JP2004056489A

JP2004056489A - Base station, mobile station and content distribution system

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Publication number: JP2004056489A
Application number: JP2002211172A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Noguchi; 野口　茂孝
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】１つの伝送チャネルを各セグメントに分解し、１セグメントには１移動局を割り当てる方式のままで、同時に複数の移動局に対して画像や音声等を含むコンテンツを効率的に伝送可能とする。
【解決手段】基地局１０は、移動局１１，１２からのコンテンツの伝送を要求するコンテンツ伝送要求信号を受信して、該移動局全体の数に応じて、コンテンツを送信するセグメント（時間領域）を割り当て、更に割り当てたセグメント中に収容可能なコンテンツ容量とコンテンツの重要度に基づいて、コンテンツの詳細度を決定し、コンテンツを割り当てたセグメントの送信時間と詳細度を含む制御情報を移動局に向けて送信する。移動局１１，１２は、制御情報を受信して、自己に割り当てられたセグメントの送信時間及びコンテンツの詳細度の情報を取得する。
【選択図】　　　図９One transmission channel is decomposed into segments, and one mobile station is allocated to one segment, and contents including images and sounds can be efficiently transmitted to a plurality of mobile stations at the same time. I do.
A base station (10) receives a content transmission request signal for requesting content transmission from mobile stations (11, 12), and transmits a content (time domain) according to the number of the mobile stations as a whole. And further determine the detail level of the content based on the content capacity that can be accommodated in the assigned segment and the importance of the content, and transmit the control information including the transmission time and the detail level of the segment to which the content is assigned to the mobile station. Send to. The mobile stations 11 and 12 receive the control information and acquire information on the transmission time of the segment allocated to themselves and the detail level of the content.
[Selection] Fig. 9

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムを構成する基地局、移動局及びコンテンツ配信システムに関するものであり、特に画像、音声、文書、インターネット上のウエブ（Ｗｅｂ）等のデータを伝送する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、５ＧＨｚ帯を使用した免許不要の小電力無線通信システムが複数提案、規格化され、実際にＩＥＥＥ８０２．１１ａやＡＲＩＢ（電波産業会）のＨｉ−ＳＷＡＮ規格等を使用した無線通信システムが開発されている。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａあるいはＨｉ−ＳＷＡＮ規格においては、１６値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓ）や６４値ＱＡＭ等の変調方式により変調した高速なデータ信号を、低速で狭帯域なデータ信号に変換し、周波数軸上で並列に伝送するＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）方式が用いられている。このような、１６値ＱＡＭや６４値ＱＡＭのような多値変調方式は、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調方式と比較して、より狭い帯域で、高速なデータ伝送が可能であるために、大容量のデータ伝送や画像伝送に適している。
【０００４】
このような画像やデータを伝送する小電力無線通信システムとしては、図１１に示すような基地局１００と移動局１０１，１０２，１０３から構成されるＴＤＭＡ集中制御方式を用いた通信システムが挙げられる。
【０００５】
図１２は、基地局１００と移動局１０１，１０２，１０３との無線通信に使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレームを基本構成としており、１つのフレーム１１１は、基地局１００が送受信に使用する伝送チャネルや送受信タイミングを移動局１０１〜１０３に報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ１１２と、基地局１００から移動局１０１〜１０３にデータを送信するためのダウンリンクフェイズ１１３と、移動局１０１〜１０３から基地局１００にデータを送信するためのアップリンクフェイズ１１４に分割されている。さらに制御情報フェイズ１１２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル１１５とフレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード（１１６−１から１１６−ｎ）から構成されている。
【０００６】
この方式では、基地局１００が移動局１０１，１０２，１０３に対して、制御情報フェイズ１１２で、同期や変調方式等の通信制御に必要な情報を送信し、移動局は制御情報を受信して、自己の通信時間帯等の通信制御に関する情報を取得して、データの送受信を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような集中制御方式を５ＧＨｚ帯の小電力無線通信システムに適用して、複数の無線端末（移動局）に同時伝達（リアルタイム）性を有する映像や音声等のコンテンツを配信する方法が考えられる。しかしながら、現時点では、広帯域な伝送チャネルを使用して、複数の移動局に効率的にコンテンツを配信可能な無線通信システムは知られていない。
【０００８】
例えば、無線通信システムを用いて、複数の無線端末に映像や音声等のコンテンツを配信するシステムの例として、特開平１１−３３１０７０号公報に示すようなものが公開されている。この例では、以下のようにしてコンテンツの配信を行っている。基地局が、制御チャネルにコンテンツの情報等を含む同報フレームの送信条件を示す同報制御情報を送信する。各無線端末は、制御チャネルで受信した同報制御情報に基づいて、同報チャネルから同報フレームを受信して、特定のサブフレームのコンテンツ情報を選択的に受信する。
【０００９】
しかしながら、上記の例では、あらかじめ同報を目的とした同報フレームという概念を導入しており、前記５ＧＨｚ帯の小電力無線通信システムにおいて用いられている１移動局に対して１セグメントを割り当てる通信方式にはそのまま適用できない。
【００１０】
更に、上記の例は、前記５ＧＨｚ帯小電力無線通信システム（帯域２０ＭＨｚ、チャネル数４）と比較して、周波数帯域（数百ｋＨｚ）が狭く、複数チャネルを容易に確保できるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）技術を用いたセルラ方式等のような無線通信システムを想定したものであり、該５ＧＨｚ帯小電力無線通信システムのような広帯域の無線通信システムにはそのまま適用することは、電波資源の利用という点で効率的でない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、１つの伝送チャネルを各セグメントに分解し、１セグメントには１移動局を割り当てる方式のままで、同時に複数の移動局に対して画像や音声等を含むコンテンツを効率的に伝送可能な基地局、移動局及びコンテンツ伝送システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、周期的なフレームで、少なくとも１つの移動局にコンテンツを送信する基地局であって、前記基地局は、該基地局と通信を要求している移動局の数に応じて、コンテンツを送信する時間領域を、該移動局に対して割り当てるコンテンツ送信時間領域割り当て手段と、前記割り当てたセグメントに対して、コンテンツの詳細度を決定するコンテンツ詳細度決定手段と、前記移動局に対して、前記割り当てたコンテンツの送信時間領域と詳細度を含む制御情報を送信する制御情報伝送手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に記載の基地局であって、更に、前記基地局は、前記移動局からコンテンツの伝送を要求するコンテンツ伝送要求信号を受信して、前記基地局と通信する移動局の数を認識する移動局数認識手段と、前記移動局とのコンテンツ伝送に対する重要度を認識する重要度認識手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明に記載の基地局であって、前記コンテンツを伝送する移動局の重要度が同じ場合において、前記セグメントの割り当ては、前記基地局が、１フレーム内でコンテンツを送信可能な時間領域全体を、該基地局と通信を行う移動局の数で除すことを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第２の発明に記載の基地局であって、前記コンテンツを伝送する移動局の重要度が異なる場合において、前記セグメントの割り当ては、前記基地局が、１フレーム内でコンテンツを送信可能な時間領域全体に対して、重要度の高い移動局から優先して割り当てることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第１の発明に記載の基地局であって、前記コンテンツの詳細度の決定は、前記割り当てられたセグメント中に収容可能なコンテンツ容量に基づくことを特徴とする。
