WO2020179542A1 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

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笑子 篠原
井上　保彦
崇文 林
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日本電信電話株式会社
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method that provide a broadcast service by broadcast communication or multicast communication.
  • Non-Patent Document 1 The wireless LAN system based on the IEEE 802.11 standard (Non-Patent Document 1) is an example of the wireless communication system that performs the autonomous decentralized access control that is most widely used at present.
  • broadcast services are broadcast and multicast.
  • IEEE802.11 wireless LAN system how to handle as a group address, that is, data whose destination is a plurality of terminals is defined.
  • "10.3.6 Group addressed MPDU transfer procedure” stipulates the basic transmission procedure of broadcast data, and "11.2 Power management" operates the terminal device in power saving mode. There are provisions regarding data transfer procedures when this is the case.
  • FIG. 8 shows a general data transfer procedure at the time of unicast data transmission in the IEEE 802.11 standard.
  • the AP sends unicast data according to the access control procedure, and when the STA receives it normally, it returns an ACK.
  • FIG. 9 shows a procedure for transmitting broadcast data (broadcast data/multicast data) in the IEEE 802.11 standard.
  • the AP transmits the broadcast data according to the same access control procedure as when transmitting the unicast data.
  • the STA does not return an ACK even when it is normally received. This is because there are a plurality of destinations in the transmission of broadcast data, and therefore, when each STA returns an ACK, a collision occurs. Therefore, in broadcast/multicast communication, since there is no procedure for returning a response after data transmission, communication quality and reliability are lower than in unicast communication.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication system and a wireless communication method capable of improving communication quality and reliability even in one-way communication in broadcast communication.
  • a first invention inputs a broadcast data transmitted from a specific transmission source, converts the broadcast data into a radio frame and transmits the broadcast data, and a radio frame transmitted from the transmission device to receive a specific transmission.
  • a wireless communication system having a receiving device for identifying and receiving original broadcast data, a plurality of transmitting devices are provided as transmitting devices, and each transmitting device broadcasts a wireless frame obtained by converting the broadcast data.
  • a synthesizing process in which the receiving device includes broadcast transmitting means, the receiving device identifies and receives the broadcast data of a specific transmission source from the wireless frames transmitted from the plurality of transmitting devices, and performs a diversity synthesizing process of the same broadcast data. Provide means.
  • the broadcast transmitting means is configured to add a predetermined identifier to each of the broadcast data transmitted from a specific transmission source, in the wireless frame broadcast by the transmitting device.
  • the synthesis processing means may be configured to identify the broadcast data of a specific source by using an identifier.
  • the predetermined identifier may include an identifier indicating a specific source and an identifier indicating each flow transmitted from the specific source.
  • the broadcast transmitting means transmits MCS (modulation/encoding system) transmitted by the transmitting device as the number of transmitting devices that can be received by the receiving device in the coverage area of the transmitting device increases. May be set high.
  • MCS modulation/encoding system
  • a transmitting device inputs broadcast data transmitted from a specific transmission source, converts it into a wireless frame and broadcasts the same, and a receiving device receives the wireless frame transmitted from the transmitting device.
  • a wireless communication method for identifying and receiving broadcast data of a specific transmission source a plurality of transmitting devices are provided as transmitting devices, and each transmitting device broadcasts a wireless frame obtained by converting the broadcast data.
  • the broadcast transmitting step performs a process of adding a predetermined identifier to each of the broadcast data transmitted from a specific transmission source, in the wireless frame broadcast by the transmitter.
  • the synthesizing step may identify the broadcast data of a specific sender using the identifier.
  • the predetermined identifier may include an identifier indicating a specific source and an identifier indicating each flow transmitted from the specific source.
  • the broadcast transmission step includes MCS (modulation/encoding method) that the transmitting device transmits as the number of transmitting devices that can be received by the receiving device within the coverage area of the transmitting device increases. May be set to be high.
  • broadcast data from a specific sender is broadcast from a plurality of transmitters, and a receiver receives broadcast data received from a plurality of transmitters as the same broadcast data from a specific sender. If so, the communication quality of the received data can be improved by performing the combining process.
  • wireless communications system of this invention It is a figure which shows the structure of Example 1 of the transmitter 100.
  • 3 is a diagram showing a configuration example of a receiving device 200.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of Example 2 of the wireless communication system of this invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a transmission device 100 corresponding to the second and third embodiments.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a control station 20 corresponding to the second embodiment and the third embodiment.
  • FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment of a wireless communication system of the present invention.
  • a plurality of transmitters 100-1 to 100-M input broadcast data transmitted from a specific source 10 such as a content server
  • the plurality of transmitters 100-1 to 100-M convert the broadcast data into radio frames and receive the receiver 200-1. Broadcast to ⁇ 200-N and receive by the receiving device specified by the group address.
