WO2018116965A1

WO2018116965A1 - 無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法

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Publication number: WO2018116965A1
Application number: PCT/JP2017/045020
Authority: WO
Inventors: 琢爾飯塚
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2018-06-28
Also published as: US20190327643A1; US10911986B2

Abstract

無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行うと、送信遅延が増大するため、本発明の無線通信装置は、データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、を有する。

Description

無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法

　本発明は、無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法に関し、特に、複数の無線回線を用いる無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法に関する。

　無線通信システムにおいては、無線通信装置間の伝送帯域を広帯域化するために、リンクアグリゲーション（Ｌｉｎｋ　Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術が用いられている。ここで、リンクアグリゲーション技術とは、複数の物理的回線を仮想的に一つに束ね、物理的回線の帯域を合計した量に対応した帯域の使用を可能とする技術である。このようなリンクアグリゲーション技術を用いた無線伝送システムの一例が、特許文献１に記載されている。

　特許文献１に記載された関連する無線伝送システムは、複数の無線リンクでマルチリンク化された無線区間で伝送される無線フレームを、データリンク層で無線リンク毎に多重分離する無線装置を備える。この無線装置は、アグリゲーションスイッチと無線エントランス部を有する。

　アグリゲーションスイッチは、外部のネットワークで使用されるネットワークフレームをＭＲＬ（Ｍｕｌｔｉ－Ｒａｄｉｏ－Ｌｉｎｃ）フレームに組み立て直す。そして、無線リンク毎にＭＲＬフレームを振り分けるとともに、無線リンク毎のＭＲＬフレームを集約してネットワークフレームに組み立て直す。

　無線エントランス部は、アグリゲーションスイッチで振り分けられたＭＲＬフレームを無線フレームに変換して無線区間の無線リンク毎に送信する。そして、無線区間の無線リンク毎に無線フレームを受信し、ＭＲＬフレームに変換してアグリゲーションスイッチに出力する。

　このような構成としたことにより、関連する無線伝送システムによれば、リンク状況の変動に即応でき、かつ負荷分散効果の高いリンク制御ができる伝送システムを提供することができるとしている。
　また、関連技術としては、特許文献２および３に記載された技術がある。

特開２０１０－２５８６０６号公報特開２０１２－０１５６６７号公報特開２００１－１６８９０５号公報

　上述したように、特許文献１に記載された関連する無線伝送システムにおいては、ネットワークフレームをＭＲＬフレームに組み立て直し、無線リンク毎にＭＲＬフレームを振り分ける。そして、無線リンク毎のＭＲＬフレームを集約してネットワークフレームに組み立て直す構成としている。

　無線リンク毎にＭＲＬフレームを振り分ける方式には、ラウンドロビン方式や通信速度に基いて振り分ける方式などがある。しかし、無線伝送遅延が異なる複数の無線回線に分割したＭＲＬフレーム（分割フレーム）を振り分ける場合、無線伝送遅延が大きい無線装置に振り分けられることにより送信遅延が増大してしまうという問題があった。ここで、送信遅延とは、分割フレームが振り分けられてから、複数の無線リンクで伝送された後に、分割フレームをネットワークフレームに組み立て直す処理部に到達するまでの遅延時間をいう。すなわち、図９に示すように、無線伝送遅延が大きい（無線帯域が狭い）無線装置Ａ（図９の下段）に分割フレームが過剰に振り分けられると、無線装置Ａに分割フレームが滞留する。この場合、無線伝送遅延が小さい（無線帯域が広い）無線装置Ｂ（図９の上段）の分割フレームは、無線装置Ａの分割フレームとの待ち合わせにより、送信遅延が大きくなってしまう。

　また、分割フレームの入力レートが、無線伝送遅延が小さい無線装置Ｂの無線レート以下である場合であっても、無線伝送遅延が大きい無線装置Ａへの分割フレームの振り分けが生じる。したがって、この場合にも送信遅延が大きくなる。

　このような送信遅延の相違による問題は、通信事業者に割り当てられたライセンスバンド（例えば、７００ＭＨｚ帯～２ＧＨｚ帯）とミリ波帯域のＥバンド（７０ＧＨｚ～８０ＧＨｚ）など、無線帯域が大きく異なる組みあわせで特に顕著になる。一方、ユーザスループットを向上するために、第５世代（５Ｇ）移動通信システム等においては、低い周波数帯と高い周波数帯の双方に接続する技術（Ｄｕａｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）の採用が検討されている。しかしながら、上述した送信遅延の相違による問題が生じると、超高信頼・低遅延通信（Ｕｌｔｒａ－Ｒｅｌｉａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｌｏｗ－Ｌａｔｅｎｃｙ　Ｃｏｍｍｉｎｉｃａｔｉｏｎｓ：ＵＲＬＬＣ）の実現が困難になる。

　このように、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行うと、送信遅延が増大する、という問題があった。

