(57)【要約】【課題】無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じる場合でも、送信側通信装置と受信側通信装置との通信を継続可能とする。【解決手段】送信側通信装置は、ユーザデータを複数の分割データに分割するデータ分割部３２０と、分割データを用いて、分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成する符号生成部３３０と、無線区間における分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び無線区間における誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部４５０とを備える。複数の第１通信チャネル及び第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なる。【選択図】図２
2009060223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側通信装置と、
前記送信側通信装置によって送信されるユーザデータを受信する受信側通信装置と
を含む通信システムであって、
前記送信側通信装置は、
前記ユーザデータを複数の分割データに分割するデータ分割部と、
前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成する符号生成部と、
無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と
を備え、
前記受信側通信装置は、
前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データに含まれる誤りを、前記第２通信チャネルを介して伝送された前記誤り訂正符号を用いて訂正する誤り訂正部と、
前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、前記誤り訂正部によって誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するデータ再構成部と
を備え、
前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なる通信システム。
【請求項２】
前記データ分割部は、前記ユーザデータを第１分割データ及び第２分割データに分割し、
前記符号生成部は、前記第１分割データと前記第２分割データとの排他的論理和演算の演算結果を前記誤り訂正符号として生成し、
前記誤り訂正部は、前記第１分割データに誤りが含まれる場合、前記第２分割データと前記誤り訂正符号との排他的論理和演算の演算結果を前記第１分割データとする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信側通信装置は、前記無線区間における周波数毎の通信品質を示す品質情報を取得する品質情報取得部をさらに備え、
前記チャネル割り当て部は、前記品質情報取得部によって取得された前記品質情報に基づき、前記第２通信チャネルの周波数よりも通信品質が高い周波数を前記第１通信チャネルに用いる請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記受信側通信装置は、
前記第１通信チャネルを介して前記分割データを受信する複数の第１無線受信部と、
前記第２通信チャネルを介して前記誤り訂正符号を受信する第２無線受信部と
をさらに備え、
前記第１無線受信部及び前記第２無線受信部のそれぞれは、所定の距離を隔てて配置される請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
受信側通信装置にユーザデータを送信する送信側通信装置であって、
前記ユーザデータを複数の分割データに分割するデータ分割部と、
前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成する符号生成部と、
無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と
を備え、
前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なる送信側通信装置。
【請求項６】
送信側通信装置によって送信されるユーザデータを、無線区間を介して受信する受信側通信装置であって、
前記無線区間において複数の第１通信チャネルを介して伝送された分割データに含まれる誤りを、前記無線区間において第２通信チャネルを介して伝送された誤り訂正符号を用いて訂正する誤り訂正部と、
前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、前記誤り訂正部によって誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するデータ再構成部と
を備え、
前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なる受信側通信装置。
【請求項７】
送信側通信装置と、
前記送信側通信装置によって送信されるユーザデータを受信する受信側通信装置と
を用いた通信方法であって、
前記送信側通信装置が、前記ユーザデータを複数の分割データに分割するステップと、
前記送信側通信装置が、前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成するステップと、
前記送信側通信装置が、無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるステップと、
前記受信側通信装置が、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データに含まれる誤りを、前記第２通信チャネルを介して伝送された前記誤り訂正符号を用いて訂正するステップと、
