(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器と受信器とを備える無線通信システムであって、
前記送信器は、
高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に当該高優先送信信号の送信中に本来送信する予定であった低優先送信信号の信号部分の送信を行わずに当該信号部分が欠損した信号として前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御部と、
前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信部と、
を備え、
前記受信器は、
前記高優先送信信号の送信によって送信されなかった前記低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理部を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記送信器は、
高優先のデータに予め定められた固有のヘッダパターンを有するヘッダを付与することによって前記高優先送信信号を生成する高優先送信信号生成部をさらに備え、
前記受信器は、
前記送信器から送信された送信信号において前記ヘッダを識別することによって前記高優先送信信号を検出する検出部をさらに備える、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記検出部は、前記送信信号のヘッダパターンと、予め記憶しているヘッダパターンとの相関値を算出し、算出した相関値が閾値以上である場合に前記送信信号が前記高優先送信信号であると判定し、相関値が閾値未満である場合に前記送信信号が前記高優先送信信号はないと判定することによって前記高優先送信信号を検出する、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記送信器が、高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に当該高優先送信信号の送信中に本来送信する予定であった低優先送信信号の信号部分の送信を行わずに当該信号部分が欠損した信号として前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御ステップと、
前記送信器が、前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信ステップと、
前記受信器が、前記高優先送信信号の送信によって送信されなかった前記低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理ステップを有する無線通信方法。
【請求項５】
送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける前記送信器であって、
高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に当該高優先送信信号の送信中に本来送信する予定であった低優先送信信号の信号部分の送信を行わずに当該信号部分が欠損した信号として前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御部と、
前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信部と、
を備える送信器。
【請求項６】
送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける前記受信器であって、
前記送信器から送信された高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信によって、低優先のデータから生成される低優先送信信号のうち送信されなかった前記低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理部を備える受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優先度の異なるデータの送信制御及び受信制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定長のタイムスロットを用いてパケットを送信する無線通信システムとしては、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で規定されている無線通信システムがある（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１で仕様が規定されている無線通信システムは、世界的に普及が進み、量産化による構成部品の低価格化を実現している。このシステムでは、データの送信を行う際、固定長の時間と固定幅の周波数帯域で定義されるリソースブロック単位で、ユーザ端末の割り当てを行う。リソースブロックの割り当ては基地局が行う。以下、基地局からユーザ端末への通信を下り通信、ユーザ端末から基地局への通信を上り通信と記載する。