本実施形態では、マルチ無線における複数の無線システムとして、2つの無線システムを用いる構成例を示す。無線システムとしては、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において検討されているLTE−Advanced(Long Term Evolution Advanced)に対応する無線通信システム、IEEE802.16mに対応する無線通信システム(WiMAX 2.0)等が想定される。
図1は本発明の前提となる構成を示すもので、マルチ無線においてGLLにECCを適用する場合の、送信側の無線通信装置の構成例を示すブロック図である。複数の無線システム(RAT1、RAT2)間の物理層及びMAC層の差異を吸収するGLL100は、符号化器(Encoder)101、多重化部(Multiplexer、またはMRRM)102、2つのインターリーバ(Interleaver)103、104を備えている。
図2は図1の構成例におけるGLLの処理を示す図である。図2では、入力データ(Inputted PDU)、符号化データ(Coded PDU)、符号化して分配後のRATデータ(Sep PDU1、Sep PDU2)、インターリーブ後のRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)を時間軸上で示している。
符号化器101は、入力データ(Inputted PDU)に対し、冗長ビット(パリティビット、Parity)を付加した符号化データ(Coded PDU)を出力する。多重化部102は、符号化データを所定サイズのパケットに分割し、複数RAT用に所定サイズをひとまとめにして、RAT間で交互に分配する。インターリーバ103、104は、各RATに分配されたRATデータ(Sep PDU1、Sep PDU2)に対し、複数のIPパケットのデータを含む、所定サイズの符号化データを単位に、インターリーブ処理を行う。この分配されインターリーブされたRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)にヘッダを付加してMAC層のデータパケットであるRATパケット(MAC SDU)を生成し、各RAT(RAT1、RAT2)に対して出力する。各RAT1、RAT2では、それぞれの無線システムによってデータ送信を行う。
このように、マルチ無線において物理層より上位のレイヤ(ここではGLL)にECCを適用する際、符号化データをインターリーブ処理する前にRAT毎に分配することで、多重化部でのRATデータの分配を含めてのインターリーブ処理となる。このため、インターリーバ103、104におけるインターリーブサイズ(ILサイズ)を小さくしても、十分なランダマイズ効果が得られる。図2の例は、符号化データサイズLに対し、多重化部102により、所定サイズ毎にRAT1及びRAT2へ交互に均等にデータを分配して出力する場合を示している。この場合、RATデータ単位でのILサイズはL/2となり、図38に示した構成例と比較して、ILサイズを半減することができる。したがって、インターリーブによる処理遅延を半減することができるとともに、ランダマイズの効果は図38に示した構成例と同様な効果を得ることができる。
しかし、図1の構成例では、RAT1とRAT2間の伝送遅延差(ΔRTT=|RTT1−RTT2|)が大きい場合には、RAT1及びRAT2の受信装置側での処理が伝送遅延が大きい方のRATに引きずられてしまい、GLL受信処理までの遅延が大きくなるという課題がある。すなわち、伝送遅延差ΔRTTの分だけ各RATでの受信処理の開始時間に差が生じ、GLL受信処理の開始が遅れるので、伝送遅延差ΔRTTが大きいほど遅延が大きくなってしまう。ここで、各RATの伝送遅延を表すRTT(RTT1、RTT2)は、いわゆるRound Trip Timeだけではなく、各RATにおける送信側と受信側との間の伝送遅延の大きさ、程度等を示す情報を用いてもよい。
そこで、RAT間に伝送遅延差がある場合など、想定される種々の状況においても、マルチ無線においてECCを適用する際の処理遅延を低減しつつ、誤り訂正能力を高く保つことができる無線通信装置及び無線通信方法の例を以下の実施形態において示す。
(第1の実施形態)
図3は本発明の第1の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLにECCを適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL300は、符号化器301、多重化部302、2つのインターリーバ303、304、リソース制御部305を備えている。
第1の実施形態では、多重化部302により分配した複数RATへのRATデータに対し、それぞれインターリーバ303、304によってインターリーブ処理を行う。この際、リソース制御部305は、各RATの伝送遅延を示すRTT情報を用いて、RAT1とRAT2間の伝送遅延差ΔRTT=|RTT1−RTT2|を基にILサイズを可変的に設定する。具体的には、複数RAT間のILサイズ比αを設定する。多重化部302とインターリーバ303、304は、ILサイズ情報に応じて処理を行う。ILサイズ情報は、パケット制御情報に含めてもよい。
図4は第1の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。図4では、入力データ(Inputted PDU)、符号化データ(Coded PDU)、符号化して分配後のRATデータ(Sep PDU1、Sep PDU2)、インターリーブ後のRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)を時間軸上で示している。
符号化器(符号化部の機能を有する)301は、入力データ(Inputted PDU)に対し、冗長ビット(パリティビット、Parity)を付加した符号化データ(Coded PDU)を出力する。多重化部302は、符号化データを所定サイズのパケットに分割し、複数RAT用に所定サイズをひとまとめにして、RAT間で交互に分配する。インターリーバ303、304は、各RATに分配されたRATデータ(Sep PDU1、Sep PDU2)に対し、複数のIPパケットのデータを含む、所定サイズの符号化データを単位に、インターリーブ処理を行う。この分配されインターリーブされたRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)にヘッダを付加してMAC層のデータパケットであるRATパケット(MAC SDU)を生成し、各RAT(RAT1、RAT2)に対して出力する。各RAT1、RAT2では、それぞれの無線システムによってデータ送信を行う。
ここで、インターリーバ303、304においてインターリーブ処理を行う際のILサイズは、符号化データサイズLに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをαL(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズは(1−α)Lとする。すなわち、RTTが大きいRATのILサイズを小さく、RTTが小さいRATのILサイズを大きくする。図4では、RTT1<RTT2の場合を示している。また、多重化部302ではリソース制御部305からのILサイズ情報(αを示す制御情報)に応じてRATデータの分配を行う。また、ILサイズを設定する際に、αの量子化サイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減する。
このように、伝送遅延の大きいRATのILサイズを小さくするようにILサイズを設定して処理することで、図1の構成例と同様のランダマイズ効果を得つつ、GLL受信端での処理遅延を小さくすることができる。この際、各RATにおけるインターリーブ処理と伝送遅延を合わせた時間の差δは、RAT1とRAT2間の伝送遅延差|RTT1−RTT2|よりも小さくなり、GLL受信処理までの遅延が低減される。したがって、第1の実施形態によれば、RAT間に伝送遅延差がある場合であっても、処理遅延を低減しつつ、誤り訂正能力を高く保つことが可能となる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、第1の実施形態の一部を変更した変形例であり、複数RAT間で重複データを含めるようにした処理例である。無線通信装置の構成は図3に示した第1の実施形態と同様であり、リソース制御部305の動作と、多重化部302の動作が異なる。ここでは第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第2の実施形態では、多重化部302でのRATデータ分配時に、単独RATで入力データ(あるいは送信データ)の復号が可能なデータあるいはデータ量γを規定する。そして、リソース制御部305は、データ量γを超える部分に対し、各RATに分配するILサイズを伝送遅延差ΔRTTに応じて設定し、RAT間のILサイズの分配比を可変する。
図5は第2の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。本実施形態の処理に先立ち、各RAT(RAT1、RAT2)のRTT情報を予め送信側にフィードバック(RTT1、RTT2)しておく。リソース制御部305は、RATデータ分配時に、単独RATで全パケットの復号が可能な特定のデータあるいはデータ量γを規定する。さらにγに加え、RAT1とRAT2間の伝送遅延差ΔRTTに基づきILサイズ比(ここではデータ冗長度を示す)αを決定し、RATデータを分配する。
一例として、符号化データにおけるシステマチックビット(systematic bit、情報ビット)を特定のデータγとして設定し、データ冗長度αは、符号化データサイズ[Lビット]の符号化器のマザーコードレート(マザー符号化率)におけるパリティビット(parity bit、冗長ビット)[(L−γ)ビット]を分配する係数とする。
ここで、RAT1とRAT2間の伝送遅延差ΔRTT=|RTT1−RTT2|を基にILサイズを設定する。ILサイズは、符号化データサイズLに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをγ+(L−γ)α(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズはγ+(L−γ)(1−α)とする。この場合、RAT1とRAT2を合わせたRAT1+RAT2の送信パケットサイズは、符号化データサイズLより大きくなる。また、多重化部302ではリソース制御部305からのILサイズ情報(γ、αを示す制御情報)に応じてRATデータの分配を行う。また、ILサイズを設定する際に、αの量子化サイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減する。
このように、単独RATで全パケットの復号が可能な特定のデータあるいはデータ量を規定することで、第1の実施形態では複数RATのデータ受信後にGLLのECC受信処理が開始する必要があったが、第2の実施形態では、単独RATのデータのみを用いてもGLLのECC受信処理を開始できる。このため、ECC符号化利得を高め、かつ、平均伝送遅延を低減できる。また、伝送路遅延差を吸収するようにRAT間のILサイズを決定することから、GLL受信端での遅延(伝送遅延+処理遅延)を低減できる。
(第3の実施形態)
図6は本発明の第3の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLにECCを適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL600は、多重化部601、2つの符号化器602、603、2つのインターリーバ604、605、リソース制御部606を備えている。
第3の実施形態では、多重化部601により複数RATへのRATデータに分配した後に、符号化部の機能を有する符号化器602、603によってそれぞれ符号化処理し、インターリーバ604、605によってインターリーブ処理を行う。この際、リソース制御部606は、各RATの伝送遅延を示すRTT情報を用いて、RAT1とRAT2間の伝送遅延差ΔRTT=|RTT1−RTT2|を基にILサイズを可変的に設定する。多重化部601、符号化器602、603及びインターリーバ604、605は、ILサイズ情報、符号化サイズ情報に応じて処理を行う。ILサイズ情報、符号化サイズ情報は、パケット制御情報に含めてもよい。
図7は第3の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。図7では、入力データ(Inputted PDU)、分配後に符号化された符号化データ(Coded PDU1、Coded PDU2)、インターリーブ後のRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)を時間軸上で示している。
多重化部601は、複数パケットの入力データ(Inputted PDU)を分割し、複数RAT用に分配する。符号化器602、603は、各RATに分配されたRATデータに対し、冗長ビット(パリティビット、Parity)を付加した符号化データ(Coded PDU1、Coded PDU2)を出力する。インターリーバ604、605は、各RATに分配されたパリティビットを含む符号化データに対し、インターリーブ処理を行う。この分配されインターリーブされたRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)にヘッダを付加してMAC層のデータパケットであるRATパケット(MAC SDU)を生成し、各RAT(RAT1、RAT2)に対して出力する。各RAT1、RAT2では、それぞれの無線システムによってデータ送信を行う。
本実施形態の処理に先立ち、各RAT(RAT1、RAT2)のRTT情報を予め送信側にフィードバック(RTT1、RTT2)しておく。リソース制御部606は、RAT1とRAT2間の伝送遅延差ΔRTTに基づき、各RATデータの符号化サイズ、ILサイズを設定する。具体的には、複数RAT間のILサイズ比αを設定する。
多重化部601では、リソース制御部606からのILサイズ情報または符号化サイズ情報(αを示す制御情報)に応じてRATデータの分配を行う。ここで、インターリーバ604、605においてインターリーブ処理を行う際のILサイズは、入力される複数のIPパケットのデータサイズLに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをαL(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズは(1−α)Lとする。すなわち、RTTが大きいRATのILサイズを小さく、RTTが小さいRATのILサイズを大きくする。図7では、RTT1<RTT2の場合を示している。また、符号化器602、603は、ILサイズ情報または符号化サイズ情報に応じて、それぞれ分配されたRATデータを所定の符号化率で符号化して出力する。また、ILサイズを設定する際に、αの量子化サイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報あるいは符号化サイズ情報の通知のための情報量を低減する。
