(57)【要約】  同じパケットの異なるタイプのソースデータの効率的な伝送をし、したがって、不均等なエラー保護によってマルチメディア及びデータコンテンツの効率的な伝送を可能にするシステム及び方法が提供される。本開示は、パケットが複数のセグメント又はペイロードから成るパケット構造を規定する。パケットは、パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドと、パケットの各ペイロードに対して、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドとを含む。少なくとも一つのデータフィールドは、ペイロードの長さ、変調及び符号化方式、フレームチェックサム（ＦＣＳ）の存在、及びミッドアンブルの存在を含む。少なくとも一つのデータフィールドは、２つの連続的なペイロードが同じデータフレームの部分であるかどうかを表す継続要素を更に含み得る。
2010516152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチメディア及びデータを伝送するデータ伝送システムであって、
プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含むデータのパケットを生成する手段と、
前記パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドを前記パケットに挿入する手段と、
前記パケットの各ペイロードに対して少なくとも一つのデータフィールドを前記パケットに挿入する手段と
を含み、前記少なくとも一つのデータフィールドが、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する、データ伝送システム。
【請求項２】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドが、
前記ペイロードの長さと、
変調及び符号化方式と、
フレームチェックサムの存在と、
ミッドアンブルの存在と
を含む、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドが、２つの連続的なペイロードが同じデータフレームの部分であるかどうかを表す継続要素である、請求項２に記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
複数のペイロードを表すフィールド、及び前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドが、前記ヘッダに挿入される、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
複数のペイロードを表すフィールドが前記ヘッダに挿入され、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドは、各ペイロードの前に挿入される、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
複数のペイロードを表すフィールドが各ペイロードの前に挿入され、前記ペイロードが前記パケットの最後のペイロードであるかどうかを決定する、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
マルチメディア及びデータを含むデータパケットを生成する方法であって、
プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含むデータのパケットを生成するステップと、
前記パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドを前記パケットに挿入するステップと、
前記パケットの各ペイロードに対して少なくとも一つのデータフィールドを前記パケットに挿入するステップと
を有し、前記少なくとも一つのデータフィールドが、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する、データパケットを生成する方法。
【請求項８】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも１つのデータフィールドが、
前記ペイロードの長さと、
変調及び符号化方式と、
フレームチェックサムの存在と、
ミッドアンブルの存在と
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドは、２つの連続的なペイロードが同じデータフレームの部分であるかどうかを表す継続要素である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数のペイロードを表すフィールド、及び前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドが、前記ヘッダに挿入される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
複数のペイロードを表すフィールドが前記ヘッダに挿入され、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドは、各ペイロードの前に挿入される、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
