(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々受け付けたビット列について任意の符号化処理を各々実行するＮ（Ｎは物理的に割当可能な最大割当可能数以下の２以上の整数であり、並列駆動数を指す整数）個のコアを含むＮ個以上のコア群と、
入力ビット列を所定長毎にＮ個に分け前記Ｎ個のコアにそれぞれ振り分ける分配部と、
前記Ｎ個のコアで符号化されたＮ個のビット列を受け付けて合成ビット列に合成する合成部と、
並列駆動させるコアの数Ｎの変更と前記任意の符号化処理の方式を管理する制御部と、
を含む
送信側無線装置と、
各々受け付けたビット列について任意の復号処理を各々実行するＮ個のコアを含むＮ個以上のコア群と、
前記送信側無線装置から受信した合成ビット列を前記Ｎ個のコアに前記送信側無線装置の前記分配部で用いた所定長毎にそれぞれＮ個に分けて振り分ける分配部と、
前記Ｎ個のコアで復号されたＮ個のビット列を呼び出して合成ビット列に合成する合成部と、
並列駆動させるコアの数Ｎの変更と前記任意の復号処理の方式を管理する制御部と、
を含む
受信側無線装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記送信側無線装置及び／又は（以後は／のみ記載する）前記受信側無線装置は、前記Ｎ個のコアの各々で符号化／復号されたビット列をバッファするＮ個のバッファを備えていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記送信側無線装置／前記受信側無線装置は、前記コア群の各コアで符号化／復号処理中に次の符号化／復号処理待ちのビット列をバッファするバッファを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記分配部は、入力ビット列を前記Ｎ個のコアにそれぞれ振り分ける振り分けた順序を示した分配順序信号を生成し、
前記合成部は、前記分配順序信号に従って、符号化／復号されたビット列を合成ビット列に合成する
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記合成部は、前記コア群の各コアの符号化／復号処理の終了状況を識別して、合成ビット列を成す個々のビット列に対する全てのコアでの符号化／復号処理の終了を検出した際に、符号化／復号されたビット列全てを呼び出して合成ビット列に合成することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記送信側無線装置の前記制御部／前記受信側無線装置の前記制御部は、前記Ｎ個のコアの各コアの符号化／復号処理の終了状況を識別すると共に、合成ビット列を成す個々のビット列に対する全てのコアでの符号化／復号処理の終了を識別した際に前記合成部に読出し指示信号を通知することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記送信側無線装置の前記制御部／前記受信側無線装置の前記制御部は、必要数であるＮ個の各コアに特定種の符号化／復号アルゴリズムを導入することを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記受信側無線装置は、汎用プロセッサ群と 復号アルゴリズム用プログラムを記録した記憶部とを具備しており、
前記制御部は、前記記憶部に記録された復号アルゴリズム用プログラムを、前記送信側無線装置の前記分配部で用いられる振り分け数に対応したＮ数の汎用プロセッサ群に導入して、前記Ｎ個のコアを構築する
ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一項に記載された送信側無線装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８の何れか一項に記載された受信側無線装置。
【請求項１１】
物理的に搭載されている複数のコアを並列駆動させ得る送信側無線装置で、
並列駆動させるコアの数Ｎの変更と任意の符号化処理の方式を制御部で管理し、
入力ビット列を所定長毎にＮ個に分け前記任意の符号化処理を各々実行するＮ（Ｎは物理的に割当可能な最大割当可能数以下の２以上の整数であり、並列駆動数を指す整数）個のコアにそれぞれ振り分け、
Ｎ個の前記コアで受け付けたビット列について前記任意の符号化処理を各々実行し、
前記Ｎ個のコアで符号化されたＮ個のビット列を受け付けて合成ビット列に合成し、
物理的に搭載されている複数のコアを並列駆動させ得る受信側無線装置で、
並列駆動させるコアの数Ｎの変更と任意の復号処理の方式を制御部で管理し、
前記送信側無線装置から受信した合成ビット列を各々受け付けたビット列について前記任意の復号処理を実行するＮ個のコアに前記送信側無線装置で用いた所定長毎にＮ個に分けてそれぞれ振り分け、
Ｎ個の前記コアで各々受け付けたビット列について前記任意の復号処理を各々実行し、
Ｎ個の前記コアで復号されたＮ個のビット列を呼び出して合成ビット列に合成する
ことを特徴とする
無線通信システムの符号化復号方法。
【請求項１２】
前記送信側無線装置／前記受信側無線装置は、前記Ｎ個のコアの各々で符号化／復号したビット列をバッファし、符号化／復号したビット列を呼び出して合成ビット列に合成することを特徴とする請求項１１に記載の符号化復号方法。
【請求項１３】
前記送信側無線装置／前記受信側無線装置は、前記コア群の各コアで符号化／復号処理中に次の符号化／復号処理待ちのビット列をバッファし、前記コア群の各コアで符号化／復号処理が終わった順に、バッファ中の各々のビット列を各コアに送り出すことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の符号化復号方法。
