記リンク推薦ステップは、送信装置がリンク推薦要請（Ｌｉｎｋ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ：ＬＲ ＲＥＱ）コンポーネントを含む伝送パケットを受信装置に伝送するステップと、前記受信装置が前記リンク推薦要請フィールドに対応するリンク推薦応答（Ｌｉｎｋ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＬＲ ＲＥＳ）コンポーネントを含む伝送パケットを前記送信装置に伝送することによって回答するステップとを含む。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されず、異なる多様な形態で具現され、単に本実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義されるのである。明細書全体にわたって、同じ参照符号は、同じ構成要素を表す。

以下、本発明の望ましい実施例によって予め定義されたＬＡ（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔｉｏｎ）メカニズムに利用される伝送パケット、これを利用した送受信装置及び方法を説明するためのブロック図またはフローチャートを参照して、さらに詳細に説明する。

図４は、従来の技術によるＬＡメカニズムを示す図である。ＬＡメカニズムで、ソース（Ｓｏｕｒｃｅ）機器とシンク（Ｓｉｎｋ）機器とは、特定のマネジメントフレームを利用してチャンネル情報に対する要請−応答メッセージを交換する。これをさらに詳細に説明すれば、次の通りである。

まず、ソース機器が一連のデータフレームをシンク機器に送り、必要に応じて、ＬＡ ＲＥＱ（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送ってチャンネル情報の回答を要請する。前記シンク機器は、ＬＡ ＲＥＱフレームに対するＡＣＫフレームを送った後に、ＬＡ
ＲＥＳ（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレームを前記ソース機器に伝送する。前記ＬＡ ＲＥＳフレームを受信したソース機器は、再びＡＣＫフレームをシンク機器に送ることによってデータ交換を終了する。ところが、前述したＬＡメカニズムでは、チャンネルへの接近が容易でなく、ＲＥＱ−ＡＣＫフレームの交換シーケンスとＲＥＳ−ＡＣＫフレームの交換シーケンスとに分離されていて、ＲＥＱフレームの送信とＲＥＳフレームの受信との間に長時間がかかるという問題がある。これを解決するために、フレームの交換シーケンスを一体に統一して、一般的なデータを伝送する時にＲＥＱコンポーネントを共に伝送し、ＡＣＫフレームを送る時にＲＥＳコンポーネントを共に載せて回答できる新たなＬＡメカニズムが提案される。

図５は、本発明の一実施例によるＬＡメカニズムを示す図である。前記ＬＡメカニズムは、前記図５に示したように、３ステップでなされる。

まず、リンク評価（Ｌｉｎｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）（Ｓ１００）を説明する。

ソース機器がデータをシンク機器に伝送し、これを受信した前記シンク機器は、チャンネルの状態及び伝送パケットの品質を評価し、前記評価の結果を利用して現在チャンネル状態に最適化される伝送モードのセッティング（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｅｔｔｉｎｇ）情報を算出する（Ｓ１００）。このような伝送モードのセッティング情報には、ＵＥＰ（Ｕｎｅｑｕａｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）モードに関する情報、ＰＨＹモードに関する情報、及び後述するリンク調節過程を実行するか否かの決定に利用されるＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ｍａｓｋ ｏｆ ｌｉｎｋ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに関する情報を含む。

次いで、リンク推薦（Ｌｉｎｋ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ）（Ｓ２００）を説明する。前記リンク推薦過程は、前記シンク機器が前記算出された伝送のモードを伴うパケットを前記ソース機器に伝送することによってリンク推薦を行う過程である。前記リンク推薦過程によって、前記ソース機器は、チャンネル状態に関する情報及び前記伝送モードのセッティング情報を得る。このようなリンク推薦過程の周期を短縮してデータ伝送を速くするために、マネジメントフレーム（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）を使用する代わりに、ＬＡフィールド及び前記ＬＡフィールドの存否を表現するＬＡＥ（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ）フィールドをＭＡＣヘッダに含める。前記リンク推薦過程は、能動モードと受動モードとに分けられるところ、これは、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。

