JP2016149700A - 無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線通信装置、無線送信方法及び無線受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線送信方法及び無線受信方法において、複数の無線回線を用いてデータを送受信する際にレイテンシを低減し、かつ回線の帯域使用効率を向上させること。【解決手段】本発明にかかる無線送信装置は、複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出する算出部１５と、合計値に基づいて入力されたデータを複数の無線回線で送信可能なビット幅を有するビット幅データに並び替えるようにビット方向に列変換し、ビット幅データを各無線回線の伝送容量に応じてビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するデータ分割部１６と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、データを分割して伝送する場合に、伝送時間を短縮する無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線通信装置、無線送信方法及び無線受信方法に関する。

ディジタルマイクロ波通信システム（ＤＭＲ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｒａｄｉｏ）は、無線回線の１本当たりの伝送容量が数１００Ｍｂｐｓ程度である。一方、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標（ＥＴＨ）インタフェースによる無線通信はＧｂＥ／１０ＧｂＥ（１０ギガビット・イーサネット：登録商標）が一般的になりつつある。これを実現するために、複数の無線回線を束ねてスループット向上を図る方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１には、複数の伝送路に対して適切な負荷分散を実行することが可能なロードバランス制御ユニットが記載されている。ロードバランス制御ユニットは、所定のデータ長に区切られて送信される複数のユニットデータを複数の伝送路を介して対向装置へ送信する伝送装置において動作する。ロードバランス制御ユニットは、伝送路毎に設けられる振り分けバッファを有しており、各振り分けバッファ毎に、各振り分けバッファの滞留状況および各バッファの滞留上限の閾値と、ユニットデータのデータ量とを考慮してユニットデータをどの振り分けバッファに書き込むかを決定している。ロードバランス制御ユニットによれば、可変長データに対応するとともに各伝送路バッファの閾値が動的に変化するような場合であっても、各伝送路に対して適切な負荷分散を実施することができる。

特許文献２には、複数の無線回線を介してデータを送受信する無線伝送装置が記載されている。無線伝送装置は、受信したデータを複数の無線回線を介して送信する送信データに変換する際に、受信したデータのデータ量が複数の無線回線の全伝送容量を超えている場合に、データを無線回線の帯域に合わせて絞った送信データに変換する変換手段と、送信データを、複数の無線回線の各々の無線伝送容量の比に基づいて複数の無線回線の各々に分配する送信データ分配手段と、を備えている。無線伝送装置によると、無線回線系統における送信データの破棄を生じさせずに適切なロードバランス制御を行うことができる。

国際公開第２０１１／１１８５４２号公報 国際公開第２０１１／０５２４４６号公報

特許文献１および特許文献２に記載された装置等によると、複数の無線回線等の伝送路に送信データを分割する際に送信データのフレームを長さ方向（時間方向）に分割して各無線回線等に振り分けられる。そして、分割されたデータは順次送信および受信されるため、送信側でのデータ送信時および受信側での受信データを復元時に待合せ時間が必要となる。即ち、データの送受信時にレイテンシが発生する。また、各分割フレームに組立の順番を示す情報を付加するため、オーバヘッドが増加し、帯域使用効率が低下するという課題がある。

本発明は、複数の無線回線を用いてデータを送受信する際にレイテンシを低減し、かつ回線の帯域使用効率を向上させる無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線通信装置、無線送信方法及び無線受信方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出する算出部と、
前記合計値に基づいたビット幅のビット幅方向とにデータが並ぶビット幅データに入力データを変換する変換部と、
前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じた、ビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するデータ分割部と、を有する、
無線送信装置である。

本発明の一態様は、送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する複数の送信データを、複数の無線回線のそれぞれで受信する無線受信部と、
受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元する復元部と、を有する、
無線受信装置である。

本発明の一態様は、複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出する算出部と、
前記合計値に基づいたビット幅のビット幅方向とにデータが並ぶビット幅データに入力データを変換する変換部と、
前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じた、ビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するデータ分割部と、を有する、
無線送信装置と、
前記送信データを受信する複数の無線回線を有する無線受信部と、
受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元する復元部と、を有する無線受信装置と、
を有する、無線送受信システムである。

