(57)【要約】【課題】LPWAにおいて適切に通信を行うこと。【解決手段】受信装置２００において、受信部２０２は、送信情報から生成される情報語シンボルと、情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、復号部２０４は、複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する。複数のパケットにおける、情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と受信装置との間で共有されている。【選択図】図４
2019083507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、
前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、
を具備し、
前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている、
受信装置。
【請求項２】
前記受信機は、少なくとも前記符号語シンボルの復号前に、前記第１のパケットの数及び前記第２のパケットの数を示す情報を受信する、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記複数のパケットにおける前記第１のパケットの数及び前記第２のパケットの数は予め規定されている、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、
前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、
を具備し、
前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる、
受信装置。
【請求項５】
前記回路は、前記パケットを最後に受信してからの経過時間が閾値を超える場合、前記送信情報の送信が完了したと判断する、
請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記複数のパケットにおいて、前記情報語シンボルを含む第１のパケットと前記パリティシンボルを含む第２のパケットとの境界のパケットには、前記情報語シンボルに対する誤り検出符号が含まれ、
前記回路は、前記誤り検出符号を用いて、前記情報語シンボルの復号結果に対して誤り検出を行う、
請求項４に記載の受信装置。
【請求項７】
前記第１のパケットのうちの最後尾のパケットには、少なくとも前記誤り検出符号が含まれる、
請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記パリティシンボルは、前記情報語シンボル及び前記誤り検出符号から算出される、
請求項６に記載の受信装置。
【請求項９】
前記回路は、前記受信装置において消失したパケットについて、前記第１のパケット及び前記第２のパケットの双方を想定して前記誤り検出を行う、
請求項６に記載の受信装置。
【請求項１０】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する回路と、
前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、
を具備し、
前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている、
送信装置。
【請求項１１】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する生成回路と、
前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定する設定回路と、
前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、
を具備する送信装置。
【請求項１２】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、
前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、
前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている、
受信方法。
【請求項１３】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、
前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、
前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる、
受信方法。
【請求項１４】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、
前記複数のパケットを受信装置へ送信し、
前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている、
送信方法。
【請求項１５】
送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、
前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定し、
前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する、
送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、受信装置、送信装置、受信方法及び送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IoT（Internet of Things）機器は、スマートフォンなどのモバイル端末と比較して、更なる小型化が進み、データ量が少なく、電源供給が困難な場所にも設置される傾向にある。このようなIoT機器が普及する状況下において、LoRa（登録商標）を代表とする、省電力で広範囲をカバーできるLPWA（Low Power Wide Area）と呼ばれる新たな無線通信技術（例えば、非特許文献１を参照）への期待が高まっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】LoRaWAN specification V1.1.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、LPWAにおける通信方法については十分に検討がなされていない。
【０００５】
本開示の一態様は、LPWAにおいて適切に通信を行うことができる受信装置、送信装置、受信方法及び送信方法の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る受信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、を具備し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている。
【０００７】
本開示の一態様に係る受信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、を具備し、前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる。
