(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第１の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第２の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第２の下り回線と、前記第２の伝送速度で端末から基地局への伝送を行う上り回線を少なくとも備える無線通信システムにおいて、
基地局から端末へ伝送する情報が、第１の情報量を有し、基地局と端末との間で共有される初期情報と、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量を有し、前記初期情報に追加されて伝達すべき追加情報とに分類され、前記初期情報は前記第１の下り回線で伝送を行い、前記追加情報は前記第２の下り回線で伝送を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
サービスエリアをゾーン分割し各ゾーンに基地局を配置するシステムであって、前記第１の下り回線は小ゾーンでの伝送を行い、前記第２の下り回線および上り回線は大ゾーンでの伝送を行い、前記大ゾーンのカバーエリアは前記小ゾーンのカバーエリアよりも少なくとも広いことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記初期情報は動画像の初期フレームであり、前記追加情報は次のフレームと前記初期フレームとの差分情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
第１の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第１の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第２の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第２の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第３の伝送速度で端末から基地局への伝送を行う上り回線を少なくとも備える無線通信システムに用いられる無線通信端末であって、
基地局から前記第１の下り回線にて伝送され、基地局と端末との間で共有される、第１の情報量を有する初期情報を受信すると共に、基地局から前記第２の下り回線を介して端末へ伝送され、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量を有し、前記初期情報に追加されて伝達すべき追加情報を受信し、この受信した追加情報は前記初期情報である前記共有する情報を用いて復元する構成であることを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信技術にかかわり、特に上り回線に比べ下り回線の伝送速度が高速であるような無線通信システムおよびその無線通信システムに用いられる無線通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話に代表されるようなパーソナル通信機器には、機器の移動性が求められる。従って、そのためにはシステムとして移動できること、つまり、移動しながらの通信が可能であることが必要であると共に、容易に持ち運びできること、つまり、機器自体を小さくすることが重要となる。
【０００３】
後者では特に、端末の重量および容積のうち、かなりの比重を占める電池を小さくすることが重要で、そのために機器の消費電力を低減させることが重要になる。
【０００４】
一方、従来の無線情報伝送システムにおいては、受信時、受信側はデータに誤りがあるか否かを検査し、データに誤りがあった場合には送信側に再送を要求し、送信側はこの要求に従って再送するということがよく行われている。
【０００５】
ここで、従来の無線情報伝送システムにおける再送制御方式について図１９を参照して説明する。
【０００６】
図１９は従来の無線情報伝送システムを示す。図１９において、１０１は第１の局、１０２は第２の局であり、第１の局１０１は第２の局１０２にデータを無線で伝送する。サービスエリア１０３は第１の局１０１がデータを伝送することができる範囲を示している。
【０００７】
従来、このような無線情報伝送システムではデータはいくつかの単位に分割され（この単位をパケットと呼ぶ）、誤り検出用のパリティビットが付加されて第１の局１０１から無線でサービスエリア１０３内に伝送され、第２の局１０２ではこれを受信する。そして、第２の局１０２ではパケット（データパケット）を受信する都度、その受信したパケットに誤りが含まれるかどうかの検査を行い、誤りが含まれている場合にはただちに第１の局１０１へその誤りを含むパケットの再送の要求を第１の局１０１に対して行い、第１の局１０１はこの再送の要求にしたがって第２の局１０２へ、当該誤りのあったパケットを再送する、ということを行っている。
【０００８】
再送制御方式のシーケンスをＳｔｏｐ‐ａｎｄ‐Ｗａｉｔ方式を例にとり、図２０を用いて説明する。
【０００９】
データパケットはそれぞれシーケンス番号と誤り検査用の冗長ビットが付加されている。まず、第１の局から、Ｎ番目のデータを第２の局に伝送する。第２の局では、誤り検査用の冗長ビットを利用して誤りの検査を行う。誤りがないと判断された場合には図２０のように第１の局に対してＮ番目のデータパケットを正しく受信したことを示すＡＣＫ（肯定応答）を伝送する。
【００１０】
第１の局はＡＣＫを受信すると、次の（Ｎ＋１）番目のデータパケットを第２の局に伝送する。第２の局では先ほどと同様に誤りの検査を行い、その結果、誤りがあると判断された場合には図２０のように第１の局に対して（Ｎ＋１）番目のデータパケットに誤りが含まれていたことを示すＮＡＫ（否定応答）を伝送する。
【００１１】
第１の局はＮＡＫを受信すると、（Ｎ＋１）番目のデータパケットを第２の局に再送する。第２の局では先ほどと同様に誤りの検査を行い、誤りがないと判断された場合には図２０のように第１の局に対して（Ｎ＋１）番目のデータパケットを正しく受信したことを示すＡＣＫを伝送する。第１の局はＡＣＫを受信したら、次のデータを第２の局に伝送する。
【００１２】
このような動作を繰り返してデータの伝送を行う。
【００１３】
再送制御の方法としては、Ｓｔｏｐ‐ａｎｄ‐Ｗａｉｔ方式の他に、Ｇｏ‐Ｂａｃｋ‐Ｎ方式やＳｅｌｅｃｔｉｖｅ‐Ｒｅｐｅａｔ方式があげられるが、基本的にＮＡＫを受け取ったデータに対して再送を行うという制御方式は同じである。
【００１４】
ところで、データ伝送に際して、このようなデータの再送を行うと云うことは、第２の局にとって、データの再送が終了するまで、第１の局１０１のサービスエリア１０３から離れることができないことを意味する。これは第２の局が移動端末である場合、移動の制限を受けることになるので、甚だ都合が悪い。
【００１５】
このようなことを防ぐために、データの送信局を切替える方式がある。その代表的なものとして、携帯電話のシステムがあげられるが、これを図２１を参照して簡単に説明する。
【００１６】
図２１において、移動端末（この場合、携帯電話）である第２の局１０２は、ある地域の基地局である第１の局１０１のサービスエリア１０３にて最初通信を行っているものとする。
【００１７】
この第２の局１０２が通信の最中に別の地域の基地局である第３の局１０４のサービスエリア１０５に移ったとする。このとき、電話システムのネットワーク１０６は、第２の局１０２が第２の局１０２から第３の局１０４へ移動したことを検知し、第２の局１０２への通信を今度は第３の局１０４のサービスエリア１０５にて行うようにする仕組みを持ち、通信している局を第１の局１０１から第３の局１０４へ切替えるようにする。このようにすることで、パーソナル通信機器におけるシステムの移動性に応えることが可能となる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
パケット通信などによりデータ伝送する無線通信システムでは、データを送出する側と受信する側でデータ（パケット）の伝送と、そのデータの誤りチェック、そして、誤りがあった場合での再送の要求および、その再送要求のあったデータの再送を一度の通信機会に行っている。これはリアルタイム性の要求される通信の場合に極めて有用であるが、データ通信はすべてがリアルタイム性を要求されるわけではない。
【００１９】
例えば、緊急性の無いメッセージや、あるいは購読ユーザに対する新聞記事、雑誌の記事等の配信等には、誤りがあった場合にただちに再送し直さなくてはならないほどの緊急性は無い。
【００２０】
このように、特にリアルタイム性の要求されないアプリケーションは種々あり、このようなアプリケーションを考えると、データの再送は、必ずしも、即時的に行われる必要がないにもかかわらず、従来のシステムでは自動的に即時的に行われる。
【００２１】
そして、即時的に再送制御を行うためには、ユーザ側の所持する端末であるパーソナル通信機器での復調回路を、高速に動作させる必要がある。前述したように、パーソナル通信では消費電力の低減が重要である。しかしながら、リアルタイム性の必要がないときにも、誤り検査用の回路を動作させたり、再送要求を出すための回路を動作させることになり、従来のシステムでは消費電力の点で不利になる。
【００２２】
加えて、多くのユーザ間で共有しなければならない無線周波数帯の有効活用（無線資源の有効利用）という点も、特にパーソナル通信では必要となっているにもかかわらず、リアルタイムにデータが誤りなく伝送される必要のない場合であっても、再送制御が即時的に行われることによって、必要がないのに回線が占有されるという事態を招き、他者の使用が妨げられることになる。
【００２３】
特に、近年ではマルチメディアが脚光を浴び、動画や音声、データなどを授受できる無線通信システムが重要度を増して来ており、膨大なデータ量のデータを短時間に送らねばならない必要性があって、そのために必要な伝送速度も１００Ｍｂｐｓという高速なものとなっている。
【００２４】
このような高速伝送を行うには、周波数帯域が１００ＭＨｚは必要であり、無線通信用の伝送路としてこのような広い周波数帯域を使用するには、当然のことながら、緊急度の低いデータについての上述のような再送制御は、無線資源の無駄使いといえる。
【００２５】
従って、その改善が嘱望されている。また、無線伝送する際に、データの合理的な伝送を行って回線の有効活用を図ることも、世の中の自然な要求である。
【００２６】
そこで、本発明の目的とするところは、高速な伝送を必要とするサービスを広域に提供できるようにした無線通信システムを提供することにある。
【００２７】
