(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークにおけるマルチキャストブロードキャストサービス（ＭＢＳ）のために階層的符号化を行うトランシーバを有し、該階層的符号化における高優先度のデータストリームに属する高優先度のビットを選択された電力レベルで送信し、かつ該階層的符号化における低優先度のデータストリームに属する低優先度のビットを前記高優先度のビットよりも低い電力レベルで送信することにより、複数のデータストリームについて異なるレベルのプロテクションを与える重畳符号化を行うシステム。
【請求項２】
基地局が移動局と通信するように動作し、前記基地局から所定の距離に位置する所定のレベルより低い信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を有する移動局は、高優先度のストリームのみをデコードしかつ低優先度のストリームをノイズとみなす、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記所定のレベルより高いＳＩＮＲを有する移動局に関し、前記基地局は、主要なノイズ源が前記低優先度のストリームであるとして高優先度のストリームを先にデコードし、次に前記高優先度のストリームを信号からキャンセルし、前記低優先度のストリームが、高いＳＩＮＲのレベルに起因して信頼性高くデコードされる、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
無線ネットワークにおけるマルチキャストブロードキャストサービス（ＭＢＳ）を実行するためにトランシーバが階層的符号化を行うステップと、
前記トランシーバを前記無線ネットワークにおける基地局として動作させ、該階層的符号化における高優先度のデータストリームに属する高優先度ビットを選択された電力レベルで送信し、かつ該階層的符号化における低優先度のデータストリームに属する低優先度ビットを前記高優先度ビットより低い電力レベルで送信するステップと
を有し、該階層的符号化に基づく重畳符号化を行うことにより複数のデータストリームについて異なるレベルのプロテクションを与える、方法。
【請求項５】
基地局が移動局と通信するように動作させ、前記基地局から所定の距離に位置する所定のレベルより低い信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を有する移動局は、高優先度のストリームのみをデコードしかつ低優先度のストリームをノイズとみなす、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記所定のレベルより高いＳＩＮＲを有する移動局に関し、前記基地局は、主要なノイズ源が前記低優先度のストリームであるとして高優先度のストリームを先にデコードし、次に前記高優先度のストリームを信号からキャンセルし、前記低優先度のストリームが、高いＳＩＮＲのレベルに起因して信頼性高くデコードされる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
コンピュータに処理方法を実行させる命令を記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記処理方法は、
無線ネットワークにおけるマルチキャストブロードキャストサービス（ＭＢＳ）を実行するためにトランシーバが階層的符号化を行うステップと、
前記トランシーバを前記無線ネットワークにおける基地局として動作させ、該階層的符号化における高優先度のデータストリームに属する高優先度ビットを選択された電力レベルで送信し、かつ該階層的符号化における低優先度のデータストリームに属する低優先度ビットを前記高優先度ビットより低い電力レベルで送信するステップと
を有し、該階層的符号化に基づく重畳符号化を行うことにより複数のデータストリームについて異なるレベルのプロテクションを与える、記憶媒体。
【請求項８】
前記処理方法は、基地局が移動局と通信するように動作させ、前記基地局から所定の距離に位置する所定のレベルより低い信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を有する移動局は、高優先度のストリームのみをデコードしかつ低優先度のストリームをノイズとみなす、請求項７記載の記憶媒体。
【請求項９】
前記所定のレベルより高いＳＩＮＲを有する移動局に関し、前記基地局は、主要なノイズ源が前記低優先度のストリームであるとして高優先度のストリームを先にデコードし、次に前記高優先度のストリームを信号からキャンセルし、前記低優先度のストリームが、高いＳＩＮＲのレベルに起因して信頼性高くデコードされる、請求項８記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は階層的符号化を行う装置、方法及び記憶媒体に関連する。
【背景技術】
【０００２】
階層的符号化(hierarchical  encoding)現在のブロードキャストの標準仕様において幅広く使用されている。一般に、ブロードキャストシステムではカバレッジエリア内の最悪ユーザによって容量が制限される。階層的符号化を用いることで、限られた信号対雑音比(SNR)しか有していないユーザは低品質のビデオだけを受信してよい。高いSNRを有するユーザは階層的符号化の利点を活用して高品質の信号を受信する。したがって全体的なMBS容量が改善される。
【０００３】
階層的変調(layered  modulation)によって階層的符号化をサポートしている現在の技法は、シングルインプットシングルアウトプット(SISO)方式の通信に限られている。例えば、DVB-Tに使用されている16QAMコンステレーションは3つのフォーマットを有し、1つの非階層化コンステレーションと階層的符号化のための2つの階層化コンステレーションとを有する(図1の100及び図2の200)。図1はDVB-Tにおける第1の階層化された16QAM変調フォーマット110を示し、図2はDVB-Tにおける第2の階層化された16QAM変調フォーマット210を示し、同様な階層化コンステレーションはメディアフロー(MediaFlo)標準仕様でも規定されており、コンステレーションの寸法が若干異なっている。階層化コンステレーションはブロードキャストサービスにおけるかなりの改善効果をもたらす。問題は(1)DVB-T及びメディアフロー双方で規定されているように僅か2つのレベルの選択肢しか利用可能でないこと及び(2)単一の送信アンテナの場合にしか使用できないことである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Tahir,  Y.H.  et  al.,  Innovations  in  Information  Technology,  2008,  16-18.  Dec.2008,  p426-429
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って無線通信システムにおけるマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)に対する改善された階層的符号化方式が強く望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例による装置は、