下り通信では、リソースブロック単位で宛先となるユーザ端末を割り当てて、基地局が信号を送信する。ここで、電波同士の衝突（電波干渉）を補償する技術として、帯域重畳・圧縮技術がある（例えば、非特許文献２参照）。引用文献２では、電波干渉による連続的なエラーの生じている（欠損している）周波数成分を推定する技術が提供されている。具体的には、まず欠損部分をＮＵＬＬ信号で補完し、信号全体に対し誤り訂正復号を試みる。次に、誤り訂正復号結果のデータを、受信器において送信器と同様の処理により変調する。得られた変調信号のうち、受信信号における欠損部分に当たる信号部分を抽出し、受信信号と合成する。得られた合成波に誤り訂正復号を試みる。以上の処理を繰り返すことによって干渉部分を推定することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】3GPP TS 25.133 V11.3.0 (2012-12); 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Requirements for support of radio resource management (FDD) (Release 11)
【非特許文献２】J. Mashino, T. Sugiyama, “Total Frequency Utilization Efficiency Improvement by Superposed Multicarrier Transmission Scheme”, PIMRC 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、平常時において基地局から各ユーザ端末に対して基地局に入力された順にパケットを送信している間に、最優先すべきパケット（以下、「緊急パケット」という。）が到着し、優先的に緊急パケットを送信することを考える。緊急パケットは、平常時に送信しているパケット（以下、「通常パケット」という。）よりも短いパケット長であると仮定する。図９は、従来の優先制御の方式において考えられるパケット送信順序を示す図である。基地局は、平常時には通常パケットＰ１〜Ｐ４を順番にユーザ端末に送信する。従来の無線通信システムでは、基地局は、リソースブロック単位で宛先となるユーザ端末を割り当ててから送信を行う。そのため、図９の緊急パケット到着時（割り込み１）及び緊急パケット到着時（割り込み２）のように、通常パケットの送信中に緊急パケット１００が時刻ｔ１のタイミングで基地局に到着したとしても、次の割り当て周期を待ってからの送信となる。緊急パケット１００がランダムなタイミングで到着すると、緊急パケット１００の送信遅延時間は平均で割り当て周期の１／２以上、最大送信遅延時間は割り当て周期以上となる。
【０００５】
図９の緊急パケット到着時（割り込み１）は、次の割り当て周期（時刻ｔ２のタイミング）に緊急パケット１００のみを送信する場合のパケット送信順番である。この場合、緊急パケット１００のパケット長が通常パケットよりも短いために、通信に使用しない時間帯が生じ、帯域利用効率が低下する。図９の緊急パケット到着時（割り込み２）は、次の割り当て周期（時刻ｔ２のタイミング）で緊急パケット１００を送信し、緊急パケット１００の送信が完了した後に、直ちに次の通常パケットＰ３の送信を再開する場合のパケット送信順番である。この場合、固定されていた送信フレームの割り当て周期を変化する必要があり、可変長送信フレームとなる。可変長送信フレームでは、通常パケットの送信再開時に再度システムを同期させる必要がある。このための時間分がオーバーヘッドとなり帯域利用効率が低下してしまう。以上のように、従来の方法では、緊急パケットの送信に遅延が発生してしまうとともに、帯域利用効率が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、最優先すべきパケットの送信遅延時間を低減させるとともに、帯域利用効率を向上させることができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、送信器と受信器とを備える無線通信システムであって、前記送信器は、高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御部と、前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信部と、を備え、前記受信器は、前記高優先送信信号の送信によって一部が欠損した前記低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理部を備える無線通信システムである。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記送信器は、高優先のデータに予め定められた固有のヘッダパターンを有するヘッダを付与することによって前記高優先送信信号を生成する高優先送信信号生成部をさらに備え、前記受信器は、前記送信器から送信された送信信号において前記ヘッダを識別することによって前記高優先送信信号を検出する検出部をさらに備える。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記検出部は、前記送信信号のヘッダパターンと、予め記憶しているヘッダパターンとの相関値を算出し、算出した相関値が閾値以上である場合に前記送信信号が前記高優先送信信号であると判定し、相関値が閾値未満である場合に前記送信信号が前記高優先送信信号はないと判定することによって前記高優先送信信号を検出する。
