(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力するタイミングがずれた２以上の無線信号である入力信号それぞれを所定単位に分割し、分割した信号を結合することによって単一の信号であるシリアル化信号に変換するシリアル化を行うシリアル変換処理部と、
前記シリアル化信号に対して符号化を行い、圧縮信号を生成する符号化部と、
前記圧縮信号を、第１バッファを有する受信装置に送信する送信部と、
を備え、
前記シリアル変換処理部は、入力するタイミングがずれた前記２以上の入力信号について前記所定単位で分割することにより、該２以上の入力信号について異なるタイミングで分割し、分割した信号を分割した順に結合する送信装置。
【請求項２】
前記シリアル変換処理部は、
前記２以上の入力信号それぞれを所定サンプル数の単位で分割し、
前記各入力信号のサンプリングレートの比の割合で、分割した該各入力信号を結合する請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記符号化部によって生成される前記圧縮信号の符号量を制御する制御部を、さらに備えた請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１バッファの前記圧縮信号の占有情報量が所定範囲に収まるように制御する請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記圧縮信号を一時記憶する第２バッファを、さらに備え、
前記符号化部は、前記第２バッファにおける前記圧縮信号の占有情報量が所定範囲に収まるように、前記シリアル化信号に対して前記符号化を行う請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項６】
送信装置から圧縮信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記圧縮信号を記憶する第１バッファと、
前記第１バッファに記憶された前記圧縮信号を復号して、復号信号を生成する復号部と、
前記復号信号に対してパラレル化を行い、２以上の出力信号を取得するパラレル変換処理部と、
を備え、
前記パラレル変換処理部は、前記復号信号を、該復号信号に対応する前記送信装置における入力タイミングがずれた２以上の無線信号である入力信号が該送信装置においてそれぞれ所定単位に分割されることにより異なるタイミングで分割されて、分割した順に結合されてシリアル化がされた際の結合順に合せて、異なるタイミングで出力される前記２以上の出力信号にパラレル化を行う受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の送信装置と、
請求項６に記載の受信装置と、
を備えた伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、送信装置、受信装置および伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信における基地局システムにおいて、アンテナ配置等の自由度を向上する目的から、基地局の機能をベースバンド信号処理装置とリモート無線信号処理装置とに分離する方法が知られている。ベースバンド信号処理装置とリモート無線信号処理装置とは、光ファイバ等の伝送路で接続され、この伝送路を介して、リモート無線信号処理装置で受信した無線信号およびベースバンド信号処理装置で処理した信号が伝送される。このベースバンド信号処理装置と、リモート無線信号処理装置との間の信号の伝送に関連し、伝送される信号を圧縮することにより帯域を削減する方法が知られている。
【０００３】
信号の圧縮を行った場合、一般に圧縮後の圧縮信号の情報量（以下、信号の情報量を、「符号量」という場合がある）は入力信号の特性により異なるため、一定とはならず、時間毎に変化する。このような圧縮信号を任意の時刻において正しく復号可能とするためには、圧縮信号を一度バッファに保存し、圧縮信号の符号量の変動を吸収可能な十分な時間を待機した後に復号を開始する方法が考えられる。例えば、動画像データの圧縮を行う際に、復号装置は所定時間待機した後に復号を開始し、圧縮装置は圧縮信号のバッファが任意の復号タイミングにおいてオーバーフローまたはアンダーフローしないよう制御するようにすることで、任意の復号タイミングにおいて正しく復号を開始できるようにする方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、上述のような方法で復号する場合、復号装置は所定時間だけ待機した後に復号処理を開始することから、圧縮処理および復号処理に発生する処理遅延が大きくなるという問題があった。また、復号装置が待機する時間を短く設定することも可能である。しかしながら、この場合、符号化装置が制御可能な圧縮信号の符号量の幅が小さくなるため制御が難しくなり、仮に制御に失敗するとバッファのオーバーフローまたはアンダーフローが発生して復号エラーを招来するという問題もある。