【０００８】
本開示の一態様に係る送信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する回路と、前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、を具備し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている。
【０００９】
本開示の一態様に係る送信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する生成回路と、前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定する設定回路と、前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、を具備する。
【００１０】
本開示の一態様に係る受信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている。
【００１１】
本開示の一態様に係る受信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる。
【００１２】
本開示の一態様に係る送信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、前記複数のパケットを受信装置へ送信し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている。
【００１３】
本開示の一態様に係る送信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定し、前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する。
【００１４】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の一態様によれば、LPWAにおいて適切に通信を行うことができる。
【００１６】
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る送信装置の一部の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る受信装置の一部の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る送信装置及び受信装置の動作例を示すシーケンス図
【図６】実施の形態１に係るパケット送信の一例を示す図
【図７】実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２に係る送信装置及び受信装置の動作例を示すシーケンス図
【図１０】実施の形態２に係るパケット送信の一例を示す図
【図１１Ａ】実施の形態３に係る課題の説明に供する図
【図１１Ｂ】実施の形態３に係る課題の説明に供する図
【図１１Ｃ】実施の形態３に係る課題の説明に供する図
【図１２】実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】実施の形態３に係る送信装置及び受信装置の動作例を示すシーケンス図
【図１５Ａ】実施の形態３に係る送信データの一例を示す図
【図１５Ｂ】実施の形態３に係る受信データの一例を示す図
【図１５Ｃ】実施の形態３に係る想定されるパターンの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
デジタルデータの通信を行う際には、その伝送路の特性に応じて、データはパケットと呼ばれる単位に分割されて送信される。LPWAは特性上低データレートであり、1パケットのサイズは１０数byteから数十byteが一般的である。そのため、百byte以上のデータを送信するためには、複数のパケットに分割する必要がある。
【００２０】
以下では、LPWAにおける通信において、通信データを複数のパケットに分割して送信する際に効率的に通信を行う方法について説明する。
【００２１】
LPWAは大きく２種類の通信方式に分類できる。一方は通信を行うのに免許が必要なライセンスバンドを使う通信方式であり、他方は通信を行うのに免許が不要なアンライセンスバンドを使う通信方式である。後者のアンライセンスバンド（例えば、日本では920MHz帯）を用いる通信では、免許は不要であるものの、日本で通信を行う際にはARIBの規定に従う必要がある。
【００２２】
ここで、LPWAにおけるアンライセンスバンドを用いる通信方式の一つにLoRa（登録商標）がある。
【００２３】
LoRaは、データリンク層ではLoRaWAN（登録商標）と呼ばれるLoRa Allianceが提案する標準化仕様に基づいている。LoRaでは、ゲートウェイ、端末の配置の自由度が高く、モジュールコストも安価である。ただし、LoRaに従って日本で通信を行う際には上述したようにARIBの規定に従う必要があり、例えば、連続送信時間400ms、送信間隔4000ms（つまり、duty比1:10）などの制約が存在する。
【００２４】
LoRaにおいて上記制約に従うと、例えば、SF10（Spreading Factor 10）という設定においては１パケットあたり最大11byteのペイロードしか確保できない等の制限が存在する。このため、LoRaでは、数百〜数kbyteオーダーの送信情報の送信でも、複数のパケットに分割して送信されることになる。また、各パケットあたりのペイロードサイズが小さいので、数byteのヘッダ情報の追加でも大きなオーバーヘッドとなってしまう。
【００２５】
また、LPWAでは、上記送信の制約により、頻繁に下り通信ができない、又は、任意のタイミングでデータ送信できない等の制限が存在する。この制限を解決するための方法として、AL-FEC（Application layer FEC:アプリケーション層における前方誤り訂正）の適用が考えられる。
【００２６】
受信側で誤りを検出した際、送信側へ再送を要求することにより誤りを訂正する方法が一般的であるが、再送制御が困難である場合等では、FEC（Forward Error Correction：前方誤り訂正）と呼ばれる方法が適用される。FECとしては、LDPC（Low Density Parity Check）等がある。FECでは、送信側が送信データに加えて訂正符号（冗長データ）を付加することにより、受信側である程度の訂正が可能となる。FECは、適用するレイヤにより、AL-FECとPHY-FECに分類できる。AL-FECは、FECをアプリケーションレイヤに適用した技術であり、パケットロスなどによって失われたアプリケーションデータをパケット単位で回復することを特徴とする。また、PHY-FECは、FECを物理レイヤに適用した技術であり、フェージングなどによって破損した伝送データをbit単位で回復することを特徴とする。
【００２７】
AL-FECは、LPWAのように下り通信に制限がある環境又はパケット分割が多く発生する環境との相性が良く、LPWAに対して非常に有効な機能となる。
【００２８】