　本発明の目的は、上述した課題である、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行うと、送信遅延が増大する、という課題を解決する無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法を提供することにある。

　本発明の無線通信装置は、データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、を有する。

　本発明の無線通信システムは、データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、分割信号列を異なる無線伝送遅延でそれぞれ送信する複数の無線送信手段と、分割信号列を、複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、とを備える第１の無線通信装置と、複数の無線送信手段が送信する分割信号列を受信して受信分割信号列を生成する複数の無線受信手段と、受信分割信号列からデータ信号列を再生する組立手段、とを備える第２の無線通信装置、とを有する。

　本発明の無線通信方法は、データ信号列を複数の分割信号列に分割し、分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける。

　本発明の無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法によれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、送信遅延の増大を抑制することができる。

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る。本発明の第２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る。本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置による分割パケットの振り分け動作について説明するための模式図である。本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の動作について説明するための模式図である。関連する無線伝送システムにおけるフレームの分割を説明するための模式図である。本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムの別の構成を示すブロック図である。本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムの動作について説明するための模式図である。関連する無線伝送システムにおける分割したフレームの振り分けを説明するための模式図である。

　以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

　〔第１の実施形態〕
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置１００は、分割部（分割手段）１１０と振分部（振分手段）１２０を有する。

　分割部１１０は、データ信号列を複数の分割信号列に分割する。振分部１２０は、この分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信部（無線送信手段）１０のうちの少なくとも一に、無線送信部１０を介することによる送信遅延に基いて振り分ける。

　このように、本実施形態の無線通信装置１００においては、無線伝送遅延だけではなく、無線送信部１０を介することによって生じる無線伝送以外による遅延を含めた送信遅延に基いて分割信号列を振り分ける構成としている。そのため、無線伝送遅延が異なることによって生じる、分割信号列の送出を待機することによる遅延を回避することができる。すなわち、本実施形態の無線通信装置１００によれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、送信遅延の増大を抑制することができる。

　上述した送信遅延とは、分割信号列が振分部１２０において複数の無線送信部１０に振り分けられてから、複数の無線送信部１０により無線伝送された後に、分割信号列を元のデータ信号列に組み立てる受信側の処理部に到達するまでの遅延時間をいう。すなわち、送信遅延には、無線伝送遅延と、分割信号列が無線送信部１０において滞留することによる滞留遅延とが含まれる。ここで、無線伝送遅延には、無線送信部１０の変調方式などにより決定される無線伝送速度に基く第１の遅延と、分割信号列の処理時間に基く第２の遅延とが含まれる。第２の遅延としては例えば、誤り訂正符号化のための遅延がある。

　分割部１１０は、データ信号列を固定長の分割信号列に分割する構成とすることができる。また、振分部１２０は、複数の無線送信部１０のうち送信遅延が最小である無線送信部１０に、分割信号列を振り分ける構成とすることができる。これにより、受信側において分割信号列を到着順に組み立てることによって元のデータ信号列を再生することが可能になる。そのため、各分割信号列にシーケンスＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を付加する必要がないので、オーバーヘッドの増大によるスループットの低下を回避することができる。さらに、受信側の分割信号列を組み立てる処理部において、到着する各分割信号列を待ち合わせるためのメモリリソースが不要になる。

　次に、本実施形態による無線通信方法について説明する。

　本実施形態の無線通信方法においては、まず、データ信号列を複数の分割信号列に分割する。そして、この分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信部のうちの少なくとも一に、無線送信部を介することによる送信遅延に基いて振り分ける。

　ここで、分割信号列を振り分けることは、複数の無線送信部のうち送信遅延が最小である無線送信部に、分割信号列を振り分けることを含む構成とすることができる。

　以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１００および無線通信方法によれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、送信遅延の増大を抑制することができる。

　〔第２の実施形態〕
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置２００の構成を示すブロック図である。

　本実施形態に係る無線通信装置２００は、分割部（分割手段）１１０と振分部（振分手段）１２０を有する。これらの構成は、第１の実施形態による無線通信装置１００と同様である。本実施形態の無線通信装置２００は、さらに、複数の無線送信手段としての第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０と、データ信号受信部２３０を備えた構成とした。

　第１の無線送信部２１０は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する。第２の無線送信部２２０は、第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する。データ信号受信部２３０は、データ信号（データ信号列）を受け付ける。ここで、データ信号は例えばデータリンク層におけるデータ信号列（フレーム）であり、典型的にはイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）信号である。

　分割部１１０は、データ信号列を複数の分割信号列に分割する。振分部１２０は、この分割信号列を第１の無線送信部２１０に振り分け、第１の無線送信部２１０における滞留遅延が第２の無線伝送遅延以上となった場合、分割信号列を第２の無線送信部２２０に振り分ける。