本発明の一態様は、複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出するステップと、
前記合計値に基づいて入力したデータを複数の前記無線回線で送信可能なビット幅を有するビット幅データに並び替えるように列変換し、
前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じてビット方向に所定の長さを有する送信データにするように分割するステップと、を有する、
無線送信方法である。

本発明の一態様は、送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する複数の送信データを、複数の無線回線のそれぞれで受信するステップと、
受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元するステップと、を有する、
無線受信方法である。

本発明の一態様は、入力データを複数の無線回線により送信する無線送信装置において、
前記入力データを無線フレーム長が同一でかつ変調多値数に応じて分割することを特徴とする無線通信装置である。

本発明にかかる無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線通信装置、無線送信方法及び無線受信方法によると、複数の無線回線を用いてデータを送受信する際にレイテンシを低減し、かつ回線の帯域使用効率を向上させることができる。

第１実施形態にかかる無線送信装置の構成を概略的に示したブロック図である。 無線送信装置が有するＥＴＨ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）信号処理部の構成を示したブロック図である。 無線送信装置が有する無線送信部の構成を示したブロック図である。 無線送信装置の動作を示したフローチャートである。 無線送信装置で送信される無線フレームの具体例を概略的に示した図である。 送信されるデータのフレームを長さ方向に分割する比較例を示した図である。 無線送信装置で分割されて送信されるデータを概略的に示した図である。 第２実施形態にかかる無線受信装置の構成を概略的に示したブロック図である。 無線受信装置が有する無線受信部の構成を示したブロック図である。 無線受信装置が有するＥＴＨ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）信号処理部の構成を示したブロック図である。 無線受信装置の動作を示したフローチャートである。 第３実施形態にかかる無線送受信システムが有する無線送受信装置の構成を概略的に示したブロック図である。 無線送受信装置が有する無線送受信部の構成を示したブロック図である。 無線送受信装置が有するＥＴＨ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）信号処理部の構成を示したブロック図である。 無線送受信システムの構成を概略的に示した図である。

以下、図面を参照しつつ本発明にかかる、無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、無線送信方法及び無線受信方法の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１に示されるように、無線送信装置１０は、ＥＴＨ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ:登録商標）インターフェースを有する送信デバイスであり、入力されるＥＴＨフレームのデータを分割するＥＴＨ信号処理部１１と、ＥＴＨ信号処理部１１に接続され、分割されたデータをそれぞれ無線送信するための複数の無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎを有している。無線送信装置１０は、例えば基地局間の通信に用いられるバックホール機器である。

図２に示されるように、ＥＴＨ信号処理部１１は、上流側にＥＴＨフレームを入力するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）部１２が設けられており、ＭＡＣ部１２の下流側には、送信バッファ部１３が接続されている。送信バッファ部１３の下流側には、ＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）送信処理部１４が接続されている。ＧＦＰ送信処理部１４の下流側には、送信フレーム分割部１６が接続されている。さらに、ＧＦＰ送信処理部１４には、送信レート制御部１５が接続されている。送信フレーム分割部１６には、無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎ（図１参照）が接続されている。

ＭＡＣ部１２は、上流側に接続されている外部装置等から入力されたＥＴＨフレーム（入力データ）のＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）チェックを行い、受信したＥＴＨフレームに誤りがないか調べ、データ損失を検出する。ＭＡＣ部１２は、チェック後のＥＴＨフレームをＭＡＣ出力フレームとして送信バッファ部１３に出力する。送信バッファ部１３は、格納されたデータを順次ＧＦＰ送信処理部１４に送信バッファ出力フレームとして出力する。送信バッファ部１３は、ＧＦＰ送信処理部１４から入力される送信バッファ読出制御信号で制御される。送信バッファ部１３は、送信バッファ読出制御信号によって読出し停止制御が有効になった場合は、送信バッファ出力フレームの出力を停止する。

