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JP4374015B2 - データ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システム - Google Patents

データ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システム Download PDF

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JP4374015B2 JP2006324229A JP2006324229A JP4374015B2 JP 4374015 B2 JP4374015 B2 JP 4374015B2 JP 2006324229 A JP2006324229 A JP 2006324229A JP 2006324229 A JP2006324229 A JP 2006324229A JP 4374015 B2 JP4374015 B2 JP 4374015B2
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Description

本発明は、データ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システムに関する。
情報化社会の発展により、身近な場面で使用できる通信手段が飛躍的に増加しており、その通信速度の増加も著しい。また、通信速度を増加させるため、新たな媒体の利用方法が規定され始めている。これまでの殆どの無線通信においては、特定の帯域を特定の用途に限定して使用するよう法律で定められている。しかし、いくつかの帯域は複数の用途に開放されており、近時ではＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等のように非常に広い帯域を小電力近距離通信に限定して、他の用途と重ねるように開放することが決定した帯域もある。ただし、このような場合、ある用途の無線通信が他の用途の無線通信に対して干渉波となる可能性が高い。
上記ＵＷＢに関する規約では、ある周波数にライセンスを持つ他の装置（システム）が干渉波にあまり強くない場合、この周波数のライセンスを持つ装置、即ち利用優先権を持つ装置からの電波を検出したら、自己の装置の送信を停止するよう義務づけられている。このような方法はＤｅｔｅｃｔ Ａｎｄ Ａｖｏｉｄ（ＤＡＡ）と呼ばれている。ＤＡＡの概念は、コグニティブ無線通信の概念に含まれると解すことができる。コグニティブ無線通信は、環境をセンスし、認識して環境に適応する方式であり、認識する対象を周辺の周波数利用状況とし、適応の方法を「ライセンス端末送信が検出された場合は送信を停止する」と定義することでＤＡＡと等価となる。このような方法は優先権を持つシステムを保護するためには必要であるが、一方で突然の送信停止によってＵＷＢやコグニティブ側の通信性能に影響がある。
送信停止により送信できなかった情報がパケット全体の一部分である場合には、大抵の無線通信が有している誤り訂正や再送制御によってデータを回復できる。しかし、再送が発生すると再送対象でない通常のトラフィック用の帯域を使用して再送するため、スループットが低下する。そのため、従来誤り訂正と再送制御を併用するシステムでは、再送量を減らす方法として特許文献１のような技術が提案されている。この特許文献１には、送信対象のフレームデータが外符号により誤り訂正符号化された後、所定個のブロックに分割され、内符号で誤り訂正符号化された伝送データを送信するシステムにおいて、受信された伝送データを内符号に対応して復号した後、その尤度情報に基づいて再送判定を行う方法が記載されている。ここで、フレーム内の内符号誤り数が外符号で訂正できないと推測される程度に多い場合にブロック単位で再送要求を行うことで、伝送効率の向上が図られている。
特開２００５−２６９４８０号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、内符号の復号処理の段階において、分割された各ブロックと当該各ブロックにかかるフレームとの関係が不明であるため、遅延要求が厳しく再送が許可されないフレームについても、ブロックの再送要求が行われてしまうため、伝送効率が低下する可能性がある。
また、上述したようにコグニティブ無線通信システムやＤＡＡの一形態では、ライセンス端末の送信を検出すると直ちにその周波数での送信を停止するようになっている。そのため、誤りの発生は極端にバースト的であり、フェージング等による誤りとは性質が異なっている。このような場合、バースト的に誤った部分だけを再送することで再送量を減少させることができるが、特許文献１に記載の技術ではバースト的に誤った部分以外のブロックをも再送することになるため、伝送効率を低下させる要因となる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一のパケットに係るブロックの再送を効率的に行うことが可能なデータ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システムを提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信対象とするパケットを、第１の誤り訂正方式で符号化し、符号化パケットを生成する第１符号化手段と、前記符号化パケットをインターリーブするインターリーブ手段と、前記インターリーブ手段から出力された前記符号化パケットを分割し、複数の分割データを生成する分割手段と、前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報を生成する識別情報生成手段と、前記識別情報の誤り検出用データを算出する算出手段と、前記識別情報及び前記誤り検出用データを纏めて、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化し、付加情報を生成する第２符号化手段と、前記付加情報を、前記或る分割データに付加し、ブロックを生成するブロック生成手段と、前記ブロックを記憶する送信データ記憶手段と、同時に利用する複数の周波数帯をキャリアセンスするキャリアセンス手段と、前記ブロックを前記複数の周波数帯域を利用して送信し、かつ、何れかの前記周波数帯域において、前記キャリアセンス手段が干渉波を検出した際、当該周波数帯域における送信を停止する送信手段と、前記ブロックを受信した外部装置が前記ブロックの誤りを前記誤り検出用データにより検出した場合に前記外部装置が送信する、前記ブロックの再送要求を示す再送要求情報を受信する受信手段と、前記受信手段が前記再送要求情報を受信すると、前記ブロックを前記送信データ記憶手段から読み出し、前記送信手段を介して送信させる再送制御手段と、を備える。
また、本発明は、第１の誤り訂正方式で符号化され、パケット単位でインターリーブされた一の符号化パケットを構成する複数の分割データの夫々を、前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報及び当該識別情報の誤り検出用データが、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化された付加情報が、前記或る分割データに付加されたブロック単位で、複数の周波数帯域を介して外部装置から受信する受信手段と、前記ブロック毎に、当該ブロックを前記分割データと付加情報とに分割する分割手段と、前記付加情報を誤り訂正復号し、前記識別情報及び誤り検出用データを取得する第１の復号手段と、前記誤り検出用データに基づいて、前記識別情報の誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤り検出の結果、誤りが検出された識別情報が含まれるブロックの再送を要求する要求情報を生成する再送処理手段と、前記再送要求情報を前記外部装置に送信する送信手段と、前記外部装置から再送されたブロックに含まれる分割データと、先に受信した分割データとに基づいて、前記符号化パケットを再構成するパケット合成手段と、前記符号化パケットをデインターリーブするデインターリーブ手段と、前記デインターリーブされた前記符号化パケットを誤り訂正復号し、一のパケットを生成する第２の復号手段と、を備える。
また、本発明は、データ送信装置と、データ受信装置とを含むデータ通信システムであって、前記データ送信装置は、送信対象とするパケットを、第１の誤り訂正方式で符号化し、符号化パケットを生成する第１符号化手段と、前記符号化パケットをインターリーブするインターリーブ手段と、前記インターリーブ手段から出力された前記符号化パケットを分割し、複数の分割データを生成する分割手段と、前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報を生成する識別情報生成手段と、前記識別情報の誤り検出用データを算出する算出手段と、前記識別情報及び前記誤り検出用データを纏めて、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化し、付加情報を生成する第２符号化手段と、前記付加情報を、前記或る分割データに付加し、ブロックを生成するブロック生成手段と、前記ブロックを記憶する送信データ記憶手段と、同時に利用する複数の周波数帯をキャリアセンスするキャリアセンス手段と、前記ブロックを前記複数の周波数帯域を利用して送信し、かつ、何れかの前記周波数帯域において、前記キャリアセンス手段が干渉波を検出した際、当該周波数帯域における送信を停止する送信手段と、前記ブロックを受信した外部装置が前記ブロックの誤りを前記誤り検出用データにより検出した場合に前記外部装置が送信する、前記ブロックの再送要求を示す再送要求情報を受信する受信手段と、前記受信手段が前記再送要求情報を受信すると、前記ブロックを前記送信データ記憶手段から読み出し、前記送信手段を介して送信させる再送制御手段と、を備え前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信された前記ブロックを受信する受信手段と、前記ブロック毎に、当該ブロックを前記分割データと付加情報とに分割する分割手段と、前記付加情報を誤り訂正復号し、前記識別情報及び誤り検出用データを取得する第１の復号手段と、前記誤り検出用データに基づいて、前記識別情報の誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤り検出の結果、誤りが検出された識別情報が含まれるブロックの再送を要求する要求情報を生成する再送処理手段と、前記再送要求情報を前記外部装置に送信する送信手段と、前記外部装置から再送されたブロックに含まれる分割データと、先に受信した分割データとに基づいて、前記符号化パケットを再構成するパケット合成手段と、前記符号化パケットをデインターリーブするデインターリーブ手段と、前記デインターリーブされた前記符号化パケットを誤り訂正復号し、一のパケットを生成する第２の復号手段と、を備える。
本発明によれば、一のパケットを構成する分割データ毎に識別情報と、当該識別情報の誤りが検出可能な誤り検出用データとを対応付けたブロックを生成するとともに、再送用として送信メモリに記憶することで、誤りが生じたブロックを効率的に検出することができ、また、当該ブロックの再送要求に対し迅速に対応することが可能であるため、ブロックの再送を効率的に行うことができる。
以下に添付図面を参照して、データ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システムの最良な実施形態を詳細に説明する。なお、以下説明する図面では、本願に直接関係する部分のみを示し、無線機の実現上は不可欠でも本願の動作に直接関係しない部分は省略する。
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施形態のデータ通信システムについて説明する。本実施形態のデータ通信システムは、データ送信装置１０とデータ受信装置２０とを含む。
図１は、データ送信装置１０の構成を示すブロック図である。また、図２は、図１のデータ送信装置１０の動作を説明するための図である。以下、図１及び図２を参照しながら、データ送信装置１０について説明する。
図１に示すように、データ送信装置１０は、ＭＡＣ層に対応する処理を行うＭＡＣ１１、ＰＨＹ層に対応する処理を行うＰＨＹ１２、送信メモリ１３、送信無線部１４、送信アンテナ１５、キャリアセンス部１６、受信無線部１７、受信アンテナ１８等を備える。なお、本実施形態のデータ送信装置１０では、送信対象となったデータが図示しないデータ整形部により、データリンク層パケットペイロードの形に整形された後、後述するパケットヘッダ付加部１１１に出力されるようになっている。
ＭＡＣ１１は、パケットヘッダ付加部１１１、第１符号化器１１２、インターリーバ１１３を備える。
パケットヘッダ付加部１１１は、入力されたパケットペイロードに対し、当該パケットペイロードに固有のパケットヘッダを付加する。ここでパケットヘッダには、パケットペイロードの性質に応じて、上位レイヤ処理部（図示せず）から通知される情報が含まれるものとする。
また、パケットヘッダ付加部１１１は、パケット全体についてのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）を算出し、このＣＲＣをパケットペイロードに付加することで、ＭＡＣパケットを生成する。ここでＣＲＣは、パケットヘッダも含めたパケット全体の誤りを検出するための誤り検出符号である。なお、本実施形態では、誤り検出符号としてＣＲＣを用いる態様としたが、これに限らず、誤り検出性能を損なわない限り、他の誤り検出符号を用いる態様としてもよい。
また、後述する誤り訂正符号化に誤り検出が同時に可能な符号化方式を用いるならば、ここで誤り検出符号を付加せずとも、誤り訂正符号化に誤り訂正機能と誤り検出機能を持たせればよい。後述するPHYブロックヘッダについても同様である。また、その場合、受信機側では、誤り訂正と誤り検出が同じモジュールで同時に行われる形態となる。
第１符号化器１１２は、第１の誤り訂正符号化方式及び所定の符号化率で、パケットヘッダ付加部１１１で生成されたＭＡＣパケット全体に対して誤り訂正符号化を施し、インターリーバ１１３に出力する。なお、第１の誤り訂正符号化方式及び符号化率の詳細については、第２の誤り訂正符号化方式及び符号化率の詳細と併せて後述する。
インターリーバ１１３は、第１の誤り訂正符号化が施されたＭＡＣパケットに対し、当該ＭＡＣパケット単位でインターリーブ処理を施し、ＰＨＹ１２に出力する。
ＰＨＹ１２は、ＭＡＣパケット分割部１２１、ＰＨＹヘッダ生成部１２２、第２符号化器１２３、ＰＨＹヘッダ付加部１２４、再送制御部１２５を備える。
ＭＡＣパケット分割部１２１は、インターリーバ１１３でインターリーブされたＭＡＣパケットをＰＨＹブロックデータ（ＰＨＹ ＢＬＫｄ）単位に分割し、各ＰＨＹブロックを送信メモリ１３に記憶させる。ここで、ＰＨＹブロックデータのサイズは、誤り訂正後のＭＡＣパケットサイズより十分小さいものとする。例えば、ＣＲＣ及びパケットヘッダ付加後のＭＡＣパケットのサイズをイーサネット（登録商標）相当の８２バイトから１５１８バイトとし、これを符号化率１／２の誤り訂正符号化を行うと、大凡１３００ビットから２４３００ビットとなる。一方、ＰＨＹブロックデータのサイズは４５０ビット程度とすると、１つのＭＡＣパケットは３〜数１０個程度のＰＨＹブロックデータに分割される。
ＰＨＹヘッダ生成部１２２は、ＭＡＣパケット分割部１２１によるＭＡＣパケットの分割に伴い、各ＰＨＹブロックデータに対応するＰＨＹヘッダを夫々生成し、生成したＰＨＹヘッダを対応するＰＨＹブロックデータと関連づけて送信メモリ１３に記憶させる。以下、ＰＨＹヘッダについて説明する。
図２に示すように、ＰＨＹヘッダ生成部１２２により生成されるＰＨＹヘッダには、識別情報、当該識別情報の誤り検出のためのＣＲＣ等が含まれる。
識別情報には、分割された各ＰＨＹブロックデータに固有の情報が含まれており、ＰＨＹブロックデータからＭＡＣパケットを再生する際や、再送するＰＨＹブロックを識別する際、再送されたＰＨＹブロックを既存のＰＨＹブロックと合わせてＭＡＣパケットを再生する際等に用いられる。