また、無線伝送する際に、データの合理的な伝送を行って回線の有効活用を図ることができるようにした無線通信システムおよびその無線通信システムに用いられる無線通信端末を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のようにする。すなわち、
［ｉ］第１には、第１の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第１の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第２の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第２の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第３の伝送速度で端末から基地局への伝送を行う上り回線を少なくとも備える無線通信システムにおいて、基地局から端末へ伝送する情報が初期情報と追加情報に分類される場合に、前記初期情報は前記第１の下り回線で伝送を行い、前記追加情報は前記第２の下り回線で伝送を行うことを特徴とする。
また、第１の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第１の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第２の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第２の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第３の伝送速度で端末から基地局への伝送を行う上り回線を少なくとも備える無線通信システムに用いられる無線通信端末であって、
基地局から前記第１の下り回線にて伝送される基地局と端末とで共有する情報である初期情報を受信すると共に、基地局から前記第２の下り回線を介して端末へ伝送されるそのときどきで伝達すべき情報としての追加情報を受信し、この受信した追加情報は前記初期情報である前記共有する情報を用いて復元する構成であることを特徴とする。
【００２９】
［ii］また、上記の目的を達成するため、第２には、［ｉ］においてさらに前記初期情報は端末から基地局への上り情報に依存しない情報であり、前記追加情報は少なくとも端末から基地局への上り情報に依存する情報を含むことを特徴とする。
【００３０】
［iii］また、上記の目的を達成するため、第３には、伝送される情報が情報源符号化され、初期値情報と差分情報とに符号化される場合、前記初期情報は前記初期値情報であり、前記追加情報は前記差分情報であることを特徴とする。
【００３１】
［iv］また、上記の目的を達成するため、第４には、［ｉ］において、伝送される情報が情報源符号化され、その重要度によって複数の階層に符号化されている場合、前記初期情報と前記追加情報は異なった階層の情報であることを特徴とする。
【００３２】
［ｖ］また、上記の目的を達成するため、第５には、［ｉ］において、送信側と受信側でそれぞれ符号化・復号化のための辞書を保有し、送信側では伝送するべき情報を符号化辞書を引くことにより符号化し、符号化データを送信し、受信側では受信された符号化データを復号化辞書を引くことにより復号を行う場合、前記初期情報は前記符号化もしくは復号化の辞書あるいは辞書を補正するためのパラメータであり、前記追加情報は前記符号化データであることを特徴とする。
【００３３】
［vi］また、上記の目的を達成するため、第６には［ｉ］において、送信側と受信側で共有のデータを持ち、送信側から受信側へコマンドが伝送され、受信側では前記データにコマンドを施して情報を取り出す情報伝送方式である場合、前記初期情報は前記共有データであり、前記追加情報は前記コマンドであることを特徴とする。
【００３４】
［vii］また、上記の目的を達成するため、第７には［ｉ］において、サービスエリアをゾーン分割し各ゾーンに基地局を配置するシステムであって、前記第１の下り回線は小ゾーンでの伝送を行い、前記第２の下り回線はおよび上り回線は大ゾーンでの伝送を行い、前記大ゾーンのカバーエリアは前記小ゾーンのカバーエリアよりも少なくとも広いことを特徴とする。
【００３５】
上記目的を達成するため、上述のようにした本発明は、高速の下り回線と低速の下り回線を備える。上り回線は低速下り回線と同等の伝送速度である。この様なインフラの基での伝送で、伝送する情報が初期情報と追加情報とに分かれる場合を考える。初期情報は上り回線から伝送される上り情報に左右されないものであり、または辞書などの固定的な変化の無い情報である。追加情報は端末から基地局へ送信される上り情報により変化する値であり、初期情報を追加情報により加工する事でユーザが所望の情報を入手する形態の符号化がなされているものである。
【００３６】
端末は高速の下り回線がサービスされているエリアに入った時に初期情報を高速下り回線を用いて端末側にロードする。端末側はこの初期情報をメモリに蓄える。その後、端末では低速な下り回線により伝送される追加情報とメモリに蓄えられた初期情報を用いて情報の復元を行う。
【００３７】
情報源符号化で初期情報と追加情報とに符号化される方式では、一般的に一定時間内に伝送する情報量（情報密度）は初期情報の方が追加情報に比べて多い。また、この様な符号化では初期情報のみでは情報としての意味を持たず、情報の伝達という面からは追加情報がその多くを担っている。初期情報は端末と情報発信元との間で共有する情報であり、追加情報がその時々で伝達するべき情報となる。そのため、初期情報は時々に伝達する情報が発生する時点では既に端末・基地局間で共有されている必要があり、高速な回線での伝送が望まれる。
【００３８】
高速な無線回線を実現するためには一般的に高い周波数帯を利用しなければならない。今、高速な下り回線を１５５Ｍｂｐｓの回線とすると、これを現在携帯電話などで使用されている８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ程度の周波数帯で実現することは困難である。８００ＭＨｚ帯で１ユーザが１５５ＭＨｚもの帯域を占有することは、他サービスが全く行えなくなる状況となるため不可能である。このような高速の無線回線は、現在の未利用周波数帯であるミリ波帯（６０ＧＨｚ帯）以上で行う事となる。ミリ波帯での無線伝送では、その電波伝搬特性から１基地局がカバーするサービスエリアは数ｍ〜数１０ｍ程度となる。このような高速の下り回線を現行の携帯電話と同様に全地域くまなくカバーすることは困難であり、特定地域に限定されたスポット的なサービスにならざるを得ない。
【００３９】
一方、低速回線は前述の８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯でも十分な伝送を行うことが可能である。低速な下り回線の伝送速度を３２ｋｂｐｓ程度とすれば、現行の携帯電話の回線を用いても実現可能である。この場合、１基地局がカバーするサービスエリアは数１００ｍ〜数ｋｍとなり、また、既存のインフラを用いることで、非常に広域のサービス・全地域をカバーする伝送を行うことが可能となる。
【００４０】
このように高速の下り回線はスポット的に、低速の下り回線は広域でサービスする形態が考えうる。この様なシステム形態で情報伝送を行う場合、従来は高速の回線では動画像情報などの高速回線を必要とするサービスを、低速回線では音声などの低速の情報を提供するサービスを行っていたため、高速回線を必要とするサービスはサービスエリアが著しく限定されてしまっていた。
本発明では階層化された情報源符号化により出力された初期情報を高速回線で、追加情報を低速回線で伝送することで高速な伝送を必要とするサービスを広域に提供することが可能になり、また、合理的な伝送ができて回線の有効活用ができる。
【００４１】
故に、本発明によれば、高速な伝送を必要とするサービスを広域に提供できるようにした無線通信システムを提供することができる。
【００４２】
また、無線伝送する際に、データの合理的な伝送を行って回線の有効活用を図ることができるようにした無線通信システムを提供することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００４４】
本発明は、無線資源の有効活用のために、通信一般に適用して効果がある。しかし、マルチメディアの睨んで、その無線資源の有効活用という見地から本件出願の発明者らが提案した無線通信システムにおいて、特に有効であるので、このシステムについて初めに触れておく。
【００４５】
本発明者等は、高速な通信を行うことができるようにすると共に、周波数の有効利用を図ることができ、かつ、利用者側の携帯性や実用上の利便のために小型・高機能な携帯型の無線通信端末を利用できるようにするという観点から、基地局より端末への下り回線の伝送速度が、端末から基地局への上り回線の伝送速度に比べて一桁以上高い、非対称な伝送速度を持つ無線通信システム（ＳＤＬシステム）を提案した（例えば、特願平６‐１３７６２１号参照）。
【００４６】
このＳＤＬシステムというのは、図１に示す如きものであって、公衆網 Networkに繋がる無線基地局BSがあり、各無線基地局ＢＳでは広い周波数帯域を持つ下り回線Ｒ１と、狭い周波数帯域を持つ上り回線Ｒ２とを持つ。各無線基地局ＢＳではこの下り回線Ｒ１による通信可能なサービスエリアＡ内の無線通信端末terminalと、下り回線Ｒ１および上り回線Ｒ２を用いて通信することができ、移動可能な無線通信端末（移動端末）を含めて各サービスエリアＡ内の無線通信端末と、公衆網 Networkに繋がる端末やデータベース等との間では情報の授受を行うことができるものである。
【００４７】
ここで、個人々々が携帯する無線通信端末は、普通一般的には一人の人間が入出力を行う個人専用機である。従って、一人の個人が送受信する情報の量に整合のとれた伝送容量と方式が要求される。また、個人々々が携帯するわけであるからこのような個人向け無線通信端末は、当然、小形軽量化が要求され、重量のある電池を余分に携行せずとも済むように省電力化も要求される。
【００４８】
そして、個人々々が携帯する無線通信端末の用途を考えると、当該端末では例えば、マルチメディアを想定した場合、映画の鑑賞、音楽の鑑賞、ショッピング、データベースの利用、通話、書面の転送、売り上げデータや予約データ伝送、チケット予約、雑誌や新聞等のマスメディアの情報取得（読書等）などがあり、これらのうち、端末側から基地局に送る必要があるのは音声や、文書データ、予約データ、コマンドなどであり、これらはデータ圧縮の技術を併用することで、１秒間に数キロビット程度に抑えるようにすることができ、それほど高速伝送が要求されないものである。
【００４９】
一方、最も高速伝送の必要があるのは映画（動画）の場合の画像データであり、このような大容量のデータを高速で伝送する必要があるのは基地局側からのみであるとの制限を与えれば、周波数帯域の有効利用という観点から考えると、基地局側からのダウンリンク、すなわち、下り回線のみ広帯域とし、端末側から基地局への上り回線（基地局側へのアップリンク）では狭い帯域（つまり、低速伝送）の伝送路が確保できれば良い。
