JP5642560B2 - 物理層パケットにおける多重化プロトコルデータユニットの送信 - Google Patents

Description

分野

本発明は、一般的に、通信に関し、さらに詳細に述べると、ワイヤレス通信システムにおいて多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）送受信する技術に関する。

背景

音声、ビデオ、パケットデータ等のようなさまざまな通信サービスを提供するワイヤレス通信システムは、広く採用されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（例えば、システム帯域幅および／または送信電力）を共有することによって、複数のユーザに通信を提供できる多元接続システムであってもよい。このような多元接続システムの例は、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムを含む。

テレビ電話またはテレビ電話方式は、多くのワイヤレス通信システム向けに急速に成長しているアプリケーションである。テレビ電話アプリケーションは、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２３（すなわち簡単に言うと、「Ｈ．２２３」）を用いて、音声およびビデオを同時に送信する。このＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２３は、「低ビットレートのマルチメディア通信用多重化プロトコル」と題されている。Ｈ．２２３は、ビデオ、オーディオ、データおよび制御を別々のメディアストリームとして受け取るプロトコルであり、これらのストリームのすべてに対してＭＵＸ−ＰＤＵを発生させる。そして、ＭＵＸ−ＰＤＵは、物理層（ＰＨＹ）におけるパケットであるＰＨＹパケットにマッピングされる、すなわち、ＰＨＹパケット内にカプセル化される。さらに、ＰＨＹパケットは、ワイヤレスチャネルを通して処理されて、受信機に送信される。

一般的に、ワイヤレスチャネルにおけるノイズおよび障害のために、受信機は、何割かのＰＨＹパケットをエラーで受け取る。エラーで受け取られたＰＨＹパケットは、消去されたＰＨＹパケットとしてみなされることが多い。一般的に、消去されたＰＨＹパケットで伝送されたすべてのＭＵＸ−ＰＤＵも失われる。消去されたＰＨＹパケットは、ワイヤレスシステムでは避けられないので、消去されたＰＨＹパケットが原因で、失われるＭＵＸ−ＰＤＵの数を減らす技術が技術的に必要である。

概要

ワイヤレス通信システムにおけるＰＨＹパケット中でＭＵＸ−ＰＤＵを効率的に送る技術をここで記述する。ＰＨＹパケットは、通話セットアップ中に構成または選択される固定サイズであってもよい。すべてまたはかなりの割合のＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズに適合するように、ＭＵＸ−ＰＤＵはＰＨＹパケットサイズに基づいて発生される。例えば、ビデオエンコーダは、ビデオ信号をエンコードし、コード化されたビデオスライスを発生させ、各ビデオスライスは、１つのＭＵＸ−ＰＤＵで送られてもよい。オーディオエンコーダは、オーディオ信号をエンコードして、コード化されたオーディオパケットを発生させ、１つ以上のオーディオパケットは、１つのＭＵＸ−ＰＤＵで送られてもよい。ＰＨＹパケットサイズに適合する各ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つのＰＨＹパケットで送られる。

送信機では、ＭＵＸ−ＰＤＵは、ＰＨＹパケットサイズに基づいて、複数のメディアストリーム（例えば、ビデオ、オーディオ、データおよび／または制御ストリーム）に対して発生される。ＭＵＸ−ＰＤＵは、可変サイズであり、（１）ＰＨＹパケットサイズより小さい各ＭＵＸ−ＰＤＵは１つのＰＨＹパケットで送られるように、（２）ＰＨＹパケットサイズより大きい各ＭＵＸ−ＰＤＵは最小数のＰＨＹパケットで送られるように、ＰＨＹパケットにマッピングされる。必要ならば、ＰＨＹパケットサイズを獲得するために、１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵおよび／または１つ以上のパディングバイトで各ＭＵＸ−ＰＤＵをパディングする。パディングは、ＭＵＸ−ＰＤＵヘッダまたは有効なデータと間違えられないように選択される。各ＰＨＹパケットは１つの送信時間間隔（ＴＴＩ）中で受信機に送られてもよい。

受信機は、ＭＵＸ−ＰＤＵを復元させるように、受信されたＰＨＹパケット上で相補的な処理を実行する。受信機は、各有効なＭＵＸ−ＰＤＵを転送して、遭遇したいずれのパディングを廃棄する。さらに、受信機は、復元されたＭＵＸ−ＰＤＵにおけるビデオ、オーディオ、データおよび制御をこれらの各メディアストリーム上に多重分離化する。

本発明のさまざまな観点および実施形態を以下でさらに詳細に説明する。

本発明の特徴および本質は、同じ参照文字が全体を通して対応するものを識別している図面とともに以下に述べられている詳細な説明からさらに明白になるであろう。

図１は、テレビ電話通話用の送信機における処理および多重化を示している。 図２は、ＭＵＸ−ＰＤＵの構成を示している。 図３は、ＰＨＹパケットに対するＭＵＸ−ＰＤＵの整列されていないマッピングを示している。 図４は、ＰＨＹパケットに対するＭＵＸ−ＰＤＵの整列されているマッピングを示している。 図５は、５バイトパディングパターンを示している。 図６は、１つ以上のより小さいＭＵＸ−ＰＤＵを有する集合体ＭＵＸ−ＰＤＵを発生させてパディングするプロセスを示している。 図７は、１つのＭＵＸ−ＰＤＵ、複数のヌルＭＵＸ−ＰＤＵ、および複数のパディングバイトを含むＰＨＹパケットを示している。 図８は、送信機および受信機のブロック図を示している。