  • each of the plurality of transmitting devices 100-1 to 100-M transmits broadcast data in order from the transmitting device that has acquired the transmission right according to the access control procedure.
  • the same broadcast data is sequentially received from each of a plurality of transmitting devices to the receiving device designated by the group address.
  • FIG. 2 shows the configuration of the transmitter 100 according to the first embodiment.
  • the input / output unit 101 of the transmission device 100 outputs the data transferred from the host device to the data determination unit 102.
  • the data determination unit 102 determines the input data, and outputs the broadcast data transmitted from the specific transmission source 10 to the specific transmission source transmission queue 103, and outputs the other data to the general transmission queue 104. To do. If the transmission device 100 always receives only the broadcast data from the specific transmission source 10 (for example, if the transmission device is a broadcast-only transmission device), the data determination unit 102 and the general transmission queue 104 are not necessary.
  • a source ID indicating a specific source 10 is assigned to the broadcast data. For example, the source ID is stored in the source address (Address 3 in FIG. 7) of the wireless frame in which the broadcast data is stored.
  • the wireless frame modulator 105 modulates the broadcast data stored in the specific transmission source transmission queue 103 according to the wireless frame format.
  • the wireless access control unit 106 acquires the transmission right through the access procedure corresponding to each queue by CSMA/CA or the like, the wireless access control unit 106 extracts the data stored in the corresponding queue, and the wireless modem unit 107 and the wireless input/output unit. It is transmitted as a wireless frame via 108.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the receiving device 200.
  • the wireless input/output unit 201 of the receiving apparatus 200 receives a wireless frame, and the wireless access control unit 202 determines whether to start the reception process.
  • the wireless access control unit 202 has other functions such as carrier sense in the unlicensed band, but since they are not directly related to the present invention, their details are omitted.
  • the wireless frame demodulation unit 203 demodulates the received wireless frame and outputs it to the transmission source determination unit 204.
  • the transmission source determination unit 204 determines whether or not the data frame is a broadcast frame from a specific transmission source, from the transmission source ID of the demodulated header information of the data frame or the Frame Body information. If it is not a broadcast frame from a specific transmission source, it is processed as a normal data frame, but its explanation is omitted.
  • the source determination unit 204 determines that the received data frame is a broadcast frame transmitted from a specific source
  • the source determination unit 204 outputs the received data frame to the error determination unit 205.
  • the error determination unit 205 determines the presence or absence of an error by, for example, FCS (Frame Check Sequence) of the broadcast frame. If no error is detected by the error determination unit 205, the error is output to the upper layer transfer frame buffer 209 as it is, buffering is performed so that the frame numbers do not move back and forth, and then the upper layer signal processing unit 210 is used for the upper layer signal processing unit 210. Transferred to the layer.
  • the error determination unit 205 When the error determination unit 205 detects an error in the broadcast frame, it outputs the broadcast frame to the frame management unit 206.
  • the frame management unit 206 records an identifier such as a sequence number or a frame number of the broadcast frame and stores it in the frame buffer 207.
  • the broadcast frame stored in the frame buffer 207 waits for a certain period until a broadcast frame having the same source ID is input.
  • the wireless input/output unit 201 the wireless access control unit 202, and the wireless frame demodulating unit. It is input to the error determination unit 205 via the 203 and the transmission source determination unit 204.
  • the error determination unit 205 does not detect an error
  • the broadcast frame is output to the upper layer transfer frame buffer 209, and the frame management unit 206 stores the same error frame accumulated in the frame buffer 207. Delete the broadcast frame of.
  • the frame management unit 206 determines whether or not the same broadcast frame as the source ID of the broadcast frame is stored in the frame buffer 207. To judge. If there is a broadcast frame with the same source ID in the frame buffer 207, the frame management unit 206 inputs the broadcast frames with the same source ID received before and after to the frame synthesizing unit 208 to perform diversity synthesizing processing, etc. Try to eliminate the error. When the error is eliminated by the combining process of the broadcast frames having the same source ID, the error determination unit 205 outputs the error-free broadcast frame to the upper layer transfer frame buffer 209.
  • the transmitter stores the information for identifying the flow in the field of the frame and transmits it, and the receiver receives the broadcast frame and diversity from both the source and the flow.
  • the broadcast frame to be combined is identified.
  • Figure 7 shows an example of the wireless frame format.
  • the source ID SA
  • the flow identifier FID
  • the sequence number assigned to each ⁇ SA, FID ⁇ pair, and the data transmitted by broadcasting are set in the Framebody field.
  • the receiving device looks at the SA, FID, and sequence number to identify whether or not they are the same broadcast data.