前記受信側通信装置が、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するステップと
を備え、
前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なる通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側通信装置と、送信側通信装置によって送信されるユーザデータを受信する受信側通信装置とを含む通信システム、当該通信システムに用いられる送信側通信装置、受信側通信装置、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信側通信装置及び受信側通信装置が無線区間を介して通信する通信システムにおいては、無線区間における通信品質が劣化し易いために、受信側通信装置が受信したデータが、送信側通信装置が送信したデータと一致しないこと（以下、「誤り」）が頻繁に発生する。
【０００３】
このような通信システムでは、受信側通信装置において誤りを訂正する技術である誤り訂正が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、送信側通信装置は、受信側通信装置に送信するユーザデータに誤り訂正符号を付加する。
【０００４】
また、受信側通信装置では、受信したユーザデータの一部に誤りが含まれる場合、受信したユーザデータのうち誤りを含まない正常な部分と、受信した誤り訂正符号とを用いて、当該誤りを訂正することが一般的である。
【特許文献１】特開２００５−１６００３５号公報  （［０００７］，［００１５］段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、無線区間においては、干渉源からの干渉や、周波数選択性フェージングの影響によって、周波数に依存した通信品質の劣化が生じる。
【０００６】
上述した誤り訂正では、無線区間の通信に使用されている周波数において通信品質の劣化が生じると、ユーザデータに含まれる誤りが増加する。ユーザデータに含まれる誤りが増加すると、誤り訂正が不可能になり、送信側通信装置と受信側通信装置との通信が継続できなくなる問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じる場合でも、送信側通信装置と受信側通信装置との通信を継続可能とする通信システム、当該通信システムに用いられる送信側通信装置、受信側通信装置、及び通信方法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】
【０００８】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、送信側通信装置（例えば、サーバ装置３００、無線基地局４００Ａ）と、前記送信側通信装置によって送信されるユーザデータを受信する受信側通信装置（例えば、無線端末５１０，５２０，５３０、サーバ装置６００）とを含む通信システム（例えば、通信システム１０Ａ）であって、前記送信側通信装置は、前記ユーザデータを複数の分割データに分割するデータ分割部（データ分割部３２０）と、前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号（誤り訂正符号ＥＣ）を生成する符号生成部（符号生成部３３０）と、無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部（チャネル割り当て部４５０）とを備え、前記受信側通信装置は、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データに含まれる誤りを、前記第２通信チャネルを介して伝送された前記誤り訂正符号を用いて訂正する誤り訂正部（誤り訂正部６３０）と、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、前記誤り訂正部によって誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するデータ再構成部（データ再構成部６４０）とを備え、前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なることを要旨とする。
【０００９】
このような特徴によれば、無線区間において、周波数が異なる複数の第１通信チャネル及び第２通信チャネルを介して、複数の分割データ及び誤り訂正符号が伝送される。このため、無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じて複数の分割データのいずれかに誤りが生じても、他の分割データを正常に伝送することができる。
【００１０】
複数の分割データに含まれる誤りは、誤り訂正符号を用いて訂正される。そして、複数の分割データを結合することによって、ユーザデータが再構成される。したがって、無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じる場合でも、送信側通信装置と受信側通信装置との通信を継続可能とすることができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記データ分割部は、前記ユーザデータを第１分割データ（第１分割データＤ１）及び第２分割データ（第２分割データＤ２）に分割し、前記符号生成部は、前記第１分割データと前記第２分割データとの排他的論理和演算の演算結果を前記誤り訂正符号として生成し、前記誤り訂正部は、前記第１分割データに誤りが含まれる場合、前記第２分割データと前記誤り訂正符号との排他的論理和演算の演算結果を前記第１分割データとすることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記送信側通信装置は、前記無線区間における周波数毎の通信品質を示す品質情報を取得する品質情報取得部