具体的に、識別情報には、自己のＰＨＹブロックデータが属するＭＡＣパケットを識別するための「パケットＩＤ」や、同一のＭＡＣパケットについて何個のＰＨＹブロックに分割されたかを示す「個数」（ＭＡＣパケットを構成するＰＨＹブロックの総数）、自己のＰＨＹブロックデータのＭＡＣパケットにおける構成順序、即ち、一のＭＡＣパケットを構成する全ＰＨＹブロックデータのうち、自己のＰＨＹブロックデータが何番目にあたるかを示した「ＰＨＹ ＢＬＫ番号」が含まれている。ここで、「ＰＨＹ ＢＬＫ番号」は、後述するデータ受信装置２０において、ＰＨＹヘッダに誤りが生じたＰＨＹブロックを推測できるよう、ＭＡＣパケットを構成する順序に応じて、連続する番号が付与することが好ましい。
また、識別情報には、ＰＨＹブロックデータに対応するＭＡＣパケットについて、ＰＨＹブロック単位での再送可能な回数を示した「再送カウンタ」が含まれている。ここで「再送カウンタ」は、再送可能回数が識別可能であれば、そのビット構成は特に問わないものとする。本実施形態では、残りの再送可能回数を数値で表すものとし、例えば、再送カウンタが１であれば、このＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックは残り１回再送が可能であることを意味し、再送カウンタが０であれば、このＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックについては再送を行わないことを意味する。なお、ＰＨＹヘッダ生成部１２２は、同一のパケットに属した複数のＰＨＹブロックデータにかかる再送カウンタの初期値を、共通の値に設定するようになっている。本実施形態では、再送カウンタはそのＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックを一括して再送するたびにデクリメントされる。
ところで、上述したＰＨＹブロックの再送が頻発すると、ＰＨＹ層で処理が滞ることになるため、上位層での処理を妨げる可能性がある。ＤＡＡなどの動作の結果による送信機の急激な送信停止によるバースト誤りを重点的に救いたい。データ通信システムが、ある程度のスループットが取れるように設計されているならば、急激な送信停止が発生する状況が短期間に頻発する可能性は低い。即ち、一のＭＡＣパケットを構成するＰＨＹブロックのいくつかが、送信停止によりデータ受信装置２０に到達しなかった場合、その再送手続きにおいて再送されたＰＨＹブロックが、再度別の送信停止に巻き込まれて到達できない可能性は非常に低い。そのため、「再送カウンタ」に設定するカウンタ値の初期値は、できるだけ小さな値とすることが好ましく、本実施形態では、「再送カウンタ」の初期値を最大で「１」、即ち、ＰＨＹブロック単位での再送を１回限りとする。これにより、データの中身、素性を理解せず、ＱｏＳなどに対応した細やかな再送制御が不可能であるＰＨＹブロック単位での再送による遅延時間の短縮を図り、上位層の動作を妨げないようにしている。
また、「再送カウンタ」の初期値は、送信対象となるＭＡＣパケットの特性に応じて設定することが好ましい。例えば、送信される情報の遅延に対する要求が非常に厳しく、再送により遅延したデータが届いても意味をなさないような場合には、「再送カウンタ」の初期値として「０」を設定してもよい。この場合、一のＭＡＣパケットに属する一連のＰＨＹブロックの送信中に送信停止が発生したとしても、ＰＨＹブロック単位での再送が行われないことは言うまでもない。
上記した再送カウンタの初期値は、図１に示すように、パケットヘッダ付加部１１１から入力される再送の可否に関する情報、遅延の程度に関する情報、何回程度の再送により遅延を許容するかに関する情報等を示したヘッダ情報に基づいて、ＰＨＹヘッダ生成部１２２により設定される。なお、パケットヘッダ付加部１１１は、上位のレイヤと連携することで上記した再送の可否に関する情報、遅延の程度に関する情報、何回程度の再送により遅延を許容するかに関する情報等を決定するようになっている。
また、ＰＨＹヘッダに含まれる「ＣＲＣ」は、ＰＨＹヘッダに含まれた識別情報の誤りを検出するための誤り検出用データである。ＰＨＹヘッダ生成部１２２は、パケットヘッダ付加部１１１から取得した情報に基づいて、ＰＨＹブロックデータ毎に識別情報を生成し、この識別情報のＣＲＣを算出した後、当該識別情報及びＣＲＣの組をＰＨＹヘッダとして、対応するＰＨＹブロックデータに関連づけて送信メモリ１３に記憶させる。
第２符号化器１２３は、ＰＨＹヘッダ生成部１２２により生成されたＰＨＹヘッダに対し、第２の誤り訂正符号化方式及び所定の符号化率で誤り訂正符号化を施すことで、符号化済ＰＨＹヘッダを生成し、生成した符号化済ＰＨＹヘッダを対応するＰＨＹブロックデータに関連づけ、ＰＨＹヘッダの再送カウンタが「０」でないものについては、送信メモリ１３に記憶させる。
ＰＨＹヘッダ付加部１２４は、第２符号化器１２３により生成された符号化済ＰＨＹヘッダを、当該符号化済ＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータの先頭に付加することでＰＨＹブロックを生成し、送信無線部１４に出力する。
なお、ＰＨＹヘッダ付加部１２４は、同一のＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックを、各ＰＨＹブロックのＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序（昇順又は降順）で送信無線部１４に出力するものとする。具体的に、ＰＨＹヘッダ付加部１２４は、送信メモリ１３に記憶された各ＰＨＹヘッダを参照し、パケットＩＤが同一の符号化済ＰＨＹヘッダを、ＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序で順次対応するＰＨＹブロックデータに付加し、ＰＨＹブロックとして送信無線部１４に出力する。
上記の送信制御を行うことで、ＰＨＹブロックの送信について以下の規則が遵守される。まず、第１の規則として、一のＭＡＣパケットにかかる複数のＰＨＹブロックの送信は、纏めて行われる。即ち、一のＭＡＣパケットにかかるＰＨＹヘッダの送信（再送）時は、他のＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックの送信（再送）を挟まずに、連続的に行われる。なお、制御情報を伝達するための制御ＰＨＹブロックについては、これに限らないものとするが、制御ブロックの挿入はあまり頻繁でないことが好ましく、一のＭＡＣパケット中に連続して挿入されないことがより好ましい。制御ブロックを連続して送信する場合には、ＭＡＣパケットの切れ目に挿入されることが好ましい。
第２の規則として、同一のＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックが、１回の送信の間に送られる順序は、ＰＨＹヘッダに含まれた、ＰＨＹ ＢＬＫ番号の順序（昇順又は降順）に従う。なお、再送の場合は、ＰＨＹ ＢＬＫ番号が不連続になる場合があるが、その場合においても、ＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序で、再送対象となったＰＨＹデータが送信される。これらの規則は、受信側で、ＰＨＹブロックヘッダに誤りが検出された場合に、そのヘッダ情報、ＰＨＹブロックの素性に関する情報を推定するために利用される。
再送制御部１２５は、ＰＨＹブロックの再送を指示する再送要求情報が受信無線部１７により受信されたことを検知すると、送信メモリ１３に記憶されたＰＨＹブロックのうち、再送要求情報で指示された再送対象のＰＨＹブロックにかかるＰＨＹヘッダの「再送カウンタ」の値を１デクリメントする。そして、再送制御部１２５は、この更新したＰＨＹヘッダのＣＲＣをＰＨＹヘッダ生成部１２２に算出させ、新たに生成されたＰＨＹヘッダの誤り訂正符号化を第２符号化器１２３に施させる。
さらに、再送制御部１２５は、ＰＨＹヘッダ付加部１２４を制御し、再送対象として新たに送信メモリ１３に記憶された符号化済ＰＨＹヘッダを、当該符号化済ＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータの先頭に付加させることで、再送用のＰＨＹブロックを生成し、送信無線部１４に出力する。なお、再送時において、ＰＨＹヘッダの再送カウンタが「０」となったものについては、送信無線部１４に出力後、ＰＨＹヘッダ付加部１２４により、当該ＰＨＹブロックにかかるＰＨＹブロックデータ、ＰＨＹヘッダ及び符号化済ＰＨＹヘッダが送信メモリ１３から削除される。
また、再送制御部１２５は、データ受信装置２０から送信された後述するＰＨＹ１２宛のＡｃｋ又はＮａｃｋを、受信無線部１７を介して受信し、後述する所定の処理を実行する。また、再送制御部１２５は、後述するピギーバック構成を取る場合、データ受信装置２０から送信された後述するＭＡＣ１１宛のＡｃｋ又はＮａｃｋを、受信無線部１７を介して受信すると、このＡｃｋ又はＮａｃｋをＭＡＣ１１に出力する。
送信メモリ１３は、半導体メモリで構成される記憶媒体を備え、ＰＨＹブロックの生成にかかる各種データや、再送用のＰＨＹブロックにかかる各種データを記憶する。また、送信メモリ１３は、磁気的、光学的記録媒体若しくは半導体メモリで構成される不揮発性の記憶媒体を備え、データ送信装置１０の動作に必要なプログラムや当該プログラムの実行に係るデータも記憶する。
送信無線部１４は、コグニティブ無線等の所定の無線方式に対応した無線送信装置であって、入力されたＰＨＹブロックを適切な形態の無線信号に変換し、送信アンテナ１５を介してデータ受信装置２０等の外部装置に送信する。
さらに、送信無線部１４は、自己のデータ送信装置１０が送信する無線信号の周波数帯域やタイムスロットについて、所定の制御チャンネルを用いて予めデータ受信装置２０に通知している。なお、制御チャンネルは、予め周波数や帯域幅の定められた固定のチャンネルでもよいが、何らかのネゴシエーションプロセスを行ってデータ受信装置２０に受信させるように設計すれば、任意に変動するチャンネルとしてもよい。
キャリアセンス部１６は、送信無線部１４が送信する無線信号の採り得る周波数帯域について、受信アンテナ１８及び受信無線部１７を介して取得する電波からキャリアセンスを行う。また、キャリアセンス部１６は、ある周波数帯域及びタイムスロットにおいて、ライセンス端末の送信信号や許容できないレベルの干渉波等を検出すると、送信無線部１４の次のタイムスロットにおける、その周波数帯での送信を制止する。
受信無線部１７は、受信アンテナ１８を介してデータ受信装置２０等の外部装置から送信される各種情報を受信する。特に本実施形態では、受信無線部１７は、ＭＡＣパケット（ＰＨＹブロック）の送信に応じて、データ受信装置２０から送信されるＡｃｋ（Acknowledgment）や、Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgment）等を受信する。以下、明細書内ではＭＡＣパケットが正しく受信されたこと、あるいは1ＭＡＣパケットのその回の送信の全てのＰＨＹブロックが正しく受信されたことを送信機に伝えることを「Ａｃｋを返す」、一部受信が出来なかったことを伝えることを「Ｎａｃｋを返す」と表現する。Ｎａｃｋは基本的に再送要求とする。
次に、図３、図４−１及び図４−２を参照しながら、データ受信装置２０について説明する。なお、図３は、データ受信装置２０の構成を示すブロック図である。また、図４は、図３のデータ受信装置２０の動作を説明するための図である。
図３に示すように、データ受信装置２０は、受信アンテナ２１、受信無線部２２、ＰＨＹ層に対応する処理を行うＰＨＹ２３、ＭＡＣ層に対応する処理を行うＭＡＣ２４、受信メモリ２５、送信無線部２６、送信アンテナ２７等を備える。
受信無線部２２は、データ送信装置１０の送信無線部１４の無線方式に対応した無線受信装置であって、受信アンテナ２１を介して受信した無線信号を復調し、ＰＨＹ２３に出力する。
ＰＨＹ２３は、ＰＨＹブロック分割部２３１、ＰＨＹヘッダ抽出部２３２、ＰＨＹヘッダ復号器２３３、ＣＲＣチェック部２３４、再送回数チェック部２３５、再送処理部２３６、パケット合成部２３７を備える。
ＰＨＹブロック分割部２３１は、復調された無線信号からＰＨＹブロックの切れ目を検出し、ＰＨＹブロック毎に分割する。
ＰＨＹヘッダ抽出部２３２は、分割されたＰＨＹブロックから符号化済ＰＨＹヘッダを抽出し、ＰＨＹヘッダ復号器２３３に出力する。
ＰＨＹヘッダ復号器２３３は、第２の誤り符号化方式に対応する復号化方式により、抽出された符号化済ＰＨＹヘッダを誤り訂正復号し、復号したＰＨＹヘッダをＣＲＣチェック部２３４に出力する。
ＣＲＣチェック部２３４は、ＰＨＹヘッダに含まれたＣＲＣに基づいて、当該ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックを行い、このＣＲＣチェックの結果を、検査対象となったＰＨＹヘッダと、当該ＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータと、ともに再送回数チェック部２３５に出力する。
再送回数チェック部２３５は、入力されたＰＨＹヘッダのうち、当該ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫで、且つ、パケットＩＤが同一のＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータを、対応するＰＨＹヘッダと関連付けて受信メモリ２５に記憶させる。この際、再送回数チェック部２３５は、各ＰＨＹヘッダに格納されたＰＨＹ ＢＬＫ番号に基づいて、ＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序（昇順又は降順）となるよう、ＰＨＹブロックデータを記憶させるものとする。なお、ＰＨＹブロックデータの記憶時において、再送回数チェック部２３５は、受信されたＰＨＹブロックが初回の送信か再送かを判断するため、受信メモリ２５を参照し、同じパケットＩＤのＰＨＹブロックが記憶されているか否かを判定する。
また、再送回数チェック部２３５は、入力されたＰＨＹヘッダのうち、当該ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫのＰＨＹヘッダに含まれる「個数」を参照し、この「個数」と受信メモリ２５に記憶されたＰＨＹブロックデータの個数とを比較することで、一のＭＡＣパケットを構成する全てのＰＨＹブロックデータが、受信メモリ２５に記憶されているか否かを判定する。この判定により、一のＭＡＣパケットを構成する全てのＰＨＹブロックデータが記憶されていると判断した場合には、再送回数チェック部２３５は、受信メモリ２５に記憶されたＰＨＹブロックデータに係る処理を、パケット合成部２３７に渡す。
また、再送回数チェック部２３５は、上記判定の結果、一のＭＡＣパケットを構成する全てのＰＨＹブロックデータが記憶されていないと判断した場合には、入力されたＰＨＹヘッダのうち、ＣＲＣチェックの結果がＯＫだったＰＨＹヘッダの再送カウントの値を参照する。ここで、再送カウンタの値が１以上である場合には、該ＰＨＹヘッダのＰＨＹ ＢＬＫ番号に基づいて、ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＰＨＹブロックのＰＨＹ ＢＬＫ番号を判定し、このＰＨＹ ＢＬＫ番号を再送処理部２３６に出力又は受信メモリ２５に記憶させる。なお、再送対象となるＰＨＹ ＢＬＫ番号の判定方法については後述する。
また、再送回数チェック部２３５は、初回の送信と判断した場合であっても、再送カウンタの値に０が確認されたＰＨＹブロックデータ群については、再送対象となるＰＨＹ ＢＬＫ番号を導出せず、受信メモリ２５に記憶されたＣＲＣがＯＫのＰＨＹブロックデータに係る処理を、パケット合成部２３７に渡す。この時、正しく受信されなかったＰＨＹブロックデータ、即ち、ＣＲＣチェックの結果がＮＧのＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータの部分については、いくつかの取り扱い可能である。