【請求項１４】
前記分配部は、入力ビット列を前記Ｎ個のコアにそれぞれ振り分ける振り分けた順序を示した分配順序信号を生成し、
前記合成部は、前記分配順序信号に従って、符号化／復号されたビット列を合成ビット列に合成する
ことを特徴とする請求項１１ないし１３の何れか一項に記載の符号化復号方法。
【請求項１５】
前記合成部は、前記コア群の各コアの符号化／復号処理の終了状況を識別して、合成ビット列を成す個々のビット列に対する全てのコアでの符号化／復号処理の終了を検出した際に、符号化／復号されたビット列全てを呼び出して合成ビット列に合成することを特徴とする請求項１１ないし１４の何れか一項に記載の符号化復号方法。
【請求項１６】
前記送信側無線装置の前記制御部／前記受信側無線装置の前記制御部は、前記Ｎ個のコアの各コアの符号化／復号処理の終了状況を識別すると共に、合成ビット列を成す個々のビット列に対する全てのコアでの符号化／復号処理の終了を識別した際に前記合成部に読出し指示信号を通知することを特徴とする請求項１１ないし１４の何れか一項に記載の符号化復号方法。
【請求項１７】
前記送信側無線装置の前記制御部／前記受信側無線装置の前記制御部は、必要数であるＮ個の各コアに特定種の符号化／復号アルゴリズムを導入する
ことを特徴とする請求項１１ないし１６の何れか一項に記載の符号化復号方法。
【請求項１８】
前記受信側無線装置は、汎用プロセッサ群と 復号アルゴリズム用プログラムを記録した記憶部とを具備しており、
前記制御部は、前記記憶部に記録された復号アルゴリズム用プログラムを、前記送信側無線装置の前記分配部で用いられる振り分け数に対応したＮ数の汎用プロセッサ群に導入して、前記Ｎ個のコアを構築する
ことを特徴とする請求項１１ないし１７の何れか一項に記載の符号化復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に係る無線装置の内部処理に関し、詳しくは複数のコアを具備した無線装置の符号化／復号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、無線通信技術の更なる発展が望まれている。この発展には、無線通信技術の様々な部分で更なる進歩が必要になる。無線通信は、広帯域通信、狭帯域通信、近距離通信、遠距離通信、高速通信、低速通信など、様々な用途で用いられている。また、多くの通信方式がある。
【０００３】
近年、従前の特定通信方式用無線装置に変えて、無線装置の新たなアーキテクチャの道筋が定まりつつある。
【０００４】
その一つに、無線装置のアーキテクチャとして、複数の通信方式にソフトウェアの変更で対応可能になるソフトウェア無線装置の開発が進められている。
【０００５】
また、無線装置の処理能力の向上のために、複数のコア（プロセッサ）を並列駆動させる無線装置の開発も進められている。
【０００６】
下記特許文献１及び２には、複数のコア（プロセッサ）を並列駆動させる誤り訂正処理システム（復号部，復号装置）が開示されている。
【０００７】
特許文献１に記載された復号装置は、復号対象となる ある受信パケットを尤度毎に複数のコアで同時並行して復号処理する仕組みを有している。この復号装置は、ある受信パケットを同時並行して複数のコアで復号処理することで、（同等の単一コアよりも）高速化を図っている。
【０００８】
特許文献２に記載された誤り訂正装置は、複数のコア（誤り訂正処理手段）を一つのグループとして誤り訂正処理を実行させるか、個々に誤り訂正処理を実行させるかを、制御情報で切替え得る仕組みを有している。この制御情報を適切に設定することで、無線装置（誤り訂正装置）は複数種類の符号化／復号方式や異なる長さのビット列を同時的に復号処理できる。
【０００９】
特許文献１と特許文献２に開示されている仕組みでは、採用する復号方式に合わせて複数のコアと接続される周囲回路が構築されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０７２７号
【特許文献２】特開２０１３−１７９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、複数のコアを並列駆動させ得る無線装置の新たなアーキテクチャを検討した。その中で、無線技術で重要な符号化／復号処理について無線装置の複数のコアの有益な使用方法について検討した。この検討下で発明者は、より高速大容量通信に対応可能であり、また汎用性に富む符号化／復号処理手法を検討した。
【００１２】
無線装置の演算リソースは、コア数を増やすことで増加させることができる。他方で、コアの内部構造や複数のコアの周囲回路をどのように構築すれば、より良好に符号化／復号処理が行えるか不明である。
【００１３】
上記例示した特許文献１に記載された復号装置や引用文献２に記載された誤り訂正処理装置は、各々優れた特性を発揮する仕組みを有している。
【００１４】
特許文献１の仕組みでは、復号する検査行列を列ごとに分割して複数のコアで並列に復号処理するアルゴリズムを採用している。他方で、この復号処理アルゴリズムでは、全てのコアの計算が終わらなければ次の符号化列の処理に移行できないという問題がある。このため、より高速処理化するに当たり、コア数を多量にすることについて構造的問題を有している。
【００１５】
また、特許文献２の仕組みでは、コア数を大量にしていくについて、コア間を連結するメモリやシフタ等の周囲回路の肥大化及び周囲回路を統制するアルゴリズムが複雑化する問題を見出せる。
【００１６】