また、制御に失敗しない場合でも、圧縮信号の符号量の変化を低く抑えられるよう制御が行われることから、一時的に圧縮が難しい信号が入力された場合に、その部分で劣化が発生しやすくなるという問題もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６２（０７／９５）  Ａｎｎｅｘ  Ｃ（ｐｐ．１４３〜１４７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、復号エラーの発生を抑制し、復号処理の遅延時間を削減する送信装置、受信装置および伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の送信装置は、シリアル変換処理部と、符号化部と、送信部と、を備える。シリアル変換処理部は、入力するタイミングがずれた２以上の無線信号である入力信号それぞれを所定単位に分割し、分割した信号を結合することによって単一の信号であるシリアル化信号に変換するシリアル化を行う。符号化部は、シリアル化信号に対して符号化を行い、圧縮信号を生成する。送信部は、圧縮信号を、第１バッファを有する受信装置に送信する。シリアル変換処理部は、入力するタイミングがずれた２以上の入力信号について所定単位で分割することにより、２以上の入力信号について異なるタイミングで分割し、分割した信号を分割した順に結合する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る伝送システムの全体構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る送信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る受信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、シリアル変換処理部のシリアル化の動作の一例を説明する図である。
【図５】図５は、シリアル変換処理部のシリアル化の動作の別の例を説明する図である。
【図６】図６は、パラレル変換処理部のパラレル化の動作の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る伝送システムの伝送動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、変形例に係る送信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図９】図９は、バッファの占有情報量の制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る送信装置、受信装置および伝送システムを詳細に説明する。ただし、図面は模式的なものであるため、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
【００１０】
（実施形態）
可変長符号化等の符号化方法を含む方法によって符号化（圧縮）を行う場合、符号化された信号（圧縮信号）の符号量は、入力信号の特性によって変化し得るので、時刻毎に変化し得る。例えば、ある時刻における入力信号が、符号化が難しい信号であった場合、その時刻に対応する符号化された圧縮信号の符号量は大きくなる。ここで、符号化が難しい信号とは、例えば、信号のビット列の並びが複雑である等の理由で圧縮しても符号量を十分に小さくすることができない信号をいう。一方、符号化が簡単な信号が入力された場合、対応する符号化された圧縮信号の符号量は小さくなる。
【００１１】
また、伝送路における通信帯域は有限であるので、例えば、符号化された圧縮信号の符号量が増大して伝送路の通信帯域をオーバーした場合、受信装置が信号を復号しようとしたタイミングで、受信装置が復号しようとする圧縮信号をすべて受信できていない状態になり、復号エラーとなるような状況が発生し得る。このような状況を回避するため、一般に、受信装置において符号化された信号を一時的に記憶するバッファを備え、受信装置が受信してから所定時間経過した後にバッファに記憶された信号を復号開始する方法が行われる。バッファに記憶された信号を復号することで、符号化された圧縮信号の符号量が変動しても、変動分がバッファ内に収まっていれば、受信装置は任意の復号タイミングにおいて復号開始が可能な状態となる。バッファ容量および復号までの所定時間は、符号化された圧縮信号における符号量の変動幅に対して、十分に大きな値とする必要がある。仮に、復号までの所定時間が小さいと、復号される圧縮信号の符号量の一時的な増大によって、受信装置におけるバッファ内の信号に不足が生じる場合が発生する。
【００１２】