例えば、正しく受信されなかったＰＨＹブロックデータの部分を空白とすることで次段に渡さず、正常に受信されたＰＨＹブロックデータのみで、パケット合成部２３７にＭＡＣパケットを再構成させてもよい。また、正常に受信されなかった場合であっても、多少のＰＨＹブロックデータが含まれることがあるため、ＣＲＣがＮＧのＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータについても、ＣＲＣがＯＫのＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータと同様に受信メモリ２５に記憶させ、両ＰＨＹブロックデータを併せて、パケット合成部２３７に渡す態様としてもよい。
さらに、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）やＥＶＭ（Error Vector Magnitude）等の測定装置によって、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＮＧとなった原因を推測できるような場合には、これら測定装置の測定結果から推測されるＰＨＹブロックデータの信頼性に応じて、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックの尤度を変更し、この尤度情報とともにパケット合成部２３７に処理を渡す態様としてもよい。なお、この態様の場合、ＰＨＹブロックの尤度を測定する手段を別途備えることとしてもよいし、図３に示した何れかの機能部（例えば、受信無線部２２）がＰＨＹブロックの尤度を測定する手段を備えることとしてもよい。
また、再送回数チェック部２３５は、受信されたＰＨＹブロックを再送と判断した場合、その再送分で受信されたＰＨＹブロックデータのうち、ＣＲＣチェックの結果がＯＫのＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータを、当該ＰＨＹヘッダとともに受信メモリ２５に記憶させる。この時、再送分のＰＨＹブロックデータは、対応するＰＨＹヘッダのＰＨＹ ＢＬＫ番号に基づいて、既に記憶された同一のパケットＩＤを有するＰＨＹブロックデータととともに、ＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序となるよう受信メモリ２５に記憶される。
再送分のＰＨＹブロックデータを受信メモリ２５に記憶した後、再送回数チェック部２３５は、再送されたＰＨＹブロックデータにより、一のＭＡＣパケットを構成する全てのＰＨＹブロックデータが受信メモリ２５に記憶されたか否かを判定し、全てのＰＨＹブロックデータが記憶されたと判断した場合には、当該ＰＨＹブロックデータに係る処理をパケット合成部２３７に渡す。
また、ＰＨＹブロックデータが一度再送されたにもかかわらず、再度ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＮＧとなるような場合がある。このような場合、ＰＨＹヘッダの再送カウンタの値が０でないならば、このＰＨＹヘッダに含まれたＰＨＹ ＢＬＫ番号を再送処理部２３６に再度出力する。ＰＨＹブロックの再送時において、ＣＲＣチェックの結果がＮＧのＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータについては、初回の受信時と同様に受信メモリ２５に記憶せず、破棄する態様としてもよいし、受信メモリ２５にＰＨＹヘッダと対応付けて記憶させる態様としてもよい。
なお、再送により再送カウンタに値が０に更新されたＰＨＹブロックについての処理は、上述した再送カウンタが０の場合と同様である。ただし、ＣＲＣチェックの結果がＮＧのＰＨＹブロックを受信メモリ２５に記憶させる場合には、これまでの受信でＮＧだったものから、比較的特性の良いものを選定して、パケット合成部２３７の処理に渡すこととしてもよい。また、ＣＲＣチェックの結果がＮＧとなった全てのＰＨＹブロックを最大比合成等の処理に付すべくパケット合成部２３７の処理に渡すこととしてもよい。ここで、ＰＨＹブロックの特性の善し悪しは、受信電力の高低等に基づいて判断するものとし、この受信電力は、受信無線部２２によりＰＨＹブロックの受信毎に測定されるものとする。
上記した再送にかかる例外処理として、過去の受信でＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫだったＰＨＹブロックデータが、再送時において再度受信される場合が考えられる。このような場合には、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＯＫとなったＰＨＹブロックデータのうち、何れか一のＰＨＹブロックデータを選択する態様としてもよい。また、ＲＳＳＩやＥＶＭの値などによって、夫々の受信の信頼性を測定しているならば、ＣＲＣチェックがＯＫとなったＰＨＹヘッダに対応するＰＨＹブロックデータのうち、信頼性のより優れたＰＨＹブロックデータを選択する態様としてもよいし、また、それらの値を利用して最大比合成する等してもよい。
前述したとおり、本実施形態では、ＰＨＹブロックの送信順序に関する規則により、同一のＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックの送信中には、別のＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックは送信されてこない。これにより、複数のＰＨＹブロックのうち、途中でいくつかのＰＨＹブロックが受信できなかったとしても、パケットＩＤが異なるＰＨＹブロックが検出された時点で、それ以上、その前のＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックを受信メモリ２５に保持する必要がないと判断できる。即ち、そのＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックのその後の処理、例えばＭＡＣパケット再構築、再送処理を開始してよいことが判断できる。
また、前述したとおり、本実施形態では、ＰＨＹブロックの送信順序に関する規則により、同一ＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックは、そのＰＨＹ ＢＬＫ番号の大小が入れ替わることが無いよう送信されてくる。これは、特にＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＰＨＹブロックデータを、パケット合成部２３７に送るような構成を採用する場合には必須の条件となる。
再送処理部２３６は、再送回数チェック部から入力されるＰＨＹ ＢＬＫ番号又は受信メモリ２５に記憶された再送対象のＰＨＹ ＢＬＫ番号に基づいて、当該ＰＨＹ ＢＬＫ番号に対応するＰＨＹブロックの再送を要求する再送要求情報（後述するＮａｃｋ−ｐ）を生成し、送信無線部２６を介してデータ送信装置１０に送信する。また、再送処理部２３６は、受信したＭＡＣパケット（ＰＨＹブロック）に対するＡｃｋを生成し、送信無線部２６を介してデータ送信装置１０に送信する。
また、再送処理部２３６は、後述するピギーバック構成を取る場合、ＭＡＣ２４から入力された後述するＭＡＣ１１宛のＡｃｋ又はＮａｃｋを、送信無線部２６を介してデータ送信装置１０に送信する。
パケット合成部２３７は、再送回数チェック部２３５からの指示に基づいて、受信メモリ２５に記憶された同一のパケットＩＤを有するＰＨＹブロックデータを、ＰＨＹ ＢＬＫ番号の順序に基づいて再構成（合成）し、一のＭＡＣパケットを再生する。
以下、図５及び図６を参照して、ＰＨＹ２３の再送処理にかかる動作について説明する。図５は、一のＭＡＣパケットにかかるＰＨＹブロックの初回の送信時において、ＰＨＹブロックｉ〜ｉ＋３が、データ受信装置２０により受信された際の状態を模式的に示した図である。なお、図５では、ＰＨＹブロック分割部２３１〜ＣＲＣチェック部２３４の処理により、ＰＨＹブロックｉ〜ｉ＋３のうち、ＰＨＹブロックｉ＋２を除いてＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫと判定されているものとする。
図５の示すように、ＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＰＨＹブロックｉ＋２のＰＨＹヘッダの内容（パケットＩＤ、再送カウンタ等）は、前後に受信されたＰＨＹブロック（ＰＨＹブロックｉ＋１、ＰＨＹブロックｉ＋３）のＰＨＹヘッダの内容と異なっており、一見違うＭＡＣパケットに属しているように見える。しかしながら、ＣＲＣチェックの結果がＮＧであるため、これらの値の信憑性は低い。そのため、再送回数チェック部２３５は、ＣＲＣチェックの結果がＯＫのＰＨＹヘッダの内容から、ＰＨＹブロックｉ＋２のＰＨＹヘッダの内容を推測する。
例えば、図５の例では、ＰＨＹブロックｉ＋２に前後する、ＰＨＹブロックｉ＋１及びＰＨＹブロックｉ＋３のＰＨＹヘッダの内容から、ＰＨＹブロックｉ＋２のＰＨＹヘッダの「パケットＩＤ」が１２３４５、「個数」が１０、「再送カウンタ」の値が１であると判定（推測）する。さらに、再送処理部２３６は、ＰＨＹブロックｉ＋１のＰＨＹヘッダに格納されたＰＨＹ ＢＬＫ番号４と、ＰＨＹブロックｉ＋３のＰＨＹヘッダに格納されたＰＨＹ ＢＬＫ番号６から、ＰＨＹブロックｉ＋２のＰＨＹヘッダの「ＰＨＹ ＢＬＫ番号」は５と判定（推測）する。
ここで、ＰＨＹ ＢＬＫ番号の順序を守らないでＰＨＹブロックが送信された場合には、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＮＧとなったＰＨＹブロックについて、それが本来どのＰＨＹ ＢＬＫ番号のものであるかを判別することは困難となる。しかしながら、本実施形態では、ＰＨＹブロックの送信順序に関する規則により、同一ＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックは、そのＰＨＹ ＢＬＫ番号の大小が入れ替わることが無いよう送信されてくるため、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＮＧとなったＰＨＹブロックに隣接する、ＣＲＣがＯＫのＰＨＹヘッダの内容から、ＣＲＣチェックの結果がＮＧのＰＨＹヘッダの内容を推測することができる。これにより、ＰＨＹブロックの整合性を保つことが可能であり、受信したＰＨＹブロックを有効に活用することが可能となる。
図６は、一のＭＡＣパケットにかかるＰＨＹブロックの再送時において、再送されたＰＨＹブロックｊ〜ｊ＋３のうち、ＰＨＹブロックｊ＋２のＣＲＣがＮＧとなった状態を模式的に示した図である。ここで、「パケットＩＤ」５６７８９のＭＡＣパケットは、全ＰＨＹブロック数が１６、初回の送信で４個のＰＨＹブロックについて再送に付され、再送要求されたＰＨＹ ＢＬＫ番号が夫々１、２、７、１０であったとする。
図６に示したように、ＰＨＹブロックｊ〜ｊ＋３のうち、ＰＨＹブロックｊ＋２のＣＲＣチェックの結果がＮＧであったとしても、上述したＰＨＹブロックの送信順序に関する規則により、同一ＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックは、そのＰＨＹ ＢＬＫ番号に応じた順序、即ち、１，２、７、１０の順で送信されてくる。そのため、再送対象となったＰＨＹ ＢＬＫ番号の順序と照らし合わせることで、ＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックｊ＋２の「パケットＩＤ」を５６７８９と推測することができ、また、ＰＨＹ ＢＬＫ番号が「７」のＰＨＹブロックであることが推測できる。
ここで、ＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＮＧのＰＨＹブロックにおいて、ＮＧとなった理由がデータ送信装置１０の送信停止によるものであるならば、そのＰＨＹブロックで受信されたＰＨＹブロックデータの主成分は雑音や干渉信号であるため、このＰＨＹブロックをパケット合成部の処理に渡しても全く役に立たない。一方、フェージングや干渉信号の重畳等によりＣＲＣがＮＧとなった場合には、本来のＰＨＹブロック（ＰＨＹブロックデータ）の情報が含まれているため、このＰＨＹブロックをパケット合成部２３７の処理に渡すことで、有効に活用できる場合がある。したがって、再送カウンタが０であり、且つ、全てのＰＨＹブロックデータが揃わない際に、ＰＨＹヘッダのＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックをもパケット合成部２３７の処理に送るよう構成する場合には、ＣＲＣがＮＧとなった原因を推測可能な手段を別途備え、この推測結果に応じてＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックをパケット合成部２３７の処理に送るか否かを決定することが好ましい。
また、図５、６のような状況において、ＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックがＭＡＣパケット間の切れ目に位置するような場合がある。このような場合、二つのＭＡＣパケットの、その送信回におけるＰＨＹパケットの送信個数が分かっていれば、切れ目にあるＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックがどちらのＭＡＣパケットに属するかを推測することが可能である。この場合も、順番を守って送る方が切れ目を推定するアルゴリズムが単純になる。
図３、４に戻り、ＭＡＣ２４は、デインターリーバ２４１、パケット誤り訂正復号器２４２、パケットＣＲＣチェック部２４３を備える。
デインターリーバ２４１は、パケット合成部２３７により再成されたＭＡＣパケットのインターリーブを解除し、パケット誤り訂正復号器２４２に出力する。
パケット誤り訂正復号器２４２は、第１の誤り訂正符号化方式に対応する誤り訂正復号方式により、インターリーブが解除されたＭＡＣパケットの誤り訂正復号を行い、パケットＣＲＣチェック部２４３に出力する。
パケットＣＲＣチェック部２４３は、ＭＡＣパケットに付加されたＣＲＣに基づいて、当該ＭＡＣパケット全体のＣＲＣチェックを行い、その結果がＯＫの場合は、パケットＣＲＣ及びパケットヘッダを取り除いた後、図示しない外部装置にパケットペイロードの形で送信する。なお、ＣＲＣチェックの結果がＮＧのＭＡＣパケットについては、そのパケットの内容に応じてＭＡＣ層の再送等が発生するが、その詳細な手順は本願の範囲ではないため省略する。
本実施の形態におけるＰＨＹブロック単位での再送は、すべてのデータ再生を保証するものではなく、送信機の送信停止などによって発生した極端なバースト誤りに重点特化して救済することを目的としている。そのため、ＭＡＣパケットのＣＲＣチェックを行った段階でエラーが発生する可能性はあり、ＭＡＣパケット単位でのエラーチェック機能を有することで、原因の異なる誤りにも対応できるようにしている。
受信メモリ２５は、半導体メモリで構成される記憶媒体を備え、受信したＰＨＹブロックにかかる各種データや、再送対象となったＰＨＹブロックにかかる各種データを記憶する。また、受信メモリ２５は、磁気的、光学的記録媒体若しくは半導体メモリで構成される不揮発性の記憶媒体を備え、データ受信装置２０の動作に必要なプログラムや当該プログラムの実行に係るデータも記憶する。
送信無線部２６は、所定の無線方式に対応した無線送信装置であって、再送処理部２３６から入力された再送要求情報を適切な形態の無線信号に変換し、送信アンテナ２７を介してデータ送信装置１０に送信する。
次に、図７、８を参照して、データ送信装置１０とデータ受信装置２０との間で行われる動作を説明する。図７は、データ送信装置１０とデータ受信装置２０との間で授受されるデータの流れを示した模式図である。また、図８は、再送発生時における、データ送信装置１０とデータ受信装置２０との間で授受されるデータの流れを示した模式図である。
まず、図７を参照して説明する。データ送信装置１０において、ＭＡＣパケットが「ＭＡＣ１１」から「ＰＨＹ１２」に出力され適宜処理された後、当該ＭＡＣパケットにかかる複数のＰＨＹブロックが、無線信号の形態でデータ受信装置２０に送信される。図７では、ＰＨＹブロックＡ〜Ｄが送信されたことを示している。なお、上述したとおり、データ送信装置１０では、送信したＰＨＹブロックの再送カウンタが０でない限り、送信対象となったＰＨＹブロック（例えば、ＰＨＹブロックＡ〜Ｄ）は、再送用として送信メモリ１３に記憶される。
