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公開番号2025019253
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024205538,2021012882
出願日2024-11-26,2021-01-29
発明の名称送信装置、受信装置、これらを備えた無線通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
出願人株式会社国際電気通信基礎技術研究所
代理人個人
主分類H04W 74/04 20090101AFI20250130BHJP(電気通信技術)
要約【課題】バーストを構成する複数のパケットを低遅延で送信可能な送信装置を提供する。
【解決手段】処理手段12は、1個のNパケットが送信機1に到着すると、Nパケットをバッファ11にコピーすると共に送信手段13およびアンテナ14を介して送信する。処理手段12は、バーストを構成するM_Burst個のNパケットのうちの1番目に到着したNパケット以外の(M_Burst-1)個のNパケットから選択された所定のNパケットが送信機1に到着すると、所定のNパケットより前に到着したNパケットを含む符号化パケットを所定のNパケットに付与した結合パケットを送信手段13およびアンテナ14を介して送信し、M_Burst個のNパケットのうちの最後のNパケットが送信機1に到着したと判定すると、M_Burst個のNパケットを符号化した符号化パケットを送信手段13およびアンテナ14を介して送信する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
リアルタイムトラフィックを構成するパケットをアプリケーションから受信し、その受信したパケットを送信する送信装置であって、
送信用パケットを格納するための送信バッファと、
前記パケットに対して送信用の処理を実行する処理手段と、
前記処理手段から受けたパケットを送信する送信手段とを備え、
前記処理手段は、前記パケットが第１の時間間隔で当該送信装置に到着する第１の単体パケットであるとき、前記第１の単体パケットが当該送信装置に到着すると、前記第１の単体パケットを前記送信バッファにコピーするとともに前記第１の単体パケットを前記送信手段へ出力する第１の処理を実行し、前記パケットが前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で連続して当該送信装置に到着する複数の単体パケットであるとき、前記複数の単体パケットのうちの最初に当該送信装置に到着した単体パケット以外の単体パケットから選択された第２の単体パケットが当該送信装置に到着すると、前記第２の単体パケットを前記送信バッファにコピーし、前記第２の単体パケットよりも早く当該送信装置に到着した単体パケットを含む第１の符号化パケットを前記第２の単体パケットに付与した結合パケットを生成するとともに前記結合パケットを前記送信手段へ出力する第２の処理を実行し、前記複数の単体パケットに含まれ、かつ、前記第２の単体パケット以外の単体パケットである第３の単体パケットが当該送信装置に到着すると、前記第３の単体パケットに対して前記第１の処理を実行し、前記複数の単体パケットのうちの最後の単体パケットが当該送信装置に到着したと判定すると、前記最後の単体パケットを前記送信バッファにコピーし、前記最後の単体パケットが前記第２の単体パケットに該当するとき前記最後の単体パケットに対して前記第２の処理を実行し、前記最後の単体パケットが前記第３の単体パケットに該当するとき前記最後の単体パケットに対して前記第１の処理を実行し、前記最後の単体パケットが当該送信装置に到着したと判定したタイミングから所定の時間が経過すると、前記送信バッファに格納された全ての単体パケットを含む第２の符号化パケットを生成して前記送信手段へ出力する第３の処理を実行し、
前記送信手段は、前記第１の単体パケットを前記処理手段から受けると、その受けた第１の単体パケットを単独で送信する第１の送信処理を実行し、前記結合パケットを前記処理手段から受けると、その受けた結合パケットを送信する第２の送信処理を実行し、前記第３の単体パケットまたは前記最後の単体パケットを前記処理手段から受けると、その受けた第３の単体パケットまたは最後の単体パケットに対して第１の送信処理を実行し、前記第２の符号化パケットを前記処理手段から受けると、その受けた第２の符号化パケットを単独で送信する第３の送信処理を実行する、送信装置。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記処理手段は、前記第２の処理において、