図６は、本発明の一実施例によるＬＡメカニズムのうち、能動型ＬＡメカニズムを示す図であり、図７は、本発明の一実施例によるＬＡメカニズムのうち、受動型ＬＡメカニズムを示す図である。

まず、図６を参照するに、ソース機器がリンク推薦要請コンポーネント（ＬＲ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）が記録されたデータをシンク機器に送れば、前記シンク機器は、リンク推薦応答コンポーネントが記録されたデータをＡＣＫメッセージに記録して回答する（Ｓ２１０）。このようなデータ交換によって、前記ソース機器は、前記シンク機器からチャンネル状態と信号の品質とについての情報をリアルタイムで獲得する。このように獲得された情報に基づいて、前記ソース機器は、データを伝送し（Ｓ２２０）、再びチャンネルの状態が変わるか、または信号の品質が変わる場合には、再びＬＲ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔが記録されたデータをシンク機器に送り、前記シンク機器がＬＲ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔが記録されたデータをＡＣＫメッセージに記録して回答する過程（Ｓ２３０）を再び行う。

ところが、前記図６の能動モードとは異なり、前記ソース機器のリンク推薦要請なしにシンク機器が自らリンク推薦応答コンポーネントの記録されたデータを送る受動モードが図７に示されている。前記受動モードでは、チャンネルの状態や信号の品質についての情報を提供するか、または提供するならばいつその情報を提供するかを、シンク機器が自ら判断する。このような受動モードのリンク推薦過程は、データの伝送途中にデータの送受信が適合しないほどにチャンネルの状態が悪化した時に、シンク機器が自ら判断して伝送モードのセッティング情報を推薦する過程と見られる。

前記能動モードと前記受動モードとは、別個に適用されうるが、チャンネルの状況によって二つのモードが共に適用されることもある。そして、ＭＡＣヘッダを構成するＭＡＣヘッダ拡張フィールドに記録されているＬＡＥコンポーネントが活性化されるように、ＬＡＥフィールドは、１の値を有さねばならないところ、これは、図９の説明部分で後述する。

また、図５を参照するに、前記ソース機器が前記シンク機器によって推薦された伝送モードのセッティング情報に含まれたパラメータ情報を適切に調節することによってリンク調節過程を行う（Ｓ３００）。この過程で調節可能なパラメータ情報は、ＵＥＰ情報、ビームサーチング情報、ＨＲＰモード及びＬＲＰ（Ｌｏｗｒａｔｅ ＰＨＹ）モードの調節についての情報である。すなわち、前記ソース機器が前記シンク機器からＬＲ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔの記録されたデータ（セッティング情報）を受信すれば、前記受信されたセッティング情報及び現在チャンネル状態に対するソース機器の判断に基づいて、リンク調節過程を行うか否かを決定する。

一方、前述したＬＡメカニズムでのソース機器とシンク機器とは、データのフローを中心に説明するために導入した概念であって、前記ソース機器が一般的な送信装置だけでなく、受信装置となることもあり、前記シンク機器も同様に送信装置及び受信装置の役割を何れも行える。

図８は、本発明の一実施例による伝送パケットの構造を示す図である。伝送パケット７００は、大きく分けて、ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ７７０と、ＭＰＤＵフィールド７５０と、ビームトラッキングフィールド７６０と、を備える。ＰＬＣＰヘッダ７７０はまた、プリアンブル７１０、ＰＨＹヘッダ７２０、ＭＡＣヘッダ７３０及びＨＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールド７４０に分けられる。

プリアンブル７１０は、ＰＨＹ階層の同期化及びチャンネル推定のための信号であって、通常複数個の短い訓練信号と長い訓練信号とからなる。

ＰＨＹヘッダ７２０は、ＰＨＹ階層で使われる情報に基づいて生成される領域であり、ＭＡＣヘッダ７３０は、ＭＡＣ階層で使われる情報に基づいて生成される領域である。そして、ＨＣＳフィールド７４０は、ＰＬＣＰヘッダ７７０にエラーが発生したか否かをチェックするのに使われるヘッダのエラー発生有無の検査に使われる領域である。

ＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フィールド７５０は、実際伝送しようとするデータ、すなわち所定の符号化率でエラー訂正符号化した非圧縮データが記録される領域である。

ビームトラッキングフィールド７６０は、ビームステアリングのための付加情報が記録される領域である。ビームステアリングは、方向性を有する無線信号の受信方向に適するようにアンテナの方向性を設定することを意味する。例えば、方向性を有する無線信号を受信するための受信機器は、アレイアンテナから位相の異なる同じ無線信号を受信した後、受信された信号の和から離散フーリエ変換を通じてＤＯＡ（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）を算出し、振幅と位相との組合わせを通じて受信信号の方向性を樹立して、該当方向にアレイアンテナを最適化する。このために、ビームトラッキングフィールド７６０には、このように受信機器でのアンテナの方向性樹立時に参照される情報が記録される。

前述した伝送パケットの構造のうちＭＡＣヘッダが本発明の実施例で担当する役割を、図９を参照してさらに詳細に説明する。図９は、本発明の一実施例による伝送パケットの構造のうち、ＭＡＣヘッダ７３０の構造を示す図である。前記図８に示したように、前記ＭＡＣヘッダ７３０には、ＬＡメカニズムを行うために、ＬＡフィールド７３６及び前記ＬＡフィールド７３６の存否を表現するＬＡＥフィールド７３１が記録されている。

前記ＬＡＥフィールド７３１は、前記ＬＡフィールド７３６が活性化されている場合には、１の値を有し、活性化されていない場合には、０の値を有する。前記ＬＡフィールド７３６が活性化された場合には、前記ＬＡフィールドは、４個の下部フィールドを有する。すなわち、前記伝送パケットの伝送方向についての情報を表現する方向フィールド７３２、ＨＲＰ（Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ ＰＨＹ）モードのインデックスが記録されるＨＲＰモードフィールド７３３、ＬＲＰ（Ｌｏｗ Ｒａｔｅ ＰＨＹ）モードのインデックスが記録されるＬＲＰモードフィールド７３４及び将来の予備的使用のための予備フィールド７３５を含む。そして、前記フィールドの長さを参照すれば、前記方向フィールド７３２は、１ビット、前記ＨＲＰモードフィールド７３３と前記ＬＲＰモードフィールド７３４とは、それぞれ４ビット、前記予備フィールド７３５は、７ビットの長さを有し、したがって、何れも１６ビットの情報で構成されているということが分かる。

前記方向フィールド７３２は、１ビットの長さを有するので、０または１の値を有しうるが、０の値を有する場合には、ソース機器がシンク機器にリンク推薦要請コンポーネントの記録されたデータを送る場合であり、１の値を有する場合には、前記シンク機器が前記ソース機器にリンク推薦応答コンポーネントの記録されたデータを送る場合である。

一方、ＬＡメカニズムでは、２つの論理的チャンネルが存在するが、一つは、３０Ｇｂｐｓほどの伝送率を有するＨＲＰチャンネルであり、他の一つは、４０Ｍｂｐｓほどの伝送率を有するＬＲＰチャンネルである。したがって、前記ＬＡフィールド７３６を構成する下部フィールドには、ＨＲＰモードフィールド７３３とＬＲＰモードフィールド７３４とに分離されて記録されているということが分かる。特に、前記ＨＲＰモードフィールド７３３には、符号化モードに関する情報、変調方式に関する情報、伝送データユニットに含まれるビットレベルの数に関する情報、及び前記ビットレベルの符号化率に関する情報の組合わせを表すモードインデックスが記録されており、前記モードインデックスのうち一つのインデックス番号を選択しうる。前記インデックス番号のうち一つを選択すれば、選択されたインデックス番号に該当する情報の組合わせが新たな伝送モードのセッティング情報となるが、このような情報の組合わせを表すテーブルの一例が図９に示されている。