  • the receiving device 200 shown in FIG. 3 assumes a case where a plurality of transmitting devices 100 use a common wireless channel, but the receiving device 200 may have a configuration adapted to the wireless channel used by each transmitting device.
  • the wireless input/output unit 201 to the transmission source determination unit 204 of the receiving device 200 may be prepared for wireless channels.
  • FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment of the wireless communication system of the present invention. Here, each cover area of each transmitter is shown.
  • the coverage area of the transmission device 100-1 includes an area covered only by the transmission device 100-1, and the entire coverage area of the transmission device 100-2 overlaps with the coverage areas of other transmission devices. There is. That is, when the same broadcast frame is transmitted from a plurality of transmitters, the receiver 200 within the coverage area of the transmitter 100-2 always receives the same broadcast frame from another transmitter. Therefore, the diversity combining effect can be expected in the coverage area of the transmitting device 100-2, and thus the transmitting device 100-2 can use MCS (modulation/encoding method) with higher transmission efficiency. On the other hand, there is an area in the cover area of transmitting apparatus 100-1 that does not overlap with the cover areas of other transmitting apparatuses, and the diversity combining effect cannot be expected in this area. Therefore, the transmitting device 100-1 needs to use MCS having a high reception probability.
  • MCS modulation/encoding method
  • the second embodiment is characterized by performing MCS control in addition to the transmission/reception control of the first embodiment. Therefore, in addition to the configuration of the wireless communication system of the first exemplary embodiment of FIG. 1, the wireless communication system of the second exemplary embodiment includes a control station between a specific source 10 and a plurality of transmitting devices 100-1 to 100-M. Place 20.
  • the transmitters 100-1 to 100-M the transmitters that perform the broadcast service in cooperation report the RSSI and the position information observed by each other to the control station 20, and the control station 20 receives the receiver 200- Calculate the number of transmitters that 1 to 200-N can receive.
  • the receiving device 200-1 can receive only the transmitting device 100-1
  • the receiving device 200-2 can receive at least two transmitting devices 100-1 and 100-2. ..
  • MCS Set 1.
  • the control station 20 notifies each transmitting device of the set MCS.
  • the transmitting device transmits the broadcast frame by the notified MCS.
  • Example 3 by controlling the transmission timing between the transmitting devices, an opportunity is provided for the data combining process in the receiving devices. That is, in order to synthesize the same broadcast frame received from a plurality of transmitters, the nth broadcast frame (n is a value that can be buffered by the receiver) after receiving the first broadcast frame. ) Must be received within the specified period.
  • the wireless communication system according to the third embodiment has a configuration in which a control station 20 is arranged between a specific transmission source 10 and a plurality of transmission devices 100-1 to 100-M.
  • the control station 20 inputs the broadcast data transmitted from the transmission source 10, and calculates and controls the transfer cycle of the broadcast data transferred to each of the transmission devices 100-1 to 100-M. Further, the control station 20 not only controls the transfer of the broadcast data, but also calculates the cycle of transmitting the broadcast frame to the wireless medium for linking the connected transmission devices, and notifies each transmission device.
  • Each transmitter transmits the transferred broadcast data as a broadcast frame to the wireless medium in accordance with the notified transmission cycle.
  • Each wireless device sequentially transmits a broadcast frame, and the receiving device receives and combines the same broadcast frame of a specific transmission source received from a plurality of transmitting devices.
  • FIG. 5 shows the configuration of the transmission device 100 corresponding to the second and third embodiments.
  • the transmitting device 100 according to the second and third embodiments includes a receiving device information management unit 111 and a cycle timing management unit 112 in addition to the configuration of the transmitting device 100 according to the first embodiment illustrated in FIG.
  • the receiving device information management unit 111 When receiving information such as MCS from the control station 20, the receiving device information management unit 111 notifies the wireless modulation/demodulation unit 107 of the information.
  • the wireless modulation/demodulation unit 107 uses the MCS to perform modulation.
  • the modulated wireless frame is transmitted from the wireless input/output unit 108 to the wireless medium.
  • the cycle timing management unit 112 takes out the broadcast data to be transmitted within the transmission cycle from the specific source transmission queue 103, and manages the radio access control to start for the radio frame transmission at the timing when the transmission cycle starts. ..
  • FIG. 6 shows the configuration of the control station 20 corresponding to the second and third embodiments.
  • the control station 20 receives the broadcast data transmitted from the transmission source 10 at the data input unit 21 and transfers it to the data management unit 22 having a buffer function.
  • the data management unit 22 manages the broadcast data until the broadcast data is transferred to the cooperating transmission device.
  • the transmitter input/output unit 25 inputs information about the transmitter and transfers the number of receivable transmitters as information for determining the MCS and the specifications of the transmitter itself to the in-area transmitter information management unit 24.