　ここで、第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０はそれぞれ、送信側バッファ回路（送信側バッファ手段）２１１と無線送信回路２１２を備えた構成とすることができる。この場合、滞留遅延は、送信側バッファ回路２１１に滞留した分割信号列が全て無線伝送されるまでの遅延である。

　このように、本実施形態の無線通信装置２００においては、まず、分割信号列（分割パケット）を無線伝送遅延が小さい第１の無線送信部２１０にのみ振り分ける。そうすると、第１の無線送信部２１０において、分割パケットの滞留が発生する。第１の無線送信部２１０に滞留した分割パケットの滞留遅延が、無線伝送遅延がより大きい第２の無線送信部２２０の無線伝送遅延（第２の無線伝送遅延）よりも大きくなった場合、分割パケットを第２の無線送信部２２０に振り分ける。

　このような構成としたことにより、第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０の無線帯域を最大限度まで使用した場合における最大の送信遅延は、第２の無線送信部２２０の無線伝送遅延となる。したがって、本実施形態の無線通信装置１００によれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、送信遅延の増大を抑制することができる。

　次に、本実施形態による無線通信装置２００の動作について説明する。

　データ信号受信部２３０はデータ信号を受け付ける。分割部１１０は、このデータ信号を固定長に分割し分割パケットを生成する。ここで、第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０における変調方式が固定されている場合には無線伝送遅延の変動が生じない。そのため、無線送信側での分割パケットの送信順と無線受信側での分割パケットの受信順が同一となるため、分割パケットにシーケンスＩＤを付加する必要はない。したがって、シーケンスＩＤを付加するためのオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ：ＯＶＨ）の増加は生じないので、無線帯域を効率良く使用することが可能となる。

　振分部１２０は、無線伝送遅延に関する情報（無線伝送遅延情報）を、第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０からそれぞれ取得する。そして、無線伝送遅延が小さい第１の無線送信部２１０のみに分割パケットを振り分ける。ここで、無線伝送遅延情報には、分割パケットが第１の無線送信部２１０（第２の無線送信部２２０）に振り分けられてから、対向する無線通信装置が備える分割パケットを組み立てる組立回路に到達するまでの遅延時間（送信遅延）が含まれる。なお、遅延のパラメータとしては、送信変調方式などにより決定される無線伝送レートによる第１の遅延と、誤り訂正符号化方法により決まる遅延や分割パケット処理時間などによる第２の遅延がある。

　なお、第１の無線送信部２１０および第２の無線送信部２２０の変調方式が固定されている場合には、無線伝送遅延の変動が生じない。そのため、振分部１２０が無線伝送遅延に関する情報を固定のパラメータとして保持する構成としてもよい。

　第１の無線送信部２１０は分割パケットを順次送信する。このとき、無線伝送レートよりも高いレートで分割パケットが入力された場合には、送信側バッファ回路２１１に分割パケットが滞留する。

　振分部１２０は、第１の無線送信部２１０が備える送信側バッファ回路２１１に滞留している分割パケットの遅延（滞留遅延）が、第２の無線送信部２２０の無線伝送遅延以上となった場合、第２の無線送信部２２０に分割パケットを振り分ける。

　以上の動作により、本実施形態の無線通信装置２００によれば、無線帯域を効率よく使用しながら送信遅延の増加を抑制することができる。

　次に、図３を用いて、無線通信装置２００による分割パケットの振り分け動作についてさらに詳細に説明する。

　第１の無線送信部２１０による分割パケットの伝送遅延時間が１マイクロ秒（μｓ）であり（図３の上段側）、第２の無線送信部２２０による伝送遅延時間が４μｓ（図３の下段側）であるとする。この場合には、第１の無線送信部２１０が備える送信側バッファ回路２１１に分割パケットが４個滞留するまでは、分割パケットを第１の無線送信部２１０に振り分けた方が少ない無線伝送遅延で分割パケットを無線伝送することができる。

　第１の無線送信部２１０が備える送信側バッファ回路２１１に分割パケットが４個滞留した場合、第２の無線送信部２２０に分割パケットを１個だけ振り分ける。その後は、分割パケットを再び第１の無線送信部２１０に振り分ける。このような動作により、４μｓ後に対向する受信側の無線通信装置において、最小の無線伝送遅延で分割パケットを受信することができる。

　なお、第１の無線送信部２１０の無線伝送レートが、入力するデータ信号の入力レートよりも大きい場合は、図４に示すように、第１の無線送信部２１０が備える送信側バッファ回路２１１には分割パケットが滞留しない。この場合は、第１の無線送信部２１０だけを用いて、第２の無線送信部２２０に分割パケットを振り分ける場合よりも小さい無線伝送遅延（第１の無線伝送遅延）で伝送することが可能になる。