【００１０】
本発明の一態様は、送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信器が、高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御ステップと、前記送信器が、前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信ステップと、前記受信器が、前記高優先送信信号の送信によって一部が欠損した前記低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理ステップを有する無線通信方法である。
【００１１】
本発明の一態様は、送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける前記送信器であって、高優先のデータが入力された場合に低優先のデータから生成される低優先送信信号の送信を中断して、前記高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信を行わせ、前記高優先送信信号の送信が完了した後に前記低優先送信信号の送信を再開する切替制御部と、前記低優先送信信号及び前記高優先送信信号を送信する送信部と、を備える送信器である。
【００１２】
本発明の一態様は、送信器と受信器とを備える無線通信システムにおける前記受信器であって、前記送信器から送信された高優先のデータから生成される高優先送信信号の送信によって一部が欠損した低優先のデータから生成される低優先送信信号の欠損部分を復元する等化処理部を備える受信器である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、最優先すべきパケットの送信遅延時間を低減させるとともに、帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の概要を説明するための図である。
【図２】本発明における送信器１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図３】本発明における緊急パケット受信器２０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図４】本発明における通常パケット受信器３０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図５】送信器１０の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】緊急パケット受信器２０の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】通常パケット受信器３０の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】送信器１０と同期が取れない環境下に設置される通常パケット受信器３０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図９】従来の優先制御の方式において考えられるパケット送信順序を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[概略]
本発明における無線通信システムは、送信器と受信器とを備える。ここで、図１を用いて、本発明の概要について説明する。図１は、本発明の概要を説明するための図である。送信器は、固定長のタイムスロットを用いて図１に示す通常パケットＰ１〜Ｐ４を送信する。通常パケット（低優先パケット）は、平常時において送信されるパケットである。ここで、通常パケットＰ２の送信中において時刻ｔ１のタイミングで送信器に緊急パケット１（高優先パケット）が到着すると、送信器は通常パケットＰ２の送信を中断する。そして、送信器は、緊急パケット１を送信し、緊急パケット１の送信が完了した後（時刻ｔ２のタイミング）に、通常パケットＰ２の送信を再開する。ここで、送信器は、緊急パケット１の送信中に本来送信する予定であった通常パケットＰ２の信号部分は送信を行わず、通常パケットＰ２としては一部が欠損した信号を送信することとする。本実施形態において、通常パケットを含む全パケットは、平常時から通常の無線通信に必要な冗長化及びインターリーブ処理が施された上で伝送されていることとする。なお、本発明では、これらの方法については限定しない。受信器は、送信器から送信されたパケットを受信し、緊急パケット１が検出された場合には緊急パケット１に対して通常の受信処理を行うとともに、通常パケットに対して欠損した部分を復元する処理を施す。以下の説明では、通常パケットの欠損した部分を復元する処理を等化受信処理と記載する。