前記第２の単体パケットまたは前記最後の単体パケットよりも早く当該送信装置に到着した単体パケットのうちで最後に当該送信装置に到着した単体パケットである第４の単体パケットが当該送信装置に到着すると、前記第４の単体パケットが前記送信手段によって送信された後に、前記第２の単体パケットまたは前記最後の単体パケットよりも早く当該送信装置に到着した単体パケットを含む前記第１の符号化パケットを生成する第１のサブ処理を実行し、前記第１のサブ処理を実行した後に、前記第２の単体パケットまたは前記最後の単体パケットが当該送信装置に到着すると、前記第１の符号化パケットを前記第２の単体パケットまたは前記最後の単体パケットに付与して前記結合パケットを生成して前記送信手段へ出力する第２のサブ処理を実行する、請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記第２の処理において、前記第２の単体パケットがａ（ａは、１以上の整数である。）個の単体パケットからなるとき、前記ａ個の単体パケットの各々について、前記第１および第２のサブ処理を実行する、請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記処理手段は、前記符号化パケットの初期値を所定長の零からなるＹ
０
とし、前記送信用バッファから取り出したパケットをＸ
ｉ
（ｉ＝１，２，・・・，Ｉ、Ｉは、前記第１の符号化パケットまたは前記第２の符号化パケットを生成するときに前記送信用バッファに格納されているパケットの総数）とし、所定長の乱数をＣ
ｉ
とし、符号化パケットをＹ
ｉ
としたとき、前記所定長の乱数Ｃ
ｉ
を前記パケットＸ
ｉ
に乗算した乗算結果Ｃ
ｉ
・Ｘ
ｉ
とＹ
ｉ－１
との排他的論理和の演算を全てのｉについて実行することによって得られた符号化パケットＹ
ｉ
を前記第１の符号化パケットまたは前記第２の符号化パケットとして生成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記送信手段と有線ケーブルによって接続された複数の基地局を更に備え、
前記複数の基地局は、前記第１の単体パケット、前記結合パケット、前記第３の単体パケット、前記最後の単体パケットおよび前記第２の符号化パケットを前記送信手段から前記有線ケーブルを介して受信し、その受信した第１の単体パケット、結合パケット、第３の単体パケット、最後の単体パケットおよび第２の符号化パケットを相互に異なる通信経路によって送信する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の送信装置からパケットを受信する受信装置であって、
単体パケットを格納するための第１の受信バッファと、
符号化パケットを格納するための第２の受信バッファと、
前記第１および第３の単体パケット、前記結合パケット、および前記第２の符号化パケットを受信する受信手段と、
前記結合パケットを前記第１の符号化パケットと前記第２の単体パケットとに分離する分離手段と、
前記第１の単体パケットまたは前記第３の単体パケットのうち、前記第１の受信バッファに格納されていない単体パケットまたは受信済でない単体パケットを前記第１の受信バッファに格納するとともに前記第１の受信バッファに格納された単体パケットを前記送信装置からパケットによって送信された情報を利用するアプリケーションへ伝送する受信処理を実行する第１の処理手段と、
前記受信手段によって受信された符号化パケットに基づいて、前記第１の受信バッファに格納されていない複数の単体パケットのみを含む第３の符号化パケットを生成し、その生成した第３の符号化パケットを前記第２の受信バッファに格納する処理を前記第１および第２の符号化パケットの全てについて実行する第２の処理手段と、
前記第２の受信バッファから複数の前記第３の符号化パケットを読み出し、その読み出した複数の第３の符号化パケットについての連立方程式を解いて前記複数の第３の符号化パケットを復号する復号処理を実行する復号手段とを備え、
前記第１の処理手段は、前記復号手段によって復号された単体パケットに対して前記受信処理を更に実行する、受信装置。
【請求項７】
前記第２の処理手段は、前記受信手段によって受信された符号化パケットから前記第１の受信バッファに格納された単体パケットの情報を除去することによって前記第３の符号化パケットを生成する、請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記第２の処理手段は、前記第１の受信バッファに格納された単体パケットが前記受信手段によって受信された符号化パケットに含まれると判定したとき、前記受信手段によって受信された符号化パケットから前記第３の符号化パケットを生成する、請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記第２の処理手段は、前記受信手段によって受信された符号化パケットから前記第１の受信バッファに格納された単体パケットの情報を除去した後の符号化パケットが１個の単体パケットを含むとき、更に、前記１個の単体パケットを含む符号化パケットを前記第２の受信バッファから消去し、