基地局システムでは、例えばＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｐｕｔ）における複数ストリームの信号、または、異なる伝送周波数帯における信号等の複数の無線信号が取り扱われている場合がある。例えば、音声信号等における多チャネル信号（例えば、ステレオ、５．１チャネルサラウンド等）では、それぞれの信号の相関が高いことから、同一または類似の時刻において符号化が難しい入力信号が現れる傾向にある。これに対し、一般に基地システムが取り扱う複数の無線信号は、独立性の高い信号であり、信号が独立である場合、それぞれの信号における符号化が難しくまたは簡単になる時刻は、それぞれ異なる。符号化が難しくなるタイミングが異なれば、ある入力信号に対する符号化後の符号量の増加を他の入力信号において吸収することが可能になる。このことから、２以上の独立な入力信号をまとめて符号化し伝送することで、それぞれ独立に伝送する場合と比較して必要なバッファ容量および復号までの所定時間（遅延時間）を削減することが可能となる。
【００１３】
図１は、実施形態に係る伝送システムの全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、伝送システム１の全体構成について説明する。
【００１４】
図１に示す実施形態に係る伝送システム１は、基地局システムにおけるベースバンド信号処理装置と、リモート信号処理装置との間の信号を伝送するシステムである。図１に示すように、伝送システム１は、送信装置１０と、受信装置２０と、伝送路３０と、を含む。
【００１５】
送信装置１０は、基地局システムが扱う複数の無線信号（例えば、ベースバンド信号処理装置とリモート無線信号処理装置との間を伝送されるベースバンド（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ；ＢＢ）信号）のうち、いずれか２以上の無線信号を入力して入力信号とし、これらの入力信号をシリアル化した後に、符号化（圧縮）して送信する装置である。ここでいう「無線信号」とは、例えば、リモート無線信号処理装置で受信し、ベースバンド信号処理装置に伝送される信号であり、または、ベースバンド信号処理装置で処理され、リモート無線信号処理装置に伝送される信号を示すものとする。
【００１６】
受信装置２０は、送信装置１０から送信された信号を受信してバッファに記憶させ、これを復号およびパラレル化して出力する装置である。
【００１７】
伝送路３０は、送信装置１０と受信装置２０とを接続する無線または有線の伝送路である。伝送路３０は、例えば、有線の場合、光ファイバ、または、同軸ケーブルもしくはツイストペアケーブル等のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル等によって実現される。
【００１８】
図２は、実施形態に係る送信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、送信装置１０のハードウェア構成の詳細について説明する。
【００１９】
図２に示すように、実施形態に係る送信装置１０は、シリアル変換処理部１０１と、符号化部１０２と、送信部１０３と、を備えている。
【００２０】
シリアル変換処理部１０１は、外部（例えば、ベースバンド信号処理装置またはリモート無線信号処理装置）から２以上の入力信号を受信し、これらをシリアル化して単一の信号（以下、シリアル化信号という場合がある）を出力する機能部である。ここで、シリアル化とは、複数の信号を束ねて、単一の信号に変換する処理をいうものとする。シリアル化する動作については、図４および５において後述する。
【００２１】
符号化部１０２は、シリアル変換処理部１０１からシリアル化信号を受け取り、シリアル化信号を符号化（圧縮）して圧縮信号を生成し、圧縮信号を送信部１０３へ出力する機能部である。符号化部１０２は、所定の方法を用いて、シリアル化信号を符号化すればよい。例えば、符号化部１０２は、既存の音声符号化コーデック（例えば、ＭＰ３（ＭＰＥＧ  Ｌａｙｅｒ−３）、ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｅｃ）等）を用いてシリアル化信号を符号化してもよい。または、符号化部１０２は、信号変換（例えばＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；離散コサイン変換）またはＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）等）、予測（例えば、隣接信号との残差を符号化するＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等）、量子化、ダウンサンプリング、もしくはエントロピー符号化等のいずれか、またはこれらの少なくともいずれかを組み合わせた方法により、シリアル化信号を符号化してもよい。符号化部１０２は、シリアル化信号に各種の符号化を行った符号列と、その復号に必要な符号化パラメタ（例えば、量子化値、予測モード情報、またはエントロピー符号化テーブル情報等）を符号化した符号列とを出力する。符号化部１０２によるシリアル化信号に対する符号化（圧縮）によって、送信装置１０が送信する信号の符号量を削減することができる。これにより、送信装置１０が接続される伝送路３０が要求される帯域を削減することが可能となる。
【００２２】