このように、特許文献１に記載された復号装置や、引用文献２に記載された誤り訂正処理装置についても幾つか改善点が見出せる。
【００１７】
本発明は、上記背景に基づいた成されたものであり、複数のコアを並列駆動させて、高速かつ汎用性に富む符号化／符号方式を具備した無線装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る無線通信システムは、各々受け付けたビット列について任意の符号化処理を各々実行するＮ（Ｎは物理的に割当可能な最大割当可能数以下の２以上の整数であり、並列駆動数を指す整数）個のコアを含むＮ個以上のコア群と、入力ビット列を所定長毎にＮ個に分け前記Ｎ個のコアにそれぞれ振り分ける分配部と、前記Ｎ個のコアで符号化されたＮ個のビット列を受け付けて合成ビット列に合成する合成部と、並列駆動させるコアの数Ｎの変更と前記任意の符号化処理の方式を管理する制御部と、を含む送信側無線装置と、各々受け付けたビット列について任意の復号処理を各々実行するＮ個のコアを含むＮ個以上のコア群と、前記送信側無線装置から受信した合成ビット列を前記Ｎ個のコアに前記送信側無線装置の前記分配部で用いた所定長毎にそれぞれＮ個に分けて振り分ける分配部と、前記Ｎ個のコアで復号されたＮ個のビット列を呼び出して合成ビット列に合成する合成部と、並列駆動させるコアの数Ｎの変更と前記任意の復号処理の方式を管理する制御部と、を含む受信側無線装置と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る無線通信システムの符号化復号方法は、物理的に搭載されている複数のコアを並列駆動させ得る送信側無線装置で、並列駆動させるコアの数Ｎの変更と任意の符号化処理の方式を制御部で管理し、入力ビット列を所定長毎にＮ個に分け前記任意の符号化処理を各々実行するＮ（Ｎは物理的に割当可能な最大割当可能数以下の２以上の整数であり、並列駆動数を指す整数）個のコアにそれぞれ振り分け、Ｎ個の前記コアで受け付けたビット列について前記任意の符号化処理を各々実行し、前記Ｎ個のコアで符号化されたＮ個のビット列を受け付けて合成ビット列に合成し、物理的に搭載されている複数のコアを並列駆動させ得る受信側無線装置で、並列駆動させるコアの数Ｎの変更と任意の復号処理の方式を制御部で管理し、前記送信側無線装置から受信した合成ビット列を各々受け付けたビット列について前記任意の復号処理を実行するＮ個のコアに前記送信側無線装置で用いた所定長毎にＮ個に分けてそれぞれ振り分け、Ｎ個の前記コアで各々受け付けたビット列について前記任意の復号処理を各々実行し、Ｎ個の前記コアで復号されたＮ個のビット列を呼び出して合成ビット列に合成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のコアを並列駆動させ得る無線装置において、所要数のコアを所要に並列駆動させて、高速かつ汎用性に富む符号化／符号方式を具備した無線装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの一部を示す構成図である。
【図２】本発明の符号化部で行われる並列符号化処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の復号部で行われる並列復号処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図５】第３の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図６】第４の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図７】第５の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図８】第６の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図９】第７の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図１０】第８の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図１１】第９の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。
【図１２】構成例１に係る無線通信システムの一部を示す構成図である。
【図１３】構成例２に係る無線通信装置の一部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。以下の説明では、符号化及び復号に関する要部について説明し、送受信機の他の構成要素（例えば変調部や復調部、アナログ回路部など）の説明は省略する。また、以下では説明上、装置規模の大小や可般型／設置型であるかなどを問わず無線装置と記載する。また、実施形態間で同様な説明は簡略化または省略する。
【００２３】
［第１の実施形態］ 
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの一部を示す構成図である。
【００２４】
図１の左側は、送信側無線装置に組み込まれる符号化部１０を示し、図１の右側は、受信側無線装置に組み込まれる復号部２０を示している。
【００２５】