【００５０】
そのため、ＳＤＬシステムでは上述のように、広帯域の下り回線と、狭帯域の上り回線という基本構成を採用した。
【００５１】
このＳＤＬシステムにおける無線通信基地局ＢＳと無線通信可能な移動端末との関係をもう少し詳しく説明する。無線通信基地局ＢＳとそのサービスエリアＡ内にある無線通信可能な移動端末である携帯端末とは、これらの間の無線回線として基地局ＢＳから携帯端末への広帯域の下り回線Ｒ１と、携帯端末から基地局ＢＳへの狭帯域の上り回線Ｒ２が用意されていてこれら回線で互いに通信することが可能である。
【００５２】
ＳＤＬシステムでは下り回線Ｒ１においては広帯域（例えば、１００Ｍｂｐｓ以上）で情報の伝送がなされる。そのため、ＳＤＬシステムを電波による無線伝送で実現するには１００ＭＨｚ以上（但し、これは多値変調を行わない場合）の周波数帯域幅を確保しなければならない。電波は周波数が低い方が、障害物の存在に対しても通信の阻害要因となりにくいから、低い周波数帯を使用したいところであるが、低い周波数帯はすでに他の様々な用途に割り当てられており、使用できない。
【００５３】
そこで、次善の策としてはマイクロ波帯を使用するのが良いが、しかし、マイクロ波帯ではこのように１００ＭＨｚ以上という極めて広い帯域幅を１ユーザが占有するということは問題であり、現実的でない。
【００５４】
従って、１００ＭＨｚ以上という帯域幅を確保するためには指向性が高い準ミリ波帯やミリ波帯を用いるか、もしくは周波数幅等の制限の無い赤外線を使わなければならないことになる。
【００５５】
準ミリ波帯やミリ波帯、あるいは赤外線を用いる場合、これらは見通しで通信する必要があり、また、伝搬距離に対応して減衰も大きくなるから、省エネ化の観点からもその実現には様々な難問が残る。
【００５６】
また、広帯域の下り回線Ｒ１は見通しの範囲内で使用することから、サービスエリアは狭いものとなり、広い範囲に亙って密にサービスエリアを展開することは難しい。そこで、広い範囲をサービスすることを念頭に、狭い周波数帯域の下り回線を増設する。この増設した下り回線は狭い周波数帯域であるから、伝送速度は数十Ｍｂｐｓ程度にとどまるが、帯域が狭いので、マイクロ波帯を使用することが可能であり、サービスエリアは広い。
【００５７】
そこで、本発明では限られた狭い領域での広い帯域によるサービスエリア（広帯域の下り回線Ｒ１によるサービスエリア）では、無線資源を一人で占有せずに、有効活用するために、誤り制御を行わず、誤りの生じた受信データの再送には狭い周波数帯域の下り回線により実施するようにする。
【００５８】
本発明では基本的には見通しで通信することを前提に、省電力化を図ることができ、端末の自由度（移動度）を確保しつつ、しかも、無線資源を一人で占有せずに、有効活用する高い通信品位が得られることを目的として以下のように実施するようにした。
【００５９】
（第１の実施例）
図２は本発明にかかわる通信システムの再送制御方式の実施例の構成を示すブロック図である。図において、１は第１の局、２は第２の局、３はおよび４は下り回線、５は上り回線、６は第１のサービスエリア、７は第２のサービスエリアである。
【００６０】
第１の局１は主にデータの送信側となる局であり、第２の局２は主にデータの受信側となる局である。第１の局１から第２の局２へは、下り回線３および４の２つの下り回線が存在し、第２の局２から第１の局１へは１つの上り回線５が存在する。第１のサービスエリア６は第１の下り回線３のサービスエリアを示し、第２のサービスエリア７は第２の下り回線４のサービスエリアを示す。
【００６１】
下り回線３は高速伝送を目指して広い周波数帯域を確保した回線であり、短い波長の電波を使用するので、サービスエリアは狭い。従って、第１のサービスエリア６は狭いものとなっている。下り回線４は狭い周波数帯域を確保した回線であり、比較的長い波長の電波を使用するのでサービスエリアは広い。従って、第２のサービスエリア７は広いものとなっている。
【００６２】
上り回線５も狭い周波数帯域を確保した回線であり、比較的長い波長の電波を使用するのでサービスエリアは広い。
【００６３】
つぎに、図２のような構成のシステムにおける本発明にかかわる第１の再送制御方式のデータの流れについて、図３を用いて説明する。
【００６４】
第１の局１から第１の下り回線３を用いて、データパケットを第２の局２に伝送する。第２の局２ではパケット毎に誤りの検査を行い、検査結果に従って上り回線５を用いてＡＣＫ（肯定応答）、あるいはＮＡＫ（否定応答）を伝送する。第１の局１はこのときには再送は行わず、どのパケットを再送すべきかを記憶しておく。そして第１の局１は別の通信機会に、第２の下り回線４を用いて先ほど再送の要求があったパケットを再送する。
【００６５】
この際のパケットの伝送においては、従来の再送制御方式を用いても良いし、本実施例の再送制御方式を繰り返して用いてもよい。
【００６６】
第２の局２からのＡＣＫ／ＮＡＫに対して、第１の局１が直ちに再送する必要があるか否かは、そのデータ伝送に関する呼のサービス品質によって決まる。
【００６７】
（第２の実施例）
つぎに、図２の如き構成のシステムにおける本発明にかかわる第２の再送制御方式のデータの流れについて図４を用いて説明する。
【００６８】
第１の局１から第２の局２に、まずデータパケットを第１の下り回線３によって伝送してしまう。第２の局２はデータパケットを受けている間や、あるいはデータパケットを受け取ったあとに誤りの検査を行い、どのデータを再送してもらうかを決定しておく。
【００６９】
そして、第２の局２は別の通信機会に再送要求を上り回線５によって伝送し、これを受けた第１の局１は要求のあったパケットを、第２の下り回線４を用いて再送する。この際のパケットの伝送においては、従来の再送制御方式を用いても良いし、本実施例の再送制御方式を繰り返して用いてもよい。
【００７０】
第１の実施例で説明した上記第１の再送制御方式および第２の実施例で説明した第２の再送制御方式においては、第１の下り回線３は第２の下り回線に４に比較して伝送速度が速いものとした。もちろん、これに限るものではないことを付け加えておく。
【００７１】
（第３の実施例）
第１の実施例で説明した上記第１の再送制御方式および第２の実施例で説明した第２の再送制御方式においては、第１の下り回線３は第２の下り回線に４に比較して伝送速度が速いものとした。
【００７２】
すなわち、通常のサービスにおいては再送がそれほど頻繁ではなく、ほとんどの通信時間が下り回線３によるデータの送信に費やされるとすれば、第１の下り回線３の伝送速度が速いことは送信時間に点で効果がある。この場合、第１の再送制御方式においては、図５に示すようなデータの流れにすると一層、効果的である。
【００７３】
すなわち、図５において、第１の局１からは第１の下り回線３を用いてデータパケットを伝送するが、その際の再送要求は複数のデータパケットに対してひとつの再送要求で行うようにする。
【００７４】
このようにすると、第１の下り回線３が速すぎて、上り回線５の伝送速度が追い付かないような場合でも、再送制御することが可能になる。また、第１の下り回線３と第２の下り回線４の通信範囲は図２に示すように階層構造をなす場合に本発明は効果的である。
【００７５】
すなわち、このような構造をとることによって、第２の局の移動性を確保するとともに、一般的に伝送速度の高い通信はその通信範囲が伝送速度の低いものに比較して狭いことから、そのような性質を利用した構造となっている。
【００７６】
図２に示すような高速の下り回線がスポット的に配置され、低速の上下回線が広域で配置されている構成を考える。高速回線が１００Ｍｂｐｓであったとすると、本実施例ではスポットビームの中にユーザがいるときにはひたすら１００Ｍｂｐｓでの下り伝送のみを行う。このことで実質的な伝送レートであるスループットはほとんど１００Ｍｂｐｓ近く得ることが可能である。
【００７７】
パケット誤り率が１０-3程度とすると再送する情報量に対応する再送に必要な時間を考えた場合、一度の再送で全てのパケットの再送が完了するとすれば、１００Ｍｂｐｓ×伝送時間×１０-3となり、かなり少なくなっている。そのため、再送情報のみであれば伝送レートの低い回線で伝送を行っても、多くの遅延は生じない。
【００７８】
従来のように、誤り制御の処理であるＡＲＱ処理を行いながらのデータ伝送では、その制御のためのオーバーヘッドが大きく、１００Ｍｂｐｓの伝送能力を生かすことができず、せいぜい１／３程度のスループットしか得られなかったが、このような本実施例によれば、伝送路で伝送できる速度に限りなく近いスループットを得ることが可能である。
【００７９】
さらに、図２に示す本実施例の構成においては下り回線３は伝送速度が速いので、帯域を確保するためにはキャリア周波数は十分に高くないといけない。しかしながら、高い周波数を用いる伝送は一般的に伝送誤りを生じやすい。さらにサービスエリアは高い周波数の直進性のため一般的に狭い。
【００８０】
一方、下り回線４は伝送速度が低いためにキャリア周波数は高い必要はなく、伝送品質がよい。このような性質を持つと、一番始めの大容量の伝送には高いキャリア周波数の伝送速度の速い下り回線３を用い、それほど伝送容量のないのが普通である再送の際には、品質のよい低キャリア周波数を用いることが、全体として伝送品質を向上させることになり、本実施例は大容量データの伝送サービスに適していることがわかる。
【００８１】
（第４の実施例）
図６は、再送の要求のユーザが外部装置によって手動で行うことをできるようにしたものを説明している。図６においてはデータの再送の仕組みに注目して説明するので、その他の機能部分については省略して、再送要求をユーザが行えることについてのみ説明する。
【００８２】
図６において、例えば、多数の静止画を第２の局に伝送する場合を考えると、第１の局は高速の下り回線３を介して誤り検出符号の付加された静止画像情報を伝送する。
【００８３】
第２の局はそれを受信したら、一旦、メモリに蓄積する。しかし、そこで蓄積されたデータは誤りを含んでいる可能性がある。この時点で回線は断となってよく、その後、ユーザが前記静止画情報を見たいときにはその情報を（必要であれば）復号してディスプレイに表示する。復号時に誤りが検出された場合、ユーザ自身が再送の要求を手動で行う。
【００８４】
本実施例では、復号時に誤りが検出された場合に、ユーザ自身が再送の要求を手動で行うことができるようにしているので、ユーザにとって必要のない情報（例えば商業宣伝情報）に関しては、誤りがあっても支障がないので、誤りあってはならないものについてのみ、選択的に再送要求することで、無用な再送要求を抑制することができるようになる。
【００８５】