ＧＦＰ送信処理部１４は、入力された送信バッファ出力フレームのフレーム毎にＧＦＰヘッダを付加し、内部に設けられた内部バッファ（不図示）に格納する。また、ＧＦＰ送信処理部１４は、後述する送信レート制御部１５から入力される送信データ要求信号に従い、内部バッファからデータの読出しや読出しの停止を行う。ＧＦＰ送信処理部１４は、内部バッファが空にも関わらず、データの読出しが発生した場合は、アイドルフレームを挿入する。逆に、ＧＦＰ送信処理部１４は、内部バッファがバッファ可能な閾値を超えた場合には、送信バッファに読出停止制御信号（Ｐａｕｓｅ制御信号）を出力する。ＧＦＰ送信処理部１４は、送信フレーム分割部に送信ＧＦＰフレームを出力する。

送信レート制御部（算出部）１５は、後述する各データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎから入力された多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮから、各無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎの無線伝送容量を合計した合計値を算出する。この多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮは、各無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎの無線回線の送信レートおよび送信可能なデータのビット幅に関する情報である。それぞれの多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮは、各無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎにおいて送信されるそれぞれのビット幅データのそれぞれのビット幅値を含んでいる。

そして、送信レート制御部１５は、算出された無線伝送容量に応じた速度でＧＦＰ送信処理部１４からデータ（ＧＦＰフレーム）が読出されるように、ＧＦＰ送信処理部１４に送信データ要求信号を出力する。送信レート制御部１５は、送信データ要求信号でＧＦＰ送信処理部１４の読出しを停止させることもできる。また、送信レート制御部１５は、ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮに基づいて送信データのビット幅を算出し、その値を含む列変換幅制御信号を送信フレーム分割部１６に出力する。

送信フレーム分割部（データ変換部、データ分割部）１６は、入力された列変換幅制御信号に基づいて、入力されたＧＦＰフレームを無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎ（図１参照）に接続された複数の無線回線で送信可能なビット幅を有するビット幅データに並び替える。即ち、送信フレーム分割部１６は、ＧＦＰフレームをビット幅方向に長さを有するように列変換する。ビット幅データは、後述するように複数の無線回線で送信されるデータのフレーム長方向に直交する方向のビット幅方向にマトリクス状にデータが並んだデータである（図５の無線フレーム参照）。ビット幅データにおいて、フレーム長は入力されるデータのＥＴＨフレーム長に依存している。ビット幅データにおいて、ビット幅は各無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎが出力するビット幅情報Ｂ１,…,Ｂｎから決定される。

送信フレーム分割部１６は、列変換幅制御信号に基づいてビット幅を決定する。そして、送信フレーム分割部１６は、ビット幅データをビット方向に分割する。送信フレーム分割部１６は、分割された各送信ＥＴＨデータＤ１，…，Ｄｎを無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎ（図１参照）が有する各データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎ（図３参照）に出力する。

図３に示されるように、データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎに設けられている。無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎは、無線送受信機能を有する構成で示されている。データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、入力された送信ＥＴＨデータＤ１，…，Ｄｎをペイロード領域（図５参照）に多重する。また、データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、受信側でデータの復号化の際に用いられる送信データのビット幅情報Ｂ１,…,Ｂｎを含む有効ビット幅情報をＡＣＭＯＨ領域（図５参照）に多重する。そして、データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、多重化された送信無線フレームデータＦ１，…，Ｆｎを変調部Ｑ１，…，Ｑｎに出力する。

変調部Ｑ１，…，Ｑｎは、送信無線フレームデータＦ１，…，Ｆｎを適応変調で選択された変調方式で変調し、送信変調信号Ｗ１，…，Ｗｎを出力することにより無線伝送を行う。変調部Ｑ１，…，Ｑｎは、送信無線フレームデータＦ１，…，ＦｎのＡＣＭＯＨ領域（図５参照）に多重された送信変調方式制御情報に従って変調を行う。その他の変調部Ｑ１，…，Ｑｎの処理は適応変調の一般的な手法を用いる。データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、自身の無線回線の送信レートを監視し、送信レートに基づいて上述した多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮを送信レート制御部１５に出力する。無線送信装置１０は、バックホール機器としているが、無線通信装置として一体の装置を構築してもよい。無線送信装置１０を用いると、入力データを無線フレーム長が同一でかつ変調多値数に応じて分割する、無線通信装置を実現することができる。

