JP7267117B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線伝送システムに用いる無線装置に関する。

近年、放送番組制作において、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）技術の発展と低廉化により、ＩＰを用いたシステムの活用が検討されている。放送番組制作では、複数の装置が出力する映像を精度よくスイッチングさせる等のため各装置のクロックを同期させている。

従来の放送番組制作では、各装置はブラックバースト信号等の同期信号の入力により、位相同期している。また、映像信号等の伝送はＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を用いており、信号から直接クロックを再生し、それを用いることで受信側装置は送信側と同期した映像データを扱うことが出来、各装置からの映像信号を精度よくスイッチングすることが可能となる。

一方、ＩＰ技術を用いたシステムで用いるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等による伝送では、信号から直接クロックを再生できない。このため、装置間の同期方法は検討項目のひとつであり、様々な手法が提案されている。ＩＥＥＥ１５８８で定義された高精度時間プロトコル（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ―Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、以下、「ＰＴＰ」と称する）は、そのひとつである（非特許文献１参照）。

ＰＴＰによる同期は、同期する装置間をマスターとスレーブの関係にし、時刻同期パケットであるＰＴＰパケットを装置間でやり取りすることで、マスターとスレーブのクロックの周波数及び時刻を同期させる。そのため、ＰＴＰパケットの遅延時間が変動することで同期精度が悪化する。

ＰＴＰの同期精度を改善するために、クロック抽出可能なクロックパス網とＰＴＰによる時刻同期機能を組み合わせることも検討されている（非特許文献２、特許文献１及び２参照）。

また、放送番組制作では無線回線を用いて、中継現場からの映像をリアルタイムで放送局に伝送するため、それら無線装置のＩＰ化も検討する必要がある。ＰＴＰは有線回線を前提とした同期手法であるが、無線回線での応用も検討されており、ＰＴＰパケットの遅延時間変動の抑制について検討されている（特許文献３及び４参照）。

特許文献３では、ＰＴＰパケットを受信した際に、非ＰＴＰパケットの送信にかかる最大遅延時間以上に設定した期間、受信したＰＴＰパケットを遅延させ、非ＰＴＰパケットに優先してＰＴＰパケットを割り込ませることで、送信中のパケットとの衝突を避け、遅延時間の変動を抑えている。

特許文献４では、受信したパケットを優先順位に応じて振り分けた後、振り分けたそれぞれのパケットを誤り訂正符号化し、並行して変調することで、優先順位の異なるパケットを並行して処理し、パケット間の衝突を防ぎ、遅延時間の変動を抑えるとしている。

特開２０１１－１３９１９８号公報 特開２０１３－３４１５７号公報 特開２０１２－３４２２４号公報 特開２０１５－１５５３９号公報

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ，１５８８"ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ"，（２００８） "モバイルバックホール適用に向けた周波数・時刻同期機能対応１０Ｇ－ＥＰＯＮシステム"，電子情報通信学会論文誌 Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ９６－Ｂ Ｎｏ．３ ｐｐ．３２１－３２９，（２０１３）

上記の技術では、無線区間の伝送容量がＰＴＰパケットで消費される。ＩＰ技術を利用した放送番組制作において、装置の時刻同期のためのＰＴＰパケットは重要であるが、映像等のパケットに可能な限り伝送容量を割り当てることが望ましい。特に、有線回線と比較して無線回線は伝送容量が小さく、伝送効率を上げることが重要となる。

非特許文献２、特許文献１及び２では、クロックパス網から抽出したクロックとＰＴＰとを組み合わせて、同期精度を上げつつ、ＰＴＰパケットの量を削減して伝送効率の向上を可能としている。しかし、それらは有線回線を前提としたものであり、無線へ適用されるものではない。

また、無線で伝送される情報は、映像パケットやＰＴＰパケット等に加え、同期やチャネル推定のためのプリアンブル信号や制御データ等があり、それらは無線フレームに配される。無線フレームを変調して無線伝送する際に、そのフレームは変調シンボル単位ごとに分割して伝送される。この変調シンボル（以下、単に「シンボル」と呼ぶ）はある特定の容量と期間を持つ。

そのため、あるシンボルの伝送中に到着したデータは、次のシンボル生成まで待ってから伝送される。また、前述のようにプリアンブル信号や制御データ等でシンボルが占有されている場合は、さらに待ち時間が発生する。パケットはランダムに到着するため、発生する待ち時間はパケット毎に異なり、遅延時間の変動が生じる。

特許文献３の技術は、パケットが衝突した際の待ち時間を原因とした遅延変動には対応できるが、前述の問題には対応できない。

特許文献４の技術では、優先度の異なるパケットの変調を並行して行うとし、例として、ＱＡＭの１変調シンボルあたりのビットをパケットの優先順位に応じて割り当てマッピングすることで専用の帯域を設け、伝送遅延の長さ変動を抑えるとしているが、前述の問題には対応できない。

そこで、本発明は、無線伝送における遅延変動を抑えることで、高精度かつ高効率に時刻同期を実現する無線装置を提供することを目的とする。

第１の態様に係る無線装置は、無線伝送システムに用いる無線装置であって、時刻同期パケットを生成及び出力する時刻同期パケット処理部と、前記時刻同期パケット処理部から到着した前記時刻同期パケットを無線伝送により他の無線装置に送信する無線処理部とを備える。前記無線処理部は、前記無線伝送の第１送信期間において前記時刻同期パケットが到着したとき、前記第１送信期間の後の第２送信期間まで前記他の無線装置への前記時刻同期パケットの送信を遅延させるとともに、前記第１送信期間の開始時刻から前記時刻同期パケットの到着時刻までの時間を示す時間情報を前記時刻同期パケットに付加する。

第２の態様に係る無線装置は、無線伝送システムに用いる無線装置であって、時刻同期パケットを無線伝送により他の無線装置から受信する無線処理部と、前記無線処理部から出力される前記時刻同期パケットを処理する時刻同期パケット処理部とを備える。前記無線処理部は、前記他の無線装置から前記時刻同期パケットを受信したとき、前記時刻同期パケットに付加されている時間情報を取得するとともに、前記時間情報が示す時間が経過するまで前記時刻同期パケット処理部への前記時刻同期パケットの出力を遅延させる。

本発明によれば、無線伝送における遅延変動を抑えることで、高精度かつ高効率に時刻同期を実現する無線装置を提供できる。

実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。 実施形態に係るマスターとスレーブとの間で時刻同期を行う場合の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。 実施形態に係る無線回線に用いる無線伝送方式の一例を示す図である。 実施形態に係る無線装置の構成を示す図である。 実施形態に係る無線処理部において発生する待ち時間を説明するための図である。 実施形態に係るＰＴＰパケットがシンボル生成時刻の後に到着した場合の動作例を示す図である。 実施形態に係るＰＴＰパケットがシンボル生成時刻において到着した場合の動作例を示す図である。 実施形態に係る無線処理部の構成を示す図である。 実施形態に係るカウンタ部の動作例を示す図である。 変更例に係る無線伝送方式の具体例１を示す図である。 変更例に係る無線伝送方式の具体例２を示す図である。 変更例に係る無線伝送方式の具体例３を示す図である。 変更例に係るカウンタ部の動作例を示す図である。