複数のペイロードを表すフィールドが、各ペイロードの前に挿入され、前記ペイロードが前記パケットの最後のペイロードであるかどうかを決定する、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含むマルチメディア及びデータを伝送するデータパケットであって、該データパケットが、
前記パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドと、
前記パケットの各ペイロードに対する、少なくとも一つのデータフィールドと
を有し、前記少なくとも一つのデータフィールドが、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する、データパケット。
【請求項１４】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドが、
前記ペイロードの長さと、
変調及び符号化方式と、
フレームチェックサムの存在と、
ミッドアンブルの存在と
を含む、請求項１３に記載のデータパケット。
【請求項１５】
前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドが、２つの連続的なペイロードが同じデータフレームの部分であるかどうかを表す継続要素である、請求項１４に記載のデータパケット。
【請求項１６】
複数のペイロードを表すフィールド、及び前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する前記少なくとも一つのデータフィールドが、前記ヘッダに挿入される、請求項１３に記載のデータパケット。
【請求項１７】
複数のペイロードを表すフィールドが、前記ヘッダに挿入され、前記ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドが、各ペイロードの前に挿入される、請求項１３に記載のデータパケット。
【請求項１８】
複数のペイロードを表すフィールドが、各ペイロードの前に挿入され、前記ペイロードが前記パケットの最後のペイロードであるかどうかを決定する、請求項１３に記載のデータパケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願よりも前の２００７年１月１６日に出願された同時係属の米国暫定出願番号第６０／８８５，１４９号の利益を請求する。
【０００２】
本開示は、概してデータ通信及びデータ通信システムに関し、より詳細には、本開示は、概してマルチメディア及びデータの効率的な伝送をするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの通信システムにおいて、データは、パケット（フレームとしても知られる）で送信される。図１を参照すると、パケット１０は、しばしばプリアンブル１２、ヘッダ１４及びペイロード１６から成る。プリアンブル１２は、しばしば同期、チャネル推定、又は明白なチャネル評価のために使用される。ヘッダ１４は、通常、データ源及び目的地、ペイロード１８の長さ、変調及び符号化タイプ２０等のデータを含む。ペイロードを受ける、及び提供するため、情報の適切な検出がしばしば必須であるので、ヘッダ１４は、通常、前方誤り訂正（ＦＥＣ）コードのような異なるタイプの冗長性で厳重に保護される。
【０００４】
ペイロードの正確な供給が保証されることを必要とする場合、しばしば再送信方式が使用される。言い換えると、誤り検出コード（例えば巡回冗長検査又はＣＲＣ）が、使用される。図２において図示されるように、パリティビットは、送信側で算出され、しばしばフレームチェックサム又はＦＣＳと呼ばれるデータフィールドのパケットに含まれる。受信側において、これらのパリティビットは、ペイロードにおいて誤りが発生したかどうか決定するために使用される。誤りの場合には、受信側は、送信側にパケットの全部又は一部を再送信するよう求めるであろう。データの正確な供給が保証されなくていい（「ベストエフォート」）場合、このような方法の使用は必要とされない。
【０００５】
通常、プリアンブルは、同期、チャネル評価及び周波数オフセット評価のために使用される。しかしながら、パケットが長い場合、パケットの最後に近づくと、プリアンブルの間に推定される情報は、もはや最新ではあり得ない。この場合、再同期と同様にチャネル及び周波数オフセット評価の更新を支援するため、ミッドアンブル２４が、図３に示されるようにパケットの中央で配置され得る。
【０００６】
多くの通信システムにおいて、異なるタイプのデータが、通信されるために必要とされる。これらの異なるタイプのデータは、しばしばエラーレート及び許容できる遅延において、異なる要件を有する。結果として、異なるタイプのデータに対して、異なる変調及び符号化が使用されるべきである。例えばマルチメディアの伝送において、しばしば、ビデオ、音声、セキュリティ（暗号化）情報及び制御情報が、送信されることを必要とする。これらの異なるソースに加えて、１つのソース（例えばビデオ）からの異なるデータビットさえ、エラーレートの異なる要件を有し得る。
【０００７】