　図３に示したように、本実施形態の無線通信装置２００によれば、対向する受信側の無線通信装置において分割パケットを組み立てる際に、分割パケットの順番の逆転は発生しない。したがって、受信した順番に分割パケットの組み立てを行えばよい。そのため、分割パケットを組み立てるために用いるメモリリソースだけを備えればよく、分割パケットの待ち合わせ用に大量のメモリリソースを備える必要はない。

　それに対して、背景技術で説明した関連する無線伝送システムにおいては、上述したように無線リンク毎にＭＲＬフレームを振り分ける構成としているが、無線送信部を介することによる送信遅延は考慮されていない。そのため、図９に示したように、組み立て側に到達する分割パケットの順序の逆転が生じる。したがって、関連する無線伝送システムにおいては、図５に示すように、ＭＲＬフレームに分割する時にオーバーヘッド（Ｏｖｅｒ　Ｈｅａｄ：ＯＶＨ）として、分割したＭＲＬフレームの順序を示すシーケンスＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を付加する必要がある。このオーバーヘッド（ＯＶＨ）はＭＲＬフレームを組み立てる時にＭＲＬフレームを順番通りに並べ直すためだけに用いるので、オーバーヘッド（ＯＶＨ）の付加によりスループットが低下するという問題があった。

　また、関連する無線伝送システムにおいては、受信側に到着した分割パケットの順序が逆転している場合には、組み立て側で分割パケットを待ち合わせる必要がある。そのため、分割パケットを保存するメモリリソースが必要であった。この場合に必要となるメモリリソース量は、無線伝送遅延が大きい無線装置に滞留している分割パケットの滞留遅延と、無線伝送遅延が小さい無線装置の無線伝送レートとの積に等しいデータ量であり、大量のメモリリソースが必要であった。

　しかしながら、本実施形態の無線通信装置２００によれば、上述したように、受信側において分割パケットの順番の逆転は発生しないので、オーバーヘッドの付加によるスループットの低下や、メモリリソースの増大といった問題の発生を回避することができる。

　〔第３の実施形態〕
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信システム１０００の構成を示すブロック図である。

　本実施形態に係る無線通信システム１０００は、第１の無線通信装置１１００と第２の無線通信装置１２００を有する。

　第１の無線通信装置１１００の構成は、第２の実施形態による無線通信装置２００の構成と同様である。すなわち、第１の無線通信装置１１００は、データ信号受信部２３０、分割部１１０、振分部１２０、および複数の無線送信部（第１の無線送信部２１０、第２の無線送信部２２０）を備える。

　データ信号受信部２３０は、データ信号（データ信号列）を受け付ける。分割部１１０は、データ信号列を複数の分割信号列に分割する。複数の無線送信部は、この分割信号列を異なる無線伝送遅延でそれぞれ送信する。そして振分部１２０は、分割信号列を、複数の無線送信部のうちの少なくとも一に、無線送信部を介することによる送信遅延に基いて振り分ける。

　一方、第２の無線通信装置１２００は、複数の無線受信部（第１の無線受信部３１０、第２の無線受信部３２０）、組立部（組立手段）３３０、およびデータ信号送信部３４０を備える。

　複数の無線受信部は、複数の無線送信部（第１の無線送信部２１０、第２の無線送信部２２０）が送信する分割信号列をそれぞれ受信し、受信分割信号列を生成する。組立部３３０は、この受信分割信号列からデータ信号列を再生する。そして、データ信号送信部３４０は再生されたデータ信号列を送出する。

　ここで、複数の無線送信部に含まれる第１の無線送信部２１０は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する。また、複数の無線送信部に含まれる第２の無線送信部２２０は、第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する。この場合、振分部１２０はまず、分割信号列を第１の無線送信部２１０に振り分ける。そして、分割信号列が第１の無線送信部２１０において滞留することによる滞留遅延が第２の無線伝送遅延以上となった場合、分割信号列を第２の無線送信部２２０に振り分ける構成とすることができる。

　次に、本実施形態による無線通信システムの別の構成について図７を用いて説明する。この無線通信システム１０１０においては、第１の無線通信装置１１１０が３個以上の無線送信部を備え、第２の無線通信装置１２１０が３個以上の無線受信部を備えた構成とした。図７では、第１の無線通信装置１１１０が３個の無線送信部を備え、第２の無線通信装置１２１０が３個の無線受信部を備えた構成を示す。すなわち、第１の無線通信装置１１１０は複数の無線送信部として、主無線送信部４１０、第１の副無線送信部４２０、および第２の副無線送信部４３０を備える。また、第２の無線通信装置１２１０は複数の無線受信部として、主無線受信部５１０、第１の副無線受信部５２０、および第２の副無線受信部５３０を備える。その他の構成は、無線通信システム１０００の構成と同様である。

　次に、本実施形態による無線通信システム１０１０の動作について説明する。無線通信システム１０１０において、複数の無線送信部に含まれる一の無線送信部である第３の無線送信部は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出するものとする。

