特許ウォッチ

公開番号2024116425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2021107209
出願日2021-06-29
発明の名称通信装置および通信方法
出願人シャープ株式会社
代理人個人
主分類H04L 1/18 20230101AFI20240821BHJP(電気通信技術)
要約【課題】IEEE802.11beの標準化活動では、無線LAN通信技術をTSN(Time Sensitive Network)などの高信頼性、低遅延性が求められるアプリケーションにも適用することも標準化対象範囲として考えられている。HARQの導入により、時間ダイバーシチによる伝送品質が改善し、高信頼性通信を実現する。しかし、再送のためのオーバヘッド時間は生じるため、低遅延性の実現には十分ではない。
【解決手段】通信装置が、複数のサブチャネルで構成される無線チャネルを介して通信する通信システムにおいて、送信装置は一つの情報ブロックから生成された複数の冗長性のある符号化ブロックを各サブチャネルに配置して同時に送信する。受信装置は、各サブチャネルで受信した符号化ブロックが相互に冗長性があると判断できた場合に、符号化ブロックの合成を実施する。これにより、低遅延で高信頼性の通信を実現する。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
無線チャネルで通信する通信装置であって、
前記通信装置は、データブロックを符号化して符号化ブロックを生成する符号化部と、
前記符号化ブロックを含むフレームを生成するフレーム生成部と、
前記フレームを送信する送信部、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記符号化部は、前記データブロックから、１つまたは２つ以上の符号化ブロックを生成し、
前記フレーム生成部は、前記符号化ブロックに同じ識別子を持つヘッダを付加し、異なる前記無線サブチャネルに配置する、
通信装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記無線サブチャネルの帯域幅が各々等しい、
請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記無線サブチャネルの帯域幅がプリアンブルパンクチャリングの帯域幅に等しい、
請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記無線サブチャネルのそれぞれに配置する前記符号化ブロックは、同一の前記データブロックから生成され、異なるパリティビット系列を有する、
請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記無線サブチャネルのそれぞれに配置する前記符号化ブロックは、同一の前記データブロックから生成され、同じパリティビット系列を有する、
請求項１記載の通信装置。
【請求項６】
無線チャネルで通信する通信方法であって、
前記通信方法は、データブロックを符号化して符号化ブロックを生成する符号化ステップと、
前記符号化ブロックを含むフレームを生成するフレーム生成ステップと、
前記フレームを送信する送信ステップ、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記符号化ステップは、前記データブロックから、１つまたは２つ以上の符号化ブロックを生成し、
前記フレーム生成ステップは、前記符号化ブロックに同じ識別子を持つヘッダを付加し、異なる前記無線サブチャネルに配置する、
通信方法。
【請求項７】
無線チャネルで通信する通信装置であって、
前記通信装置は、データブロックを符号化して符号化ブロックを生成する符号化部と、
前記符号化ブロックを含むフレームを生成するフレーム生成部と、
前記フレームを送信する送信部、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記符号化部は、前記データブロックから、１つまたは２つ以上の符号化ブロックを生成し、
前記フレーム生成部は、前記符号化ブロックに同じ識別子をもつヘッダを付加し、同じ前記無線サブチャネルに配置する、
通信装置。
【請求項８】
無線チャネルで通信する通信方法であって、
前記通信方法は、データブロックを符号化して符号化ブロックを生成する符号化ステップと、
前記符号化ブロックを含むフレームを生成するフレーム生成ステップと、
前記フレームを送信する送信ステップ、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記符号化ステップは、前記データブロックから、１つまたは２つ以上の符号化ブロックを生成し、
前記フレーム生成ステップは、前記符号化ブロックに同じ識別子をもつヘッダを付加し、同じ前記無線サブチャネルに配置する、
通信方法。
【請求項９】
無線チャネルで通信する通信装置であって、
フレームを受信する受信部と、
前記フレームに含まれる符号化ブロックを復号する復号部、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記復号部は、前記無線サブチャネルのそれぞれで受信した前記フレームのヘッダに含まれる識別子が同じである符号化ブロックを合成する、
通信装置。
【請求項１０】
無線チャネルで通信する通信方法であって、
フレームを受信する受信ステップと、
前記フレームに含まれる符号化ブロックを復号する復号ステップ、とを備え、
前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、
前記復号ステップは、前記無線サブチャネルのそれぞれで受信した前記フレームのヘッダに含まれる識別子が同じである符号化ブロックを合成する、
通信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信方法に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and ElectronicsEngineers Inc.）は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信の速度高速化、周波数利用効率化を実現するために無線ＬＡＮ標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の仕様更新に継続して取り組んでいる。無線ＬＡＮでは、国・地域からの許可（免許）を必要とせずに使用することが可能なアンライセンスバンドを用いて、無線通信を行うことができる。家庭などの個人向け用途では、インターネットなどへのＷＡＮ（Wide Area Network）回線に接続するための回線終端装置に無線ＬＡＮアクセスポイント機能を含める、もしくは無線ＬＡＮアクセスポイント装置（ＡＰ）を回線終端装置に接続するなどして、住居内からのインターネットアクセスが無線化されてきた。つまり、スマートフォンやＰＣなどの無線ＬＡＮステーション装置（ＳＴＡ）は無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続して、インターネットにアクセスできる。