図面を参照して実施形態について説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（無線伝送システムの構成）
まず、本実施形態に係る無線伝送システムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る無線伝送システム１の構成を示す図である。無線伝送システム１は、例えば、ＩＰを用いた放送番組制作に用いられる。無線伝送システム１は、ＰＴＰを用いて装置間の時刻同期を行う。

図１に示すように、無線伝送システム１は、ＰＴＰグランドマスター（ＰＴＰＧＭ）１００と、無線装置２００と、無線装置３００と、ＰＴＰスレーブ４００とを有する。

ＰＴＰグランドマスター１００及び無線装置２００は、有線ＩＰ網１０を介して相互に接続される。無線装置２００及び無線装置３００は、無線回線２０を介して相互に接続される。無線装置３００及びＰＴＰスレーブ４００は、有線ＩＰ網３０を介して相互に接続される。

ＰＴＰグランドマスター１００は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等を時刻源とする装置である。ＰＴＰグランドマスター１００は、無線伝送システム１における基準時刻を提供する。

ＰＴＰによる時刻同期は、同期する装置間をマスターＭとスレーブＳの関係にし、時刻同期パケットであるＰＴＰパケットを装置間でやり取りすることで、マスターＭに対するスレーブＳの時刻のずれを補正する。

無線装置２００は、ＰＴＰグランドマスター１００の時刻をマスターＭとし、無線装置２００の時刻をスレーブＳとして、無線装置２００の時刻をＰＴＰグランドマスター１００の時刻と同期させる。

無線装置３００は、無線装置２００の時刻をマスターＭとし、無線装置３００の時刻をスレーブＳとして、無線装置３００の時刻を無線装置２００の時刻と同期させる。

ＰＴＰスレーブ４００は、無線装置３００の時刻をマスターＭとし、ＰＴＰスレーブ４００の時刻をスレーブＳとして、ＰＴＰスレーブ４００の時刻を無線装置３００の時刻と同期させる。

このようにして、ＰＴＰスレーブ４００は、無線装置２００及び無線装置３００を介して、ＰＴＰグランドマスター１００との時刻同期を実現する。無線装置２００及び無線装置３００は、ＰＴＰで定義されているバウンダリクロックとして機能する。

図２は、マスターＭとスレーブＳとの間で時刻同期を行う場合の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。

図２において、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ、及びＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージの４種類のメッセージと、４種類のタイムスタンプ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）とを例示している。Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ、及びＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージのそれぞれは、１つ又は複数のＰＴＰパケットにより構成される。そして、スレーブＳ時刻はマスターＭ時刻に対するズレであるオフセット時間Ｏｆｆｓｅｔを持つ。

時刻Ｔ１はマスターＭがスレーブＳにＳｙｎｃメッセージを送信した時刻、時刻Ｔ２はスレーブＳがマスターＭからＳｙｎｃメッセージを受信した時刻をそれぞれ示す。時刻Ｔ３はスレーブＳがマスターＭにＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信した時刻、時刻Ｔ４はマスターＭがスレーブＳからＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した時刻をそれぞれ示す。

マスターＭからスレーブＳへメッセージを送受信する時の遅延時間を求める。最初に、マスターＭはＳｙｎｃメッセージを送信し、スレーブＳはＳｙｎｃメッセージの受信時刻（Ｔ２）を記録する。

次に、マスターＭはＳｙｎｃメッセージを送信した時刻（Ｔ１）をＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージに設定してスレーブＳへ送信する。そして、スレーブＳは、Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージに設定された送信時刻Ｔ１と、先に記録した受信時刻Ｔ２とを用いて、マスターＭからスレーブＳへＳｙｎｃメッセージを送受信した時の遅延時間（Ｔ２－Ｔ１）を求める。

次に、スレーブＳからマスターＭへメッセージを送受信する時の遅延時間を求める。スレーブＳからマスターＭへＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信し、この送信時に、スレーブＳは、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信した時刻（Ｔ３）を記録する。一方、マスターＭは、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを受信した時刻（Ｔ４）を取得し、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに時刻（Ｔ４）を設定してスレーブＳへ返信する。

スレーブＳは、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信し、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに設定された受信時刻（Ｔ４）と、先に記録した送信時刻（Ｔ３）とを用いて、スレーブＳからマスターＭへ送信したＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの遅延時間（Ｔ４－Ｔ３）を求める。

このようにして取得した遅延時間を用いて、例えば下記の式（１）により、送受信時の遅延時間の平均（片方向遅延）時間Ｄｅｌａｙを計算する。

Ｄｅｌａｙ＝｛（Ｔ２－Ｔ１）＋（Ｔ４－Ｔ３）｝／２ ・・・（１）
Ｄｅｌａｙを用いて、Ｏｆｆｓｅｔは式（２）により計算する。

Ｏｆｆｓｅｔ＝｛（Ｔ２－Ｔ１）－Ｄｅｌａｙ｝＝｛（Ｔ２－Ｔ１）－（Ｔ４－Ｔ３）｝／２ ・・・（２）
このような時刻同期シーケンスは、定期的或いは予め設定された期間にマスターＭとスレーブＳとの間で行われるシーケンスである。

スレーブＳの時刻に対して式（２）で求めたオフセット時間Ｏｆｆｓｅｔを減算することで、マスターＭに対するスレーブＳの時刻のずれを補正して時刻同期を行うことができる。

このように、ＰＴＰによる時刻同期は、ＰＴＰパケットの遅延時間に基づいてマスターＭに対するスレーブＳの時刻のずれを補正するものであるため、ＰＴＰパケットの遅延時間が変動することで同期精度が悪化する。

なお、スレーブＳは、スレーブＳ自身で保有している自走クロックで装置内時計の時刻をカウントアップする。マスターＭ側とスレーブＳ側の各々の時刻のカウントアップ速度が異なると、双方の時刻がずれて時刻同期精度が劣化する。

これを防止するためには、時刻をカウントアップするクロック周波数をマスターＭとスレーブＳとの間で同期させる必要がある。このようなクロック周波数の同期は「周波数同期」と呼ばれ、時刻の同期である「位相同期」と区別される。ＰＴＰによる周波数同期では、マスター側のＳｙｎｃメッセージ間の送信時間の差ΔＴ１に対するスレーブ側のＳｙｎｃメッセージ間の受信時刻の差ΔＴ２の差（ΔＴ１－ΔＴ２）が０になるようにスレーブ側のクロック周波数を補正する。これも同様に、ＰＴＰパケットの遅延時間が変動することで同期精度が悪化する。