しかしながら、LPWAの１パケットあたりのペイロードサイズの制約を考慮すると、LPWAにおいてAL-FECを適用する際、AL-FEC向けのヘッダ情報を可能な限り抑える必要がある。すなわち、LPWAのパケット送信において、AL-FEC向けのヘッダ情報を抑え、実際に送信情報を割り当てるペイロード領域をより確保する必要がある。
【００２９】
そこで、本開示の一態様では、AL-FEC向けのヘッダ情報を抑えてLPWAによる通信を適切に行う方法について説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
［通信システムの概要］
本開示の一実施の形態に係る通信システムは、送信装置１００及び受信装置２００を備える。
【００３１】
本開示の一態様に係る送信装置１００及び受信装置２００は、通信データをシンボルと呼ばれる単位に分割し、パケットへ格納する。一般的には、１つのパケットには１つのシンボルが格納されるが、１つのパケットに複数のシンボルを格納することも可能である。
【００３２】
図１は本開示の実施の形態に係る送信装置１００の一部の構成を示すブロック図である。図１に示す送信装置１００において、パケット生成部１０５は、送信情報から生成される情報語シンボルと、情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、送信部１０６は、複数のパケットを受信装置２００へ送信する。
【００３３】
図２は本開示の実施の形態に係る受信装置２００の一部の構成を示すブロック図である。図２に示す受信装置２００において、受信部２０２は、送信情報から生成される情報語シンボルと、情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置１００から受信し、復号部２０４は、複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する。
【００３４】
ここで、複数のパケットにおける、情報語シンボルを含む第１のパケットの数（後述するK）、及び、パリティシンボルを含む第２のパケットの数（後述するM）は、送信装置１００と受信装置２００との間で共有されている。
【００３５】
［送信装置の構成］
図３は、本実施の形態に係る送信装置１００の構成を示すブロック図である。送信装置１００は、例えば、LPWA（LoRa等）の通信方式に従って受信装置２００へデータ（送信情報）を送信する。
【００３６】
図３において、送信装置１００は、送信情報生成部１０１と、情報語シンボル生成部１０２と、パリティシンボル算出部１０３と、シンボル数設定部１０４と、パケット生成部１０５と、送信部１０６と、アンテナ１０７と、を有する。
【００３７】
送信情報生成部１０１は、受信装置２００向けの送信情報を生成し、送信情報を情報語シンボル生成部１０２に出力する。例えば、送信情報は、センサ（図示せず）におけるセンシング結果を示すセンシング情報等である。なお、送信情報は、センシング情報に限定されない。
【００３８】
情報語シンボル生成部１０２は、送信情報生成部１０１から入力される送信情報を用いて、符号語シンボルに含まれる少なくとも１つの情報語シンボル（有効パケット）を生成する。情報語シンボル生成部１０２は、生成した情報語シンボルをパリティシンボル算出部１０３に出力する。
【００３９】
パリティシンボル算出部１０３は、情報語シンボル生成部１０２から入力される情報語シンボルを用いて、パリティシンボル（冗長シンボル）を算出する。パリティシンボル算出部１０３におけるパリティシンボルの算出方法（つまり、AL-FECの方法）には、例えば、LDPCを適用してもよく、他の誤り訂正方法を適用してもよい。パリティシンボル算出部１０３は、情報語シンボル、及び、算出したパリティシンボルをパケット生成部１０５に出力する。
【００４０】
このように、送信情報から生成される少なくとも１つの情報語シンボルと、当該情報語シンボルから算出される少なくとも１つのパリティシンボルとから符号語シンボルが構成される。
【００４１】
シンボル数設定部１０４は、符号語シンボルを構成する情報語シンボル数（以下、「K」と表す）、及び、符号語シンボルを構成するパリティシンボル数（以下、「M」と表す）を設定する。すなわち、符号語シンボルが送信される全パケット数はK+Mパケットである。シンボル数設定部１０４は、設定したシンボル数（K,M値）を示すパケット数情報をパケット生成部１０５に出力する。
【００４２】
パケット生成部１０５は、例えば、符号語シンボル（送信情報）の送信前に、シンボル数設定部１０４から入力されるパケット数情報を含むパケットを生成し、生成したパケットを送信部１０６に出力する。
【００４３】
また、パケット生成部１０５は、パリティシンボル算出部１０３から入力される符号語シンボル（情報語シンボル又はパリティシンボル）の各々を含む複数のパケットを生成する。例えば、パケット生成部１０５は、符号語シンボルを含むペイロードにヘッダ情報を付加して各パケットを生成する。そして、パケット生成部１０５は、生成した複数のパケットを送信部１０６に出力する。
【００４４】
送信部１０６は、パケット生成部１０５から入力されるパケットに対して送信処理を施し、アンテナ１０７を介して受信装置２００へ送信する。例えば、送信部１０６は、LoRaにおいて、連続送信時間400ms、送信間隔4000ms（つまり、duty比1:10）などの規定に従ってパケット送信を行う。
【００４５】
［受信装置の構成］
図４は、本実施の形態に係る受信装置２００の構成を示すブロック図である。受信装置２００は、例えば、LPWA（LoRa等）の通信方式に従って送信装置１００から送信されるパケットを受信する。
【００４６】
図４において、受信装置２００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、ペイロード抽出部２０３と、復号部２０４と、記憶部２０５と、を有する。
【００４７】
受信部２０２は、アンテナ２０１を介して受信した送信装置１００からのパケットに対して受信処理を施し、受信パケットをペイロード抽出部２０３に出力する。
【００４８】
ペイロード抽出部２０３は、受信部２０２から入力される受信パケットから、ペイロード部分を抽出する。ペイロード抽出部２０３は、抽出したペイロードに含まれるパケット数情報を記憶部２０５に出力し、符号語シンボルを復号部２０４に出力する。
【００４９】
復号部２０４は、ペイロード抽出部２０３から入力される符号語シンボルをを復号して、復号データ（送信情報）を取得する。具体的には、復号部２０４は、記憶部２０５から入力される情報語シンボルの個数（K）及びパリティシンボルの個数（M）に基づいて、ペイロード抽出部２０３から入力される符号語シンボルの構成を特定する。
【００５０】
記憶部２０５は、ペイロード抽出部２０３から入力されるパケット数情報に示される情報語シンボルの個数（K）及びパリティシンボルの個数（M）を保存し、復号部２０４に出力する。
【００５１】
［送信装置１００及び受信装置２００の動作］
以上の構成を有する送信装置１００及び受信装置２００における動作について詳細に説明する。
【００５２】
AL-FEC（例えばLDPC）における復号処理に必要なパラメータには、例えば、（i）有効パケット数（情報語シンボル数K）及びパリティパケット数（パリティシンボル数M）又は送信情報の送信に使用される全パケット数（つまり、K+M）のうち少なくとも２つ、（ii）符号語シンボルが送信されるパケットの順序、及び、（iii）パケットロスが発生した場合にどのパケット（何番目のパケット）が消失したかを示す情報等が挙げられる。