次に、無線送信装置１０の動作について図４を参照して説明する。

データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、自身の無線回線の送信レートを監視し、送信レートに基づいて多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮを送信レート制御部１５に出力する（Ｓ１００）。送信レート制御部（算出部）１５は、多重可能ビット幅情報Ｂ１，…，ＢＮに基づいて複数の無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出し、その速度でＧＦＰ送信処理部からの読み出しを行う（Ｓ１０１）。送信フレーム分割部（データ変換部）１６は、入力されたＧＦＰフレームを指定されたビット幅のビット幅データに並び替える（Ｓ１０２）。

送信フレーム分割部１６は、ビット幅データを各無線回線の伝送容量に応じてビット方向に所定の長さを有する送信データに分割する（Ｓ１０３）。データ多重部Ｍ１，…，Ｍｎは、入力された各送信データをペイロード領域に、各有効ビット幅情報をＡＣＭＯＨ領域に多重して送信無線フレームデータＦ１，…，Ｆｎを出力する（Ｓ１０４）。変調部Ｑ１，…，Ｑｎは、送信無線フレームデータＦ１，…，Ｆｎを適応変調で選択された変調方式で変調し、送信変調信号Ｗ１，…，Ｗｎを出力することにより無線伝送を行う（Ｓ１０５）。

次に、無線送信装置１０で送信されるデータの具体例について説明する。

図５に示される送信データは、無線回線数ｎ＝２の場合に送信されるビット幅データの無線フレームである。この送信される無線フレームは、入力されたＧＦＰフレームより十分長くなるように設定される。送信データは、無線回線Ｇ１では、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で、無線回線Ｇ２では、２５６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で変調される。縦一列分は変調信号の１シンボルを示している。無線回線Ｇ１でＱＰＳＫ変調されるデータのビット幅は２ビット／シンボルである。無線回線Ｇ２で２５６ＱＡＭ変調されるデータのビット幅は８ビット／シンボルである。

従って無線回線Ｇ１および無線回線Ｇ２で送信される送信データのビット方向のビット幅の長さは２＋８＝１０である。送信データの無線フレーム長Ｔｆ＝１０００００、ペイロード領域長Ｔｄ＝８００００、シンボルレートＦｓ＝１００ＭＨｚとすると、送信レートＲは、Ｒ＝１０００００×８００００／１００×（２＋８）＝８００Ｍｂｐｓである。送信レート制御部１５は、上記の送信レートＲでＧＦＰ送信処理部１４からのデータ読出を制御する。

送信フレーム分割部１６は、入力された送信ＧＦＰフレームを１０ビット幅のデータに列変換し、上段の２ビット分をデータ多重部Ｍ１に、下段の８ビット幅分をデータ多重部Ｍ２に出力する。これにより、上段の２ビット／シンボル幅分のデータおよび下段の８ビット／シンボル幅分のデータが無線送信部Ｔ１，Ｔ２でそれぞれ無線送信される。

まず比較例として、送信されるデータのフレームを長さ方向（時間方向）に分割する方法を説明する。図６（ａ）には、１本の無線回線でデータを１０２４ＱＡＭ（８００Ｍｂｐｓ）で送信する場合の例が示されている。例えば、送信ＧＦＰフレーム長が５１２０ｂｙｔｅのデータを１本の無線回線で送信する場合、データを分割しないでそのまま送信する。次に、同じデータを図６（ｂ）のように、ＱＰＳＫ（１６０Ｍｂｐｓ）と２５６ＱＡＭ（６４０Ｍｂｐｓ）との２本の無線回線で送信する例を示す。データは無線回線Ｇ１と無線回線Ｇ２にそれぞれ分割されて送信される。分割されたデータは時間経過とともに順次送信される。