このように、伝送遅延の大きいRATのILサイズを小さくするようにILサイズを設定して処理することで、図1の構成例と同様のランダマイズ効果を得つつ、GLL受信端での処理遅延を小さくすることができる。この際、各RATにおけるインターリーブ処理と伝送遅延を合わせた時間の差δは、RAT1とRAT2間の伝送遅延差|RTT1−RTT2|よりも小さくなり、GLL受信処理までの遅延が低減される。
なお、図7の例では、多重化部601がPDUの単位で各RATにデータを分配しているが、これに限らず、PDUの半分ずつなど、他の所定の単位で複数のRATにデータを分配してもよい。
(第4の実施形態)
第4の実施形態は、第3の実施形態の構成に関連する例であり、階層符号化を適用した処理例を示すものである。ここでは、図37に示した従来例のように、Basic layerとEnhancement Layer、重要パケットと通常パケット、あるいは標準画質パケットと高解像度画質パケットなどのように、複数の階層に階層化されたデータ伝送へ適用する場合を想定する。階層毎のFEC/ECC符号化、及び階層毎のインターリーブ処理を行う場合、インターリーブ処理がパラレル処理となるため、同数のIPパケットに対する処理遅延は、図38に示した構成例の場合より小さくできる。しかし、符号化サイズ及びILサイズが小さくなることにより、バーストエラーに対する誤り訂正能力が劣化することが課題となる。
そこで、本実施形態では、一般的に、階層符号化されたデータのうち、重要パケット(Basic layer、標準画質パケットなど)のビット量が少なく、劣化の影響が大きいことに着目する。そして、ECCとして、組織符号を用いる際の重要パケットの符号化方法を工夫することで、ECC符号化利得を向上させる。
図8は本発明の第4の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLに階層符号化を適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL800は、多重化部801、混合部802、符号化器803、804、データ選択部805、インターリーバ806、807を備えている。
図9は第4の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。図9では、入力データ(Inputted PDU)、混合データ(De-Multiplexed)、符号化データ(Coded PDU1、Coded PDU2)、インターリーブ後のRATデータ(RAT1 PDU、RAT2 PDU)を時間軸上で示している。送信処理において、まず、多重化部801は、通常パケットデータ(第1の階層データに相当する)と重要パケットデータ(第2の階層データに相当する)とに分割する。
第1の符号化器803は、通常パケットデータをFEC符号化(FEC1)し、第1のインターリーバ806は、この符号化後の符号化データに対してインターリーブ処理(IL1)を施す。そして、インターリーブ後のデータにヘッダを付加してRATパケット(MAC SDU)を生成し、RAT1によって送信する。
一方、混合部802は、重要パケットデータ(図8中の太線で示すPDU)を、所定の間隔で通常パケットデータに分散して挿入することで、重要パケットと通常パケットのデータを混合する。例えば、所定間隔毎に間引いて通常パケットデータに対し重要パケットデータを挿入する。第2の符号化器804は、重要パケットデータと通常パケットデータとを混合させたデータを組織符号でFEC符号化(FEC2)する。この際、符号化データのパリティビット(Parity2)は、情報ビットとして重要パケットと通常パケットとを含むものに対応する。データ選択部805は、符号化データの情報ビットから混合した通常パケットデータを除き、重要パケットデータのみを出力するようにデータを選択する。第2のインターリーバ807は、この通常パケットデータを除く符号化データに対してインターリーブ処理(IL2)を行う。そして、インターリーブ後のデータにヘッダを付加してRATパケット(MAC SDU)を生成し、RAT2によって送信する。
受信処理においては、RAT1では、送信側でのFEC1の符号化データに対するFEC1復号を行い、復号データを取得する。また、RAT2では、送信側でのFEC2の符号化データに対して、RAT1でのFEC1復号結果を用いて、FEC2復号を行う。ただし、RAT1のFEC1復号の終了前でも、重要パケットビットを消失ビットとすることでFEC2復号は可能である。
このように、第4の実施形態では、階層符号化において、通常パケットデータより少ない重要パケットデータに対し、FEC2の符号化は通常パケットデータを含めたエンコードとなり、また、重要パケットデータは通常パケットデータに分散されて含まれるようになる。すなわち、重要パケットデータに関して、符号化データのパリティ部分のデータ量を増加させ、さらに、混合する通常パケットデータは所定間隔毎に間引くなどして分散して挿入する。これにより、重要パケットデータに対するインターリーブ処理IL2のILサイズは、図37に示した従来例とほぼ同じでも、より高いランダマイズ効果が得られ、誤り訂正能力を高めることができる。
(第4の実施形態の変形例)
上記第4の実施形態の変形例として、送信側において、RAT2用のパケットデータ(上記例では重要パケットデータのRATパケット)の準備期間に、RAT1用のパケットデータ(上記例では通常パケットデータのRATパケット)の送出が開始されていれば、その期間内のRATパケットをRAT2でも送信することも可能である。この場合、受信側では、RAT2のRATパケットを受信する際に、ヘッダに含まれる順列情報を基にインターリーブ処理(IL1、IL2)に対するデインターリーブ処理を施し、FEC2復号を行う。
このような処理により、RAT2における使用リソースは増えるが、遅延の増大を抑止できる。また、RAT2のRATパケットの復号時には、RAT1のRATパケットの一部と共に復号が可能となるため、誤り訂正効果が高まる。
(第5の実施形態)
第5の実施形態は、第4の実施形態の変形例であり、複数RATの回線品質に応じた処理例を示すものである。第5の実施形態では、複数RAT間で受信品質の偏りが大きくなることが想定される場合に、その受信品質の偏りを利用することで、総合的な処理遅延を低減しつつ、受信特性を改善する。
図10は本発明の第5の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLに階層符号化を適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL1000は、多重化部1001、混合部1002、符号化器1003、1004、データ選択部1005、インターリーバ1006、1007、出力切替部1008を備えている。
図11は第5の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。送信処理において、まず、多重化部1001は、通常パケットデータと重要パケットデータとに分割する。第5の実施形態では、通常パケットデータと重要パケットデータとに対する処理が第4の実施形態の場合と入れ替わっている。第1の符号化器1003は、重要パケットデータをFEC符号化(FEC1)し、第1のインターリーバ1006は、この符号化後の符号化データに対してインターリーブ処理(IL1)を施す。そして、インターリーブ後のデータにヘッダを付加してRATパケット(MAC SDU)を生成し、一方のRAT(例えばRAT1)によって送信する。
一方、混合部1002は、重要パケットデータ(図10中の太線で示すPDU)を、所定の間隔で通常パケットデータに分散して挿入することで、重要パケットと通常パケットのデータを混合する。第2の符号化器1004は、重要パケットデータと通常パケットデータとを混合させたデータを組織符号でFEC符号化(FEC2)する。データ選択部1005は、符号化データの情報ビットから混合した重要パケットデータを除くようにデータを選択する。第2のインターリーバ1007は、この重要パケットデータを除く符号化データに対してインターリーブ処理(IL2)を行う。そして、インターリーブ後のデータにヘッダを付加してRATパケット(MAC SDU)を生成し、他方のRAT(例えばRAT2)によって送信する。
さらに、出力切替部1008は、RAT1、RAT2の回線品質を示すRAT品質情報に基づき、インターリーバ1006、1007でのインターリーブ処理後のデータの出力を切り替え制御する。この際、重要パケットデータをFEC符号化(FEC1)したインターリーブ後の符号化データ(IL1出力)が、回線品質(受信品質)が高いRATへのRATパケット(MAC SDU)となるようにする。例えば、RAT1の回線品質が高い場合、IL1出力をRAT1より送信する。
このように、第5の実施形態では、重要パケットデータは、受信品質の高いRATを選択して送信することで、ILサイズが小さくても受信品質を高めることができる。一方、通常パケットデータは、FEC2の符号化により重要パケットデータを含めたエンコードとなり、また、重要パケットデータが通常パケットデータに分散されて含まれるようになる。これにより、通常パケットデータに対するインターリーブ処理IL2のILサイズは、図37に示した従来例とほぼ同じでも、より高いランダマイズ効果が得られ、誤り訂正能力を高めることができる。
(第6の実施形態)
第6の実施形態は、第4の実施形態の他の変形例であり、複数RATの伝送遅延に応じた処理例を示すものである。第6の実施形態では、複数RAT間で伝送遅延の偏りが大きくなることが想定される場合に、その伝送遅延の偏りを吸収できる構成とすることで、総合的な処理遅延を低減しつつ、受信特性を改善する。
図12は本発明の第6の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLに階層符号化を適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL1200は、多重化部1201、混合部1202、符号化器1203、1204、データ選択部1205、インターリーバ1206、1207、出力切替部1208を備えている。
図13は第6の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。送信処理において、まず、多重化部1201は、通常パケットデータと重要パケットデータとに分割する。第6の実施形態では、通常パケットデータと重要パケットデータとに対する処理が第4の実施形態と同様である。したがって、多重化部1201からインターリーバ1206、1207までの処理は第4の実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
出力切替部1208は、RAT1、RAT2の伝送遅延を示すRTT情報(RTT1、RTT2)に基づき、インターリーバ1206、1207でのインターリーブ処理後のデータの出力を切り替え制御する。この際、RTTの小さいRATに送出するRATパケット(MAC SDU)の入力を、重要パケットデータをFEC符号化(FEC2)したインターリーブ後の符号化データ(IL2出力)とする。例えば、RAT2のRTTが小さい場合、IL2出力をRAT2より送信する。ただし、各RATのRTTが共に許容遅延範囲内にあるものとする。
このように、第6の実施形態では、重要パケットデータは、通常パケットデータを含めた符号化を行うとともに、伝送遅延が小さいRATを選択して送信する。これにより、受信端では、GLLでのパケット送信時間差ΔTを吸収した遅延量ΔT−|RTT1−RTT2|となり、複数RAT送信時の遅延(処理遅延及び伝送遅延)を低減できる。
(第6の実施形態の変形例)
上記第6の実施形態の変形例として、伝送遅延を考慮した結果、一方のRAT用のRATパケット送出が早く終了する場合は、残りのRAT用のRATパケットを振り分けることも可能である。このような処理により、GLL受信処理までの遅延をさらに低減できる。
(第7の実施形態)
第7の実施形態は、第4の実施形態のさらに他の変形例であり、複数RATの回線品質及び伝送遅延に応じた処理例を示すものである。第7の実施形態では、複数RAT間の伝送遅延が所定値以内であり、複数RAT間で受信品質の偏りが大きくなることが想定される場合に、その受信品質の偏りを利用することで、総合的な処理遅延を低減しつつ、受信特性を改善する。
図14は本発明の第7の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、マルチ無線においてGLLに階層符号化を適用する場合の、送信側の構成を示したものである。GLL1400は、多重化部1401、混合部1402、符号化器1403、1404、データ選択部1405、インターリーバ1406、1407、出力分配部1408を備えている。
図15は第7の実施形態におけるGLLの処理を示す図である。送信処理において、まず、多重化部1401は、通常パケットデータと重要パケットデータとに分割する。第7の実施形態では、通常パケットデータと重要パケットデータとに対する処理が第5の実施形態と同様である。したがって、多重化部1401からインターリーバ1406、1407までの処理は第5の実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
出力分配部1408は、RAT品質情報とRTT情報とに基づき、インターリーバ1406、1407でのインターリーブ処理後のデータの出力を分配制御する。ここで、RAT1、RAT2の伝送遅延差ΔRTT=|RTT1−RTT2|が所定値以内である場合、インターリーブ処理(IL1、IL2)後のパケットデータを、RAT1、RAT2の回線品質に応じて分配させて送信する。この際、回線品質が高いRATに多くの重要パケットデータを含めるようにする。
このように、第7の実施形態では、複数RATの回線品質に応じてパケットが分散されて送信されるため、送信ダイバーシチ効果により受信品質を改善することができる。
(第2及び第7の実施形態の変形例)
前述した第2の実施形態に上記第7の実施形態を組み合わせて、複数RAT(RAT1、RAT2)間の伝送遅延が所定値以内である場合に、インターリーブ処理(IL1、IL2)後のRATデータを、RAT1、RAT2の回線品質に応じて分配させて送信する。この際、回線品質が高いRATに多くの重要パケットデータを含めるようにする。このような処理により、送信ダイバーシチ効果によって受信品質を改善することができる。