【００５３】
例えば、LoRaにおけるパケットのヘッダ情報にはシーケンス番号に相当するパラメータが既に存在しているので、上記パラメータ（ii）、（iii）については、当該シーケンス番号を流用でき、AL-FECのためのヘッダ情報を新たに追加する必要が無い。
【００５４】
また、IoT機器において一度に送信される送信情報のデータ量は固定的であることが推測される。このため、上記パラメータ(i)について、情報語シンボル数（K）又はパリティシンボル数（M）を柔軟に変更するために、各パケット内のヘッダに、パケット数情報（K,M値）を格納する必要性は低い。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、受信装置２００における復号処理（例えば、AL-FECの復号）の際に必要なパケット数情報（K,M値）は、送信装置１００と受信装置２００との間で固定的に用いる。つまり、送信情報に基づく符号語シンボルの各々を含む複数のパケットにおける、情報語シンボルを含むパケット数（K）、及び、パリティシンボルを含むパケット数（M）は、送信装置１００と受信装置２００との間で共有されている。
【００５６】
図５は送信装置１００（図３）及び受信装置２００（図４）の動作を示すシーケンス図である。また、図６は送信装置１００から受信装置２００へのパケット送信の一例を示す。
【００５７】
送信装置１００は、情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）を決定する（ＳＴ１０１）。例えば、図６では、情報語シンボル数K=3及びパリティシンボル数M=2が決定されている。つまり、１つの送信情報（センサ情報１，２）は５パケットで送信される。
【００５８】
送信装置１００は、ＳＴ１０１で決定した情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）を示すパケット数情報（図６では、K=3，M=2）を受信装置２００へ通知する（ＳＴ１０２）。
【００５９】
なお、ＳＴ１０２においてパケット数情報が通知されるタイミングは、少なくとも、後述する受信装置２００での符号語シンボルの復号処理（ＳＴ１０８）よりも前のタイミングであればよい。例えば、送信装置１００と受信装置２００との間の通信確立時にパケット数情報が通知されてもよい。
【００６０】
また、パケット数情報の通知には、非特許文献１において「proprietary」として規定されたMac Commandメッセージを用いてもよい。proprietaryは、送信装置１００（ネットワーク側）と受信装置２００との間で独自に使用・拡張可能なメッセージコマンドである。
【００６１】
また、受信装置２００においてK,M値が特定されればよく、パケット数情報としてK,M値が通知される場合に限定されない。例えば、パケット数情報として、全パケット数（=K+M）と情報語シンボル数（=K）とが通知されてもよい。
【００６２】
また、送信装置１００は、パケット数情報を含むパケットを複数回（図６では２パケット）送信してもよい。これにより、例えば、受信誤り（パケットロス）によってパケット数情報が受信装置２００で正常に受信されなくなる確率を低減することができる。
【００６３】
受信装置２００は、ＳＴ１０２で送信装置１００から通知されるパケット数情報から特定されるK,M値を保存する（ＳＴ１０３）。
【００６４】
次に、送信装置１００は、送信情報に基づいて情報語シンボルを生成し（ＳＴ１０４）、情報語シンボルを用いてパリティシンボルを算出し（ＳＴ１０５）、符号語シンボル（情報語シンボル及びパリティシンボル）の各々を含む複数のパケットを生成する（ＳＴ１０６）。例えば、図６では、送信装置１００は、センサ情報１，２毎に、情報語シンボルを各々含む３個のパケット（D#1〜D#3）、及び、パリティシンボルを各々含む２個のパケット（P#1,P#2）を生成する。そして、送信装置１００は、ＳＴ１０６で生成したパケットを受信装置２００へ送信する（ＳＴ１０７）。
【００６５】
受信装置２００は、ＳＴ１０３で保存したK,M値に基づいて、ＳＴ１０７で受信したパケットに含まれる符号語シンボルを復号する（ＳＴ１０８）。具体的には、受信装置２００は、ＳＴ１０７で受信したパケット（図６ではセンサ情報１，２毎の５パケット）のうち、K個のパケット（図６では３パケット）を情報語シンボルと判断し、M個のパケット（図６では２パケット）をパリティシンボルと判断する。そして、受信装置２００は、K個の情報語シンボル及びM個のパリティシンボルを用いて復号処理を行い、送信情報（センサ情報１，２）を取得する。
【００６６】
このように、本実施の形態では、AL-FEC（例えばLDPC）における復号処理に必要なパラメータである情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）は、受信装置２００の復号処理よりも前のタイミング（例えば、通信確立時）において、送信装置１００と受信装置２００との間で共有されている。
【００６７】
これにより、送信装置１００は、送信するパケット内のヘッダに、情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）を含める必要がなくなる。つまり、各パケットに付加されるヘッダ情報から、情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）（上記パラメータ(i)）を除外することができる。
【００６８】
これにより、本実施の形態では、パケット内のヘッダ情報を抑えることができ、ペイロード領域を確保することができる。すなわち、本実施の形態では、LPWAのようにペイロードの制約がある場合でも、LPWAにおいてAL-FECを適用する際にAL-FEC向けのヘッダ情報を抑えて、LPWAによる通信を適切に行うことができる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、一例として、送信装置１００が、符号語シンボルを構成する情報語シンボル及びパリティシンボルのそれぞれの個数を設定し、設定したシンボル数を示すパケット数情報を受信装置２００へ送信する場合について説明した。しかし、パケット数情報は、受信装置２００での符号語シンボルに対する復号前に、送信装置１００と受信装置２００との間において共有されていればよい。例えば、パケット数情報は仕様等において予め規定されていてもよい。この場合、送信装置１００におけるパケット数情報の設定処理（つまり、図３に示すシンボル数設定部１０４）及び送信処理が不要となる。
【００７０】
また、本実施の形態において、パケット数情報は、当該パケット数情報に対応する送信情報に対する復号前に通知されていればよい、例えば、送信情報の誤り訂正符号化（例えば、LDPC符号化）における符号化率（つまり、K,M値）が変更される度に、変更後のパケット数情報が送信装置１００から端末装置２００へ通知されてもよい。この場合でも、送信情報が送信されるパケットにはパケット数情報が含まれないので、当該パケットにおけるヘッダ情報を抑えることができる。
【００７１】
（実施の形態２）