（無線伝送方式の一例）
次に、本実施形態に係る無線回線２０に用いる無線伝送方式の一例について説明する。図３は、無線回線２０に用いる無線伝送方式の一例を示す図である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態では、データ伝送に利用可能なシンボル（ＯＦＤＭシンボル）が時間方向に連続する無線伝送方式を想定する。各シンボルは、周波数方向にサブキャリアとして分割されており、１シンボル期間内で複数のサブキャリアを用いてデータを並行して伝送できる。

図３（ｂ）に示す例において、データ用のサブキャリアと、パイロット信号用のサブキャリアと、補助信号（ＡＣ）用のサブキャリアとを例示している。データ用のサブキャリアは、ＰＴＰパケットの送信に用いることができる。このような無線伝送方式では、データ、パイロット信号、及び補助信号を並行して独立に伝送できる。

また、本実施形態では、無線装置２００から無線装置３００への送信と、無線装置３００から無線装置２００への送信とで異なる周波数チャンネルを用いる。すなわち、無線回線２０における複信方式としてＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を用いる。

（無線装置の構成）
次に、本実施形態に係る無線装置２００及び無線装置３００の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る無線装置２００及び無線装置３００の構成を示す図である。

図４に示すように、無線装置２００は、パケット処理部２１０と、ＰＴＰ処理部２２０と、同期処理部２３０と、無線処理部２４０と、アンテナ２５０とを有する。ＰＴＰ処理部２２０は、時刻同期パケット処理部の一例である。

パケット処理部２１０は、有線ＩＰ網１０から受信したパケットに対し、そのヘッダを読み取ることでＰＴＰパケットとそれ以外のパケット（以下、「データパケット」と呼ぶ）とを振り分け、ＰＴＰパケットをＰＴＰ処理部２２０に出力し、データパケットを無線処理部２４０に出力する。データパケットには、例えば映像パケットが含まれる。

また、パケット処理部２１０は、ＰＴＰ処理部２２０から出力されるＰＴＰパケットと、無線処理部２４０から出力されるデータパケットとを多重して有線ＩＰ網１０に出力する。

ＰＴＰ処理部２２０は、ＰＴＰグランドマスター１００をマスターＭとして、ＰＴＰにおけるスレーブＳとしての動作を行う。例えば、ＰＴＰ処理部２２０は、パケット処理部２１０から入出力されるＰＴＰパケットに基づいて、上述した時刻同期シーケンスおよび位相同期をＰＴＰグランドマスター１００と行うことにより、周波数及び時刻補正用データ（すなわち、オフセット時間Ｏｆｆｓｅｔ等）を計算し、周波数及び時刻補正用データを同期処理部２３０に出力する。

また、ＰＴＰ処理部２２０は、無線装置３００をスレーブＳとして、ＰＴＰにおけるマスターＭとしての動作を行う。例えば、ＰＴＰ処理部２２０は、同期処理部２３０からの時刻情報をもとに、無線処理部２４０へＰＴＰパケットを出力する時刻等を含むＰＴＰパケットを、無線処理部２４０に出力する。また、ＰＴＰ処理部２２０は、無線処理部２４０から出力されるＰＴＰパケットを受信する。

同期処理部２３０は、時刻及び自走クロックを管理しており、自走クロックを用いて時刻をカウントアップする。同期処理部２３０は、ＰＴＰ処理部２２０から出力される周波数及び時刻補正用データを用いて、ＰＴＰグランドマスター１００の時刻及びクロック周波数に合わせるように、管理している時刻及び自走クロックの周波数を補正する。同期処理部２３０は、ＰＴＰ処理部２２０に時刻情報を出力するとともに、無線処理部２４０へクロックを供給する。

無線処理部２４０は、ＰＴＰ処理部２２０から出力されるＰＴＰパケットと、パケット処理部２１０から出力されるデータパケットとを無線で伝送するための処理を行って無線フレームを生成し、無線フレームを変調して得た無線信号をアンテナ２５０から無線回線２０を介して送信する。無線処理部２４０は、同期処理部２３０からクロックを受け取り、そのクロックをもとに変調を行う。

また、無線処理部２４０は、無線回線２０を介してアンテナ２５０が受信した無線信号から、ＰＴＰパケット及びデータパケットを取り出す復調処理を行い、ＰＴＰパケットをＰＴＰ処理部２２０に出力するとともに、データパケットをパケット処理部２１０に出力する。なお、無線処理部２４０の詳細については後述する。

無線装置３００は、アンテナ３１０と、無線処理部３２０と、ＰＴＰ処理部３３０と、同期処理部３４０と、パケット処理部３５０とを有する。ＰＴＰ処理部３３０は、時刻同期パケット処理部の一例である。

無線処理部３２０は、無線回線２０を介してアンテナ３１０が受信した無線信号から、ＰＴＰパケット及びデータパケットを取り出す復調処理を行い、ＰＴＰパケットをＰＴＰ処理部３３０に出力するとともに、データパケットをパケット処理部３５０に出力する。また、無線処理部３２０は、復調処理の際に受信信号から抽出したタイミング情報を同期処理部３４０に出力する。なお、タイミング情報の抽出には、例えば、ガードインターバルの周期性を利用し、ＯＦＤＭシンボル内で自己相関を取り、相関ピークを検出してＯＦＤＭシンボル期間を検出する方法を用いればよい。

また、無線処理部３２０は、ＰＴＰ処理部３３０から出力されるＰＴＰパケットと、パケット処理部３５０から出力されるデータパケットとを無線で伝送するための処理を行って無線フレームを生成し、無線フレームを変換して得た無線信号をアンテナ３１０から無線回線２０を介して送信する。

ＰＴＰ処理部３３０は、無線装置２００をマスターＭとして、ＰＴＰにおけるスレーブＳとしての動作を行う。例えば、ＰＴＰ処理部３３０は、無線処理部３２０から出力されるＰＴＰパケットを受信する。

また、ＰＴＰ処理部３３０は、同期処理部３４０からの時刻情報をもとに、無線処理部３２０へＰＴＰパケットを出力し、上述した時刻同期シーケンスおよび周波数同期を無線装置２００と行うことにより、周波数及び時刻補正用データ（オフセット時間Ｏｆｆｓｅｔ等）を計算し、周波数及び時刻補正用データを同期処理部３４０に出力する。また、ＰＴＰ処理部３３０は、ＰＴＰスレーブ４００をスレーブＳとして、ＰＴＰにおけるマスターＭとしての動作を行う。例えば、ＰＴＰ処理部３３０は、同期処理部３４０からの時刻情報をもとに、パケット処理部３５０へＰＴＰパケットを出力する時刻を含むＰＴＰパケットを、パケット処理部３５０に出力する。