【００１７】
第６の発明は、第５に記載の基地局であって、更に、前記基地局は、前記移動局にコンテンツを送信する時間領域中の全てのセグメントが、詳細度の最も低いコンテンツを送信している場合において、新規に前記コンテンツ伝送要求信号を受信しても、該移動局にコンテンツの伝送を行わないことを通知する伝送拒否信号を前記制御情報に含めて送信する伝送拒否信号送信手段を有することを特徴とする。
【００１８】
第７の発明は、第１の発明に記載の基地局に対応した移動局であって、前記基地局に前記コンテンツ伝送要求信号を送信するコンテンツ要求信号送信手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
第８の発明は、第７の発明に記載の移動局であって、前記移動局は、前記基地局から送信される前記制御情報を受信して、自己に割り当てられたセグメント送信時間領域とコンテンツの詳細度の情報を取得する制御情報受信手段と、前記自己に割り当てられたセグメントを受信して、自己の要望するコンテンツを取得するコンテンツ受信手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、画像、音声、文書等に関するコンテンツを取得するためのコンテンツ取得手段と、取得したコンテンツを配信するコンテンツ配信手段とを備えた配信局と、第１〜６の発明のいずれかに記載の基地局と、第７又は８の発明に記載の移動局とから構成され、前記基地局は、前記配信局からのコンテンツの配信を受けて前記移動局にコンテンツを伝送することを特徴とするコンテンツ伝送システムである。
【００２１】
前記課題を解決するために、画像や音声等を含むコンテンツを無線で送信する基地局は、移動局からのコンテンツの伝送を要求するコンテンツ伝送要求信号を受信して、該移動局の要求するコンテンツと該基地局に送信を要求する移動居局全体の数を認識する。前記基地局は、前記移動局全体の数に応じて、コンテンツ（データ）を送信するセグメント（時間領域）を割り当て、更に前記割り当てたセグメント中に収容可能なコンテンツ容量とコンテンツの重要度に基づいて、コンテンツの詳細度（圧縮度）を決定する。
【００２２】
前記基地局は、前記コンテンツを割り当てたセグメントの送信時間と詳細度を含む制御情報を移動局に向けて送信し、前記移動局は、前記制御情報を受信して、自己に割り当てられたセグメントの送信時間及びコンテンツの詳細度の情報を取得する。前記基地局は、前記割り当てたセグメントの送信時間と該セグメント内の詳細度に基づいてコンテンツを送信し、前記移動局は、自己に割り当てられたセグメントを受信して、自己の要望するコンテンツを取得する。
【００２３】
つまり、基地局は、１フレーム内のコンテンツを伝送する時間領域全体をコンテンツの伝送を要求する移動局数に応じて、１つの移動局に対してコンテンツを伝送するセグメントの時間とコンテンツの詳細度を調整することにより、映像や音声等の同時伝達性を損なわずに伝送することができる。
移動局が少ない時は、フルスペックで高画質のコンテンツを伝送し、移動局が多くなると画質がある程度劣っても、全移動局に対して、何らかのコンテンツの伝送を確保できる。
【００２４】
以上の方法により、１つの伝送チャネルを各セグメントに分解し、１セグメントには１移動局を割り当てる方式のままで、同時に複数の移動局に対して画像や音声等を含むコンテンツを効率的に伝送可能な基地局と移動局及びコンテンツ伝送システムを提供できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明のコンテンツ伝送システムの構成の一例を示した図である。
本発明のデータ伝送システムは、データを配信する配信局２０と、配信局２０に有線または無線で接続される基地局１０、基地局１６及び基地局１７と、基地局１０と共に無線通信システム１を構成する移動局１１、移動局１２、移動局１３、移動局１４及び移動局１５から構成されている。
【００２７】
無線通信システム１は、基地局１０と５つの移動局１１〜１５で構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）集中制御方式の無線通信システムである。つまり、基地局１０が、前記移動局１１〜１５の送受信タイミングや使用する周波数チャネルの制御を集中して行っている。
また、無線通信システム１は、上述した５．１６ＧＨｚから５．２４ＧＨｚ帯の周波数を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚで４つの伝送チャネルの使用が可能な無線通信システムである。
【００２８】
さらに、基地局１０と基地局１６は有線で、基地局１７は無線で配信局２０に接続されている。配信局２０は、画像、音声、文書等のデータを加工あるいは保存して、各基地局にデータを配信する機能を有しており、入出力装置２１、制御装置２２、記憶装置２３から構成されている。入出力装置２１は、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＴＶ放送、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａ　Ｄｉｓｋ）等の映像メディアからの入力と、各基地局との出力に対するインターフェイス機能を具備している。制御装置２２は、入出力装置から入力されるデータを必要に応じて圧縮等の加工を行う等のデータ処理機能と、配信局内の各装置を制御する機能を具備し、記憶装置２３は、入力されるデータを保存する機能を具備している。
【００２９】
図２は、本発明のコンテンツ伝送システムを構成する基地局の構成の一例を示したブロック図である。
基地局は、送受信用アンテナ２９ａ、無線通信装置３０ａ、画像処理装置５０ａ、入出力インターフェイス装置５１ａ、データ処理装置５４ａ、システム制御装置５５ａにより構成されている。
【００３０】
次に、基地局がデータ送信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。前記配信局から配信された画像あるいは音声等のデータは、入出力インターフェイス装置５１ａに入力される。放送画像等のリアルタイム伝送のデータは、画像処理装置５０ａに入力され、画像処理装置５０ａは必要に応じてノイズ除去や画像圧縮等の画像処理を行う。また、文書やＷｅｂ画像等のリアルタイム伝送が必要でないデータは、データ処理装置５４ａに入力され、データ処理装置５４ａは必要に応じてデータ形式の変換等のデータ処理を行う。画像処理装置５０ａあるいはデータ処理装置５４ａで処理されたデータは、無線通信装置３０ａで変調されて、送受信用アンテナ２９ａにより無線信号として送信される。
【００３１】
次に、基地局がデータ受信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。送受信用アンテナ２９ａから入力された無線信号は、無線通信装置３０ａで復調され、放送画像等のリアルタイム伝送のデータは、画像処理装置５０ａに入力され、一方、文書やＷｅｂ画像等のリアルタイム伝送が必要でないデータは、データ処理装置５４ａに入力される。画像処理装置５０ａに入力されたデータは、必要に応じてノイズ除去や画像圧縮等の画像処理を施され、一方、データ処理装置５４ａに入力されたデータは、必要に応じてデータ形式の変換等のデータ処理が施される。その後、画像処理あるいはデータ処理が施されたデータ信号は、必要に応じて入出力インターフェイス装置５１ａを経由して、前記配信局に送られる。
また、システム制御装置５５ａは、個々の機能ブロックに対する制御と、データフローの監視等の基地局全体に対するシステム的な制御の役割を担っている。
【００３２】
図３は、本発明のコンテンツ伝送システムを構成する移動局の構成の一例を示したブロック図である。
移動局は、送受信用アンテナ２９ｂ、無線通信装置３０ｂ、画像処理装置５０ｂ、入出力インターフェイス装置５１ｂ、表示装置５２ｂ、入力装置５３ｂ、データ処理装置５４ｂ、システム制御装置５５ｂにより構成されている。
但し、図３の例に示す移動局は、送信装置と受信装置を備えているので、基地局とのアップリンクのデータ通信あるいはネゴシエーションが可能な構成となっているが、画像や音声等のデータを受信するだけであれば、送信装置は必ずしも必要ではない。
【００３３】
次に、移動局がデータ送信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。キーボードやタッチパネル等の入力装置５３ｂあるいは映像メディア等から入力された画像あるいは制御情報等のデータは、入出力インターフェイス装置５１ｂに入力される。放送画像等のリアルタイム伝送のデータは、画像処理装置５０ｂに入力され、画像処理装置５０ｂは必要に応じてノイズ除去や画像圧縮等の画像処理を行う。また、文書やＷｅｂ画像等のリアルタイム伝送が必要でないデータは、データ処理装置５４ｂに入力され、データ処理装置５４ｂは必要に応じてデータの形式変換等のデータ処理を行う。画像処理装置５０ｂあるいはデータ処理装置５４ｂで処理されたデータは、無線通信装置３０ｂで変調されて、送受信用アンテナ２９ｂにより無線信号として送信される。
【００３４】
次に、移動局がデータ受信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。送受信用アンテナ２９ｂから入力された無線信号は、無線通信装置３０ｂで復調され、放送画像等のリアルタイム伝送のデータは、画像処理装置５０ｂに入力され、一方、文書やＷｅｂ画像等のリアルタイム伝送が必要でないデータは、データ処理装置５４ｂに入力される。画像処理装置５０ｂに入力されたデータは、必要に応じてノイズ除去や画像圧縮等の画像処理を施され、一方、データ処理装置５４ｂに入力されたデータは、必要に応じてデータ形式の変換等のデータ処理が施される。その後、画像処理あるいはデータ処理が施されたデータ信号は、必要に応じて入出力インターフェイス装置５１ａを経由して、外部の記憶メディアに送られるか、あるいは液晶ディスプレイ等の表示装置５２に表示される。
【００３５】
図４は、本発明の無線通信装置の構成の一例を示したブロック図である。
基地局１０，１５，１６に備えられた無線通信装置３０ａと移動局１１〜１５に備えられた無線通信装置３０ｂのブロック構成は、図４に示す通りであり、両者は同じ構造をしている。但し、基地局と移動局の送受信制御方法の違いにより、通信制御部３１の一部の機能が異なっている。基地局と移動局との制御に関する機能の違いとは、主として、基地局１０，１５，１６のみが伝送チャネルの割り当て機能とチャネル内の時間領域の割り当て機能とこれらを報知する機能とを具備している点である。
【００３６】
次に、基地局あるいは移動局の前記機能ブロックの動作について説明する。