図１０は、本発明の一実施例によるＨＲＰモードインデックステーブルを示す図である。前記図１０のテーブルを参照するに、ＨＲＰモードインデックスは、０から６までの値を有しうると定義される。しかし、これは、一実施例に過ぎず、４ビットの場合には、０から１５までの値を有しうると定義されることもある。グルーピング情報（一つのグループが含むビットレベルの数）、符号化率、変調方式などの項目を表示するフィールドをそれぞれ配置することもできるが、前記モードインデックスを利用すれば、一つのインデックスで複数の項目組合わせを表すことができるという長所がある。前記図１０のテーブルは、ソース機器とシンク機器との間に予め約束されるか、またはソース機器からシンク機器に伝送されねばならない。

ＨＲＰモードインデックスが０ないし２である場合には、ＥＥＰ（Ｅｑｕａｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）が適用され、３ないし４である場合には、ＵＥＰが適用されるということが分かる。ＨＲＰモードインデックスが３である場合には、変調方式でＱＰＳＫが適用され、４である場合には、１６−ＱＡＭが適用される。このとき、符号化率は、上位ビットレベルに対しては相対的に低い４／７が適用され、下位ビットレベルに対しては相対的に高い４／５が適用される。しかしながら、この場合にも、全体ビットレベルに対する平均的な符号化率は、２／３となるので、伝送されるデータの大きさは、ＨＲＰモードインデックスが１、２である場合と同じであるということが分かる。一方、ＨＲＰモードインデックスが５、６である場合は、伝送エラーが発生して再伝送する場合を表す。このような再伝送時には、相対的に重要度の高い上位ビットレベルのみを１／３の符号化率で再伝送し、相対的に重要度の低い下位ビットレベルは伝送しない（符号化率がｉｎｆｉｎｉｔｅである）。

図１１は、本発明の一実施例による送信装置１００の構成図である。前記送信装置１００は、保存部１１０、ビット分離部１２０、チャンネルコーディング部（１３０、ヘッダ付加部１４０、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１５０、モード選択部１６０、及び伝送モードテーブル１７０を備えて構成されうる。

保存部１１０は、非圧縮データを保存する。前記ＡＶデータがビデオデータである場合、各画素に対する副画素値が保存される。前記副画素値は、使われる色空間（例：ＲＧＢ色空間、ＹＣｂＣｒ色空間など）によって多様な値で保存されるが、本発明で各画素は、ＲＧＢ色空間によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの副画素からなると説明する。もちろん、ビデオデータがグレイ画像である場合には、副画素成分は、一つのみが存在するので、一つの副画素がそのまま画素をなすことができ、２個または４個の副画素成分が一つの画素をなすこともできる。

ビット分離部１２０は、保存部１１０から提供された副画素値を高い次数（高いビットレベル）のビットから低い次数（低いビットレベル）のビットまで分離する。例えば、８ビットビデオの場合、次数が２７から２０まで存在するので、総８個のビットに分離されうる。ここで、ｍは、画素のビット数を表し、Ｂｉｔ_ｍ−１は、ｍ−１次数のビットを表す。このようなビット分離過程は、それぞれの副画素に対して独立的に行われる。

チャンネルコーディング部１３０は、前記分離されたビットに対して、その重要度によって適した符号化率でエラー訂正符号化を行ってペイロードを生成する。このようなエラー訂正符号化には、大きく分けてブロック符号化、コンボリューション符号化があるが、ブロック符号化（例：リード−ソロモン符号化）は、データを一定ブロック単位で符号化及び復号化を行うものであり、コンボリューション符号化は、一定長のメモリを利用して以前データと現在データとを比較して符号化を行う技術である。