実施の形態１では、符号語シンボルにおける情報語シンボル及びパリティシンボルの個数（パケット数）を送受信側において共有することにより、LPWAにおけるヘッダ情報を削減する方法について説明した。これに対して、本実施の形態では、符号語シンボルにおける情報語シンボル及びパリティシンボルの個数を通知するために必要な各パケットのヘッダ情報を最小限に抑える方法について説明する。
【００７２】
図７は、本実施の形態に係る送信装置３００の構成を示すブロック図である。なお、図７において、実施の形態１（図３）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。具体的には、図７に示す送信装置３００では、シンボル数設定部１０４を含まず、フラグ設定部３０１が新たに追加されている点、及びパケット生成部３０２の動作が実施の形態１と異なる。
【００７３】
図７に示す送信装置３００において、フラグ設定部３０１は、パリティシンボル算出部１０３から入力される符号語シンボルを構成するシンボルがパリティシンボルであるか否かを示すパリティフラグ（parity flag）を設定する。例えば、フラグ設定部３０１は、パリティシンボルの場合にパリティフラグをon（例えばparity flag=1）に設定し、情報語シンボルの場合にパリティフラグをoff（例えばparity flag==0）に設定してもよい。フラグ設定部３０１は、符号語シンボル（情報語シンボル及びパリティシンボル）、及び、各シンボルに対して設定したパリティフラグをパケット生成部３０２に出力する。
【００７４】
なお、フラグ設定部３０１において設定されるフラグは、シンボルの種別（情報語シンボル及びパリティシンボルの何れであるか）を示すフラグであればよい。
【００７５】
パケット生成部３０２は、フラグ設定部３０１から入力される符号語シンボルの各々を含むパケットを生成する。その際、パケット生成部３０２は、各パケットに対して、フラグ設定部３０１から入力されるパリティフラグを、当該パリティフラグに対応するシンボルが割り当てられたパケットに含める。
【００７６】
図８は、本実施の形態に係る受信装置４００の構成を示すブロック図である。なお、図８において、実施の形態１（図４）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。具体的には、図８に示す受信装置４００では、記憶部２０５を含まず、シンボル抽出部４０１が新たに追加されている点が実施の形態１と異なる。
【００７７】
図８に示す受信装置４００において、シンボル抽出部４０１は、受信したパケットに含まれるパリティフラグに基づいて、ペイロード抽出部２０３から入力される、当該パケットのペイロード部分に含まれるシンボルが情報語シンボルであるかパリティシンボルであるかを判断する。
【００７８】
また、シンボル抽出部４０１は、送信装置３００から送信されるパケットの送信間隔に基づいて、送信情報（つまり、対応する符号語シンボルを含む複数のパケット）の送信が完了したか否かを判断してもよい。例えば、シンボル抽出部４０１は、パケットを最後に受信してからの経過時間（つまり、無送信区間）が閾値を超える場合、送信情報の送信が完了していると判断してもよい。この場合、シンボル抽出部４０１は、次に受信したパケットを、新たな送信情報に対応するパケットであると判断する。
【００７９】
［送信装置３００及び受信装置４００の動作］
以上の構成を有する送信装置３００及び受信装置４００における動作について詳細に説明する。
【００８０】
図９は送信装置３００（図７）及び受信装置４００（図８）の動作を示すシーケンス図である。なお、図９において、実施の形態１（図５）と同一動作については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
また、図１０は送信装置３００から受信装置４００へのパケット送信の一例を示す。
【００８２】
図９において、送信装置３００は、後述するＳＴ２０２において生成されるパケットの各々に含まれるシンボルが、ＳＴ１０４で生成される情報語シンボル及びＳＴ１０５で生成されるパリティシンボルの何れであるかを示すフラグ（ここでは、パリティフラグ）を設定する（ＳＴ２０１）。
【００８３】
例えば、図１０に示すように、送信装置３００は、パケットに含まれるシンボルがパリティシンボル（P）である場合にパリティフラグをon（=1）に設定し、パケットに含まれるシンボルが情報語シンボル（D）である場合にパリティフラグをoff（=0）に設定する。
【００８４】
そして、送信装置３００は、パリティフラグ（1bitの情報）及び符号語シンボル（情報語シンボル又はパリティシンボル）を含む複数のパケットを生成する（ＳＴ２０２）。
【００８５】
例えば、LoRaのMAC（Medium Access Control）メッセージフォーマットのMACペイロードフィールド（つまり、LoRaのヘッダ情報フィールド）には、Frame Port（又はFPort）と呼ばれるフィールドが含まれる。Frame Portでは、0〜224の値が設定可能であり、0及び224の値は予約されている一方で、1〜223の値がアプリケーション特有の値として設定可能である。
【００８６】
そこで、送信装置３００は、パケット内のFrame Portフィールド（例えば、1〜223の何れか）に、パリティフラグ（1bit）を含めてもよい。これにより、パリティフラグは、既存のヘッダ情報フィールドを用いて通知されるので、AL-FEC（LDPC）のためのヘッダ情報フィールドとして新たなフィールドを追加する必要が無く、オーバーヘッドは増大しない。
【００８７】
図９に示すように、送信装置３００は、情報語シンボルを含むK個（図１０ではK=3）のパケット（パリティフラグ：off）、及び、パリティシンボルを含むM個（図１０ではM=2）のパケット（パリティフラグ：on）を受信装置４００へ送信する（ＳＴ２０３）。
【００８８】
一方、受信装置４００は、受信した複数のパケットの各々に含まれるパリティフラグに基づいて、当該パケットに含まれるシンボルが情報語シンボルであるかパリティシンボルであるか（シンボルの種別）を判断する（ＳＴ２０４）。具体的には、受信装置４００は、パリティフラグがoff（=0）の場合には受信パケットに含まれるシンボルが情報語シンボルであると判断し、パリティシンボルがon（=1）の場合には受信パケットに含まれるシンボルがパリティシンボルであると判断する。受信装置４００は、パケットを受信する度にＳＴ２０４の処理を行う。
【００８９】
すなわち、受信装置４００は、各パケットに含まれるパリティフラグに基づいて情報語シンボル数K及びパリティシンボル数Mを特定する。
【００９０】
また、受信装置４００は、パケットの無送信時間（パケットを最後に受信してからの経過時間）に基づいて、送信情報（符号語シンボル）の送信が完了したか否かを判断する（ＳＴ２０５）。例えば、受信装置４００は、パケットを最後に受信してからの経過時間（無送信区間）が閾値を超える場合に、送信情報の送信が完了したと判断する。
【００９１】
ここで、閾値は、設定されたSF値（SF7、SF8、SF9、SF10等）、又は、送信情報の一例としてセンサ情報を用いる場合におけるセンサの測定間隔に基づいて設定されてもよい。例えば、上述したように、LoRaにおいて、連続送信時間400ms、送信間隔4000msが規定された場合、パケットは4.4sec毎に送信される。一方で、送信装置３００から送信される各送信情報（例えば、図１０に示すセンサ情報１，２）は、数十分又は数時間の頻度のように、パケット送信間隔よりも十分に長い間隔で送信されることも想定される。よって、上記閾値（送信情報の送信完了と判断する経過時間）は、パケットの送信間隔よりも長く、送信情報の送信間隔よりも短い範囲において設定されればよい。