それゆえ、異なる保護レベルが感度のレベルの異なるデータに提供されるように、異なる変調及び符号化方式が使用されることは、望ましい。従来のパケット構造において、１つのタイプの変調及び符号化のみが、使用され得る。それゆえ、異なるタイプのデータは、異なるパケットを使用して送信されなければならない。これは、パケットオーバーヘッド（プリアンブル、ヘッダ及びパケット間ガードタイム）を増加させ、システムの効率を低下させるであろう。従って、マルチメディア及びデータコンテンツの効率的な伝送を可能にする、同じパケットにおいてソースデータの異なるタイプのデータパケットを生成する技術に対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それゆえ、同じパケットの異なるタイプのソースデータの効率的な伝送をする、したがって不均等なエラー保護でマルチメディア及びデータコンテンツの効率的な伝送を可能にするシステム及び方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、パケットが複数のセグメント又はペイロードから成るパケット構造を規定する。各セグメントは、異なる長さ、変調及び符号化を有し得る。各セグメントは、誤り検出コードパリティビット（ＦＣＳ）を含み得る。更に、各セグメントは、この開始又は終了においてミッドアンブルを含み得るか、又は含まない。各セグメントの他の特徴は、異なることもあり得る。セグメントがＦＣＳ若しくはミッドアンブルを含むか、又は他の特徴を含むかどうかと同様に、各セグメントの長さ、変調及び符号化方法は、パケットの１又はそれより多くの情報フィールドに特定されるであろう。
【００１０】
本開示の一態様によると、マルチメディア及びデータを伝送するデータ伝送システムは、プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含むデータのパケットを生成する手段と、パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドをパケットに挿入する手段と、パケットの各ペイロードに対して、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドをパケットに挿入する手段とを含む。
【００１１】
関連した態様において、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドは、ある長さのペイロード、変調及び符号化方式、フレームチェックサム（ＦＣＳ）の存在、並びにミッドアンブルの存在を含む。
【００１２】
更に関連した態様において、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドは、２つの連続したペイロードが同じデータフレームの部分であるかどうかを表す継続要素である。
【００１３】
本開示の別の態様では、マルチメディア及びデータを含むデータパケットを生成する方法が、提供される。この方法は、プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含む１パケットのデータを生成するステップと、パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドをパケットに挿入するステップと、パケットの各ペイロードに対して、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定している少なくとも一つのデータフィールドをパケットに挿入するステップとを含む。
【００１４】
本開示の他の態様によると、プリアンブル、ヘッダ及び少なくとも一つのペイロードを含むマルチメディア及びデータを伝送するデータパケットが提供される。データパケットは、パケットに含まれる複数のペイロードを表すフィールドと、パケットの各ペイロードに対して、ペイロードの少なくとも一つの特徴を規定する少なくとも一つのデータフィールドとを含む。
【００１５】
本開示のこれら及び他の態様、特徴、及び利点は、記載され、添付の図面に関連して読み込まれる、好ましい実施例の以下の詳細な説明から明らかにされるであろう。
【００１６】
図面は、開示の概念を説明するためのものであり、必ずしも開示を説明するための唯一のあり得る構成ではないことは、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、従来のデータパケット構造の例示的な実例である。
【図２】図２は、フレームチェックサム（ＦＣＳ）データフィールドを含む図１のデータパケットの実例である。
【図３】図３は、フレームチェックサム（ＦＣＳ）データフィールド及びミッドアンブルを含む図１のデータパケットの実例である。
【図４】図４は、本開示の実施例による例示的な通信システムの図である。
【図５】図５は、本開示の実施例によるデータパケット構造の実例である。
【図６】図６は、本開示の他の実施例によるデータパケット構造の実例である。
【図７】図７は、本開示の更なる実施例によるデータパケット構造の実例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図に示される要素がハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせの様々な形態により実施され得ることは、理解されるべきである。好ましくはこれらの要素は、プロセッサ、メモリ及び入出力インタフェースを含み得る、１又はそれより多くの適切にプログラムされた汎用装置上のハードウェア及びソフトウェアの組合せで実施される。
【００１９】