  • the in-area transmitting device information management unit 24 outputs information necessary for calculating the transfer timing of the broadcast data to the transfer timing/transmission cycle calculation unit 23.
  • the transfer timing/transmission cycle calculation unit 23 calculates the timing of transferring the broadcast data managed by the data management unit 22 to the transmission device based on the transferred information, and notifies the data management unit 22 of the timing.
  • the transfer timing/transmission cycle calculation unit 23 calculates a cycle in which each transmission device transmits a radio frame, and notifies each transmission device via the transmission device input/output unit 25. If the data buffer of the transmission device is sufficiently large, or if the frequency of wireless frame transmission is faster than the frequency of broadcast data transmission from the transmission source 10, the data management unit 22 and data transfer timing calculation may be omitted. it can.
  • Source 20 Control station 21 Data input unit 22 Data management unit 23 Transfer timing / transmission cycle calculation unit 24 Area transmission device information management unit 25 Transmission device input / output unit 100 Transmission device 101 Input / output unit 102 Data judgment unit 103 Specific transmission Original transmission queue 104 General transmission queue 105 Radio frame modulation unit 106 Radio access control unit 107 Radio modulation / demodulation unit 108 Radio input / output unit 111 Receiver information management unit 112 Cycle timing management unit 200 Receiver 201 Radio input / output unit 202 Radio access control unit Reference numeral 203 Radio frame demodulation unit 204 Source determination unit 205 Error determination unit 206 Frame management unit 207 Frame buffer 208 Frame synthesis unit 209 Upper layer transfer frame buffer 210 Upper layer signal processing unit

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Abstract

特定の発信元から送信された同報データを入力し、無線フレームに変換して同報送信する送信装置と、送信装置から送信された無線フレームを受信し、特定の発信元の同報データを同定して受信する受信装置とを備えた無線通信システムにおいて、送信装置として複数の送信装置を備え、各送信装置が同報データを変換した無線フレームをそれぞれ同報送信する構成であり、受信装置は、複数の送信装置から送信された無線フレームから特定の発信元の同報データを同定して受信し、同一の同報データのダイバーシチ合成処理を行う構成である。

Description

無線通信システムおよび無線通信方法
　本発明は、ブロードキャスト通信またはマルチキャスト通信により同報サービスを行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
　現在最も広く普及している自律分散的なアクセス制御を行う無線通信システムの例としては、IEEE802.11標準規格（非特許文献１）に基づいた無線ＬＡＮシステムがある。