また、ＰＴＰ処理部３３０は、パケット処理部３５０からＰＴＰパケットを受信する。

同期処理部３４０は、時刻及び自走クロックを管理しており、自走クロックを用いて時刻をカウントアップする。同期処理部３４０は、ＰＴＰ処理部３３０から出力される周波数及び時刻補正用データを用いて、無線装置２００の時刻及びクロック周波数に合わせるように、管理している時刻及び自走クロックの周波数を補正する。同期処理部３４０は、ＰＴＰ処理部３３０に時刻情報を出力するとともに、無線処理部３２０へクロックを供給する。また、無線処理部３２０から入力されるタイミング情報を基に自走クロックの周波数を補正する。

パケット処理部３５０は、ＰＴＰ処理部３３０から出力されるＰＴＰパケットと、無線処理部３２０から出力されるデータパケットとを多重して有線ＩＰ網３０に出力する。

また、パケット処理部３５０は、有線ＩＰ網３０から受信したパケットに対し、そのヘッダを読み取ることでＰＴＰパケットとデータパケットとを振り分け、ＰＴＰパケットをＰＴＰ処理部３３０に出力し、データパケットを無線処理部３２０に出力する。

以下では、無線装置２００から無線装置３００への送信を行うための構成について主として説明する。

無線処理部２４０は、無線伝送の第１送信期間においてＰＴＰパケットが到着したとき、第１送信期間の後の第２送信期間まで無線装置３００へのＰＴＰパケットの送信を遅延させるとともに、第１送信期間の開始時刻からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間を示す時間情報をＰＴＰパケットに付加する。

ここで、第１送信期間及び第２送信期間のそれぞれはシンボル期間（シンボル送信期間）である。或いは、第１送信期間及び第２送信期間のそれぞれは無線フレーム期間であってもよい。

一方、無線装置３００は、ＰＴＰパケットを無線伝送により無線装置２００から受信する無線処理部３２０と、無線処理部３２０から出力されるＰＴＰパケットを処理するＰＴＰ処理部３３０とを有する。

無線処理部３２０は、無線装置２００からＰＴＰパケットを受信したとき、ＰＴＰパケットに付加されている時間情報を取得するとともに、この時間情報が示す時間が経過するまでＰＴＰ処理部３３０へのＰＴＰパケットの出力を遅延させる。

ここで、図５乃至図７を参照しつつ、本実施形態に係る無線装置２００の無線処理部２４０及び無線装置３００の無線処理部３２０の動作概要について説明する。無線装置２００はＰＴＰパケットを無線装置３００に送信し、無線装置３００は無線装置２００からＰＴＰパケットを受信する。

図５は、送信側である無線処理部２４０において発生する待ち時間を説明するための図である。

図５に示すように、ＰＴＰパケットの送信側である無線処理部２４０には、シンボル＃２の期間であるシンボル送信期間において、ＰＴＰ処理部２２０からのＰＴＰパケットが到着する。このシンボル送信期間の開始時刻であるシンボル生成時刻ｔ１でＰＴＰパケットが到着した場合、無線処理部２４０は、このＰＴＰパケットをシンボル＃２に含めることができるため、このＰＴＰパケットを待ち時間なく送信できる。

一方、シンボル生成時刻ｔ１の経過後、シンボル送信期間の途中でＰＴＰパケットが到着した場合、無線処理部２４０は、次のシンボル＃３の期間の開始時刻であるシンボル生成時刻ｔ２まで待つ必要があるため、シンボル生成時刻ｔ２まで待ち時間が発生する。このように、ＰＴＰパケットの待ち時間がシンボル長未満でばらつくこととなり、ＰＴＰパケットごとに遅延時間が変動する。

このようなシンボル長未満の遅延時間変動については、従来の技術（例えば、特許文献３及び４）において考慮されていない。本実施形態では、ＰＴＰパケットの遅延時間を１シンボル長に揃えることで、遅延時間変動を抑制する。

図６は、ＰＴＰパケットがシンボル＃１のシンボル生成時刻からｔ_r後に到着した場合の動作例を示す図である。以下において、各シンボルの時間長が固定値Ｔ_sであるものとする。

図６（ａ）に示すように、ＰＴＰパケットの送信側である無線処理部２４０は、シンボル＃１の期間（第１シンボル期間）においてＰＴＰパケットが到着したとき、無線装置３００へのＰＴＰパケットの送信をシンボル＃１の後のシンボル＃２の期間（第２シンボル期間）まで遅延させる。具体的には、シンボル＃１の期間の開始時刻（シンボル生成時刻）からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間をｔ_rとした場合、無線処理部２４０は、（Ｔ_s－ｔ_r）の時間だけＰＴＰパケットの送信を遅延させる。

また、無線処理部２４０は、シンボル＃１の期間の開始時刻からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間ｔ_rを示す時間情報をＰＴＰパケットに付加する。例えば、無線処理部２４０は、時間ｔ_rを示す時間情報をＰＴＰパケットの先頭又は末尾に付加してもよいし、時間ｔ_rを示す時間情報をＰＴＰパケットのヘッダ又はペイロード内に付加してもよい。そして、無線処理部２４０は、時間ｔ_rを示す時間情報が付加されたＰＴＰパケットをシンボル＃２により送信する。

図６（ｂ）に示すように、ＰＴＰパケットの受信側である無線処理部３２０は、シンボル＃２の期間において無線装置２００（無線処理部２４０）からＰＴＰパケットを受信したとき、ＰＴＰパケットに付加されている時間情報を取得するとともに、この時間情報が示す時間ｔ_rが経過するまでＰＴＰ処理部３３０へのＰＴＰパケットの出力を遅延させる。これにより、送信側である無線処理部２４０及び受信側である無線処理部３２０の合計の遅延時間が１シンボル長Ｔ_sとなる。

図７は、ＰＴＰパケットがシンボル＃１のシンボル生成時刻において到着した場合、すなわち、ｔ_r＝０の場合の動作例を示す図である。

図７（ａ）に示すように、ＰＴＰパケットの送信側である無線処理部２４０は、シンボル＃１の期間（第１シンボル期間）においてＰＴＰパケットが到着したとき、無線装置３００へのＰＴＰパケットの送信をシンボル＃１の後のシンボル＃２の期間（第２シンボル期間）まで遅延させる。具体的には、無線処理部２４０は、Ｔ_sの時間だけＰＴＰパケットの送信を遅延させる。

また、無線処理部２４０は、シンボル＃１の期間の開始時刻からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間ｔ_r（本動作例では、ｔ_r＝０）を示す時間情報をＰＴＰパケットに付加する。そして、無線処理部２４０は、時間ｔ_rを示す時間情報が付加されたＰＴＰパケットをシンボル＃２により送信する。

図７（ｂ）に示すように、ＰＴＰパケットの受信側である無線処理部３２０は、シンボル＃２の期間において無線装置２００（無線処理部２４０）からＰＴＰパケットを受信したとき、ＰＴＰパケットに付加されている時間情報が示す時間ｔ_rが０であるため、ＰＴＰパケットを遅延させることなくＰＴＰ処理部３３０に出力する。これにより、送信側である無線処理部２４０及び受信側である無線処理部３２０の合計の遅延時間が１シンボル長Ｔ_sとなる。