送受信用アンテナ２９から入力した受信信号は、アンテナ共用器３２で受信側の経路が選択され、ＲＦ／ＩＦ受信器３３により、前記受信信号の増幅と中間周波数（ＩＦ）帯への周波数変換が行われる。中間周波数（例えば中心周波数２０ＭＨｚ）に変換された前記受信信号は、Ａ／Ｄ変換器３５によりアナログ形式からデジタル形式の信号に変換され、通常は復調器３９で受信信号が復調され、外部とのインターフェイス等の機能を有するバス制御部３８を経由して、データ（Ｄａｔａ）として前記データ処理装置等に送られる。
【００３７】
また、復調器３６は、受信データの誤り率を計測する機能を具備しており、受信信号のＢＥＲ（ビットエラーレート：Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）やＰＥＲ（パケットエラーレート：Ｐａｃｋｅｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）等が計測できる。
【００３８】
更に、ＲＦ／ＩＦ受信器３３からは、信号強度を検出するための、信号強度検出器３４に受信信号の一部が伝送され、信号強度が検出される。検出された信号強度のデータは、通信制御部３１に送られて、ＲＦ／ＩＦ受信器３３の損失等の補正が行われ、アンテナ端（送受信用アンテナ２９）で、受信した信号強度が判別される。
【００３９】
また、前記データ処理装置等から出力されたデータ（Ｄａｔａ）は、バス制御部３８を経由して、制御情報の付加と無線通信に使用する送信信号の形式（パケット形式等）への変換が変調器３９で行われる。次に、前記送信信号はＤ／Ａ変換器４０により、デジタル形式からアナログ形式の信号に変換され、ＲＦ／ＩＦ送信器４１で、前記送信信号の増幅と高周波（ＲＦ）信号への周波数変換が行われ、アンテナ共用器３２を経由して、送受信用アンテナ２９から空中線に信号が送信される。
【００４０】
通信制御部３１は、基地局あるいは移動局全体のシステムを制御する機能を有するとともに、周波数チャネルの認識やタイムスケジューリング（基地局のみ）等の記憶と判断の機能と各部への電源供給の制御機能も有している。
【００４１】
尚、図３の説明で述べたように、送信装置を必要としない移動局は、アンテナ共用器３２、ＲＦ／ＩＦ送信器４１、Ｄ／Ａ変換器４０、変調器３９を取り除くことが可能となる。
【００４２】
図５は、本発明のデータ伝送システムを構成する基地局と移動局間の無線通信に使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。
本発明の通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレーム（７１−１から７１−３）を基本構成としており、１つのフレーム７１−１は、基地局が送受信に使用する周波数チャネルや送受信タイミングを移動局に報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ７２と、基地局からＮ個の移動局にコンテンツ（データ）を送信するためのＮ個のセグメント（７３−１から７３−Ｎ）と、移動局から基地局にデータを送信するためのアップリンクフェイズ７４に分割されている。さらに制御情報フェイズ７２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル７５とフレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード（７６−１から７６−ｎ）から構成されている。尚、フレーム内の制御情報フェイズ７２、ダウンリンクフェイズ７３及びアップリンクフェイズ７４の時間領域は、データ通信容量等に合わせて適宜変更可能である。
【００４３】
図６は、基地局と移動局のコンテンツ伝送方法について、主に基地局に着目した場合の流れ図を示している。この図６に従い、本発明のデータ伝送システムを構成する基地局と移動局との通信方法について説明する。但し、コンテンツの伝送は、Ｎ番目のフレーム伝送するものとする。
【００４４】
ステップＳ１１では、（Ｎ−１）番目のフレームのアップリンクフェイズにおいて、基地局１０は、各移動局１１〜１５からのコンテンツ伝送要求信号を受信して、移動局１１〜１５が所望しているコンテンツの種類あるいは受信状態等の情報を受け取る。
【００４５】
次のステップＳ１２では、基地局１０は、継続してコンテンツの伝送を行っていない新規の移動局からのコンテンツ伝送要求信号があるかどうかを判定し、新規の移動局がなければ、ステップＳ１７に進む。新規の移動局が存在する場合には、ステップＳ１３にて、Ｎ番目のフレーム中で規定されたセグメント全体の時間領域に対して、新規にコンテンツを送信する時間領域が確保できるかどうかを判定する。前記時間領域が確保できない場合には、ステップＳ１６にて、新規にコンテンツの送信を要求している移動局に対して、コンテンツの送信が不可能なことを制御情報に乗せて報知するための処理を行う。前記時間領域が確保できる場合には、ステップＳ１４にて、コンテンツの送信を要求している各移動局に対してコンテンツを送信するセグメントの調整を行い、ステップＳ１５にて、各セグメントに対して詳細度を決定する処理を行う。
【００４６】
次の、ステップＳ１７にて、基地局１０は各移動局１１〜１５に対して制御情報を送信し、ステップＳ１８にて、基地局１０は各移動局１１〜１５に対してコンテンツを送信する。更に、コンテンツの伝送を続ける場合には、ステップＳ１１のコンテンツ伝送要求信号の受信処理に戻る。
以上の方法により、基地局１０が各移動局１１〜１５に対してコンテンツを伝送することが可能となる。
【００４７】
次に、図７から図１０を参照して、本発明の実施の形態によるコンテンツ伝送システムの具体的な動作例について、説明する。適宜、図１から図６までも参照する。
図７は、本発明に係わる移動局が１個の場合のコンテンツ伝送方法の実施例を示した図であり、図８は、移動局が２個の場合のコンテンツ伝送方法の実施例を示した図であり、図９は、移動局が３個の場合のコンテンツ伝送方法の実施例を示した図であり、図１０は、移動局が５個の場合のコンテンツ伝送方法の実施例を示した図である。
【００４８】
この実施例では、図１で示すようなコンテンツ伝送システムの構成を用いて、５．１６ＧＨｚから５．２４ＧＨｚ帯の１チャネル（帯域２０ＭＨｚ）を使って、基地局１０から各移動局にコンテンツの伝送を行っている。フレーム内の伝送速度（変調度）はあらかじめ規定されている。制御情報を送信する領域（図７では領域８０）では、符号化率ｒ＝１／２のＢＰＳＫ変調（最大伝送速度３Ｍｂｐｓ）で送信し、コンテンツを伝送するダウンリンクフェイズ（図７では領域８１）と移動局から各種の信号を基地局に伝送するアップリンクフェイズ（図７では領域８２）では、符号化率ｒ＝３／４の１６値ＱＡＭ変調（最大伝送速度３６Ｍｂｐｓ）で送信されている。
【００４９】
最初、図７に示すように、基地局１０は、移動局１１のみにコンテンツの伝送を行っている状態である。この状態では、コンテンツの伝送に使用するセグメント数は１であり、コンテンツの伝送領域８１は移動局１１用に全て使用できる。そのため、ハイビジョンテレビの画像のような詳細度の高い（データ圧縮度の低い）コンテンツを基地局１０が、移動局１１に送信することが可能である。
【００５０】
次に、図８に示すように、コンテンツの伝送に係わる重要度が移動局１１と同等である移動局１２が、コンテンツの伝送を新規に要求し、基地局１０が、２つの移動局１１，１２にコンテンツを伝送する場合の実施例を示す。移動局１１へのコンテンツ伝送領域は、図７の領域８１のままでは移動局１２へのコンテンツの伝送領域を確保することができないので、移動局１１のコンテンツ伝送領域を領域８４に縮小して、領域８５に移動局１２への伝送領域を確保する。コンテンツの伝送領域を分割する方法の一例としては、コンテンツの伝送領域（ダウンリンクフェイズ）をコンテンツの伝送要求をしている移動局数で除す方法がある。
【００５１】
つまり、この場合は、前記移動局数は２であるので、伝送領域を領域８４と領域８５に２等分する。このように分割することにより、１つの移動局への伝送領域は、図７の場合の１／２になる。コンテンツの同時伝達性を確保するため、伝送領域（フレーム）の長さを増大させることはできないので、コンテンツの詳細度は図７の場合の１／２になる。
【００５２】
このように、複数の移動局へのコンテンツ伝送の重要度がほぼ同等である場合は、ダウンリンクフェイズを移動局数に応じて分割し、フレームの領域に応じてコンテンツの詳細度を下げることにより、２つの移動局に同時にコンテンツを伝送することが可能になる。
【００５３】
次に、図９に示すように、コンテンツの伝送に係わる重要度が移動局１１、１２より高い移動局１３が、コンテンツの伝送を新規に要求し、基地局１０が、３つの移動局１１，１２，１３にコンテンツを伝送する場合の実施例を示す。
【００５４】
この重要度とは、移動局が配信を要求する時に何かを指定しても良い。例えば移動局にコンテンツを配信する際に、配信料金の高いコンテンツの配信を受ける移動局を重要度が大きいとしても良い。また、先にコンテンツの配信を受けている移動局の重要度を大として、後から配信を受けようとする移動局の重要度を小としても良い。
【００５５】
移動局１３へのコンテンツ伝送は重要度が高いので、なるべく多くの伝送領域を確保し、コンテンツの詳細度をなるべく高くしたいのであるが、伝送領域８８を多くし過ぎると、既存の移動局１１，１２に伝送するコンテンツの詳細度が低下して、ブロックノイズ等が増えてコンテンツを正常にできなくなってしまう。従って、移動局１１，１２に正常に伝送可能な最低限のコンテンツの詳細度を確保しなければならない。
つまり、コンテンツ伝送領域全体から、移動局１１，１２にコンテンツを正常に送信するための最低限の詳細度が得られる伝送領域８９，９０を確保し、残りを重要度の高い移動局１３へのコンテンツの伝送領域８８として確保する。
【００５６】
このように、コンテンツ伝送の重要度の異なる複数の移動局へ伝送する場合は、各移動局に最低限のコンテンツ伝送領域を割り振った後に、残りのコンテンツ伝送領域をコンテンツの重要度に応じて各移動局に割り振ることにより、同時にコンテンツを伝送することが可能になる。
【００５７】
次に、図１０に示すように、コンテンツの伝送に係わる重要度が同等の移動局１１、１２、１３、１４にコンテンツの伝送を既に行っている場合に、前記移動局と重要度が同等の移動局１５が、新規にコンテンツの伝送を要求している場合の実施例を示す。
【００５８】
この例では、既存の移動局１１、１２、１３、１４に最低限のコンテンツ伝送領域９３，９４，９５，９６を割り振ると、移動局１５に対して最低限の伝送領域が確保できなくなるので、基地局１０は、移動局１５に対してコンテンツの伝送ができないことを報知して、移動局１５へのコンテンツの伝送を行わない。
【００５９】
このように、既存の各移動局に最低限のコンテンツ伝送領域を割り振った後に、残りのコンテンツ伝送領域において、新規の移動局に対して最低限のコンテンツの詳細度が確保できない場合には、新規に参入しようとする移動局に対してコンテンツの送信を拒否することにより、各移動局へのコンテンツ伝送に対して必要最低限の詳細度を確保することが可能になる。