無線回線Ｇ１で送信されるデータは、図６（ａ）のデータを５分割した場合のデータの最初のデータ（分割フレーム１）であり、ＱＰＳＫ（送信レート１６０Mbps）で送信される。即ち、無線回線Ｇ１では、図６（ａ）の分割フレーム１に格納されるデータに相当する分割データが１０２４ｂｙｔｅのフレーム長全体に格納されて送信される。この際、分割フレームにシーケンス番号を含むヘッダがそれぞれ付加されるため、分割フレーム１のデータの総量は１０２４byteにシーケンス番号の増加分（α）だけ大きくなる。

無線回線Ｇ２で送信されるデータは図６（ａ）のデータを５分割した場合のデータの４つのデータ（分割フレーム２〜４）であり、２５６ＱＡＭ（送信レート６４０Ｍｂｐｓ）で送信される。即ち、無線回線Ｇ２では、図６（ａ）の分割フレーム２〜５に格納されるデータに相当する分割データが４０９６ｂｙｔｅの分割フレーム２〜５に格納されて送信される。この際、この際、分割フレームにシーケンス番号を含むヘッダがそれぞれ付加されるため、分割フレーム２〜４のデータの総量は４０９６byteにシーケンス番号の増加分（β）だけ大きくなる。

この場合、無線回線Ｇ２の分割フレーム２に格納されたデータは、送信が開始されるまでに遅延が発生する。このため、無線回線Ｇ２でのデータの送信は、データを分割しないで送信する場合に比べて送信終了までに１０．２４ｕｓにシーケンス番号の増加分ｄを加えたレイテンシが原理的に発生する。データの分割数を増やすとレイテンシの増加を小さくすることができる。しかし、その一方で、分割されたデータにそれぞれ付加されるシーケンス番号が増加し、無線フレーム当たりのオーバーヘッド（シーケンス番号）の占める割合が大きくなり、無線回線の帯域の使用効率が低下する。

これに対して無線送信装置１０は、図７に示されるように、送信データをビット方向に所定の長さを有するビット幅データに並び替え、ビット幅方向の分割ブロックに分割するため、原理的にレイテンシが増加しない。また、データを分割してフレーム組立をするためにＡＣＭＯＨ領域に多重されるビット幅情報Ｂ１,…,Ｂｎを用いるため、無線回線の帯域の使用効率の低下を防止することができる。図７（ａ）では、１本の無線回線でデータを送信する場合が示されている。ここでは、データがビット方向に分割される。

即ち、この分割では、ＡＣＭＯＨ領域に多重されるビット幅情報Ｂ１,…,Ｂｎを用いるため、図６（ａ）の分割されたデータにそれぞれ付加されるシーケンス番号を用いる場合に比べ、無線フレーム当たりのＡＣＭＯＨ領域（オーバーヘッド）の占める割合が小さくなる。これにより、図６（ａ）の場合に比して無線回線の帯域の使用効率が高くなる。図７（ｂ）では、２本の無線回線でデータを送信する場合が示されている。ここでは、無線回線Ｇ１と無線回線Ｇ２とで、ビット方向に分割されたデータがそれぞれ送信される。無線回線Ｇ１の分割ブロック１で送信されるデータと、無線回線Ｇ２の分割ブロック２で送信されるデータとは同時に送信されるので、図６（ｂ）の場合に比してレイテンシが発生しない。

上述したように無線送信装置１０によると、複数の無線回線で送信されるデータをビット方向に分割してそれぞれの無線回線で送信するため、データをフレーム方向に分割する方法に比してレイテンシの発生を低減することができる。また、無線送信装置１０によると、ＡＣＭＯＨ領域に多重されるビット幅情報Ｂ１,…,Ｂｎを用いるため、無線回線の帯域使用効率を高めることができる。

［第２実施形態］
以下、無線送信装置１０で送信された送信データを受信して受信フレームデータを復元する無線受信装置２０について説明する。

図８に示されるように、無線受信装置２０は、ＥＴＨ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）インターフェースを有する受信デバイスであり、無線送信装置１０から分割されて送信されたデータを受診するための複数の無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎと、受信データを元のデータである受信フレームデータに復元するＥＴＨ信号処理部（復元部）２１とを有している。無線受信装置２０は、例えば基地局間の通信に用いられるバックホール機器である。