このように、本実施形態によれば、無線伝送におけるＰＴＰパケットの遅延変動を抑えることができるため、高精度かつ高効率に時刻同期を実現できる。

なお、図６及び図７において、無線処理部２４０が、シンボル＃１の期間において到着したＰＴＰパケットをシンボル＃１の直後（シンボル＃１の次）のシンボル＃２の生成時刻まで遅延させる一例について説明した。しかしながら、シンボル＃１の期間において到着したＰＴＰパケットを、シンボル＃１のＮ（但し、Ｎは２以上の整数とする）シンボル後のシンボル＃（１＋Ｎ）の生成時刻まで遅延させることとしてもよい。その場合、無線処理部２４０は（Ｎ×Ｔ_s－ｔ_r）時間だけＰＴＰパケットの送信を遅延させればよい。これにより、送信側である無線処理部２４０から受信側である無線処理部３２０までの合計の遅延時間がＮシンボル長（Ｎ×Ｔ_s）となる。

また、本実施形態における、無線装置２００から無線装置３００への送信において、無線処理部２４０は、第１方式の誤り訂正符号化をデータパケットに施すとともに、第１方式とは異なる第２方式の誤り訂正符号化をＰＴＰパケットに施す。すなわち、無線処理部２４０は、誤り訂正符号化の方式をデータパケットとＰＴＰパケットとで異ならせる。

無線処理部３２０は、ＰＴＰパケット及びデータパケットを無線装置２００（無線処理部２４０）から受信する。無線処理部３２０は、第１方式の誤り訂正復号をデータパケットに施すとともに、第１方式とは異なる第２方式の誤り訂正復号をＰＴＰパケットに施す。

これにより、データパケット及びＰＴＰパケットのそれぞれに最適な誤り訂正符号化及び誤り訂正復号を行うことができる。特に、ＰＴＰパケットに適用する第２方式は、１つのパケット単独で誤り訂正符号化が可能なブロック符号を用いる方式であることが好ましい。これにより、誤り訂正符号化によるＰＴＰパケットの遅延のばらつきを抑制できる。

本実施形態において、無線装置３００は、無線装置３００の時刻同期のマスターＭである無線装置２００との周波数同期及び位相同期を行う同期処理部３４０を有する。同期処理部３４０は、無線処理部３２０が受信した無線装置２００（無線処理部２４０）からの変調信号の復調により得られた無線フレーム又はシンボル間隔のタイミング情報を用いて周波数同期を行うとともに、ＰＴＰ処理部３３０におけるＰＴＰパケットの処理結果を用いて位相同期を行う。

なお、シンボルは無線伝送における時間リソースの基本単位であり、無線フレームは複数のシンボルからなる時間単位である。無線装置２００の自走クロックに基いてシンボル及び無線フレームは生成されており、無線装置３００はシンボル及び無線フレームのタイミングを抽出して受信信号を復調する。それぞれの時間長は固定であり、同期処理部３４０は、自身で保有している自走クロックの周波数を抽出した無線フレーム又はシンボル間隔のタイミング情報をもとに補正することにより、無線装置２００との周波数同期を実現できる。

これにより、従来の技術（例えば、特許文献１及び２）のようなクロックパス網を用いることなく周波数同期を実現できる。よって、無線装置３００がＰＴＰパケットを受信していない間、自走クロックで装置内時計の時刻をカウントアップする際に、無線装置２００との時刻のずれを抑制できるため、同期精度を向上させることができる。また、周波数同期のためのＰＴＰパケットの送出頻度を下げることができ、無線回線２０の伝送容量を節約し、データパケットに割り当て可能な伝送容量を相対的に増やすことができる。

本実施形態において、無線装置２００と無線装置３００との間の同期に係る無線装置２００において、ＰＴＰ処理部２２０は、無線装置２００と無線装置３００との間の無線回線２０の伝搬路品質に基づいて、無線処理部２４０に対してＰＴＰパケットを出力する頻度を変更する。

ここで、ＰＴＰ処理部２２０は、無線装置３００から受信する無線信号に対する測定を無線処理部２４０が行うことにより、無線回線２０の伝搬路品質を示す伝搬路品質情報を無線処理部２４０から取得してもよい。或いは、無線回線２０の伝搬路品質の測定を無線装置３００（無線処理部３２０）が行い、測定結果のフィードバックを受けることにより伝搬路品質情報を取得してもよい。

なお、伝搬路品質情報としては、例えば、パイロット信号（若しくは参照信号）の受信電力又は受信品質、信号復調・復号時に得られるビットエラーレート（ＢＥＲ）又は変調エラーレート（ＭＥＲ）等を利用できる。

ＰＴＰ処理部２２０は、無線処理部２４０から出力される伝搬路品質情報に基づいて、伝搬路品質が良い場合（例えば、伝搬路品質が閾値よりも良い場合）は無線処理部２４０へのＰＴＰパケット出力頻度を下げ、伝搬路品質が悪い場合（例えば、伝搬路品質が閾値よりも悪い場合）は無線処理部２４０へのＰＴＰパケット出力頻度を上げる処理を行う。或いは、ＰＴＰ処理部２２０は、無線処理部２４０へのＰＴＰパケット出力頻度を伝搬路品質と比例させて連続的に又は段階的に変更してもよい。

伝搬路品質が悪い場合、無線装置２００と無線装置３００との時刻同期を維持することが難しいため、無線処理部２４０へのＰＴＰパケット出力頻度（すなわち、ＰＴＰパケットの送信頻度）を上げることにより、時刻同期を維持し易くすることができる。

一方、伝搬路品質が良い場合、無線装置２００と無線装置３００との時刻同期を維持し易いため、無線処理部２４０へのＰＴＰパケット出力頻度（すなわち、ＰＴＰパケットの送信頻度）を下げることにより、限りある無線回線２０の伝送容量を節約し、データパケットに割り当て可能な伝送容量を相対的に増やすことができる。

（無線処理部の構成）
次に、本実施形態に係る無線装置２００の無線処理部２４０及び無線装置３００の無線処理部３２０の構成について説明する。図８は、無線処理部２４０及び無線処理部３２０の構成を示す図である。

図８に示すように、無線処理部２４０は、カウンタ部２４１と、カウンタ値付加部２４２と、誤り訂正符号化部２４３と、遅延部２４４と、誤り訂正符号化部２４５と、フレーム生成部２４６と、送信部２４７とを有する。

カウンタ部２４１は、同期処理部２３０からのクロックをもとに、シンボル長を１周期とするカウントを行う。本実施形態において、カウンタ部２４１がシンボル長を１周期とするカウントを行う一例について説明するが、カウンタ部２４１が無線フレーム長を１周期とするカウントを行ってもよい。また、Ｎシンボル長、Ｎフレーム長遅延させる場合は、Ｎシンボル長、Ｎフレーム長を１周期とすればよい。カウンタ部２４１は、ＰＴＰパケットがカウンタ値付加部２４２に到着した時刻ｔ_rに対応するカウンタ値ｃ_rをカウンタ値付加部２４２に出力する。