【００６０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、基地局は、１つの伝送チャネルを各セグメントに分解し、１セグメントには１移動局を割り当てる方式のままで、同時に複数の移動局に対して画像や音声等を含むコンテンツ伝送できるので、効率的に伝送できる。更に、基地局は、１フレーム内のコンテンツを伝送する時間領域全体をコンテンツの伝送を要求する移動局数に応じて、１つの移動局に対してコンテンツを伝送するセグメントの時間とコンテンツの詳細度を調整することにより、映像や音声等の同時伝達性を損なわずに伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンテンツ伝送システムの構成の一例を示した図である。
【図２】本発明のコンテンツ伝送システムを構成する基地局の構成の一例を示したブロック図である。
【図３】本発明のコンテンツ伝送システムを構成する移動局の構成の一例を示したブロック図である。
【図４】本発明の無線通信装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図５】本発明のコンテンツ伝送システムを構成する基地局と移動局間の無線通信に使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。
【図６】本発明のコンテンツ伝送システムを構成する無線通信システム内の基地局と移動局との伝送方法の一例を示した図である。
【図７】本発明に係わる移動局が１個の場合のコンテンツ伝送システムの例を示した図である。
【図８】本発明に係わる移動局が２個の場合のコンテンツ伝送システムの例を示した図である。
【図９】本発明に係わる移動局が３個の場合のコンテンツ伝送システムの例を示した図である。
【図１０】本発明に係わる移動局が５個の場合のコンテンツ伝送システムの例を示した図である。
【図１１】従来の無線通信システムの構成例を示した図である。
【図１２】従来の集中制御方式を用いた無線通信システムのフレームの構成例を示した図である。
【符号の説明】
１　無線通信システム
１０，１６，１７　基地局
１１，１２，１３，１４，１５　移動局
２０　配信局
２１　入出力装置
２２　制御装置
２３　記憶装置
２９，２９ａ，２９ｂ　送受信用アンテナ
３０，３０ａ，３０ｂ　無線通信装置
３１　通信制御部
３２　アンテナ共用器
３３　ＲＦ／ＩＦ受信器
３４　信号強度検出機
３５　Ａ／Ｄ変換器
３６　復調器
３７　情報検出器
３８　バス制御部
３９　変調器
４０　Ｄ／Ａ変換器
４１　ＲＦ／ＩＦ送信器
７１−１　（Ｎ−１）番目のフレーム
７１−２　（Ｎ）番目のフレーム
７１−３　（Ｎ＋１）番目のフレーム
７２　制御情報
７３−１，７３−Ｎ　ダウンリンクフェイズのセグメント１、セグメントＮ
７４　アップリンクフェイズ
７５　プリアンブル
７６−１，７６−Ｎ　データペイロード
８０，８３，８７，９２　制御情報の時間領域
８１，８２，８４−９０，９３−９６　コンテンツを送信するセグメント（時間領域）
８２，８６，９１，９７　データのアップリンクフェイズの時間領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a base station, a mobile station, and a content distribution system that constitute a wireless communication system, and more particularly, to a technology for transmitting data such as images, voices, documents, and webs on the Internet.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a plurality of unlicensed low-power wireless communication systems using the 5 GHz band have been proposed and standardized, and wireless communication systems using the IEEE 802.11a or ARIB (Radio Industry Association) Hi-SWAN standard have been developed. ing.
[0003]
In the IEEE802.11a or Hi-SWAN standard, a high-speed data signal modulated by a modulation method such as 16-level QAM (Quadrature Amplitude Modulations) or 64-level QAM is converted into a low-speed, narrow-band data signal, and the frequency axis is reduced. An OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) system in which data is transmitted in parallel by using an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) system is used. Such a multi-level modulation scheme such as 16-level QAM or 64-level QAM uses a narrower band and a higher speed than modulation schemes such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). It is suitable for large-capacity data transmission and image transmission because of its ability to perform high-speed data transmission.
[0004]
As a low-power wireless communication system for transmitting such images and data, there is a communication system using a TDMA centralized control system including a base station 100 and mobile stations 101, 102, and 103 as shown in FIG. .
[0005]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication frame used for wireless communication between the base station 100 and the mobile stations 101, 102, and 103. The structure of the communication data is basically composed of frames divided at regular intervals. One frame 111 is used to notify the mobile stations 101 to 103 of a transmission channel and transmission / reception timing used by the base station 100 for transmission / reception. , A control information phase 112 including information of the base station 100, a downlink phase 113 for transmitting data from the base station 100 to the mobile stations 101 to 103, and an uplink phase for transmitting data from the mobile stations 101 to 103 to the base station 100. It is divided into link phases 114. Further, the control information phase 112 includes a preamble 115 for obtaining information such as frame synchronization, and a data payload (116-1 to 116-n) including information on a time domain for transmission and reception in the frame and a frequency channel. ing.
[0006]
In this method, the base station 100 transmits information necessary for communication control such as synchronization and modulation method to the mobile stations 101, 102, and 103 in the control information phase 112, and the mobile station receives the control information. , And obtains information on communication control such as its own communication time zone, and transmits and receives data.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