このように本実施形態では、送信側と受信側にそれぞれコア群１１，２１と共に分配部１２，２２と合成部１３，２３を有した対照的なアーキテクチャ構造を採用する。本実施形態では、コア群１１は、コア１１−１〜１１−Ｎからなり、コア群２１は、コア２１−１〜２１−Ｎからなる。各コアでは、所定符号化方式又は所定復号方式で符号化又は復号処理を実行する。各コアで用いられる符号化方式／復号方式は既存方式を採用できる。例えば、各コアの符号化方式／復号方式は、符号化方式として畳み込み符号化方式を採用し、復号方式としてビタビ復号方式／ターボ復号方式／ＬＤＰＣ（Low-Density Parity-Check）復号方式を採用できる。また、今後採用される未知の符号化方式／復号方式を採用することも本アーキテクチャは可能と考えられる。
【００２６】
送信側無線装置に具備される符号化部１０は、送信対象となるビット列（入力ビット列）を逐次受け、所要方式で符号化したビット列（合成ビット列）を逐次出力する。出力したビット列は、符号化部１０の後段の構成要素（変調回路等、図示せず）に送られる。
【００２７】
受信側無線装置に具備される復号部２０は、復調回路等（図示せず）で生成されたビット列（入力ビット列）を逐次受け、送信側の符号化方式に対応した所要方式で復号したビット列（合成ビット列）を逐次出力する。
【００２８】
符号化部１０に割り当てる各コアは、受け付けたビット列（後述する部分ビット列）を所要の符号化方式で符号化するように構成する。各コアは、所定符号化方式に対応した専用ハードウェアとして設計されたコアを用いてもよいし、汎用コアに所定符号化方式に対応した専用アルゴリズムを導入したコアを用いてもよい。また、多くの符号化方式を切り替えられるコアであることが望ましい。
【００２９】
また、復号部２０に割り当てる各コアは、受け付けたビット列（後述する部分ビット列）を所要の復号方式で復号するように構成する。各コアは、所定復号方式に対応した専用ハードウェアとして設計されたコアを用いてもよいし、汎用コアに所定復号方式に対応した専用アルゴリズムを導入したコアを用いてもよい。また、多くの復号方式を切り替えられるコアであることが望ましい。
【００３０】
符号化部１０のコア群１１及び復号部２０のコア群２１は、送信側と受信側でそれぞれ対応する数Ｎで並列駆動する。この並列駆動数Ｎは、送信側装置若しくは受信側装置の一方で定め、相手装置にネゴシエーションしても良いし、双方の許容する並列数等の要件を通信し合って一つの値にネゴシエーションしてもよい。また、この並列駆動数は、予め固定値であってもよい。
【００３１】
なお、コア群の規模は、無線装置の要求性能に合わせて、各コアの処理能力に基づいて適宜その数量を定めればよい。本実施形態は、並列駆動数Ｎを一般的にメニコアと呼ばれる数量（例えば１００）を想定する。一般的にマルチコアと呼ばれる数量（概ね８ぐらいまで）よりも、更にコア数を増やすことでコア周囲回路の構造がより複雑になる問題がより顕著化する。また、単純に無線装置内のコア数を増やすことでは、コア間の処理を統制するアルゴリズムの複雑化が問題化し得る。一方、本実施形態においては、このアルゴリズム部分についてビット列の振り分け／受付を順序立てて実施する処理ルーチンで実現可能になる。このため、この方式は、無線装置のハードウェア及びソフトウェアの両面で複雑化を防ぐことが出来る。
【００３２】
符号化部１０及び復号部２０に構築される分配部１２，２２は、入力ビット列を所定長毎に並列駆動させる数Ｎに分割し、それぞれの部分ビット列を各コアにそれぞれ振り分ける。入力ビット列は、例えば情報処理部や復調回路などから所要に受け付ければよい。
【００３３】
符号化部１０及び復号部２０に構築される合成部１３，２３は、各コアで符号化／復号された数Ｎのビット列を受け付けて合成ビット列に合成し、無線装置の次なる構成要素に送る。次なる構成要素は、無線方式毎に異なるものの、例えば変調回路や情報処理部などが例示できる。なお、符号化／復号方式によっては、各コアで符号化／復号に要する時間（演算量）がコア毎に変化する。
【００３４】
合成部１３，２３は、各コアが割り振られた部分ビット列の符号化／復号処理が終了したことを識別して、Ｎ数全てのコアが符号化／復号処理が終了したタイミングで合成ビット列を構築する。合成ビット列の構築は、符号化／復号処理されたＮ数のビット列を１からＮの順番で繋ぎ合わせればよい。また、秘匿性を付与したければ、符号化部１０の合成部１３と復号部２０の合成部２３が共に知るルールで部分ビット列群の並び方をシャッフルすることとしても良い。同様に、符号化部１０の分配部１２と復号部２０の分配部２２が共に知るルールや、符号化部１０の分配部１２と復号部２０の合成部２３が共に知るルールで、部分ビット列群の並び方をシャッフルすることで秘匿性を付与することも可能である。また、これらルールを組み合わせて用いることも可能である。後述する各実施形態もこの仕組みを同様に具備できる。
【００３５】
次に、本無線通信システムの動作を説明する。なお、符号化部１０及び復号部２０以外（送受信機の他の構成要素など）の動作説明は省略する。
【００３６】
図２は、符号化部１０で行われる並列符号化処理を示すフローチャートである。 図３は、復号部２０で行われる並列復号処理を示すフローチャートである。
【００３７】
符号化部１０での符号化処理は、入力ビット列を分配部１２で所定長毎に各コアに部分ビット列としてそれぞれ振り分け（ステップＥ０１）、各部分ビット列を各コアで各々符号化（ステップＥ０２）し、符号化された複数の部分ビット列を合成部１３で合成ビット列に合成する（ステップＥ０３）。
【００３８】
復号部２０での復号処理は、入力ビット列を分配部２２で所定長毎に各コアに部分ビット列としてそれぞれ振り分け（ステップＤ０１）、各部分ビット列を各コアで各々復号（ステップＤ０２）し、復号された複数の部分ビット列を合成部２３で合成ビット列に合成する（ステップＤ０３）。
【００３９】