カウンタ部２４１は、ＰＴＰパケット処理部２２０からＰＴＰパケットがカウンタ値付加部２４２で受信されてからフレーム生成部２４６へ送られるまでの遅延時間に相当するクロック数をオフセットとして加えたものをカウンタ値付加部２４２に出力してもよい。このオフセットは、遅延部２４４で遅延させるカウント数を０として（すなわち、パケットの到着時間による変動分を除いて）、事前に計測した値を用いる。

図９は、カウンタ部２４１の動作例を示す図である。図９に示すように、カウンタ部２４１は、シンボル長Ｔ_sを１周期とし、０からＣ_sまでカウントする。遅延部２４４での遅延時間を０とした場合、カウンタ値付加部２４２がＰＴＰパケットを受け取った時刻からフレーム生成部２４６が該パケットを受け取るまでの時間をＴ_Dとし、カウンタ値０の時刻をシンボル生成時刻からＴ_D時間分前にずらし、シンボル生成時のカウンタ値をＴ_D分のクロック数Ｃ_Dだけオフセットさせている。ＰＴＰパケットが時刻ｔ_rでカウンタ値付加部２４２に送られてきたときに、フレーム生成部２４６ではｉ＋２番目のシンボルの送信期間であり、このときのカウンタ値はｃ_rである。

カウンタ値付加部２４２は、ＰＴＰパケットを受信した際のカウンタ値ｃ_rをカウンタ部２４１から受け取り、このＰＴＰパケットにカウンタ値ｃ_rを付加し、カウンタ値ｃ_rが付加されたＰＴＰパケットを誤り訂正符号化部２４３に出力する。カウンタ値ｃ_rは、シンボル期間の開始時刻からＰＴＰパケットがフレーム生成部２４６に到着する時刻までの時間を示す時間情報の一例である。

誤り訂正符号化部２４３は、カウンタ値付加部２４２から出力されるＰＴＰパケットに対して、無線回線２０でのノイズ等への耐性をもたせるために第２方式の誤り訂正符号化を行う。誤り訂正符号化の際に、複数パケットを用いる符号化を行うと、パケット間の到着時間差によりジッタが発生する。このため、誤り訂正符号化部２４３は、パケット単体で符号化可能なブロック符号を用いることが望ましい。そして、誤り訂正符号化部２４３は、符号化したパケットを遅延部２４４に出力する。

遅延部２４４は、誤り訂正符号化部２４３から出力されるＰＴＰパケットから、カウンタ値ｃ_rを読み取り、ある固定遅延分のカウンタ値Ｃ_sからそのカウンタ値ｃ_rを減じて得た値に対応する時間だけＰＴＰパケットを遅延させ、このＰＴＰパケットをフレーム生成部２４６に出力する。その結果、ＰＴＰパケットはカウンタ値付加部２４２で受信されてからフレーム生成部２４６へ送られるまでに、（Ｃ_s－ｃ_r）のクロック数と、処理遅延時間Ｔ_Dに対応するクロック数Ｃ_Dとの合計の時間、すなわち、（Ｃ_s－ｃ_r＋Ｃ_D）のクロック数だけ遅延する。図９の例において、ＰＴＰパケットは、ｔ_rが（ｉ＋２）シンボルの期間に収まっているならば、（ｉ＋３）シンボル生成時に送られることとなる。

一方、パケット処理部２１０からデータパケットを受け取る誤り訂正符号化部２４５は、このデータパケットに対して、無線回線２０でのノイズ等への耐性をもたせるために第１方式の誤り訂正符号化を行う。誤り訂正符号化部２４５は、、ＬＤＰＣ符号やターボ符号を用い、十分長い符号長を確保するために多数のパケットをバッファして用いて、高い符号化利得を得ることが望ましい。そして、誤り訂正符号化部２４５は、符号化したデータパケットをフレーム生成部２４６に出力する。

フレーム生成部２４６は、遅延部２４４から出力されるＰＴＰパケットと、誤り訂正符号化部２４５から出力されるデータパケットと、無線伝送で必要となる同期やチャネル推定用のプリアンブル信号等とを無線回線２０で伝送するための無線フレームを生成し、この無線フレームを送信部２４７に出力する。

送信部２４７は、フレーム生成部２４６から出力される無線フレームに対して所定の変調方式で同期処理部２３０から送られるクロックを基に変調を行い、無線周波数帯へ変換するとともに電力増幅を行って無線信号を生成し、アンテナ２５０を介して無線信号を送信する。

一方、無線処理部３２０は、受信部３２１と、フレーム処理部３２３と、誤り訂正復号部３２４と、遅延部３２５と、誤り訂正復号部３２６とを有する。

受信部３２１は、アンテナ３１０が受信した無線信号に対してベースバンド帯への周波数変換を行い、信号を復調して得た復調信号をフレーム処理部３２３に出力する。また、復調時に抽出したシンボル時間長又は無線フレーム時間長に基くタイミング情報を同期処理部３４０へ出力する。

フレーム処理部３２３は、受信部３２１から出力される復調信号に含まれるＰＴＰパケット及びデータパケットを振り分け、ＰＴＰパケットを誤り訂正復号部３２４に出力するとともに、データパケットを誤り訂正復号部３２６に出力する。

誤り訂正復号部３２４は、フレーム処理部３２３から出力されるＰＴＰパケットに対して第２方式の誤り訂正復号を行い、復号されたＰＴＰパケットを遅延部３２５に出力する。

遅延部３２５は、誤り訂正復号部３２４から出力されるＰＴＰパケットに付加されたカウンタ値ｃ_rを読み出し、読み出したカウンタ値ｃ_r分、このＰＴＰパケットを遅延させてＰＴＰ処理部３３０に出力する。その際に、遅延部３２５は、ＰＴＰパケットに付加されたカウンタ値を削除したうえでＰＴＰ処理部３３０に出力する。

ここで、無線での伝搬時間及び受信部３２１から遅延部３２５（遅延させるカウンタ値を０とする）における遅延の合計をＣ_Oとすると、ＰＴＰパケットが無線処理部２４０に入力され、無線処理部３２０から出力されるまでのトータルの遅延はクロック数で（Ｃ_s＋Ｃ_D＋Ｃ_O）となる。この値は固定値であるため、無線装置２００と無線装置３００との間における遅延時間変動を抑えることができている。

一方、誤り訂正復号部３２６は、フレーム処理部３２３から出力されるデータパケットに対して第１方式の誤り訂正復号を行い、復号されたデータパケットをパケット処理部３５０に出力する。