なお、符号化部１０２は、別の符号化の方法として、ブロック浮動小数点による符号化を行ってもよい。この符号化の方法は、所定サンプル数のブロック毎に指数値を符号化し、次いで、各サンプルについて仮数値を符号化する方法である。
【００２３】
また、符号化部１０２は、シリアル化信号におけるベースバンド信号またはＩＦ信号のＩ信号サンプル列およびＱ信号サンプル列のそれぞれを独立に符号化してもよく、またはまとめて符号化してもよい。Ｉ信号サンプル列およびＱ信号サンプル列のそれぞれを独立に符号化する場合、符号化部１０２は、それぞれを符号化した信号を多重化し、単一の圧縮信号として出力してもよい。
【００２４】
送信部１０３は、符号化部１０２から圧縮信号を受け取り、圧縮信号を外部（例えば、伝送路３０等）へと出力する機能部である。送信部１０３が出力した圧縮信号は、伝送路３０を経由し、受信装置２０へと伝えられる。送信部１０３は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）等の通信インターフェースによって実現される。なお、送信部１０３は、圧縮信号に対し、クロック埋め込み処理（例えば、８ｂ／１０ｂ変換等）、エラー訂正符号化処理、パケット化、信号変換（光または同軸信号等への変換）等の各種処理を行い、変換後の信号を出力してもよい。
【００２５】
なお、図２に示すシリアル変換処理部１０１、符号化部１０２、および送信部１０３は、このような構成に限定されるものではない。例えば、図２で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つのハードウェア回路として構成してもよい。一方、図２の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数のハードウェア回路として構成するものとしてもよい。各機能部は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）またはその他の集積回路等のハードウェア回路によって実現されるものとしてもよい。また、各機能部の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【００２６】
図３は、実施形態に係る受信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図３を参照しながら、受信装置２０のハードウェア構成の詳細について説明する。
【００２７】
図３に示すように、実施形態に係る受信装置２０は、受信部２０１と、バッファ２０２（第１バッファ）と、復号部２０３と、パラレル変換処理部２０４と、を備えている。
【００２８】
受信部２０１は、外部（例えば、伝送路３０等）から圧縮信号を受信し、受信した圧縮信号をバッファ２０２へ出力する機能部である。なお、受信部２０１は、送信部１０３の動作に対応し、伝送路３０から受信した信号に対してクロック抽出処理、エラー訂正復号処理、パケット解除処理、信号変換（光または同軸信号からの変換）等の各種処理を行い、圧縮信号を抽出してバッファ２０２に出力してもよい。
【００２９】
バッファ２０２は、受信部２０１から圧縮信号を受け取り、圧縮信号を一時記憶する記憶装置である。バッファ２０２は、いわゆるＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）として動作するものであってよい。バッファ２０２の記憶容量は、圧縮信号の符号量の変動に対して十分な大きさとなるように、予め指定される。バッファ２０２は、復号部２０３によって、記憶した圧縮信号が読み出される。
【００３０】
復号部２０３は、バッファ２０２から圧縮信号を読み出し、読み出した圧縮信号を復号してパラレル変換処理部２０４へ出力する機能部である。復号部２０３は、圧縮信号がバッファ２０２に記憶されてから所定時間だけ経過した後、復号処理を開始する。復号部２０３は、符号化部１０２が符号化を行う際に用いた方法に対応する復号方法により、圧縮信号を復号する。例えば、復号部２０３は、符号化部１０２が既存の音声コーデックであるＡＡＣのエンコーダを用いて符号化を行った場合、同様にＡＡＣのデコーダを用いて圧縮信号を復号する。復号部２０３は、復号した信号（以下、復号信号という場合がある）をパラレル変換処理部２０４へ出力する。
【００３１】
なお、符号化部１０２がその他の方法により圧縮を行う場合は、復号部２０３は対応する方法で復号を行うものとすればよい。
【００３２】
また、符号化部１０２がシリアル化信号のＩ信号サンプル列およびＱ信号サンプル列を独立に符号化した場合は、復号部２０３も同様に独立に復号を行ってもよい。一方、符号化部１０２がＩ信号サンプル列およびＱ信号サンプル列をまとめて符号化した場合は、復号部２０３も同様にまとめて復号を行ってもよい。
【００３３】
パラレル変換処理部２０４は、復号部２０３から復号信号を受け取り、シリアル変換処理部１０１が行ったシリアル変換処理の逆変換（パラレル化）を行うことにより、復号信号を、シリアル変換処理部１０１が受信した入力信号と同数の出力信号へと変換する機能部である。パラレル変換処理部２０４は、出力信号を外部へと出力する。パラレル化する動作については、図６において後述する。