A method of applying such a centralized control method to a 5 GHz band low power wireless communication system and distributing contents such as video and audio having simultaneous transmission (real time) to a plurality of wireless terminals (mobile stations) is considered. . However, at present, there is no known wireless communication system capable of efficiently distributing content to a plurality of mobile stations using a wideband transmission channel.
[0008]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-33070 discloses an example of a system that distributes content such as video and audio to a plurality of wireless terminals using a wireless communication system. In this example, content distribution is performed as follows. A base station transmits broadcast control information indicating a transmission condition of a broadcast frame including content information and the like on a control channel. Each wireless terminal receives a broadcast frame from the broadcast channel based on the broadcast control information received on the control channel, and selectively receives content information of a specific subframe.
[0009]
However, in the above example, the concept of a broadcast frame for broadcasting is introduced in advance, and one segment is allocated to one mobile station used in the 5 GHz band low power wireless communication system. It cannot be directly applied to the method.
[0010]
Furthermore, in the above example, the frequency band (several hundreds of kHz) is narrower than the 5 GHz band low power wireless communication system (band 20 MHz, number of channels 4), and CDMA (Code Division Multiple Access) which can easily secure a plurality of channels. ) It is assumed that a wireless communication system such as a cellular system using the technology is used, and to be directly applied to a broadband wireless communication system such as the 5 GHz band low power wireless communication system is called radio wave resource utilization. Inefficient in point.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to decompose one transmission channel into each segment and assign one mobile station to one segment, while simultaneously efficiently transmitting contents including images and voices to a plurality of mobile stations. It is an object of the present invention to provide a base station, a mobile station, and a content transmission system capable of transmitting data.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a base station that transmits content to at least one mobile station in a periodic frame, wherein the base station responds to the number of mobile stations requesting communication with the base station. A content transmission time area allocating means for allocating a time domain for transmitting content to the mobile station; a content detail determining means for determining a level of detail of the content for the allocated segment; On the other hand, there is provided control information transmitting means for transmitting control information including a transmission time area and a degree of detail of the allocated content.
[0013]
A second invention is the base station according to the first invention, wherein the base station receives a content transmission request signal for requesting content transmission from the mobile station, and communicates with the base station. Mobile station number recognizing means for recognizing the number of mobile stations to perform, and importance recognizing means for recognizing importance for content transmission with the mobile station.
[0014]
A third invention is the base station according to the second invention, wherein, when the mobile stations transmitting the content have the same importance, the segment is assigned by the base station in a frame. Is divided by the number of mobile stations communicating with the base station.
[0015]
A fourth invention is the base station according to the second invention, wherein, when the importance of the mobile stations transmitting the contents is different, the base station assigns the segment to the content within one frame. Are assigned with priority to mobile stations with higher importance levels over the entire time region in which can be transmitted.
[0016]
A fifth invention is the base station according to the first invention, wherein the determination of the detail level of the content is based on a content capacity that can be accommodated in the allocated segment.
[0017]
A sixth aspect of the present invention is the base station according to the fifth aspect, wherein the base station transmits the content with the lowest level of detail in all segments in the time domain for transmitting the content to the mobile station. In this case, even if the content transmission request signal is newly received, a transmission rejection signal transmitting unit that transmits a transmission rejection signal notifying the mobile station that content transmission is not performed is included in the control information. It is characterized by having.