　一般的に同報サービスとして、ブロードキャストとマルチキャストがある。IEEE802.11無線ＬＡＮシステムでは、グループアドレス、すなわち宛先が複数の端末であるデータとして扱い方が定められている。IEEE802.11標準規格では、「10.3.6 Group addressed MPDU transfer procedure」に、同報データの基本的な伝送手順に関する規定があり、また「11.2 Power management 」には端末装置が省電力モードで動作している場合のデータ転送手順に関する規定がある。
　図８は、IEEE802.11標準規格における一般的なユニキャストデータ送信時のデータ転送手順を示す。ＡＰがアクセス制御手順に従ってユニキャストデータを送信し、ＳＴＡが正常に受信すると、ＡＣＫを返信する。
　図９は、IEEE802.11標準規格における同報データ（ブロードキャストデータ／マルチキャストデータ）を送信する手順を示す。ＡＰがユニキャストデータ送信時と同様のアクセス制御手順に従い、同報データを送信する。しかし、ＳＴＡは、正常に受信した場合にもＡＣＫを返信しない。これは、同報データの伝送では宛先が複数存在することから、それぞれのＳＴＡがＡＣＫを返信すると衝突が生じるためである。よって、ブロードキャスト／マルチキャスト通信では、データ送信後の応答を返すという手順が存在しないため、ユニキャスト通信と比較して通信品質や信頼性が低くなる。
IEEE Std 802.11-2016
　同報通信（ブロードキャスト／マルチキャスト通信）の単方向でのみ通信を行う場合は、双方向で通信を行う場合と比べて宛先となる通信相手からの応答フレームがないため、通信が成功したのか否か、通信品質の現状などのフィードバック情報を獲得することができない。そのため、現状では、無線フレームを送信しても伝搬路など通信環境が悪くフレームエラーが多発してコンテンツを正常に受信できないことや、逆にフレームエラー率を低くするために必要以上に低速レートを使用して容量が小さくなる課題があった。
　本発明は、同報通信において、単方向の通信でも通信品質や信頼性を高めることができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
　第１の発明は、特定の発信元から送信された同報データを入力し、無線フレームに変換して同報送信する送信装置と、送信装置から送信された無線フレームを受信し、特定の発信元の同報データを同定して受信する受信装置とを備えた無線通信システムにおいて、送信装置として複数の送信装置を備え、各送信装置が同報データを変換した無線フレームをそれぞれ同報送信する同報送信手段を備え、受信装置は、複数の送信装置から送信された無線フレームから特定の発信元の同報データを同定して受信し、同一の同報データのダイバーシチ合成処理を行う合成処理手段を備える。
　第１の発明の無線通信システムにおいて、同報送信手段は、送信装置が同報送信する無線フレームに、特定の発信元から送信された同報データごとに所定の識別子を付加する構成であり、合成処理手段は、識別子を用いて特定の発信元の同報データの同定を行う構成としてもよい。また、所定の識別子は、特定の発信元を示す識別子と、特定の発信元から送信された各フローを示す識別子を含むようにしてもよい。
　第１の発明の無線通信システムにおいて、同報送信手段は、送信装置のカバーエリア内の受信装置が受信できる送信装置の数が多いほど、該送信装置が送信するＭＣＳ（変調・符号化方式）を高く設定する構成としてもよい。
　第２の発明は、送信装置が、特定の発信元から送信された同報データを入力し、無線フレームに変換して同報送信し、受信装置が、送信装置から送信された無線フレームを受信し、特定の発信元の同報データを同定して受信する無線通信方法において、送信装置として複数の送信装置を備え、各送信装置が同報データを変換した無線フレームをそれぞれ同報送信する同報送信ステップを実行し、受信装置は、複数の送信装置から送信された無線フレームから特定の発信元の同報データを同定して受信し、同一の同報データのダイバーシチ合成処理を行う合成処理ステップを実行する。
　第２の発明の無線通信方法において、同報送信ステップは、送信装置が同報送信する無線フレームに、特定の発信元から送信された同報データごとに所定の識別子を付加する処理を行い、合成処理ステップは、識別子を用いて特定の発信元の同報データの同定を行うようにしてもよい。また、所定の識別子は、特定の発信元を示す識別子と、特定の発信元から送信された各フローを示す識別子を含むようにしてもよい。
　第２の発明の無線通信方法において、同報送信ステップは、送信装置のカバーエリア内の受信装置が受信できる送信装置の数が多いほど、該送信装置が送信するＭＣＳ（変調・符号化方式）を高く設定する処理を行うようにしてもよい。
　本発明は、特定の発信元からの同報データを複数の送信装置から同報送信し、受信装置は複数の送信装置から受信した同報データが特定の発信元からの同一の同報データであれば合成処理を行うことにより、受信データの通信品質を高めることができる。
本発明の無線通信システムの実施例１の構成を示す図である。 送信装置１００の実施例１の構成を示す図である。 受信装置２００の構成例を示す図である。 本発明の無線通信システムの実施例２の構成を示す図である。 実施例２および実施例３に対応する送信装置１００の構成を示す図である。 実施例２および実施例３に対応する制御局２０の構成を示す図である。 無線フレームのフォーマット例を示す図である。 ユニキャストデータ送信時のデータ転送手順を示す図である。 同報データ（ブロードキャストデータ／マルチキャストデータ）を送信する手順を示す図である。