以上のように構成されることによって、緊急パケットの送信遅延時間を低減させるとともに、帯域利用効率を向上させることが可能となる。
以下、送信器及び受信器の具体的な構成及び動作について説明する。
【００１６】
図２は、本発明における送信器１０の機能構成を表す概略ブロック図である。送信器１０は、蓄積・弁別部１０１、通常送信信号生成部１０２、緊急送信信号生成部１０３、スイッチ１０４、切替制御部１０５及びアンテナ１０６を備える。
蓄積・弁別部１０１は、送信対象となるパケット（以下、「送信パケット」という。）を蓄積し、弁別する。送信パケットには、通常パケット及び緊急パケットが含まれる。蓄積・弁別部１０１は、蓄積している通常パケットを通常送信信号生成部１０２に出力する。また、蓄積・弁別部１０１は、蓄積している緊急パケットを緊急送信信号生成部１０３に出力する。なお、蓄積・弁別部１０１は、送信パケットに緊急パケットが含まれる場合には直ちに緊急送信信号生成部１０３に出力するとともに、緊急パケットが入力されたことを切替制御部１０５に通知する。
【００１７】
通常送信信号生成部１０２は、通常送信信号（低優先送信信号）を生成する。通常送信信号は、通常パケットに対して所定の送信処理が施されることによって生成される送信信号である。通常送信信号生成部１０２は、第一誤り訂正符号化部１０２１、第一変調部１０２２及び第一送信処理部１０２３を備える。
第一誤り訂正符号化部１０２１は、蓄積・弁別部１０１から出力された通常パケットを入力とする。第一誤り訂正符号化部１０２１は、入力された通常パケットに対して誤り訂正符号化を行う。第一誤り訂正符号化部１０２１は、誤り訂正符号化がなされた通常パケットを第一変調部１０２２に出力する。
【００１８】
第一変調部１０２２は、第一誤り訂正符号化部１０２１から出力された誤り訂正符号化がなされた通常パケットを入力とする。第一変調部１０２２は、入力された誤り訂正符号化がなされた通常パケットに対して変調を行うことによって通常変調信号を生成する。第一変調部１０２２は、生成した通常変調信号を第一送信処理部１０２３に出力する。
第一送信処理部１０２３は、第一変調部１０２２から出力された通常変調信号を入力とする。第一送信処理部１０２３は、入力された通常変調信号に対してシリアルパラレル変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）、パラレルシリアル変換などの所定の処理を施して通常送信信号を生成する。第一送信処理部１０２３は、生成した通常送信信号をアンテナ１０６に出力する。
【００１９】
緊急送信信号生成部１０３は、緊急送信信号（高優先送信信号）を生成する。緊急送信信号生成部１０３は、第二誤り訂正符号化部１０３１、ヘッダ挿入部１０３２、第二変調部１０３３及び第二送信処理部１０３４を備える。
第二誤り訂正符号化部１０３１は、蓄積・弁別部１０１から出力された緊急パケットを入力とする。第二誤り訂正符号化部１０３１は、入力された緊急パケットに対して誤り訂正符号化を行う。第二誤り訂正符号化部１０３１は、誤り訂正符号化がなされた緊急パケットをヘッダ挿入部１０３２に出力する。
【００２０】
ヘッダ挿入部１０３２は、第二誤り訂正符号化部１０３１から出力された誤り訂正符号化がなされた緊急パケットに対して、緊急パケットであることを示す固有のヘッダ（以下、「緊急用ヘッダ」という。）を付与する。緊急用ヘッダのヘッダパターンは予め定められたパターンであり、送信器１０、緊急パケット受信器２０及び通常パケット受信器３０でそれぞれ同じヘッダパターンを記憶する。ヘッダ挿入部１０３２は、緊急用ヘッダを付与した緊急パケットを第二変調部１０３３に出力する。
【００２１】
第二変調部１０３３は、ヘッダ挿入部１０３２から出力された緊急用ヘッダが付与された緊急パケットを入力とする。第二変調部１０３３は、入力された緊急用ヘッダが付与された緊急パケットに対して変調を行うことによって緊急変調信号を生成する。第二変調部１０３３は、生成した緊急変調信号を第二送信処理部１０３４に出力する。
第二送信処理部１０３４は、第二変調部１０３３から出力された緊急変調信号を入力とする。第二送信処理部１０３４は、入力された緊急変調信号に対してシリアルパラレル変換、ＩＦＦＴ、パラレルシリアル変換などの所定の処理を施して送信信号を生成する。第二送信処理部１０３４は、生成した送信信号をアンテナ１０６に出力する。
【００２２】
スイッチ１０４は、物理スイッチである。スイッチ１０４は、切替制御部１０５の制御に従って接続先を切り替える。スイッチ１０４は、平常時にはＳ１側（通常送信信号生成部１０２側）に接続されているものとする。
切替制御部１０５は、蓄積・弁別部１０１からの通知に応じて、スイッチ１０４の切り替えを制御する。具体的には、切替制御部１０５は、蓄積・弁別部１０１から通知がなされた場合、緊急パケットの送信が終わるまでの間、スイッチ１０４をＳ２側（緊急送信信号生成部１０３側）に導通させる。切替制御部１０５は、緊急パケットの送信が完了すると、スイッチ１０４を切り替えてＳ２側からＳ１側に導通させる。
アンテナ１０６（送信部）は、通常送信信号生成部１０２及び／又は緊急送信信号生成部１０３から出力された送信信号を送信する。