[0018]
A seventh aspect of the present invention is a mobile station corresponding to the base station according to the first aspect of the present invention, comprising: a content request signal transmitting unit that transmits the content transmission request signal to the base station.
[0019]
An eighth invention is the mobile station according to the seventh invention, wherein the mobile station receives the control information transmitted from the base station, and transmits a segment transmission time area and a content allocated to the mobile station. Control information receiving means for acquiring information of the degree of detail, and content receiving means for receiving the segment allocated to the user and acquiring the content desired by the user.
[0020]
A ninth invention is directed to a distribution station including a content acquisition unit for acquiring content related to an image, a voice, a document, and the like, a content distribution unit for distributing the acquired content, and any one of the first to sixth inventions And the mobile station according to the seventh or eighth aspect, wherein the base station receives the distribution of the content from the distribution station and transmits the content to the mobile station. Is a content transmission system.
[0021]
In order to solve the above-mentioned problem, a base station that wirelessly transmits content including images, sounds, and the like receives a content transmission request signal requesting transmission of content from a mobile station, and transmits the content requested by the mobile station. And the total number of mobile residence stations requesting transmission to the base station. The base station allocates a segment (time domain) for transmitting content (data) according to the total number of the mobile stations, and further, based on content capacity that can be accommodated in the allocated segment and importance of the content. And the degree of detail (compression) of the content.
[0022]
The base station transmits control information including the transmission time and the degree of detail of the segment to which the content has been allocated to the mobile station, and the mobile station receives the control information and receives the control information of the segment allocated to itself. Acquire information on the transmission time and the level of detail of the content. The base station transmits content based on the transmission time of the allocated segment and the level of detail in the segment, and the mobile station receives the segment allocated to itself and acquires the content desired by itself. I do.
[0023]
That is, according to the number of mobile stations requesting content transmission in the entire time domain in which content is transmitted in one frame, the base station determines the segment time and content detail level for transmitting content to one mobile station. Can be transmitted without impairing the simultaneous transmissibility of video and audio.
When the number of mobile stations is small, full-spec, high-quality content is transmitted. When the number of mobile stations is large, even if the image quality is somewhat degraded, transmission of some content can be secured to all mobile stations.
[0024]
According to the above method, one transmission channel is decomposed into segments, and one mobile station is allocated to one segment, and at the same time, contents including images and sounds are efficiently transmitted to a plurality of mobile stations. A possible base station, mobile station and content transmission system can be provided.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the content transmission system of the present invention.
The data transmission system of the present invention includes a distribution station 20 that distributes data, a base station 10, a base station 16, a base station 17, and a base station 10 that are connected to the distribution station 20 by wire or wirelessly. It comprises the mobile station 11, mobile station 12, mobile station 13, mobile station 14 and mobile station 15 that constitute it.
[0027]
The wireless communication system 1 is a TDMA (time division multiple access system) centralized control wireless communication system including a base station 10 and five mobile stations 11 to 15. That is, the base station 10 intensively controls the transmission / reception timing of the mobile stations 11 to 15 and the frequency channel to be used.
The wireless communication system 1 is a wireless communication system that uses the above-described frequencies in the band from 5.16 GHz to 5.24 GHz and can use four transmission channels at a frequency interval of 20 MHz.
[0028]
Further, the base station 10 and the base station 16 are connected by wire, and the base station 17 is connected to the distribution station 20 by radio. The distribution station 20 has a function of processing or storing data such as images, voices, and documents, and distributing the data to each base station, and includes an input / output device 21, a control device 22, and a storage device 23. ing. The input / output device 21 has an interface function for input from video media such as a WAN (Wide Area Network), TV broadcasting, and DVD (Digital Versa Disk), and output with each base station. The control device 22 has a data processing function of performing processing such as compression of data input from the input / output device as necessary, and a function of controlling each device in the distribution station. It has a function to save the data to be stored.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a base station included in the content transmission system of the present invention.
The base station includes a transmitting / receiving antenna 29a, a wireless communication device 30a, an image processing device 50a, an input / output interface device 51a, a data processing device 54a, and a system control device 55a.
[0030]
Next, the operation of each functional block when the base station performs data transmission will be described. Data such as images or sounds distributed from the distribution station is input to the input / output interface device 51a. Real-time transmission data such as a broadcast image is input to the image processing device 50a, and the image processing device 50a performs image processing such as noise removal and image compression as necessary. Data that does not require real-time transmission, such as a document or a Web image, is input to the data processing device 54a, and the data processing device 54a performs data processing such as data format conversion as needed. The data processed by the image processing device 50a or the data processing device 54a is modulated by the wireless communication device 30a and transmitted as a wireless signal by the transmitting / receiving antenna 29a.
[0031]
Next, the operation of each functional block when the base station performs data reception will be described. The wireless signal input from the transmitting / receiving antenna 29a is demodulated by the wireless communication device 30a, and the data for real-time transmission such as a broadcast image is input to the image processing device 50a, while real-time transmission of a document or a Web image is required. Is input to the data processing device 54a. The data input to the image processing device 50a is subjected to image processing such as noise removal and image compression as necessary, while the data input to the data processing device 54a is converted to a data format as necessary. Is performed. Thereafter, the data signal subjected to the image processing or the data processing is sent to the distribution station via the input / output interface device 51a as necessary.
Further, the system control device 55a has a role of controlling each functional block and a systematic control of the entire base station such as monitoring of a data flow.
[0032]
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a mobile station that configures the content transmission system of the present invention.
The mobile station includes a transmitting / receiving antenna 29b, a wireless communication device 30b, an image processing device 50b, an input / output interface device 51b, a display device 52b, an input device 53b, a data processing device 54b, and a system control device 55b.
However, since the mobile station shown in the example of FIG. 3 has a transmitting device and a receiving device, it is configured to be able to perform uplink data communication or negotiation with the base station. However, the transmission device is not always necessary if only the transmission is received.
[0033]
Next, the operation of each functional block when the mobile station performs data transmission will be described. Data such as images or control information input from an input device 53b such as a keyboard or a touch panel or a video medium is input to the input / output interface device 51b. Real-time transmission data such as a broadcast image is input to the image processing device 50b, and the image processing device 50b performs image processing such as noise removal and image compression as necessary. Data that does not require real-time transmission, such as a document or a Web image, is input to the data processing device 54b, and the data processing device 54b performs data processing such as data format conversion as needed. The data processed by the image processing device 50b or the data processing device 54b is modulated by the wireless communication device 30b and transmitted as a wireless signal by the transmitting / receiving antenna 29b.
[0034]
Next, the operation of each functional block when the mobile station performs data reception will be described. The wireless signal input from the transmission / reception antenna 29b is demodulated by the wireless communication device 30b, and the data for real-time transmission such as a broadcast image is input to the image processing device 50b, while real-time transmission of a document or a Web image is required. Is input to the data processing device 54b. The data input to the image processing device 50b is subjected to image processing such as noise removal and image compression as needed, while the data input to the data processing device 54b is converted to a data format as necessary. Is performed. Thereafter, the data signal subjected to the image processing or the data processing is sent to an external storage medium via an input / output interface device 51a as necessary, or displayed on a display device 52 such as a liquid crystal display. .