なお、第4〜第7の実施形態において、重要パケットと通常パケットを送信する際には、重要パケットはQoS保証されたRATを用い、通常パケットはベストエフォート型のRATを用いるようにしてもよい。例えば、重要パケットは3GPPのLTE、LTE−Advanced等に対応する無線通信システムを用い、通常パケットはWiFi(IEEE802.11b、g、n等に準拠)、WiMAX(IEEE802.16m等に準拠)等に対応する無線通信システムを用いる。
また、各RATにおける伝送遅延RTTは、回線における遅延だけでなく、システムの負荷状況(スケジューリング遅延等)を含むものとしてもよい。
以下に、上述した実施形態の無線通信装置に対応する無線送信装置及び無線受信装置のより具体的な構成及び処理の例を実施例としていくつか示す。ここで、無線送信装置は、無線通信装置における送信機能の構成要素に対応し、無線受信装置は、無線通信装置における受信機能の構成要素に対応する。
[実施例1]
実施例1は、上記第1の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
図16は実施例1に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。無線送信装置は、符号化器1601、多重化部1602、インターリーバ1603、1604、RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606、RTT情報抽出部1607、マルチ無線リソース管理部1608を有して構成される。また、無線送信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおけるMAC層及び物理層の送信処理を行う送信部として、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622を有している。
RTT情報抽出部1607は、無線通信装置が利用する複数の無線システムRAT1、RAT2における伝送遅延情報であるRTT情報(RTT1、RTT2)を抽出する。RTT情報としては、利用する無線システムに固有の値としてもよいし、無線システムの負荷状況を反映した統計情報を用いてもよい。あるいは、利用するRAT1、RAT2毎にRTT情報を予め送信側にフィードバックした値を用いてもよい。あるいは、RTT情報としてRound Trip Timeを用いてもよい。
マルチ無線リソース管理部1608は、上位レイヤから入力される送信パケットデータに含まれる識別情報を基に、送信パケットデータの宛先となる無線通信装置毎の送信パケットをまとめるフロー制御を行う。さらに、マルチ無線リソース管理部1608は、共通の宛先となる送信パケットデータに対し、誤り訂正符号処理の制御(ECC制御)を行い、マルチ無線システム(RAT1、RAT2)に対してデータの分配(マルチ無線リソースマネジメント)を行う。ここで、ECC制御として、ECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC)及び符号化率を符号化器1601に指示する。
また、マルチ無線リソース管理部1608は、リソース制御部の機能を有するもので、RTT情報に基づき、RAT1とRAT2の伝送遅延差ΔRTT=|RTT1−RTT2|に応じてILサイズの比率αを設定する。ここで、符号化後のデータサイズLに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをαL(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズは(1−α)Lとする。なお、ILサイズのRAT間の比率は、どちらかのRATで正規化した際の比率βを用いて、多重化部1602、インターリーバ1603、1604及びRAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606に制御情報βを送信して指示する。例えば、RAT1を1で正規化した場合、RTT1−RTT2>0の場合にはβ=(1−α)/αとしたβにより、RTT1−RTT2<0の場合にはβ=α/(1−α)としたβにより、RAT2の比率を指示する。ここで、ILサイズを設定する際に、比率αのステップサイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減できる。
図17及び図18は実施例1に係る無線送信装置の処理を示す図であり、図17は符号化からインターリーブ処理までの処理内容を、図18はインターリーブ処理後のRATパケット生成処理の内容をそれぞれ示している。
符号化器1601は、マルチ無線リソース管理部1608により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC)を一つの単位に、上位レイヤから入力される複数N個の送信パケットデータPD#1〜#N(IPパケットなど)を、所定の符号化率での誤り訂正符号化処理を行う。ここで、Nは、N個の送信パケットデータの合計のビットサイズL_TxがL_ECCを超えない最大の整数値とする。またL_Tx<L_ECCの場合は、サイズ(L_ECC−L_Tx)のパディングビットPBを付加する。パディングビットPBは、ゼロパディング(ゼロ埋め)などを用いる。符号化された送信パケットデータ(符号化データ)は冗長ビットを含む。符号化器1601における符号化方法としては、組織符号、非組織符号の適用が可能であるが、以下では組織符号を適用した場合の例を用いて説明を行う。この場合、符号化データは、システマチックビットとして送信パケットデータがそのまま出力され、冗長ビットとしてパリティビットが付加され出力される。パリティビットのサイズL_Pは、符号化率に依存する。
多重化部1602は、マルチ無線リソース管理部1608により指示される制御情報βを基に、符号化データを、RAT毎のILサイズに応じたデータの分配を行い、多重化部出力1及び2を生成する。ここでは、後続するインターリーバとともにランダマイズ効果を高めるために、RAT1とRAT2への分配データを(1+β)×Sビット単位の周期で行う。ここで、Sは(1+β)×Sが整数となり、かつ、Lの約数となるように設定する。
インターリーバ1603、1604は、サイズL/(1+β)のRAT1への分配データ、及びサイズβL/(1+β)のRAT2への分配データのそれぞれを一つの単位として、それぞれ所定の方法により、インターリーブ処理を行い、インターリーブデータ1及び2を生成する。
RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606は、それぞれ、インターリーブデータ1、インターリーブデータ2を基に各RAT用のRATパケットを生成する。RAT1とRAT2の処理は同様のため、以下ではRAT1(RAT2)のように記載してまとめて説明する。
RAT1(RAT2)パケット生成部1605(1606)は、インターリーブデータ1(2)をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加してRATパケットを生成し出力する。図18に示すように、ヘッダ情報は、RAT1(RAT2)での伝送に必要となる固有のヘッダ情報H1を含め、さらに、復号処理情報として、ECC復号処理に必要となる拡張ヘッダ情報H2を後続する異なる領域に含める。これにより、RAT1(RAT2)ではヘッダ情報H1のみを参照し、各RATでの送受信処理を行うことができる。また、ECC復号処理時には、各RATでの受信パケットから拡張ヘッダ情報H2を抽出することで、ECC復号処理を行うことができる。拡張ヘッダ情報H2には、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、符号化データ長L、インターリーブサイズ情報β、インターリーブデータ位置情報(インターリーブデータを複数のパケットデータに分割する際、パケット順にシリアル番号を付与したもの)を付加する。
RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606によってそれぞれ生成されたRAT1送信パケットデータ、RAT2送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
図19は実施例1に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置は、ヘッダ抽出部1901、1902、データ整列部1903、1904、デインターリーバ1905、1906、結合部1907、ECC復号部1908、ECC復号処理制御部1909を有して構成される。また、無線受信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおける物理層及びMAC層の受信処理を行う受信部として、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922を有している。RAT1とRAT2の処理は同様のため、以下ではRAT1(RAT2)のように記載してまとめて説明する。
無線システムRAT1、RAT2によって送信元の無線通信装置から伝送され、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信されたRAT1(RAT2)受信パケットデータは、ヘッダ抽出部1901、1902に入力される。ヘッダ抽出部1901、1902は、復号処理情報抽出部の機能を有し、RAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部1909に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部1903、1904に出力する。
ECC復号処理制御部1909は、受信処理制御部の機能を有し、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、符号化データ長L、インターリーブサイズ情報β、インターリーブデータ位置情報を取得する。そして、これらの情報を基に、ECC復号処理制御部1909は、データ整列部1903、1904、デインターリーバ1905、1906、結合部1907、ECC復号部1908を制御する。
データ整列部1903、1904は、ヘッダを取り除かれたRAT1(RAT2)受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元し、データ順序を整列させたデータを生成する。
デインターリーバ1905、1906は、データ整列部1903、1904の出力データから、インターリーブサイズ情報βに基づく所定サイズのデータを一つの単位として、デインターリーブ処理を行い、インターリーブを戻したデインターリーブデータを生成する。
結合部1907は、RAT1及びRAT2のデインターリーブデータの出力を、符号化データ長L、インターリーブサイズ情報βを基に、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、符号化データを復元する。ここで、RATにおけるパケット誤りにより、パケットデータが消失する場合、あるいはパケットデータに誤りがある場合は、当該パケットのデータに対し消失フラグをたて、符号化データとしては不定値として、ECC復号部1908に出力する。
ECC復号部1908は、符号化データ長Lのデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを受信パケットデータとして出力する。上記結合部1907及びECC復号部1908が結合及び復号処理部の機能を実現する。ここで、消失訂正によるECCは、消失フラグにより誤りの位置を予め与えておくことにより、通常のFECよりも多くのデータを訂正できる誤り訂正方法である。これは、通常のFECでは誤りの位置と大きさを求める必要があるのに対し、消失訂正では誤りの大きさだけを求めればよいことに起因する。
このように、実施例1によれば、伝送遅延の大きいRATのILサイズを小さくすることで、従来と同様のランダマイズ効果を得つつ、複数無線システムを用いる受信側においてECC復号により送信データを復元するまでの処理遅延を低減することができる。
[実施例1の変形例]
なお、上記実施例1では、インターリーブ処理後に得られるパケットデータを個別のRATにより送信する構成を示したが、実施例1の変形例として、RAT(k)パケット生成部において、一方のRATのデータ送出が完了した時点で、他のRATのパケットデータを送出するようにしてもよい。ここで、RAT(k)はk番目のRATを示し(kは任意の整数)、上記例ではRAT1またはRAT2である。この場合、RAT(k)パケット生成部で付加する拡張ヘッダ情報H2に、インターリーバの識別情報(複数のインターリーバのどの出力かを示す識別子)を付加する。そして、受信側において、ヘッダ抽出部1901、1902がインターリーバの識別情報をさらに抽出し、ECC復号処理制御部1909は、データ整列部1903、1904において、以下の動作を付加させる。すなわち、インターリーバの識別情報ごとにデータ分離し、その後に、ヘッダを取り除かれたRAT受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。
以上のような動作により、ECC符号化による処理遅延を低減することができる。これは、RAT間のRTT差が小さい場合に特に有効である。
[実施例2]
実施例2は、上記第2の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
無線送信装置の構成は、図16に示した実施例1と同様である。実施例2では、実施例1と比較して、マルチ無線リソース管理部1608の動作と、多重化部1602の動作が異なる。以下、主にマルチ無線リソース管理部1608及び多重化部1602の実施例1と異なる動作を中心に説明を行う。
マルチ無線リソース管理部1608は、上位レイヤから入力される送信パケットデータに含まれる識別情報を基に、送信パケットデータの宛先となる無線通信装置毎の送信パケットをまとめるフロー制御を行う。さらに、マルチ無線リソース管理部1608は、共通の宛先となる送信パケットデータに対し、誤り訂正符号処理の制御(ECC制御)を行い、マルチ無線システム(RAT1、RAT2)に対してデータの分配(マルチ無線リソースマネジメント)を行う。ここで、ECC制御として、ECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC)及び符号化率を符号化器1601に指示する。