【００２３】
図３は、本発明における緊急パケット受信器２０の機能構成を表す概略ブロック図である。緊急パケット受信器２０は、緊急パケットに対して処理を行う。緊急パケット受信器２０は、アンテナ２０１、検出部２０２、スイッチ２０３、ＦＦＴ部２０４、復調部２０５及び誤り訂正復号部２０６を備える。
アンテナ２０１は、送信器１０から送信された送信信号を受信する。アンテナ２０１は、受信した送信信号を検出部２０２及びスイッチ２０３に出力する。
検出部２０２は、アンテナ２０１によって受信された送信信号に基づいて、緊急パケットを検出する。検出部２０２は、緊急パケットを検出している間、緊急パケットを検出した旨を示す信号（以下、「制御信号」という。）をスイッチ２０３に出力する。これにより、緊急パケットを含む緊急送信信号がＦＦＴ部２０４に出力される。
【００２４】
スイッチ２０３は、物理スイッチである。スイッチ２０３は、検出部２０２から制御信号が入力されている間、導通させる。
ＦＦＴ部２０４は、アンテナ２０１から出力された送信信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行うことによって送信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２０４は、周波数領域の信号に変換された送信信号を復調部２０５に出力する。
復調部２０５は、ＦＦＴ部２０４から出力された周波数領域の信号に変換された送信信号を入力とする。復調部２０５は、入力された周波数領域の信号に変換された送信信号を復調することによって緊急パケットを復元する。復調部２０５は、復元された緊急パケットを誤り訂正復号部２０６に出力する。
誤り訂正復号部２０６は、復調部２０５から出力された緊急パケットを入力とする。誤り訂正復号部２０６は、入力された緊急パケットに対して誤り訂正復号を行う。誤り訂正復号部２０６は、誤り訂正復号後の緊急パケットを出力する。
【００２５】
図４は、本発明における通常パケット受信器３０の機能構成を表す概略ブロック図である。通常パケット受信器３０は、通常パケットに対して処理を行う。通常パケット受信器３０は、送信器１０の通常パケットの送信タイミングに同期する。通常パケット受信器３０は、アンテナ３０１、検出部３０２、信号蓄積部３０３、ＦＦＴ部３０４、第一復調部３０５、第一誤り訂正復号部３０６、第一スイッチ３０７、第二スイッチ３０８及び等化処理部３０９を備える。
【００２６】
アンテナ３０１は、送信器１０から送信された送信信号を受信する。アンテナ３０１は、受信した送信信号を検出部３０２及び信号蓄積部３０３に出力する。
検出部３０２は、アンテナ３０１によって受信された送信信号を入力とする。検出部３０２は、入力された送信信号に基づいて、緊急パケットを検出する。検出部３０２は、緊急パケットを検出すると、制御信号を第一スイッチ３０７及び第二スイッチ３０８に出力する。
【００２７】
信号蓄積部３０３は、固定長のタイムスロットで送信された送信信号を蓄積する。
ＦＦＴ部３０４は、信号蓄積部３０３に蓄積された送信信号を入力とする。ＦＦＴ部３０４は、入力された送信信号に対してＦＦＴを行うことによって送信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部３０４は、周波数領域の信号に変換された送信信号を第一復調部３０５に出力する。
第一復調部３０５は、ＦＦＴ部３０４から出力された周波数領域の信号に変換された送信信号を入力とする。第一復調部３０５は、入力された周波数領域の信号に変換された送信信号を復調することによって通常パケットを復元する。第一復調部３０５は、復元された通常パケットを第一誤り訂正復号部３０６に出力する。
【００２８】
第一誤り訂正復号部３０６は、第一復調部３０５から出力された通常パケットを入力とする。第一誤り訂正復号部３０６は、入力された通常パケットに対して誤り訂正復号を行う。第一誤り訂正復号部３０６は、誤り訂正復号後の通常パケットを第一スイッチ３０７及び第二スイッチ３０８に出力する。
第一スイッチ３０７は、物理スイッチである。第一スイッチ３０７は、平常時にはＳ３側（第一誤り訂正復号部３０６側）に接続されているものとする。第一スイッチ３０７は、検出部３０２から制御信号が入力されている間、Ｓ４側（等化処理部３０９側）に導通させる。
【００２９】
第二スイッチ３０８は、物理スイッチである。第二スイッチ３０８は、検出部３０２から制御信号が入力されている間、導通させる。
等化処理部３０９は、等化受信処理を行う。等化処理部３０９は、誤り訂正部３０９１、変調部３０９２、レプリカ生成部３０９３、信号合成部３０９４、第二復調部３０９５及び第二誤り訂正復号部３０９６を備える。
誤り訂正部３０９１は、第一誤り訂正復号部３０６から出力された誤り訂正復号後の通常パケットを入力とする。誤り訂正部３０９１は、入力された誤り訂正復号後の通常パケットに対して誤り訂正を行う。誤り訂正部３０９１は、誤り訂正後の通常パケットを変調部３０９２に出力する。
【００３０】