エラー訂正符号化は、一般的に入力されるｋビットに対して、ｎビットの符号語に変換する過程からなる。このとき、符号化率は、“ｋ／ｎ”で表示される。符号化率が低くなるほど、入力ビットに比べて大きいビットの符号語に符号化されるため、エラー訂正の確率がさらに大きくなる。前記エラー訂正符号化の結果を集めれば、ペイロード、すなわちＭＰＤＵ
７５０が形成される。

ヘッダ生成部１４０は、符号化された複数のＴＤＵからなるＭＰＤＵ ７５０にプリアンブル７１０、ＰＨＹヘッダ７２０及びＭＡＣヘッダ７３０を生成して付加することによって、図８のような伝送パケット７００を生成する。このとき、ＰＨＹヘッダ７２０には、ＨＲＰモードインデックスが記録される。前記ＨＲＰモードインデックスは、前述したように、グルーピング情報（ＴＤＵのグルーピング方式）、符号化率、変調方式などの組合わせを表し、モード選択部１６０によって提供される。

ＲＦ部１５０は、モード選択部１６０から提供される変調方式を使用して、ヘッダ生成部１４０によって提供される伝送パケットを変調してアンテナを通じて伝送する。

モード選択部１６０は、伝送パケットの伝送環境に基づいて、前記図１０のテーブルのような伝送モードテーブル１７０のうち一つのモードインデックスを選択する。モード選択部１６０は、前記モードインデックスによるグルーピング情報及び符号化率情報をチャンネルコーディング部１３０に提供し、前記モードインデックスによる変調方式は、ＲＦ部１５０に提供する。

図１２は、本発明の一実施例による受信装置２００の構成図である。前記受信装置２００は、ＲＦ部２１０、ヘッダ判読部２２０、チャンネルデコーディング部２３０、ビット組合わせ部２４０、再生部２５０、モード選択部２６０及び伝送モードテーブル２７０を備えて構成される。

ＲＦ部２１０は、受信された無線信号を復調して伝送パケットを復元する。前記復調に適用される復調方式は、モード選択部２６０から提供されうる。

ヘッダ判読部２２０は、図１１のヘッダ生成部１４０で付加されたＰＨＹヘッダ及びＭＡＣヘッダを判読し、前記ヘッダが除去されたＭＰＤＵ、すなわち、ペイロードをチャンネルデコーディング部２３０に提供する。このとき、ヘッダ判読部２２０は、ＰＨＹヘッダ７２０に記録されたモードインデックスを判読してモード選択部２６０に提供する。

モード選択部２６０は、伝送モードテーブル２７０を参照して、ヘッダ判読部２２０から提供されるモードインデックスに該当するグルーピング情報、符号化率及び復調方式を選択し、前記復調方式は、ＲＦ部２１０に提供し、前記グルーピング情報及び符号化率は、チャンネルデコーディング部２３０に提供する。ＲＦ部２１０は、前記復調方式によって無線信号を復調する。

チャンネルデコーディング部２３０は、モード選択部２６０から提供されたグルーピング情報（ＴＤＵに含まれるビットレベルの数）を通じて、現在のＭＰＤＵを構成するＴＤＵ種類を把握し、該当ＴＤＵに適用された符号化率でエラー訂正復号化を行う。前記符号化率もモード選択部２６０から提供される。このようなエラー訂正復号化は、チャンネルコーディング部１５０でのエラー訂正符号化の逆の過程であって、ｎビットの符号語からｋビットの原データを復元する過程でなされる。

ビット組合わせ部２４０は、前記出力されるビットレベル別（最上位レベルから最下位レベルまで）ビットを組合わせてそれぞれの副画素成分を復元する。ビット組合わせ部２４０によって復元されたそれぞれの副画素成分（例：Ｒ、Ｇ、Ｂ成分）は、再生部２５０に提供される。

再生部２７０は、それぞれの副画素成分、すなわち、画素データを集めて一つのビデオフレームが完成されれば、前記ビデオフレームを再生同期信号に合せてＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などのディスプレイ装置にディスプレイする。