無線ネットワークにおけるマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)のために階層的符号化を行うトランシーバを有し、該階層的符号化はデータストリームについて異なるレベルのプロテクションを与える重畳符号化により行われる、装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】DVB-Tにおける階層的16QAM変調フォーマット1を示す図。
【図２】DVB-Tにおける階層的16QAM変調フォーマットを示す図。
【図３】本発明の実施例により階層的符号化を行う送信部を示す図。
【図４】本発明の実施例により良好なSNRのユーザに対して干渉キャンセルを行う受信部を示す図。
【図５】本発明の実施例により良好でないSNRのユーザに対する処理を行う受信部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明と認められる内容は本明細書に添付された特許請求の範囲において具体的に規定されている。しかしながら、本発明の目的、特徴及び利点と共に本発明の構成及び動作方法の双方に関する詳細な説明及び添付図面により、本発明は最良に理解される。
【０００９】
説明の簡明化のため、図示されている要素は必ずしも正確な寸法で描かれているわけではないことに留意を要する。例えば明確化のため、ある要素の寸法は他の要素に対して誇張されている。更に、適切な場合には、対応する又は類似する要素を示すように各図の中で参照番号が繰り返し使用されている。
【００１０】
いかの詳細な説明において、本発明の理解を促すように多くの具体的な詳細が説明されている。しかしながら本発明はそのような具体的な詳細によることなく実現されてもよいことが当業者に認められるであろう。また、周知の方法、手順、素子及び回路は本発明を曖昧にしないように詳細には説明されていない。
【００１１】
本発明は実施例に限定されないが、例えば、「処理」、「演算」、「計算」、「決定」、「確立」、「分析」又は「検査」等の用語を用いた説明は、コンピュータ、コンピュータプラットフォーム、コンピュータシステム又はその他の電子コンピュータ装置による操作及び/又は処理であり、その操作及び/又は処理は、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ内に物理量(例えば、電子)として表現されるデータを、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ又はその他の情報記憶媒体(操作及び/又は処理を実行するための命令を保存する情報記憶媒体)内の物理量として同様に表現されるデータに変換及び/又は処理する。
【００１２】
本発明は実施例に限定されないが、本願において使用されている「複数」は、例えば「2以上」を含む概念である。「複数」という用語は本明細書において素子、装置、要素、ユニット又はパラメータ等の2つ以上を示すように使用される。例えば、「複数の通信局」は2つ又はそれより多い数の通信局を包含する。
【００１３】
階層的変調(layered  modulation)は、一般に、重畳符号化(superposition  coding)の特殊な場合である。重畳符号化は、TDM及びFDMに匹敵するブロードキャスト容量を達成することが立証されており、ブロードキャストサービス及びユニキャストサービスを多重化する方式である。しかしながらMBS/ユニキャストの重畳符号化にはいくつかの問題があり、例えば、(1)ユニキャストサービスのみを受ける装置にとってはコスト高となってしまうこと、(2)MBS送信期間は一般的に長いのでユニキャストサービスに対するバッファ量が多くなりかつ遅延が長くなってしまうこと、及び(3)MBSには全体的に大きなパイロットオーバーヘッドが必要であり、ユニキャストサービスは異なるパイロットを必要すること等である。
【００１４】
本発明による実施例は重畳符号化を用いて例えばMPEGストリームのようなデータストリームに対する様々なレベルのプロテクションを提供する。ただし、本発明はその形態に限定されない。
【００１５】
本発明による実施例は、重畳符号化に基づいて、無線ネットワークにおける階層的符号化を行うための方式を提供し、その無線ネットワークは例えば電気電子技術者協会(IEEE)802.16mのMBSネットワークとして動作するネットワークである。本発明は、信号耐干渉雑音比(SINR)の分布がネットワーク内で大きく分散していることを活用する。本発明の実施例では、高優先度ビットを大きな電力で及び低優先度ビットを低い電力で基地局(BS)から送信する。基地局から遠く離れている限られた(低い)SINRのユーザの場合、高優先度ストリームのみをデコードする。ノイズフロアよりも十分に小さく低優先度ビットはノイズと判断され、従ってパフォーマンスを劣化させない。SINRが高い良好なユーザの場合、先に高優先度ストリームをデコードし、この場合、主要なノイズ源は低優先度ストリームである。次に、高優先度ストリームが受信信号からキャンセルされ、低優先度ストリームは、高いSINRレベルにより信頼性高くデコードされる。
【００１６】
図3を参照するに、送信側に関するブロック図が概略的に300として示されている。高いSINRを有する良好なユーザに関する受信機(Rx)のブロック図は図4において400として示されている。干渉キャンセル機能を使用する良好なユーザは、重要なストリーム及び重要度が低いストリームの双方を受信し、高品質のビデオを得ることができる。低いSINRを有する良好でないユーザに関する一般的な受信ブロック図は図5において500として示されている。高優先度ストリームのみが受信され、低品質ビデオが得られる。
【００１７】
本発明による実施例は階層化変調方式を上回るいくつかの主要な利点を有する：(1)階層化プロテクションは僅か2レベルに限定されることはない。高優先度ストリーム及び低優先度ストリームの電力レベルを変更(調整又は制御)することで、複数のレベルの階層化プロテクションを行うことができる。(2)MIMO送信と共に使用することができ、これはIEEE802.16mに従って実現する場合に重要な条件となる。(3)各優先度のストリームの符号化/変調は別々に指定されるので、高優先度ストリーム及び低優先度ストリームの長さは、アプリケーション、用途及びソースコーデックに基づいて非常に柔軟に変更できる。
【００１８】
本発明に関するいくつかの特徴が本願において図示及び説明されてきたが、修正例、代替例、変形例及び均等物等の様々なものが当業者に認められるであろう。従ってそのような修正例及び変形例の全ては本発明の真の精神の範囲内に含まれるように添付の特許請求の範囲は意図されていることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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