マルチ無線リソース管理部1608は、RTT情報に基づき、RAT1とRAT2の伝送遅延差ΔRTTに応じてILサイズの比率を設定する。ここでは、実施例1と異なり、RATデータ分配時に、1)単独RATで全パケットの復号が可能な特定のデータ、あるいは、2)単独RATで全パケットの復号が可能なデータ量γを規定する。そして、符号化後のデータに対し、上記規定した特定のデータまたはデータ量以外のデータ部分について、RAT1、RAT2に分配するデータサイズを、伝送遅延差ΔRTTに応じて分配比α(ここではデータ冗長度を示す)を可変的に設定する。
上記1)の例(ILサイズの設定例1)として、符号化データにおけるシステマチックビットを特定のデータγとして設定し、データ冗長度αは、符号化データサイズ[Lビット]の符号化器のマザーコードレートにおけるパリティビット[L_P=(L−L_ECC)ビット]を分配する係数とする方法がある。
上記2)の例(ILサイズの設定例2)として、各RATでの平均的なパケット誤り率を考慮して、RAT(k)での誤りが生じた場合でもECC復号により誤り訂正が可能な符号化率R_RATでの、単独RATのデータ量γを規定する方法がある。ここで、RAT(k)はk番目のRATを示し(kは任意の整数)、上記例ではRAT1またはRAT2である。
以下、ILサイズの設定例1、2によるそれぞれの動作を詳細に説明する。
図20は実施例2の第1動作例(ILサイズの設定例1に対応)に係る無線送信装置の処理を示す図である。ILサイズの設定例1では、単独RATで全パケットの復号が可能なデータとして、符号化データのうちのシステマチックビットとし、それ以外のデータ部分であるパリティビットの部分に対し、各RATに分配するデータサイズを、伝送遅延差ΔRTTに応じて分配比を可変する。
マルチ無線リソース管理部1608は、ECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC)及び符号化後の付加されるパリティビットサイズL_Pに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをL_ECC+αL_P(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズはL_ECC+(1−α)L_Pとする。なお、ILサイズのRAT間の比率は、どちらかのRATで正規化した際の比率βにより、多重化部1602、インターリーバ1603、1604及びRAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606に制御情報を送信して指示する。例えば、RAT1を1で正規化した場合、RTT1−RTT2>0の場合にはβ=(1−α)/αとしたβにより、RTT1−RTT2<0の場合にはβ=α/(1−α)としたβにより、RAT2の比率を指示する。ここで、ILサイズを設定する際に、比率αのステップサイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減できる。
図21は実施例2の第2動作例(ILサイズの設定例2に対応)に係る無線送信装置の処理を示す図である。ILサイズの設定例2では、RATでの平均的なパケット誤り率を考慮して、RATでの誤りが生じた場合でもECC復号により誤り訂正が可能な符号化率での、単独RATのデータ量γを規定し、それ以外のデータ部分であるパリティビットの部分に対し、各RATに分配するデータサイズを、伝送遅延差ΔRTTに応じて分配比を可変する。
マルチ無線リソース管理部1608は、ECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC)及び符号化後の付加されるパリティビットサイズL_Pに対し、RTTの大きいRATへのRATデータのILサイズをγ+α(L−γ)(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATへのRATデータのILサイズはγ+(1−α)(L−γ)とする。なお、ILサイズのRAT間の比率は、どちらかのRATで正規化した際の比率βにより、γビットを超える部分の比率を、多重化部1602、インターリーバ1603、1604及びRAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606に制御情報を送信して指示する。例えば、RAT1を1で正規化した場合、RTT1−RTT2>0の場合にはβ=(1−α)/αとしたβにより、RTT1−RTT2<0の場合にはβ=α/(1−α)としたβにより、RAT2の比率を指示する。ここで、ILサイズを設定する際に、比率αのステップサイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減できる。
上記第1動作例、第2動作例のいずれにおいても、RAT1とRAT2を合わせたRAT1+RAT2の送信パケットサイズは、符号化データサイズLより大きくなる。
多重化部1602は、マルチ無線リソース管理部1608により指示される制御情報β及び分配比情報を基に、符号化データを、RAT毎のILサイズに応じたデータの分配を行い、多重化部出力1及び2を生成する。ここで、分配比情報として、上記第1動作例の場合はL_ECC、上記第2動作例の場合は合γを用いる。また、後続するインターリーバとともにランダマイズ効果を高めるために、RAT1とRAT2への分配データを(1+β)×Sビット単位の周期で行う。ここで、Sは(1+β)×Sが整数となり、かつ、L_P(第1動作例の場合)あるいは(L−γ)(第2動作例の場合)の約数となるように設定する。
インターリーバ1603、1604は、上記第1動作例の場合、サイズL_ECC+L_ECC/(1+β)のRAT1への分配データ、及びサイズL_ECC+βL_ECC/(1+β)のRAT2への分配データのそれぞれを一つの単位として、それぞれ所定の方法により、インターリーブ処理を行い、インターリーブデータ1及び2を生成する。あるいは、上記第2動作例の場合、サイズγ+(L−γ)/(1+β)のRAT1への分配データ、及びサイズγ+(L−γ)/(1+β)のRAT2への分配データのそれぞれを一つの単位として、同様にインターリーブ処理を行う。
RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606は、それぞれ、インターリーブデータ1、インターリーブデータ2をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報には、拡張ヘッダ情報H2に含めるインターリーブサイズ情報として、ILサイズの比率αを正規化したβとともに、L_ECC(第1動作例の場合)あるいはγ(第2動作例の場合)を付加する。
RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606によってそれぞれ生成されたRAT1送信パケットデータ、RAT2送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
無線受信装置の構成は、図19に示した実施例1と同様である。RAT1とRAT2の処理は同様のため、以下ではRAT1(RAT2)のように記載してまとめて説明する。
ヘッダ抽出部1901、1902は、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信処理されたRAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部1909に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部1903、1904に出力する。
ECC復号処理制御部1909は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、符号化データ長L、インターリーブサイズ情報β及びL_ECC(第1動作例の場合)あるいはγ(第2動作例の場合)、インターリーブデータ位置情報を取得する。そして、これらの情報を基に、ECC復号処理制御部1909は、データ整列部1903、1904、デインターリーバ1905、1906、結合部1907、ECC復号部1908を制御する。
データ整列部1903、1904は、ヘッダを取り除かれたRAT1(RAT2)受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元し、データ順序を整列させたデータを生成する。
デインターリーバ1905、1906は、データ整列部1903、1904の出力データから、インターリーブサイズ情報βに基づく所定サイズのデータを一つの単位として、デインターリーブ処理を行い、インターリーブを戻したデインターリーブデータを生成する。
結合部1907は、RAT1及びRAT2のデインターリーブデータの出力を、符号化データ長L、インターリーブサイズ情報β及びL_ECC(第1動作例の場合)あるいはγ(第2動作例の場合)を基に、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、符号化データを復元する。ここで、RATにおけるパケット誤りにより、パケットデータが消失する場合、あるいはパケットデータに誤りがある場合は、当該パケットのデータに対し消失フラグをたて、符号化データとしては不定値として、ECC復号部1908に出力する。また、複数のRATのうち、一部のRATからの受信データのみが存在する場合は、受信データが得られていないRATのデータ部は消失データのフラグ(マーク)を立ててECC復号部1908に出力する。
ECC復号部1908は、符号化データ長Lのデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを受信パケットデータとして出力する。
上記の実施例1では、複数RATのデータのすべての受信後にECC復号処理を開始する必要があったが、実施例2によれば、単独RATのデータのみを用いてもECC復号処理を開始できる。よって、ECC符号化利得を高め、かつ、平均伝送遅延を低減できる。また、伝送路遅延差を吸収するようにRAT間のILサイズを決定することから、受信端での遅延(伝送遅延+処理遅延)を低減できる。
[実施例3]
実施例3は、上記第3の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
図22は実施例3に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。実施例3は、実施例1の構成に対し、上位レイヤから入力される送信パケットデータを多重化部により複数RATデータに分配し、その後に、それぞれのRATデータ毎にECC符号化処理、インターリーブ処理を行う点が異なる。以下では、実施例1と異なる部分の構成とその動作を主に説明する。
無線送信装置は、多重化部2201、符号化器2202、2203、インターリーバ2204、2205、RAT1パケット生成部2206、RAT2パケット生成部2207、RTT情報抽出部2208、マルチ無線リソース管理部2209を有して構成される。
マルチ無線リソース管理部2209は、上位レイヤから入力される送信パケットデータに含まれる識別情報を基に、送信パケットデータの宛先となる無線通信装置毎の送信パケットをまとめるフロー制御を行う。さらに、マルチ無線リソース管理部2209は、共通の宛先となる送信パケットデータに対し、誤り訂正符号処理の制御(ECC制御)を行い、マルチ無線システム(RAT1、RAT2)に対してデータの分配(マルチ無線リソースマネジメント)を行う。ここで、ECC制御において、まずRAT1及びRAT2の伝送遅延差ΔRTTを基に、多重化部2201で分配するRATデータの比率を設定して指示する。また、第k番目のRAT(k)に対するECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))及び符号化率R_RAT(k)を符号化器2202、2203に指示する。また、符号化データに対するILサイズをインターリーバ2204、2205に指示する。
各RATデータは、RATデータの比率をαとした場合、送信パケットデータのデータサイズL_Txに対し、RTTの大きいRATに分配するRATデータのサイズをαL_Tx(ここでα<0.5)とし、RTTの小さいRATに分配するRATデータのサイズは(1−α)L_Txとする。なお、RAT間で分配するデータサイズは、RAT間のデータサイズの比率として、どちらかのRATで正規化した際の比率βにより、多重化部2201、符号化器2202、2203、インターリーバ2204、2205及びRAT1パケット生成部2206、RAT2パケット生成部2207に指示する。例えば、RAT1を1で正規化した場合、RTT1−RTT2>0の場合にはβ=(1−α)/αとしたβにより、RTT1−RTT2<0の場合にはβ=α/(1−α)としたβにより、RAT2の比率を指示する。なお、ILサイズの比率もRATデータの分配比率と同様にする。ここで、RATデータを設定する際に、比率αのステップサイズを限定(例えば、1/3,1/4,1/5など)することで、ILサイズ情報通知のための情報量を低減できる。
図23は実施例3に係る無線送信装置の処理を示す図である。多重化部2201は、マルチ無線リソース管理部2209により指示される制御情報βを基に、送信パケットデータを、RAT毎のRAT間のデータサイズの比率により分配を行い、多重化部出力1及び2を生成する。ここでは、RAT1とRAT2への分配データを(1+β)×Sビット単位の周期で行う。ここで、Sは(1+β)×Sが整数となり、かつ、L_Txの約数となるように設定する。あるいはまた、送信パケット単位で、RAT1及びRAT2に分配するようにしてもよい。
符号化器2202、2203は、マルチ無線リソース管理部2209により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))を一つの単位に、上位レイヤから入力される複数N個の送信パケットデータPD#1〜#N(IPパケットなど)を多重化部2201で分配したRAT(k)データを、所定の符号化率R_RAT(k)での誤り訂正符号化処理を行う。ここで、Nは、送信パケットにより多重化部2201で分配されるRATデータの合計のビットサイズ(RAT1の場合はL_Tx/(1+β)、RAT2の場合はβL/(1+β))が、L_ECC(k)を超えない最大の整数値とする。またL_ECC(k)に満たない場合は、パディングビットPBを付加する。パディングビットPBは、ゼロパディング(ゼロ埋め)などを用いる。符号化された送信パケットデータ(符号化データ)は冗長ビットとして、パリティビットを含み、そのサイズL_P(k)は、符号化率に依存する。また、符号化率R_RAT(k)は、RAT(k)でのパケット誤り率あるいはターゲットとする誤り率を基に、ECC処理によりエラーフリーあるいは所定の誤り率が達成できるように、RAT間に同一あるいはRAT毎に個別に設定する。