以上では、非圧縮データとして、ビデオデータを例と挙げたが、ウェーブファイルなど非圧縮オーディオデータも、これと同様な方法を適用できるということは、当業者ならば十分に分かるであろう。

図１１及び図１２の各構成要素は、メモリ上の所定領域で行われるタスク、クラス、サブルーチン、プロセス、オブジェクト、実行スレッド、プログラムのようなソフトウェアやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなハードウェアで具現され、また前記ソフトウェア及びハードウェアの組合わせからなることもある。前記構成要素は、コンピュータで判読可能な記録媒体に含まれてもよく、複数のコンピュータにその一部が分散されて分布されてもよい。

以上、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明したが、当業者は、本発明の技術的思想や必須的な特徴を逸脱しない範囲内で色々に置換、変形及び変更が可能であるので、他の具体的な形態で実施されうるということが分かるであろう。したがって、前述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解せねばならない。本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは特許請求の範囲によって現われ、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されねばならない。

本発明の一実施例によれば、高周波無線通信で非圧縮データを速くて効率的に送受信できる新たなＬＡメカニズムを提供しうる。

本発明は、前述した効果に制限されず、言及されていない他の効果は、請求範囲の記載から当業者に明確に理解されうる。

ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間で周波数帯域を比較する図である。 一つの画素成分を複数のビットレベルで表示した図である。 ＩＥＥＥ ８０２.１１ａ規格のＰＰＤＵの構造を示す図である。 従来の技術によるＬＡメカニズムを示す図である。 本発明の一実施例によるＬＡメカニズムを示す図である。 本発明の一実施例によるＬＡメカニズムのうち、能動型ＬＡメカニズムを示す図である。 本発明の一実施例によるＬＡメカニズムのうち、受動型ＬＡメカニズムを示す図である。 本発明の一実施例による伝送パケットの構造を示す図である。 本発明の一実施例による伝送パケットの構造のうち、ＭＡＣヘッダの構造を示す図である。 本発明の一実施例によるＨＲＰモードインデックステーブルを示す図である。 本発明の一実施例による送信装置の構成を示す図である。 本発明の一実施例による受信装置の構成を示す図である。

Claims (17)