[0035]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the wireless communication device according to the present invention.
The block configuration of the radio communication device 30a provided in the base stations 10, 15, 16 and the radio communication device 30b provided in the mobile stations 11 to 15 are as shown in FIG. 4, and both have the same structure. . However, some functions of the communication control unit 31 are different due to a difference in the transmission / reception control method between the base station and the mobile station. The difference between the functions related to the control between the base station and the mobile station mainly means that only the base stations 10, 15, and 16 have the function of allocating the transmission channel, the function of allocating the time domain within the channel, and the function of notifying them. That is the point.
[0036]
Next, the operation of the functional block of the base station or the mobile station will be described.
The received signal input from the transmitting / receiving antenna 29 is selected on the receiving side by the antenna duplexer 32, and the RF / IF receiver 33 performs amplification of the received signal and frequency conversion to an intermediate frequency (IF) band. Is The received signal converted to an intermediate frequency (for example, a center frequency of 20 MHz) is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter 35, and the received signal is usually demodulated by a demodulator 39, and the received signal is transmitted to an external device. The data is sent as data (Data) to the data processing device or the like via a bus control unit 38 having a function such as an interface.
[0037]
The demodulator 36 has a function of measuring an error rate of received data, and can measure a BER (Bit Error Rate), a PER (Packet Error Rate) of a received signal, and the like. .
[0038]
Further, a part of the received signal is transmitted from the RF / IF receiver 33 to a signal strength detector 34 for detecting the signal strength, and the signal strength is detected. The detected signal strength data is sent to the communication control unit 31, where the loss of the RF / IF receiver 33 is corrected, and the received signal strength is determined at the antenna end (the transmitting / receiving antenna 29). You.
[0039]
The data (Data) output from the data processing device or the like is modulated via the bus control unit 38 through the addition of control information and the conversion to a transmission signal format (such as a packet format) used for wireless communication. This is performed in the vessel 39. Next, the transmission signal is converted from a digital signal to an analog signal by a D / A converter 40, and the RF / IF transmitter 41 amplifies the transmission signal and frequency-converts the signal into a high-frequency (RF) signal. Then, a signal is transmitted from the transmitting / receiving antenna 29 to the antenna via the antenna duplexer 32.
[0040]
The communication control unit 31 has a function of controlling the system of the base station or the entire mobile station, a function of recognizing frequency channels, storing and determining time scheduling (only for the base station), and a function of controlling power supply to each unit. Also have.
[0041]
As described in the description of FIG. 3, a mobile station that does not require a transmission device can remove the antenna duplexer 32, the RF / IF transmitter 41, the D / A converter 40, and the modulator 39. Become.
[0042]
FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration of a communication frame used for wireless communication between a base station and a mobile station that constitute the data transmission system of the present invention.
The basic structure of the communication data of the present invention is a frame (71-1 to 71-3) divided every certain time, and one frame 71-1 is a frequency channel used by the base station for transmission and reception. And a control information phase 72 including information for notifying mobile stations of transmission and reception timings and N segments (73-1 to 73-) for transmitting content (data) from the base station to N mobile stations. N) and an uplink phase 74 for transmitting data from the mobile station to the base station. Further, the control information phase 72 is composed of a preamble 75 for obtaining information such as frame synchronization, and a data payload (76-1 to 76-n) including time domain and frequency channel information for transmission and reception in the frame. ing. Note that the time regions of the control information phase 72, the downlink phase 73, and the uplink phase 74 in the frame can be appropriately changed according to the data communication capacity and the like.
[0043]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of transmitting content between a base station and a mobile station when mainly focusing on the base station. With reference to FIG. 6, a description will be given of a communication method between the base station and the mobile station constituting the data transmission system of the present invention. However, it is assumed that the content is transmitted by the N-th frame.
[0044]
In step S11, in the uplink phase of the (N-1) th frame, the base station 10 receives a content transmission request signal from each of the mobile stations 11 to 15, and the mobile stations 11 to 15 desire. Information such as the type of content or reception status is received.
[0045]
In the next step S12, the base station 10 determines whether there is a content transmission request signal from a new mobile station that is not continuously transmitting content, and if there is no new mobile station, the base station 10 proceeds to step S17. move on. If there is a new mobile station, it is determined in step S13 whether or not a time region for newly transmitting content can be secured with respect to the time region of the entire segment defined in the Nth frame. . If the time area cannot be secured, in step S16, a process for notifying the mobile station that has newly requested transmission of the content by adding control information to the mobile station requesting transmission of the content is impossible. I do. If the time domain can be secured, in step S14, the segment for transmitting the content to each mobile station requesting the transmission of the content is adjusted, and in step S15, the details of each segment are adjusted. A process for determining the degree is performed.
[0046]
Next, in step S17, the base station 10 transmits control information to each of the mobile stations 11 to 15, and in step S18, the base station 10 transmits content to each of the mobile stations 11 to 15. If the transmission of the content is to be continued, the process returns to the reception processing of the content transmission request signal in step S11.
With the above method, the base station 10 can transmit contents to each of the mobile stations 11 to 15.
[0047]
Next, a specific operation example of the content transmission system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 as appropriate.
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a content transmission method according to the present invention when there is one mobile station, and FIG. 8 shows an embodiment of a content transmission method when there are two mobile stations. FIG. 9 is a diagram illustrating an embodiment of a content transmission method when there are three mobile stations, and FIG. 10 is an embodiment of a content transmission method when there are five mobile stations. FIG.
[0048]
In this embodiment, using the configuration of the content transmission system as shown in FIG. 1, transmission of content from the base station 10 to each mobile station is performed using one channel (band 20 MHz) in the band from 5.16 GHz to 5.24 GHz. It is carried out. The transmission rate (degree of modulation) in the frame is defined in advance. In a region where control information is transmitted (region 80 in FIG. 7), a downlink phase (region 81 in FIG. 7) in which the content is transmitted by transmitting at a coding rate r = 1/2 by BPSK modulation (maximum transmission speed 3 Mbps). In the uplink phase (region 82 in FIG. 7) in which various signals are transmitted from the mobile station to the base station, the signals are transmitted by 16-level QAM modulation with a coding rate r = 3/4 (maximum transmission rate 36 Mbps).
[0049]
First, as shown in FIG. 7, the base station 10 is in a state of transmitting content only to the mobile station 11. In this state, the number of segments used for content transmission is 1, and the content transmission area 81 can be used entirely for the mobile station 11. Therefore, it is possible for the base station 10 to transmit to the mobile station 11 contents with a high degree of detail (a low degree of data compression), such as a high-definition television image.
[0050]
Next, as shown in FIG. 8, the mobile station 12 having the same degree of importance regarding the transmission of the content as the mobile station 11 newly requests the transmission of the content, and the base station 10 transmits the two mobile stations 11 and 12 shows an embodiment in the case of transmitting content. Since the content transmission area to the mobile station 11 cannot be secured as it is in the area 81 in FIG. 7, the content transmission area of the mobile station 11 is reduced to an area 84. A transmission area to the mobile station 12 is secured in the area 85. As an example of a method of dividing the content transmission area, there is a method of dividing the content transmission area (downlink phase) by the number of mobile stations requesting content transmission.