このようにすることによって、不必要な再送制御によって生じる第２の局における電力消費や、また無線資源の無駄使いを無くすことができる。また、ユーザによって再送要求を出すことができるようになると、第２の局の電池が消耗してきているような場合、自動的に再送要求を行ってしまい、それに伴って電池の消耗が進むことをユーザ自身が制御できるようになり、再送要求を優先させるかどうかをユーザが判断して操作できるようになる。また、第２の局が電池の消耗の程度を感知して、電池が消耗していない状態の場合には自動的に再送を行い、電池が消耗してきた場合には再送を自動的に行うかどうかをユーザによって決めてもらうようにするのも、電池の消耗が不必要に進むことを押えることができるようになる。
【００８６】
また、ユーザにとってデータのある一部分だけが確実に誤りなく伝送されていればよいような場合、ユーザから再送要求を出すことができれば電力消費や無線資源の無駄使いを無くすことができる。
【００８７】
例えば、図７のように、地図情報を伝送するような場合、地点Ａから地点Ｂへ行くためには、地点Ｃを含む付近の領域２ｂのデータが誤っていたとしても何ら支障はなく、自動再送しないことによって前述のような効果が期待できる。
【００８８】
また本発明によれば、図２に示すように本発明の構成では再送はさらに後からでも行うことが可能であるので、先ほど必要のなかった誤っていた地点Ｃ付近のデータが必要となったときに、後から再送要求を出すことによって、地点Ｃ付近のデータを得ることができる。また、パケットは誤り訂正復号も可能なようにしておくことができる。これによって再送の回数を削減することができる。
【００８９】
（第５の実施例）
図２を用いて他の実施例を説明する。
【００９０】
図２では高速な下り回線３がスポット的に配置され、低速な下り回線４と低速な上り回線５が広域なエリアでカバーされている構成である。このような構成の無線通信システムを構築した場合、上り回線は低速な回線のみである。移動携帯端末である第２の局２が、図２のようにスポットエリア（狭い範囲のサービスエリア６）に入った場合、以下のような問題が起こる。
【００９１】
すなわち、第２の局２が移動可能な携帯端末であるとして、この第２の局２はスポットエリアに入ったことを以て、高速回線（高速な下り回線３）を用いた大容量のデータ取得を行おうとする。
【００９２】
種々の異なったメディアの情報を享受できるマルチメディア通信環境下では、端末である第２の局２は、１度に異なった情報の要求を第１局に向け送信することができる。
【００９３】
この場合、基地局である第１の局１ではそれぞれのメディア毎に端末（第２の局２）との間の論理的な回線を張り、情報の要求確認などのメディア毎のプロトコル処理を行う。また、それぞれのメディア毎に、誤り制御であるＡＲＱ処理を行う。
【００９４】
ここで、高速な下り回線３は低速な上り回線５に比較して２桁ほど高速であるとすると、低速の上り回線５を用いてこれらのプロトコル処理用の伝送を行っている時間は高速回線での情報伝送がストップしてしまい、下り回線３が高速であるメリットが生かせない。
【００９５】
低速の回線４，５の伝送速度を３２ｋｂｐｓ、高速な下り回線３の伝送速度を１５５Ｍｂｐｓとして考える。この場合、スポットエリア（サービスエリア６）に入ってから低速回線を用いたプロトコル処理に６００ビット分の送信が行われたとすると、この間、高速の下り回線３ではこの間、約３Ｍビットの情報が伝送できるにもかかわらず、待機しなければならず、高速回線の有効な利用がはかられない。
【００９６】
本実施例では端末（第２の局２）はスポットエリア（サービスエリア６）での伝送を希望する場合、当該スポットエリアに入る前に、予め、希望する情報取得を全て低速回線４、５を用いて予約する。予約する場合に、各メディアでの認証や要求確認などの無線通信のプロトコル以外に必要なプロトコル処理は低速回線を用いて行っておく。
【００９７】
基地局（第１の局１）およびネットワーク側では要求されたメディアの情報を予め多重しておく。
【００９８】
端末（第２の局２）がスポットエリア（サービスエリア６）に入った場合には、端末（第２の局２）から制御局（第１の局１）への上り回線５での伝送は、端末（第２の局２）のＩＤ（識別符号）など端末と制御局が無線伝送を確立するために必要な情報伝送のみにとどめる。当然、ＡＲＱ処理も行わないようにする。
【００９９】
各メディアの予め多重された信号系列が端末へ伝送される際は、この下り情報（第１の局１からの送信情報）は上り情報（第２の局２からの情報）に依存せず、予め予約された情報の伝送のみが行われる。
【０１００】
予約された情報全ての伝送が終了した後に、上り回線５を用いてＡＲＱ処理や制御情報の伝達などの相互の情報交換が行われる。但し、ＡＲＱによる誤り制御が終了することなしに端末（第２の局２）がスポットエリア外に出てしまった場合には、第１の実施例と同様、低速回線を用いてＡＲＱ処理を行うようにする。
【０１０１】
本実施例では、まず第１に端末が欲する情報の要求は低速回線を用いてスポットエリア外で予め予約する。ネットワーク側では要求された情報を予め多重し、１つのデータの集合としておく。端末がスポットエリアに入ってことをもって、無線回線を接続した後、高速下り回線では前記の予約されたデータの集合を送信する。ＡＲＱ処理などは予約された情報が全て送り終わった後に行う。
【０１０２】
スポットエリア内では上下の回線の伝送速度が極端に非対称となり、低速の上り回線がボトルネックとなり、高速の下り回線３が効率的に機能しなかったが、本実施例によれば、スポットエリア内で高速な下り回線を用いて、第１に予約された情報の伝送を誤り制御であるＡＲＱ処理をいちいち実施することなしに送信することで、高速下り回線の伝送容量を最大限に利用することが可能となる。
【０１０３】
以上の種々の実施例を示したが、要するに本発明はつぎのようなものである。
【０１０４】
［１］  第１に、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、主にデータの送信を行う第１の局と主にデータの送信を行う第２の局とが無線で通信を行うシステムにおいて、第１の局から第２の局への回線を下り回線、第２の局から第１の局への回線を上り回線とし、少なくとも１つの下り回線と少なくとも１つの上り回線とを有し、少なくとも１つの下り回線の伝送速度は少なくとも１つの上り回線の伝送速度に比較して速く、第１の局から第２の局へデータをいくつかの単位に分割して伝送する際に、該分割単位をパケットと呼ぶことにし、最初に第１の局から第２の局へのデータの全部あるいは一部のパケットを一度にまとめて下り回線にて伝送し、第２の局は伝送されたデータの誤りをパケット毎に検査し、その結果が誤りが検出されたパケットに含まれていた情報の再送の要求を行い、前述の最初のデータ伝送とは時間的に後の別の通信機会に該再送要求のあったパケットの少なくとも一部に関して下り回線にて再送を行うようにしたものである。
【０１０５】
このような再送制御方式によれば、第１の局から第２の局へデータを送り、第２の局でデータの誤り検査を行い、検査結果に基づき第２の局から第１の局へ再送の要求を行うところまでを一度の通信機会に行い、ある程度時間が経過した後に別の回線を用いて再送データの伝送を行うことによって、リアルタイム性の要求されないデータの伝送のときに、最初の通信機会に使用した下り回線をいち早く開放することができるために、無線資源を有効に使用できる。
【０１０６】
［２］ また、第２には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、主にデータの送信を行う第１の局と主にデータの受信を行う第２の局とが無線で通信を行うシステムにおいて、第１の局から第２の局への回線を下り回線、第２の局から第１の局への回線を上り回線とし、少なくとも２つの下り回線と少なくとも１つの上り回線とを有し、前記下り回線のうち、少なくともひとつの下り回線の伝送速度は上り回線の伝送速度とほぼ等しく、さらに少なくともひとつの下り回線の伝送速度は上り回線の伝送速度に比較して速く、第１の局から第２の局へデータをいくつかの単位に分割して伝送する際に、該分割単位をパケットと呼ぶことにし、最初に第１の局から第２の局へのデータの全部あるいは一部のパケットを一度にまとめて伝送速度の速い方の下り回線にて伝送し、第２の局は伝送されたデータの誤りをパケット毎に検査し、その結果誤りが検出されたパケットに含まれていた情報の再送の要求を行い、前述の最初のデータ伝送とは時間的に後の別の通信機会に該再送要求のあったパケットの少なくとも一部に関して再送を伝送速度の遅い方の下り回線と伝送速度の速い方の下り回線のどちらか一方、あるいは両方を用いて行うことを特徴としている。
【０１０７】
このような再送制御方式によれば、最初にデータの伝送を行う下り回線の速度が速いことによって、最初のデータ伝送を早く終らせることができるので、より早く回線を開放することができるようになり、このことは無線資源の有効利用になる。
【０１０８】
［３］  また、第３には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第１および第２の再送制御方式において、前記再送の要求は前述の最初のデータの伝送とは時間的に後の別の通信機会に上り回線にて行うことを特徴とする。
【０１０９】
このような再送制御方式によれば、再送の要求を別の通信機会に行うことによって、データの誤りの検査を最初の通信機会の最中に行う必要がなくなるので誤り検出用の回路をゆっくりと動かすことができるために消費電力を下げることが可能となる。
【０１１０】
［４］  第４には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第２の再送制御方式において、伝送速度の速い下り回線の通信範囲と伝送速度の遅い下り回線の通信範囲は異なることを特徴とする。
【０１１１】
このような再送制御方式によれば、最初のデータ伝送に伝送速度の速い下り回線、再送に伝送速度の遅い下り回線を用いるときに、最初のデータ伝送と後の再送データの伝送を行う通信範囲が異なることによって、端末が移動性しても再送データを受け取ることが可能となる。
【０１１２】
［５］  第５には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第４の再送制御方式において、伝送速度の速い下り回線の通信範囲は狭く、伝送速度の遅い下り回線の通信範囲は広いことを特徴とする。
【０１１３】
このような再送制御方式によれば、最初のデータ伝送に伝送速度の速い下り回線、再送に伝送速度の遅い下り回線を用いるときに、再送データの伝送をより広い範囲で行うことができる。
【０１１４】
［６］  第６には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第５の再送制御方式において、伝送速度の速い下り回線の通信範囲は伝送速度の遅い下り回線の通信範囲に覆われていることを特徴とする。
【０１１５】