インターリーバ2204、2205は、RAT(k)への分配データに関して、マルチ無線リソース管理部2209により指定されるL_ECC(k)、L_P(k)を基に、符号化器2202、2203の出力データに対し、L_ECC(k)+L_P(k)を単位としたILサイズL(k)のインターリーブ処理を行う。ここでは、サイズL/(1+β)のRAT1への分配データ、及びサイズβL/(1+β)のRAT2への分配データのそれぞれを一つの単位として、それぞれ所定の方法により、インターリーブ処理を行い、インターリーブデータ1及び2を生成する。
RAT1パケット生成部2206、RAT2パケット生成部2207は、それぞれ、インターリーブデータ1、インターリーブデータ2をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT(k)用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報には、拡張ヘッダ情報H2として、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、符号化データ長L(k)、多重化時の分配比率情報β、インターリーブデータ位置情報(インターリーブデータを複数のパケットデータに分割する際、パケット順にシリアル番号を付与したもの)を付加する。
RAT1パケット生成部1605、RAT2パケット生成部1606によってそれぞれ生成されたRAT(k)送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
図24は実施例3に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置は、ヘッダ抽出部2401、2402、データ整列部2403、2404、デインターリーバ2405、2406、ECC復号部2407、2408、結合部2409、ECC復号処理制御部2410を有して構成される。また、無線受信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおける物理層及びMAC層の受信処理を行うRAT1受信部1921、RAT2受信部1922を有している。RAT1とRAT2の処理は同様のため、以下ではRAT1(RAT2)のように記載してまとめて説明する。
ヘッダ抽出部2401、2402は、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信処理されたRAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部2410に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部2403、2404に出力する。
ECC復号処理制御部2410は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、符号化データ長L(k)、多重化時の分配比率情報β、インターリーブデータ位置情報を取得する。そして、これらの情報を基に、ECC復号処理制御部2410は、データ整列部2403、2404、デインターリーバ2405、2406、ECC復号部2407、2408、結合部2409を制御する。
データ整列部2403、2404は、ヘッダを取り除かれたRAT1(RAT2)受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元し、データ順序を整列させたデータを生成する。ここで、RATにおけるパケット誤りにより、パケットデータが消失する場合、あるいはパケットデータに誤りがある場合は、当該パケットのデータに対し消失フラグをたて、符号化データとしては不定値として、デインターリーバ2405、2406に出力する。
デインターリーバ2405、2406は、データ整列部2403、2404の出力データから、符号化データ長L(k)に基づく所定サイズのデータを一つの単位として、デインターリーブ処理を行い、インターリーブを戻したデインターリーブデータを生成する。ここで、消失フラグをたてたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部2407、2408に出力する。
ECC復号部2407、2408は、符号化データ長L(k)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データとして出力する。
結合部2409は、ECC復号部2407、2408からのRAT1及びRAT2の復号データの出力を、多重化時の分配比率情報βを基に、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを受信パケットデータとして出力する。上記ECC復号部2407、2408、結合部2409が結合及び復号処理部の機能を実現する。
このように、実施例3によれば、伝送遅延の大きいRATのRATデータサイズ、ILサイズを小さくすることで、複数無線システムを用いる受信側においてECC復号により送信データを復元するまでの処理遅延を低減することができる。
[実施例3の変形例]
実施例3の変形例として、上記の第4〜第7の実施形態において用いた階層符号化を適用することも可能である。図25は実施例3の変形例に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。基本的な構成は図22の実施例3と同様であり、ここでは異なる部分についてのみ説明する。実施例3の変形例では、多重化部の別な動作として、送信パケットデータが階層毎に分かれるパケットデータの場合に、多重化部2501において、それぞれの階層毎のパケットを区別して分配する手法を適用する。階層化したデータとしては、Basic layerとEnhancement Layer、重要パケットと通常パケット、あるいは標準画質パケットと高解像度画質パケットなどが用いられる。
この場合、階層毎のパケットデータが異なるRATデータとして符号化器2202、2203により符号化され、インターリーバ2204、2205によりインターリーブ処理が行われる。この場合も前述した例と同様にパラレル処理となるため、同数の送信パケットデータに対する処理遅延は、図38に示した構成例の場合より小さくできる。また、伝送遅延の大きいRATへの分配データを小さくすることで、複数無線システムを用いる受信側においてECC復号により送信データを復元するまでの処理遅延を低減することができる。
またこの場合、マルチ無線リソース管理部2509でのECC制御は、RAT1及びRAT2の伝送遅延差ΔRTTを基に、多重化部2501で分配する階層毎の種別を指示する。すなわち、RTTの大きいRATに分配するRATデータは、パケットデータ数の少ない階層データとする。なお一般的には、階層毎のうち、Basic layerとEnhancement LayerではBasic layerが、重要パケットと通常パケットでは重要パケットが、標準画質パケットと高解像度画質パケットでは標準画質パケットの方が、パケットデータ量が少ない。このため、これらデータ量が少ない方の階層データをRTTの大きいRATに分配するRATデータとする。そして、これらの階層毎のパケットデータ量に応じて、第k番目のRAT(k)に対するECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))及び符号化率R_RAT(k)を符号化器2202、2203に指示する。また、符号化データに対するILサイズをインターリーバ2204、2205に指示する。
なお、マルチ無線リソース管理部2509でのECC制御において、RAT1及びRAT2の伝送遅延差ΔRTTのRTT情報に加え、RAT1、RAT2の伝送品質情報を含めて、多重化部2501で分配する階層毎の種別を指示するようにしてもよい。この場合、RAT1、RAT2の伝送品質差が所定値以内であれば、伝送遅延差ΔRTTに基づき、RTTの大きいRATに分配するRATデータは、パケットデータ数の少ない階層データとする。また、RAT1、RAT2の伝送品質差が所定値以上であれば、Basic layerとEnhancement LayerではBasic layerを、重要パケットと通常パケットでは重要パケットを、標準画質パケットと高解像度画質パケットでは標準画質パケットの方を、伝送品質の高いRATに分配する階層データとする。これにより、RAT1、RAT2の伝送品質差が大きい場合に、重要パケットデータの伝送品質を著しく損ねることなく、マルチ無線を用いた伝送品質を確保することができる。
[実施例4]
実施例4は、上記第4の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
図26は実施例4に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、Basic layerとEnhancement Layer、重要パケットと通常パケット、あるいは標準画質パケットと高解像度画質パケットなどのように、複数の階層に階層化されたデータ伝送へ適用する場合を想定する。
無線送信装置は、多重化部2601、混合部2602、符号化器2603、2604、データ選択部2605、インターリーバ2606、2607、RAT1パケット生成部2608、RAT2パケット生成部2609、マルチ無線リソース管理部2610を有して構成される。また、無線送信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおけるMAC層及び物理層の送信処理を行うRAT1送信部1621、RAT2送信部1622を有している。
マルチ無線リソース管理部2610は、上位レイヤから入力される送信パケットデータに含まれる識別情報を基に、送信パケットデータの宛先となる無線通信装置毎の送信パケットをまとめるフロー制御を行う。さらに、マルチ無線リソース管理部2610は、共通の宛先となる送信パケットデータに対し、誤り訂正符号処理の制御(ECC制御)を行い、マルチ無線システム(RAT1、RAT2)に対してデータの分配(マルチ無線リソースマネジメント)を行う。ここで、ECC制御において、まず送信パケットデータにおける階層データごとにRAT1及びRAT2の分配を行う。ここでは、通常パケットデータを第1の符号化器2603及び混合部2602に、重要パケットデータを混合部2602に入力するように多重化部2601に指示する。そして、これらの階層毎のパケットデータ量に応じて、第k番目のRAT(k)に対するECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))及び符号化率R_RAT(k)を符号化器2603、2604に指示する。また、符号化データに対するILサイズをインターリーバ2606、2607に指示する。
図27は実施例4に係る無線送信装置の処理を示す図である。
混合部2602は、重要パケットデータに通常パケットデータを混合させて第2の符号化器2604に出力する。ここでのデータ混合手法としては、以下の2つの手法(1)、(2)がある。手法(2)は、RAT1データとRAT2データをよりまばらに配置するため、よりランダマイズ効果が高くなり、ECC復号処理による誤り訂正効果を高めることができる。
手法(1)パケット単位:重要パケットあるいは通常パケット単位で混合させる。
手法(2)所定ビット単位:重要パケットデータ(図27の斜線ハッチングで示すPDU)を、所定N_B1ビット間隔で分割し、それらを通常パケットデータの所定N_B2ビットごとに混合させる。
第1の符号化器2603は、マルチ無線リソース管理部2610により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(1))を一つの単位に、通常パケットデータに対し、所定の符号化率R_RAT(1)での組織符号による誤り訂正符号化処理を行う。符号化された送信パケットデータ(符号化データ1)は、冗長ビットとして、パリティビットを含み、そのサイズL_P(1)は、符号化率に依存する。
第2の符号化器2604は、マルチ無線リソース管理部2610により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(2))を一つの単位に、混合部2602の出力データに対し、所定の符号化率R_RAT(2)での組織符号による誤り訂正符号化処理を行う。符号化された送信パケットデータ(符号化データ2)は、冗長ビットとして、パリティビットを含み、そのサイズL_P(2)は、符号化率に依存する。なお、符号化サイズL_ECC(2)にはL_ECC(1)の通常パケットデータが含まれ、重要パケットデータのサイズはL_ECC(2)−L_ECC(1)である。
データ選択部2605は、第2の符号化器2604の出力から、システマチックビットに含まれる重要パケットデータ及びパリティビットのみを選択的に出力する。
RAT(1)への分配データに対する第1のインターリーバ2606は、マルチ無線リソース管理部2610により指定されるL_ECC(1)、L_P(1)を基に符号化器2603の出力データに対し、L_ECC(1)+L_P(1)を単位としたILサイズL(1)のインターリーブ処理を行う。このインターリーブ処理後のインターリーブデータ1をRAT1パケット生成部2608に出力する。
RAT(2)への分配データに対する第2のインターリーバ2607は、マルチ無線リソース管理部2610により指定されるL_ECC(1)、L_ECC(2)、L_P(2)を基にデータ選択部2605の出力データに対し、L_ECC(2)−L_ECC(1)+L_P(2)を単位としたILサイズL(2)のインターリーブ処理を行う。このインターリーブ処理後のインターリーブデータ2をRAT2パケット生成部2609に出力する。
RAT1パケット生成部2608、RAT2パケット生成部2609は、それぞれ、インターリーブデータ1、インターリーブデータ2をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT(k)用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報は、RAT(k)での伝送に必要となる固有のヘッダ情報H1を含め、さらに、ECC復号処理に必要となる拡張ヘッダ情報H2を後続する異なる領域に含める。これによりRAT(k)ではヘッダ情報H1のみを参照し、各RATでの送受信処理を行うことができる。また、ECC復号処理時には、各RATでの受信パケットから拡張ヘッダ情報H2を抽出することで、ECC復号処理を行うことができる。拡張ヘッダ情報H2には、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(k)、符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報(インターリーブデータを複数のパケットデータに分割する際、パケット順にシリアル番号を付与したもの)を付加する。