このように無線通信システムの符号化部／復号部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部／復号部を高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。
【００４０】
より具体的に説明すれば、このアーキテクチャを採用することによって、無線通信システムは、送信側／受信側で符号化／復号に係る所望性能を並列動作させるコア数を単純に増減させることで調整可能になる。また、各コアが用いる符号化／復号方式を置換することによって既存の多くの通信方式に容易に適応できる汎用性を提供できる。
【００４１】
なお、コア数の増減は、通信量の増減（処理リソースの要求量）に対応させて適応的に導入数を可変させてもよいし、物理的に有するコア数の全てで常時的に並列動作させてもよい。送信側／受信側でのコア数の増減タイミングは、どのような手法で伝達してもよい。
【００４２】
［第２の実施形態］ 
図４は、第２の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。第１の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００４３】
図示するように、送信側無線装置に組み込まれる符号化部１０’は、複数のコア１１、分配部１２、合成部１３と共に後方バッファ１４を有する。
【００４４】
後方バッファ１４は、並列駆動するコア数（Ｎ）のメモリ領域を具備して、部分ビット列が符号化されたビット列を各メモリ領域に逐次 各コアに対応した状態でバッファ可能に構成されている。
【００４５】
後方バッファ１４は、各コアの符号化処理を待ち、個々のコアで部分ビット列の符号化処理が終了した後に各符号化データを各コアのメモリ領域に逐次バッファする。また、後方バッファ１４は、全ての符号化処理（１からＮコアでの個々の符号化処理）が終了した後に合成部１３にバッファ中の符号化済みビット列群を送る。
【００４６】
符号化部１０’の合成部１３は、各コアで符号化された数Ｎのビット列を後方バッファ１４を介して受け付け、合成ビット列に合成し、無線装置の次なる構成要素に送る。
【００４７】
このように無線通信システムの符号化部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。また、符号化処理は、一般に復号処理よりも必要演算量が少ない。この特性と後方バッファの特性を活かして、１対多通信に向いた構成とも云える。換言すれば、多くの受信側無線装置との間で同時的に通信するための符号化処理方式を提供できる。
【００４８】
［第３の実施形態］ 
図５は、第３の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。第１の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００４９】
図示するように、受信側無線装置に組み込まれる復号部２０’は、複数のコア２１、分配部２２、合成部２３と共に後方バッファ２４を有する。
【００５０】
後方バッファ２４は、並列駆動するコア数（Ｎ）のメモリ領域を具備して、部分ビット列が復号されたビット列を各メモリ領域に逐次 各コアに対応した状態でバッファ可能に構成されている。
【００５１】
後方バッファ２４は、各コアの復号処理を待ち、個々のコアで部分ビット列の復号処理が終了した後に各復号データを各コアのメモリ領域に逐次バッファする。また、後方バッファ２４は、全ての復号処理（１からＮコアでの個々の復号処理）が終了した後に合成部２３にバッファ中の復号済みビット列群を送る。
【００５２】
復号部２０’の合成部２３は、各コアで復号された数Ｎのビット列を後方バッファ２４を介して受け付け、合成ビット列に合成し、無線装置の次なる構成要素に送る。
【００５３】
このように無線通信システムの復号部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の復号部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。また、復号処理は、一般に符号化処理よりも必要演算量が大きい。この課題の対処としてコア数を増加させて処理速度を向上させている。また、復号方式の種別によって、各コアでの復号時間にばらつきが大きくなる。このため、適宜後方バッファを設けておくことで、多くの符号化方式に対する汎用的な性能を担保できる。
【００５４】
［第４の実施形態］ 
図６は、第４の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。第１及び第２の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００５５】
図示するように、送信側無線装置に組み込まれる符号化部１０’’は、複数のコア１１、分配部１２、合成部１３、後方バッファ１４と共に前方バッファ１５を有する。
【００５６】
前方バッファ１５は、並列駆動するコア数（Ｎ）のメモリ領域を具備して、部分ビット列を各メモリ領域に逐次 各コアに対応した状態でバッファ可能に構成されている。
【００５７】
前方バッファ１５は、分配部１２で分割された個々の部分ビット列を全てバッファする。また、前方バッファ１５は、各コアの符号化処理（前部分ビット列の符号化）を待ち、個々のコアで部分ビット列の符号化処理が終了した後に対応する部分ビット列を各コアにそれぞれ送る。
【００５８】
符号化部１０’’のコア群１１は、各々のコアで符号化処理が終わり次第、そのコアに対応付いた前方バッファ１５のメモリ領域にバッファされている部分ビット列を受け付けて、符号化処理を実施する。