図９に示されるように、無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎは、無線回線から受信変調信号（受信データ）Ｘ，…，Ｘｎを受信する。無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎは、無線送受信機能を有する構成で示されている。無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎは、無線回線側からみて上流側に、データを受信する復調部Ｕ１，…，Ｕｎが設けられており、その下流側に受信データに多重化された情報とデータとを分離して抽出するデータ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎが接続されている。

復調部Ｕ１，…，Ｕｎは、受信したそれぞれの受信変調信号Ｘ，…，Ｘｎを指定された受信変調方式情報を用いて復調し、受信無線フレームデータＨ１，…，Ｈｎとしてデータ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎに出力する。データ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎは、受信無線フレームデータＨ１，…，Ｈｎのペイロードデータ領域（図５参照）から受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎを抽出する。また、データ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎは、受信無線フレームデータＨ１，…，ＨｎのＡＣＭＯＨ領域（図５参照）から受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎを抽出する。データ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎは、受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎと受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，ＹｎとをＥＴＨ信号処理部２１にそれぞれ出力する。

図１０に示されるように、ＥＴＨ信号処理部２１は、受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎと受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎとを入力し、出力ＥＴＨフレーム（受信フレームデータ）を生成する。ＥＴＨ信号処理部２１は、受信側から見て上流側に受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎと受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎとを入力する受信フレーム組立部２２を有している。受信フレーム組立部２２の下流側には、ＧＦＰ受信処理部２３が接続されている。ＧＦＰ受信処理部２３の下流側には、受信バッファ２４が接続されている。受信バッファ２４の下流側には、ＭＡＣ部２５が接続されている。

受信フレーム組立部２２は、受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎに基づいて、各データ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎから入力された各受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎをビット幅方向に結合する。受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎには、無線回線の受信レートで受信可能な受信データをビット方向に列変換した際のビット幅値が含まれている。例えば、第１実施形態の無線送信装置１０が送信データを受信した場合、受信フレーム組立部２２は、各受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎを結合して１０ビット幅のデータを生成する。受信フレーム組立部２２は、結合された各受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎを並び替えてビット幅（８ビット）を有するＧＦＰ受信フレームデータに列変換し、ＧＦＰ受信フレームを復元する。即ち、無線送信装置１０の送信フレーム分割部１６と逆の処理を行う。受信フレーム組立部２２は、ＧＦＰ受信フレームをＧＦＰ受信処理部２３に出力する。

ＧＦＰ受信処理部２３は、ＧＦＰ同期を確立後、ＧＦＰ受信フレームからＧＦＰヘッダを除去して受信バッファ２４に出力する。受信バッファ２４は、入力されたフレームのＦＣＳチェックを行い、ＭＡＣ部２５に出力する。ＭＡＣ部２５は入力されたフレームを出力ＥＴＨフレームとして、下流側に接続された外部装置（不図示）に出力する。

即ち、無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎは、送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する複数の送信データを、複数の無線回線のそれぞれで受信する。そして、無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎは、受信データに多重化された、無線回線の受信レートで受信可能なデータを列変換した際のビット幅値を含む受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎを抽出する。そして、ＥＴＨ信号処理部２１は、受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎに基づいて複数の無線回線で受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎに基づいて受信フレームデータを復元する。この様にして無線受信装置２０は、受信データから原データを復元することができる。

次に、無線受信装置２０の動作について図１１を参照して簡単に説明する。

復調部Ｕ１，…，Ｕｎは、送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する変調信号を受信する（Ｓ２００）。復調部Ｕ１，…，Ｕｎは、受信したそれぞれの受信変調信号（受信データ）Ｘ，…，Ｘｎを指定された受信変調方式情報を用いて復調する（Ｓ２０１）。データ抽出部Ｓ１，…，Ｓｎは、受信データから受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎと受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎとを抽出する（Ｓ２０２）。ＥＴＨ信号処理部２１は、受信ＥＴＨデータＶ１，…，Ｖｎと受信有効ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎとを入力し、出力ＥＴＨフレーム（受信フレームデータ）を生成する（Ｓ２０３）。