一方、データ受信装置２０では、データ送信装置１０から無線信号を受信すると、上述した手順により同一のＭＡＣパケットに属する一連のＰＨＹブロックが正しく受信されたか否か、即ち、全てのＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫか否かが判定される。ここで、ＰＨＹブロックが正しく受信されたと判断されると、「ＰＨＹ２３」のパケット合成部２３７から「ＭＡＣ２４」に再生したＭＡＣパケットが出力される。
ここで、再送処理部２３６は、再生したＭＡＣパケットにかかるＰＨＹブロックの再送カウンタの値が０でない場合には、データ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」に向けたＡｃｋであるＡｃｋ−ｐを生成し、データ送信装置１０に送信する。なお、Ａｃｋ−ｐには、再生したＭＡＣパケットのパケットＩＤ、即ち、データ送信装置１０から受信された一のＭＡＣパケットのパケットＩＤが含まれているものとする。「ＰＨＹ２３」が再生したＭＡＣパケットを「ＭＡＣ２４」に出力した際、再送カウンタの値が０である場合には、ＰＨＹブロック単位での再送手順は終了したと自ずと判断できるため、データ送信装置１０にＡｃｋ−ｐは送信されないものとする。本実施の形態ではACKやNACKはMACパケット単位で返す。すなわち、1MACパケットについての1回の送信に複数のPHYブロックが含まれるとき、その複数についてのACKやNACKを1まとめにして返し、ACK, NACKの量を削減する。
データ送信装置１０では、データ受信装置２０からＡｃｋ−ｐを受信すると、再送制御部１２５は、受信無線部１７により受信されたＡｃｋ−ｐを解析し、このＡｃｋ−ｐに含まれたパケットＩＤに対応するＰＨＹブロックに関するデータを送信メモリ１３から削除する。
また、データ受信装置２０のパケットＣＲＣチェック部２４３は、再生されたＭＡＣパケット全体のＣＲＣチェックの結果がＯＫである場合、ＭＡＣパケットに対するＡｃｋであるＡｃｋ−ｍを生成し、送信無線部２６を介してデータ送信装置１０の「ＭＡＣ１１」に向けて送信する。
Ａｃｋ−ｍを受信したデータ送信装置１０では、Ａｃｋ−ｍが「ＭＡＣ１１」に出力される。ここで、Ａｃｋ−ｐとＡｃｋ−ｍの２つのＡｃｋをデータ送信装置１０に個別的に返す態様としたが、これに限らず、例えば、Ａｃｋ−ｍを送信する際に、Ａｃｋ−ｐをピギーバックする態様としてもよい。ピギーバックによりＡｃｋ−ｍ及びＡｃｋ−ｐを送信する場合には、以下のような構成を採用することで実現することができる。
まず、データ受信装置２０の「ＭＡＣ２４」は、Ａｃｋ−ｍを生成した段階で、これがどのパケットＩＤのＭＡＣパケットに対するＡｃｋであるかを「ＰＨＹ２３」に通知する。具体的には、パケットＣＲＣチェック部２４３が、ＭＡＣパケットのヘッダに含まれたパケットＩＤを参照し、このパケットＩＤを再送処理部２３６に出力する。
再送処理部２３６は、通知されたパケットＩＤが、「ＰＨＹ１２」に送信するＡｃｋに含まれるパケットＩＤと同一、即ち、受信メモリ２５に記憶したＰＨＹブロックデータのパケットＩＤと比較し、一致すると判断した場合、そのＡｃｋ−ｍを送信するためのＰＨＹブロックを生成する際、当該ＰＨＹヘッダにＡｃｋ−ｐに相当する情報をピギーバックする。即ち、データ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」に向けたＡｃｋであることと、当該Ａｃｋに対応するパケットＩＤのＭＡＣパケットに対するＡｃｋ−ｍであること、を同一のＰＨＹブロックのヘッダに記述する。このような態様は、ＰＨＹヘッダを可変長にし、オプションフィールドによって通知することで対処できる。また、後述のように、ＰＨＹヘッダを間引いて送るような場合には、間引いた部分に挿入する態様としてもよい。
ところで、データ受信装置２０の「ＭＡＣ２４」から送信される、「ＭＡＣ１１」へのＡｃｋ−ｍは、一般にパケット長が短く、ＰＨＹブロックに分割してもその数はあまり大きくならない。そこで、Ａｃｋであることを通知するためのフィールドとして、ＰＨＹヘッダの一部を流用する態様としてもよい。例えば、個数フィールド及びＰＨＹ ＢＬＫ番号フィールドが夫々６ビット分の容量を有し、Ａｃｋ−ｍが８個のＰＨＹブロックで構成できるとすると、これらのフィールドの容量は実際の所３ビットで十分である。したがって、このような場合には、個数フィールドを使用して８個のＰＨＹブロックからなることを示し、ＰＨＹ ＢＬＫ番号フィールドの下３ビットにＰＨＹブロック番号を記憶し、上３ビットを「ＰＨＹ２３」から「ＰＨＹ１２」へのＡｃｋであることを示すためのフラグを記憶することとしてもよい。
また、ＰＨＹブロックの最大個数が非常に多く、パケットＩＤの最大値がＰＨＹブロックの最大個数に比べ、あまり大きくないような構成とするならば、パケットＩＤをＰＨＹ ＢＬＫ番号フィールドに組み込む態様としてもよい。具体的には、ＰＨＹ ＢＬＫ番号のビット数から個数フィールドで実際に使用するビット数を引いた残りのＰＨＹ ＢＬＫ番号フィールドの部分を、パケットＩＤ用として用いることができる。
なお、初回の送信であっても再送カウンタの値が０である場合には、Ａｃｋ−ｐ同様ピギーバックによるＡｃｋもデータ送信装置１０に返さないものとする。この理由は、再送カウンタの値が０であるため、データ送信装置１０ではこのＡｃｋ−ｐにかかるＰＨＹブロックの処理は完了しており、当該ＰＨＹブロックに関するデータは送信メモリ１３には無いためである。また、データ受信装置２０においても、再送カウンタの値が０のＰＨＹブロック群については、ＣＲＣチェックの結果に依らず直ちにＭＡＣパケットに再生させるため、当該ＰＨＹブロックにかかる処理は完了しているからである。つまり、「ＰＨＹ１２」及び「ＰＨＹ２３」では、処理対象となったＰＨＹブロックにかかる処理は既に終了しており、データ送信装置１０にＡｃｋが送られても何の役にも立たないためである。
ところで、ＰＨＹヘッダに対するＣＲＣチェックの結果が全てＯＫであっても、ＭＡＣパケット全体に対するＣＲＣチェックの結果はＯＫとならないような場合がある。この場合、再送が行われるとしてもＭＡＣ層の処理、即ち「ＭＡＣ２４」で独立して行われるので、「ＰＨＹ２３」では送受信が完了したと見なすことができる。データ受信装置２０の「ＭＡＣ２４」は、ＭＡＣパケット全体に対するＣＲＣチェックの結果がＮＧであるため、Ａｃｋ−ｍの代わりにＮａｃｋ−ｍを送信するような場合にも、上記と同様にＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＭＡＣパケットのパケットＩＤを「ＰＨＹ２３」に通知する。「ＰＨＹ２３」はそれを受け、Ａｃｋを返すべきパケットＩＤが受信メモリ２５に記憶されていれば、ピギーバック等を行いデータ送信装置１０に送信する。この場合、「ＰＨＹ２３」が「ＰＨＹ１２」に送信するのは、ＮａｃｋではなくＡｃｋとなる。
また、例外処理として、「ＭＡＣ２４」がＡｃｋもＮａｃｋも返さないような場合が考えられる。このような場合、「ＭＡＣ２４」はその旨をパケットＩＤとともに「ＰＨＹ２３」に通知するよう構成することで対応することができる。具体的に、「ＰＨＹ２３」は「ＭＡＣ２４」からパケットＩＤが入力されたにもかかわらず、ＡｃｋもＮａｃｋも入力されないような場合、この例外処理が発生したと判断する。「ＰＨＹ２３」はこれを受け、受信メモリ２５に記憶されたパケットＩＤに基づいて、データ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」にＡｃｋを返すべきパケットＩＤであると判断したら、独自にＡｃｋ−ｐを生成してデータ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」に送信する。
次に、図８を参照して、再送発生時における、データ送信装置１０とデータ受信装置２０との間で行われる動作を説明する。なお、図７と同様の動作部分については説明を省略する。
図８では、データ送信装置１０からデータ受信装置２０に最初に送信されたＰＨＹブロックＡ〜Ｄのうち、ＰＨＹブロックＢのＣＲＣがＮＧとなった場合を示している。このような場合、データ受信装置２０の再送処理部２３６は、ＰＨＹブロックＢの再送を指示するＮａｃｋ−ｐ（再送要求情報）を生成して、データ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」に送信する。
データ送信装置１０の再送制御部１２５は、データ受信装置２０からのＮａｃｋ−ｐを受け、当該Ｎａｃｋ−ｐで要求されたＰＨＹブロックＢを再送させる。この時、ＰＨＹブロックＢにかかる再送カウンタの値１を１デクリメントして０とする。同時に、再送制御部１２５は、このＭＡＣパケットについては再送することはないので、送信メモリ１３に記憶したこのＭＡＣパケット（パケットＩＤ）にかかるデータを削除する。
データ受信装置２０に再送されたＰＨＹブロックＢは、ＣＲＣチェック部２３４によるＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫであった場合、パケット合成部２３７により、受信メモリ２５に記憶された当該ＰＨＹブロックＢと同一のＭＡＣパケットに属する他のＰＨＹブロックと合成され、一のＭＡＣパケットが再生された後、「ＭＡＣ１」に出力される。この時、ＰＨＹブロックＢの再送カウンタの値が０である場合、再送処理部２３６は、このＰＨＹブロックＢを含むＭＡＣパケットに関する処理は終了したものと判断し、ＡｃｋもＮａｃｋも生成しない。また、受信メモリ２５に記憶された、このＭＡＣパケットに関するデータを削除する。
「ＰＨＹ２３」のパケット合成部２３７からＭＡＣパケットを受け取った「ＭＡＣ２４」のパケットＣＲＣチェック部２４３では、再生されたＭＡＣパケットに対応して、Ａｃｋ−ｍ（またはＮａｃｋ）を生成し、データ送信装置１０の「ＭＡＣ１１」に送信する。
次に、図９を参照して、データ通信システムの周波数利用形態の一例を説明する。なお、図９では、横軸が時間、縦軸が周波数を示しており、本実施形態のデータ送信装置１０及びデータ受信装置２０が利用する周波数及び時間を模式的に矩形で囲っている。
本実施形態のデータ送信装置１０は、例えば、中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の三つの帯域幅の異なる周波数帯域を利用する。時間はタイムスロットに区切られており、各タイムスロットでは若干のガードインターバルを挟んで、キャリアセンス期間と送信期間が設定されている。なお、本実施形態のデータ送信装置１０は、１台で三つの周波数帯域を同時に利用するものとする。
図９において、データ送信装置１０から送信されるＰＨＹブロックは、図中矢印のような流れで送信され、点線で示した部分がＰＨＹブロックの切れ目となっている。ここで、各周波数帯域でＰＨＹブロックの切れ目の間隔が異なっているのは、夫々の周波数帯域での帯域幅が異なっているため、同じビット長のＰＨＹブロックを送信するのに必要な時間が異なるためである。なお、複数の周波数帯域で並列的にＰＨＹブロックが送信されているものとする。
キャリアセンス期間において、いずれかの周波数帯域でライセンス端末の送信や許容できないレベルの干渉波等が検出された場合、データ送信装置１０はその周波数帯のそれに続く送信期間での送信を停止する。その場合、周波数帯域幅によって異なる数のＰＨＹブロックが送信されない結果となる。このような状態では、送信停止があっても、その後の通信が全部途絶えるのではなく、とりあえずは送信停止した帯域の送信停止したタイムスロットに入るべきだったＰＨＹブロックのみが送信されないことになる。
送信停止した帯域において、その後に続くタイムスロットで送信を再開するか、他の帯域を新たに確保するか、減ったままの帯域で通信を継続するのかはシステムの設計による。しかし、通信レートが減ることはあっても、急な送信停止によってＰＨＹブロックが届かないような事態は少なくとも問題が発生した周波数帯域の１タイムスロット分に限定することができる。また、図９のような形態では、急な送信停止があっても一のＭＡＣパケットのうち、一部のＰＨＹブロックが送受信されないだけであることがわかる。
さらに、図９のような形態では、各周波数帯域の帯域幅はある程度広く、また、利用する全周波数帯域の帯域幅が十分広ければ、フェージングの殆どは周波数選択性フェージングとなる。したがって、第１の誤り訂正符号化の符号化率を低めにし、十分な長さでインターリーブを施すことによって、周波数選択性フェージングによる誤りは分散・平均化されて訂正可能となり、フェージングによるバースト誤りは非常に少なくなる。
このような形態では、第１の誤り訂正符号化とインターリーブによる誤り訂正は、有効性が高く、誤りが発生するのは、上述の送信停止のような状況によって予定外のバースト誤りが発生した場合に限定される。したがって、このような形態において、本実施形態の再送制御方法は、送信停止によるバースト誤りを救済するのに特に有効である。
なお、本実施形態では、第１符号化器１１２とインターリーバ１１３とによって施される誤り訂正符号化により、フェージング程度の誤りを十分救済できることを説明したが、この時、符号化率にある程度余裕を持たせておけば、送信停止によるバースト誤りに起因するＰＨＹブロックの受信失敗も、フェージング等による誤りがあまり発生していない状態では、救済できる可能性がある。
そこで、再送回数チェック部２３５は、一のＭＡＣパケット分のＰＨＹブロックを受信した段階で、ＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＰＨＹブロックが占める割合を判定し、この判定結果に応じてパケット合成部２３７に処理を渡す態様としてもよい。具体的に、再送回数チェック部２３５は、ＣＲＣチェックの結果がＮＧとなったＰＨＹブロックが占める割合が所定の割合以内であった場合、再送カウンタの値が１以上であっても再送手続きを行わず、ＭＡＣパケットを再生すべくパケット合成部２３７に処理を渡す態様としてもよい。ここで、判定の指標となる割合は、使用環境に応じて適宜設定可能であるものとする。
例えば、伝搬路が理想的で、受信ＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）が非常に良好な状態と、伝搬損やフェージングが大きい状態では、許容できる割合の値は異なってくる。この割合を決定する方法の一例としては、平均的な伝搬損やフェージング状態を一意に決定しておき、その分を差し引いて割合を決定することができる。即ち、平均的な伝搬路の状態におけるＥｂ／Ｎ０の期待値と、第１の誤り訂正符号化によって所望のビット誤り率を規定するＥｂ／Ｎ０の差に相当するｄＢ数の割合だけ、誤ったＰＨＹブロックを許容するようにしてもよい。さらに、受信パワー等からある程度その時のＥｂ／Ｎ０の値を予測することができるならば、その予測値と第１の誤り訂正符号化によって所望のビット誤り率を規定するＥｂ／Ｎ０の差に相当するｄｂ数の割合だけ、誤ったＰＨＹブロックを許容するようにしてもよい。
また、本実施形態において、第１及び第２の誤り訂正方式、符号化率は使用環境に応じて適宜設定可能である。以下、第１及び第２の誤り訂正方式、符号化率について説明する。
上述したように、第１の誤り訂正符号化はＰＨＹブロックよりもビット数の多いＭＡＣパケットに対して施され、その後インターリーブされる。一方、第２の誤り訂正符号化が施されるＰＨＹヘッダは、ＰＨＹブロック全体より十分少ないビット数で表される。また、本実施形態では、ＰＨＹヘッダにはインターリーブを施していない。この理由は、ＰＨＹヘッダは、そのＰＨＹヘッダの中で閉じている必要があり、またビット数が非常に小さいため、インターリーブをかけてもその効果は小さいためである。ＰＨＹヘッダは数１０ビット程度であり、ＭＡＣパケットは少なくともＰＨＹヘッダの１０倍から数１００倍程度の大きさを有している。したがって、パケット誤り率もこのビット数の違いに比例した程度の差がある。
無線通信では、一般的にフェージング等によっても再送が発生する可能性があるが、本実施形態では、第１の誤り訂正符号化とインターリーブ、当該インターリーブの効果が有効な周波数配置によって、フェージングによる再送は多くないと仮定し、主な再送は送信停止等によるバースト誤りに起因するものとしている。