【００５９】
このように無線通信システムの符号化部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。
【００６０】
［第５の実施形態］ 
図７は、第５の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。第１及び第３の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００６１】
図示するように、受信側無線装置に組み込まれる復号部２０’’は、複数のコア２１、分配部２２、合成部２３、後方バッファ２４と共に前方バッファ２５を有する。
【００６２】
前方バッファ２５は、並列駆動するコア数（Ｎ）のメモリ領域を具備して、部分ビット列を各メモリ領域に逐次 各コアに対応した状態でバッファ可能に構成されている。
【００６３】
前方バッファ２５は、分配部２２で分割された個々の部分ビット列を全てバッファする。また、前方バッファ２５は、各コアの復号処理（前部分ビット列の復号）を待ち、個々のコアで部分ビット列の復号処理が終了した後に対応する部分ビット列を各コアにそれぞれ送る。
【００６４】
復号部２０’’のコア群２１は、各々のコアで符号化処理が終わり次第、そのコアに対応付いた前方バッファ２５のメモリ領域にバッファされている部分ビット列を受け付けて、復号処理を実施する。
【００６５】
このように無線通信システムの復号部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。
【００６６】
［第６の実施形態］ 
図８は、第６の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。第１、第２、及び第４の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００６７】
図示するように、送信側無線装置に組み込まれる符号化部１０’’’は、複数のコア１１、後方バッファ１４、前方バッファ１５と共に、分配部１２’、合成部１３’を有する。なお、送信側無線装置は、第１及び第２の実施形態と同様に、後方バッファ１４と前方バッファ１５の一方又は両方を有さない構成としてもよい。
【００６８】
分配部１２’は、入力ビット列を所定長毎にＮ数に分割したそれぞれの部分ビット列を、符号化処理が完了しているラインに対して振り分ける。また、分配部１２’は、振り分けた順序を分配順序信号として合成部１３’に通知する。処理が完了しているラインは、コア群１１から処理完了の通知を受けることで識別してもよいし、前方バッファ１５や後方バッファ１４のバッファデータの有無を監視して識別してもよい。また、前方バッファ１５に空きがあるラインを優先したり、各コアでの符号化処理経過時間の長さ順で分配するライン順序を定めるようにしても良い。
【００６９】
前方バッファ１５、コア群１１、後方バッファ１４で１からＮまで形成される各符号化処理ラインでは、順次符号化処理が実施され、同一ビット列を成す全てのラインの符号化処理が終わった後に、合成部１３’に符号化した部分ビット列群を送る。
【００７０】
合成部１３’は、各コアで符号化された数Ｎの部分ビット列を受け付けて、分配順序の通知に従って部分ビット列群を合成ビット列に合成し、無線装置の次なる構成要素に送る。
【００７１】
すなわち、分配部１２’及び合成部１３’は、分配順序をネゴシエーションする。
【００７２】
このように無線通信システムの符号化部を構成及び動作させることで、符号化処理が完了したライン／完了するラインに次の部分ビット列を割り振り、符号化部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。
【００７３】
［第７の実施形態］ 
図９は、第７の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。第１、第３、及び第５の実施形態と同様な部分の説明は簡略化する。
【００７４】
図示するように、受信側無線装置に組み込まれる復号部２０’’’は、複数のコア２１、後方バッファ２４、前方バッファ２５と共に、分配部２２’、合成部２３’を有する。なお、受信側無線装置は、第１及び第３の実施形態と同様に、後方バッファ２４と前方バッファ２５の一方又は両方を有さない構成としてもよい。
【００７５】
分配部２２’は、入力ビット列を所定長毎にＮ数に分割したそれぞれの部分ビット列を、復号処理が完了しているラインに対して振り分ける。また、分配部２２’は、振り分けた順序を分配順序信号として合成部２３’に通知する。処理が完了しているラインは、コア群２１から処理完了の通知を受けることで識別してもよいし、前方バッファ２５や後方バッファ２４のバッファデータの有無を監視して識別してもよい。また、前方バッファ２５に空きがあるラインを優先したり、各コアでの復号処理経過時間の長さ順で分配するライン順序を定めるようにしても良い。
【００７６】
前方バッファ２５、コア群２１、後方バッファ２４で１からＮまで形成される各復号処理ラインでは、順次復号処理が実施され、同一ビット列を成す全てのラインの復号処理が終わった後に、合成部２３’に復号した部分ビット列群を送る。
【００７７】
合成部２３’は、各コアで復号された数Ｎの部分ビット列を受け付けて、分配順序の通知に従って部分ビット列群を合成ビット列に合成し、無線装置の次なる構成要素に送る。
【００７８】
すなわち、分配部２２’及び合成部２３’は、分配順序をネゴシエーションする。
【００７９】