詳細な説明

「例として、事例として、あるいは実例として機能すること」を意味するために、「例示的な」という言葉をここで使用する。「例示的な」ものとして、ここで記述したいずれの実施形態または設計は、他の実施形態または設計と比較して、必ずしも好ましいものとして、または効果的なものとして解釈されるものではない。

図１は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．３２４Ｍ（すなわち、簡単に言うと、「Ｈ．３２４Ｍ」）を用いるテレビ電話通話用の送信機における処理および多重化のブロック図を示している。Ｈ．３２４Ｍは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．３２４の改良されたバージョンであり、「低ビットレートのマルチメディア通信用端末」と題されている。Ｈ．３２４Ｍは低ビットレート回線交換システム上でのマルチメディア通信の国際標準規格であり、また、Ｈ．３２４Ｍはデータ伝送／多重化プロトコルとしてＨ．２２３を利用している。

アプリケーション層１１０では、テレビ電話通話は、別々のビデオ、オーディオ、データ、および制御信号として処理され、これらは、異なる論理チャネル上で送信される。データは、テキストまたは他の何らかのコンテンツのためのものであってもよい。各論理チャネルは、一意的な論理チャネル番号（ＬＣＮ）によって識別される。ＬＣＮ０は、制御チャネルのために使用される。テレビ電話通話に使用する論理チャネルの番号と、各論理チャネルによって伝送されるコンテンツは、通話セットアップ中に規定される。

ビデオエンコーダ１２２が、ビデオ入力／出力（Ｉ／Ｏ）１１２からのビデオ信号を処理し、コード化されたビデオストリームを提供する。オーディオエンコーダ１２４は、オーディオＩ／Ｏ１１４からのオーディオ信号を処理し、コード化されたオーディオストリームを提供する。アプリケーション１１６からのデータ信号は、データストリームを発生させるために、データプロトコルによって処理される（ブロック１２６）。アプリケーション１１６からの制御信号は、「マルチメディア通信用制御プロトコル」と題されるＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２４５（すなわち簡単に言うと、「Ｈ．２４５」）にしたがって処理され（ブロック１２８）、制御ストリームを発生させるために簡易再送信プロトコル（ＳＲＰ）にしたがってさらに処理される（ブロック１３０）。

Ｈ．２２３は、適合層１４０および多重化層１５０を含む。適合層１４０は、ビデオストリーム、オーディオストリーム、データストリーム、および制御ストリームを別々に受け取って処理する。エラー検出および／またはエラー訂正、シーケンスナンバリング、および再送信に該当する場合、適合層１４０は、各メディアストリームに情報を加える。適合層１４０は、各メディアストリームに対して適合層サービスデータユニット（ＡＬ−ＳＤＵ）を発生させる。ビデオストリームに対する各ＡＬ−ＳＤＵは、１つのフレーム、１つのスライス、またはビデオの他の何らかのユニットに対して、コード化されたビデオを伝送してもよい。ビデオスライスは、ビデオフレームのいくつかの数の行と、いくつかの数の列とに対応している。より多くのバンドルドオーディオパケットは遅延を増加させることから、一般的に、オーディオストリームに対する各ＡＬ−ＳＤＵは、３つまでのオーディオパケットを伝送する。

多重化層１５０は、すべてのメディアストリームに対するＡＬ−ＳＤＵを受け取り、可変長を有するＭＵＸ−ＰＤＵを発生させる。各ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つ以上のメディアストリームに対する１つ以上のＡＬ−ＳＤＵからのデータを伝送してもよい。例えば、単一のＭＵＸ−ＰＤＵが、ビデオ、オーディオおよび制御を組み合わせたものを伝送してもよい。多重化層１５０は、多重化テーブルにしたがって多重化を実行する。多重化テーブルは、１６個までの異なるＭＵＸ−ＰＤＵフォーマットに対して１６個までのエントリを含んでいる。各ＭＵＸ−ＰＤＵフォーマットは、１つのＭＵＸ−ＰＤＵにおいて、各メディアストリームに対して伝送されるバイト数を（もしあれば）示す。各ＭＵＸ−ＰＤＵは、多重化テーブルで示されるフォーマットのうちの１つのフォーマット中にある。多重化テーブルは、通話セットアップ中に規定され、通話中に更新されてもよい。

物理層１６０は、ＭＵＸ−ＰＤＵを受け取り、ＰＨＹパケット（すなわち簡単に言うと、「パケット」）を発生させる。物理層１６０による処理は、システム設計によって異なり、一般的に、エンコーディング、インターリービング、シンボルマッピング等を含む。ＰＨＹパケットは、ワイヤレスチャネルによって受信機に送信される。

Ｈ．２２３では、送信機が、ビデオ、オーディオ、データおよびＨ．２４５制御をＭＵＸ−ＰＤＵに多重化し、これらのＭＵＸ−ＰＤＵを受信機に送る。受信機は、ＭＵＸ−ＰＤＵを受け取り、これらのＭＵＸ−ＰＤＵで送られたビデオ、オーディオ、データ、および制御をこれらの別々のメディアストリーム上に多重分離化する。ＭＵＸ−ＰＤＵは、テレビ電話アプリケーションに知られている最低レベルデータユニットである。一般的に、テレビ電話アプリケーションは、ＭＵＸ−ＰＤＵが物理層によってどのように送信されるかの知識を持たない。