前記第１の処理手段は、前記１個の単体パケットを含む符号化パケットを単体パケットに変換し、その変換した単体パケットに対して前記受信処理を実行する、請求項７または請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記受信手段と有線ケーブルによって接続され、前記送信装置から送信されたパケットを相互に異なる複数の通信経路を介して受信する複数の基地局を更に備え、
前記複数の基地局の各々は、前記受信したパケットを前記有線ケーブルを介して前記受信手段へ出力する、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の受信装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、送信装置、受信装置、これらを備えた無線通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１は、送信対象である複数のパケットが揃った時点で複数のパケットを複数の経路で伝送することを開示する。
【０００３】
また、非特許文献２は、送信対象である複数のパケットが揃った時点でウィンドウを複数のパケットに対してスライディングさせながら複数のパケットを送信することによって低遅延化を試行することを開示する。
【０００４】
更に、特許文献１は、多対多の通信において、複数のパケットをネットワークコーディングし、そのネットワークコーディングしたコーディングパケットをブロードキャストすることによってパケットの到達率を向上することを開示する。
【０００５】
より具体的には、無線装置ＴＭ＿１～ＴＭ＿６は、１番目の周期において、それぞれ、シーケンス番号Ｓｅｑ＝１の単一のパケットＰＫＴ１（１）～ＰＫＴ６（１）を生成してブロードキャストする。その後、無線装置ＴＭ＿１～ＴＭ＿６は、２番目の周期において、シーケンス番号Ｓｅｑ＝１のパケットＰＫＴ１（１）～ＰＫＴ６（１）をネットワークコーディングしたコーディングパケットと、シーケンス番号Ｓｅｑ＝２の単一のパケットとの結合パケットを生成してブロードキャストする。更に、無線装置ＴＭ＿１～ＴＭ＿６は、３番目の周期において、シーケンス番号Ｓｅｑ＝２のパケットＰＫＴ１（２）～ＰＫＴ６（２）をネットワークコーディングしたコーディングパケットと、シーケンス番号Ｓｅｑ＝３の単一のパケットとの結合パケットを生成してブロードキャストする。そして、無線装置ＴＭ＿１～ＴＭ＿６は、これを繰り返し行う。
【０００６】
このように、特許文献１は、無線装置ＴＭ＿１～ＴＭ＿６の各々が自己で生成したパケットと他の無線装置から受信したパケットとをネットワークコーディングしてコーディングパケットを生成することを開示する。つまり、特許文献１は、ネットワークコーディングの対象となるパケットが既知である場合において、複数のパケットをネットワークコーディングしてコーディングパケットを生成することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１０－０９３７３８号公報
【非特許文献】
【０００８】
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=57535 67&casa_token=NlznD3EhwnsAAAAA:GxTWt9heKzlvg0G6nUoIhPijCKnV26EoCsg0jRrjm7ZFijLql TaT7s_IXCxZ4H7bK8IfHn-nQA
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=88267 10&casa_token=zouNIPn0UqgAAAAA:aoV6VQxo79INnWaVIlTKDcxSkeH_nrWGEnZxVxbZYgxRlUaY899uw4fe9yeW-P-MmdxEFHu5QQ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、非特許文献１，２に記載の通信方法は、複数のパケットの到着を待ってから処理する方法であるため、バーストを構成する複数のパケットを非特許文献１，２に記載の通信方法によって送信した場合、遅延が生じてしまう。
【００１０】
また、バーストの開始および／または終了を知ることはできないため、特許文献１に記載の方法では、パケットのネットワークコーディング（符号化）を効率的に行うことが困難である。
（【００１１】以降は省略されています）

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