このように無線通信システムの復号部を構成及び動作させることで、復号処理が完了したライン／完了するラインに次の部分ビット列を割り振り、復号部をより高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。
【００８０】
［第８の実施形態］ 
図１０は、第８の実施形態に係る送信側無線装置の一部を示す構成図である。
【００８１】
図示するように、送信側無線装置は、符号化部１０’’’と共に制御部３０と記憶部３１を有する。符号化部１０’’’は、符号化部１０や符号化部１０’、符号化部１０’’の構成としても構わない。
【００８２】
制御部３０は、符号化部１０’’’内の各要素を監視及び管理するコントローラである。制御部３０は、並列駆動させる複数のコア群１１の数（すなわちＮ）の変更や、各コアが実行する符号化方式の変更などを統括的に管理する。また、後述する受信側無線装置の制御部４０と通信できるメカニズムを持たせることとしてもよい。
【００８３】
また、制御部３０は、各コアでの符号化処理の経過（経過時間や終了フラグなど）や各バッファの空き状態を監視するメカニズムを有していても良い。また、制御部３０は、個々の部分ビット列に対する全てのコアでの符号化処理の状況を識別して、一つの合成ビット列を成す個々の部分ビット列全ての符号化処理が終了した際に、合成部１３に読出し指示信号を通知するメカニズムを有していても良い。合成部１３は、読出し指示信号を受けて、そのタイミングで、部分ビット列群を合成することとすればよい。
【００８４】
また、制御部３０は、必要に応じて、符号化部１０’’’に供給するクロックを管理してもよい。
【００８５】
また、各コアを汎用プロセッサ群で構築したソフトウェア無線機とした構成であれば、制御部３０は、Ｎ数の汎用コアに符号化アルゴリズム（ソフトウェア）を導入する指示を行うこととしてもよい。
【００８６】
記憶部３１は、上記した符号化アルゴリズム（ソフトウェア）やビット列シャッフル用ルールなどを記憶保持して、制御部３０又は符号化部１０’’’の各コアに要求されたプログラム、データ等を提供する。
【００８７】
このように無線通信システムの符号化部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部をより汎用性を持たせて構築できる。
【００８８】
［第９の実施形態］ 
図１１は、第９の実施形態に係る受信側無線装置の一部を示す構成図である。
【００８９】
図示するように、受信側無線装置は、復号部２０’’’と共に制御部４０と記憶部４１を有する。復号部２０’’’は、復号部２０や復号部２０’、復号部２０’’の構成としても構わない。
【００９０】
制御部４０は、復号部２０’’’内の各要素を監視及び管理するコントローラである。制御部４０は、並列駆動させる複数のコア群１１の数（すなわちＮ）の変更や、各コアが実行する復号方式の変更などを統括的に管理する。また、前述した送信側無線装置の制御部３０と通信できるメカニズムを持たせることとしてもよい。
【００９１】
また、制御部４０は、各コアでの復号処理の経過や各バッファの空き状態を監視するメカニズムを有していても良い。また、制御部４０は、合成部２３が復号された部分ビット列を合成するタイミングを指示する構成としてもよい。
【００９２】
また、制御部４０は、必要に応じて、復号部２０’’’に供給するクロックを管理してもよい。
【００９３】
また、各コアを汎用プロセッサ群で構築したソフトウェア無線機とした構成であれば、制御部４０は、Ｎ数の汎用コアに復号アルゴリズム（ソフトウェア）を導入する指示を行うこととしてもよい。
【００９４】
記憶部４１は、上記した符号化アルゴリズム（ソフトウェア）やビット列シャッフル用ルールなどを記憶保持して、制御部４０又は復号部２０’’’の各コアに要求されたプログラム、データ等を提供する。
【００９５】
このように無線通信システムの復号部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の復号部をより汎用性を持たせて構築できる。
【００９６】
次に、上記実施形態をより具現化した一構成を示して本発明を説明する。
【００９７】
［構成例１］ 
図１２は、構成例１に係る無線通信システムの一部を示す構成図である。
【００９８】
図１２に示した無線通信システムは、上記第７及び第８の実施形態で示した送信側無線装置及び受信側無線装置に組み込まれる符号化部／復号部及び制御回路を示している。
【００９９】
この符号化部および復号部は、各々の制御部に管理されたソフトウェア無線技術で構成される。より具体的に説明すれば、制御部の管理に基づき、無線装置が予め有する多くのコア群から選定された符号化部若しくは復号部に採用する数（すなわちＮ数）のコア群に、記憶部に保持された符号化用アルゴリズム若しくは復号用アルゴリズムが導入されて、符号化部および復号部は構成される。また、各実施形態で説明した分配部と合成部は、１つのＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）内に分配／合成部として統合されている。制御部及び記憶部は、符号化部および復号部と共に、無線装置の他の構成要素も管理する。
【０１００】
この実施例の構成では、送信側と受信側でそれぞれ、符号化用コア群と復号用コア群が符号化部と復号部の処理リソースを受け持つ。各コアには、各々符号化用アルゴリズム若しくは復号用アルゴリズムが制御部によって適宜使用符号化／復号方式に合わせて導入される。図中では、各コアは、それぞれの記憶部に予め準備されていた中から選択された畳み込み符号化アルゴリズム又はビタビ復号アルゴリズムが導入された状態を示している。