図２は、Ｈ．２２３のレベル２プロトコルにしたがったＭＵＸ−ＰＤＵの構成を示している。ＭＵＸ−ＰＤＵの前には、２バイトレベル２フラグが先行している。２バイトレベル２フラグは、Ｈ．２２３によって与えられた２つの２バイト値のうちの１つに設定されてもよい。レベル２フラグは、各ＭＵＸ−ＰＤＵを区切る、すなわち境界を付ける。そして、レベル２フラグは、新しいＭＵＸ−ＰＤＵを検出するために受信機によって使用される。

レベル２では、ＭＵＸ−ＰＤＵは、可変サイズペイロードが続く３バイトヘッダを含む。ＭＵＸ−ＰＤＵヘッダは、４ビット多重化コード（ＭＣ）フィールド、８ビット多重化ペイロード長（ＭＰＬ）フィールド、および１２ビットパリティビットフィールドを含む。ＭＣフィールドは、多重化テーブルで規定されたＭＵＸ−ＰＤＵフォーマットのうちの１つであるＭＵＸ−ＰＤＵのフォーマットを示す。ＭＰＬフィールドは、ＭＵＸ−ＰＤＵペイロードのサイズを示す。パリティビットフィールド１２は、ＭＣフィールドおよびＭＰＬフィールドに対して発生された１２パリティビットを伝送する。ＭＵＸ−ＰＤＵペイロード゛は０から２５４バイトに及び、ＭＵＸ−ＰＤＵペイロード゛はＭＰＬフィールドによって示される可変サイズを有する。

Ｈ．２２３は、回線交換アプリケーションに対するメディアストリームの多重化をカバーする。一般的に、このようなアプリケーションは、通話に対する専用接続および固定データレートを提供する物理層に依存している。一般的に、メディアストリームは、時間に対して幅広く変化するかもしれないデータレートを有する。ここで記述した多重化技術は、効率的に、ＭＵＸ−ＰＤＵをＰＨＹパケット上に多重化する。

ここで記述した多重化技術は、回線交換アプリケーションをサポートするさまざまなワイヤレス通信システムに使用されてもよい。このような１つのシステムは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムであり、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と名付けられているコンソーシアムによる文書に記述されている。Ｗ−ＣＤＭＡにおいて、より高い層データは、例えば、専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）および専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）のような１つ以上の伝送チャネルで送られてもよい。各伝送チャネルは、通話セットアップ中に選択される１つ以上の伝送フォーマットに関係していてもよい。各伝送フォーマットは、（１）伝送チャネルに対する送信時間間隔（ＴＴＩ）、（２）データの各伝送ブロックのサイズ、（３）各ＴＴＩ中で送信されるべき伝送ブロックの数、（４）各コードブロックの長さ、（５）ＴＴＩに使用するコーディングスキーム等のような、さまざまな処理パラメータを指定する。１つのＴＴＩのみが各伝送チャネルに使用され、選択されたＴＴＩが１フレーム、２フレーム、４フレーム、または８フレームに及んでもよい。各フレームは、１０ミリ秒（ｍｓ）時間間隔であり、この時間間隔はシステムフレーム番号（ＳＦＮ）によって識別される。

テレビ電話通話に一般的に使用される伝送フォーマットは、６４キロバイト／秒（ｋｂｐｓ）のデータレート、２０ｍｓまたは４０ｍｓのうちのいずれかのＴＴＩ、およびＴＴＩあたり１つの伝送ブロックといったパラメータを有する。各ＴＴＩに対する伝送ブロックは、ＰＨＹパケットとしてみなされてもよい。各ＰＨＹパケットは、２０ｍｓのＴＴＩに対して１６０バイトを伝送し、４０ｍｓＴＴＩに対して３２０バイトを伝送する。単一の伝送フォーマットが、テレビ電話通話に使用されてもよく、ＰＨＹパケットサイズは、通話の間に固定される。

図３は、ＰＨＹパケットに対するＭＵＸ−ＰＤＵの整列されていないマッピングを示している。この整列されていないマッピングスキームでは、各ＭＵＸ−ＰＤＵは、必要なだけ多くのＰＨＹパケットで送信され、また、各ＭＵＸ−ＰＤＵは、送られるべき次のＰＨＹパケット中の利用可能な最初のバイトで始まる。ＭＵＸ−ＰＤＵサイズが０から２５４バイトに及ぶ場合で、かつＰＨＹパケットサイズが１６０バイトで固定されている場合、各ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つまたは２つのＰＨＹパケットで送信される。さらに、所定のＰＨＹパケットは複数のＭＵＸ−ＰＤＵを伝送してもよい。例えば、ＰＨＹパケット４はＭＵＸ−ＰＤＵ２の末尾部分およびＭＵＸ−ＰＤＵ３の開始部分を伝送する。