RAT1パケット生成部2608、RAT2パケット生成部2609によってそれぞれ生成されたRAT(k)送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
図28は実施例4に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置は、ヘッダ抽出部2801、2802、データ整列部2803、2804、デインターリーバ2805、2806、受信混合部2807、ECC復号部2808、2809、受信データ選定部2810、結合部2811、ECC復号処理制御部2812を有して構成される。また、無線受信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおける物理層及びMAC層の受信処理を行うRAT1受信部1921、RAT2受信部1922を有している。
ヘッダ抽出部2801、2802は、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信処理されたRAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部2812に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部2803、2804に出力する。
ECC復号処理制御部2812は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(k)、符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報を取得する。そして、これらの情報を基に、データ整列部2803、2804、デインターリーバ2805、2806、受信混合部2807、ECC復号部2808、2809、受信データ選定部2810、結合部2811を制御する。
データ整列部2803、2804は、ヘッダを取り除かれたRAT1(RAT2)受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。ここで、RATにおけるパケット誤りにより、パケットデータが消失する場合、あるいはパケットデータに誤りがある場合は、当該パケットのデータに対し消失フラグをたて、符号化データとしては不定値として、デインターリーバ2805、2806に出力する。
デインターリーバ2805、2806は、データ整列部2803、2804の出力データから、インターリーブサイズ長L(k)に基づく所定サイズのデータを一つの単位として、デインターリーブ処理を行う。ここで、消失フラグをたてたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部2808、2809及び受信混合部2807に出力する。
第1のECC復号部2808は、インターリーブサイズ長L(1)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ1として出力する。
受信混合部2807は、送信時に行った混合部2602におけるデータ混合情報を基に、デインターリーバ2806の出力と第1のECC復号部2808の出力とから、送信時に行った混合手法と同様な手法で、受信データを混合する。ここで、消失フラグをたてられたデータに対して、符号化データとしては不定値として、第2のECC復号部2809に出力する。
第2のECC復号部2809は、受信混合部2807の出力、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ2として出力する。
受信データ選定部2810は、第2のECC復号部2809の出力から、送信時に行った混合部におけるデータ混合情報を基に、受信混合部2807において混合されたRAT1データである通常パケットデータとRAT2データである重要パケットデータとを分離して出力する。
結合部2811は、ECC復号部2808からのRAT1の復号データの出力と、受信データ選定部2810からのRAT2の復号データの出力、すなわち、正しく受信できた通常パケットデータと重要パケットデータから、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを受信パケットデータとして出力する。
このように、実施例4では、通常パケットデータよりデータ量が少ない重要パケットデータに対し、RAT2用の符号化器での符号化は通常パケットデータを含めたエンコードとなり、冗長データであるパリティビットデータが増加するため、実質的な符号化率を低減することができる。これにより、重要パケットデータのECC復号処理による誤り訂正能力を高めることができる。また、混合部において、重要パケットデータと通常パケットデータとを分散して配置させる場合、ランダマイズの効果を高めることができ、重要パケットデータのECC復号処理による誤り訂正能力をさらに向上できる。また、復号処理時には、一般的にインターリーブサイズの大きい通常パケットデータの受信結果を用いて、重要パケットデータの復号処理を行うことができる。このため、RAT1、RAT2でパケット消失が生じた場合でも、RAT1及びRAT2の両者の受信データを用いた復号処理を行うことで、さらにECC復号処理による誤り訂正能力を高めることができる。
[実施例4の第1変形例]
なお、上記実施例4では、RAT毎に異なる階層のパケットデータを個別に送信する構成を示したが、実施例4の第1変形例として、RAT(k)パケット生成部において、一方のRATのデータ送出を開始するまでの時点で、他のRATのパケットデータの送出がすでに開始するようにしてもよい。ここで、RAT(k)はk番目のRATを示し(kは任意の整数)、上記例ではRAT1またはRAT2である。この場合、RAT(k)パケット生成部で付加する拡張ヘッダ情報H2に、階層データの種別情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ)を付加する。そして、受信側のデータ整列部2803、2804において、以下の動作を付加する。すなわち、階層データの種別情報ごとにデータ分離し、その後に、ヘッダを取り除かれたRAT受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。
以上のような動作により、ECC符号化による処理遅延を低減することができる。これは、RAT間のRTT差が小さい場合に特に有効である。
[実施例4の第2変形例]
また、実施例4の第2変形例として、RAT(k)パケット生成部において、一方のRATのデータ送出が開始する前の時点で、他のRATのパケットデータの送出が開始している場合、その同じパケットデータを重複して、送付するようにしてもよい。この場合、RAT(k)パケット生成部で付加する拡張ヘッダ情報H2に、階層データの種別情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ)を付加し、受信側のデータ整列部2803、2804において、以下の動作を付加する。すなわち、階層データの種別情報ごとにデータ分離し、その後に、ヘッダを取り除かれたRAT受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。
以上のような動作により、ECC符号化による処理遅延が増加すること無しに、重複してデータを送付することで、ダイバーシチ効果により受信性能の向上を図ることができる。
[実施例5]
実施例5は、上記第5の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
図29は実施例5に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。実施例5は、実施例4と同様に送信パケットデータが階層毎のパケットデータを含む場合の例である。実施例4では比較的RAT間の伝送品質に偏りが少ない場合を想定していたが、実施例5は、複数RAT間で伝送品質の偏りが大きい場合を想定する。送信パケットデータが階層毎のパケットデータを含む場合、階層毎のインターリーブ処理を行うことで、インターリーブ処理がパラレル処理となることにより総合的な処理遅延を低減する。これとともに、重要パケットデータは、伝送品質の高いRATを選択することで、その受信品質を確保し、通常パケットデータに対しての符号化方法に工夫を加えることで、品質の確保を図る。
無線送信装置は、多重化部2901、混合部2902、符号化器2903、2904、データ選択部2905、インターリーバ2906、2907、出力切替部2908、RAT1パケット生成部2909、RAT2パケット生成部2910、RAT品質情報抽出部2911、マルチ無線リソース管理部2912を有して構成される。また、無線送信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおけるMAC層及び物理層の送信処理を行うRAT1送信部1621、RAT2送信部1622を有している。
RAT品質情報抽出部2911は、送信に用いる複数RATであるRAT1及びRAT2毎のRAT品質情報として伝送品質情報RQ1、RQ2を抽出する。伝送品質情報としては、SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)情報、RSSI(Received Signal Strength Indicator)情報などを利用する。あるいはまた、伝送品質情報としては、QoS保証の有り、無し(ベストエフォート型)といった情報を用いてもよい。あるいはまた、伝送品質情報としては、RATのシステム名(3GPPシステム、WiMAX、WiFiなど)を用いてもよい。この場合、各システムに固有なQoS保障の度合いにより、予め固定の伝送品質情報を与えてもよい。例えば、伝送品質が高いものとしては、3GPPシステムなど、伝送品質情報が低いもの、すなわちベストエフォート型に近いシステムとしては、WiMAX、WiFiシステムなどを定義して用いてもよい。
マルチ無線リソース管理部2912は、RAT品質情報抽出部2911から得られるRAT1及びRAT2毎の伝送品質情報RQ1、RQ2を基に、出力切替部2908を制御する。ここでは、重要パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送品質が高いRATへの入力となるように、通常パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送品質が低いRATへの入力となるように、出力データの切替制御を行う。
また、マルチ無線リソース管理部2912は、上位レイヤから入力される送信パケットデータに含まれる識別情報を基に、送信パケットデータの宛先となる無線通信装置毎の送信パケットをまとめるフロー制御を行う。さらに、共通の宛先となる送信パケットデータに対し、誤り訂正符号処理の制御(ECC制御)を行い、マルチ無線システム(RAT1、RAT2)に対してデータの分配(マルチ無線リソースマネジメント)を行う。ここで、ECC制御において、まず送信パケットデータにおける階層データごとにRAT1及びRAT2の分配を行う。ここでは、実施例4とは異なり、重要パケットデータを第1の符号化器2903及び混合部2902に、通常パケットデータを混合部2902に入力するように多重化部2901に指示する。そして、これらの階層毎のパケットデータ量に応じて、第k番目のRAT(k)に対するECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))及び符号化率R_RAT(k)を符号化器2903、2904に指示する。また、符号化データに対するILサイズをインターリーバ2906、2907に指示する。
図30は実施例5に係る無線送信装置の処理を示す図である。
混合部2902は、重要パケットデータに通常パケットデータを混合させて第2の符号化器2904に出力する。ここでのデータ混合手法としては、上記実施例4と同様に2つの手法(1)、(2)が可能である。
第1の符号化器2903は、マルチ無線リソース管理部2912により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(1))を一つの単位に、重要パケットデータに対し、所定の符号化率R_RAT(1)での組織符号による誤り訂正符号化処理を行う。符号化された送信パケットデータ(符号化データ1)は、冗長ビットとして、パリティビットを含み、そのサイズL_P(1)は、符号化率に依存する。
第2の符号化器2904は、マルチ無線リソース管理部2912により指定されるECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(2))を一つの単位に、混合部2902の出力データに対し、所定の符号化率R_RAT(2)での組織符号による誤り訂正符号化処理を行う。符号化された送信パケットデータ(符号化データ2)は、冗長ビットとして、パリティビットを含み、そのサイズL_P(2)は、符号化率に依存する。なお、符号化サイズL_ECC(2)にはL_ECC(1)の重要パケットデータが含まれ、通常パケットデータのサイズはL_ECC(2)−L_ECC(1)である。
データ選択部2905は、第2の符号化器2904の出力から、システマチックビットに含まれる通常パケットデータ及びパリティビットのみを選択的に出力する。
RAT(1)への分配データに対する第1のインターリーバ2906は、マルチ無線リソース管理部2912により指定されるL_ECC(1)、L_P(1)を基に符号化器2903の出力データに対し、L_ECC(1)+L_P(1)を単位としたILサイズL(1)のインターリーブ処理を行う。このインターリーブ処理後のインターリーブデータ1を出力切替部2908に出力する。
RAT(2)への分配データに対する第2のインターリーバ2907は、マルチ無線リソース管理部2912により指定されるL_ECC(1)、L_ECC(2)、L_P(2)を基にデータ選択部2905の出力データに対し、L_ECC(2)−L_ECC(1)+L_P(2)を単位としたILサイズL(2)のインターリーブ処理を行う。このインターリーブ処理後のインターリーブデータ2を出力切替部2908に出力する。
出力切替部2908は、マルチ無線リソース管理部2912からの指示に基づき、重要パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送品質が高いRATへの入力となるように、通常パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送品質が低いRATへの入力となるように切替を行う。