このような再送制御方式によれば、最初のデータ伝送に伝送速度の速い下り回線、再送に伝送速度の遅い下り回線を用いるときに、端末は最初のデータの伝送を行ったところからその周辺へ移動することが自然であると考えられるので、より再送データの伝送が行い易くなる。
【０１１６】
［７］  第７には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第１および第２の再送制御方式において、第２の局で誤りの検出された単位に関してのデータの再送の要求を外部装置によってユーザが手動で行うことができることを特徴とする。
【０１１７】
このような再送制御方式によれば、再送の要求をユーザ自身が行うことによって、例えば電力が不足してしまった場合に自動的に誤り検査や再送制御を行って電池が消耗してしまうことを防ぐことが可能となる。
【０１１８】
［８］  第８には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第１および第２の再送制御方式において、データは誤り訂正符号化されていて、第２の局で伝送されたデータの誤りを分割単位毎に検査すると同時に誤り訂正復号を行うことを特徴とする。
【０１１９】
このような再送制御方式によれば、誤り訂正復号を行うことによって再送回数をより少なくすることができる。
【０１２０】
［９］  第９には、通信システムにおける本発明の再送制御方式は、前記第２の再送制御方式において、伝送速度の速い下り回線と遅い下り回線の両方を用いることができる場合、誤りのあったパケットの数があらかじめ設定した数より多い場合、伝送速度の速い下り回線で再送し、少ない場合伝送速度の遅い下り回線で再送することを特徴とする。
【０１２１】
このような再送制御方式によれば、伝送速度の遅い方だけが間に合わないような数の再送が生じている場合、伝送速度の速い回線を用いることによって再送に関する時間を短縮することができる。
【０１２２】
通信システムにおける従来の再送制御方式では、その場ですぐにデータの再送を要求しており、リアルタイム性の要求されないアプリケーションに対してもデータの再送をすぐに行うことから、必要のない無線資源を使ったり、必要のない電力消費を伴っていたが、これに対して本発明によれば、データの再送をあと回しにすることによって、リアルタイム性の要求されないアプリケーションに対して必要のない無線資源を使ったり、必要のない電力消費を回避することができるようになり、移動性、および可搬性の必要とされるパーソナル通信に適した再送制御方式を提供することが可能となる。
【０１２３】
以上の各実施例は、伝送誤り発生の際の再送制御を合理的に行うことにより、無線資源の無駄使いを解消し、有効活用できるようにするという観点から、発明をとらえたものであった。
【０１２４】
無線資源の無駄使いを解消し、有効活用できるようにするには、伝送するデータの性質をとらえて合理的に伝送することも重要である。この点から問題をとらえて、改善する実施例をつぎに説明する。
【０１２５】
ここでは、高速下り回線がスポット的に、そして、低速の回線が広域に配置されている無線通信システムにおいて、動画像通信などの本来高速伝送路が確保されていないとサービス出来ないアプリケーションを広域にわたって提供する。
【０１２６】
送信する情報を初期情報と追加情報に分割するような符号化を行い、初期情報を高速の下り回線で、追加情報を低速の回線で伝送する。
【０１２７】
このように、階層化され、初期情報と追加情報とに分けられる情報をスポットエリアでサービスされる高速回線と広域エリアでサービスされる低速回線で伝送することにより、広域で高品質な情報提供サービスを実現することが可能となり、また、同一のエリアで高速下り回線と低速の回線が混在し、情報が初期情報と追加情報に分かれ、初期情報を伝送する場合にのみ高速の下り回線を用い、追加情報を伝送する場合には低速の下り回線を用いる構成とすることで周波数の利用効率が向上し、なおかつ高機能なサービスを広範囲にわたって享受することが可能となる。
【０１２８】
以下、詳細を説明する。
従来の無線通信では同一の伝送速度をもつ上り回線と下り回線を１つずつ用いたシステムが主流であり、この１組の回線を用いて情報の伝送を行っていた。
【０１２９】
一方、伝送する情報は画像のような大容量のデータの場合、できるだけ容量を圧縮するために、符号化する。そして、情報源の符号化では、合理的な手法としておおもとの情報を最初に送り、その後は変化分だけ送るようにするために、初期情報と追加情報という形態に符号化する方式がある。
【０１３０】
例えば、動画像の画像符号化では１秒間に６０コマ程度のフレームを必要とするが、この手法を用いると、最初のフレームはそのまま送信し、次のフレームからは前フレームとの差分を送信すれば済む。この方法はＭＰＥＧ２等で利用されている。
【０１３１】
また、画面上の特定の範囲を１つのオブジェクトとしてとらえ、そのオブジェクトが次のフレームでどちらの方向に移動するのかを伝送するという方法も知られている。
【０１３２】
また、音声符号化では送信側と受信側に共通の辞書を持ち、その辞書を引くことで伝送する情報量を減少させる方式（ＣＥＬＰ）が提案されている。音声を符号化する際にそのスペクトルを分析し、その分析結果から最適のパターンをコードブックから参照して送信を行う（特開平５−１８１４９９号参照）。ここでは共通の辞書は通信中に変化することの無い固定の初期情報であり、コードブックを参照した結果のみが通信中に変化する追加情報であり、通常通信中はこの追加情報のみが伝送される。
【０１３３】
さらに近年、通信用言語が発達してきている。代表的なものにＴｅｌｅｓｃｒｉｐｔがあげられる。これは伝送する情報のメッセージとメッセージの内容に対する処理やメッセージそのものの処理方法を記述したプログラムを同時に送信するものである。メッセージは初期のデータであり、この初期データであるメッセージをプログラムにより処理することで情報を取り出すことが出来る。メッセージは初期情報であり、プログラムは追加情報である。
【０１３４】
このように、情報の伝達ではその符号化や記述方法により初期情報と追加情報の形態をとるものが多数存在する。この形態の情報を無線通信により伝達する方法としては従来、図２２に示す如き方法がとられていた。
【０１３５】
図に示すように、情報源８１から生成された情報は情報源符号化装置８２により、初期情報と追加情報に分けられ、符号化される。符号化された初期情報と追加情報は多重回路８３により、予め定められた規則に従って時間的に多重される。
【０１３６】
このとき、伝送される信号が初期情報であるか追加情報であるかは付加される情報ビットにより明示される。多重された信号は送信機８４により無線信号に変調された後、アンテナ８５から送信される。
【０１３７】
受信側ではアンテナ８６で受信された無線信号を、受信機８７により復調し、これを復号化装置８８により復号し、出力端子８９より出力する。復号化装置８８では復調信号系列が初期情報であるか、追加情報であるか、を付加情報ビットにより検出し、復号を行う。
【０１３８】
このように、従来は情報の種類によらずに１つの回線において情報の伝送を行っていた。
【０１３９】
もう１つの従来例を図２３を用いて説明する。
【０１４０】
移動無線通信において、１つの基地局のカバーするエリア（セル）を階層的に配置する方法が知られている（特願平５−１９０２６９号）。図２３では基地局２０１は広域のエリア２０２をカバーしている。基地局２０３はエリア２０４をカバーしており、基地局２０５はエリア２０６をカバーしている。
【０１４１】
基地局２０３や２０５はスポットビームにより限定されたエリアをカバーしているが、伝送距離が短く高速に大容量のデータが伝送可能である。基地局２０１は広域ビームでカバーしているため、カバーエリア内のユーザ数も多く、１ユーザが伝送できる帯域は制限され、低速のデータ伝送が行えるのみである。
【０１４２】
従来、このような階層的なセル構成とした場合、スポットビームでは容量の大きな画像通信が行え、広域ビームではデータ量の少ない音声通信・画素数の少ない粗い画像・静止画像等の伝送を行うのみであった。また、無線通信に必要な無線制御信号の受け渡しのみを広域ビームで行い、データ通信はスポットビームのみで行うというような階層セルの使い方がなされていた。
【０１４３】
上記のように図２２で説明した例では情報の内容によらず、一定の伝送速度の回線を用いて伝送を行っていた。一般に初期情報は一度に伝送するべき情報量が追加情報に比べて多い。画像を考えた場合、初期情報は１フレーム分の情報をそのまま伝送したければならないのに対して追加情報は差分のみを伝送すれば良いため初期情報に比べ少ない情報量で済む。
【０１４４】
動画を時間遅れ無く伝送するためには、初期情報を遅れなく伝送できるだけの高速な回線が必要となるが、このような高速の回線は追加情報を伝送する場合には必要は無く、周波数の有効利用がはかれない。
【０１４５】
周波数有効利用の観点から、追加情報が伝送できる程度の伝送速度の回線のみを確保するようにした場合、初期情報を伝送するためには非常に長い時間を要し、従って、リアルタイムでデータ伝送することは出来ず、時間遅れを伴ってしまうという欠点を有していた。
【０１４６】
１組の回線上で伝送速度を可変にする方法も提案されているが、いずれにしても物理的に同一の回線を用いているため、サービスを行おうとするエリアで、最大の伝送速度を実現するための設備が必要となる。
【０１４７】
可変伝送速度を実現するためには、同一の周波数帯で同一の機器を用いて異なる伝送速度を実現しなければならない。初期情報と追加情報の時間当たりに伝送すべき情報量の比が小さい場合にはさほど問題とはならないが、２桁以上情報量に差がある場合などには大きな問題となる。
【０１４８】
初期情報の伝送速度を１０Ｍｂｐｓ，追加情報を１０ｋｂｐｓとして考えると、追加情報を伝送するための周波数帯は１ＧＨｚ程度で十分である。しかし、これに対して初期情報は伝送速度が高いことから、１ＧＨｚ帯で伝送することは困難である。
【０１４９】
例えば、現在の電波利用状況から考えた場合、このようなデータ通信サービスに割り当てられる周波数帯域幅は１ＧＨｚ付近ではせいぜい数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚである。初期情報をこの周波数帯で伝送しようとすると、１ユーザがこの帯域幅の内の１０ＭＨｚを占有することになり、これは実現不可能に近い。
【０１５０】
初期情報の伝送を考えた場合、現在の未利用周波数帯である６０ＧＨｚ程度のミリ波帯が考えられる。ミリ波帯では電波伝搬特性より１つの基地局でカバーできるエリアは数１０〜数１００ｍ程度となる。この周波数帯で可変伝送速度の伝送を行うということは、多数の基地局を設置しなければならず、インフラのコストが増大することに繋がる。
【０１５１】