受信機は、ＰＨＹパケットを受け取ると、それぞれ受け取ったＰＨＹパケットを別々にデコードする。正常にデコードされた各ＰＨＹパケットは、処理および再組立てのために多重化層まで送られる。エラーでデコードされた（すなわち、消去された）各ＰＨＹパケットは、廃棄される。ワイヤレスチャネルにおけるノイズおよび障害のために、エラーレートまたは消去されたＰＨＹパケットの割合は、相対的に高いかもしれない。各消去されたパケットに対して、その消去されたパケットによって伝送されたＭＵＸ−ＰＤＵのすべてが廃棄されるかもしれない。例えば、ＰＨＹパケット４がエラーでデコードされた場合、ＭＵＸ−ＰＤＵ３のヘッダはＰＨＹパケット４で失われるので、ＭＵＸ−ＰＤＵ３全体が廃棄されてもよく、また、ＭＵＸ−ＰＤＵ２の末尾部分がなくなるのでＭＵＸ−ＰＤＵ２全体が廃棄されてもよい。多重化層で失われるデータの量は、物理層によって失われるデータの量より多い。その理由は、２つの層に対してＭＵＸ−ＰＤＵとＰＨＹパケットとが整列されていないからである。

図４は、ＰＨＹパケットに対するＭＵＸ−ＰＤＵの整列されているマッピングを示している。この整列されたマッピングスキームについては、すべての時間またはほとんどの時間、各ＭＵＸ−ＰＤＵが１つのＰＨＹパケットで送られるように、ＭＵＸ−ＰＤＵが発生されて、マッピングされる。このマッピングスキームによって、受信機における多重化層は、正常にデコードされた各ＰＨＹパケットを十分に使用することができる。また、１つのみのＰＨＹパケットがエラーでデコードされたときに、１つより多いＰＨＹパケット分のデータが多重化層で失われる事態の発生を、このスキームは最小にする。ＰＨＹパケット中の最初のバイトで始まるように各ＭＵＸ−ＰＤＵは送られてもよく、ＰＨＹパケットの境界はＭＵＸ−ＰＤＵ境界で整列される。ある例では、大きいＭＵＸ−ＰＤＵを１つのＰＨＹパケットに適合させることは不可能であるかもしれない。このような例では、大きいＭＵＸ−ＰＤＵは、最小数のＰＨＹパケットで送信されてもよい。

ＭＵＸ−ＰＤＵフォーマットおよびサイズは、ＰＨＹパケットサイズに基づいて選択される。ビデオエンコーダは、選択されたＭＵＸ−ＰＤＵサイズに基づいて設計されてもよい。例えば、ビデオエンコーダは、ビデオのフレームまたはビデオのスライスをエンコードすることができる。ビデオデコーダは各ビデオスライスを別個にデコードすることができるので、各ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つ以上の完全なビデオスライスを伝送することができる。これは、（１）１つのビデオスライスを適合層に一回で送るようにビデオエンコーダを設計することと、（２）１つ以上の完全なビデオスライスを各ＭＵＸ−ＰＤＵに適合させようと試みる適合層および多重化層を設計することとによって、実現されてもよい。また、１つのＰＨＹパケットで送ることができるコード化されたオーディオパケットを発生させるように、オーディオエンコーダは、選択されたＭＵＸ−ＰＤＵサイズに基づいて設計されてもよい。多重化層は、ＰＨＹパケットサイズに基づいて設計またはカスタマイズされてもよい。

大抵のケースでは、ＭＵＸ−ＰＤＵは、ＰＨＹパケットサイズより小さいであろう。これらのケースでは、ＰＨＹパケットは、単一のＭＵＸ−ＰＤＵ、複数のＭＵＸ−ＰＤＵ、パディングまたはスタッフィングをともなっている単一のＭＵＸ−ＰＤＵ、またはパディングをともなっている複数のＭＵＸ−ＰＤＵを伝送してもよい。多重化層は、「集合体」ＭＵＸ−ＰＤＵを発生させるように設計されていてもよい。各集合体ＭＵＸ−ＰＤＵは、ＰＨＹパケットサイズと同じサイズである。各集合体ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つ以上のＭＵＸ−ＰＤＵおよび（必要ならば）パディングを伝送し、１つのＰＨＹパケットで送信される。

図５は、５バイトパディングパターン５００を示しており、５バイトパディングパターン５００は、ＰＨＹパケットサイズより小さいＭＵＸ−ＰＤＵをパディングするために使用されてもよい。パディングパターン５００は５バイトを含む。パディングパターン５００の最初の２バイトは、レベル２フラグに対するものである。パディングパターン５００最後の３バイトは、ゼロのＭＵＸ−ＰＤＵペイロードサイズを示すＭＵＸ−ＰＤＵヘッダ（例えば、０ｘ００、０ｘ００および０ｘ００のＭＵＸ−ＰＤＵヘッダ、ここで「０ｘ」は１６進値が後続することを示す）に対するものである。パディングパターン５００は、「ヌル」ヘッダのみを持ち、ペイロードを持たない（すなわち、０の長さのペイロードである）「ヌル」ＭＵＸ−ＰＤＵを表す。ＰＨＹパケットが完全にまたは大部分埋め込まれるまで、パディングパターン５００は必要な回数だけ反復されてもよい。他の５バイトパディングパターンも、パディング（例えば、レベル２フラグに対して他の可能性ある２バイトの値で形成されるパディングパターン）に使用されてもよい。