データ送信装置において送信停止が発生した場合、データ受信装置に入力される信号は雑音又は干渉波である。これらをデータ受信装置が復調したとしても全く意味のないビット列が出力されるため、ＰＨＹヘッダのＣＲＣはＯＫとなる確率は極めて低い。この送信停止のような場合を想定して、ＣＲＣのＮＧが発生するようにするならば、インターリーブが施されていない分だけＰＨＹヘッダはフェージングによるビット誤り率が大きいことを考慮して、第２の誤り訂正符号化は第１の誤り訂正符号化と比較して、より強い誤り訂正であることが好ましい。フェージング等によるデータ本体の誤りは、第１の誤り訂正符号化とインターリーブによって救済できるので、フェージングによってＰＨＹヘッダが誤らないようにする。すなわち、第１と第２の誤り訂正符号化器に仮に同じ誤り訂正符号を用いるならば、ＰＨＹヘッダの符号化率を下げるとよい。このように強い誤り訂正符号化を施したとしても、雑音のみが入力した場合にＣＲＣチェックの結果がＯＫとなる確率は極めて低いため、送信停止による誤りはほぼ完全に検出することが可能であり、一方でフェージング等による誤りを少なくすることができる。
一方で、もし第１の誤り訂正符号化とインターリーブがフェージング等による誤りを十分には救済せず、再送に頼って救済するようなシステムの場合では、ＭＡＣ層以上での再送量を減らすため、ＰＨＹヘッダの誤り訂正能力も低くするとよい。ＰＨＹヘッダのＣＲＣがフェージングによってＮＧとなったＰＨＹブロックは、ＰＨＹブロックデータの部分もフェージングによって特性が劣化している可能性が強い。この特性が劣化した部分について再送を行えば、ＭＡＣパケットの誤りの原因となる部分を限定的に再送できることになる。このように、ＰＨＹブロック単位でのピンポイントな再送が可能であるため、再送量を減少させることができ、且つ、ＭＡＣパケットの誤り率を減少させることができる。ただし、ＭＡＣパケットに施した誤り訂正が十分な量である場合には、フェージングによるＭＡＣパケットのエラー、再送は殆ど発生しないので、ＰＨＹブロック単位での再送は発生するだけ無駄になってしまう。
上記の見解から、最も好ましい形態は、第１と第２の誤り訂正符号化が同等の誤り訂正能力を持つことであるといえる。すなわち、ＭＡＣパケットに十分な誤り訂正が施されている場合には、図９に示したような形態がインターリーブの効果を増強し、非常に強い平均化特性によってフェージングによる誤りは殆ど訂正することができる。このような場合は、ＰＨＹヘッダにも十分な誤り訂正を施して、送信停止によるバースト誤りのみ救済すれば、送信停止による極端なバースト誤りに限定して再送をかけることができ、無駄な再送が発生しない。一方、ＭＡＣパケットに施す誤り訂正があまり強くない場合には、フェージングによってＭＡＣパケット単位の誤りが発生する可能性がある。このような場合、ＰＨＹヘッダの誤り訂正も少なめにすることによって、ＭＡＣパケットの誤りの原因となる特性の劣化したＰＨＹブロックを特定して、再送に付すことができる。
なお、ＰＨＹブロック単位での再送は、送信停止による受信失敗時に限定するものとし、第１の誤り訂正符号化の強さによらず第２の誤り符号化を非常に強く施すこととしてもよい。また、ＭＡＣパケット単位での再送を減らす目的でＰＨＹヘッダの誤り訂正を弱く施し、再送の殆どをＰＨＹブロック単位で行われるようにしてもよい。後者の場合、上述のようにＰＨＹヘッダはその短さ故にパケット誤りが発生しにくいので、より弱い符号を積極的に用いてＰＨＹヘッダのＣＲＣエラーが出やすいようにしてもよい。
上記において、同等の誤り訂正能力とは、単に同じ符号と符号化率ということではなく、インターリーブの有無も含めて誤り訂正能力が等しい状態を意味している。したがって、仮に同じ誤り訂正符号を用いるのならば、同等の誤り訂正能力を得るために、ＰＨＹヘッダに施す第２の誤り訂正符号の符号化率を低くする必要がある。本実施形態において、ＰＨＹヘッダのサイズはほぼ固定であるが、ＭＡＣパケットのサイズは可変であるので、ＭＡＣパケットのサイズは平均値を用いてインターリーブの効果を規定することが好ましい。ＭＡＣパケットに限らず、誤り訂正能力は評価条件に応じて変化するので、そのシステムの種々の稼働状態において、夫々の平均的な状況における誤り訂正能力で判断するとよい。
例えば、第１の誤り訂正符号化の符号や符号化率は、伝搬路の損失の状態で何種類かから選択するようなシステムがあるが、このような場合には、それぞれの種類に対応して第２の誤り訂正符号化の符号や符号化率も夫々規定しておくことが好ましい。誤り訂正符号の種類は種々存在するが、ＰＨＹヘッダのように少ないビット数で一塊であるような場合はリード・ソロモン符号のようなブロック符号、ＭＡＣパケットのような長いビットを持つ場合は畳み込み符号やターボ符号等を用いるとよい。
以上のように、本実施形態によれば、一のパケットを構成するＰＨＹブロックデータ毎に識別情報と、当該識別情報の誤りが検出可能な誤り検出用データとを対応付けたＰＨＹブロックを生成するとともに、再送用として送信メモリ１３に記憶することで、誤りが生じたＰＨＹブロックを効率的に検出することができ、また、当該ブロックの再送要求に対し迅速に対応することが可能であるため、一のパケットにかかるＰＨＹブロックの再送を効率的に行うことができる。
さらに、物理層ブロックヘッダに、パケット本体の誤り訂正能力に近い誤り訂正能力で、パケット本体の誤り訂正符号化とは別途かけ、また、誤り検出可能なように物理層ブロックヘッダを構成することによって、フェージングなどで微妙に誤っている物理層ブロックヘッダは誤り訂正が可能であり、送信停止などによってバースト的に誤った物理層ブロックを見分けて再送することができ、その結果再送量を減らすことができる。
また、送信停止のような突発的に発生する通信障害に対しても、再送カウンタに指示された再送回数で十分、送信停止によるバースト誤りを救済することが可能であるため、パケットの性質を理解しない物理層での再送による遅延を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
なお、上述したように、本実施形態では同一のＭＡＣパケットに属する複数のＰＨＹブロックのＰＨＹヘッダは、パケットＩＤ、個数、再送カウンタ等の共通情報を含んでいる。これは、何れかのＰＨＹブロックが受信できなかった時に、前後のＰＨＹブロックから推測するために必要である。しかし、ＣＲＣエラーが発生しにくい状況、或いは、ＣＲＣがＮＧのＰＨＹブロックが二つ続いたり、一つのＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロック送信中に複数のＰＨＹブロックのＣＲＣがＮＧになることが殆どない場合には、例えば、ＰＨＹヘッダを、所定数のＰＨＹブロックデータおきに付加する態様としてもよいし、所定数のＰＨＹブロックデータおきに共通情報を付加する態様としてもよい。このような場合、どのＰＨＹブロックのＰＨＹヘッダに共通情報が含まれているかがデータ受信装置で判別できるよう、予めルールを決定しておき、データ送信装置及びデータ受信装置間で共有しておく必要がある。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態のデータ通信システムについて説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の要素については、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
本実施形態のデータ送信装置３０は、図１０に示すように、図１で示したデータ送信装置１０の構成に加え、時間を計時するタイマ部１９を備える。
本実施形態の再送制御部１２５は、タイマ部１９により計時される時間に基づき、ＰＨＹヘッダ付加部１２４からＰＨＹブロックが出力されたタイミングでカウントを開始し、所定時間を経過したか否かを判定する。また、再送制御部１２５は、データ受信装置４０からＡｃｋ−ｐ又はＮａｃｋ−ｐを受信したタイミングでカウントをクリアする。
本実施形態のデータ受信装置４０は、図１１に示すように、図２で示したデータ受信装置２０の構成に加え、時間を計時するタイマ部２８を備える。
本実施形態の再送回数チェック部２３５は、タイマ部２８により計時される時間に基づき、再送対象となったＰＨＹブロックに関する情報を再送処理部２３６に出力したタイミングでカウントを開始し、所定時間を経過したか否かを判定する。また、再送回数チェック部２３５は、データ送信装置３０から再送されたＰＨＹブロック（ＰＨＹヘッダ、ＰＨＹブロックデータ）が入力されたタイミングでカウントをクリアする。
以下、図１２、１３を参照して、本実施形態のデータ送信装置３０とデータ受信装置４０との間で行われる動作を説明する。ここで、図１２は、データ送信装置１０とデータ受信装置２０との間で授受されるデータを模式的に示した図である。
まず、データ送信装置３０のＭＡＣ１１は、「ＭＡＣ１１」からＭＡＣパケットが「ＰＨＹ１２」に入力されたタイミングで、ＭＡＣタイマを起動し、所定時間（ＭＡＣ制限時間）までカウントする。以下、パケットヘッダ付加部１１１によりカウントされる時間をＭＡＣタイマという。続いて、再送制御部１２５は、ＰＨＹヘッダ付加部１２４からＰＨＹブロックＡ〜Ｄが出力されたタイミングで、タイマ部１９を起動し、所定時間（ＰＨＹ制限時間）までカウントする。以下、再送制御部１２５によりカウントされる時間をＰＨＹタイマという。
データ受信装置４０に送信されたＡ〜ＤのＰＨＹブロックのうち、ＣＲＣチェック部２３４によりＰＨＹブロックＢにかかるＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＮＧと判定されると、「ＰＨＹ２３」の再送処理部２３６では、ＰＨＹブロックＢの再送を指示するＮａｃｋ−ｐ（再送要求情報）を生成し、データ送信装置１０の「ＰＨＹ１２」に向けて送信する。
ここで、データ送信装置３０の再送制御部１２５は、データ受信装置４０からＮａｃｋ−ｐを受け取るとＰＨＹタイマをクリアし、Ｎａｃｋ−ｐに対応するＰＨＹブロックの再送処理を行う。また、図１２に示すようにＮａｃｋ−ｐが受信できなかった場合等、ＰＨＹ制限時間までにＮａｃｋ−ｐが受信できなかった場合には、再送制御部１２５は、送信メモリ１３に記憶された全てのＰＨＹブロックＡ〜Ｄをデータ受信装置４０に再送させる。この時、ＰＨＹブロックＡ〜Ｄにかかる再送カウンタの値は、再送制御部１２５により１デクリメントされ、その値が０となった場合には、ＰＨＹブロックＡ〜Ｄにかかる各種データが送信メモリ１３から削除される。
一方、データ受信装置４０の「ＰＨＹ２３」は、再送されたＰＨＹブロックＡ〜Ｄを受信すると、これらＰＨＹブロックＡ〜Ｄと、受信メモリ２５に記憶された他のＰＨＹブロックとを合成し、ＭＡＣパケットを再生した後、「ＭＡＣ２４」に出力する。ここで、「ＰＨＹ２３」の再送処理部２３６は、再送されたＰＨＹブロックＡ〜Ｄの再送カウンタの値が０である時、Ａｃｋ−ｐ又はＮａｃｋ−ｐの送信は行わない。また、再生されたＭＡＣパケットに関するデータを受信メモリ２５から削除する。
続いて、「ＭＡＣ２４」のパケットＣＲＣチェック部２４３は、再生されたＭＡＣパケットを受けて、Ａｃｋ−ｍを生成し、データ送信装置３０の「ＭＡＣ１１」に向けて送信する。
データ送信装置３０のＭＡＣ１１は、データ受信装置４０からＡｃｋ−ｍを受け取るとＭＡＣタイマをクリアし、このＭＡＣパケットにかかる処理は終了したと判断する。
また、ＭＡＣ制限時間までにＡｃｋ−ｍが受信できなかった場合には、そのＭＡＣパケットの性質に応じて、ＭＡＣ層での全再送を行う、あるいは、パケットを破棄するなど適切に処理を行う。なお、本実施形態では、ＭＡＣ制限時間に対して、ＰＨＹ制限時間は十分短い時間に設定されているものとする。
次に、図１３を参照して、データ受信装置４０での再送タイマに関する動作を説明する。ここで、図１３は、データ送信装置３０からデータ受信装置２０に最初に送信されたＡ〜ＤのＰＨＹブロックのうち、ＰＨＹブロックＢのＣＲＣチェックの結果がＮＧとなった場合を示している。
このような場合、「ＰＨＹ２３」の再送回数チェック部２３５は、再送処理部２３６にＰＨＹブロックＢの再送を指示するとともに、このタイミングでタイマ部２８を起動し、所定時間（再送制限時間）までカウントする。以下、再送回数チェック部２３５によりカウントされる時間を再送タイマという。
データ送信装置３０の再送制御部１２５では、データ受信装置４０からのＮａｃｋ−ｐを受けて、当該Ｎａｃｋ−ｐで要求されたＰＨＹブロックＢを再送する。ここで、データ受信装置４０の再送回数チェック部２３５は、再送分のＰＨＹブロックＢが入力されたタイミングで再送タイマをクリアし、当該ＰＨＹブロックＢのＰＨＹヘッダのＣＲＣチェックの結果がＯＫだった場合には、パケット合成部２３７に処理を移すことで、受信メモリ２５に記憶したＰＨＹブロックから、ＭＡＣパケットを再生させ「ＭＡＣ２４」に出力ささせる。
なお、図１３に示すように再送分のＰＨＹブロックＢが受信できなかった場合等、再送制限時間までに再送分のＰＨＹブロックが受信できなかった場合には、再送回数チェック部２３５は、パケット合成部２３７に直ちに処理を移し、受信メモリ２５に記憶したＰＨＹブロックからＭＡＣパケットを再生させ、「ＭＡＣ２４」に出力させる。ここで、再生されたＭＡＣパケットは不完全な状態であるため破棄することとしてもよいが、ＭＡＣパケットレベルで施したインターリーブと誤り訂正により、救済できる可能性があるため、本実施形態では、「ＭＡＣ２４」に出力を行うものとする。
続いて、「ＭＡＣ２４」のパケットＣＲＣチェック部２４３では、再生されたＭＡＣパケットのＣＲＣチェックを行い、その結果に応じてＡｃｋ−ｍ又はＮａｃｋ―ｍをデータ送信装置３０の「ＭＡＣ１１」に送信する。なお、図１３では、Ｎａｃｋ−ｍを送信した状態を示している。データ送信装置３０のＭＡＣ１１がＮａｃｋ−ｍを受信すると、ＭＡＣタイマをクリアする。
ここで、再送制限時間は、図１２で説明したＰＨＹ制限時間より若干長いタイムアウト値にしておく必要がある。さもないと、ＰＨＹ制限時間より、再送制限時間を先に経過してしまい、ＰＨＹ制限時間切れで再送されたＰＨＹブロックが届く前に、データ受信装置４０の「ＰＨＹ２３」が不完全なＭＡＣパケットを「ＭＡＣ２４」に出力してしまうからである。したがって、ＭＡＣ制限時間は、再送制限時間よりも長い時間に設定しておく必要がある。
以上のように、本実施形態によれば、一のパケットを構成するＰＨＹブロックデータ毎に識別情報と、当該識別情報の誤りが検出可能な誤り検出用データとを対応付けたＰＨＹブロックを生成するとともに、再送用として送信メモリ１３に記憶することで、誤りが生じたＰＨＹブロックを効率的に検出することができ、また、当該ブロックの再送要求に対し迅速に対応することが可能であるため、一のパケットにかかるＰＨＹブロックの再送を効率的に行うことができる。また、所定の制限時間に基づいてＰＨＹブロックの再送を制御することで、再送による遅延を所定の時間内に納めることが可能となる。
なお、本実施形態のデータ送信装置３０では、再送カウンタの値が０でなく、且つ、データ受信装置４０から再送要求情報があった場合、又は、ＰＨＹ制限時間に到達した時のみＰＨＹブロックの再送を行っていたが、その態様はこれに限らないものとする。例えば、データ送信装置３０が送信停止した場合には、その停止期間に係るＰＨＹブロックがデータ受信装置に到達していないことをデータ送信装置３０側では把握することができるため、データ受信装置４０から再送要求情報が届く前に、データ送信装置３０が送信停止したＰＨＹブロックを自主的に再送する態様としてもよい。具体的には、以下の手順により実現することができる。
具体的には、再送制御部１２５が送信停止したＰＨＹブロックを検知すると、当該ＰＨＹブロックに係る再送カウンタの値が０か否かを判定する。ここで、再送カウンタの値が１以上と判定すると、このＰＨＹブロックに関係づけられたＰＨＹヘッダの再送カウンタを１デクリメントした後、上記と同様の手順により、ＰＨＹヘッダ付加部１２４に再送用のＰＨＹブロックを生成させ、送信無線部１４を介してデータ受信装置４０に自主的に再送を行う。なお、この時、再送カウンタの値が０となったＰＨＹブロックについては、上記同様ＰＨＹヘッダ付加部１２４が送信メモリ１３から削除するものとする。