以上、無線装置２００から無線装置３００への送信を行うための構成について主として説明したが、本実施形態はＦＤＤであるため、図示していないが、図８に示す無線処理部２４０は無線処理部３４０の機能を、無線処理部３４０は無線処理部２４０の機能を持ち、無線装置３００から無線装置２００への送信を可能としている。また、図４では無線装置２００および無線装置３００はそれぞれアンテナが１本であるため、図示していないが、それぞれの無線装置はアンテナと無線処理部の間にアンテナ共用器を持ち送信に用いる周波数および受信に用いる周波数の信号を１本のアンテナで扱うことができる。若しくは無線装置は送信用と受信用のアンテナを２本備えていてもよい。その場合、アンテナ共用器は不要である。

（変更例）
上述した実施形態において、データ伝送に利用可能なシンボルが時間方向に連続する無線伝送方式を想定していた。

これに対し、本変更例では、データ伝送に利用可能なシンボルが時間方向において連続しない無線伝送方式を想定する。具体的には、無線フレームの先頭の一部のシンボル期間がデータ伝送に利用不能な制御領域として確保される。制御領域に配置される信号は、データ（ＰＴＰパケットを含む）以外の信号であればよく、例えば、プリアンブル信号、パイロット信号、及び制御情報等である。

このような制御領域により時間方向に無線フレームが区切られる。例えばＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）による複信がこれに該当する。ＴＤＤでは、プリアンブルでシンボルが占有されることや、各無線装置が送信で用いるサブフレームが決まっている。このような場合、上述したような１シンボル期間内での送信待ち時間のばらつきに加えて、制御領域を避けるための送信待ち時間の影響によりＰＴＰパケットの遅延時間が変動する。

図１０は、本変更例に係る無線伝送方式の具体例１を示す図である。

図１０に示すように、無線フレームの先頭の連続する複数のシンボルにプリアンブル（同期、チャネル推定、制御情報）が配置される。これらのプリアンブルシンボル（すなわち、制御領域）にはＰＴＰパケットを配置できない。図１０の例において、ＰＴＰパケットの遅延時間変動の要因は、プリアンブル期間と１シンボル伝送期間内の到着時刻の差となる（但し、プリアンブルに連続するシンボルにＰＴＰパケットを配置すると仮定している）。

図１１は、本変更例に係る無線伝送方式の具体例２を示す図である。図１２は、本変更例に係る無線伝送方式の具体例３を示す図である。

図１１及び図１２に示すように、ＴＤＤでは、同一周波数のチャンネルを時分割して、送信受信に割り振ることで、双方向に伝送する。そのため、ＴＤＤでは、無線フレームを自無線装置がデータを送るためのサブフレーム（ＵＬサブフレーム）と他無線装置がデータを自無線装置にデータを送るためのサブフレーム（ＤＬサブフレーム）とに分ける。無線フレーム内において、ＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームのプリアンブル部及びパイロットシンボルには、ＰＴＰパケットを配置できない。

図１１の例においてはパイロット信号が周波数方向に連続している。ＰＴＰパケットの遅延時間変動の要因は、プリアンブル期間、パイロットシンボル期間、ＤＬサブフレーム期間及び１シンボル伝送期間中の到着時刻の差となる（但し、パイロットシンボルに連続するシンボルにＰＴＰパケットを配置すると仮定している）。

図１２の例においてはパイロット信号が時間方向に連続している。ＰＴＰパケットの遅延時間変動の要因は、プリアンブル期間、ＤＬサブフレーム期間及び１シンボル伝送期間中の到着時刻の差となる（但し、プリアンブルに連続するシンボルにＰＴＰパケットを配置すると仮定している）。

本変更例において、ＰＴＰパケットの送信側である無線装置２００の無線処理部２４０は、第１無線フレーム期間においてＰＴＰパケットが到着したとき、無線装置３００へのＰＴＰパケットの送信を第１無線フレーム期間の後の第２無線フレーム期間における制御領域の期間が経過するまで遅延させるとともに、第１無線フレーム期間の開始時刻からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間を示す時間情報をＰＴＰパケットに付加する。

図８及び図１３を参照しつつ、本変更例に係る無線装置２００の無線処理部２４０の動作例について説明する。図１３は、本変更例に係る無線処理部２４０のカウンタ部２４１の動作例を示す図である。なお、図示しないが、ＴＤＤにおいて、図８に示す無線処理部２４０は無線処理部３４０の機能を、無線処理部３４０は無線処理部２４０の機能を持ち、かつ、送受信切替タイミングを制御することで、無線装置２００と無線装置３００の双方向伝送を可能とする。

図１３に示すように、１無線フレームをＵＬサブフレームとＤＬサブフレームとに分け、無線装置２００がＵＬサブフレームを無線装置３００への送信に用いる。また、プリアンブルが例えばフレーム先頭の１シンボルを占有しているとし、ＰＴＰパケットをこのプリアンブルシンボルの次のシンボルに挿入することとする。

本変更例において、カウンタ部２４１は、無線フレーム長Ｔ_fを１周期とし、０からＣ_sまでカウントする。遅延部２４４での遅延時間を０とした場合、カウンタ値付加部２４２がＰＴＰパケットを受け取った時刻からフレーム生成部２４６が該パケットを受け取るまでの時間をＴ_Dとし、Ｔ_D分のクロック数Ｃ_Dだけオフセットさせている。ＰＴＰパケットが時刻ｔ_rでカウンタ値付加部２４２に到着したときに、フレーム生成部２４６では（ｉ＋１）番目の無線フレームが生成されており、このときのカウンタ値はｃ_rである。

カウンタ値付加部２４２は、ＰＴＰパケットを受信した際のカウンタ値ｃ_rをカウンタ部２４１から受け取り、このＰＴＰパケットにカウンタ値ｃ_rを付加し、カウンタ値ｃ_rが付加されたＰＴＰパケットを誤り訂正符号化部２４３に出力する。カウンタ値ｃ_rは、シンボル期間の開始時刻からＰＴＰパケットの到着時刻までの時間ｔ_rを示す時間情報の一例である。

本変更例において、遅延部２４４は、誤り訂正符号化部２４３から出力されるＰＴＰパケットから、カウンタ値ｃ_rを読み取り、カウンタ値Ｃ_sからカウンタ値ｃ_rを減じて得た値（Ｃ_s－ｃ_r）と、プリアンブル分の時間Ｔ_Pに相当するカウンタ値Ｃ_Pとを加算したクロック数、すなわち、（Ｃ_s－ｃ_r＋Ｃ_P）のクロック数だけＰＴＰパケットを遅延させ、このＰＴＰパケットをフレーム生成部２４６に出力する。

その結果、フレーム生成部２４６においては、ＰＴＰパケットは（Ｃ_s－ｃ_r＋Ｃ_D＋Ｃ_P）クロック数だけ遅延し、（ｉ＋２）番目の無線フレームにおけるプリアンブルの次のシンボル生成時に送信されることとなる。