（品質検出部４４０）をさらに備え、前記チャネル割り当て部は、前記品質情報取得部によって取得された前記品質情報に基づき、前記第２通信チャネルの周波数よりも通信品質が高い周波数を前記第１通信チャネルに用いることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記受信側通信装置は、前記第１通信チャネルを介して前記分割データを受信する複数の第１無線受信部（無線端末５１０，５２０）と、前記第２通信チャネルを介して前記誤り訂正符号を受信する第２無線受信部（無線端末５３０）とをさらに備え、前記第１無線受信部及び前記第２無線受信部のそれぞれは、所定の距離を隔てて配置されることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第５の特徴は、受信側通信装置にユーザデータを送信する送信側通信装置であって、前記ユーザデータを複数の分割データに分割するデータ分割部と、前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成する符号生成部と、無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部とを備え、前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なることを要旨とする。
【００１５】
本発明の第６の特徴は、送信側通信装置によって送信されるユーザデータを、無線区間を介して受信する受信側通信装置であって、前記無線区間において複数の第１通信チャネルを介して伝送された分割データに含まれる誤りを、前記無線区間において第２通信チャネルを介して伝送された誤り訂正符号を用いて訂正する誤り訂正部と、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、前記誤り訂正部によって誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するデータ再構成部とを備え、前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第７の特徴は、送信側通信装置と、前記送信側通信装置によって送信されるユーザデータを受信する受信側通信装置とを用いた通信方法であって、前記送信側通信装置が、前記ユーザデータを複数の分割データに分割するステップ（ステップＳ１０１）と、前記送信側通信装置が、前記分割データを用いて、前記分割データの誤り訂正に用いられる誤り訂正符号を生成するステップ（ステップＳ１０２）と、前記送信側通信装置が、無線区間における前記分割データの伝送に用いられる複数の第１通信チャネル、及び前記無線区間における前記誤り訂正符号の伝送に用いられる第２通信チャネルを割り当てるステップ（ステップＳ１０４）と、前記受信側通信装置が、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データに含まれる誤りを、前記第２通信チャネルを介して伝送された前記誤り訂正符号を用いて訂正するステップ（ステップＳ２０６）と、前記受信側通信装置が、前記第１通信チャネルを介して伝送された前記分割データと、誤りが訂正された前記分割データとを結合することによって、前記ユーザデータを再構成するステップ（ステップＳ２０４）とを備え、前記第１通信チャネル及び前記第２通信チャネルのそれぞれは、周波数が異なることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じる場合でも、送信側通信装置と受信側通信装置との通信を継続可能とする通信システム、当該通信システムに用いられる送信側通信装置、受信側通信装置、及び通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）通信システムの全体概略構成、（２）通信システムの詳細構成、（３）通信フレームの構成、（４）データ分割処理、（５）データ再構成処理、（６）通信システムの動作、（７）作用・効果、（８）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１９】
（１）通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る通信システム１０Ａの概略構成図である。図１に示すように、通信システム１０Ａは、サーバ装置１００、通信網２００、サーバ装置３００、無線基地局４００Ａ、無線端末５１０，５２０，５３０、サーバ装置６００、及び情報処理装置７００Ａを備える。
【００２０】
サーバ装置１００は、インターネットなどのＩＰ網である通信網２００に接続され、情報処理装置７００Ａと通信する。本実施形態では、サーバ装置１００は、ユーザデータ（例えば、情報コンテンツ）を格納したパケット（ＩＰパケット）を情報処理装置７００Ａに宛てて送信する。
【００２１】
サーバ装置３００は、通信網２００と無線基地局４００Ａとの間に接続される。サーバ装置３００は、サーバ装置１００から通信網２００を介して受信したパケットに格納されているユーザデータを分割する。本実施形態では、サーバ装置３００は、ユーザデータを２つに分割し、第１分割データ及び第２分割データを生成する。サーバ装置３００は、第１分割データ及び第２分割データを用いて誤り訂正符号を生成する。
【００２２】
サーバ装置３００は、第１分割データを格納したパケットと、第２分割データを格納したパケットと、誤り訂正符号を格納したパケットとをサーバ装置６００に宛てて送信する。
【００２３】
無線基地局４００Ａは、無線端末５１０，５２０，５３０と無線通信を実行する。本実施形態では、無線基地局４００Ａは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ（ＷｉＭＡＸ；登録商標）に基づく構成を有している。
【００２４】