【００３４】
なお、図３に示す受信部２０１、バッファ２０２、復号部２０３、およびパラレル変換処理部２０４は、このような構成に限定されるものではない。例えば、図３で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つのハードウェア回路として構成してもよい。一方、図３の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数のハードウェア回路として構成するものとしてもよい。各機能部は、例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはその他の集積回路等のハードウェア回路によって実現されるものとしてもよい。また、各機能部の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【００３５】
なお、リモート無線信号処理装置またはベースバンド信号処理装置が無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）信号または中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＩＦ）信号を入出力するインターフェースを備える場合、送信装置１０は、ＲＦ信号（またはＩＦ信号）からベースバンド信号への変換を行ってもよい。例えば、送信装置１０は、リモート無線信号処理装置またはベースバンド信号処理装置からＲＦ信号を受信し、受信したＲＦ信号をベースバンド信号へと変換して入力信号としてもよい。同様に、受信装置２０は、出力信号（ベースバンド信号）からＲＦ信号（またはＩＦ信号）へ変換して、変換したＲＦ信号（またはＩＦ信号）を出力信号としてもよい。
【００３６】
図４は、シリアル変換処理部のシリアル化の動作の一例を説明する図である。図５は、シリアル変換処理部のシリアル化の動作の別の例を説明する図である。図４、５を参照しながら、シリアル変換処理部１０１による入力信号のシリアル化の動作について説明する。
【００３７】
図４では、３つの入力信号（入力信号Ａ〜Ｃ）をシリアル化する場合の例が示されている。シリアル変換処理部１０１は、図４に示す例では、３つの入力信号Ａ〜Ｃを受信し、各入力信号について所定時間ごとに分割し、これらを順につなげることにより入力信号をシリアル化する。シリアル化を行うことで、図４に示す入力信号Ａ〜Ｃは、サンプリングレートの高い単一の信号（シリアル化信号）へと結合される。図４では、各入力信号が２０［ＭＨｚ］でサンプリングされたベースバンド信号である場合の例が示されている。この例の場合、シリアル化信号は６０［ＭＨｚ］となる。なお、各入力信号を所定時間ごとに分割する際の分割位置は、各入力信号で共通であってもよいし、異なってもよい。
【００３８】
また、図４に示すように、符号化部１０２は、シリアル化する際の結合順に合わせて、それぞれ異なるタイミングで分割を行うようにしてもよい。これによって、シリアル化により発生する処理遅延を低減することができる。
【００３９】
また、図４では、各入力信号のサンプリングレートが同一である場合の例を示しているが、各入力信号のサンプリングレートは異なっていてもよい。このような場合でも、シリアル変換処理部１０１は、各入力信号を所定時間ごとに分割してこれをつなげることで入力信号をシリアル化してもよい。
【００４０】
また、シリアル変換処理部１０１は、複数の入力信号を分割して、シリアル化する場合に、結合順序を示すメタ情報を作成するものとしてもよい。このメタ情報を受信装置２０へ送信するようにし、復号部２０３は、このメタ情報に基づいて、パラレル化するものとしてもよい。
【００４１】
次に、図５を参照しながら、図４とは異なるシリアル化の動作について説明する。シリアル変換処理部１０１は、図５に示す例では、３つの入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ２を受信し、各入力信号について所定のサンプル数ごとに分割し、これらを定められた順序でつなげることで入力信号をシリアル化する。図５では、各入力信号がそれぞれ２０［ＭＨｚ］、２０［ＭＨｚ］および１０［ＭＨｚ］でサンプリングされたベースバンド信号である場合の例が示されている。また、各入力信号が所定のサンプル数ごとに分割された場合、入力信号Ｃ２について分割された信号は、入力信号Ａ、Ｂについて分割された信号に対応する時間の倍の時間に対応する。このような場合、図５に示すように、入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ２について分割された各信号を、２個：２個：１個の割合となるように結合すればよい。この結合時の個数の割合は、各入力信号のサンプリングレートを、その最大公約数で割った値の比（単純に、各入力信号のサンプリングレートの比ともいえる）に対応する。すなわち、この割合は入力信号のサンプリングレートに応じて決定される。また、分割された入力信号を結合する際の順序は、予め定められた順序に基づくものとすればよい。