RAT1パケット生成部2909、RAT2パケット生成部2910は、それぞれ、インターリーブデータ1あるいはインターリーブデータ2をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT(k)用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報の拡張ヘッダ情報H2には、出力切替部2908により選択された出力データ及びECC符号化に関する以下の情報を付加する。すなわち、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(1)あるいはL(2)、ECC符号化における符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報(インターリーブデータを複数のパケットデータに分割する際、パケット順にシリアル番号を付与したもの)を付加する。さらに、出力切替部2908による選択情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ情報)を付加する。
RAT1パケット生成部2909、RAT2パケット生成部2910によってそれぞれ生成されたRAT(k)送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
図31は実施例5に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置は、ヘッダ抽出部3101、3102、データ整列部3103、3104、デインターリーバ3105、3106、第1受信切替部3107、受信混合部3108、3113、ECC復号部3109、3110、3114、3115、受信データ選定部3111、3116、結合部3112、3117、第2受信切替部3118、ECC復号処理制御部3119を有して構成される。また、無線受信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおける物理層及びMAC層の受信処理を行うRAT1受信部1921、RAT2受信部1922を有している。
ヘッダ抽出部3101、3102は、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信処理されたRAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部3119に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部3103、3104に出力する。
ECC復号処理制御部3119は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(k)、符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報、出力切替部による選択情報を取得する。そして、これらの情報を基に、データ整列部3103、3104、デインターリーバ3105、3106、第1受信切替部3107、受信混合部3108、3113、ECC復号部3109、3110、3114、3115、受信データ選定部3111、3116、結合部3112、3117、第2受信切替部3118を制御する。
データ整列部3103、3104は、ヘッダを取り除かれたRAT1(RAT2)受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。ここで、RATにおけるパケット誤りにより、パケットデータが消失する場合、あるいはパケットデータに誤りがある場合は、当該パケットのデータに対し消失フラグをたて、符号化データとしては不定値として、デインターリーバ3105、3106に出力する。
デインターリーバ3105、3106は、データ整列部3103、3104の出力データから、インターリーブサイズ長L(k)に基づく所定サイズのデータを一つの単位として、デインターリーブ処理を行う。ここで、消失フラグをたてたデータに対して、符号化データとしては不定値として、第1受信切替部3107に出力する。
第1受信切替部3107は、送信側の出力切替部2908による選択情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ情報)を基に、デインターリーバ3105、3106の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(1), Port−B(1)あるいはPort−A(2), Port−B(2)へのどちらかの入力となるように切り替える。すなわち、RAT1が重要パケットデータ、RAT2が通常パケットデータを含む場合、デインターリーバ3105、3106の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(1), Port−B(1)の入力とする。逆の場合は、デインターリーバ3105、3106の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(2), Port−B(2)の入力とする。ここで、Port−A(1), Port−B(1)が選択された場合、デインターリーバ3105、3106の出力は一方のECC復号部3109、3110及び受信混合部3108に出力される。また、Port−A(2), Port−B(2)が選択された場合、デインターリーバ3105、3106の出力は他方の受信混合部3113及びECC復号部3114、3115に出力される。
この第1受信切替部3107の動作に伴い、第2受信切替部3118は、結合部3112の出力Port−C(1)あるいは結合部3117の出力Port−C(2)のいずれかをPort−Cへの入力に切り替える。すなわち、RAT1が重要パケットデータ、RAT2が通常パケットデータを含む場合、結合部3112からの出力Port−C(1)をPort−Cへの入力とする。逆の場合は、結合部3117からの出力Port−C(2)をPort−Cへの入力とする。
ここで、第1に、RAT1が重要パケットデータ、RAT2が通常パケットデータを含む場合の動作を示す。この場合、ECC復号部3109は、インターリーブサイズ長L(1)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ1として出力する。
受信混合部3108は、送信時に行った混合部2902におけるデータ混合情報を基に、デインターリーバ3106の出力とECC復号部3109の出力とから、送信時に行った混合手法と同様な手法で、受信データを混合する。ここで、消失フラグをたてられたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部3110に出力する。
ECC復号部3110は、受信混合部3108の出力、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ2として出力する。
受信データ選定部3111は、ECC復号部3110の出力から、送信時に行った混合部におけるデータ混合情報を基に、受信混合部3108において混合されたRAT1データである重要パケットデータとRAT2データである通常パケットデータとを分離して出力する。
結合部3112は、ECC復号部3109からのRAT1の復号データの出力と、受信データ選定部3111からのRAT2の復号データの出力、すなわち、正しく受信できた通常パケットデータと重要パケットデータから、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを第2受信切替部3118に出力し、第2受信切替部3118のPort−Cから受信パケットデータとして出力する。
また、第2に、RAT2が重要パケットデータ、RAT1が通常パケットデータを含む場合の動作を示す。この場合、ECC復号部3115は、インターリーブサイズ長L(2)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ1として出力する。
受信混合部3113は、送信時に行った混合部2902におけるデータ混合情報を基に、デインターリーバ3105の出力とECC復号部3115の出力とから、送信時に行った混合手法と同様な手法で、受信データを混合する。ここで、消失フラグをたてられたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部3114に出力する。
ECC復号部3114は、受信混合部3113の出力、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ2として出力する。
受信データ選定部3116は、ECC復号部3114の出力から、送信時に行った混合部におけるデータ混合情報を基に、受信混合部3113において混合されたRAT2データである重要パケットデータとRAT1データである通常パケットデータとを分離して出力する。
結合部3117は、受信データ選定部3116からのRAT1の復号データの出力と、ECC復号部3115からのRAT2の復号データの出力、すなわち、正しく受信できた通常パケットデータと重要パケットデータから、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを第2受信切替部3118に出力し、第2受信切替部3118のPort−Cから受信パケットデータとして出力する。
このように、実施例5では、重要パケットデータは、受信品質の高いRATを用いて送信することで、ILサイズが小さくても受信品質を高めることができる。一方、通常パケットデータは、符号化器での符号化は重要パケットデータを含めたエンコードとなり、冗長データであるパリティビットデータが増加するため、実質的な符号化率を低減することができる。これにより、通常パケットデータのECC復号処理による誤り訂正能力を高めることができる。また、混合部において、重要パケットデータと通常パケットデータとを分散して配置させる場合、ランダマイズの効果を高めることができ、通常パケットデータのECC復号処理による誤り訂正能力をさらに向上できる。また、復号処理時には、伝送品質の高いRATによって伝送された重要パケットデータの受信結果を用いて、通常パケットデータの復号処理を行うことができる。このため、伝送品質の低いRATにおいてパケット消失が生じた場合でも、RAT1及びRAT2の両者の受信データを用いた復号処理を行うことで、さらにECC復号処理による誤り訂正能力を高めることができる。
[実施例5の第1変形例]
なお、上記実施例5では、RAT毎に異なる階層のパケットデータを個別に送信する構成を示したが、実施例5の第1変形例として、RAT(k)パケット生成部において、一方のRATのデータ送出が完了した時点で、他のRATのパケットデータを送付するようにしてもよい。この場合、RAT(k)パケット生成部で付加する拡張ヘッダ情報H2に、階層データの種別情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ)を付加する。そして、受信側のデータ整列部3103、3104において、以下の動作を付加する。すなわち、階層データの種別情報ごとにデータ分離し、その後に、ヘッダを取り除かれたRAT受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。
以上のような動作により、ECC符号化による処理遅延を低減することができる。これは、RAT間のRTT差が小さい場合に特に有効である。また、一般的には重要パケットデータのデータ量が少ないため、重要パケットデータを送信するRATにより、通常パケットデータの一部を送信することになる。これにより、通常パケットデータの受信品質を高める効果も得られる。
[実施例5の第2変形例]
また、実施例5の第2変形例として、RAT(k)パケット生成部において、一方のRATのデータ送出が開始する前の時点で、他のRATのパケットデータの送出が開始している場合、その同じパケットデータを重複して、送付するようにしてもよい。この場合、RAT(k)パケット生成部で付加する拡張ヘッダ情報H2に、階層データの種別情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ)を付加し、受信側のデータ整列部3103、3104において、以下の動作を付加する。すなわち、階層データの種別情報ごとにデータ分離し、その後に、ヘッダを取り除かれたRAT受信パケットデータから、ECC符号化データの識別番号が共通なもののデータについて、インターリーブデータ位置情報を基に順序を復元する。
以上のような動作により、ECC符号化による処理遅延が増加すること無しに、重複してデータを送付することで、ダイバーシチ効果により受信性能の向上を図ることができる。
[実施例5の第3変形例]
図32は実施例5の第3変形例に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。実施例5の第3変形例は、出力切替部2908を設ける代わりに、多重化部3201において、RAT品質情報に基づき、重要パケットデータと通常パケットデータを切り替えて送出する。多重化部3201は、マルチ無線リソース管理部3212からの指示に基づき、重要パケットデータと通常パケットデータとを分離して出力する際に、Port−A(1), Port−B(1)あるいはPort−A(2), Port−B(2)のいずれかからの出力となるように切り替える。このため、混合部3202、3206、符号化器3203、3204、3207、3208、データ選択部3205、3209のように2系統の処理部を有している。
多重化部3201は、RAT1の伝送品質が高い場合は、Port−A(1), Port−B(1)を用いて、重要パケットデータと通常パケットデータをそれぞれ分離して出力する。一方、RAT2の伝送品質が高い場合は、Port−A(2), Port−B(2)を用いて、重要パケットデータと通常パケットデータをそれぞれ分離して出力する。それぞれの後続する混合部3202、3206、符号化器3203、3204、3207、3208、データ選択部3205、3209において、上述した処理と同様の符号化処理を行う。このような構成によっても、実施例5と同様の効果を得ることができる。
[実施例6]
実施例6は、上記第6の実施形態に対応するものである。
<送信装置の構成及び動作>
図33は実施例6に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。実施例6は、実施例4と同様に送信パケットデータが階層毎のパケットデータを含む場合の他の例である。
無線送信装置は、多重化部3301、混合部3302、符号化器3303、3304、データ選択部3305、インターリーバ3306、3307、出力切替部3308、RAT1パケット生成部3309、RAT2パケット生成部3310、RTT情報抽出部3311、マルチ無線リソース管理部3312を有して構成される。多重化部3301からインターリーバ3306、3307までの動作は、図26に示した実施例4の多重化部2601からインターリーバ2606、2607までの動作と同様である。ここでは、上記実施例4と異なる部分を中心に説明する。