本記載は、本開示の原理を説明する。したがって、明確に記載されないか、又はここに示されないが、本開示の原理を実施し、この趣旨及び範囲内に含まれる様々な構成を、当業者が考案することが可能であるということは、認められるであろう。
【００２０】
ここで詳述される全ての実施例及び条件つきの言葉は、技術を更に進めるため、開示された原理及び発明者によって寄与される概念を理解する読者を支援するための教示的な目的を意図され、このような特に詳述された例及び条件に制限されずに解釈されるべきである。
【００２１】
更に、本開示の特定の例、並びに本開示のここで原理を詳述する全ての記載、態様、及び実施例は、これと構造的及び機能的の両方において等価な物を含むと意図される。更に、このような等価物が、現在既知の等価物及び将来開発される等価物を含み、すなわち構造に関連せず、同じ機能を実施する、開発されるいかなる要素を含むことが意図される。
【００２２】
したがって、例えばここで提示されるブロック図が、開示された原理を実施する図式的な回路の概念図を表すことは、当業者によって認められるであろう。同様に、いかなるフローチャート、流れ図、状態遷移図、疑似コード等も、コンピュータ可読媒体において実質的に表わされ得、明示的に示されるにせよそうでないにせよ、コンピュータ又はプロセッサにより実行され得る様々なプロセスを表わすことは、認められるであろう。
【００２３】
図に示される様々な要素の機能は、適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することができるハードウェア、及び専用ハードウェアを用いることにより提供され得る。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、又はいくつかが共有され得る複数の個々のプロセッサによって提供され得る。更に、用語「プロセッサ」又は「制御器」の明示的な使用は、もっぱらソフトウェアを実行することができるハードウェアを指すとして解釈されるべきではなく、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）及び不揮発性記憶装置を暗示的に含み得るが、これらに限定されない。
【００２４】
他のハードウェア、通常のもの及び／又はカスタム化されたものも、含まれ得る。同様に、図に示されるいかなるスイッチも、概念上のものに過ぎない。これらの機能は、プログラム論理の動作、専用の論理、プログラム制御及び専用の論理の相互作用、又は手動により実行され得、特定の技術は、文脈からより詳細に理解される実施者により選択可能である。
【００２５】
この請求項において、特定の機能を実行する手段として表されるいかなる要素も、例えばａ）この機能を実行する回路要素の組み合わせ、又はｂ）機能を実施するソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わされる、ファームウェア、マイクロコード等を含むいかなる形態のソフトウェア、も有する、機能を実行するいかなる態様も含むことを意図される。このような請求項に規定される開示は、様々な詳述された手段によって提供される機能が組み合わされ、請求項が必要とする態様でまとめられるという事実にある。したがって、これらの機能を提供し得るいかなる手段も、ここで示されるものと等価であることに留意されたい。
【００２６】
それゆえ、不均等なエラー保護を備えたマルチメディア及びデータコンテンツの効率的な伝送を可能にする、同じパケットの異なるタイプのソースデータの効率的な伝送をするシステム及び方法が提供される。本開示は、パケットが複数のセグメント又はペイロードから成るパケット構造を規定する。各セグメントは、異なる長さ、変調及び符号化を有し得る。各セグメントは、誤り検出コードパリティビット（ＦＣＳ）を含み得る。更に、各セグメントは、この開始又は終了にミッドアンブルを含み得るか、又は含まない。各セグメントの他の特徴も、異なり得る。セグメントがＦＣＳ若しくはミッドアンブル、又はこの他の特徴を含むかどうかと同様に、各セグメントに対する長さ、変調、及び符号化方法は、パケットの１又はそれより多くの情報フィールドで特定されるであろう。
【００２７】
図４は、本開示に従って構成されるデータ送信機１００の例示的なの実施例の機能ブロック図である。これは、１つの例示的な実施例に過ぎず、当業者が本開示の範囲から逸脱しない他の実施例を可能にし得ると考えられる。当業者ならば周知のように、図４に示される様々な機能は、ソフトウェア制御されたマイクロプロセッサ、配線された論理回路、又はこれらの組み合わせを使用して、物理的に実施され得る。図４において、説明目的のため、機能的なブロックが分離されて図示されるが、これらはいかなる物理的な実施態様にも組み合わされ得る。
【００２８】
示されるように、入力は、例えばペイロードデータ１６及びヘッダデータ１４を含む、複数のデータソース又はストリームから提供される。チャネルエンコーダ１０５は、ペイロードデータ又はヘッダデータのうちの１つを選択的に入力するデマルチプレクサ又はスイッチを含む。
【００２９】
チャネルエンコーダ１０５は、符号化方法に従って選択されたデータストリームをチャネル符号化する。チャネルエンコーダ１０５は、連結されたコードを含め、ブロック符号器、畳込エンコーダ、ターボエンコーダ又はこれらのいくつかの組み合わせであり得る。
【００３０】