【００９２】
受信装置４００は、送信情報の送信完了と判断するまでに受信したパケットに含まれる符号語シンボル（図９ではK個の情報語シンボル及びM個のパリティシンボル）を復号する（ＳＴ２０６）。これにより、受信装置４００は、送信情報（例えば、センサ情報）を取得する。
【００９３】
このように、本実施の形態では、送信装置３００は、各パケットに含まれる符号語シンボルが情報語シンボルであるかパリティシンボルであるかを示すフラグ（0又は1の１bitの情報）をヘッダ情報として受信装置４００に通知する。そして、受信装置４００は、フラグに基づいて、情報語シンボル数（K）及びパリティシンボル数（M）を特定する。
【００９４】
これにより、本実施の形態によれば、パケット内のヘッダ情報の増加を最小限（1bit）に抑えて、ペイロード領域を確保しつつ、送信情報単位で符号語シンボル長を可変に設定することが可能となる。よって、本実施の形態では、例えば、LoRaのADR（Adaptive Date Rate）を運用する場合等、無線品質に応じて伝送レートが可変になる場合でも、送信装置３００及び受信装置４００は、LoRaにおけるパケット通信を適切に行うことができる。
【００９５】
また、本実施の形態によれば、受信装置４００はフラグ（パリティフラグ）に基づいて情報語シンボル数及びパリティシンボル数を特定するので、例えば、通信確立時のネゴシエーションにおいて、シンボル数を通知するための情報（例えば、パケット数情報）の通知が不要となる。
【００９６】
また、本実施の形態では、受信装置４００は、パケットの無送信区間が閾値を超える場合に送信情報（符号語シンボル）の送信が完了したと判断する。これにより、受信装置４００は、次回の有効パケット（つまり、パリティフラグ：offを含むパケット）の受信を待たずに、符号語シンボル（送信情報）の送信完了を特定することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態において、受信装置４００は、ＳＴ２０５の処理によって送信情報の送信完了を判断する場合に限らず、他の方法に基づいて送信情報の送信完了を判断してもよい。例えば、受信装置４００は、送信装置３００から通知されるパケットに含まれる情報（送信情報の送信完了を明示的に又は暗黙的に示す情報。上述したパリティフラグを含む）に従って送信情報の送信完了を判断してもよい。
【００９８】
（実施の形態３）
実施の形態２では、受信装置がパリティフラグに基づいて情報語シンボル数及びパリティシンボル数を特定する場合について説明した。ただし、情報語シンボルを含むパケットとパリティシンボルを含むパケットとの境界付近においてパケットロスが発生した場合、消失したパケットに含まれるシンボルが情報語シンボルであるかパリティシンボルであるかを受信装置が判断できないケースが存在する。
【００９９】
一例として、図１１Ａは送信データを示し、図１１Ｂはパケットロスが発生した場合の受信データを示す。
【０１００】
図１１Ａでは、送信装置は、情報語シンボルを含む４個のパケットD#1〜D#4（シーケンス番号0〜3）及びパリティシンボルを含む４個のパケットP#1〜P#3（シーケンス番号4〜6）を送信している。また、図１１Ｂでは、受信装置は、シーケンス番号0〜2の３個の有効パケット（parity flag=0）、及び、シーケンス番号5,6の２個のパリティパケット（parity flag=1）を受信している。すなわち、図１１Ｂでは、受信装置は、シーケンス番号3,4のパケットの受信に失敗している。
【０１０１】
図１１Ｂの場合、受信装置は、正常に受信されたシーケンス番号5,6に対応するパリティシンボルを用いて、消失したシーケンス番号3,4のパケット（シンボル）を訂正することができる。ここで、図１１Ｃに示すように、シーケンス番号3,4のパケットとしては、双方ともパリティシンボルを含む場合（パターン１）、各々が情報語シンボル及びパリティシンボルを含む場合（パターン２）、及び、双方とも情報語シンボルを含む場合（パターン３）が想定される。しかしながら、受信側では、訂正されたシーケンス番号3,4のパケットに含まれるシンボルが何れのパターンに相当するかを判断することはできない。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、パケットロスが発生する場合でも、受信装置において符号語シンボルを適切に復号することができる方法について説明する。
【０１０３】
図１２は、本実施の形態に係る送信装置５００の構成を示すブロック図である。なお、図１２において、実施の形態２（図７）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。具体的には、図１２に示す送信装置５００では、CRC（Cyclic Redundancy Check）算出部５０１が新たに追加されている点が実施の形態２と異なる。
【０１０４】
図１２に示す送信装置５００において、CRC算出部５０１は、情報語シンボル生成部１０２から入力される情報語シンボルを用いてCRC符号（誤り検出符号）を算出する。CRC算出部５０１は、情報語シンボル、及び、算出したCRC符号をパリティシンボル算出部１０３に出力する。
【０１０５】
パリティシンボル算出部１０３では、CRC算出部５０１において算出されたCRC符号も情報語シンボルの１つとして、パリティシンボルが算出する。そして、パケット生成部３０２は、符号語シンボルの各々を含む複数のパケットにおいて、情報語シンボルを含むパケットのうち最後尾のパケットに、CRC符号を含める。つまり、CRC符号は、情報語シンボルを含むパケットと、パリティシンボルを含むパケットとの境界のパケットに含まれる。
【０１０６】
図１３は、本実施の形態に係る受信装置６００の構成を示すブロック図である。なお、図１３において、実施の形態２（図８）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。具体的には、図１３に示す受信装置６００では、CRC検査部６０２が新たに追加されている点、及び、復号部６０１の動作が実施の形態１と異なる。
【０１０７】
図１３に示す受信装置６００において、復号部６０１は、シンボル抽出部４０１から入力される符号語シンボルを復号する。この際、パスロスが発生したパケットが存在する場合、復号部６０１は、消失したパケットに含まれるシンボル（情報語シンボル又はパリティシンボル）としてとり得る組み合わせ（パターン）の何れかを想定した符号語シンボルを復号する。そして、復号部６０１は、復号結果をCRC検査部６０２に出力する。また、復号部６０１は、CRC検査部６０２から入力されるCRC判定結果が誤り無し（CRC:OK）の場合、復号結果（送信情報）を出力する。一方、復号部６０１は、CRC検査部６０２から入力されるCRC判定結果が誤り有り（CRC:NG）の場合、他のパターンを想定した符号語シンボルについて再度復号する。復号部６０１は、例えば、CRC判定結果が誤り有り（CRC:NG）となるまで、上記処理を繰り返す。
【０１０８】
CRC検査部６０２は、復号部６０１から入力される復号結果に対してCRC判定（誤り検出）を行い、CRCの判定結果（誤り有り（CRC:OK）又は誤り無し（CRC:NG））を復号部６０１に出力する。