一方、図２３の従来例では画像か音声かというような情報の種類によってスポットビームで伝送を行うか広域ビームで伝送を行うかを決定する。もしくは無線通信プロトコル上の制御情報であるか、ユーザが伝送を行うデータ情報であるかで、スポットビームと広域ビームを使い分ける。この場合、広域ビームの地点では享受できるサービスが著しく限定されるという問題がある。
【０１５２】
そこでこれらを改善する実施例をつぎに説明する。
【０１５３】
（第６の実施例）
図８は情報提供側の送信部を示すブロック図である。図において、２１は情報を発生する情報源であり、２２は情報源符号化装置であって、初期情報２５と追加情報２６とに符号化する装置である。また、２３は高速の無線伝送を行うための無線基地局であり、初期情報２５を送信するためのものである。２４は低速の無線伝送を行うための無線基地局であり、追加情報２６を送信するためのものである。
【０１５４】
このような構成において、上記の情報源２１より発生する情報は情報源符号化装置２２により初期情報２５と追加情報２６とに符号化する。初期情報２５は高速の無線伝送を行うための無線基地局２３を介して端末に伝送される。追加情報２６は低速の無線伝送を行うための無線基地局２４を介して伝送される。
【０１５５】
またこの構成に代えて、図９に示すように、情報提供側とネットワーク２８を介して情報分配装置２９が接続され、この情報分配装置２９により、初期情報２５と追加情報２６とに分けて前者は無線基地局２３に与え、後者は無線基地局２４に与えることで、初期情報２５は高速の無線伝送を行うための無線基地局２３を介して端末に伝送されるようにし、追加情報２６は低速の無線伝送を行うための無線基地局２４を介して伝送されるようにしても良い。
【０１５６】
図９では、情報源２１から生成された情報は情報源符号化装置２２により初期情報と追加情報に分けられ符号化され、その後、当該符号化された初期情報と追加情報は多重回路２７により予め定められた規則に従って時間的に多重される。
【０１５７】
このとき、伝送される信号が初期情報であるか追加情報であるかは付加される情報ビットにより明示される。多重された信号はネットワーク２８を伝送されて情報分配装置に入力される。情報分配装置２９では初期情報であるか追加情報であるかを付加情報ビットにより検出して、初期情報は高速の無線伝送を行うための無線基地局２３を介して伝送される。追加情報は低速の無線伝送を行うための無線基地局２４を介して伝送される。
【０１５８】
図１０は端末側の受信部の構成を示すブロック図である。図において、３１は高速用の受信機、３２は低速用の受信機、３３はこれらの受信機３１，３２で受信した信号を復号化する復号化装置である。
【０１５９】
このような構成において、端末ではまず高速用の受信機３１により初期情報を受信し、復号化装置３３へ蓄える。受信機３２は低速用の受信機であり、追加情報の受信を行う。復号化装置３３では受信された初期情報と追加情報により復号を行い、情報を取り出す。
【０１６０】
なお、図８および図１０の構成においては、端末から情報提供側（基地局側）への上り回線の送信機・受信機は示していないが、端末には低速の上り回線用の送信機が、基地局には受信機が備えられている。
【０１６１】
図１１、図１２は本実施例での情報の取得方法を示した説明図である。
【０１６２】
情報提供者が端末に向かって情報を提供する場合を考える。ここでは無線を用いてショッピング情報を提供することを例とする。
【０１６３】
基地局４１は高速の下り回線を備える基地局であり、そのサービスエリア４３はスポット的に存在している。基地局４２は低速の下り回線４７と、低速の上り回線４５を備えた基地局であり、サービスエリア４４は広域である。基地局４１によってサービスされる高速下り回線はミリ波帯によって伝送され、基地局４２によってサービスされる低速上り回線、低速下回線はマイクロ波によって伝送される。
【０１６４】
端末は低速上り回線を用いてショッピング情報が得たいことをネットワークＮＷへ通知する。ネットワークＮＷではショッピング情報サービスを行う情報提供者４０からの情報を端末へ伝送する。情報提供者４０からの情報は、“商品カタログ＋定価＋通常納期”などの初期情報と、“値引き価格＋客別納期”などの追加情報に分けられる。
【０１６５】
カタログ情報などの初期情報では、その商品の詳細を示すために、動画像が用いられ、また、商品の品目が多いことから１度に大容量の情報を伝送する必要がある。
【０１６６】
それに対して、値引き価格・納期などは端末を所有する各顧客との交渉により決定するものであり、顧客が指定した商品のみについての情報を提供するだけであるので、非常に少ない情報となる。また、初期情報は端末から基地局への上り回線を用いて伝送される顧客から情報提供者への情報に左右されない一方的な通知情報であり、追加情報は上り情報に依存する情報である。
【０１６７】
ネットワークＮＷは端末が基地局４１との通信の行えるスポットエリア４３に入ったことを検出し、基地局４１を用いて端末へ初期情報を伝送する（図１１）。図中の矢印の太さは伝送速度を表す。初期情報の伝送は１５５Ｍｂｐｓの下り回線を用いて行われる。端末では基地局４１から伝送された初期情報をメモリに蓄える。端末側では顧客が得られた初期情報から希望の商品を検索し、希望する商品を選択する。
【０１６８】
端末は移動可能な携帯型の端末であり、時間によりスポットエリア３の外に出てしまう。ここでは商品を選択している間にスポットエリアの外に出たとする（図１２）。端末４８はスポットエリア４３の外ではあるが、基地局４２との低速での通信は可能な広域エリア４４の中にいる。顧客は希望商品が決まったらその商品を選択し、端末４８は選択された商品番号等を上り回線４５を通じて情報提供者５０に送信する。顧客はこの段階で情報提供者５０と値段・納期などについての交渉を低速の上下回線４５，４７を用いて行う。
【０１６９】
階層化され、初期情報と追加情報とに分けられる情報のうち、初期情報をスポットエリア４３の高速回線で伝送し、追加情報を広域エリア４４の低速回線で伝送することにより、広域で高品質な情報提供サービスを実現することが可能となる。
【０１７０】
本実施例ではショッピング情報サービスを例としたが、他のこの様な形態でのアプリケーションの例を列挙する。
【０１７１】
第１に、対戦型のゲームがあげられる。
【０１７２】
対戦型ゲームでは、ゲームのプログラムは予め決まっているものである。これに各々の対戦者がどのような動作をするかを入力することでゲームが成立する。例えばシューティングゲームを考えた場合、背景や各キャラクターの容姿・キャラクターに、コマンドを与えたときの動き方などのデータやプログラムは固定のものであり、各々の対戦者はキャラクターの動きの方向と武器の使用時などをコマンドとして与える。
【０１７３】
固定された情報，予め設定されたデータ，プログラムなどは初期情報として高速下り回線で伝送し、相手の出方によって変化するコマンド等は追加情報として低速回線で伝送を行う。
【０１７４】
従来のゲームでは、プログラム等の固定的な情報は予めＣＤやカセットなどのパッケージメディアで配布され、コマンド等が通信メディアによって交換されていた。本実施例によれば、全てを通信メディアによって実現することが可能である。
【０１７５】
また、ネットワーク上に存在する自分のデータベースを携帯端末によって利用する場合にも本実施例は有効である。
【０１７６】
本実施例によれば、ネットワーク上にある自分のデータベース（例えば自分の電話帳）を利用する場合、一番最初はデータベース中の全てのエントリが必要であるので、最初のデータベースアクセスには高速の下り回線を利用すると、短い時間でデータベースの伝送が完了する。端末にデータベースの内容が残っているような場合には、２回目以降のアクセスのときデータベースの内容に変更が生じている（例えば電話番号が変更）ならば、その変更部分だけを低速の下り回線で伝送してやればよい。
【０１７７】
本実施例は、最初とデータの照合等のためにデータベースの全データを伝送する必要のある場合だけスポットエリアでの伝送が必要であるが、特に変更があまり頻繁に生じないデータベースの場合には、普段は広域でのサービスが可能となる。
【０１７８】
第２に、地図情報サービス・ナビゲーションシステムがあげられる。
【０１７９】
地図情報サービスやナビゲーションサービスでは、地図情報自体はほぼ固定的な情報であり、初期情報として高速回線で与えられるものである。これも前述同様にＣＤなどのパッケージメディアによって提供されているものであるが、比較的長い時間をとってみれば随時更新されているものであり、その都度購入し直さなければならない。高速回線を用いた通信メディアを用いて情報転送を行えば、最新のデータが常に供給される。
【０１８０】
これらのサービスでは付加的な情報が有効な場合が多い。たとえば道路交通情報などがあげられ、リアルタイムでどの道路が渋滞しているのか、目的値までどのくらいの時間がかかるのかは重要である。また、地図上の会社建物を指定すると、その会社の構成人員などが示され、その人が現在どこにいるのか（外出中であるか、出社しているのか、退社しているのか）が示されたり、人物を指定するとその人に電話を自動的にかけたりするアプリケーションが考えられる。このような付加的なサービスを実施する際には、時事刻々変化する最新の情報やリアルタイムの情報伝送がかかせない。
【０１８１】
このように地図や位置データなどの半固定的な情報を初期情報として高速回線を用いて伝送し、時事刻々変化する可能性のある情報を追加情報として低速回線を用いて伝送を行う。
【０１８２】
第３に、コードブックを用いた音声符号化を行った場合の電話サービスがあげられる。自動車電話・携帯電話等では伝送する情報量を削減するためにコードブックを送信側・受信側に持って送信側では伝送される音声をスペクトル分析し、分析結果からコードブックを参照し、伝送する信号を生成する。受信側では受信信号をコードブックに照らし合わせ音声信号を再生する。男女の別・英語／日本語などの言語によって最適なコードブックパラメータがそれぞれ異なることは知られているが、現行の自動車電話・携帯電話では通信を行う人によらず、共通のコードブックを使っているため、忠実に音声を再生することは困難であり、また、伝送する情報にも冗長がある。これを解決するため、通信を行う人毎のコードブックを作り、それをメモリに蓄え、通信を行う都度に切り替えて用いるという提案がなされている（特開平５−１８１４９９）。この提案では大容量のメモリを双方に備え、複数のコードブックを記憶しておき通信相手のＩＤにより切り替えて使うというものである。しかしながら、通信相手が不特定多数の場合や端末を複数の人が使う場合には記憶するコードブックが多数となり、必要以上のメモリがいることになる。そこで、コードブックの情報を高速の下り回線で伝送し、符号化されたデータのみを低速の下り回線で伝送するようにする。このようにする事で、１台の端末で複数のコードブックを持った状況と同様に伝送路に送出する情報量を削減でき、また、過大なメモリを常備する必要が無くなる。さらに、コードブックのパラメータを最適化することで原音に忠実な音声の再生を行うことが可能となる。