（実施例１）
　図１は、本発明の無線通信システムの実施例１の構成を示す。
　図１において、複数の送信装置１００－１～１００－Ｍは、例えばコンテンツサーバなどの特定の発信元１０から送信された同報データを入力すると、それぞれ無線フレームに変換して受信装置２００－１～２００－Ｎに向けて同報送信し、グループアドレスで指定された受信装置が受信する。なお、複数の送信装置１００－１～１００－Ｍは、それぞれアクセス制御手順に従って送信権を獲得した送信装置から順に同報データを送信する。グループアドレスで指定された受信装置には、それぞれ複数の送信装置から順次、同一の同報データが受信される。
　図２は、送信装置１００の実施例１の構成を示す。
　図２において、送信装置１００の入出力部１０１は、上位装置から転送されてくるデータをデータ判定部１０２に出力する。データ判定部１０２は、入力データを判定し、特定の発信元１０から送信された同報データであれば特定発信元送信キュー１０３に出力し、それ以外のデータであれば一般送信キュー１０４に出力する。なお、送信装置１００が常に特定の発信元１０からの同報データのみを受信する場合（例えばブロードキャスト専用の送信装置であった場合）は、データ判定部１０２と一般送信キュー１０４は不要である。この同報データには、特定の発信元１０を示す発信元ＩＤが付与される。例えば、当該発信元ＩＤは同報データを格納した無線フレームの発信元アドレス（図７の Address３）に格納される。
　無線フレーム変調部１０５は、特定発信元送信キュー１０３に格納された同報データを無線のフレームフォーマットに合わせて変調する。無線アクセス制御部１０６は、ＣＳＭＡ／ＣＡ等により各キューに対応するアクセス手順を経て送信権を獲得した場合に、対応するキューに格納されているデータを取り出して無線変復調部１０７、無線入出力部１０８を介して無線フレームとして送信する。
　図３は、受信装置２００の構成例を示す。
　図３において、受信装置２００の無線入出力部２０１によって無線フレームを受信し、無線アクセス制御部２０２によって受信処理を開始するか否かを判定する。なお、無線アクセス制御部２０２ではその他、アンライセンス帯におけるキャリアセンスなどの機能が備わっているが、本発明そのものには直接関わらないため、これらの詳細については割愛する。
　無線フレーム復調部２０３は、受信した無線フレームを復調して発信元判定部２０４に出力する。発信元判定部２０４は、復調されたデータフレームのヘッダ情報の発信元ＩＤやFrame Body情報から、当該データフレームが特定の発信元からの同報フレームであるか否かを判定する。特定の発信元からの同報フレームでない場合は、通常のデータフレームとして処理するが、その説明は省略する。
　発信元判定部２０４は、受信したデータフレームが特定の発信元から送信された同報フレームと判定すると、エラー判定部２０５へ出力する。エラー判定部２０５は、同報フレームの例えばＦＣＳ（Frame Check Sequence) によってエラーの有無を判定する。エラー判定部２０５によってエラーが検出されなかった場合は、そのまま上位層転送フレームバッファ２０９に出力され、フレーム番号が前後しないようにバッファリングが行われた後、上位層信号処理部２１０を介して上位層へ転送される。
　エラー判定部２０５は、同報フレームのエラーを検出すると、その同報フレームをフレーム管理部２０６に出力する。フレーム管理部２０６は、当該同報フレームのシーケンス番号またはフレーム番号などの識別子を記録し、フレームバッファ２０７へ格納する。フレームバッファ２０７に格納された同報フレームは、同じ発信元ＩＤをもつ同報フレームが入力されるまで一定期間だけ待機する。
　次に、同じ発信元ＩＤをもつ同報フレームが他の送信装置１００から受信装置２００に到来すると、先の同報フレームと同様に無線入出力部２０１、無線アクセス制御部２０２、無線フレーム復調部２０３、発信元判定部２０４を介して、エラー判定部２０５に入力する。ここで、エラー判定部２０５がエラーを検出しなかった場合は、当該同報フレームを上位層転送フレームバッファ２０９に出力するとともに、フレーム管理部２０６がフレームバッファ２０７に蓄積されていたエラーのある同一の同報フレームを削除する。
　一方、当該同報フレームがエラー判定部２０５でエラーと判定された場合、フレーム管理部２０６は、当該同報フレームの発信元ＩＤと同じ同報フレームがフレームバッファ２０７内に蓄積されているか否かを判定する。フレームバッファ２０７内に発信元ＩＤが同じ同報フレームが存在すれば、フレーム管理部２０６は、前後して受信した発信元ＩＤが同じ同報フレームをフレーム合成部２０８に入力し、ダイバーシチ合成処理等によりエラー解消を図る。エラー判定部２０５は、同じ発信元ＩＤをもつ同報フレームの合成処理によりエラーが解消された場合は、エラーのない同報フレームとして上位層転送フレームバッファ２０９に出力する。
　なお、１つの発信元から複数のフロー（コンテンツ）が送信されている場合には、それぞれのフローを特定するための情報を付与する。この場合には、送信装置において当該フローを特定するための情報をフレームのフィールドに格納して送信し、受信装置では発信元とフローの両方から、自局が受信すべき同報フレームでかつダイバーシチ合成処理すべき同報フレームを同定する。