【０１０９】
このように、受信装置６００は、パケットロスが発生した場合、消失したパケットにおけるパリティフラグがoff(=0)の場合及びof(=1)の場合の双方のパターンを想定して復号（AL-FEC復号）を行い、CRC（誤り検出符号）の検査によって正しいパターンを特定する。
【０１１０】
［送信装置５００及び受信装置６００の動作］
以上の構成を有する送信装置５００及び受信装置６００における動作について詳細に説明する。
【０１１１】
図１４は送信装置５００（図１２）及び受信装置６００（図１３）の動作を示すシーケンス図である。なお、図１４において、実施の形態２（図９）と同一動作については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
また、図１５Ａは送信装置５００から送信される送信データ（パケット）の一例を示し、図１５Ｂは受信装置６００において受信される受信データ（パケット）の一例を示し、図１５Ｃは受信装置６００においてパケットロスが発生した場合に想定される符号語シンボルを構成する情報語シンボル（CRC符号を含む）及びパリティシンボルの組み合わせ（パターン）の一例を示す。
【０１１３】
図１４において、送信装置５００は、ＳＴ１０４で生成される情報語シンボルを用いてCRC符号を算出する（ＳＴ３０１）。
【０１１４】
そして、送信装置５００は、ＳＴ１０４で生成した情報語シンボル及びＳＴ３０１で算出したCRC符号を用いて、パリティシンボルを算出する（ＳＴ１０５）。
【０１１５】
例えば、図１５Ａでは、送信装置５００は、情報語シンボルD#1〜D#3を用いてCRC符号を算出し、情報語シンボルD#1〜D#3及びCRC符号を用いてパリティシンボルP#1〜P#3を算出する。すなわち、図１５Ａでは、情報語シンボル数K=4、パリティシンボル数M=3となる。
【０１１６】
送信装置５００で生成された符号語シンボル（K+M個のパケット）は受信装置６００へ送信される（ＳＴ３０２）。
【０１１７】
この際、例えば、受信装置６００において、ｘ個（ｘ=0〜K）の情報語シンボルを含むパケット、及び、ｙ個（y=0〜M）個のパリティシンボルを含むパケットのパケットロスが発生したとする。すなわち、受信装置６００は、K-x個の情報語シンボル（パケット）及びM-y個のパリティシンボル（パケット）を受信する。例えば、図１５Ｂでは、４個の情報語シンボルを含むパケットのうち１パケット（つまり、x=1。シーケンス番号3のCRC符号）が消失し、３個のパリティシンボルを含むパケットのうち１パケット（つまり、y=1。シーケンス番号4のP#1）が消失している。
【０１１８】
受信装置６００は、実施の形態２と同様、各パケットに含まれるパリティフラグに基づいてシンボルの種別を判断する（ＳＴ２０４）。図１５Ｂの場合、受信装置６００は、シーケンス番号0〜2が情報語シンボル（parity flag=0）であり、シーケンス番号5,6がパリティシンボル（parity flag=1）であると判断する。つまり、図１５Ｂでは、シンボル抽出の結果、受信装置６００は、シーケンス番号3,4のパケットロスが発生したと判断する。
【０１１９】
そこで、受信装置６００は、消失したパケットに含まれるシンボルとして想定される全てのパターンを抽出する（ＳＴ３０３）。例えば、図１５Ｂのようにシーケンス番号3,4のパケットが消失した場合、受信装置６００は、図１５Ｃのパターン１〜３を抽出する。具体的には、図１５Ｃに示すように、シーケンス番号3,4のパケットとしては、双方ともパリティシンボル（P#1、P#2）を含む場合（パターン１）、各々が情報語シンボル（CRC符号）及びパリティシンボル（P#1）を含む場合（パターン２）、及び、双方とも情報語シンボル（D#4及びCRC符号）を含む場合（パターン３）が想定される。
【０１２０】
そして、受信装置６００は、ＳＴ３０３において抽出したパターンのうち何れか１つのパターンを想定した符号語シンボルに対して復号処理を行う（ＳＴ３０４）。なお、図１５Ｂでは、受信装置６００は、２つのパリティシンボル（シーケンス番号5,6）を受信しているので、ＳＴ３０４の復号処理において、当該２つのパリティシンボルを用いて、２つの消失したパケット（シーケンス番号3,4）を訂正して情報語シンボル（CRC符号を含む）を得ることができる。
【０１２１】
次に、受信装置６００は、ＳＴ３０４の復号結果に対してCRC判定（誤り検出）を行う（ＳＴ３０５）。CRC判定がOKの場合（誤り無しの場合）、受信装置６００は、復号結果を送信情報として出力する。一方、CRC判定がNGの場合（誤り有りの場合）、受信装置６００は、復号処理を行っていない別のパターンを選択し（ＳＴ３０６）、選択したパターンを想定して再度、ＳＴ３０４の復号処理を行う。
【０１２２】
一例として、受信装置６００が図１５Ｃに示すパターン１〜３についてCRC判定を行う場合について説明する。
【０１２３】
図１５Ｃに示すパターン１を想定した場合、受信装置６００は、シーケンス番号2のパケット（実際は図１５Ａに示すように情報語シンボルD#3）をCRC符号として用いて、情報語シンボルD#1,D#2に対するCRC判定を行う。この結果、受信装置６００は、CRC判定結果として誤り有りと判定する。
【０１２４】
一方、図１５Ｃに示すパターン２（図１５Ａの送信データと同一構成）を想定した場合、受信装置６００は、シーケンス番号5,6のパリティシンボルP#2,P#3を用いてシーケンス番号3のパケット（CRC符号）を復号し、復号により得られたCRC符号を用いて、情報語シンボルD#1〜D#3に対するCRC判定を行う。この結果、受信装置６００は、CRC判定結果として誤り無しと判定する。
【０１２５】
また、図１５Ｃに示すパターン３を想定した場合、受信装置６００は、シーケンス番号5,6のパリティシンボルP#1,P#2を用いてシーケンス番号3,4のパケット（情報語シンボルD#4、CRCパケット。実際は図１５Ａに示すようにCRC符号及びパリティシンボルP#1）を復号し、復号により得られたCRC符号を用いて、情報語シンボルD#1〜D#4に対するCRC判定を行う。この結果、受信装置６００は、CRC判定結果として誤り有りと判定する。
【０１２６】
このように、本実施の形態では、送信装置５００は、符号語シンボルにおいて情報語シンボルとパリティシンボルとの境界のパケット（情報語シンボルの最後尾）にCRC符号を付加する。そして、受信装置６００は、パケットロスが発生し、パリティフラグに基づいて情報語シンボルとパリティシンボルとの境界が判断できない場合には、CRC符号を用いて誤りが無いパターンを検出する。
【０１２７】
つまり、本実施の形態では、図１５Ａに示すように、送信装置５００は、CRC符号を情報語シンボルの一部として用いてパリティシンボルを算出する。これにより、受信装置６００は、CRC符号を含むパケットが消失した場合でも、正常に受信したパリティシンボルを用いて、AL-FEC復号によってCRC符号を訂正することができる。そして、受信装置６００は、得られたCRC符号を用いて他の情報語シンボルの誤り検出を行うことができる。
【０１２８】
これにより、本実施の形態によれば、パケットロスが発生した場合でも、受信装置６００は、情報語シンボルとパリティシンボルとの境界を正しく判断することができ、送信情報を適切に受信することができる。
【０１２９】