【０００３】
２０２１年に２月にはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの仕様策定完了し、仕様準拠した無線ＬＡＮデバイスや、前記無線ＬＡＮデバイスを搭載したスマートフォンやＰＣ（Personal
Computer）などの通信機器がＷｉ－Ｆｉ６（登録商標、Ｗｉ－Ｆｉ Allianceの認証を受けたＩＥＥＥ－８０２．１１ａｘ準拠品に対する呼称）対応製品として市場に登場している。そして、現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動が開始されている。無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴い、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準化においては、無線ＬＡＮデバイスの過密配置環境においてユーザあたりの更なるスループット向上の検討が行われている。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、スループットの高速化技術として誤り制御が導入されている。誤り制御は、前方誤り訂正（Forward Error Correction；ＦＥＣ）と自動再送要求（Automaticrepeat request；ＡＲＱ）に大別される。前方誤り訂正は、誤り訂正符号を用いて伝送路で生じる誤りを受信側で訂正する方式であり、正しく符号語ブロック回復できた場合には送信側への再送要求を不要とする。誤り訂正能力は、符号語に占める冗長ビットの割合を増やすことで向上するが、復号処理の増大や伝送効率の低下などとトレードオフの関係にある。一方、ＡＲＱは、受信側で正しく復号化されなかった符号語ブロックの再送を送信側に要求する方式である。復号時の符号語ブロックの誤りは、受信側の媒体アクセス制御（Medium Access Control；ＭＡＣ）で検出され、バッファに蓄積されることなく破棄される。符号語ブロックが正常に復号された場合は確認応答（Acknowledgement；ＡＣＫ）が、符号語ブロックの誤りが検出された場合には否定応答（Negative Acknowledgement；ＮＡＣＫ）が送信側へと伝達される。符号語ブロックの再送処理は、送信側にＮＡＣＫが伝達されるか一定期間内にＡＣＫが送信側へと伝達されなかった場合にＡＲＱによって実施される。前記したＩＥＥＥ８０２．１１標準での誤り制御に加え、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、前方誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ；ＨＡＲＱ）が検討されている。ＨＡＲＱは、再送時に同じ符号語ブロックを送信し、受信側で符号語ブロックを合成することで、受信信号の信号対雑音電力比（Signal to Noise power ratio：ＳＮＲ）を改善させるチェイス合成と、再送時に冗長信号（パリティ信号）を新たに送信することで、受信側の誤り訂正復号能力を高めるインクリメンタルリダンダンシー（Incremental redundancy：ＩＲ）合成が広く検討されている。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以降の標準規格では、オーバーヘッド低減によるスループットの高速化技術として、フレームアグリゲーションの仕組みが導入されている。フレームアグリゲーションには、Ａ－ＭＳＤＵ（Aggregated MAC Service Data Unit）とＡ－ＭＰＤＵ（AggregatedMAC Protocol Data Unit）に大別される。フレームアグリゲーションは、１度に多くのデータを送信可能とし伝送効率を向上させる一方で、伝送誤りの可能性を高める。このことから、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ以降の標準規格では、スループットの高速化に主要な要素技術として、フレームアグリゲーションによる伝送効率の向上に加え、各々のＭＰＤＵに対する効率的な誤り制御が見込まれる。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、ＨＡＲＱによる時間ダイバーシチを得ることで、伝送品質の改善が期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
IEEE 802.11-19／1578-00-0be、September．2018
IEEE 802.11-20／482-01-0be、June．2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、無線ＬＡＮ通信技術をＴＳＮ（Time SensitiveNetwork）などの高信頼性、低遅延性が求められるアプリケーションにも適用することも標準化対象範囲として考えられている。ＨＡＲＱの導入により、時間ダイバーシチによる伝送品質が改善し、高信頼性通信は実現しうる。しかし、再送のためのオーバヘッド時間は生じるため、低遅延性の実現には十分ではない。
【０００８】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、時間軸方向の再送である従来のＨＡＲＱの実装とは異なる方法により、高信頼性通信に加えて低遅延通信も可能とする通信装置および通信方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明に係る通信装置および通信方法は、次の通りである。
【００１０】
（１）すなわち、本発明の一態様に係る通信装置は、無線チャネルで通信する通信装置であって、前記通信装置は、データブロックを符号化して符号化ブロックを生成する符号化部と、前記符号化ブロックを含むフレームを生成するフレーム生成部と、前記フレームを送信する送信部、とを備え、前記無線チャネルは複数の無線サブチャネルから構成され、前記符号化部は、前記データブロックから、１つまたは２つ以上の符号化ブロックを生成し、前記フレーム生成部は、前記符号化ブロックに同じ識別子を持つヘッダを付加し、異なる前記無線サブチャネルに配置する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許