　このとき、振分部１２０は、第３の無線送信部を介することによる第３の送信遅延が、第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する無線送信部を介することによる送信遅延のいずれよりも小さい場合、分割信号列（分割パケット）を第３の無線送信部に振り分ける。

　ここで、送信遅延とは、第１の無線通信装置１１１０が備える振分部１２０において分割パケットが複数の無線送信部に振り分けられてから、複数の無線送信部により無線伝送された後に、第２の無線通信装置１２１０が備える組立部３３０に到達するまでの遅延時間をいう。すなわち、送信遅延には、無線伝送遅延と、分割パケットが無線送信部において滞留することによる滞留遅延とが含まれる。

　以下に、本実施形態による無線通信システム１０１０における振分部１２０の動作について、具体的に説明する。ここで、各無線送信部の無線伝送遅延は、主無線送信部４１０が最も小さく、第１の副無線送信部４２０、第２の副無線送信部４３０の順に大きくなるものとする。

　振分部１２０は、まず、無線伝送遅延が最も小さい主無線送信部４１０に分割パケットを振り分ける。しかし、第１の副無線送信部４２０を介することによる送信遅延が、主無線送信部４１０を介することによる送信遅延よりも小さい場合（第１の振り分け条件）、振分部１２０は第１の副無線送信部４２０に分割パケットを振り分ける。

　ここで、主無線送信部４１０による送信遅延は、次の分割パケットが主無線送信部４１０によって無線伝送される場合の無線伝送遅延と、主無線送信部４１０の送信バッファ部に滞留した分割パケットが全て無線伝送されるのに要する滞留遅延との和である。また、第１の副無線送信部４２０による送信遅延は、次の分割パケットが第１の副無線送信部４２０によって無線伝送される場合の無線伝送遅延と、第１の副無線送信部４２０の送信バッファ部に滞留した分割パケットが全て無線伝送されるのに要する滞留遅延との和である。したがって、第１の振り分け条件は下記の式（１）で表される。

　［次の分割パケットが主無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋
［主無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］＞
［次の分割パケットが第１の副無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋［第１の副無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］　　（１）
　また、以下に述べる第２の振り分け条件と第３の振り分け条件を同時に満たす場合、振分部１２０は第２の副無線送信部４３０に分割パケットを振り分ける。ここで、第２の振り分け条件は、第２の副無線送信部４３０を介することによる送信遅延が、主無線送信部４１０を介することによる送信遅延よりも小さくなることである。また、第３の振り分け条件は、第２の副無線送信部４３０を介することによる送信遅延が、第１の副無線送信部４２０を介することによる送信遅延よりも小さくなることである。

　ここで、第２の副無線送信部４３０による送信遅延は、次の分割パケットが第２の副無線送信部４３０によって無線伝送される場合の無線伝送遅延と、第２の副無線送信部４３０の送信バッファ部に滞留した分割パケットが全て無線伝送されるのに要する滞留遅延との和である。したがって、第２の振り分け条件は下記の式（２）で表される。

　［次の分割パケットが主無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋
［主無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］＞
［次の分割パケットが第２の副無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋［第２の副無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］　　（２）
　また、第３の振り分け条件は下記の式（３）で表される。

　［次の分割パケットが第１の副無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋［第１の副無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］＞
［次の分割パケットが第２の副無線送信部によって無線伝送される場合の無線伝送遅延］＋［第２の副無線送信部の送信バッファ部に滞留した分割パケットの滞留遅延］　　（３）
　以上説明したように、第１の無線通信装置が備える振分部１２０は、複数の無線送信部のうち送信遅延が最小である無線送信部に、分割パケットを振り分ける。したがって、本実施形態の無線通信システム１０００、１０１０によれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、送信遅延の増大を抑制することができる。

　また、上記構成により、受信側の第２の無線通信装置が備える組立部３３０において、分割パケットを到着順に組み立てることによって元のデータ信号を再生することが可能になる。その結果、オーバーヘッドの増大によるスループットの低下を回避することができ、受信側に到着する各分割パケットを待ち合わせるためのメモリリソースを不要とすることができる。

　〔第４の実施形態〕
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態による無線通信システムは適応変調方式に対応することが可能であり、以下の点で第３の実施形態による無線通信システム１０００、１０１０と異なる。

　すなわち、本実施形態の無線通信システムを構成する第１の無線通信装置が備える分割部は、分割信号列（分割パケット）に順序情報（シーケンスＩＤ）を付与する。また、本実施形態による無線通信システムを構成する第２の無線通信装置は、受信した分割信号列（受信分割信号列）を蓄積する記憶部（メモリリソース）を備える。ここで、第２の無線通信装置が備える組立部は、記憶部に蓄積された受信分割信号列から、順序情報に基いてデータ信号列を再生する。その他の構成は、第３の実施形態による無線通信システム１０００、１０１０の構成と同様である。