【００４２】
なお、シリアル変換処理部１０１は、図４および５では、３つの入力信号に対してシリアル化するものとしたが、２または４以上の入力信号をシリアル化するものとしてもよいのは、言うまでもない。
【００４３】
図６は、パラレル変換処理部のパラレル化の動作の一例を示す図である。図６を参照しながら、パラレル変換処理部２０４による復号信号のパラレル化の動作について説明する。
【００４４】
図６では、復号信号を３つの出力信号（出力信号Ａ’〜Ｃ’）にパラレル化する場合の例が示されている。シリアル変換処理部１０１が図４に示される方法によりシリアル化を行った場合、パラレル変換処理部２０４は、図６に示される方法によりパラレル化する。パラレル化を行うことで、図６に示すように、送信装置１０における入力信号Ａ〜Ｃそれぞれに対応した出力信号Ａ’〜Ｃ’が得られる。図６では、サンプリングレートが６０［ＭＨｚ］の復号信号は、２０［ＭＨｚ］のサンプリングレートの各出力信号（出力信号Ａ’〜Ｃ’）にパラレル化されている例を示す。
【００４５】
符号化部１０２がロスレス圧縮（シリアル化信号と復号信号とが同一となる圧縮方法）を行う場合、それぞれの出力信号は、伝送エラーが発生しない場合、対応する入力信号と同一の信号となる。一方、符号化部１０２がロッシー圧縮（復号信号が圧縮誤差を伴う圧縮方法）を行う場合、それぞれの出力信号は、対応する入力信号に類似した信号（圧縮歪に相当する値だけ異なる）となる。
【００４６】
図７は、実施形態に係る伝送システムの伝送動作を説明するフローチャートである。図７を参照しながら、伝送システム１の全体的な伝送動作について総括的に説明する。
【００４７】
＜ステップＳ１１＞
シリアル変換処理部１０１は、外部から２以上の入力信号を受信し、これらをシリアル化して単一のシリアル化信号を符号化部１０２へ出力する。そして、ステップＳ１２へ移行する。
【００４８】
＜ステップＳ１２＞
符号化部１０２は、シリアル変換処理部１０１からシリアル化信号を受け取り、シリアル化信号を符号化（圧縮）して圧縮信号を生成し、圧縮信号を送信部１０３へ出力する。そして、ステップＳ１３へ移行する。
【００４９】
＜ステップＳ１３＞
送信部１０３は、符号化部１０２から圧縮信号を受け取り、圧縮信号を伝送路３０へと出力する。送信部１０３が出力した圧縮信号は、伝送路３０を経由し、受信装置２０へと伝えられる。そして、ステップＳ１４へ移行する。
【００５０】
＜ステップＳ１４＞
受信部２０１は、伝送路３０から圧縮信号を受信し、受信した圧縮信号をバッファ２０２へ出力する。そして、ステップＳ１５へ移行する。
【００５１】
＜ステップＳ１５＞
バッファ２０２は、受信部２０１から圧縮信号を受け取り、圧縮信号を一時記憶する。そして、ステップＳ１６へ移行する。
【００５２】
＜ステップＳ１６＞
復号部２０３は、バッファ２０２から圧縮信号を読み出し、読み出した圧縮信号を復号してパラレル変換処理部２０４へ出力する。復号部２０３は、圧縮信号がバッファ２０２に記憶されてから所定時間だけ経過した後、復号処理を開始する。復号部２０３は、符号化部１０２が符号化を行う際に用いた方法に対応する復号方法により、圧縮信号を復号する。そして、ステップＳ１７へ移行する。
【００５３】
＜ステップＳ１７＞
パラレル変換処理部２０４は、復号部２０３から復号信号を受け取り、シリアル変換処理部１０１が行ったシリアル変換処理の逆変換（パラレル化）を行うことにより、復号信号を、シリアル変換処理部１０１が受信した入力信号と同数の出力信号へと変換する。パラレル変換処理部２０４は、出力信号を外部へと出力する。
【００５４】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１７の動作が、送信装置１０から受信装置２０への入力信号の伝送が完了するまで繰り返し実行される。
【００５５】
以上のような構成および動作の伝送システム１によれば、入力信号を圧縮して伝送することで、伝送路３０における必要な帯域を削減することが可能となる。また、受信装置２０において圧縮信号を一時的に保持するバッファ２０２を用意し、所定時間経過後に、復号部２０３による復号処理を開始するようにすることによって、圧縮信号の未到着による復号エラーの発生を抑制することができる。さらに、複数の入力信号をシリアル化して符号化を行うことで、それぞれ独立に符号化を行う場合と比較して、受信装置２０におけるバッファ２０２の容量および復号部２０３の遅延時間を削減することが可能となる。
【００５６】
なお、符号化部１０２が所定の処理単位毎に符号化を行う場合、シリアル変換処理部１０１は、符号化部１０２の処理単位と同一の処理単位で入力信号のそれぞれを分割し、シリアル化を行ってもよい。送信装置１０に入力する２以上の入力信号は、それぞれ独立性が高いことから、その特性は互いに異なる場合がある。上述のようにシリアル変換処理部１０１がシリアル化することにより、符号化部１０２が符号化を行う処理単位内にはいずれか１つの入力信号に基づく信号が含まれるので、相対的に符号化が容易となる。