【０１８３】
音声符号化の場合だけでなく、送信側・受信側に共通の辞書を持ち、その辞書を参照することで情報の伝送を行う場合には、辞書のデータを高速な下り回線で伝送し、符号化された情報のみを低速下り回線で送信することで広域での高品質の情報伝送を行うことが可能となる。
【０１８４】
第４に、動画像伝送があげられる。動画像伝送では前述のように初期フレームと差分情報、オブジェクトとその動きというように初期情報と追加情報に分割される。初期情報を高速回線で伝送し、追加情報を低速回線で伝送する。
【０１８５】
第５に知的符号化を用いた画像伝送があげられる。画像情報などの伝送に際して、画像そのものを符号化し伝送する方式では情報の圧縮に限界がある。そこで、画像の中の物体が行っている事象を伝送しようという試みがある。これらは知的符号化を用いた伝送といわれる。
【０１８６】
例としては、人間の顔をいくつかの線の組み合わせでモデル化し（ワイヤーフレームモデル）、顔が笑った、怒った、泣いたなどの事象に対して各ワイヤーやそのつなぎ目が、どのうように動くか、というデータを双方で持ち合わせ、情報の伝送はその事象（笑った・怒った・泣いた・ｅｔｃ）のみを伝送するというものである。
【０１８７】
また、画像の中の物体を１つのオブジェクトとしてその形・色・構造などのデータと様々な動作に対する動き方等を双方で共有化し、伝送するのはその動作と動作方向のみとする方法などが考えられる。
【０１８８】
例えば飛行機が飛ぶ画像を伝送しようとすると、飛行機の構造・色・形・飛び方や背景、飛行場の構造、地形などを双方で共有化し、送信側では「飛ぶ」「上がる」「下がる」「右旋回」「左旋回」などの事象を送信し、受信側ではその事象を受けて画像表示する。
【０１８９】
このような通信形態では、顔のモデルやオブジェクトのデータ、動作プログラムなどの変更の無い情報を初期情報として高速回線で伝送し、オブジェクトの動作事象などの時変な情報を低速回線を用いて広域で伝送を行う。
【０１９０】
以上のように、階層的に情報源符号化が行え、かつ上り回線の情報に依存しない初期情報と、上り回線の情報により時事刻々変化するリアルタイム性の強い追加情報に符号化され、さらに初期情報が大容量であり、追加情報が時間当たりに発生する情報量の少ない場合に本実施例は最大の効果が現れる。
【０１９１】
従来より、ＣＳＣＷ（Computer Supported Cooperative Work）などでは、複数のメンバーが共同で編集作業する文書や画像などのファイルはファイルサーバと呼ばれるコンピュータにその原情報が保存される。そして、ファイルを編集作業する時にはファイルサーバに蓄積されている原情報を端末にダウンロードし、文書や画像の追加や削除を行うとその情報をファイルサーバの原情報へ反映させる方法が知られている。
【０１９２】
図１３は携帯端末からネットワークを介した場所に保存される文書や画像などのファイルを編集する実施例を示す。基地局４１は高速の下り回線４６を備える基地局である。また基地局４２は低速の下り回線４７と、低速の上り回線４５を備えた基地局である。図中の矢印の太さは無線伝送速度を表す。
【０１９３】
携帯端末でファイル５２の編集作業を行う時には、携帯端末はファイル５２の原情報が得たいことを低速の上り回線４５を用い、ネットワークＮＷを介してファイルサーバ５１へ通知する。ファイルサーバ５１はファイル５２の原情報を高速の下り回線４６を用いて端末へ初期情報として伝送する。ファイル５２の原情報は既に作成されている文書や画像などのファイルであるので、その情報量は大きい。
【０１９４】
この原情報を基地局４１を介して高速な下り回線４６で伝送することで、短時間でのダウンロードができる。原情報は一度ダウンロードすると携帯端末のメモリに蓄積されるのでその後は高速な下り回線の接続を継続する必要が無い。この原情報に対して携帯端末にて文書や画像の追加や削除を行うと、その編集履歴は低速な上り回線４５を用いて逐次ファイルサーバ５１に伝送される。ファイルサーバ５１はこの編集履歴を原情報に反映させる。
【０１９５】
一方、携帯端末を用いて編集作業を行っているファイル５２と同一のファイルを他の端末が同時に編集作業を行っている場合には、原情報と携帯端末が持つ情報との一貫性を保つ必要がある。図１３のシステムではファイルサーバ５１による原情報が他の端末の編集作業により変更が生じた場合には、その差分情報を基地局４２により低速な下り回線４７を用いて追加情報として携帯端末に伝送する。
【０１９６】
前述した編集履歴の情報や、ファイルの差分情報は原情報に比較すると情報量が小さいので、低速な回線を用いての伝送でも遅延が大きくなる等の問題は無い。低速な回線の利用方法として、ファイルの編集作業を継続している間無線通信回線を保持する方法があり、この方法では最初に回線設定を行えばその後は情報が発生する毎に回線設定を再度繰り返す必要が無い。
【０１９７】
また、編集履歴情報やファイルの差分情報が発生した時に無線通信回線を設定する方法では、伝送すべき情報が無い場合に無駄に回線を保持することが無いため、無線資源を有効に利用することができる。
【０１９８】
（第７の実施例）
図１４、図１５、図１６に第７の実施例を示す。
【０１９９】
第６の実施例では高速の下り回線を持つ基地局のカバーエリアはスポットであり、低速の下り回線をもつ基地局のカバーエリアは広域であり、２つのエリアは階層的に配置されていた。本実施例では高速の回線と低速の回線で同一のカバーエリアを持つ場合を示した。
【０２００】
図１４において、情報源６１から出力される情報は情報源符号化装置６２により初期情報６３と追加情報６４に分けられ、初期情報６３は高速の下り回線の伝送を行う無線機６５で、追加情報６４は低速の下り回線の伝送を行う無線機６６で伝送される。一般に初期情報は伝送を行う初期の時間帯で伝送される。
【０２０１】
図１５では端末Ｔ３が通信を開始するところである。端末Ｔ１、Ｔ２は通信を行っていない。厳密には制御情報などの受け渡しは行っているが、情報提供者などからのデータの取得に関する通信を行っていないという意味で図示していない。
【０２０２】
端末Ｔ３は通信を開始するに当たり無線機６５から出力される高速の下り回線を用いて初期情報のロード（ＬＯＡＤ）を行う。高速の下り回線を用いるため、初期情報の伝送は短時間で終了する。次なる時間に端末Ｔ１が通信を開始しようとしたとする（図１６）。
【０２０３】
この時点で端末Ｔ３は既に初期情報の伝送は終わっており、端末Ｔ１が初期情報の伝送を行うことが出来る。仮に端末Ｔ３の初期情報伝送が終了していなかった場合でも、高速の回線を用いての伝送を行っているため短い待ち時間で回線を確保することが可能である。端末Ｔ３は低速の回線を用いて追加情報の取得を行っている。
【０２０４】
一般に高速の回線は広い周波数帯域を占有する。複数のユーザが通信を行う場合、この高速の回線を１周波数チャネルづつ割り当てることは非常に広い周波数帯域を必要とするため困難である。例えば１００人のユーザがこのエリアにいるとして１５５ＭＨｚの帯域を１ユーザが使うとすると１５ＧＨｚ以上の帯域が必要となる。低速の回線は複数のユーザに割り当てたとしても、一人当たりの周波数帯域が狭いことから問題は無くなる。
【０２０５】
前述の１００人のユーザに５０ｋＨｚづつ割り当てても高々５ＭＨｚである。このように高速の回線を複数用いて１つ１つをユーザに割り当てる事は周波数利用効率上好ましくない。
【０２０６】
情報が初期情報と追加情報に分かれる場合、初期情報を伝送する場合にのみ高速の下り回線を用い、追加情報を伝送する場合には低速の下り回線を用いる。この様な構成とすることで周波数の利用効率が向上し、なおかつ高機能なサービスを広範囲にわたって享受することが可能となる。
【０２０７】
前述の動画像伝送を本実施例に適用してみる。動画像伝送において、予め用意された情報源から端末への伝送を行う場合には、画面が変わる箇所のフレームを複数の初期フレームとして一度に初期情報として伝送し、あとの差分情報のみを追加情報として伝送することで、スポットエリアと広域エリアで階層化されたエリア構成で伝送することが可能であった。
【０２０８】
しかしながら、リアルタイムでの伝送を行おうとすると端末がどちらのエリアに位置するかに関係なく画面が変わったところで初期フレームが現れ、広域エリアに端末が位置した場合には低速の回線で伝送するのに非常に時間がかかってしまう問題点があった。本実施例のように高速の回線と低速の回線のサービスエリアを同一とすることで初期フレームが出現する都度に高速回線で初期情報の伝送が行うことが出来、リアルタイムの動画像伝送を行うことが可能になる。
【０２０９】
本実施例を携帯情報端末のディスプレイ表示に適用する場合のシステム構成例を図１７に示す。この情報端末は無線通信を行うための無線部７１の他に表示機能を持ち、ネットワーク・基地局から送信される表示情報をもとにディスプレーコントローラ７２により、表示装置７３に表示を行う。基地局から送信される表示情報は、表示を行う画面データと、その画面をスクロールアップ・ダウンやページジャンプなどの操作を行うコマンドに分類される。画像データはメモリ７４ａ〜７４ｃに高速に転送される情報であり、コマンドはデータに比較して情報量が少なく、低速で、しかしリアルタイムで伝送されなければならない情報である。
【０２１０】
データの転送を高速下り回線を用いて行い、コマンドを低速回線で伝送することにより効率的で高品質なサービスを提供することが可能である。
【０２１１】
高速の下り回線と低速の回線で同一のエリアをカバーする他の方式を図１８に示す。高速の回線はミリ波で構成され、その電波伝搬特性からエリアが狭くなる。そのため複数の基地局で低速回線のエリアと同一のエリアをカバーしている。
【０２１２】
図１８で基地局Ａは低速の回線により通信を行う基地局であり、エリア５をカバーしている。基地局Ｂ１〜Ｂ４は高速の下り回線を備える基地局でありそれぞれエリア１〜エリア４をカバーしている。このようなゾーン構成をとることで、高速の下り回線と低速の回線を同一のエリアで使用することが可能となり、初期情報・追加情報をそれぞれ高速回線・低速回線で伝送することにより周波数利用効率の良い・高品質なサービスを広域で提供することが可能となる。
【０２１３】
以上、種々の実施例を説明したが、第６および第７の実施例に含まれる発明を纏めてみると、つぎのようになる。
【０２１４】
［ｉ］ 第１には、第１の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第１の下り回線と、前記第１の伝送速度よりも低速な第２の伝送速度で基地局から端末への伝送を行う第２の下り回線と、前記第２の伝送速度で端末から基地局への伝送を行う上り回線を少なくとも備える無線通信システムにおいて、基地局から端末へ伝送する情報が初期情報と追加情報に分類される場合に、前記初期情報は前記第１の下り回線で伝送を行い、前記追加情報は前記第２の下り回線で伝送を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【０２１５】