　第１の無線通信装置が備える振分部１２０は、適応変調方式使用時に無線送信部から無線伝送遅延情報を取得する構成とすることができる。また、振分部１２０が、変調方式と無線伝送遅延情報を関連付けたテーブルを備えた構成としてもよい。この場合、振分部１２０は無線送信部から変調方式情報を取得し、このテーブルを参照することにより無線伝送遅延情報を選択することができる。

　適応変調方式を採用した本実施形態の無線通信システムの動作について、図８を用いて説明する。
　第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信部の変調方式が、例えば多値度がより低値の変調方式に変化した場合、無線伝送遅延は無線伝送レートに依存するので、無線伝送遅延が大きくなる。例えば、１マイクロ秒（μｓ）から２マイクロ秒（μｓ）になる（図８の上段側）。そのため、第１の無線受信部が備える受信側バッファ回路に滞留する分割パケットの滞留遅延も大きくなる。その結果、第２の無線通信装置が備える組立部において分割パケットの順番に逆転が発生する（図８参照）。

　ここで、本実施形態の無線通信システムは、分割部が分割パケットにシーケンスＩＤを付与し、第２の無線通信装置がメモリリソースを備えた構成としている。そのため、本実施形態の無線通信システムによれば、到着した分割パケットをメモリリソースにおいて待ち合わせ、シーケンスＩＤによって分割パケットを並べ直すことができる。

　この場合のメモリリソースの最大データ量は、無線伝送遅延が小さい側の第１の無線受信部に滞留している分割パケットの滞留遅延と、無線伝送遅延が大きい第２の無線送信部の無線伝送レートとの積になる。すなわち、最大データ量は下記の式（４）で表される。

　［本実施形態の無線通信システムにおける最大データ量］＝
［無線伝送遅延が小さい側の第１の無線受信部に滞留している分割パケットの滞留遅延］×
［無線伝送遅延が大きい第２の無線送信部の無線伝送レート］　　　　　　　　　（４）
　これに対して、ラウンドロビン方式等で分割パケットを振り分ける関連する無線伝送システムにおいては、必要となるメモリリソースの最大データ量は本実施形態の無線通信システムよりも大きくなる。この理由を以下に説明する。

　関連する無線伝送システムにおけるメモリリソースの最大データ量は、無線伝送遅延が大きい側の第２の無線受信部に滞留している分割パケットの滞留遅延と、無線伝送遅延が小さい第１の無線送信部の無線伝送レートとの積になる。すなわち、最大データ量は下記の式（５）で表される。

　［関連する無線伝送システムにおける最大データ量］＝
［無線伝送遅延が大きい側の第２の無線受信部に滞留している分割パケットの滞留遅延］×
［無線伝送遅延が小さい第１の無線送信部の無線伝送レート］　　　　　　　　　（５）
　ここで、一般に、無線伝送遅延が小さい無線送信部の無線伝送レートは大きく、無線伝送遅延が大きい無線送信部の無線伝送レートは小さい。したがって、本実施形態の無線通信システムの方が関連する無線伝送システムよりも、必要となるメモリリソースの最大データ量を小さくすることができる。

　以上説明したように、本実施形態の無線通信システムによれば、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信装置を用いて、複数の無線回線を単一の無線回線とみなして通信を行う場合であっても、少ないメモリリソース量で送信遅延の増大を抑制することができる。