無線基地局４００Ａは、無線端末５１０に通信チャネルＣＨ１を割り当て、無線端末５２０に通信チャネルＣＨ２を割り当て、無線端末５３０に通信チャネルＣＨ３を割り当てる。ここで、通信チャネルＣＨ１の周波数ｆ１と、通信チャネルＣＨ２の周波数ｆ２と、通信チャネルＣＨ３の周波数ｆ３とは異なる。
【００２５】
無線基地局４００Ａは、第１分割データを格納したパケットを、通信チャネルＣＨ１を介して無線端末５１０に送信する。また、無線基地局４００Ａは、第２分割データを格納したパケットを、通信チャネルＣＨ２を介して無線端末５２０に送信する。無線基地局４００Ａは、誤り訂正符号を格納したパケットを、通信チャネルＣＨ３を介して無線端末５３０に送信する。
【００２６】
本実施形態において、サーバ装置３００及び無線基地局４００Ａは、送信側通信装置を構成する。
【００２７】
無線端末５１０，５２０，５３０は、無線基地局４００Ａと無線通信を実行する。本実施形態では、無線端末５１０，５２０，５３０は、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅに基づく構成を有している。また、図１の例では、無線端末５１０，５２０，５３０は、マンションなどの建造物において、異なるフロアに設置されている。
【００２８】
無線端末５１０は、第１分割データを格納したパケットを受信し、受信したパケットをサーバ装置６００に中継する。無線端末５２０は、第２分割データを格納したパケットを受信し、受信したパケットをサーバ装置６００に中継する。無線端末５３０は、誤り訂正符号を格納したパケットを受信し、受信したパケットをサーバ装置６００に中継する。
【００２９】
サーバ装置６００は、無線端末５１０，５２０，５３０と情報処理装置７００Ａとの間に接続される。サーバ装置６００は、誤り訂正符号を用いて、第１分割データ又は第２分割データに対する誤り訂正を実行する。そして、サーバ装置６００は、第１分割データ又は第２分割データを結合することによって、ユーザデータを再構成する。
【００３０】
本実施形態において、無線端末５１０，５２０，５３０及びサーバ装置６００は、受信側通信装置を構成する。
【００３１】
情報処理装置７００Ａは、ユーザによって操作され、通信網２００上のサーバ装置１００と通信する。情報処理装置７００Ａとしては、例えばＰＣ又はＰＤＡなどが使用可能である。
【００３２】
（２）通信システム１０Ａの詳細構成
次に、通信システム１０Ａの詳細構成について説明する。具体的には、（２．１）サーバ装置３００の構成、（２．２）無線基地局４００Ａの構成、（２．３）サーバ装置６００の構成について説明する。
【００３３】
（２．１）サーバ装置３００の構成
図２は、サーバ装置３００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、サーバ装置３００は、通信Ｉ／Ｆ部３１０、データ分割部３２０、符号生成部３３０、及び送信処理部３４０を含む。
【００３４】
通信Ｉ／Ｆ部３１０は、通信網２００とのインターフェースとして機能する。具体的には、通信Ｉ／Ｆ部３１０は、通信網２００からパケットを受信し、受信したパケットをデータ分割部３２０に渡す。
【００３５】
データ分割部３２０は、パケットに格納されているユーザデータを分割し、第１分割データ及び第２分割データを生成する。
【００３６】
符号生成部３３０は、第１分割データ及び第２分割データを用いて誤り訂正符号を生成する。本実施形態では、符号生成部３３０は、第１分割データと第２分割データとの排他的論理和演算の演算結果を誤り訂正符号として生成する。
【００３７】
送信処理部３４０は、第１分割データ、第２分割データ、及び誤り訂正符号のそれぞれにシーケンス番号を付与する。また、送信処理部３４０は、第１分割データ、第２分割データ、及び誤り訂正符号を異なるパケットに格納し、当該パケットを通信Ｉ／Ｆ部３５０を介して無線基地局４００Ａに送信する。
【００３８】
（２．２）無線基地局４００Ａの構成
図３は、無線基地局４００Ａの機能ブロック構成図である。図３に示すように、無線基地局４００Ａは、通信Ｉ／Ｆ部４１０、制御部４２０、無線送受信部４３０、品質検出部４４０、及びチャネル割り当て部４５０を含む。
【００３９】
通信Ｉ／Ｆ部４１０は、サーバ装置３００とのインターフェースとして機能する。通信Ｉ／Ｆ部４１０は、サーバ装置３００から受信したパケットを制御部４２０に渡す。
【００４０】
制御部４２０は、通信Ｉ／Ｆ部４１０からのパケットを無線通信用のフォーマットに変換し、変換後のパケットを無線送受信部４３０に渡す。また、制御部４２０は、無線端末５１０，５２０，５３０の組み合わせを特定する特定情報をあらかじめ記憶している。
【００４１】
チャネル割り当て部４５０は、無線端末５１０，５２０，５３０のそれぞれに通信チャネルを割り当てる。ここで、チャネル割り当て部４５０は、制御部４２０に記憶されている特定情報に基づき、無線端末５１０，５２０，５３０に対して同一周波数の通信チャネルを割り当てないようにする。
【００４２】
無線送受信部４３０は、制御部４２０からのパケットに対してアップコンバート及び増幅処理を行い、無線信号（ＲＦ信号）を生成する。無線送受信部４３０は、生成した無線信号を、アンテナ４６０を介して送出する。なお、無線送受信部４３０は、チャネル割り当て部４５０によって割り当てられた通信チャネルに応じて、無線信号の周波数、及び無線信号の送出タイミングを決定する。
【００４３】
品質検出部４４０は、チャネル割り当て部４５０が無線端末５１０，５２０，５３０に割り当て可能な各通信チャネル（周波数）について通信品質を検出する。通信品質とは、信号対雑音比（ＳＮＲ）、搬送波対雑音比（ＣＮＲ）、又は受信電界強度（ＲＳＳＩ）などである。
【００４４】
具体的には、品質検出部４４０は、無線端末５１０，５２０，５３０によって通知される通信品質情報に基づいて通信品質を検出する。あるいは、上り方向及び下り方向の周波数が同一である場合には、品質検出部４４０は、無線送受信部４３０が受信した無線信号に基づいて通信品質を検出することができる。
【００４５】