変調部３０９２は、誤り訂正後の通常パケットを入力とする。変調部３０９２は、入力された誤り訂正後の通常パケットに対して送信器と同様の変調を行うことによって誤り訂正変調信号を生成する。変調部３０９２は、生成した誤り訂正変調信号をレプリカ生成部３０９３に出力する。
レプリカ生成部３０９３は、変調部３０９２から出力された誤り訂正変調信号を入力とする。レプリカ生成部３０９３は、入力された誤り訂正変調信号に基づいてレプリカ信号を生成する。レプリカ生成部３０９３は、生成したレプリカ信号を信号合成部３０９４に出力する。
【００３１】
信号合成部３０９４は、ＦＦＴ部３０４から出力された周波数領域の信号に変換された送信信号と、レプリカ生成部３０９３から出力されたレプリカ信号とを入力とする。信号合成部３０９４は、入力された周波数領域の信号に変換された送信信号と、レプリカ信号とを合成することによって合成信号を生成する。信号合成部３０９４は、生成した合成信号を第二復調部３０９５に出力する。
【００３２】
第二復調部３０９５は、信号合成部３０９４から出力された合成信号を入力とする。第二復調部３０９５は、入力された合成信号を復調することによって通常パケットを復元する。第二復調部３０９５は、復元した通常パケットを第二誤り訂正復号部３０９６に出力する。
第二誤り訂正復号部３０９６は、第二復調部３０９５から出力された通常パケットを入力とする。第二誤り訂正復号部３０９６は、入力された通常パケットに対して誤り訂正復号を行う。第二誤り訂正復号部３０９６は、誤り訂正復号後の通常パケットを第一スイッチ３０７に出力する。
【００３３】
図５は、送信器１０の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５の処理は、送信器１０が通常送信信号の送信中に行われる。つまり、スイッチ１０４は、Ｓ１側に接続されている。
蓄積・弁別部１０１は、パケットを入力とする（ステップＳ１０１）。蓄積・弁別部１０１は、入力されたパケットが緊急パケットであるか否か判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、蓄積・弁別部１０１は、パケットに含まれるＩＰヘッダ又はＶＬＡＮタグ情報に基づいて、パケットが緊急パケットであるか否か判定する。例えば、蓄積・弁別部１０１は、ＩＰヘッダのＴｏＳ（Type of service）領域、又はＶＬＡＮタグのｐｒｉｏｒｉｔｙ領域に格納されている優先度の情報に基づいて、最高優先度のパケットを緊急パケットであると判定する。なお、蓄積・弁別部１０１は、最高優先度のパケットの他に、予め設定された優先度までのパケット（例えば、２番目の優先度までのパケットなど）を緊急パケットであると判定してもよい。パケットが緊急パケットではない場合（ステップＳ１０２−ＮＯ）、蓄積・弁別部１０１はパケットを通常送信信号生成部１０２に出力する。通常送信信号生成部１０２は、通常送信信号を生成し、生成した通常送信信号をキューに蓄積する（ステップＳ１０３）。
【００３４】
一方、パケットが緊急パケットである場合（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、蓄積・弁別部１０１は緊急パケットを緊急送信信号生成部１０３に出力する。緊急送信信号生成部１０３は、蓄積・弁別部１０１から出力された緊急パケットを用いて緊急送信信号を生成する（ステップＳ１０４）。また、蓄積・弁別部１０１は、緊急送信信号生成部１０３への緊急パケットの出力と略同じタイミングで、緊急パケットが入力されたことを切替制御部１０５に通知する。切替制御部１０５は、蓄積・弁別部１０１からの通知に応じて通常送信信号の送信を中断する（ステップＳ１０５）。具体的には、切替制御部１０５は、スイッチ１０４を制御して、スイッチ１０４の接続をＳ１側からＳ２側に切り替える。これにより、通常送信信号生成部１０２から出力された通常送信信号は送信されなくなる。
【００３５】
スイッチ１０４の切り替えがなされると、緊急送信信号生成部１０３によって生成された緊急送信信号がアンテナ１０６に出力される。アンテナ１０６は、緊急送信信号生成部１０３から出力された緊急送信信号を送信する（ステップＳ１０６）。緊急送信信号の送信が終了すると、切替制御部１０５はスイッチ１０４を制御して、スイッチ１０４の接続をＳ２側からＳ１側に切り替えることによって通常送信信号の送信を再開する。アンテナ１０６は、通常送信信号生成部１０２によって生成された通常送信信号を送信する（ステップＳ１０７）。
【００３６】
図６は、緊急パケット受信器２０の処理の流れを示すフローチャートである。
アンテナ２０１は、送信器１０から送信された送信信号を受信する（ステップＳ２０１）。検出部２０２は、アンテナ２０１によって受信された送信信号に基づいて緊急パケットを検出したか否か判定する（ステップＳ２０２）。具体的には、検出部２０２は、受信された送信信号に含まれるヘッダパターンと、予め保持している緊急パケットのヘッダパターンとの相関値を算出し、算出した相関値が予め定めた閾値以上であるか否か判定する。受信された送信信号に含まれるヘッダパターンと、緊急パケットのヘッダパターンとの相関値が予め定めた閾値以上である場合、検出部２０２は緊急パケットを検出したと判定する。一方、受信された送信信号に含まれるヘッダパターンと、緊急パケットのヘッダパターンとの相関値が予め定めた閾値未満である場合、検出部２０２は緊急パケットが検出されていないと判定する。緊急パケットが検出されていない場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）、緊急パケット受信器２０は処理を終了する。具体的には、検出部２０２が、制御信号を出力しないため受信された送信信号が破棄される。