　上述した各実施形態において、複数の無線送信部はそれぞれの無線伝送遅延が異なれば、使用する無線帯域（バンド）が同一でも、異なっていてもよい。例えば、同一の無線帯域（バンド）を使用する場合であっても、変調方式により無線伝送遅延が大きく異なる無線伝送装置に上記実施形態を適用する場合であっても、同様の効果が得られる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、前記分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、を有する無線通信装置。
　（付記２）付記１に記載した無線通信装置において、前記振分手段は、前記複数の無線送信手段のうち前記送信遅延が最小である無線送信手段に、前記分割信号列を振り分ける無線通信装置。
　（付記３）付記１または２に記載した無線通信装置において、前記送信遅延は、前記無線伝送遅延と、前記分割信号列が前記無線送信手段において滞留することによる滞留遅延、とを含み、前記無線伝送遅延は、前記無線送信手段の無線伝送速度に基く第１の遅延と、前記分割信号列の処理時間に基く第２の遅延、とを含む無線通信装置。
　（付記４）付記１から３のいずれか一項に記載した無線通信装置において、前記分割手段は、前記データ信号列を固定長の分割信号列に分割する無線通信装置。
　（付記５）付記３に記載した無線通信装置において、前記複数の無線送信手段をさらに有し、前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、前記振分手段は、前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、前記第１の無線送信手段における前記滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分ける無線通信装置。
　（付記６）付記３に記載した無線通信装置において、前記複数の無線送信手段をさらに有し、前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、前記振分手段は、前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分ける無線通信装置。
　（付記７）付記５または６に記載した無線通信装置において、前記複数の無線送信手段はそれぞれ、送信側バッファ手段を備え、前記滞留遅延は、前記送信側バッファ手段に滞留した前記分割信号列が全て無線伝送されるまでの遅延である無線通信装置。
　（付記８）付記１から７のいずれか一項に記載した無線通信装置において、前記振分手段は、前記無線伝送遅延に関する情報を保持する無線通信装置。
　（付記９）付記１から７のいずれか一項に記載した無線通信装置において、前記振分手段は、前記無線伝送遅延に関する情報を、前記複数の無線送信手段からそれぞれ取得する無線通信装置。
　（付記１０）付記１から９のいずれか一項に記載した無線通信装置において、前記分割手段は、前記分割信号列に順序情報を付与する無線通信装置。
　（付記１１）データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、前記分割信号列を異なる無線伝送遅延でそれぞれ送信する複数の無線送信手段と、前記分割信号列を、前記複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、とを備える第１の無線通信装置と、前記複数の無線送信手段が送信する前記分割信号列を受信して受信分割信号列を生成する複数の無線受信手段と、前記受信分割信号列から前記データ信号列を再生する組立手段、とを備える第２の無線通信装置、とを有する無線通信システム。
　（付記１２）付記１１に記載した無線通信システムにおいて、前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、前記振分手段は、前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、前記分割信号列が前記第１の無線送信手段において滞留することによる滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分ける無線通信システム。
　（付記１３）付記１１に記載した無線通信システムにおいて、前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、前記振分手段は、前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分ける無線通信システム。
　（付記１４）付記１１から１３のいずれか一項に記載した無線通信システムにおいて、前記分割手段は、前記分割信号列に順序情報を付与し、前記第２の無線通信装置は、前記受信分割信号列を蓄積する記憶手段をさらに備え、前記組立手段は、前記記憶手段に蓄積された前記受信分割信号列から、前記順序情報に基いて前記データ信号列を再生する無線通信システム。
　（付記１５）データ信号列を複数の分割信号列に分割し、前記分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける無線通信方法。
　（付記１６）付記１５に記載した無線通信方法において、前記分割信号列を振り分けることは、前記複数の無線送信手段のうち前記送信遅延が最小である無線送信手段に、前記分割信号列を振り分けることを含む付記１５に記載した無線通信方法。
　（付記１７）付記１５または１６に記載した無線通信方法において、前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、前記分割信号列を振り分けることは、前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、前記分割信号列が前記第１の無線送信手段において滞留することによる滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分けることを含む無線通信方法。
　（付記１８）付記１５または１６に記載した無線通信方法において、前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、前記分割信号列を振り分けることは、前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分けることを含む無線通信方法。
　（付記１９）付記１５から１８のいずれか一項に記載した無線通信方法において、前記複数の無線送信手段が送信する前記分割信号列をそれぞれ受信して受信分割信号列を生成し、前記受信分割信号列から前記データ信号列を再生する無線通信方法。
　（付記２０）付記１９に記載した無線通信方法において、前記データ信号列を分割することは、前記分割信号列に順序情報を付与することを含み、前記データ信号列を再生することは、前記受信分割信号列から前記順序情報に基いて前記データ信号列を再生することを含む無線通信方法。

　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０１６年１２月２２日に出願された日本出願特願２０１６－２４９５７４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　１０　　無線送信部
　１００、２００　　無線通信装置
　１１０　　分割部
　１２０　　振分部
　２１０　　第１の無線送信部
　２１１　　送信側バッファ回路
　２１２　　無線送信回路
　２２０　　第２の無線送信部
　２３０　　データ信号受信部
　３１０　　第１の無線受信部
　３２０　　第２の無線受信部
　３３０　　組立部
　３４０　　データ信号送信部
　４１０　　主無線送信部
　４２０　　第１の副無線送信部
　４３０　　第２の副無線送信部
　５１０　　主無線受信部
　５２０　　第１の副無線受信部
　５３０　　第２の副無線受信部
　１０００、１０１０　　無線通信システム
　１１００、１１１０　　第１の無線通信装置
　１２００、１２１０　　第２の無線通信装置