1. 非圧縮データを伝送するための伝送パケットにおいて、
   前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、
   前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにリンク最適化フィールド及び前記リンク最適化フィールドの存否を表現するリンク最適化拡張フィールドを含むＭＡＣヘッダと、
   前記ＭＡＣヘッダに付加され、前記所定の符号化率に関する情報と差別エラー訂正符号化モードの使用如何に関する情報とを含むＰＨＹヘッダと、
   を備え、前記リンク最適化拡張フィールドは、前記リンク最適化フィールドが活性化されている場合には１の値に設定され、活性化されていない場合には０の値に設定され、
   前記リンク最適化フィールドは、前記伝送パケットの伝送方向についての情報を表現する方向フィールド、高効率ＰＨＹ（ＨＲＰ）モードのインデックスが記録されるＨＲＰモードフィールド、低効率ＰＨＹ（ＬＲＰ）モードのインデックスが記録されるＬＲＰモードフィールド及び将来の予備的使用のための予備フィールドを含む、リンク最適化メカニズムに利用される伝送パケット。
2. 前記方向フィールドは１ビット、前記ＨＲＰモードフィールド及び前記ＬＲＰモードフィールドはそれぞれ４ビット、前記予備フィールドは７ビットの長さを有することを特徴とする請求項１に記載のリンク最適化メカニズムに利用される伝送パケット。
3. 前記方向フィールドは、
   前記伝送パケットを送信する送信装置が前記伝送パケットを受信する受信装置にリンクの推薦を要請するリンク推薦要請モードである場合には０の値に設定され、前記受信装置が前記送信装置に前記リンク推薦要請に対して応答するリンク推薦応答モードである場合には１の値に設定されることを特徴とする請求項１に記載のリンク最適化メカニズムに利用される伝送パケット。
4. 前記ＨＲＰモードフィールドには、
   符号化モードに関する情報、変調方式に関する情報、前記伝送データユニットに含まれるビットレベルの数に関する情報、及び前記ビットレベルの符号化率に関する情報の組合わせを表すモードインデックスが記録されることを特徴とする請求項３に記載のリンク最適化メカニズムに利用される伝送パケット。
5. 非圧縮データを伝送するための伝送パケットを生成するユニットと、前記生成された伝送パケットを伝送するＲＦユニットとを含み、
   前記伝送パケットは、
   前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、
   前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにリンク最適化フィールド及び前記リンク最適化フィールドの存否を表現するリンク最適化拡張フィールドを含むＭＡＣヘッダと、
   前記ＰＨＹヘッダに付加され、前記所定の符号化率に関する情報と差別エラー訂正符号化モードの使用如何に関する情報とを含むＰＨＹヘッダと、
   を備え、前記リンク最適化拡張フィールドは、前記リンク最適化フィールドが活性化されている場合には１の値に設定され、活性化されていない場合には０の値に設定され、
   前記リンク最適化フィールドは、前記伝送パケットの伝送方向についての情報を表現する方向フィールド、高効率ＰＨＹ（ＨＲＰ）モードのインデックスが記録されるＨＲＰモードフィールド、低効率ＰＨＹ（ＬＲＰ）モードのインデックスが記録されるＬＲＰモードフィールド及び将来の予備的使用のための予備フィールドを含む、リンク最適化メカニズムを利用した送信装置。
6. 前記方向フィールドは１ビット、前記ＨＲＰモードフィールド及び前記ＬＲＰモードフィールドはそれぞれ４ビット、前記予備フィールドは７ビットの長さを有することを特徴とする請求項５に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送信装置。
7. 前記方向フィールドは、
   前記伝送パケットを送信する送信装置が前記伝送パケットを受信する受信装置にリンクを推薦することを要請するリンク推薦要請モードである場合には０の値に設定され、前記受信装置が前記送信装置に前記リンク推薦要請に対して応答するリンク推薦応答モードである場合には１の値に設定されることを特徴とする請求項５に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送信装置。
8. 前記ＨＲＰモードフィールドには、
   符号化モードに関する情報、変調方式に関する情報、前記伝送データユニットに含まれるビットレベルの数に関する情報、及び前記ビットレベルの符号化率に関する情報の組合わせを表すモードインデックスが記録されることを特徴とする請求項７に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送信装置。
9. 非圧縮データを含む伝送パケットを受信するＲＦユニットと、前記受信された伝送パケットからＡＶデータを復元するユニットとを含み、
   前記伝送パケットは、
   前記非圧縮データを所定の符号化率でエラー訂正符号化した複数のデータユニットで構成されるペイロードと、
   前記ペイロードに付加され、前記非圧縮データを送受信できるようにリンク最適化フィールド及び前記リンク最適化フィールドの存否を表現するリンク最適化拡張フィールドを含むＭＡＣヘッダと、