チャネル割り当て部４５０は、品質検出部４４０によって検出された通信品質と、あらかじめ定められた割り当て優先度とに応じて、無線端末５１０，５２０，５３０に割り当てる通信チャネルを決定する。具体的には、第１分割データを格納したパケット及び第２分割データを格納したパケットは、誤り訂正符号を格納したパケットよりも割り当て優先度が高い。
【００４６】
例えば、チャネル割り当て部４５０は、無線端末５１０，５２０，５３０に割り当て可能な通信チャネル数が３である場合、３つの通信チャネルの中から最も通信品質の低い通信チャネルを、誤り訂正符号の伝送用の通信チャネルＣＨ３として無線端末５３０に割り当てる。
【００４７】
これにより、通信品質が良好な通信チャネルを無線端末５１０及び５２０に割り当てることができる。すなわち、第１分割データ及び第２分割データの伝送には、通信品質が良好な通信チャネルが使用される。
【００４８】
（２．３）サーバ装置６００の構成
図４は、サーバ装置６００の機能ブロック構成図である。図４に示すように、サーバ装置６００は、通信Ｉ／Ｆ部６１０、受信処理部６２０、誤り訂正部６３０、データ再構成部６４０、及び通信Ｉ／Ｆ部６５０を含む。
【００４９】
通信Ｉ／Ｆ部６１０は、無線端末５１０，５２０，５３０とのインターフェースとして機能し、無線端末５１０，５２０，５３０からのパケットを受信処理部６２０に渡す。
【００５０】
受信処理部６２０は、通信Ｉ／Ｆ部３５０から各パケットを受信し、第１分割データ、第２分割データ、及び誤り訂正符号に含まれる誤りを検出する。なお、誤り検出は、無線端末５１０，５２０，５３０が実行してもよい。
【００５１】
誤り訂正部６３０は、第１分割データ又は第２分割データに含まれる誤りを訂正する。例えば、第１分割データに誤りが含まれ、第２分割データ及び誤り訂正符号に誤りが含まれない場合、誤り訂正部６３０は、第２分割データ及び誤り訂正符号を用いて第１分割データに含まれる誤りを訂正する。
【００５２】
データ再構成部６４０は、第１分割データ及び第２分割データを結合することによって、ユーザデータを再構成する。データ再構成部６４０によって再構成されたユーザデータは、通信Ｉ／Ｆ部６５０を介して情報処理装置７００Ａに送信される。
【００５３】
（３）通信フレームの構成
次に、図５を参照して、通信システム１０Ａの無線区間において用いられる通信フレームＦＬのフレーム構成について説明する。
【００５４】
ＷｉＭＡＸでは、多重化方式として、マルチキャリア通信方式の１つである直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）方式が適用される。ＯＦＤＭＡ方式では、複数のサブキャリアからなる通信チャネル（サブチャネル）が無線端末に動的に割り当てられる。
【００５５】
また、ＷｉＭＡＸでは、複信方式として、上り方向の通信期間と下り方向の通信期間が異なる時分割複信（ＴＤＤ）方式が適用される。具体的には、通信フレームＦＬは図５に示すように、下り方向の無線通信に用いられる下りサブフレームＤＳＦと、上り方向の無線通信に用いられる上りサブフレームＵＳＦとを含む。
【００５６】
したがって、無線端末５１０，５２０，５３０に割り当てられる各通信チャネルは、周波数と時間との組み合わせによって定められる。
【００５７】
上述したように、無線基地局４００Ａは、無線端末５１０，５２０，５３０に対して、周波数の異なる通信チャネルを割り当てる。例えば、無線基地局４００Ａは、無線端末５１０，５２０，５３０に対して、通信チャネル（図５では「下りバースト」）＃３，＃４，＃５を割り当てる。これにより、無線基地局４００Ａは、第１分割データ、第２分割データ、及び誤り訂正符号を異なる周波数を用いて送信可能となる。
【００５８】
（４）データ分割処理
次に、図６及び図７を参照して、サーバ装置３００によって実行されるデータ分割処理について説明する。図６は、サーバ装置３００がパケットＰ１を分割する過程を示す図である。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、パケットＰ１は、宛先ＩＰアドレスなどの制御データＣＤを格納する領域であるヘッダと、ユーザデータＵＤを格納する領域であるペイロードとを有する。
【００６０】
図６（ｂ）に示すように、サーバ装置３００は、パケットＰ１のペイロードからユーザデータＵＤを取得し、取得したユーザデータＵＤを第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２に分割する。さらに、サーバ装置３００は、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２を排他的論理和演算することによって、誤り訂正符号ＥＣを生成する。
【００６１】
サーバ装置３００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣのそれぞれについて、ＣＲＣ符号やパリティビットなどの誤り検出符号を算出する。サーバ装置３００は、算出した誤り検出符号を第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣのそれぞれに付与する。
【００６２】
図６（ｃ）に示すように、サーバ装置３００は、第１分割データＤ１をパケットＰ２のペイロードに格納する。また、サーバ装置３００は、第２分割データＤ２をパケットＰ３のペイロードに格納する。サーバ装置３００は、誤り訂正符号ＥＣをパケットＰ４のペイロードに格納する。
【００６３】
ここで、サーバ装置３００は、パケットＰ２〜Ｐ４のそれぞれに対してシーケンス番号を付与する。シーケンス番号は、サーバ装置６００において、パケットＰ２〜Ｐ４が１つのユーザデータから生成されたものであることを識別するために用いられる。
【００６４】
図７は、サーバ装置３００が付与するシーケンス番号を説明するための図である。
【００６５】
図７に示すように、サーバ装置３００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣの順に、シーケンス番号を繰り返し付与する。