Claims

　データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、
　前記分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、を有する
　無線通信装置。
　請求項１に記載した無線通信装置において、
　前記振分手段は、前記複数の無線送信手段のうち前記送信遅延が最小である無線送信手段に、前記分割信号列を振り分ける
　無線通信装置。
　請求項１または２に記載した無線通信装置において、
　前記送信遅延は、前記無線伝送遅延と、前記分割信号列が前記無線送信手段において滞留することによる滞留遅延、とを含み、
　前記無線伝送遅延は、前記無線送信手段の無線伝送速度に基く第１の遅延と、前記分割信号列の処理時間に基く第２の遅延、とを含む
　無線通信装置。
　請求項１から３のいずれか一項に記載した無線通信装置において、
　前記分割手段は、前記データ信号列を固定長の分割信号列に分割する
　無線通信装置。
　請求項３に記載した無線通信装置において、
　前記複数の無線送信手段をさらに有し、
　前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、
　前記振分手段は、前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、前記第１の無線送信手段における前記滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分ける
　無線通信装置。
　請求項３に記載した無線通信装置において、
　前記複数の無線送信手段をさらに有し、
　前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、
　前記振分手段は、
　　前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、
　　前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分ける
　無線通信装置。
　請求項５または６に記載した無線通信装置において、
　前記複数の無線送信手段はそれぞれ、送信側バッファ手段を備え、
　前記滞留遅延は、前記送信側バッファ手段に滞留した前記分割信号列が全て無線伝送されるまでの遅延である
　無線通信装置。
　請求項１から７のいずれか一項に記載した無線通信装置において、
　前記振分手段は、前記無線伝送遅延に関する情報を保持する
　無線通信装置。
　請求項１から７のいずれか一項に記載した無線通信装置において、
　前記振分手段は、前記無線伝送遅延に関する情報を、前記複数の無線送信手段からそれぞれ取得する
　無線通信装置。
　請求項１から９のいずれか一項に記載した無線通信装置において、
　前記分割手段は、前記分割信号列に順序情報を付与する
　無線通信装置。
　データ信号列を複数の分割信号列に分割する分割手段と、
　前記分割信号列を異なる無線伝送遅延でそれぞれ送信する複数の無線送信手段と、
　前記分割信号列を、前記複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける振分手段、とを備える第１の無線通信装置と、
　前記複数の無線送信手段が送信する前記分割信号列を受信して受信分割信号列を生成する複数の無線受信手段と、
　前記受信分割信号列から前記データ信号列を再生する組立手段、とを備える第２の無線通信装置、
　とを有する無線通信システム。
　請求項１１に記載した無線通信システムにおいて、
　前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、
　前記振分手段は、
　　前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、
　　前記分割信号列が前記第１の無線送信手段において滞留することによる滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、
　　前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分ける
　無線通信システム。
　請求項１１に記載した無線通信システムにおいて、
　前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、
　前記振分手段は、
　　前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、
　　前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分ける
　無線通信システム。
　請求項１１から１３のいずれか一項に記載した無線通信システムにおいて、
　前記分割手段は、前記分割信号列に順序情報を付与し、
　前記第２の無線通信装置は、前記受信分割信号列を蓄積する記憶手段をさらに備え、
　前記組立手段は、前記記憶手段に蓄積された前記受信分割信号列から、前記順序情報に基いて前記データ信号列を再生する
　無線通信システム。
　データ信号列を複数の分割信号列に分割し、
　前記分割信号列を、無線伝送遅延が異なる複数の無線送信手段のうちの少なくとも一に、前記無線送信手段を介することによる送信遅延に基いて振り分ける
　無線通信方法。
　請求項１５に記載した無線通信方法において、
　前記分割信号列を振り分けることは、前記複数の無線送信手段のうち前記送信遅延が最小である無線送信手段に、前記分割信号列を振り分けることを含む
　請求項１５に記載した無線通信方法。
　請求項１５または１６に記載した無線通信方法において、
　前記複数の無線送信手段は、第１の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第１の無線送信手段と、前記第１の無線伝送遅延よりも大きい第２の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第２の無線送信手段、とを含み、
　前記分割信号列を振り分けることは、前記分割信号列を前記第１の無線送信手段に振り分け、前記分割信号列が前記第１の無線送信手段において滞留することによる滞留遅延が前記第２の無線伝送遅延以上となった場合、前記分割信号列を前記第２の無線送信手段に振り分けることを含む
　無線通信方法。
　請求項１５または１６に記載した無線通信方法において、
　前記複数の無線送信手段は、第３の無線伝送遅延でデジタル信号を送出する第３の無線送信手段を含み、
　前記分割信号列を振り分けることは、前記第３の無線送信手段を介することによる第３の送信遅延が、前記第３の無線伝送遅延よりも小さい無線伝送遅延を有する前記無線送信手段を介することによる前記送信遅延のいずれよりも小さい場合、前記分割信号列を前記第３の無線送信手段に振り分けることを含む
　無線通信方法。
　請求項１５から１８のいずれか一項に記載した無線通信方法において、
　前記複数の無線送信手段が送信する前記分割信号列をそれぞれ受信して受信分割信号列を生成し、
　前記受信分割信号列から前記データ信号列を再生する
　無線通信方法。
　請求項１９に記載した無線通信方法において、
　前記データ信号列を分割することは、前記分割信号列に順序情報を付与することを含み、
　前記データ信号列を再生することは、前記受信分割信号列から前記順序情報に基いて前記データ信号列を再生することを含む
　無線通信方法。