　無線フレームのフォーマット例を図７に示す。この例では、 Address３フィールドに発信元ＩＤ（ＳＡ）を設定し、Frame bodyフィールドに、フロー識別子（ＦＩＤ）と、｛ＳＡ, ＦＩＤ｝ペアごとに割り振られるシーケンス番号と、同報で送信されるデータを設定する。受信装置は、ＳＡ，ＦＩＤ，シーケンス番号を見て、同一の同報データか否かを特定する。
　なお、図３に示す受信装置２００は、複数の送信装置１００が共通の無線チャネルを使用する場合を想定したが、各送信装置が使用する無線チャネルに合わせた構成であってもよい。例えば、受信装置２００の無線入出力部２０１～発信元判定部２０４までを無線チャネル対応に用意する構成とする。
（実施例２）
　図４は、本発明の無線通信システムの実施例２の構成を示す。ここでは、各送信装置の各カバーエリアを示す。
　図４において、送信装置１００－１のカバーエリアには送信装置１００－１のみがカバーするエリアが存在し、送信装置１００－２のカバーエリアの全部は他の送信装置のカバーエリアと重複している。すなわち、複数の送信装置から同一の同報フレームを送信するとき、送信装置１００－２のカバーエリア内の受信装置２００では、必ず他の送信装置からの同一の同報フレームも受信される。よって、送信装置１００－２のカバーエリア内ではダイバーシチ合成効果が期待できるため、送信装置１００－２はより伝送効率のよいＭＣＳ（変調・符号化方式）を使うことができる。一方、送信装置１００－１のカバーエリアには他の送信装置のカバーエリアと重複していないエリアがあり、このエリアではダイバーシチ合成効果が見込めない。したがって、送信装置１００－１は受信確率の高いＭＣＳを使う必要がある。
　このように、実施例２では、実施例１の送受信制御に加えてＭＣＳ制御を行うことを特徴とする。そのため、実施例２の無線通信システムは、図１の実施例１の無線通信システムの構成に加えて、特定の発信元１０と複数の送信装置１００－１～１００－Ｍとの間に制御局２０を配置する。
　送信装置１００－１～１００－Ｍのうち、同報サービスを連携して行う送信装置は、互いに観測するＲＳＳＩや位置情報を制御局２０に報告し、制御局２０はエリア内で受信装置２００－１～２００－Ｎが受信できる送信装置数を計算する。例えば、受信装置２００－１が受信可能な無線装置は送信装置１００－１のみであり、受信装置２００－２が受信可能な無線装置は少なくとも送信装置１００－１，１００－２の２つである。
　このように、送信装置１００－１のカバーエリア内には、１つの送信装置からの無線フレームしか受信できない受信装置があるため、送信装置１００－１は最低レートのＭＣＳ＝０で送信する。一方、送信装置１００－２のカバーエリア内のすべての受信装置は、２以上の送信装置からの無線フレームを受信することができるため、ダイバーシチ合成により３dB以上の品質改善が可能と判定し、ＭＣＳ＝１を設定する。制御局２０は、設定したＭＣＳをそれぞれの送信装置に通知する。送信装置は、通知されたＭＣＳにより同報フレームを送信する。
（実施例３）
　実施例３では、送信装置間で送信タイミングを制御することにより、受信装置においてデータの合成処理が行われる機会を確保する。すなわち、複数の送信装置から受信する同一の同報フレームの合成処理をするには、第１の同報フレームを受信してから第ｎの同報フレーム（ｎは受信装置でバッファリング可能な値）の受信までが所定の期間内に収まっている必要がある。
　実施例３の無線通信システムは、図４に示すように、特定の発信元１０と複数の送信装置１００－１～１００－Ｍとの間に制御局２０を配置する構成である。
　図４において、制御局２０は、発信元１０から送信された同報データを入力し、各送信装置１００－１～１００－Ｍに転送する同報データの転送周期を計算・制御する。また、制御局２０は、同報データの転送を制御するだけでなく、接続された送信装置を連携させるため無線媒体に同報フレームを送信する周期を計算し、各送信装置へ通知する。各送信装置は、通知された送信周期に従い、転送された同報データを無線媒体に同報フレームとして送信する。各無線装置は同報フレームを順次送信し、受信装置は複数の送信装置から受信する特定の発信元の同一の同報フレームを受信し合成する。
　図５は、実施例２および実施例３に対応する送信装置１００の構成を示す。
　図５において、実施例２および実施例３の送信装置１００は、図２に示す実施例１の送信装置１００の構成に加えて、受信装置情報管理部１１１および周期タイミング管理部１１２を備える。
　受信装置情報管理部１１１は、制御局２０からＭＣＳなどの情報が通知された場合に、無線変復調部１０７へその情報を通知する。無線変復調部１０７は、特定発信元送信キュー１０３から取り出される同報データを無線媒体へ送信する際に、当該ＭＣＳを使用して変調を行う。変調された無線フレームは無線入出力部１０８から無線媒体へ送信される。
　周期タイミング管理部１１２は、送信周期内に送信する同報データを特定発信元送信キュー１０３から取り出し、送信周期が始まるタイミングに無線アクセス制御が当該無線フレーム送信のために開始されるように管理する。
　図６は、実施例２および実施例３に対応する制御局２０の構成を示す。
　図６において、制御局２０は、発信元１０が送信する同報データをデータ入力部２１で受け取り、バッファ機能を含むデータ管理部２２に転送する。データ管理部２２は、連携する送信装置に対して同報データを転送するまで同報データを管理する。送信装置入出力部２５では、送信装置の情報などを入力し、ＭＣＳを決定する情報として受信可能な送信装置の数や送信装置そのものの仕様を、エリア内送信装置情報管理部２４に転送する。エリア内送信装置情報管理部２４は、同報データの転送タイミングを計算するために必要な情報を転送タイミング・送信周期計算部２３に出力する。転送タイミング・送信周期計算部２３は、転送された情報を元にデータ管理部２２で管理している同報データを送信装置に転送するタイミングを計算してデータ管理部２２に通知する。