【００３７】
一方、緊急パケットが検出された場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）、検出部２０２は制御信号をスイッチ２０３に出力する。スイッチ２０３に制御信号が入力されることによってスイッチ２０３が導通され、受信された送信信号がＦＦＴ部２０４に入力される。そして、緊急パケット受信器２０は、受信処理を行う（ステップＳ２０３）。具体的には、まずＦＦＴ部２０４は、入力された送信信号に対してＦＦＴを行うことによって、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。次に、復調部２０５は、周波数領域の信号にされた送信信号を復調することによって緊急パケットを復元する。そして、誤り訂正復号部２０６は、復元された緊急パケットに対して誤り訂正復号を行う。
【００３８】
図７は、通常パケット受信器３０の処理の流れを示すフローチャートである。
アンテナ３０１は、送信器１０から送信された送信信号を受信する（ステップＳ３０１）。検出部３０２は、アンテナ３０１によって受信された送信信号に基づいて緊急パケットを検出したか否か判定する（ステップＳ３０２）。緊急パケットが検出された場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、検出部３０２は制御信号を第一スイッチ３０７及び第二スイッチ３０８に出力する。この制御信号により、第一スイッチ３０７はＳ２側に導通され、第二スイッチ３０８は導通される。検出部３０２は、緊急パケットが検出された固定長のタイムスロットの間、制御信号を出力する。ＦＦＴ部３０４は、信号蓄積部３０３に蓄積された送信信号に対してＦＦＴを行うことによって送信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。第一復調部３０５は、周波数領域の信号に変換された送信信号を復調することによって通常パケットを復元する。第一誤り訂正復号部３０６は、復元された通常パケットに対して誤り訂正復号を行う。第一誤り訂正復号部３０６は、誤り訂正復号後の通常パケットを第一スイッチ３０７及び第二スイッチ３０８に出力する。ここで、第一スイッチ３０７はＳ２側に導通されているため、第一スイッチ３０７に出力された誤り訂正復号後の通常パケットは送信されない。また、第二スイッチ３０８は導通されているため、第二スイッチ３０８に出力された誤り訂正復号後の通常パケットは等化処理部３０９に入力される。
【００３９】
その後、等化処理部３０９は、入力された誤り訂正復号後の通常パケットに対して等化受信処理を行う（ステップＳ３０３）。具体的には、まず等化処理部３０９は、誤り訂正復号後の通常パケットの欠損部分をＮＵＬＬ信号で補完し、信号全体に対し誤り訂正復号を試みる。次に、等化処理部３０９は、誤り訂正復号結果の出力データを、送信器１０と同様の処理により変調する。等化処理部３０９は、得られた変調信号のうち、受信信号における欠損部分に当たる信号部分を抜き出し、受信信号と合成する。等化処理部３０９は、得られた合成波に誤り訂正復号を試みる。以上の処理を繰り返すことで、干渉部分を推定する。
【００４０】
一方、緊急パケットが検出されなかった場合（ステップＳ３０３−ＮＯ）、通常パケット受信器３０は通常受信処理を行う（ステップＳ３０４）。具体的には、ＦＦＴ部３０４は、信号蓄積部３０３に蓄積された送信信号に対してＦＦＴを行うことによって送信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。第一復調部３０５は、周波数領域の信号に変換された送信信号を復調することによって通常パケットを復元する。第一誤り訂正復号部３０６は、復元された通常パケットに対して誤り訂正復号を行う。第一誤り訂正復号部３０６は、誤り訂正復号後の通常パケットを第一スイッチ３０７及び第二スイッチ３０８に出力する。ここで、第一スイッチ３０７はＳ１側に導通されているため、第一スイッチ３０７に出力された誤り訂正復号後の通常パケットが出力される。また、第二スイッチ３０８は導通されていないため、第二スイッチ３０８に出力された誤り訂正復号後の通常パケットは等化処理部３０９に入力されない。以上の処理が、通常受信処理である。
【００４１】
以上のように構成された無線通信システムによれば、最優先すべきパケットの送信遅延時間を低減させるとともに、帯域利用効率を向上させることが可能になる。以下、この効果について詳細に説明する。
送信器１０は、緊急パケットが入力されると、通常パケットの送信中であっても通常パケットの送信を中断して直ちに緊急パケットの送信を行う。そのため、緊急パケットの送信遅延時間を低減することができる。また、通常パケット受信器３０は、一部欠損した通常パケットを等化受信処理により復元することで、無線通信リソースの余剰や、再同期によるオーバーヘッドを削減することができるため帯域利用効率を向上させることが可能になる。