【００５７】
また、符号化部１０２は、復号時に必要となる符号化パラメタを符号化する際、予測符号化を行ってもよい。この場合、予測符号化の予測元となる符号化パラメタは、同一の入力信号に対応する処理単位における符号化パラメタを用いるようにすればよい。例えば、送信装置１０に２つの入力信号（例えば、図４に示す入力信号Ａ、Ｂ）が入力される場合に、入力信号Ａに対応するある処理単位における符号化パラメタは、同様に入力信号Ａに対応する、以前に符号化された処理単位における符号化パラメタから予測（例えば、０次予測、または１次（線形）予測等）を行い、その残差を符号化（予測符号化）してよい。一般に、基地局システムが扱う入力信号は、所定間隔で行われる割り当て処理（スケジューリング）による変化を除いて、信号の特性が大きくは変化しない傾向にある。このことから、同一の入力信号について符号化パラメタの予測を行うことにより、符号化パラメタを符号化する際の符号量を削減することができる。なお、このような符号化部１０２の動作を採用する場合、受信装置２０の復号部２０３も、対応する動作を行う必要がある。すなわち、復号部２０３は、圧縮信号から符号化パラメタの残差を示す情報を復号し、入力信号Ａに対応する以前に復号された処理単位における符号化パラメタからの予測値に残差に加算することで、符号化パラメタを取得し、これを用いて復号処理を行う。
【００５８】
＜変形例＞
本変形例について、上述の実施形態に係る伝送システム１と相違する点を中心に説明する。本変形例に係る伝送システムは、図１に示す伝送システム１のうち送信装置１０を送信装置１０ａに置換した構成を有する。
【００５９】
図８は、変形例に係る送信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図８を参照しながら、本変形例に係る送信装置１０ａのハードウェア構成の詳細について説明する。
【００６０】
図８に示すように、本変形例に係る送信装置１０ａは、シリアル変換処理部１０１と、符号化部１０２ａと、送信部１０３と、レート制御部１０４（制御部）と、を備えている。なお、シリアル変換処理部１０１および送信部１０３の機能は、それぞれ、図２に示した実施形態に係るシリアル変換処理部１０１および送信部１０３の機能と同様である。
【００６１】
レート制御部１０４は、符号化部１０２ａが符号化を行う際に用いる符号化パラメタ（例えば、量子化幅、ダウンサンプリングレート等）を制御する機能部である。
【００６２】
符号化部１０２ａは、図２に示す符号化部１０２と同様に、シリアル変換処理部１０１からシリアル化信号を受け取り、シリアル化信号を符号化（圧縮）して、圧縮信号を送信部１０３へ出力する機能部である。また、符号化部１０２ａは、レート制御部１０４により制御された符号化パラメタにより符号化を行うことによって、発生する圧縮信号の符号量を制御する。
【００６３】
以上のような、送信装置１０ａの構成において、レート制御部１０４は、符号化部１０２ａによって出力される圧縮信号の符号量が所定のビットレートに近づくよう、符号化パラメタの制御を行う。例えば、レート制御部１０４は、ある時刻までに発生した圧縮信号の符号量が所定のビットレートを下回った場合、量子化幅を小さくすることにより、発生する圧縮信号の符号量を増加させるよう制御する。
【００６４】
なお、レート制御部１０４は、受信装置２０のバッファ２０２における各時刻の占有情報量を算出し、任意の時刻において占有情報量が所定範囲に収まるよう制御してよい。図９は、バッファの占有情報量の制御を説明する図である。所定範囲は、例えば０以上、所定のバッファ容量未満である。また、所定範囲は、ジッタ等を考慮して多少の余裕をもった値（例えば、ｐ以上かつ（所定のバッファ容量−ｑ）未満、ｐ、ｑは定数）としてもよい。具体的には、図９に示すように、まず、占有情報量を０に初期化する。その後、レート制御部１０４は、所定の処理間隔毎に、伝送路３０のビットレートに相当するビット数を加算して、バッファ２０２の占有情報量を求める。そして、レート制御部１０４は、復号部２０３の所定時間ごとに所定の処理単位を復号する復号タイミングごとに、対応する符号量分だけ占有情報量から減算を行う。レート制御部１０４は、以上の処理で算出した占有情報量について、０未満または所定のバッファ容量以上とならないように制御を行う。また、例えば、レート制御部１０４は、占有情報量が０に近くなった場合、符号化パラメタで示される量子化幅を大きく設定することにより、バッファ２０２から出力される圧縮信号の符号量を削減する。これによって、バッファ２０２から出力される圧縮信号の符号量が削減されるので、バッファ２０２の占有情報量を増加させることができる。
【００６５】
以上のように、レート制御部１０４により、符号化部１０２ａから出力される圧縮信号の符号量の制御、または、バッファ２０２の圧縮信号の占有情報量の制御を行うことにより、圧縮信号の符号量の変動を抑えるよう制御することが可能となる。これによって、受信装置２０のバッファ２０２のバッファ容量および復号の処理遅延を削減することが可能となる。