一方、ＰＴＰパケットの受信側である無線装置３００の無線処理部３２０において、遅延部３２５は、ＰＴＰパケットに付加されたカウンタ値ｃ_r分だけＰＴＰパケットを遅延させる。その他、伝搬時間等での遅延をＣ_Oとすると、無線伝送における遅延は（Ｃｓ＋Ｃ_D＋Ｃ_P＋Ｃ_O）となる。この値は固定値であるため、無線装置２００と無線装置３００との間における遅延時間変動を抑えることができている。

以上、ＰＴＰパケットの送信を第１無線フレーム期間の後の第２無線フレーム期間における制御領域の期間が経過するまで遅延させる一例について説明したが、ＰＴＰパケットの配置は第２無線フレーム期間における制御領域直後のシンボルに限らず、ＵＬサブフレーム内の制御領域からＮ番目のシンボルに配置してよい。その場合、シンボル期間Ｔ_Cに相当するクロック数をＣ_Cとすると、上記Ｃ_PをＣ_P＋（Ｎ－１）×Ｃ_Cをとすればよい。

（その他の実施形態）
上述した実施形態において、装置間の時刻同期プロトコルとして、ＩＥＥＥ１５８８で定義されたＰＴＰを用いる一例について説明した。しかしながら、装置間の時刻同期プロトコルはＰＴＰに限定されるものではなく、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＮＴＰ）等のパケットの送受信の伝送遅延時間に基づく時刻同期を行う他の時刻同期プロトコルを用いてもよい。

また、上述した実施形態において、カウンタ部２４１がシンボル長又は無線フレーム長を１周期とするカウントを行う一例について説明した。しかしながら、カウントを行う時間単位は、シンボル又は無線フレームに限定されるものではなく、無線伝送の方式に応じて適宜変更可能である。例えば、カウンタ部２４１は、タイムスロット長又はサブフレーム長を１周期とするカウントを行ってもよい。

無線装置２００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラム及び無線装置３００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

また、無線装置２００が行う各処理を実行する機能部（回路）を集積化し、無線装置２００を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）として構成してもよい。同様に、無線装置３００が行う各処理を実行する機能部（回路）を集積化し、無線装置３００を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）として構成してもよい。

以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１ ：無線伝送システム
１０ ：有線ＩＰ網
２０ ：無線回線
３０ ：有線ＩＰ網
１００ ：ＰＴＰグランドマスター
２００ ：無線装置
２１０ ：パケット処理部
２２０ ：ＰＴＰ処理部
２３０ ：同期処理部
２４０ ：無線処理部
２４１ ：カウンタ部
２４２ ：カウンタ値付加部
２４３ ：誤り訂正符号化部
２４４ ：遅延部
２４５ ：誤り訂正符号化部
２４６ ：フレーム生成部
２４７ ：送信部
２５０ ：アンテナ
３００ ：無線装置
３１０ ：アンテナ
３２０ ：無線処理部
３２１ ：受信部
３２３ ：フレーム処理部
３２４ ：誤り訂正復号部
３２５ ：遅延部
３２６ ：誤り訂正復号部
３３０ ：ＰＴＰ処理部
３４０ ：同期処理部
３５０ ：パケット処理部
４００ ：ＰＴＰスレーブ

Claims (8)

1. 無線伝送システムに用いる無線装置であって、
   時刻同期パケットを生成及び出力する時刻同期パケット処理部と、
   前記時刻同期パケット処理部から到着した前記時刻同期パケットを無線伝送により他の無線装置に送信する無線処理部と、を備え、
   前記無線処理部は、
   前記無線伝送の第１送信期間において前記時刻同期パケットが到着したとき、前記第１送信期間の後の第２送信期間まで前記他の無線装置への前記時刻同期パケットの送信を遅延させるとともに、前記第１送信期間の開始時刻から前記時刻同期パケットの到着時刻までの時間を示す時間情報を前記時刻同期パケットに付加することを特徴とする無線装置。
2. 前記時刻同期パケットとは異なるデータパケットを前記無線処理部に出力するパケット処理部をさらに備え、
   前記無線処理部は、
   第１方式の誤り訂正符号化を前記データパケットに施すとともに、前記第１方式とは異なる第２方式の誤り訂正符号化を前記時刻同期パケットに施し、
   前記第２方式は、
   １つのパケット単独で誤り訂正符号化が可能なブロック符号を用いる方式であることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記時刻同期パケット処理部は、
   前記無線装置と前記他の無線装置との間の無線回線の伝搬路品質に基づいて、前記無線処理部に対して前記時刻同期パケットを出力する頻度を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線装置。
4. 前記第１送信期間及び前記第２送信期間のそれぞれはシンボル期間であり、
   前記無線処理部は、
   第１シンボル期間において前記時刻同期パケットが到着したとき、前記他の無線装置への前記時刻同期パケットの送信を前記第１シンボル期間の後の第２シンボル期間まで遅延させるとともに、前記第１シンボル期間の開始時刻から前記時刻同期パケットの到着時刻までの時間を示す時間情報を前記時刻同期パケットに付加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線装置。
5. 前記第１送信期間及び前記第２送信期間のそれぞれは無線フレーム期間であって、前記無線フレーム期間の先頭の１つ又は複数のシンボル期間に制御領域が配置され、
   前記無線処理部は、
   第１無線フレーム期間において前記時刻同期パケットが到着したとき、前記他の無線装置への前記時刻同期パケットの送信を前記第１無線フレーム期間の後の第２無線フレーム期間における前記制御領域の期間が経過するまで遅延させるとともに、前記第１無線フレーム期間の開始時刻から前記時刻同期パケットの到着時刻までの時間を示す時間情報を前記時刻同期パケットに付加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線装置。
6. 無線伝送システムに用いる無線装置であって、
   時刻同期パケットを無線伝送により他の無線装置から受信する無線処理部と、
   前記無線処理部から出力される前記時刻同期パケットを処理する時刻同期パケット処理部と、を備え、
   前記無線処理部は、
   前記他の無線装置から前記時刻同期パケットを受信したとき、前記時刻同期パケットに付加されている時間情報を取得するとともに、前記時間情報が示す時間が経過するまで前記時刻同期パケット処理部への前記時刻同期パケットの出力を遅延させることを特徴とする無線装置。
7. 前記他の無線装置との周波数同期及び位相同期を行う同期処理部をさらに備え、
   前記同期処理部は、
   前記他の無線装置からの無線フレーム又はシンボルの間隔のタイミング情報を用いて前記周波数同期を行うとともに、前記時刻同期パケット処理部における前記時刻同期パケットの処理結果を用いて前記位相同期を行うことを特徴とする請求項６に記載の無線装置。
8. 前記無線処理部は、前記時刻同期パケットとは異なるデータパケットを前記他の無線装置からさらに受信し、
   前記無線処理部は、
   第１方式の誤り訂正復号を前記データパケットに施すとともに、前記第１方式とは異なる第２方式の誤り訂正復号を前記時刻同期パケットに施し、
   前記第２方式は、
   １つのパケット単独で誤り訂正復号が可能なブロック符号を用いる方式であることを特徴とする請求項６又は７に記載の無線装置。

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