【００６６】
これにより、サーバ装置６００では、シーケンス番号を３で割った余りが０であれば第１分割データＤ１であり、当該余りが１であれば第２分割データＤ２であり、当該余りが２であれば誤り訂正符号ＥＣであると判定することができる。
【００６７】
（５）データ再構成処理
次に、図８及び図９を参照して、サーバ装置６００によって実行されるデータ再構成処理について説明する。図８は、サーバ装置６００がパケットＰ１を再構成する過程を示す図である。
【００６８】
サーバ装置６００は、図８（ａ）に示すパケットＰ２〜Ｐ４を無線端末５１０，５２０，５３０から受信する。サーバ装置６００は、上述したシーケンス番号によってパケットＰ２〜Ｐ４が格納する情報の種別を判定する。
【００６９】
さらに、サーバ装置６００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣに付与されている誤り検出符号を用いて、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣに含まれる誤りを検出する。
【００７０】
あるいは、無線端末５１０，５２０，５３０において誤り検出を実行する場合には、サーバ装置６００は、誤り検出結果を無線端末５１０，５２０，５３０から取得する。
【００７１】
そして、サーバ装置６００は、誤り検出結果に応じて誤り訂正処理を実行し、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２を結合する。この結果、図８（ｂ）に示すように、ユーザデータＵＤが再構成される。
【００７２】
図９は、サーバ装置６００によって実行される誤り訂正処理を説明するための図である。
【００７３】
ここでは、サーバ装置３００において、図９（ａ）に示すような誤り訂正符号が生成されているものとする。図９（ａ）の例では、第１分割データ“１１００”と第２分割データ“０１０１”との排他的論理和演算の演算結果“１００１”が、誤り訂正符号として生成されている。
【００７４】
図９（ｂ）は、第２分割データにおいて誤りが検出された場合の誤り訂正処理を示している。この場合、サーバ装置６００は、第１分割データと誤り訂正処理との排他的論理和演算の演算結果を、訂正された第２分割データとする。
【００７５】
図９（ｃ）は、第１分割データにおいて誤りが検出された場合の誤り訂正処理を示している。この場合、サーバ装置６００は、第２分割データと誤り訂正処理との排他的論理和演算の演算結果を、訂正された第１分割データとする。
【００７６】
（６）通信システム１０Ａの動作
次に、図１０及び図１１を参照して、通信システム１０Ａの動作について説明する。具体的には、（６．1）サーバ装置３００及び無線基地局４００Ａの動作、（６．２）無線端末５１０，５２０，５３０及びサーバ装置６００の動作について説明する。
【００７７】
（６．1）サーバ装置３００及び無線基地局４００Ａの動作
図１０は、サーバ装置３００及び無線基地局４００Ａの動作を示すフローチャートである。
【００７８】
ステップＳ１０１において、サーバ装置３００は、ユーザデータを第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２に分割する。
【００７９】
ステップＳ１０２において、サーバ装置３００は、ステップＳ１０１によって得られた第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２を用いて誤り訂正符号ＥＣを生成する。
【００８０】
ステップＳ１０３において、サーバ装置３００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣに対してシーケンス番号を付与する。
【００８１】
ステップＳ１０４において、無線基地局４００Ａは、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣを伝送する通信チャネルを無線端末５１０，５２０，５３０に割り当てる。
【００８２】
ステップＳ１０５において、無線基地局４００Ａは、ステップＳ１０４によって割り当てられた通信チャネルを介して、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣを無線端末５１０，５２０，５３０に送信する。
【００８３】
なお、ステップＳ１０４の処理は、分割データ及び誤り訂正符号が送信される度に実行される必要は無く、通信開始時、又は通信チャネルの品質劣化時にのみ実行されてもよい。
【００８４】
（６．２）無線端末５１０，５２０，５３０及びサーバ装置６００の動作
図１１は、無線端末５１０，５２０，５３０及びサーバ装置６００の動作を示すフローチャートである。
【００８５】
ステップＳ２０１において、無線端末５１０，５２０，５３０は、無線基地局４００Ａによって送信された第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣを受信する。無線端末５１０，５２０，５３０は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣに付与されている誤り検出符号に基づき、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣに含まれる誤りを検出する。誤り検出結果は、サーバ装置６００に通知される。
【００８６】
ステップＳ２０２において、サーバ装置６００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣのいずれかに誤りが含まれるか否かを判定する。誤りが含まれる場合、処理がステップＳ２０３に進む。一方、誤りが含まれない場合、処理がステップＳ２０４に進む。
【００８７】