パディングパターン５００は、５バイトの固定長を有する。パディングされるべきエリアのサイズが５バイトの倍数ではない場合、パディングパターン５００は、エリアのオーバーフィル（オーバーシュート）またはアンダーフィル（アンダーシュート）のいずれかになるだろう。パディングパターン５００によるエリアのオーバーフィル／アンダーフィルを防ぐために、１バイトパディングパターンが、５バイトより小さいスペースをパディングするために使用されてもよい。（パディングバイトとも呼ばれる）この１バイトパディングパターンは、０ｘＦＦまたは他の何らかのバイト値であってもよい。一般的に、パディングは、５バイトパディングパターン、１バイトパディングパターン、他の何らかのパディングパターン、あるいはこれらの任意のものを組み合わせたものを使用して実現されてもよい。一般的に、受信機がパディングパターンを有効なＭＵＸ−ＰＤＵヘッダまたは実データとして解釈しない限り、パディングするためにあらゆるパディングパターンが使用される。

図６は、ＰＨＹパケットサイズより小さい１つ以上のＭＵＸ−ＰＤＵを有する集合体ＭＵＸ−ＰＤＵを発生させるプロセス６００のフロー図を示している。プロセス６００は、送信機における多重化層によって実行されてもよい。集合体ＭＵＸ−ＰＤＵは、１つのＰＨＹパケットで送信される。

最初に、集合体ＭＵＸ−ＰＤＵ（すなわち言い換えると、ＰＨＹパケット）はＭＵＸ−ＰＤＵで埋められる（ブロック６１０）。そして、そのＰＨＹパケット中で別のＭＵＸ−ＰＤＵ（例えば、次のＭＵＸ−ＰＤＵ）を送ることができるか否かの決定が行われる（ブロック６１２）。応答が「はい」の場合、そのＰＨＹパケットはこのＭＵＸ−ＰＤＵで埋められて（ブロック６１４）、プロセスはブロック６１２に戻る。ブロック６１２および６１４は、できるだけ多くのＭＵＸ−ＰＤＵをＰＨＹパケット中に適合させる。

ブロック６１２に対する応答が「いいえ」である場合、ＭＵＸ−ＰＤＵにおける残りのスペース中でヌルＭＵＸ−ＰＤＵ（例えば、パディングバイトパターン５００）を送ることができるか否かの決定が行われる（ブロック６１６）。ブロック６１６に対する応答が「はい」である場合、ヌルＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケット中に付加され（ブロック６１８）、プロセスはブロック６１６に戻る。ブロック６１６および６１８は、ＰＨＹパケット中の残りのスペースをできるだけ多くのヌルＭＵＸ−ＰＤＵでパディングする。

ブロック６１６に対する応答が「いいえ」である場合、ＰＨＹパケット中に何らかのスペースが残されているか否かの決定が行われる（ブロック６２０）。ブロック６２０に対する応答が「はい」である場合、ＰＨＹパケットは１バイト埋め込みパターンでパディングされ、プロセスはブロック６２０に戻る。そうではなく、ブロック６２０に対する応答が「いいえ」である場合、プロセスは終了する。ブロック６２０および６２２では、ＰＨＹパケット中の残りのスペースを必要なだけ多くのパディングバイトでパディングする。

図７は、１つの有効なＭＵＸ−ＰＤＵ、複数のヌルＭＵＸ−ＰＤＵ、および複数のパディングバイトを含む集合体ＭＵＸ−ＰＤＵ７００の例を示している。受信機における多重化層（すなわち言い換えると、受信機多重化層）は物理層から集合体ＭＵＸ−ＰＤＵを受け取り、最初のＭＵＸ−ＰＤＵのヘッダを抽出し、このヘッダに基づいてこのＭＵＸ−ＰＤＵサイズを確認し、ＭＵＸ−ＰＤＵを復元させて、適合層までＭＵＸ−ＰＤＵを送る。また、受信機多重化層は、集合体ＭＵＸ−ＰＤＵで送られた各ヌルＭＵＸ−ＰＤＵに対するヘッダを抽出し、このヘッダに基づいて各ヌルＭＵＸ−ＰＤＵを認識し、各ヌルＭＵＸ−ＰＤＵを廃棄する。受信機多重化層は、最初のパディングバイトに遭遇し、このバイトが有効なＭＵＸ−ＰＤＵに対するものではないことを検出し、このバイトをエラーとしてみなして、このバイトを廃棄する。それに続く各バイトについては、受信機多重化層は、有効なＭＵＸ−ＰＤＵヘッダのサーチを続け、遭遇したすべてのパディングバイトを廃棄する。パディングバイトの使用は、受信機多重化層における動作に影響しない。

図６および図７は、最初のＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズより小さいケースを示している。ＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズより大きい場合、ＭＵＸ−ＰＤＵは、最小の数（ｎ）のＰＨＹパケットで送られ、上記の図６において記述したように、ｎ番目のＰＨＹパケットがパディングされる。

図８は、ここで記述した多重化技術を実現できる送信機８１０および受信機８５０の実施形態のブロック図を示している。送信機８１０および受信機８５０は、それぞれ、セルラ電話機、ハンドセット、加入者ユニット、移動局、ユーザ端末、ワイヤレスデバイス、モデム、または他の何らかの装置の一部分であってもよい。