上述したように、無線受信装置２０によると、データをビット方向に分割して送信された送信データを受信して復元するため、データをフレーム方向に分割する方法に比してレイテンシの発生を低減することができる。また、無線受信装置２０によると、ビット幅情報Ｙ１，．．，Ｙｎを用いるため、無線回線の帯域使用効率を高めることができる。

［第３実施形態］
上述した無線送信装置１０と無線受信装置２０とを用いて無線送受信システム１００を構築することができる。以下の説明では上記で説明した構成要素で同一の部分は同一の符号を用い、重複する説明は適宜省略する。

図１２に示されるように、無線送受信装置３０は、無線送信装置１０と無線受信装置２０との構成要素を含んだ構成となっている。図１３に示されるように、無線送受信部Ｚ１，…，Ｚｎは、無線送信部Ｔ１，…，Ｔｎと無線受信部Ｋ１，…，Ｋｎの構成要素を含んでいる。図１４に示されるように、ＥＴＨ信号処理部３１は、無線送信装置１０のＥＴＨ信号処理部１１と、無線受信装置２０のＥＴＨ信号処理部２１との構成要素を含んでいる。
図１５に示される、無線送受信システム１００は、無線送受信装置３０が接続された基地局５０間でデータをビット方向に分割して無線送受信することができる。

即ち、無線送受信システム１００は、送信側の基地局５０に接続された無線送受信装置３０において、複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出し、合計値に基づいて入力されたデータを複数の無線回線で送信可能なビット幅を有するビット幅データに並び替えるように列変換し、ビット幅データを各無線回線の伝送容量に応じてビット方向に所定の長さを有する送信データに分割して送信する。そして、受信側の基地局５０に接続された無線送受信装置３０で送信データを複数の無線回線のそれぞれから受信し、受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、並べ替えて受信フレームデータを復元する。

そして、無線送受信システム１００は、送信側の基地局５０に接続された無線送受信装置３０において、無線回線の送信レートで送信可能なデータを列変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を生成し、ビット幅情報に基づいて複数の無線回線で送信される列変換されたデータの伝送容量の合計値を算出し、ビット幅情報を送信データに多重化して送信する。そして、受信側の基地局５０に接続された無線送受信装置３０においては、受信データに多重化された、ビット幅情報を抽出し、ビット幅情報に基づいて複数の無線回線で受信データをビット幅方向に並べて結合し、結合データを生成し、ビット幅情報に基づいて結合データから受信フレームデータを復元する。

［その他の実施形態］
上記の実施形態では、無線送信装置１０と無線受信装置２０との基地局間の無線通信に用いられることが記載されていた。この他、上記の実施形態は、無線受信装置２０を移動局に置き換えてもよい。また、上記の実施形態では、無線回線での通信を示していたが、無線回線は有線回線であってもよい。

１０ 無線送信装置
１１ 信号処理部
１２ ＭＡＣ部
１３ 送信バッファ部
１４ 送信処理部
１５ 送信レート制御部
１６ 送信フレーム分割部
２０ 無線受信装置
２１ 信号処理部
２２ 受信フレーム組立部
２３ 受信処理部
２４ 受信バッファ
２５ ＭＡＣ部
３０ 無線送受信装置
３１ 信号処理部
５０ 基地局
１００ 無線送受信システム
Ｂ１,…,Ｂｎ ビット幅情報
Ｄ１,…,Ｄｎ データ
Ｆ１,…,Ｆｎ 送信無線フレームデータ
Ｆｓ サンプリングレート
Ｇ１ 無線回線
Ｇ２ 無線回線
Ｈ１,…,Ｈｎ 受信無線フレームデータ
Ｋ１,…,Ｋｎ 無線受信部
Ｍ１,…,Ｍｎ データ多重部
Ｍ２ データ多重部
ｎ 無線回線数
Ｑ１,…,Ｑｎ 変調部
Ｒ 送信レート
Ｓ１,…,Ｓｎ データ抽出部
Ｔ１,…,Ｔｎ 無線送信部
Ｔｄ ペイロード領域長
Ｔｆ 無線フレーム長
Ｕ１,…,Ｕｎ 復調部
Ｖ１,…,Ｖｎ 受信ＥＴＨデータ
Ｗ１,…,Ｗｎ 送信変調信号
Ｘ１,…,Ｘｎ 受信変調信号
Ｙ１,…,Ｙｎ 受信有効ビット幅情報
Ｚ１,…,Ｚｎ 無線送受信部