これまで再送カウンタは同一ＭＡＣパケットでは全てのＰＨＹブロックで同時に増減していたが、自主的な再送を行う形態では、再送カウンタは同一ＭＡＣパケット内でも自主的な再送の対象となったか否かでその値が異なるようになる。
一方、データ受信装置４０では、送信停止があった送信回のＰＨＹブロック群が受信されると、送信停止によりいくつかのＰＨＹブロックが抜けているため、再送カウンタの値が０でない場合には、Ｎａｃｋ−ｐ（再送要求情報）を生成し、データ送信装置３０に送信することになる。ここで、Ｎａｃｋ−ｐが出力された後、データ送信装置３０から自主的に再送されたＰＨＹブロックが届く場合が考えられる。
上記のような場合、データ受信装置４０は、まず自主的に再送されたＰＨＹブロックが、再送要求情報で要求した全てのＰＨＹブロックを充足するか否かを判定する。ここで、要求した全てのＰＨＹブロックを充足すると判定した場合には、通常の再送と同様の手続きでＭＡＣパケットを再生し、次段に出力した後、受信メモリ２５からそのＭＡＣパケットに関する情報を削除する。また、要求した全てのＰＨＹブロックを充足しないと判定した場合には、データ送信装置３０から再送されてくる可能性を考慮し、再送カウンタの値は０であっても再送制限時間を経過するまで待機する。なお、既にデータ送信装置から再送されたＰＨＹブロックについては、上記と同様ＰＨＹ２３において適宜処理され、受信メモリ２５に記憶される。
データ送信装置３０では、ＰＨＹブロックの自主的な再送後、データ受信装置４０からＮａｃｋ−ｐが届くので、このＮａｃｋ−ｐで要求されたＰＨＹブロックの再送を行う。ここで、Ｎａｃｋ−ｐには、先に自主再送したＰＨＹブロックのブロック番号が含まれているが、送信メモリ１３からは既に該当するＰＨＹブロックは削除されているため、このＰＨＹブロックについての再送は行われない。即ち、データ送信装置３０は、再送要求されたＰＨＹブロック番号の中から、送信メモリ１３に記憶されている分だけを再送する。なお、ＰＨＹブロックの再送時には当該ＰＨＹブロックに係る再送カウンタの値が１デクリメントされる。ここで、再送カウンタの値が０となった場合には、データ送信装置１０はそのＭＡＣパケットに関する全てのＰＨＹブロックに関するデータを送信メモリ１３から削除し、そのＭＡＣパケットに関する処理を終了する。
データ受信装置４０では、データ送信装置３０から正規の再送手続きによって送られてきたＰＨＹブロックを受信すると、上記した第１の実施形態と同様の処理を行い、再送カウンタの値が０であれば、そのＭＡＣパケットに属するＰＨＹブロックの処理を終了する。
また、データ受信装置４０がＮａｃｋ−ｐを出す前に自主再送分のＰＨＹブロックが到着することがある。ここで、自主再送分のＰＨＹブロックを踏まえたＮａｃｋ−ｐの再生成が間に合わない場合には、既に生成されたＮａｃｋ−ｐをデータ送信装置３０に送信し、上記と同様の手続きにより再送が行われる。一方、Ｎａｃｋ−ｐの再生成が間に合う場合には、以下の処理が行われるものとする。
Ｎａｃｋ−ｐの再生成が間に合うということは、データ受信装置４０がＮａｃｋ−ｐを出す前にデータ送信装置３０から自主再送されたＰＨＹブロックが届いたことを識別したということである。この場合、Ｎａｃｋ−ｐを出力していないのに再送分のＰＨＹブロックが受信されているので、自主再送されたＰＨＹブロックであることを明らかに識別することができる。
データ受信装置４０は、データ送信装置３０から受信されたＰＨＹブロックが、自主再送されたＰＨＹブロックであると識別した場合、Ｎａｃｋ−ｐの送信を延期する。次いで、データ受信装置４０は、受信メモリ２５に既に記憶されたＰＨＹブロックデータに基づいて、自主再送によって届いたＰＨＹブロックにより一のＭＡＣパケットを再生できるか否か、即ち、欠落したＰＨＹブロックが全部揃ったか否かを判定する。
ここで、データ受信装置４０は、欠落したＰＨＹブロックが全て揃ったと判定した場合には、受信した全てのＰＨＹブロックをパケット合成部２３７に渡すことで、一のＭＡＣパケットを再生する。この時、送信が延期されたＮａｃｋ−ｐは、Ｎａｃｋではなく、Ａｃｋ−ｐとされるか、ＭＡＣ２４からのＡｃｋ−ｍにピギーバックされる形に変更されて、データ送信装置３０に送信される。
また、データ受信装置４０は、自主再送されたＰＨＹブロックでは、欠落したＰＨＹブロックを補完できなかったと判定した場合には、その欠落分のＰＨＹブロックを要求するＮａｃｋ−ｐを生成し、データ送信装置３０へと送信する。
上述したデータ送信装置３０の自主再送にかかる手続きにおいて、データ送信装置３０が自主再送を行うのは、再送カウンタの値が０でないＰＨＹブロックに限る。なぜならば、再送カウンタが０のＰＨＹデータが初回に送信された場合、このＰＨＹデータが自主再送されると、データ受信装置４０では初回に送信されたＰＨＹデータが受信された段階で、それらを処理し、そのＭＡＣパケットに関する処理を終了し、当該ＭＡＣパケットにかかるＰＨＹブロックデータを受信メモリ２５から削除してしまうため、再送されたＰＨＹデータを有効に利用することができないためである。
なお、本実施形態の構成は、無線通信を利用したデータ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システムに限定されるものではなく、同様の問題が発生する可能性のある有線通信、例えば、電力線通信システム等にも適用可能である。この場合、無線信号は変調信号、送信無線部は変調信号生成部、受信無線部は受信信号復調部となり、アンテナはインターネット網等の媒体に送出するインターフェースに置き換えられる。このようにすることによって、本実施形態の構成を適用することが可能となり、本実施形態の効果を同様に得ることができる。
第１の実施形態におけるデータ送信装置の機能構成を示したブロック図である。 第１の実施形態におけるデータ送信装置の動作を説明するための図である。 第１の実施形態におけるデータ受信装置の機能構成を示したブロック図である。 第１の実施形態におけるデータ受信装置の動作を説明するための図である。 第１の実施形態におけるデータ受信装置の動作を説明するための図である。 再送処理にかかる動作を説明するための図である。 再送処理にかかる動作を説明するための図である。 第１の実施形態におけるデータ通信システムの動作を説明するための図である。 第１の実施形態におけるデータ通信システムの動作を説明するための図である。 データ通信システムの利用形態の一例を説明するための図である。 第２の実施形態におけるデータ送信装置の機能構成を示したブロック図である。 第２の実施形態におけるデータ受信装置の機能構成を示したブロック図である。 第２の実施形態におけるデータ通信システムの動作を説明するための図である。 第２の実施形態におけるデータ通信システムの動作を説明するための図である。
符号の説明
１０ データ送信装置
１１ ＭＡＣ
１１１ パケットヘッダ付加部
１１２ 第１符号化器
１１３ インターリーバ
１２ ＰＨＹ
１２１ ＭＡＣパケット分割部
１２２ ＰＨＹヘッダ生成部
１２３ 第２符号化器
１２４ ＰＨＹヘッダ付加部
１２５ 再送制御部
１３ 送信メモリ
１４ 送信無線部
１５ 送信アンテナ
１６ キャリアセンス部
１７ 受信無線部
１８ 受信アンテナ
１９ タイマ部
２０ データ受信装置
２１ 受信アンテナ
２２ 受信無線部
２３ ＰＨＹ
２３１ ＰＨＹブロック分割部
２３２ ＰＨＹヘッダ抽出部
２３３ ＰＨＹヘッダ復号器
２３４ ＣＲＣチェック部
２３５ 再送回数チェック部
２３６ 再送処理部
２３７ パケット合成部
２４ ＭＡＣ
２４１ デインターリーバ
２４２ パケット誤り訂正復号器
２４３ パケットＣＲＣチェック部
２５ 受信メモリ
２６ 送信無線部
２７ 送信アンテナ
２８ タイマ部

Claims (18)

  1. 送信対象とするパケットを、第１の誤り訂正方式で符号化し、符号化パケットを生成する第１符号化手段と、
    前記符号化パケットをインターリーブするインターリーブ手段と、
    前記インターリーブ手段から出力された前記符号化パケットを分割し、複数の分割データを生成する分割手段と、
    前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報を生成する識別情報生成手段と、
    前記識別情報の誤り検出用データを算出する算出手段と、
    前記識別情報及び前記誤り検出用データを纏めて、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化し、付加情報を生成する第２符号化手段と、
    前記付加情報を、前記或る分割データに付加し、ブロックを生成するブロック生成手段と、
    前記ブロックを記憶する送信データ記憶手段と、
    同時に利用する複数の周波数帯をキャリアセンスするキャリアセンス手段と、
    前記ブロックを前記複数の周波数帯域を利用して送信し、かつ、何れかの前記周波数帯域において、前記キャリアセンス手段が干渉波を検出した際、当該周波数帯域における送信を停止する送信手段と、
    前記ブロックを受信した外部装置が前記ブロックの誤りを前記誤り検出用データにより検出した場合に前記外部装置が送信する、前記ブロックの再送要求を示す再送要求情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段が前記再送要求情報を受信すると、前記ブロックを前記送信データ記憶手段から読み出し、前記送信手段を介して送信させる再送制御手段と、
    を備えたことを特徴とするデータ送信装置。
  2. 前記識別情報の前記再送カウンタの値に基づいて、当該識別情報を含むブロックが再送可能か否かを判別し、再送可能と判断した場合に、前記ブロックを前記送信データ記憶手段に記憶させる送信データ記憶制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
  3. 前記送信データ記憶制御手段は、前記再送カウントが１以上のブロックを、前記送信データ記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
  4. 前記再送制御手段は、前記ブロックの再送を行う毎に、当該ブロックの識別情報に含まれた再送カウンタの値を１減算し、
    前記送信データ記憶制御手段は、前記再送カウントが０となったブロックを、前記送信データ記憶手段から削除することを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
  5. 前記識別情報生成手段は、同一のパケットに属する前記複数の分割データにかかる再送カウンタの初期値を、共通の値に設定することを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
  6. 前記識別情報生成手段は、前記再送カウンタの初期値を０又は１に設定することを特徴とする請求項５に記載のデータ送信装置。
  7. 前記識別情報の前記ブロック番号に応じた順序で前記ブロックを前記送信手段に送信させる送信制御手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
  8. 前記識別情報の前記パケット識別情報が同一のブロックを、一括して前記送信手段に送信させる送信制御手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
  9. 時間を計時するタイマ手段をさらに備え、
    前記再送制御手段は、前記タイマ手段により計時される時間に基づいて、所定の時間までに前記外部装置から前記再送要求情報を含む回答情報が受信されないと判断した場合に、前記送信データ記憶手段に記憶されたブロックを、前記送信手段を介して前記外部装置に送信させることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
  10. 第１の誤り訂正方式で符号化され、パケット単位でインターリーブされた一の符号化パケットを構成する複数の分割データの夫々を、前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報及び当該識別情報の誤り検出用データが、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化された付加情報が、前記或る分割データに付加されたブロック単位で、複数の周波数帯域を介して外部装置から受信する受信手段と、
    前記ブロック毎に、当該ブロックを前記分割データと付加情報とに分割する分割手段と、
    前記付加情報を誤り訂正復号し、前記識別情報及び誤り検出用データを取得する第１の復号手段と、
    前記誤り検出用データに基づいて、前記識別情報の誤りを検出する誤り検出手段と、
    前記誤り検出の結果、誤りが検出された識別情報が含まれるブロックの再送を要求する要求情報を生成する再送処理手段と、
    前記再送要求情報を前記外部装置に送信する送信手段と、
    前記外部装置から再送されたブロックに含まれる分割データと、先に受信した分割データとに基づいて、前記符号化パケットを再構成するパケット合成手段と、
    前記符号化パケットをデインターリーブするデインターリーブ手段と、
    前記デインターリーブされた前記符号化パケットを誤り訂正復号し、一のパケットを生成する第２の復号手段と、
    を備えたことを特徴とするデータ受信装置。
  11. 前記再送処理手段は、前記誤り検出手段により誤りが検出され、且つ、前記再送カウンタの値が１以上の識別情報が付加された分割データを、再送対象とすることを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  12. 前記パケット合成手段は、前記ブロック番号に応じた順序で前記分割データを再構成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  13. 前記再送処理手段は、前記再送対象となった分割データのうち、前記パケット識別情報が同一の分割データの再送を、一括して要求する再送要求情報を生成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  14. 前記再送処理手段は、前記誤り検出の結果、同一の前記パケット識別情報に属する分割データの識別情報に、所定の割合以上の誤りが検出された場合に、当該識別情報が付加された分割データの再送を要求する再送要求情報を生成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  15. 前記パケット合成手段は、同一のパケット識別情報が設定された分割データの識別情報のうち、少なくとも一の識別情報に再送カウンタの値が０と設定されている場合には、前記誤り検出の結果に依らず、受信した全ての分割データから前記符号化パケットを再構成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  16. 前記パケット合成手段は、前記誤り検出の結果、同一の前記パケット識別情報に属する分割データについての識別情報に、所定の割合以下の誤りが検出された場合には、前記誤り検出の結果に依らず、受信した全ての分割データから前記符号化パケットを再構成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  17. 時間を計時するタイマ手段をさらに備え、
    前記パケット合成手段は、前記タイマ手段により計時される時間に基づいて、所定の時間までに前記外部装置から前記再送要求情報で要求したブロックが受信されないと判断した場合には、前記誤り検出の結果に依らず、受信した全ての分割データから前記符号化パケットを再構成することを特徴とする請求項１０に記載のデータ受信装置。
  18. データ送信装置と、データ受信装置とを含むデータ通信システムであって、
    前記データ送信装置は、
    送信対象とするパケットを、第１の誤り訂正方式で符号化し、符号化パケットを生成する第１符号化手段と、
    前記符号化パケットをインターリーブするインターリーブ手段と、
    前記インターリーブ手段から出力された前記符号化パケットを分割し、複数の分割データを生成する分割手段と、