送信機８１０では、ビデオエンコーダ８２２が、ビデオ信号を受け取り、エンコードし、コード化されたビデオストリームを送信（ＴＸ）データプロセッサ８２６に提供する。オーディオエンコーダ８２４は、オーディオ信号を受け取り、エンコードし、コード化されたオーディオストリームをＴＸデータプロセッサ８２６に提供する。エンコーダ８２２および８２４は、Ｈ．３２４Ｍ、あるいは他の何らかの標準規格または設計にしたがってエンコーディングを実行してもよい。ＴＸデータプロセッサ８２６は、それぞれ、エンコーダ８２２および８２４からのコード化されたビデオおよびオーディオストリームと、制御装置８４０からのデータおよび制御ストリームとを受け取る。ＴＸデータプロセッサ８２６は、Ｈ．２２３の適合層および多重化層を実現し、受け取ったメディアストリームを処理し、ＰＨＹパケットサイズに基づいてＭＵＸ−ＰＤＵを発生させる。ＴＸ ＰＨＹプロセッサ８２８は、物理層に対する処理を実行し、システムにより指定されるように、ＭＵＸ−ＰＤＵを処理（例えば、エンコード、インターリーブ、および変調）して、ＰＨＹパケットを発生させる。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）８３０は、ＰＨＹパケットを調整（例えば、アナログへの変換、フィルタリング、増幅、および周波数アップコンバート）して、変調された信号を発生させる。そして、変調された信号は、アンテナ８３２によって送信される。

受信機８５０では、アンテナ８５２が、送信機８１０によって送信された変調信号を受け取り、受け取った信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）８５４に提供する。受信機ユニット８５４が、受け取った信号を調整（例えば、フィルタリング、増幅、および周波数ダウンコンバート）し、調整した信号をデジタル化し、データサンプルを提供する。受信機（ＲＸ）ＰＨＹプロセッサ８５６は、データサンプルを処理（例えば、復調、デインターリーブ、およびデコード）し、デコードされたＰＨＹパケットをＲＸデータプロセッサ８５８に提供する。また、ＲＸ ＰＨＹプロセッサ８５６は、エラーでデコードされた各ＰＨＹパケットの表示を提供する。ＲＸデータプロセッサ８５８は、受信機におけるＨ．２２３の適合層および多重化層を実現し、デコードされたＰＨＹパケットを処理する。ＲＸデータプロセッサ８５８は、各デコードされたＰＨＹパケット中の有効なＭＵＸ−ＰＤＵを抽出し、（適用できるならば）エラー検出および／または訂正を実行し、ヌルＭＵＸ−ＰＤＵおよびパディングバイトを廃棄して、ビデオ、オーディオ、データ、および制御を個々のメディアストリーム上に多重分離化する。ＲＸデータプロセッサ８５８は、復元されたビデオストリームをビデオデコーダ８６０に提供し、復元されたオーディオストリームをオーディオデコーダ８６２に提供し、復元されたデータおよび制御ストリームを制御装置８７０に提供する。

ビデオデコーダ８６０は、復元されたビデオストリームを処理して、デコードされたビデオ信号を提供する。オーディオデコーダ８６２は、復元されたオーディオストリームを処理して、デコードされたオーディオ信号を提供する。制御装置８７０は、復元されたデータおよび制御ストリームを処理して、デコードされたデータを提供し、デコードされたビデオ、オーディオおよびデータを適切に提示するために制御信号を発生させる。一般的に、ＲＸ ＰＨＹプロセッサ８５６、ＲＸデータプロセッサ８５８、ビデオデコーダ８６０、オーディオデコーダ８６２、および制御装置８７０による処理は、それぞれ、送信機８１０におけるＴＸ ＰＨＹプロセッサ８２８、データプロセッサ８２６、ビデオエンコーダ８２２、オーディオエンコーダ８２４、および制御装置８４０によって実行される処理に対して相補的である。

また、制御装置８４０および８７０は、それぞれ、送信機８１０および受信機８５０におけるさまざまな処理ユニットの動作を制御する。メモリユニット８４２および８７２は、それぞれ、制御装置８４０および８７０によって使用されるデータおよびプログラムコードを記憶する。

ここで記述された多重化技術は、さまざまな手段によって実現されてもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらを組み合わせたもので実現されてもよい。ハードウェアインプリメンテーションについては、送信機において多重化を実行するために使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、ここで記述した機能を実行するように設計されている他の電子ユニット、あるいはこれらを組み合わせたもの内で実現されてもよい。また、受信機ユニットにおいて相補的な多重分離化を実行するために使用される処理ユニットは、１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、制御装置等内で実現されてもよい。

ソフトウェアインプリメンテーションについては、多重化技術は、ここで記述した機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能等）で実現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図８中のメモリユニット８４２または８７２）で記憶され、プロセッサ（例えば、制御装置８４０または８７０）によって実行されてもよい。メモリユニットは、プロセッサ内部またはプロセッサの外部で実現されてもよい。

開示された実施形態の前の記述は、当業者が本発明を作り、または使用できるように提供されている。これらの実施形態に対するさまざま改良は、当業者に容易に明らかとなり、ここに規定された一般的な原理は、本発明の精神または範囲を逸脱することなく、他の実施形態に適用されてもよい。したがって、本発明はここに示された実施形態に限定されることを意図しているものではなく、ここで開示されている原理および新しい特徴と一致した最も広い範囲に一致させるべきである。