Claims (13)

1. 複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出する算出部と、
   前記合計値に基づいたビット幅のビット幅方向とにデータが並ぶビット幅データに入力データを変換する変換部と、
   前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じた、ビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するデータ分割部と、を有する、
   無線送信装置。
2. 前記無線回線に接続された無線送信部を更に有し、
   前記無線送信部は、前記無線回線の前記送信レートで送信可能なデータを変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を生成し、
   前記算出部は、前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で送信される、変換されたデータの伝送容量の前記合計値を算出する、
   請求項１に記載の無線送信装置。
3. 前記無線送信部は、前記ビット幅情報を前記送信データに多重化して送信する、
   請求項２に記載の無線送信装置。
4. 送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する複数の送信データを、複数の無線回線のそれぞれで受信する無線受信部と、
   受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元する復元部と、を有する、
   無線受信装置。
5. 前記無線受信部は、前記受信データに多重化された、前記無線回線の受信レートで受信可能なデータを列変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を抽出し、
   前記復元部は、前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で前記受信データをビット幅方向に並べて結合し、前記ビット幅情報に基づいて前記受信フレームデータを復元する、
   請求項４に記載の無線受信装置。
6. 複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出する算出部と、
   前記合計値に基づいたビット幅のビット幅方向とにデータが並ぶビット幅データに入力データを変換する変換部と、
   前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じた、ビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するデータ分割部と、を有する無線送信装置と、
   前記送信データを受信する複数の無線回線を有する無線受信部と、
   受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元する復元部と、を有する無線受信装置と、
   を有する、無線送受信システム。
7. 前記無線送信装置は、前記無線回線の前記送信レートで送信可能なデータを変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を生成し、前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で送信される、変換されたデータの伝送容量の前記合計値を算出し、前記ビット幅情報を前記送信データに多重化して送信し、
   前記無線受信装置は、前記受信データに多重化された、前記ビット幅情報を抽出し、前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で前記受信データをビット幅方向に並べて結合し、前記ビット幅情報に基づいて前記受信フレームデータを復元する、
   請求項６に記載の無線送受信システム。
8. 複数の無線回線のそれぞれの送信レートに基づいて複数の前記無線回線で送信可能なデータの伝送容量の合計値を算出するステップと、
   前記合計値に基づいたビット幅のビット幅方向とにデータが並ぶビット幅データに入力データを変換するステップと、
   前記ビット幅データを各前記無線回線の伝送容量に応じた、ビット方向に所定の長さを有する送信データに分割するステップと、を有する、
   無線送信方法。
9. 前記無線回線の前記送信レートで送信可能なデータを列変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を生成するステップと、
   前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で送信される、変換されたデータの伝送容量の前記合計値を算出するステップと、を更に有する、
   請求項８に記載の無線送信方法。
10. 前記ビット幅情報を前記送信データに多重化して送信する、ステップを更に有する、
    請求項９に記載の無線送信方法。
11. 送信側の複数の無線回線で送信されたビット方向に所定の長さをそれぞれ有する複数の送信データを、複数の無線回線のそれぞれで受信するステップと、
    受信したそれぞれの受信データをビット幅方向に並べて結合し、受信フレームデータを復元するステップと、を有する、
    無線受信方法。
12. 前記受信データに多重化された、前記無線回線の受信レートで受信可能なデータを列変換した際のビット幅値を含むビット幅情報を抽出するステップと、
    前記ビット幅情報に基づいて複数の前記無線回線で前記受信データをビット幅方向に並べて結合するステップと、
    前記ビット幅情報に基づいて前記受信フレームデータを復元するステップと、を更に備える、
    請求項１１に記載の無線受信方法。
13. 入力データを複数の無線回線により送信する送信装置において、
    前記入力データを無線フレーム長が同一でかつ変調多値数に応じて分割することを特徴とする無線通信装置。

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