【００６６】
また、本変形例では、複数の入力信号がまとめて符号化されるが、レート制御部１０４の機能の導入により、ある入力信号において一時的に符号化が難しい信号が入力された場合に、他の信号にまたいで符号量の制御を行うことが可能となる。仮に、無線信号をまとめずに単独で符号化を行う場合、一時的に符号化が難しい信号が入力されると、同一の入力信号内で発生する圧縮信号の符号量を抑える制御を行う必要が発生することから、局所的な信号劣化が発生しやすくなる。また、従来の方式では、受信装置におけるバッファ容量および復号までの所定時間を大きくすることで、局所的な信号劣化を抑えつつ同一信号内で発生する圧縮信号の符号量を制御することも可能であるが、この場合、復号処理の遅延が増大してしまうという問題がある。本変形例では、複数の入力信号をシリアル化し、符号化を行うことにより、処理遅延および局所的な信号劣化を同時に抑制することができる。
【００６７】
また、レート制御部１０４は、仮符号化を行うことで符号化パラメタを制御するものとしてもよい。具体的には、レート制御部１０４は、２以上の符号化パラメタを用いてシリアル化信号に対して行う符号化（またはその一部の処理）である仮符号化を予め行うことにより、各符号化パラメタで符号化を行った場合に生成される圧縮信号の符号量を算出（または推定）する。レート制御部１０４は、仮符号化で算出した符号量に基づき、所定のビットレートに近くなる符号化パラメタを選択したり、または占有情報量が所定範囲に収まるよう符号化パラメタを選択する。このように、仮符号化を行うことで、より正確な符号量制御が可能となることから、受信装置２０のバッファ２０２のバッファ容量および復号の処理遅延をさらに削減することが可能となる。
【００６８】
また、上述の変形例では、復号部２０３の直前にバッファ２０２を設けることにより、任意の復号タイミングにおいて復号開始が可能となるようにする制御する方法を説明したが、これと同様に、送信部１０３の直前にバッファ（第２バッファ）を設けることにより、任意の送信タイミングにおいて伝送信号が不足しないよう制御することも可能である。この場合、符号化部１０２は、バッファの占有情報量を、まず０で初期化した後、符号化タイミング毎に発生する圧縮信号の符号量を占有情報量に加算していき、かつ伝送路３０のビットレートに対応する圧縮信号の符号量を占有情報量から順次減算していく。符号化部１０２は、この占有情報量が、所定範囲に収まるよう制御することで、送信部１０３の任意の送信タイミングにおいて伝送信号が不足しないよう制御することができる。なお、上述の符号化部１０２による送信部１０３の直前のバッファに対する制御と、バッファ２０２に対する制御とは、同時に行ってよい。
【００６９】
なお、上述の実施形態および変形例において、送信装置１０（１０ａ）は、ベースバンド信号処理装置に、受信装置２０は、リモート無線信号処理装置に、それぞれ接続されてよい。このように接続することにより、送信装置１０（１０ａ）はベースバンド信号処理装置からの信号（ダウンリンク信号）を圧縮して受信装置２０へと伝送し、受信装置２０がこれを復号してリモート無線信号処理装置へと出力するように設定することができる。
【００７０】
また、同様に、上述の実施形態および変形例において、送信装置１０（１０ａ）は、リモート無線信号処理装置に、受信装置２０は、ベースバンド信号処理装置に、それぞれ接続されてもよい。このように接続することにより、送信装置１０（１０ａ）はリモート無線信号処理装置からの信号（アップリンク信号）を圧縮して受信装置２０へと伝送し、受信装置２０がこれを復号してベースバンド信号処理装置へと出力するように設定することができる。
【００７１】
さらに、ベースバンド信号処理装置およびリモート無線信号処理装置のそれぞれに送信装置１０（１０ａ）および受信装置２０を接続するようにしてもよい。これにより、ダウンリンク信号およびアップリンク信号の両方を中継するように設定することが可能になる。
【００７２】
本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、この実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、および変更を行うことができる。この実施形態および変形例は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１  伝送システム
１０、１０ａ  送信装置
２０  受信装置
３０  伝送路
１０１  シリアル変換処理部
１０２、１０２ａ  符号化部
１０３  送信部
１０４  レート制御部
２０１  受信部
２０２  バッファ
２０３  復号部
２０４  パラレル変換処理部
Ａ〜Ｃ、Ｃ２  入力信号
【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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