Claims (23)

1. ワイヤレス通信システム中の装置において、
   複数のメディアストリームに対して、予め定められた物理層（ＰＨＹ）パケットサイズに基づいて、可変サイズを有する複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を発生させ、
   ＰＨＹパケットサイズ以下の少なくとも１つのＭＵＸ−ＰＤＵが１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きい各ＭＵＸ−ＰＤＵが複数のＰＨＹパケットで送られるように、複数のＭＵＸ−ＰＤＵを複数のＰＨＹパケットにマッピングし、
   複数のＭＵＸ−ＰＤＵがマッピングされる複数のＰＨＹパケットのいずれかにおける残りのスペース中で、１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを送ることができるかどうかを決定し、
   １つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを残りのスペース中で送ることができると決定したときに、残りのスペースを１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵでパディングするように動作するプロセッサを具備する装置。
2. プロセッサは、複数のＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズに適合するように、複数のメディアストリームのそれぞれを処理するように動作する請求項１記載の装置。
3. プロセッサは、ＰＨＹパケットサイズを獲得するために、必要ならば、各ＭＵＸ−ＰＤＵを１以上のパディングバイトでパディングするように動作する請求項１記載の装置。
4. １以上のパディングバイトは、ヘッダを含まないことにより、選択されるときに、ＭＵＸ−ＰＤＵヘッダまたは有効なデータと間違えられない請求項３記載の装置。
5. プロセッサは、ビデオ信号をエンコードし、コード化されたビデオスライスを発生させて、各コード化されたビデオスライスを１つのＭＵＸ−ＰＤＵ上に多重化するように動作する請求項１記載の装置。
6. プロセッサは、オーディオ信号をエンコードし、コード化されたオーディオパケットを発生させて、各オーディオパケットを１つのＭＵＸ−ＰＤＵ上に多重化するように動作する請求項１記載の装置。
7. 複数のメディアストリームは、テレビ電話通話のためのものである請求項１記載の装置。
8. プロセッサは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２３にしたがって複数のＭＵＸ−ＰＤＵを発生させるように動作する請求項１記載の装置。
9. ワイヤレス通信システムは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）通信システムである請求項１記載の装置。
10. １つの送信時間間隔（ＴＴＩ）中で複数のＰＨＹパケットのそれぞれを送信するように動作する送信機ユニットをさらに具備する請求項１記載の装置。
11. 送信機中で用いられる、ワイヤレス通信システム中で複数のメディアストリームを送る方法において、
    複数のメディアストリームに対して、予め定められた物理層（ＰＨＹ）パケットサイズに基づいて、可変サイズを有する複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を発生させることと、
    ＰＨＹパケットサイズ以下の少なくとも１つのＭＵＸ−ＰＤＵが１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きい各ＭＵＸ−ＰＤＵが複数のＰＨＹパケットで送られるように、複数のＭＵＸ−ＰＤＵを複数のＰＨＹパケットにマッピングすることと、
    複数のＭＵＸ−ＰＤＵがマッピングされる複数のＰＨＹパケットのいずれかにおける残りのスペース中で、１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを送ることができるかどうかを決定することと、
    １つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを残りのスペース中で送ることができると決定したときに、残りのスペースを１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵでパディングすることとを含む方法。
12. 複数のＭＵＸ−ＰＤＵを発生させることは、複数のＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズに適合するように、複数のメディアストリームのそれぞれを処理することを含む請求項１１記載の方法。
13. ＰＨＹパケットサイズを獲得するために、必要ならば、各ＭＵＸ−ＰＤＵを１以上のパディングバイトでパディングすることをさらに含む請求項１１記載の方法。
14. ワイヤレス通信システム中の装置において、
    複数のメディアストリームに対して、予め定められた物理層（ＰＨＹ）パケットサイズに基づいて、可変サイズを有する複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を発生させる手段と、
    ＰＨＹパケットサイズ以下の少なくとも１つのＭＵＸ−ＰＤＵが１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きい各ＭＵＸ−ＰＤＵが複数のＰＨＹパケットで送られるように、複数のＭＵＸ−ＰＤＵを複数のＰＨＹパケットにマッピングする手段と、
    複数のＭＵＸ−ＰＤＵがマッピングされる複数のＰＨＹパケットのいずれかにおける残りのスペース中で、１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを送ることができるかどうかを決定する手段と、
    １つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを残りのスペース中で送ることができると決定したときに、残りのスペースを１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵでパディングする手段とを具備する装置。