[0051]
That is, in this case, since the number of mobile stations is 2, the transmission area is divided into the area 84 and the area 85 equally. By dividing in this way, the transmission area to one mobile station is の of that in FIG. Since the length of the transmission area (frame) cannot be increased in order to secure simultaneous transmission of the content, the detail of the content is １／ of that in FIG.
[0052]
As described above, when the importance of content transmission to a plurality of mobile stations is substantially equal, the downlink phase is divided according to the number of mobile stations, and the degree of detail of the content is reduced according to the region of the frame. It is possible to transmit content to two mobile stations at the same time.
[0053]
Next, as shown in FIG. 9, a mobile station 13 having a higher degree of importance related to content transmission than the mobile stations 11 and 12 newly requests content transmission, and the base station 10 An embodiment in the case where contents are transmitted to 12 and 13 will be described.
[0054]
The importance may specify something when the mobile station requests distribution. For example, when distributing content to a mobile station, a mobile station that receives distribution of a content with a high distribution fee may have a high degree of importance. Alternatively, the importance of a mobile station that receives content distribution first may be set high, and the importance of a mobile station that receives distribution later may be set low.
[0055]
Since the content transmission to the mobile station 13 has a high degree of importance, it is desirable to secure as many transmission areas as possible and to increase the degree of detail of the content as much as possible. 12, the level of detail of the content to be transmitted decreases, block noise and the like increase, and the content cannot be normally rendered. Therefore, it is necessary to ensure the minimum content detail that can be transmitted normally to the mobile stations 11 and 12.
In other words, transmission areas 89 and 90 are obtained from the entire content transmission area to obtain the minimum level of detail for transmitting contents to the mobile stations 11 and 12 normally, and the remaining areas are allocated to the mobile station 13 with higher importance. It is secured as a content transmission area 88.
[0056]
As described above, when transmitting to a plurality of mobile stations having different importance levels of content transmission, after allocating a minimum content transmission area to each mobile station, the remaining content transmission areas are allocated according to the importance level of the content. By allocating to mobile stations, it is possible to transmit content at the same time.
[0057]
Next, as shown in FIG. 10, when the content transmission has already been performed to the mobile stations 11, 12, 13, and 14 having the same importance related to the content transmission, the mobile station has the same importance as the mobile station. This embodiment shows a case where the mobile station 15 has newly requested transmission of content.
[0058]
In this example, if the minimum content transmission areas 93, 94, 95, and 96 are allocated to the existing mobile stations 11, 12, 13, and 14, the minimum transmission area for the mobile station 15 cannot be secured. The base station 10 notifies the mobile station 15 that the content cannot be transmitted, and does not transmit the content to the mobile station 15.
[0059]
In this way, after allocating the minimum content transmission area to each existing mobile station, if the minimum content detail level cannot be secured for the new mobile station in the remaining content transmission area, a new content transmission area is assigned. By rejecting the transmission of the content to the mobile station that intends to enter the Internet, it is possible to ensure the minimum necessary level of detail for the content transmission to each mobile station.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the base station decomposes one transmission channel into segments, and assigns one mobile station to one segment, while simultaneously assigning one mobile station to a plurality of mobile stations. Since contents including images and sounds can be transmitted, transmission can be performed efficiently. Further, the base station may determine the time of the segment transmitting the content to one mobile station and the detail level of the content according to the number of mobile stations requesting the transmission of the content in the entire time domain transmitting the content in one frame. Can be transmitted without impairing the simultaneous transmissibility of video and audio.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a content transmission system of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a base station included in the content transmission system according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a mobile station constituting the content transmission system of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a wireless communication device according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration of a communication frame used for wireless communication between a base station and a mobile station constituting the content transmission system of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a transmission method between a base station and a mobile station in a wireless communication system constituting the content transmission system of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a content transmission system in a case where there is one mobile station according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a content transmission system when there are two mobile stations according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a content transmission system when there are three mobile stations according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a content transmission system when there are five mobile stations according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional wireless communication system.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a frame in a wireless communication system using a conventional centralized control method.
[Explanation of symbols]
1 wireless communication system 10, 16, 17 base station 11, 12, 13, 14, 15 mobile station 20 distribution station 21 input / output device 22 control device 23 storage device 29, 29a, 29b transmitting / receiving antenna 30, 30a, 30b wireless communication Device 31 Communication controller 32 Antenna duplexer 33 RF / IF receiver 34 Signal strength detector 35 A / D converter 36 Demodulator 37 Information detector 38 Bus controller 39 Modulator 40 D / A converter 41 RF / IF Transmitter 71-1 (N-1) th frame 71-2 (N) th frame 71-3 (N + 1) th frame 72 Control information 73-1 and 73-N Segment 1, segment N in downlink phase
74 Uplink phase 75 Preamble 76-1, 76-N Data payload 80, 83, 87, 92 Control information time domain 81, 82, 84-90, 93-96 Segment for transmitting content (time domain)
82,86,91,97 Time domain of uplink phase of data

Claims

A base station transmitting content to at least one mobile station in a periodic frame,
The base station comprises:
According to the number of mobile stations requesting communication with the base station, a time area for transmitting content, a content transmission time area allocating means for allocating to the mobile station,
Content detail determining means for determining the level of detail of the content for the allocated segment, and control information transmitting means for transmitting control information including a transmission time area and the level of detail of the allocated content to the mobile station. A base station comprising:

Further, the base station comprises:
A mobile station number recognizing unit that receives a content transmission request signal requesting transmission of content from the mobile station and recognizes the number of mobile stations communicating with the base station.
2. The base station according to claim 1, further comprising: an importance level recognizing unit that recognizes an importance level for content transmission with the mobile station.

In the case where the importance of the mobile station transmitting the content is the same, the segment assignment is performed by the mobile station communicating with the base station over the entire time region in which the base station can transmit the content within one frame. The base station according to claim 2, wherein the base station is divided by a number.

In the case where the importance of the mobile station transmitting the content is different, the assignment of the segment is preferentially performed by the base station from the mobile station with the higher importance over the entire time region in which the content can be transmitted within one frame. The base station according to claim 2, wherein the base station is allocated.

The base station according to claim 1, wherein the determination of the detail level of the content is based on a content capacity that can be accommodated in the allocated segment.

Further, the base station may newly receive the content transmission request signal when all segments in the time domain for transmitting content to the mobile station are transmitting content with the lowest level of detail. The base station according to claim 5, further comprising a transmission rejection signal transmitting means for transmitting a transmission rejection signal notifying the mobile station that content transmission is not to be performed, by including the transmission rejection signal in the control information.

A mobile station corresponding to the base station according to claim 1,
A mobile station comprising: a content request signal transmitting unit that transmits the content transmission request signal to the base station.

The mobile station according to claim 7, wherein
The mobile station receives the control information transmitted from the base station, control information receiving means for acquiring information of the segment transmission time area and the degree of detail of the content allocated to itself,
A mobile station, comprising: a content receiving unit that receives the segment allocated to itself and obtains content desired by the mobile station.

A distribution station including a content acquisition unit for acquiring content relating to images, sounds, documents, and the like, and a content distribution unit for distributing the acquired content;
The base station according to any one of claims 1 to 6, and the mobile station according to claim 7 or 8,
The content transmission system, wherein the base station receives the distribution of the content from the distribution station and transmits the content to the mobile station.