ステップＳ２０３において、サーバ装置６００は、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣのうち、誤り訂正符号ＥＣにのみ誤りが含まれるか否かを判定する。
【００８８】
誤り訂正符号ＥＣにのみ誤りが含まれると判定された場合、処理がステップＳ２０４に進む。一方、第１分割データＤ１又は第２分割データＤ２の少なくとも一方に誤りが含まれる場合、処理がステップＳ２０５に進む。
【００８９】
ステップＳ２０５において、サーバ装置６００は、第１分割データＤ１又は第２分割データＤ２の一方にのみ誤りが含まれるか否かを判定する。第１分割データＤ１又は第２分割データＤ２の一方にのみ誤りが含まれる場合、処理がステップＳ２０６に進む。
【００９０】
一方、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２の両方に誤りが含まれる場合、誤り訂正不可能と判断される。この場合、ステップＳ２０６において、サーバ装置６００は、自動再送制御（ＡＲＱ）を使用して、無線基地局４００Ａに再送を要求する。
【００９１】
なお、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２の両方に誤りが含まれる場合には、直ちに処理が終了するようにしてもよい。
【００９２】
ステップＳ２０７において、サーバ装置６００は、上述した手順で誤り訂正処理を実行する。
【００９３】
ステップＳ２０４において、サーバ装置６００は、上述した手順でユーザデータを再構成する。
【００９４】
（７）作用・効果
本実施形態によれば、無線区間において、周波数が異なる通信チャネルＣＨ１〜ＣＨ３を介して、第１分割データＤ１、第２分割データＤ２、及び誤り訂正符号ＥＣが伝送される。
【００９５】
このため、無線区間において周波数ｆ１に依存した通信品質の劣化によって第１分割データＤ１に誤りが生じても、第２分割データＤ２及び誤り訂正符号ＥＣは正常に伝送される。サーバ装置６００は、第１分割データＤ１の誤りを第２分割データＤ２及び誤り訂正符号ＥＣを用いて訂正し、誤り訂正後の第１分割データＤ１と第２分割データＤ２とを結合することによってユーザデータを再構成する。
【００９６】
同様に、無線区間において周波数ｆ２に依存した通信品質の劣化によって第２分割データＤ２に誤りが生じても、第１分割データＤ１及び誤り訂正符号ＥＣは正常に伝送される。サーバ装置６００は、第２分割データＤ２の誤りを第１分割データＤ１及び誤り訂正符号ＥＣを用いて訂正し、第１分割データＤ１と誤り訂正後の第２分割データＤ２とを結合することによってユーザデータを再構成する。
【００９７】
周波数ｆ１及び周波数ｆ２の両周波数において同時に通信品質の劣化が生じる場合でなければ、ユーザデータを正常に伝送することができる。周波数ｆ１及び周波数ｆ２の両周波数において同時に通信品質の劣化が生じる場合は低く、無線区間において周波数に依存した通信品質の劣化が生じる場合でも、通信を継続可能である。
【００９８】
また、本実施形態によれば、ユーザデータ（２つの分割データＤ１，Ｄ２）を２つの通信チャネルＣＨ１，ＣＨ２に分散して送信するので、各通信チャネルの通信帯域が同等であれば、１つの通信チャネルのみを用いる場合と比較して、無線区間におけるデータ伝送速度を２倍にすることができる。
【００９９】
さらに、本実施形態によれば、自動再送制御（ＡＲＱ）を多用することなく、信頼性の高い通信が実現される。ＡＲＱでは、ユーザデータに誤りが含まれる場合に当該ユーザデータの再送が必要となり、通信遅延が生じる。一方、本実施形態では、通信遅延が生じ難く、リアルタイム性の高いアプリケーション（例えば、ＶｏＩＰ）においても良好な通信を提供することができる。
【０１００】
なお、本実施形態によれば、既存の通信システムに無線端末５１０，５２０，５３０、サーバ装置３００、及びサーバ装置６００を追加するだけ通信の信頼性向上を図ることができ、汎用性が高い。
【０１０１】
本実施形態によれば、サーバ装置３００は、第１分割データＤ１と第２分割データＤ２との排他的論理和演算の演算結果を誤り訂正符号ＥＣとして生成する。サーバ装置６００は、第１分割データＤ１に誤りが含まれる場合、第２分割データＤ２と誤り訂正符号ＥＣとの排他的論理和演算の演算結果を第１分割データとする。
【０１０２】
したがって、複雑な演算処理を行うことなく、誤り訂正符号ＥＣの生成、及び誤り訂正処理が実行可能である。このため、サーバ装置３００及びサーバ装置６００の演算処理に要する負荷を削減することができる。
【０１０３】
本実施形態によれば、無線基地局４００Ａは、無線区間における通信チャネル（周波数）毎の通信品質に応じて、通信チャネルＣＨ３の周波数よりも通信品質が高い周波数を通信チャネルＣＨ１及びＣＨ２に用いる。
【０１０４】
第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２が正常に伝送され、誤り訂正符号ＥＣにのみ誤りが含まれる場合には、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２をそのまま結合すればよい。したがって、第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２が正常に伝送される確率を高めることによって、より信頼性の高い通信が提供可能となる。
【０１０５】
本実施形態によれば、無線端末５１０，５２０，５３０は、所定の距離を隔てて配置される。したがって、無線端末５１０，５２０，５３０によってダイバーシチ（空間ダイバーシチ）効果を得ることができ、より信頼性の高い通信が提供可能となる。  
【０１０６】
（８）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１０７】
（８．１）通信システムの変形例
上述した実施形態では、既存の通信システムに無線端末５１０，５２０，５３０、サーバ装置３００、及びサーバ装置６００を追加することによって、通信の信頼性を向上する構成について説明した。
【０１０８】