15. 複数のＭＵＸ−ＰＤＵを発生させる手段は、複数のＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットサイズに適合するように、複数のメディアストリームのそれぞれを処理する手段を備える請求項１４記載の装置。
16. ＰＨＹパケットサイズを獲得するために、必要ならば、各ＭＵＸ−ＰＤＵを１以上のパディングバイトでパディングする手段をさらに具備する請求項１４記載の装置。
17. プロセッサにより実行可能な命令を記憶しているプロセッサ読取り可能な媒体において、
    前記命令は、
    複数のメディアストリームに対して、予め定められた物理層（ＰＨＹ）パケットサイズに基づいて、可変サイズを有する複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を発生させることと、
    ＰＨＹパケットサイズ以下の少なくとも１つのＭＵＸ−ＰＤＵが１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きい各ＭＵＸ−ＰＤＵが複数のＰＨＹパケットで送られるように、複数のＭＵＸ−ＰＤＵを複数のＰＨＹパケットにマッピングすることと、
    複数のＭＵＸ−ＰＤＵがマッピングされる複数のＰＨＹパケットのいずれかにおける残りのスペース中で、１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを送ることができるかどうかを決定することと、
    １つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵを残りのスペース中で送ることができると決定したときに、残りのスペースを１つ以上のヌルＭＵＸ−ＰＤＵでパディングすることとを含む動作をワイヤレスデバイスのプロセッサに実行させるように構成されているプロセッサ読み取り可能な媒体。
18. 受信機中で用いられる、ワイヤレス通信システム中で複数のメディアストリームを受け取る方法において、
    複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を伝送する、予め定められたサイズの複数の物理層（ＰＨＹ）パケットを受け取ることと、
    ＰＨＹパケットで遭遇した各ヘッダを調べて、有効なＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットで送られているか否かを決定することと、
    ＰＨＹパケットで見つけられた各有効なＭＵＸ−ＰＤＵを転送することと、
    有効なＭＵＸ−ＰＤＵに対するものでない各ヘッダに対して、ヘッダがヌルＭＵＸ−ＰＤＵに対するものであるか否かを決定することと、
    いずれのヌルＭＵＸ−ＰＤＵも廃棄することと、
    複数のＰＨＹパケットから獲得された複数の有効なＭＵＸ−ＰＤＵを複数のメディアストリームに多重分離化することとを含み、
    ＭＵＸ−ＰＤＵはＰＨＹにより伝送され、予め定められたＰＨＹパケットサイズ以下のＭＵＸ−ＰＤＵが、１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きいＭＵＸ−ＰＤＵが、複数のＰＨＹパケットで送られ、
    １つ以上のＭＵＸ−ＰＤＵは、予め定められたＰＨＹパケットサイズに基づいて発生され、可変サイズを有する方法。
19. ＰＨＹパケットで遭遇したいずれのパディングバイトも廃棄することをさらに含む請求項１８記載の方法。
20. ワイヤレス通信システム中の装置において、
    データサンプルを処理し、複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を伝送する、予め定められたサイズの複数の物理層（ＰＨＹ）パケットを提供するように動作する第１のプロセッサと、
    ＰＨＹパケットで遭遇した各ヘッダを調べて、有効なＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットで送られているか否かを決定し、ＰＨＹパケットで見つけられた各有効なＭＵＸ−ＰＤＵを転送し、有効なＭＵＸ−ＰＤＵに対するものでない各ヘッダに対して、ヘッダがヌルＭＵＸ−ＰＤＵに対するものであるか否かを決定し、いずれのヌルＭＵＸ−ＰＤＵも廃棄し、複数のＰＨＹパケットから獲得された複数の有効なＭＵＸ−ＰＤＵを複数のメディアストリームに多重分離化するように動作する第２のプロセッサとを具備し、
    ＭＵＸ−ＰＤＵはＰＨＹパケットにより伝送され、予め定められたＰＨＹパケットサイズ以下のＭＵＸ−ＰＤＵが、１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きいＭＵＸ−ＰＤＵが、複数のＰＨＹパケットで送られ、
    １つ以上のＭＵＸ−ＰＤＵは、予め定められたＰＨＹパケットサイズに基づいて発生され、可変サイズを有する装置。
21. 第２のプロセッサは、ＰＨＹパケットで遭遇した各パディングバイトを廃棄するように動作する請求項２０記載の装置。
22. ワイヤレス通信システム中の装置において、
    複数の多重化プロトコルデータユニット（ＭＵＸ−ＰＤＵ）を伝送する、予め定められたサイズの複数の物理層（ＰＨＹ）パケットを受け取る手段と、
    ＰＨＹパケットで遭遇した各ヘッダを調べて、有効なＭＵＸ−ＰＤＵがＰＨＹパケットで送られているか否かを決定する手段と、
    ＰＨＹパケットで見つけられた各有効なＭＵＸ−ＰＤＵを転送する手段と、
    有効なＭＵＸ−ＰＤＵに対するものでない各ヘッダに対して、ヘッダがヌルＭＵＸ−ＰＤＵに対するものであるか否かを決定する手段と、
    いずれのヌルＭＵＸ−ＰＤＵも廃棄する手段と、
    複数のＰＨＹパケットから獲得された複数の有効なＭＵＸ−ＰＤＵを複数のメディアストリームに多重分離化する手段とを具備し、
    ＭＵＸ−ＰＤＵはＰＨＹパケットにより伝送され、予め定められたＰＨＹパケットサイズ以下のＭＵＸ−ＰＤＵが、１つのＰＨＹパケットで送られ、ＰＨＹパケットサイズより大きいＭＵＸ−ＰＤＵが、複数のＰＨＹパケットで送られ、
    １つ以上のＭＵＸ−ＰＤＵは、予め定められたＰＨＹパケットサイズに基づいて発生され、可変サイズを有する装置。
23. ＰＨＹパケットで遭遇した各パディングバイトを廃棄する手段をさらに備える請求項２２記載の装置。

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