   前記ＭＡＣヘッダに付加され、前記所定の符号化率に関する情報と差別エラー訂正符号化モードの使用如何に関する情報とを含むＰＨＹヘッダと、
   を備え、前記リンク最適化拡張フィールドは、前記リンク最適化フィールドが活性化されている場合には１の値に設定され、活性化されていない場合には０の値に設定され、
   前記リンク最適化フィールドは、前記伝送パケットの伝送方向についての情報を表現する方向フィールド、高効率ＰＨＹ（ＨＲＰ）モードのインデックスが記録されるＨＲＰモードフィールド、低効率ＰＨＹ（ＬＲＰ）モードのインデックスが記録されるＬＲＰモードフィールド及び将来の予備的使用のための予備フィールドを含む、リンク最適化メカニズムを利用した受信装置。
10. 前記方向フィールドは１ビット、前記ＨＲＰモードフィールド及び前記ＬＲＰモードフィールドはそれぞれ４ビット、前記予備フィールドは７ビットの長さを有することを特徴とする請求項９に記載のリンク最適化メカニズムを利用した受信装置。
11. 前記方向フィールドは、
    前記伝送パケットを送信する送信装置が前記伝送パケットを受信する受信装置にリンクの推薦を要請するリンク推薦要請モードである場合には０の値に設定され、前記受信装置が前記送信装置に前記リンク推薦要請に対して応答するリンク推薦応答モードである場合には１の値に設定されることを特徴とする請求項９に記載のリンク最適化メカニズムを利用した受信装置。
12. 前記ＨＲＰモードフィールドには、
    符号化モードに関する情報、変調方式に関する情報、前記伝送データユニットに含まれるビットレベルの数に関する情報、及び前記ビットレベルの符号化率に関する情報の組合わせを表すモードインデックスが記録されることを特徴とする請求項１１に記載のリンク最適化メカニズムを利用した受信装置。
13. 非圧縮データを含む伝送パケットを送受信するチャンネルの状態及び前記伝送パケットの品質を評価するリンク評価ステップと、
    前記評価された状態によって、現在チャンネル状態に適した伝送モードを推薦するリンク推薦ステップと、
    前記推薦された伝送モードを構成する情報を調節するリンク調節ステップと、
    を含み、前記リンク推薦ステップは、
    送信装置がリンク推薦要請コンポーネントを含む伝送パケットを受信装置に伝送するステップと、
    前記受信装置が前記リンク推薦要請フィールドに対応するリンク推薦応答コンポーネントを含む伝送パケットを前記送信装置に伝送するステップと、
    を含み、前記リンク推薦要請コンポーネント又は前記リンク推薦応答コンポーネントを含む前記伝送パケットのＭＡＣヘッダには、前記非圧縮データを送受信できるようにリンク最適化フィールド及び前記リンク最適化フィールドの存否を表現するリンク最適化拡張フィールドが含まれ、
    前記リンク最適化拡張フィールドは、前記リンク最適化フィールドが活性化されている場合には１の値に設定され、活性化されていない場合には０の値に設定され、
    前記リンク最適化フィールドは、前記伝送パケットの伝送方向についての情報を表現する方向フィールド、高効率ＰＨＹ（ＨＲＰ）モードのインデックスが記録されるＨＲＰモードフィールド、低効率ＰＨＹ（ＬＲＰ）モードのインデックスが記録されるＬＲＰモードフィールド及び将来の予備的使用のための予備フィールドを含む、リンク最適化メカニズムを利用した送受信方法。
14. 前記方向フィールドは１ビット、前記ＨＲＰモードフィールド及び前記ＬＲＰモードフィールドはそれぞれ４ビット、前記予備フィールドは７ビットの長さを有することを特徴とする請求項１３に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送受信方法。
15. 前記方向フィールドは、
    前記送信装置がリンク推薦要請コンポーネントを含む伝送パケットを受信装置に伝送する場合には０の値に設定され、前記受信装置が前記リンク推薦応答コンポーネントを含む伝送パケットを前記送信装置に伝送する場合には１の値に設定されることを特徴とする請求項１３に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送受信方法。
16. 前記方向フィールドが１の値を有する場合、前記ＨＲＰモードフィールドには、
    符号化モードに関する情報、変調方式に関する情報、前記伝送データユニットに含まれるビットレベルの数に関する情報、及び前記ビットレベルの符号化率に関する情報の組合わせを表すモードインデックスが記録されることを特徴とする請求項１５に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送受信方法。
17. 前記伝送パケットを送受信するチャンネルの状態が悪化する場合において、前記リンク推薦ステップは、
    前記送信装置のリンク推薦要請なしに、前記受信装置が前記リンク推薦応答コンポーネントを含む伝送パケットを前記送信装置に伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のリンク最適化メカニズムを利用した送受信方法。

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