    前記分割データのうちの或る分割データについて、少なくとも、再送可能な回数を示す再送カウンタと、前記パケットにおける構成順序を示すブロック番号と、同一のパケットに属する全てのブロックの個数を示す個数情報と、当該分割データが属するパケットを識別するパケット識別情報と、を含む識別情報を生成する識別情報生成手段と、
    前記識別情報の誤り検出用データを算出する算出手段と、
    前記識別情報及び前記誤り検出用データを纏めて、前記第１の誤り訂正方式での符号化率より低い符号化率による第２の誤り訂正方式で符号化し、付加情報を生成する第２符号化手段と、
    前記付加情報を、前記或る分割データに付加し、ブロックを生成するブロック生成手段と、
    前記ブロックを記憶する送信データ記憶手段と、
    同時に利用する複数の周波数帯をキャリアセンスするキャリアセンス手段と、
    前記ブロックを前記複数の周波数帯域を利用して送信し、かつ、何れかの前記周波数帯域において、前記キャリアセンス手段が干渉波を検出した際、当該周波数帯域における送信を停止する送信手段と、
    前記ブロックを受信した外部装置が前記ブロックの誤りを前記誤り検出用データにより検出した場合に前記外部装置が送信する、前記ブロックの再送要求を示す再送要求情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段が前記再送要求情報を受信すると、前記ブロックを前記送信データ記憶手段から読み出し、前記送信手段を介して送信させる再送制御手段と、
    を備え
    前記データ受信装置は、
    前記データ送信装置から送信された前記ブロックを受信する受信手段と、
    前記ブロック毎に、当該ブロックを前記分割データと付加情報とに分割する分割手段と、
    前記付加情報を誤り訂正復号し、前記識別情報及び誤り検出用データを取得する第１の復号手段と、
    前記誤り検出用データに基づいて、前記識別情報の誤りを検出する誤り検出手段と、
    前記誤り検出の結果、誤りが検出された識別情報が含まれるブロックの再送を要求する要求情報を生成する再送処理手段と、
    前記再送要求情報を前記外部装置に送信する送信手段と、
    前記外部装置から再送されたブロックに含まれる分割データと、先に受信した分割データとに基づいて、前記符号化パケットを再構成するパケット合成手段と、
    前記符号化パケットをデインターリーブするデインターリーブ手段と、
    前記デインターリーブされた前記符号化パケットを誤り訂正復号し、一のパケットを生成する第２の復号手段と、
    を備えたことを特徴とするデータ通信システム。
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Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4435146B2 (ja) * 2006-12-28 2010-03-17 株式会社東芝 通信装置
KR100857243B1 (ko) * 2007-03-02 2008-09-05 인하대학교 산학협력단 인지적 ｕｗｂ 시스템 및 데이터 통신 방법
US8312292B2 (en) * 2007-07-31 2012-11-13 Viasat, Inc. Input output access controller
US7778264B2 (en) * 2007-07-31 2010-08-17 Samsung Electronic Co., Ltd. Apparatus and method for setting timer and counter in mobile communication system
JP4826559B2 (ja) * 2007-08-08 2011-11-30 富士通株式会社 無線通信装置、送信方法、受信方法
JP4447028B2 (ja) * 2007-08-10 2010-04-07 富士通株式会社 通信制御方法、送信装置、およびコンピュータプログラム
US8812711B2 (en) * 2008-02-27 2014-08-19 Red Hat, Inc. Three-way communication protocol
US8477830B2 (en) 2008-03-18 2013-07-02 On-Ramp Wireless, Inc. Light monitoring system using a random phase multiple access system
US8520721B2 (en) 2008-03-18 2013-08-27 On-Ramp Wireless, Inc. RSSI measurement mechanism in the presence of pulsed jammers
US20100195553A1 (en) 2008-03-18 2010-08-05 Myers Theodore J Controlling power in a spread spectrum system
US8958460B2 (en) 2008-03-18 2015-02-17 On-Ramp Wireless, Inc. Forward error correction media access control system
US8275830B2 (en) 2009-01-28 2012-09-25 Headwater Partners I Llc Device assisted CDR creation, aggregation, mediation and billing
US8340634B2 (en) 2009-01-28 2012-12-25 Headwater Partners I, Llc Enhanced roaming services and converged carrier networks with device assisted services and a proxy
US8548428B2 (en) 2009-01-28 2013-10-01 Headwater Partners I Llc Device group partitions and settlement platform
US8635335B2 (en) 2009-01-28 2014-01-21 Headwater Partners I Llc System and method for wireless network offloading
US8924543B2 (en) 2009-01-28 2014-12-30 Headwater Partners I Llc Service design center for device assisted services
US8832777B2 (en) 2009-03-02 2014-09-09 Headwater Partners I Llc Adapting network policies based on device service processor configuration
US8406748B2 (en) 2009-01-28 2013-03-26 Headwater Partners I Llc Adaptive ambient services
US8355337B2 (en) 2009-01-28 2013-01-15 Headwater Partners I Llc Network based service profile management with user preference, adaptive policy, network neutrality, and user privacy
US8402111B2 (en) 2009-01-28 2013-03-19 Headwater Partners I, Llc Device assisted services install
US8924469B2 (en) 2008-06-05 2014-12-30 Headwater Partners I Llc Enterprise access control and accounting allocation for access networks
US8589541B2 (en) 2009-01-28 2013-11-19 Headwater Partners I Llc Device-assisted services for protecting network capacity
US8898293B2 (en) 2009-01-28 2014-11-25 Headwater Partners I Llc Service offer set publishing to device agent with on-device service selection
US8725123B2 (en) 2008-06-05 2014-05-13 Headwater Partners I Llc Communications device with secure data path processing agents
US8391834B2 (en) 2009-01-28 2013-03-05 Headwater Partners I Llc Security techniques for device assisted services
US8626115B2 (en) 2009-01-28 2014-01-07 Headwater Partners I Llc Wireless network service interfaces
US8346225B2 (en) 2009-01-28 2013-01-01 Headwater Partners I, Llc Quality of service for device assisted services
US8271842B2 (en) * 2008-06-13 2012-09-18 Qualcomm Incorporated Reducing harq retransmissions using peak power management techniques
US8737281B2 (en) 2008-06-18 2014-05-27 Thomson Licensing Apparatus for multicast transmissions in wireless local area networks
CN102067634B (zh) 2008-06-18 2014-08-20 汤姆森特许公司 用于无线局域网中多播传送的基于竞争的介质预约方法和装置
US8462686B2 (en) 2008-06-23 2013-06-11 Thomson Licensing Apparatus for collision mitigation of multicast transmissions in wireless networks
US8553548B2 (en) 2008-06-23 2013-10-08 Thomson Licensing Collision mitigation for multicast transmission in wireless local area networks
JP5317235B2 (ja) * 2008-06-26 2013-10-16 トムソン ライセンシング 無線ローカル・エリア・ネットワークにおいてマルチキャスト・データの確認応答および再伝送を行う方法および装置
US8514763B2 (en) 2008-06-26 2013-08-20 Thomson Licensing Apparatus for requesting acknowledgement and transmitting acknowledgement of multicast data in wireless local area networks
JP5461824B2 (ja) * 2008-11-04 2014-04-02 株式会社Ｎｔｔドコモ 基地局装置、移動端末装置、移動通信システム及び情報再送方法
US9954975B2 (en) 2009-01-28 2018-04-24 Headwater Research Llc Enhanced curfew and protection associated with a device group
US9253663B2 (en) 2009-01-28 2016-02-02 Headwater Partners I Llc Controlling mobile device communications on a roaming network based on device state
US9557889B2 (en) 2009-01-28 2017-01-31 Headwater Partners I Llc Service plan design, user interfaces, application programming interfaces, and device management
US9572019B2 (en) 2009-01-28 2017-02-14 Headwater Partners LLC Service selection set published to device agent with on-device service selection
US9351193B2 (en) 2009-01-28 2016-05-24 Headwater Partners I Llc Intermediate networking devices
US9706061B2 (en) 2009-01-28 2017-07-11 Headwater Partners I Llc Service design center for device assisted services
US8793758B2 (en) 2009-01-28 2014-07-29 Headwater Partners I Llc Security, fraud detection, and fraud mitigation in device-assisted services systems
US8606911B2 (en) 2009-03-02 2013-12-10 Headwater Partners I Llc Flow tagging for service policy implementation
US10064055B2 (en) 2009-01-28 2018-08-28 Headwater Research Llc Security, fraud detection, and fraud mitigation in device-assisted services systems
US10715342B2 (en) 2009-01-28 2020-07-14 Headwater Research Llc Managing service user discovery and service launch object placement on a device
US10200541B2 (en) 2009-01-28 2019-02-05 Headwater Research Llc Wireless end-user device with divided user space/kernel space traffic policy system
US11985155B2 (en) 2009-01-28 2024-05-14 Headwater Research Llc Communications device with secure data path processing agents
US9858559B2 (en) 2009-01-28 2018-01-02 Headwater Research Llc Network service plan design
US8351898B2 (en) 2009-01-28 2013-01-08 Headwater Partners I Llc Verifiable device assisted service usage billing with integrated accounting, mediation accounting, and multi-account