マルチ無線リソース管理部3312は、ECC制御において、RTT情報抽出部3311から得られるRAT1及びRAT2毎の伝送遅延情報RTT1、RTT2を基に、出力切替部3308を制御する。ここでは、RAT1及びRAT2の伝送遅延差ΔRTTに基づき、パケットデータ数の少ない階層データを含むインターリーバ出力を、伝送遅延が大きいRATへの入力となるように、パケットデータ数の多い階層データを含むインターリーバ出力を、伝送遅延が小さいRATへの入力となるように、出力切替を行う指示をする。なお一般的には、階層毎のうち、Basic layerとEnhancement LayerではBasic layerが、重要パケットと通常パケットでは重要パケットが、標準画質パケットと高解像度画質パケットでは標準画質パケットの方が、パケットデータ量が少ない。このため、これらデータ量が少ない方の階層データをRTTの大きいRATに分配するRATデータとするように出力切替部3308を制御する。
また、マルチ無線リソース管理部3312は、上記の階層毎のパケットデータ量に応じて、第k番目のRAT(k)に対するECC符号化を行う情報ビット長(L_ECC(k))及び符号化率R_RAT(k)を符号化器3303、3304に指示する。また、符号化データに対するインターリーブサイズをインターリーバ3306、3307に指示する。
以下では、重要パケットデータを含むインターリーバ3307の出力を、伝送遅延が大きいRATへの入力となるように、通常パケットデータを含むインターリーバ3306の出力を、伝送遅延が小さいRATへの入力となるように、出力切替を行う指示をする場合を示す。
出力切替部3308は、マルチ無線リソース管理部3312からの指示に基づき、重要パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送遅延が大きいRATへの入力となるように、通常パケットデータを含むインターリーバ出力を、伝送遅延が小さいRATへの入力となるように切替を行う。
RAT1パケット生成部3309、RAT2パケット生成部3310は、それぞれ、インターリーブデータ1あるいはインターリーブデータ2をILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT(k)用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報の拡張ヘッダ情報H2には、出力切替部3308により選択された出力データ及びECC符号化に関する以下の情報を付加する。すなわち、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(1)あるいはL(2)、ECC符号化における符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報(インターリーブデータを複数のパケットデータに分割する際、パケット順にシリアル番号を付与したもの)を付加する。さらに、出力切替部3308による選択情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ情報)を付加する。
RAT1パケット生成部3309、RAT2パケット生成部3310によってそれぞれ生成されたRAT(k)送信パケットデータは、RAT1送信部1621、RAT2送信部1622でそれぞれ送信処理が施され、無線システムRAT1、RAT2によって宛先となる無線通信装置に送信される。
<受信装置の構成及び動作>
図34は実施例6に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置は、ヘッダ抽出部3401、3402、データ整列部3403、3404、デインターリーバ3405、3406、第1受信切替部3407、受信混合部3408、3413、ECC復号部3409、3410、3414、3415、受信データ選定部3411、3416、結合部3412、3417、第2受信切替部3418、ECC復号処理制御部3419を有して構成される。また、無線受信装置は、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおける物理層及びMAC層の受信処理を行うRAT1受信部1921、RAT2受信部1922を有している。
ヘッダ抽出部3401、3402は、RAT1受信部1921、RAT2受信部1922でそれぞれ受信処理されたRAT1(RAT2)受信パケットデータから拡張ヘッダ情報H2を抽出する。抽出した拡張ヘッダ情報H2はECC復号処理制御部3419に出力し、ヘッダ部を除去したデータをデータ整列部3403、3404に出力する。
ECC復号処理制御部3419は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、ECC符号化データの識別番号(シリアル番号)、インターリーブサイズ長L(k)、符号化率R_RAT(k)情報、混合部におけるデータ混合情報、インターリーブデータ位置情報、出力切替部による選択情報を取得する。そして、これらの情報を基に、データ整列部3403、3404、デインターリーバ3405、3406、第1受信切替部3407、受信混合部3408、3413、ECC復号部3409、3410、3414、3415、受信データ選定部3411、3416、結合部3412、3417、第2受信切替部3418を制御する。
データ整列部3403、3404及びデインターリーバ3405、3406の動作は、上述した実施例4、5と同様である。
第1受信切替部3407は、送信側の出力切替部3308による選択情報(重要パケットデータあるいは通常パケットデータを示すフラグ情報)を基に、デインターリーバ3405、3406の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(1), Port−B(1)あるいはPort−A(2), Port−B(2)へのどちらかの入力となるように切り替える。すなわち、RAT1が通常パケットデータ、RAT2が重要パケットデータを含む場合、デインターリーバ3405、3406の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(1), Port−B(1)の入力とする。逆の場合は、デインターリーバ3405、3406の出力(Port−A, Port−B)を、Port−A(2), Port−B(2)の入力とする。ここで、Port−A(1), Port−B(1)が選択された場合、デインターリーバ3405、3406の出力は一方のECC復号部3409、3410及び受信混合部3408に出力される。また、Port−A(2), Port−B(2)が選択された場合、デインターリーバ3405、3406の出力は他方の受信混合部3413及びECC復号部3414、3415に出力される。
この第1受信切替部3407の動作に伴い、第2受信切替部3418は、結合部3412の出力Port−C(1)あるいは結合部3417の出力Port−C(2)のいずれかをPort−Cへの入力に切り替える。すなわち、RAT1が通常パケットデータ、RAT2が重要パケットデータを含む場合、結合部3412からの出力Port−C(1)をPort−Cへの入力とする。逆の場合は、結合部3417からの出力Port−C(2)をPort−Cへの入力とする。
ここで、第1に、RAT1が通常パケットデータ、RAT2が重要パケットデータを含む場合の動作を示す。この場合、ECC復号部3409は、インターリーブサイズ長L(1)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ1として出力する。
受信混合部3408は、送信時に行った混合部3302におけるデータ混合情報を基に、デインターリーバ3406の出力とECC復号部3409の出力とから、送信時に行った混合手法と同様な手法で、受信データを混合する。ここで、消失フラグをたてられたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部3410に出力する。
ECC復号部3410は、受信混合部3408の出力、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ2として出力する。
受信データ選定部3411は、ECC復号部3410の出力から、送信時に行った混合部におけるデータ混合情報を基に、受信混合部3408において混合されたRAT1データである通常パケットデータとRAT2データである重要パケットデータとを分離して出力する。
結合部3412は、ECC復号部3409からのRAT1の復号データの出力と、受信データ選定部3411からのRAT2の復号データの出力、すなわち、正しく受信できた通常パケットデータと重要パケットデータから、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを第2受信切替部3418に出力し、第2受信切替部3418のPort−Cから受信パケットデータとして出力する。
また、第2に、RAT2が通常パケットデータ、RAT1が重要パケットデータを含む場合の動作を示す。この場合、ECC復号部3415は、インターリーブサイズ長L(2)のデータ、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ1として出力する。
受信混合部3413は、送信時に行った混合部3302におけるデータ混合情報を基に、デインターリーバ3405の出力とECC復号部3415の出力とから、送信時に行った混合手法と同様な手法で、受信データを混合する。ここで、消失フラグをたてられたデータに対して、符号化データとしては不定値として、ECC復号部3414に出力する。
ECC復号部3414は、受信混合部3413の出力、及び消失フラグを基に、消失訂正に基づく復号処理を行い、復号後のデータを復号データ2として出力する。
受信データ選定部3416は、ECC復号部3414の出力から、送信時に行った混合部におけるデータ混合情報を基に、受信混合部3413において混合されたRAT2データである通常パケットデータとRAT1データである重要パケットデータとを分離して出力する。
結合部3417は、受信データ選定部3416からのRAT1の復号データの出力と、ECC復号部3415からのRAT2の復号データの出力、すなわち、正しく受信できた通常パケットデータと重要パケットデータから、送信側での多重化部の分配動作の逆の動作を行うことで結合し、送信されたデータを復元する。そして、復元後のデータを第2受信切替部3418に出力し、第2受信切替部3418のPort−Cから受信パケットデータとして出力する。
このように、実施例6では、伝送遅延の大きいRATのILサイズを小さくすることで、複数無線システムを用いる受信側においてECC復号により送信データを復元するまでの処理遅延を低減することができる。
[実施例7]
実施例7は、上記第5の実施形態と第6の実施形態とを統合したものに対応する構成例である。
<送信装置の構成及び動作>
図35は実施例7に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。実施例7では、RAT品質情報を基に、上記実施例5あるいは実施例6で示した動作に切り替える構成を示す。以下では、実施例5あるいは実施例6と異なる動作について説明する。
無線送信装置は、多重化部3501、混合部3502、符号化器3503、3504、データ選択部3505、インターリーバ3506、3507、出力切替部3508、RAT1パケット生成部3509、RAT2パケット生成部3510、RAT品質情報抽出部3511、RTT情報抽出部3512、マルチ無線リソース管理部3513を有して構成される。
マルチ無線リソース管理部3513は、RAT品質情報抽出部3511から得られるRAT1及びRAT2毎の伝送品質情報RQ1、RQ2を基に、符号化方法を選択する。すなわち、伝送品質情報RQ1、RQ2が所定品質内にある場合は、符号化制御情報ENC(1)として実施例5に記載した符号化方法を行う制御をする。一方、伝送品質情報RQ1、RQ2が所定品質以上の差がある場合は、符号化制御情報ENC(2)として実施例6に記載した符号化方法を選択する。多重化部3501から出力切替部3508までの動作は、実施例5または実施例6と同様である。
RAT1パケット生成部3509、RAT2パケット生成部3510は、それぞれ、インターリーブデータをILサイズより小さい所定サイズのパケットに分割し、分割したそれぞれのパケットに対し、ヘッダ情報を付加して各RAT(k)用のRATパケットを生成する。ここで、ヘッダ情報の拡張ヘッダ情報H2には、さらに符号化制御情報ENCを含める。
受信側においては、ECC復号処理制御部は、取得した拡張ヘッダ情報H2から、さらに符号化制御情報ENCを抽出し、この符号化制御情報ENCに基づき、データ整列部、デインターリーバ、第1受信切替部、受信混合部、ECC復号部、受信データ選定部、結合部、及び第2受信切替部を制御する。すなわち、ECC復号処理制御部は、符号化制御情報ENC(1)の場合、実施例5に記載した復号処理を行うよう各部の制御をする。一方、符号化制御情報ENC(2)の場合、実施例6に記載した復号処理を行うよう各部の制御をする。
このように、実施例7では、RAT1、RAT2の回線品質に応じてECC符号化を適応的に変更することで、RATの伝搬状況によらず安定した受信特性を得ることができる。
なお、上記の各実施形態の説明では、無線送信装置のリンクレイヤへの適用として、GLLにECCを適用し、複数の無線システムRAT1、RAT2のそれぞれにおけるMAC層及び物理層の送信処理を行うRAT1送信部、RAT2送信部を有する場合の構成及び処理の例を示したが、これに限定されない。例えば、ネットワーク層、アプリケーション層などのレイヤにECCを適用することも可能である。この場合、複数の無線システムRAT1、RAT2は、ECCを適用したレイヤよりも下位のレイヤの送信処理を行うRAT1送信部、RAT2送信部を有する構成となる。このような構成により、本実施形態における効果と同様な効果を得ることができる。
また、上記の各実施形態の説明では、複数の無線システムとして、2つの無線システムを用いてデータ伝送を行う例を示したが、3つ以上の無線システムを用いる場合でも同様に適用可能である。
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
本出願は、2010年1月29日出願の日本特許出願(特願2010−019232)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。