チャネルエンコーダ１０５の出力は、インターリービング方法に従って符号化データを挟み込むチャネルインターリーバ１０７に結合される。図４に示されないが、リピータ及びパンクチャ（puncturer）を含むレート照合部（matcher）がチャネルエンコーダ１０５とチャネルインターリーバ１０７との間にあり得ることは明白である。
【００３１】
チャネルインターリーバ１０７から出力されるデータシンボルは、それから、パイロットシンボルがデータシンボル内に挿入されるパイロット挿入部１１１に送信される。パイロット挿入部１１１は、送信された信号の受信側検出を容易にするために使用され得るパイロットシンボルを生成する。図示されるように、プリアンブル、ミッドアンブル挿入部１１３は、データシンボルの中のミッドアンブル及び／又はプリアンブルを選択的に提供するデマルチプレクサ又はスイッチを含む。ミッドアンブル及びプリアンブルシンボルの挿入のより詳細な説明は、図５乃至７に関して更に以下で述べられる。
【００３２】
それからデータシンボルは、接頭辞（prefix）をデータシンボルに加えるために、ガード間隔挿入部１１５を通過する。それからデータシンボルは、アップサンプリングフィルタ１１７、デジタル／アナログ変換器１１９、及び送信アンテナ１２３による信号としてデータシンボルを送信する無線周波数（ＲＦ）送信機１２１を通過する。
【００３３】
本開示によると、上で記載されるシステム１００は、マルチメディア及びデータコンテンツを含むデータパケットを生成及び送信するであろう。
【００３４】
本開示によると、パケットは、複数のセグメントから成る。各セグメントは、異なる長さ、変調及び符号化を有し得る。また、各セグメントは、誤り検出コードパリティビット（ＦＣＳ）を含み得る。更に、各セグメントは、この開始又は終了にミッドアンブルを含み得るか、又は含まない。更に、各セグメントの他の特徴も、異なり得る。セグメントがＦＣＳ若しくはミッドアンブル、又はその他の特徴を含むかどうかと同様に、各セグメントの長さ、変調及び符号化方法は、パケットの１又はそれより多くの情報フィールドにおいて特定されるであろう。
【００３５】
ここで図５を参照すると、本開示の一実施例において、ヘッダ２１４のフィールド２２０は、パケット２００のセグメントの数Ｋを特定するであろう。長さ２２２、変調及び符号化方式２２４、並びにＦＣＳ２２６（ＦＣＳ．ｅｘ．）及びミッドアンブル２２８（Ｍｉｄａｍ．ＥＸ．）の存在を各々が含むＫ個のフィールドが、これに続くであろう。更に、２つの連続的なセグメントが同じデータフレームの部分であり、受信側で再結合されなければならないかどうかを決定する他の情報要素（ＣＯＮＴ）２３０が、存在し得る。
【００３６】
ここで図６を参照すると、本開示の他の実施例において、ヘッダ３１４のフィールド３２０は、パケット３００のセグメントの数Ｋを特定するであろう。各セグメント又はペイロード３１６の始めに、他の情報フィールドが、ＦＣＳ３２６（ＦＣＳ．Ｅｘ．）及びミッドアンブル３２８（Ｍｉｄａｍ．Ｅｘ．）の存在、並びに長さ３２２、変調及び符号化方式３２４を含むであろう。更に、２つの連続的なセグメントが同じデータフレームの部分であり、受信側で再結合されなければならないかどうかを決定する他の情報要素（ＣＯＮＴ）３３０が、存在し得る。
【００３７】
本開示の他の実施例において、各セグメント又はペイロード４１６の始めに、情報フィールドが、図７に示されるように、ＦＣＳ４２６（ＦＣＳ．ｅｘ．）及びミッドアンブル４２８（Ｍｉｄａｍ．Ｅｘ．）の存在、並びに長さ４２２、変調及び符号化方式４２４を含むであろう。更に、２つの連続的なセグメントが同じデータフレームの部分であり、受信側で再結合されなければならないかどうかを決定する他の情報要素（ＣＯＮＴ）４３０が、存在し得る。これらの情報フィールドの各々において、１つの情報要素４２０は、これが最終セグメントであるか、又は他のセグメントが続くかを決定するであろう。
【００３８】
異なるタイプのソースデータが利用可能であり得、帯域幅効率が重要である場合、本開示の技術は、多くのデータ及びマルチメディアの伝送に適用され得る。特にこれは、マルチメディア及びデータを伝える数ギガビットの６０ＧＨｚの通信リンクに適用され得る。
【００３９】
本開示の教示を組み込む実施例がここで詳細に図と共に記載されるが、当業者は、これらの教示を依然として組み込む多くの他の変形した実施例を容易に考案し得る。同じパケットにおいてマルチメディア及びデータを効率的に伝送するシステム及び方法の好ましい実施例を記載した（説明することを意図し、制限されない）が、上記の教示を考慮して当業者により、変形及び修正がなされ得ることに留意されたい。請求の範囲によって概説される開示の範囲及び趣旨内での変形が、開示された本開示の特定の実施例においてなされ得ることは、理解されるべきである。したがって、特許法によって必要とされる詳細及び特殊性を有する開示を記載したが、特許によって保護される請求及び要求されたことは、添付の請求の範囲に記載される。
【図１】
2010516152.tif 000003
【図２】
2010516152.tif 000004
【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】
2010516152.tif 000009
【国際調査報告】
2010516152.tif 000010
2010516152.tif 000011
2010516152.tif 000012
2010516152.tif 000013