【００４２】
＜変形例＞
緊急パケット受信器２０及び通常パケット受信器３０は、一体化されて一つの受信器として構成されてもよい。
図４では、通常パケット受信器３０が送信器１０と同期が取れる環境下に設置される通常パケット受信器３０の実施形態について説明した。次に、図８を用いて送信器１０と同期が取れない環境下に設置される通常パケット受信器３０の実施形態について説明する。図８は、送信器１０と同期が取れない環境下に設置される通常パケット受信器３０の機能構成を表す概略ブロック図である。図８に示す通常パケット受信器３０は、アンテナ３０１、検出部３０２、信号蓄積部３０３、ＦＦＴ部３０４、第一復調部３０５、第一誤り訂正復号部３０６、第一スイッチ３０７、第二スイッチ３０８及び等化処理部３０９を備える。なお、図８では、図４と異なる構成についてのみ説明する。
等化処理部３０９は、誤り訂正部３０９１、変調部３０９２、レプリカ生成部３０９３、信号合成部３０９４、第二復調部３０９５、第二誤り訂正復号部３０９６、ＩＦＦＴ部３０９７及びＦＦＴ部３０９８を備える。
【００４３】
ＩＦＦＴ部３０９７は、信号合成部３０９４によって生成されたレプリカ信号を入力とする。ＩＦＦＴ部３０９７は、入力されたレプリカ信号に対してＩＦＦＴを行うことによってレプリカ信号を周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部３０９７は、時間領域の信号に変換したレプリカ信号を信号合成部３０９４に出力する。
信号合成部３０９４は、信号蓄積部３０３に蓄積された送信信号と、ＩＦＦＴ部３０９７から出力された時間領域の信号に変換されたレプリカ信号とを入力とする。信号合成部３０９４は、入力された送信信号と、レプリカ信号とを合成することによって合成信号を生成する。信号合成部３０９４は、生成した合成信号をＦＦＴ部３０９８に出力する。
【００４４】
ＦＦＴ部３０９８は、信号合成部３０９４から出力された合成信号を入力とする。ＦＦＴ部３０９８は、入力された合成信号に対してＦＦＴを行うことによって合成信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部３０９８は、周波数領域の信号に変換した合成信号を第二復調部３０９５に出力する。
第二復調部３０９５は、ＦＦＴ部３０９８から出力された周波数領域の信号に変換された合成信号を入力とする。第二復調部３０９５は、入力された周波数領域の信号に変換された合成信号を復調することによって通常パケットを復元する。第二復調部３０９５は、復元した通常パケットを第二誤り訂正復号部３０９６に出力する。
【００４５】
以上のように構成された通常パケット受信器３０によれば、送信器１０と同期が取れない環境下に設置された場合であっても一部欠損した通常パケットを復元することができる。そのため、無線通信リソースの余剰や、再同期によるオーバーヘッドを削減することができるため帯域利用効率を向上させることが可能になる。
【００４６】
前述した実施形態における送信器１０、緊急パケット受信器２０及び通常パケット受信器３０をコンピュータで実現する様にしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線の様に、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリの様に、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００４７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１０…送信器，  ２０…緊急パケット受信器，  ３０…通常パケット受信器，  １０１…蓄積・弁別部，  １０２…通常送信信号生成部，  １０２１…第一誤り訂正符号化部，  １０２２…第一変調部，  １０２３…第一送信処理部，  １０３…緊急送信信号生成部，  １０３１…第二誤り訂正符号化部，  １０３２…ヘッダ挿入部，  １０３３…第二変調部，  １０３４…第二送信処理部，  １０４…スイッチ，  １０５…切替制御部，  １０６…アンテナ，  ２０１…アンテナ，  ２０２…検出部，  ２０３…スイッチ，  ２０４…ＦＦＴ部，  ２０５…復調部，  ２０６…誤り訂正復号部，  ３０１…アンテナ，  ３０２…検出部，  ３０３…信号蓄積部，  ３０４…ＦＦＴ部，  ３０５…第一復調部，  ３０６…第一誤り訂正復号部，  ３０７…第一スイッチ，  ３０８…第二スイッチ，  ３０９…等化処理部，  ３０９１…誤り訂正部，  ３０９２…変調部，  ３０９３…レプリカ生成部，  ３０９４…信号合成部，  ３０９５…第二復調部，  ３０９６…第二誤り訂正復号部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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