US8745191B2 (en) 2009-01-28 2014-06-03 Headwater Partners I Llc System and method for providing user notifications
US9565707B2 (en) 2009-01-28 2017-02-07 Headwater Partners I Llc Wireless end-user device with wireless data attribution to multiple personas
US9955332B2 (en) 2009-01-28 2018-04-24 Headwater Research Llc Method for child wireless device activation to subscriber account of a master wireless device
US10057775B2 (en) 2009-01-28 2018-08-21 Headwater Research Llc Virtualized policy and charging system
US11973804B2 (en) 2009-01-28 2024-04-30 Headwater Research Llc Network service plan design
US10779177B2 (en) 2009-01-28 2020-09-15 Headwater Research Llc Device group partitions and settlement platform
US11218854B2 (en) 2009-01-28 2022-01-04 Headwater Research Llc Service plan design, user interfaces, application programming interfaces, and device management
US10237757B2 (en) 2009-01-28 2019-03-19 Headwater Research Llc System and method for wireless network offloading
US9755842B2 (en) 2009-01-28 2017-09-05 Headwater Research Llc Managing service user discovery and service launch object placement on a device
US9980146B2 (en) 2009-01-28 2018-05-22 Headwater Research Llc Communications device with secure data path processing agents
US8893009B2 (en) 2009-01-28 2014-11-18 Headwater Partners I Llc End user device that secures an association of application to service policy with an application certificate check
US10248996B2 (en) 2009-01-28 2019-04-02 Headwater Research Llc Method for operating a wireless end-user device mobile payment agent
US20220360461A1 (en) 2009-01-28 2022-11-10 Headwater Research Llc Device-Assisted Services for Protecting Network Capacity
US9392462B2 (en) 2009-01-28 2016-07-12 Headwater Partners I Llc Mobile end-user device with agent limiting wireless data communication for specified background applications based on a stored policy
US10492102B2 (en) 2009-01-28 2019-11-26 Headwater Research Llc Intermediate networking devices
US10326800B2 (en) 2009-01-28 2019-06-18 Headwater Research Llc Wireless network service interfaces
US10783581B2 (en) 2009-01-28 2020-09-22 Headwater Research Llc Wireless end-user device providing ambient or sponsored services
US9578182B2 (en) 2009-01-28 2017-02-21 Headwater Partners I Llc Mobile device and service management
US10484858B2 (en) 2009-01-28 2019-11-19 Headwater Research Llc Enhanced roaming services and converged carrier networks with device assisted services and a proxy
US10841839B2 (en) 2009-01-28 2020-11-17 Headwater Research Llc Security, fraud detection, and fraud mitigation in device-assisted services systems
US9647918B2 (en) 2009-01-28 2017-05-09 Headwater Research Llc Mobile device and method attributing media services network usage to requesting application
US10264138B2 (en) 2009-01-28 2019-04-16 Headwater Research Llc Mobile device and service management
US9270559B2 (en) 2009-01-28 2016-02-23 Headwater Partners I Llc Service policy implementation for an end-user device having a control application or a proxy agent for routing an application traffic flow
US10798252B2 (en) 2009-01-28 2020-10-06 Headwater Research Llc System and method for providing user notifications
JP5228951B2 (ja) * 2009-01-30 2013-07-03 沖電気工業株式会社 パケット中継システム及び無線ノード
JP5709529B2 (ja) * 2009-01-30 2015-04-30 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 無線受信装置
JP5257150B2 (ja) * 2009-03-05 2013-08-07 日本電気株式会社 通信装置、データ通信システム、データ通信方法及び制御プログラム
US8363699B2 (en) 2009-03-20 2013-01-29 On-Ramp Wireless, Inc. Random timing offset determination
US8773969B1 (en) * 2009-03-24 2014-07-08 Marvell International Ltd. Multi-radio device for WLAN
US10411846B1 (en) 2009-03-24 2019-09-10 Marvell International Ltd. Multi-radio device for WLAN
US8817698B2 (en) 2009-10-18 2014-08-26 Intel Corporation Device, system and method of selectively aborting reception of wireless communication packets
DE102010031411B4 (de) * 2010-07-15 2012-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Konzept zur Kombination codierter Datenpakete
US9154826B2 (en) 2011-04-06 2015-10-06 Headwater Partners Ii Llc Distributing content and service launch objects to mobile devices
US9019857B2 (en) * 2013-01-28 2015-04-28 Qualcomm Incorporated Idle measurement periods in a communication network
WO2014159862A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Headwater Partners I Llc Automated credential porting for mobile devices
US9565677B2 (en) * 2013-06-14 2017-02-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless communication device
US20150046775A1 (en) * 2013-08-07 2015-02-12 Broadcom Corporation Encoding and Decoding Schemes to Achieve Standard Compliant Mean Time to False Packet Acceptance
KR20160105655A (ko) * 2015-02-27 2016-09-07 에스케이하이닉스 주식회사 오류 검출 회로 및 이를 이용하는 반도체 장치
US10142086B2 (en) 2015-06-11 2018-11-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Repeater and methods for use therewith
US9608692B2 (en) 2015-06-11 2017-03-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Repeater and methods for use therewith
US9948333B2 (en) 2015-07-23 2018-04-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for wireless communications to mitigate interference
US9912027B2 (en) 2015-07-23 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for exchanging communication signals
WO2018058294A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Qualcomm Incorporated Harq techniques for polar codes
US10811767B2 (en) 2016-10-21 2020-10-20 At&T Intellectual Property I, L.P. System and dielectric antenna with convex dielectric radome
US11573853B2 (en) * 2021-03-31 2023-02-07 Advanced Micro Devices, Inc. Error checking data used in offloaded operations

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3431124B2 (ja) 1997-05-13 2003-07-28 日本電信電話株式会社 伝送制御装置
JP3179060B2 (ja) 1997-06-19 2001-06-25 株式会社東芝 情報データ多重化伝送システムとその多重化装置及び分離装置
US6353907B1 (en) * 1997-10-29 2002-03-05 At&T Corp. Incremental redundancy radio link protocol
JPH11252205A (ja) 1998-03-05 1999-09-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パケット伝送無線装置及びネットワーク端末装置
US6381215B1 (en) * 1998-06-29 2002-04-30 Microsoft Corporation Method and computer program product for efficiently and reliably sending small data messages from a sending system to a large number of receiving systems
JP3602972B2 (ja) * 1998-07-28 2004-12-15 富士通株式会社 通信性能測定装置及びその測定方法
JP4475622B2 (ja) 2001-06-15 2010-06-09 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法及びコンピュータプログラム
JP2003078565A (ja) 2001-08-30 2003-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置
JP4033860B2 (ja) 2002-06-07 2008-01-16 シャープ株式会社 データ通信方法及びデータ送信装置
JP4065793B2 (ja) 2003-01-31 2008-03-26 池上通信機株式会社 データ多重化伝送装置
US20050176371A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-11 Arto Palin Synchronization of time-frequency codes
JP4446338B2 (ja) 2004-03-22 2010-04-07 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 再送要求方法、無線通信システム、および受信機
JP2006126894A (ja) 2004-10-26 2006-05-18 Sony Corp コンテンツ配信方法、プログラムおよび情報処理装置
US7747922B2 (en) * 2005-06-01 2010-06-29 Telecommunications Research Laboratories Adaptive hybrid ARQ systems with BCJR decoding
JP4309878B2 (ja) * 2005-08-17 2009-08-05 株式会社東芝 無線端末

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