なお、図１５Ａでは、CRC符号を新たなパケット（CRCパケット）として送信する場合について説明したが、これに限定されず、情報語シンボルを含むパケットとパリティシンボルを含むパケットとの境界のパケットに少なくともCRC符号が含まれていればよい。例えば、送信装置５００は、情報語シンボルが送信されるパケットの一部（例えば、パディング領域）を用いてCRC符号を送信してもよい。これにより、符号語シンボルの情報量（パケット数）を削減することができる。
【０１３０】
また、本実施の形態では、CRCを用いる場合について説明したが、CRCに限定されず、誤り検出可能な符号が使用されればよい。
【０１３１】
以上、本開示の各実施の形態について説明した。
【０１３２】
なお、上記実施の開示では、一例としてLPWAの一つであるLoRaについて説明したが、本開示を適用可能な通信方式はLoRaに限定されず、他のLPWA規格でもよく、LoRaのように１パケットあたりのペイロードサイズが小さい他の通知方式でもよい。
【０１３３】
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１３４】
本開示の受信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、を具備し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている。
【０１３５】
本開示の受信装置において、前記受信機は、少なくとも前記符号語シンボルの復号前に、前記第１のパケットの数及び前記第２のパケットの数を示す情報を受信する。
【０１３６】
本開示の受信装置において、前記複数のパケットにおける前記第１のパケットの数及び前記第２のパケットの数は予め規定されている。
【０１３７】
本開示の受信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信する受信機と、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号する回路と、を具備し、前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる。
【０１３８】
本開示の受信装置において、前記回路は、前記パケットを最後に受信してからの経過時間が閾値を超える場合、前記送信情報の送信が完了したと判断する。
【０１３９】
本開示の受信装置において、前記複数のパケットにおいて、前記情報語シンボルを含む第１のパケットと前記パリティシンボルを含む第２のパケットとの境界のパケットには、前記情報語シンボルに対する誤り検出符号が含まれ、前記回路は、前記誤り検出符号を用いて、前記情報語シンボルの復号結果に対して誤り検出を行う。
【０１４０】
本開示の受信装置において、前記第１のパケットのうちの最後尾のパケットには、少なくとも前記誤り検出符号が含まれる。
【０１４１】
本開示の受信装置において、前記パリティシンボルは、前記情報語シンボル及び前記誤り検出符号から算出される。
【０１４２】
本開示の受信装置において、前記回路は、前記受信装置において消失したパケットについて、前記第１のパケット及び前記第２のパケットの双方を想定して前記誤り検出を行う。
【０１４３】
本開示の送信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する回路と、前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、を具備し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている。
【０１４４】
本開示の送信装置は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成する生成回路と、前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定する設定回路と、前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する送信機と、を具備する。
【０１４５】
本開示の受信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、前記送信装置と受信装置との間で共有されている。
【０１４６】
本開示の受信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを送信装置から受信し、前記複数のパケットに含まれる符号語シンボルを復号し、前記複数のパケットの各々には、当該パケットに含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグが含まれる。
【０１４７】
本開示の送信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、前記複数のパケットを受信装置へ送信し、前記複数のパケットにおける、前記情報語シンボルを含む第１のパケットの数、及び、前記パリティシンボルを含む第２のパケットの数は、送信装置と前記受信装置との間で共有されている。
【０１４８】
本開示の送信方法は、送信情報から生成される情報語シンボルと、前記情報語シンボルから算出されるパリティシンボルとから構成される符号語シンボルの各々を含む複数のパケットを生成し、前記複数のパケットの各々に含まれるシンボルが前記情報語シンボル及び前記パリティシンボルの何れであるかを示すフラグを設定し、前記フラグを各々が含む前記複数のパケットを受信装置へ送信する。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
１００，３００，５００  送信装置
１０１  送信情報生成部
１０２  情報語シンボル生成部
１０３  パリティシンボル算出部
１０４  シンボル数設定部
１０５，３０２  パケット生成部
１０６  送信部
１０７，２０１  アンテナ
２００，４００，６００  受信装置
２０２  受信部
２０３  ペイロード抽出部
２０４，６０１  復号部
２０５  記憶部
３０１  フラグ設定部
４０１  シンボル抽出部
５０１  CRC算出部
６０２  CRC検査部
【図１】
2019083507.tif 000003
【図２】
2019083507.tif 000004
【図３】
2019083507.tif 000005
【図４】
2019083507.tif 000006
【図５】
2019083507.tif 000007
【図６】
2019083507.tif 000008
【図７】
2019083507.tif 000009
【図８】
2019083507.tif 000010
【図９】
2019083507.tif 000011
【図１０】
2019083507.tif 000012
【図１１Ａ】
2019083507.tif 000013
【図１１Ｂ】
2019083507.tif 000014
【図１１Ｃ】
2019083507.tif 000015
【図１２】
2019083507.tif 000016
【図１３】
2019083507.tif 000017
【図１４】
2019083507.tif 000018
【図１５Ａ】
2019083507.tif 000019
【図１５Ｂ】
2019083507.tif 000020
【図１５Ｃ】
2019083507.tif 000021