［ｉｉ］ 第２には［ｉ］において、前記初期情報は端末から基地局への上り情報に依存しない情報であり、前記追加情報は少なくとも端末から基地局への上り情報に依存する情報を含むことを特徴とする無線通信システムである。
【０２１６】
［iii ］ 第３には［ｉ］において、伝送される情報が情報源符号化され、初期値情報と差分情報とに符号化される場合、前記初期情報は前記初期値情報であり、前記追加情報は前記差分情報であることを特徴とする。
【０２１７】
［iv］第４には［ｉ］において、伝送される情報が情報源符号化され、その重要度によって複数の階層に符号化されている場合、前記初期情報と前記追加情報は異なった階層の情報であることを特徴とする無線通信システムである。
【０２１８】
［ｖ］ 第５には［ｉ］において、送信側と受信側でそれぞれ符号化・復号化のための辞書を保有し、送信側では伝送するべき情報を符号化辞書を引くことにより符号化し、符号化データを送信し、受信側では受信された符号化データを復号化辞書を引くことにより復号を行う場合、前記初期情報は前記符号化もしくは復号化の辞書あるいは辞書を補正するためのパラメータであり、前記追加情報は前記符号化データであることを特徴とする無線通信システムである。
【０２１９】
［vi］ 第６には、［ｉ］において、送信側と受信側で共有のデータを持ち、送信側から受信側へコマンドが伝送され、受信側では前記データにコマンドを施して情報を取り出す情報伝送方式である場合、前記初期情報は前記共有データであり、前記追加情報は前記コマンドであることを特徴とする無線通信システムである。
【０２２０】
［vii ］ 第７には、［ｉ］において、サービスエリアをゾーン分割し各ゾーンに基地局を配置するシステムであって、前記第１の下り回線は小ゾーンでの伝送を行い、前記第２の下り回線はおよび上り回線は大ゾーンでの伝送を行い、前記大ゾーンのカバーエリアは前記小ゾーンのカバーエリアよりも少なくとも広いことを特徴とする無線通信システムである。
【０２２１】
本無線通信システムは高速の下り回線と低速の下り回線を備える。上り回線は低速下り回線と同等の伝送速度である。この様なインフラの基での伝送で、伝送する情報が初期情報と追加情報とに分かれる場合を考える。初期情報は上り回線から伝送される上り情報に左右されないものであり、または辞書などの固定的な変化の無い情報である。追加情報は端末から基地局へ送信される上り情報により変化する値であり、初期情報を追加情報により加工する事でユーザが所望の情報を入手する形態の符号化がなされているものである。
【０２２２】
端末は高速の下り回線がサービスされているエリアに入った時に初期情報を高速下り回線を用いて端末側にロードする。端末側はこの初期情報をメモリに蓄える。その後、端末では低速な下り回線により伝送される追加情報とメモリに蓄えられた初期情報を用いて情報の復元を行う。
【０２２３】
情報源符号化で初期情報と追加情報とに符号化される方式では、一般的に一定時間内に伝送する情報量（情報密度）は初期情報の方が追加情報に比べて多い。また、この様な符号化では初期情報のみでは情報としての意味を持たず、情報の伝達という面からは追加情報がその多くを担っている。初期情報は端末と情報発信元との間で共有する情報であり、追加情報がその時々で伝達するべき情報となる。そのため、初期情報は時々に伝達する情報が発生する時点では既に端末・基地局間で共有されている必要があり、高速な回線での伝送が望まれる。
【０２２４】
高速な無線回線を実現するためには一般的に高い周波数帯を利用しなければならない。今、高速な下り回線を１５５Ｍｂｐｓの回線とすると、これを現在携帯電話などで使用されている８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ程度の周波数帯で実現することは困難である。８００ＭＨｚ帯で１ユーザが１５５ＭＨｚもの帯域を占有することは、他サービスが全く行えなくなる状況となるため不可能である。このような高速の無線回線は、現在の未利用周波数帯であるミリ波帯（６０ＧＨｚ帯）以上で行う事となる。ミリ波帯での無線伝送では、その電波伝搬特性から１基地局がカバーするサービスエリアは数ｍ〜数１０ｍ程度となる。このような高速の下り回線を現行の携帯電話と同様に全地域くまなくカバーすることは困難であり、特定地域に限定されたスポット的なサービスにならざるを得ない。
【０２２５】
一方、低速回線は前述の８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯でも十分な伝送を行うことが可能である。低速な下り回線の伝送速度を３２ｋｂｐｓ程度とすれば、現行の携帯電話の回線を用いても実現可能である。この場合、１基地局がカバーするサービスエリアは数１００ｍ〜数ｋｍとなり、また、既存のインフラを用いることで、非常に広域のサービス・全地域をカバーする伝送を行うことが可能となる。
【０２２６】
このように高速の下り回線はスポット的に、低速の下り回線は広域でサービスする形態が考え得る。このようなシステム形態で情報伝送を行う場合、従来は高速の回線では動画像情報などの高速回線を必要とするサービスを、低速回線では音声などの低速の情報を提供するサービスを行っていたため、高速回線を必要とするサービスはサービスエリアが著しく限定されてしまっていた。本特許では階層化された情報源符号化により出力された初期情報を高速回線で、追加情報を低速回線で伝送することで高速な伝送を必要とするサービスを広域に提供することが可能になり、合理的に、しかも、回線の有効な活用が可能になる。
【０２２７】
【発明の効果】
以上本発明によれば、伝送する情報を初期情報と追加情報とに分けて伝送する本発明の通信方式においては、階層化され、初期情報と追加情報とに分けられる情報をスポットエリアでサービスされる高速回線と広域エリアでサービスされる低速回線で伝送することにより、広域で高品質な情報提供サービスを実現することが可能となり、また、同一のエリアで高速下り回線と低速の回線が混在し、情報が初期情報と追加情報に分かれ、初期情報を伝送する場合にのみ高速の下り回線を用い、追加情報を伝送する場合には低速の下り回線を用いる構成としたことで周波数利用効率が向上し、かつ高機能なサービスを広範囲にわたって享受することが可能となる。
【０２２８】
故に、本発明によれば、高速な伝送を必要とするサービスを広域に提供できるようにした無線通信システムを提供することができる。
【０２２９】
また、無線伝送する際に、データの合理的な伝送を行って回線の有効活用を図ることができるようにした無線通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の前提となる無線通信システムの構成を説明する図。
【図２】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の実施例のシステム構成図。
【図３】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の１実施例としての再送制御方式を説明する図。
【図４】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の別の実施例としての再送制御方式を説明する図。
【図５】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の別の実施例としての再送制御方式を説明する図。
【図６】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の別の実施例としてのユーザによる再送制御を説明する図。
【図７】本発明の実施例を説明するための図であって、ユーザによる再送要求をするか否かを説明するための画像例を示す図。
【図８】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第６実施例の情報提供側の送信部を示すブロック図。
【図９】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第６実施例の別の構成例を示すブロック図。
【図１０】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第６の実施例の端末側の受信部を示すブロック図。
【図１１】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第６の実施例の無線通信システムのゾーン構成を示す概念図。
【図１２】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第６の実施例の無線通信システムのゾーン構成を示す概念図。
【図１３】本発明の実施例を説明するための図であって、携帯端末からネットワークを介した場所に保存される文書や画像などのファイルを編集する実施例を示す概念図。
【図１４】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第７の実施例の情報提供側の送信部を示すブロック図。
【図１５】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第７の実施例の無線通信システムのゾーン構成を示す概念図。
【図１６】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明の第７の実施例の無線通信システムのゾーン構成を示す概念図。
【図１７】本発明の実施例を説明するための図であって、本発明を携帯情報端末のディスプレイ表示に適用する場合のシステム構成例を示す図。
【図１８】本発明の実施例を説明するための図であって、高速の下り回線と低速の回線で同一のエリアをカバーする他の方式を示す図。
【図１９】従来のシステム構成図。
【図２０】従来の再送制御方式を説明する図。
【図２１】従来の移動を考慮したシステム構成図。
【図２２】従来例を説明するための図。
【図２３】従来例を説明するための図。
【符号の説明】
１…第１の局
２…第２の局
３…第１の下り回線
４…第２の下り回線
５…上り回線
２１…情報源
２２…情報源符号化装置
２３…高速下り回線を備える基地局
２４…低速回線を備える基地局
２５…初期情報
２６…追加情報。
４１…高速下り回線を備える基地局
４２…低速回線を備える基地局
４３…高速下り回線の通信可能な領域
４４…低速回線の通信可能な領域
４５…低速上り回線
４６…高速下り回線
４７…低速下り回線。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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