【０１０１】
このアーキテクチャにおいて、各コア数は、送信側無線装置と受信側無線装置の何れもＮ数に合わせられる。このＮ数は、管理者が定めても良いし、送信側無線装置の制御部と受信側無線装置の制御部が互いにネゴシエーションして定めてもよい。
【０１０２】
この構成によって、送信側無線装置の符号化部（メニコア符号化部）は、送信入力ビット列を逐次受け、多数コアによる畳み込み符号化方式で符号化した送信合成ビット列を逐次出力することが可能になる。
【０１０３】
同様に、受信側無線装置の復号部（メニコア復号部）は、受信入力ビット列を逐次受け、多数コアによるビタビ符号化方式で復号した受信合成ビット列を逐次出力することが可能になる。
【０１０４】
このように無線通信システムの符号化部／復号部を構成及び動作させることで、メニ―コアを採用した無線装置の符号化部／復号部を高速大容量かつ汎用性を持たせて構築できる。すなわち、ソフトウェア無線技術を用いて、演算処理リソース量が容易に調整可能で且つ通信方式を適宜変更可能な符号化部と復号部とを提供できる。
【０１０５】
［構成例２］ 
図１３は、構成例２に係る無線通信装置の一部を示す構成図である。多くの部分は、上記構成例１と同様である。
【０１０６】
図１３に示した無線通信装置は、上記第７及び第８の実施形態で示した符号化部、復号部及び制御回路を統合している。すなわち、無線通信装置に構築する符号化／復号部の一構成例を示している。また、この構成は、制御部及び記憶部を符号化／復号部内に取り込んでいる。
【０１０７】
装置規模にもよるものの、送信側分配／合成部、受信側分配／合成部、制御部、記憶部は、１つのＦＰＧＡに統合して構築すればよい。
【０１０８】
この符号化／復号部は、制御部に管理されたソフトウェア無線技術で構成される。
【０１０９】
この実施例の構成では、符号化用コア群と復号用コア群が符号化部と復号部の処理リソースをそれぞれ受け持つ。符号化用コア群と復号用コア群に割り当てる各コアは、一つのコアリソースプールとして符号化用又は復号用に区分することなく制御部で管理して、適宜必要数のコアを符号化用コア群と復号用コア群に割り振るようにしても良い。
【０１１０】
このアーキテクチャにおいて、各コア数は、送信側機能（符号化機能）と受信側機能（復号機能）の両方にそれぞれＮ数のコアを与えている。このＮ数は、対向無線装置の送信側機能（符号化機能）と受信側機能（復号機能）とで同数になる。このＮ数は、符号化部と復号部の所要処理性能に基づいて値を変動させても良い。また、秘匿性を付与したければ、符号化部と復号部が共に知るルールでＮ数を変動させることとしても良い。例えば、所望処理性能を満たすＮ数が１００であった場合に、Ｎ数を１００から１２０で時々刻々と変動させることで、無線通信に秘匿性を付与できる。このＮ数は、例えば、送受信側無線装置が同期している時間や既に通信済みの通信シーケンス番号などと、関数やシャッフル用ルールなどを組み合わせて、送受信側無線装置内で時々刻々と生成するようにすると良い。このことで、送受信側無線装置内でＮ値を時々刻々と求めながら符号化／復号化することで、Ｎ数（部分ビット列の分割数）が時々刻々と変化させながら通信することが可能になる。
【０１１１】
このように無線通信システムの符号化部／復号部を構成及び動作させることで、多数のコアを採用した無線装置の符号化部／復号部を高速大容量かつ汎用性（加えて秘匿性）を持たせて構築できる。結果、ソフトウェア無線技術を用いて、演算処理リソース量が容易に調整可能で且つ通信方式を適宜変更可能な符号化部と復号部とを備える良好な無線装置を提供できるようになる。
【０１１２】
なお、上記無線装置の符号化部、復号部若しくは符号化／復号部を構築する符号化／復号プログラムは、記録媒体に非一時的に記録されて頒布されても良い。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介して、メモリに読込まれ、制御部等を動作させる。尚、記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリ装置、ハードディスクなどが挙げられる。
【０１１３】
以上実施形態及び実施例を図示して説明したが、そのブロック構成の分離併合、手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１１４】
１０, １０’, １０’’, １０’’’ 符号化部（符号化手段）
２０, ２０’, ２０’’, ２０’’’ 復号部（復号手段）
１１，２１  コア群
１２，２２，２２’  分配部（分配手段）
１３，２３，２３’  合成部（合成手段）
１４，２４  後方バッファ（一時記憶手段）
１５，２５  前方バッファ（一時記憶手段）
３０，４０  制御部（制御手段）
３１，４１  記憶部（記憶手段）
【図１】
0006661942.tif 000002
【図２】
0006661942.tif 000003
【図３】
0006661942.tif 000004
【図４】
0006661942.tif 000005
【図５】
0006661942.tif 000006
【図６】
0006661942.tif 000007
【図７】
0006661942.tif 000008
【図８】
0006661942.tif 000009
【図９】
0006661942.tif 000010
【図１０】
0006661942.tif 000011
【図１１】
0006661942.tif 000012
【図１２】
0006661942.tif 000013
【図１３】
0006661942.tif 000014