本変形例では、上述したサーバ装置３００及び無線基地局４００Ａが一体として構成される。また、上述した無線端末５１０，５２０，５３０、サーバ装置６００、及び情報処理装置７００Ａも一体として構成される。
【０１０９】
図１２は、本変形例に係る通信システム１０Ｂの全体概略構成図である。図１２に示すように、通信システム１０Ｂは、サーバ装置１００、通信網２００、無線基地局４００Ｂ、及び無線端末７００Ｂを備える。
【０１１０】
無線基地局４００Ｂは、図３に示した構成に加えて、図２に示した構成を有している。本変形例において、無線基地局４００Ｂは送信側通信装置を構成する。
【０１１１】
無線端末７００Ｂは、３系統の無線通信部を有するとともに、図４に示した構成を有している。本変形例において、無線端末７００Ｂは受信側通信装置を構成する。
【０１１２】
本変形例によれば、移動体通信システムにおいて通信の信頼性を向上することができる。
【０１１３】
（８．２）無線通信方式の変形例
上述した実施形態では、無線区間における通信方式としてＩＥＥＥ ８０２．１６ｅが使用されていた。
【０１１４】
しかしながら、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅに代えて、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１（無線ＬＡＮ）、又はcdma 2000 n x evolution - data only(ＥＶ−ＤＯ)を採用可能である（ｉＢｕｒｓｔについては、High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032 (ATIS/ANSI)を参照）。
【０１１５】
（８．３）誤り訂正符号
上述した実施形態では、誤り訂正符号として第１分割データＤ１及び第２分割データＤ２の排他的論理和演算の演算結果を用いていた。
【０１１６】
しかしながら、排他的論理和演算に代えて、ＬＤＰＣ(Low density parity check)などの他の誤り訂正符号を用いてもよい。すなわち、２つのデータから残りのデータが復元可能であれば、どのような誤り訂正符号を用いても構わない。
【０１１７】
（８．４）上り方向のデータ伝送
上述した実施形態では、下り方向のデータ伝送について説明した。しかしながら、下り方向に限らず、上り方向のデータ伝送に対しても適用可能である。この場合、サーバ装置３００及びサーバ装置６００のそれぞれが、データ分割機能とデータ再構成機能を有することが必要である。
【０１１８】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る送信側通信装置を構成するサーバ装置の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る送信側通信装置を構成する無線基地局の機能ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る受信側通信装置を構成するサーバ装置の機能ブロック構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る通信システムの無線区間において用いられる通信フレームのフレーム構成図である。
【図６】本発明の実施形態に係る送信側通信装置を構成するサーバ装置がパケットに格納されたユーザデータを分割する過程を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る送信側通信装置を構成するサーバ装置によって付与されるシーケンス番号を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る受信側通信装置を構成するサーバ装置がユーザデータを再構成する過程を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る受信側通信装置を構成するサーバ装置によって実行される誤り訂正処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る送信側通信装置を構成するサーバ装置及び無線基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る受信側通信装置を構成する無線端末及びサーバ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態の変形例に係る通信システムの全体概略構成図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０Ａ，１０Ｂ…通信システム、１００…サーバ装置、２００…通信網、３００…サーバ装置、３１０…通信Ｉ／Ｆ部、３２０…データ分割部、３３０…符号生成部、３４０…送信処理部、３５０…通信Ｉ／Ｆ部、４００Ａ，４００Ｂ…無線基地局、４１０…通信Ｉ／Ｆ部、４２０…制御部、４３０…無線送受信部、４４０…品質検出部、４５０…チャネル割り当て部、４６０…アンテナ、５１０，５２０，５３０…無線端末、６００…サーバ装置、６１０…通信Ｉ／Ｆ部、６２０…受信処理部、６３０…誤り訂正部、６４０…データ再構成部、６５０…通信Ｉ／Ｆ部、７００Ａ…情報処理装置、７００Ｂ…無線端末
【図１】
2009060223.tif 000003
【図２】
2009060223.tif 000004
【図３】
2009060223.tif 000005
【図４】
2009060223.tif 000006
【図５】
2009060223.tif 000007
【図６】
2009060223.tif 000008
【図７】
2009060223.tif 000009
【図８】
2009060223.tif 000010
【図９】
2009060223.tif 000011
【図１０】
2009060223.tif 000012
【図１１】
2009060223.tif 000013
【図１２】
2009060223.tif 000014