　また、転送タイミング・送信周期計算部２３は、各送信装置が無線フレームを送信する周期を計算し、送信装置入出力部２５を介して各送信装置に通知する。なお、送信装置のデータバッファが十分に大きい場合や、無線フレームの送信頻度が発信元１０からの同報データ送信頻度よりも早い場合は、データ管理部２２やデータ転送タイミング計算を省略することができる。
　１０　発信元
　２０　制御局
　２１　データ入力部
　２２　データ管理部
　２３　転送タイミング・送信周期計算部
　２４　エリア内送信装置情報管理部
　２５　送信装置入出力部
　１００　送信装置
　１０１　入出力部
　１０２　データ判定部
　１０３　特定発信元送信キュー
　１０４　一般送信キュー
　１０５　無線フレーム変調部
　１０６　無線アクセス制御部
　１０７　無線変復調部
　１０８　無線入出力部
　１１１　受信装置情報管理部
　１１２　周期タイミング管理部
　２００　受信装置
　２０１　無線入出力部
　２０２　無線アクセス制御部
　２０３　無線フレーム復調部
　２０４　発信元判定部
　２０５　エラー判定部
　２０６　フレーム管理部
　２０７　フレームバッファ
　２０８　フレーム合成部
　２０９　上位層転送フレームバッファ
　２１０　上位層信号処理部

Claims (8)

  1. 　特定の発信元から送信された同報データを入力し、無線フレームに変換して同報送信する送信装置と、
    　前記送信装置から送信された無線フレームを受信し、前記特定の発信元の同報データを同定して受信する受信装置と
    　を備えた無線通信システムにおいて、
    　前記送信装置として複数の送信装置を備え、各送信装置が前記同報データを変換した無線フレームをそれぞれ同報送信する同報送信手段を備え、
    　前記受信装置は、前記複数の送信装置から送信された無線フレームから前記特定の発信元の同報データを同定して受信し、同一の同報データのダイバーシチ合成処理を行う合成処理手段を備えた
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 　請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
    　前記同報送信手段は、前記送信装置が同報送信する無線フレームに、前記特定の発信元から送信された同報データごとに所定の識別子を付加する構成であり、
    　前記合成処理手段は、前記識別子を用いて前記特定の発信元の同報データの同定を行う構成である
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  3. 　請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
    　前記所定の識別子は、前記特定の発信元を示す識別子と、前記特定の発信元から送信された各フローを示す識別子を含む
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  4. 　請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
    　前記同報送信手段は、前記送信装置のカバーエリア内の受信装置が受信できる送信装置の数が多いほど、該送信装置が送信するＭＣＳ（変調・符号化方式）を高く設定する構成である
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  5. 　送信装置が、特定の発信元から送信された同報データを入力し、無線フレームに変換して同報送信し、
    　受信装置が、前記送信装置から送信された無線フレームを受信し、前記特定の発信元の同報データを同定して受信する
    　無線通信方法において、
    　前記送信装置として複数の送信装置を備え、各送信装置が前記同報データを変換した無線フレームをそれぞれ同報送信する同報送信ステップを実行し、
    　前記受信装置は、前記複数の送信装置から送信された無線フレームから前記特定の発信元の同報データを同定して受信し、同一の同報データのダイバーシチ合成処理を行う合成処理ステップを実行する
    　ことを特徴とする無線通信方法。
  6. 　請求項５に記載の無線通信方法において、
    　前記同報送信ステップは、前記送信装置が同報送信する無線フレームに、前記特定の発信元から送信された同報データごとに所定の識別子を付加する処理を行い、
    　前記合成処理ステップは、前記識別子を用いて前記特定の発信元の同報データの同定を行う
    　ことを特徴とする無線通信方法。
  7. 　請求項６に記載の無線通信方法において、
    　前記所定の識別子は、前記特定の発信元を示す識別子と、前記特定の発信元から送信された各フローを示す識別子を含む
    　ことを特徴とする無線通信方法。
  8. 　請求項５に記載の無線通信方法において、
    　前記同報送信ステップは、前記送信装置のカバーエリア内の受信装置が受信できる送信装置の数が多いほど、該送信装置が送信するＭＣＳ（変調・符号化方式）を高く設定する処理を行う
    　ことを特徴とする無線通信方法。
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