JP6524791B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

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Description

本開示は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
端末と無線基地局とが無線通信する際、優先制御方式を用いて通信することが知られている。従来の無線通信システムとして、キャリアスキャン及びＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）を用いない優先制御方式を用いて通信する無線通信システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
この無線通信システムは、無線基地局装置と複数の無線端末局装置とを有する。無線基地局装置は、複数のサービスクラス毎にウィンドウサイズおよび再送用関数を特定して無線端末局装置へ送信する。無線端末局装置は、送信するデータパケットの属するサービスクラスのウィンドウサイズ又はウィンドウサイズと再送用関数の両方を用いて送信ウィンドウサイズを算出する。無線端末局装置は、送信ウィンドウサイズの範囲内の任意時間をバックオフ時間として、送信するデータパケットを生成してから計算したバックオフ時間経過後にデータパケットを送信する。無線端末局装置は、データパケットの送信に失敗した場合、ウィンドウサイズ又はウィンドウサイズと再送用関数の両方を用いて送信ウィンドウサイズを再計算し、変更した送信ウィンドウサイズからバックオフ時間を再計算して再送する。無線基地局装置は、サービスクラス毎の通信状況を測定し、通信状況に応じてバックオフ時間の再計算用のウィンドウサイズ又は再送用関数を決定する。
また、近年、端末と無線基地局とがネットワークに接続された無線通信システムにおいて、ヘテロジニアスネットワークの検討がなされている（例えば、非特許文献１〜３参照）。
特開２００７−２４３３４６号公報
中尾正悟、山本哲矢、岡坂昌蔵、鈴木秀俊、「５Ｇに向けたヘテロジニアスネットワークに関する取組―Ｃ−ｐｌａｎｅ／Ｕ−ｐｌａｎｅ分離型ヘテロジニアスネットワーク―」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ８３−８８ 三瓶政一、「第５世代セルラシステムにおける無線アクセスネットワークの方向性に関する一検討」、信学技報、電子情報通信学会、２０１４年１０月、Ｐ１５３−Ｐ１５８ 「ドコモ５Ｇホワイトペーパー ２０２０年以降の５Ｇ無線アクセスにおける要求条件と技術コンセプト」、株式会社ＮＴＴドコモ、２０１４年９月、Ｐ１−１４
特許文献１に記載された技術を、バックホール回線を介して接続された複数の無線通信装置での通信に適用した場合、複数の無線通信装置間でのデータを通信するための通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立することが困難であった。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
本開示の無線通信装置は、複数の無線通信方式が混在して利用される無線バックホール回線を介して、他の無線通信装置との間で通信する無線通信装置であって、異常事態又は不正の検出を示す情報に関するデータに含まれる許容遅延時間の情報に基づき、前記データに冗長データを付加するか否かを判定するプロセッサと、前記判定の結果に応じて、前記データに対して前記冗長データを付加して又は付加せずに、前記データを送信するアンテナと、を備え、前記プロセッサは、前記データの通信が低遅延を要求される場合、前記データに前記冗長データを付加しないと判定し、前記データに前記冗長データを付加せずに、前記アンテナを介して送信処理を行い、前記データの通信が低遅延を要求されない場合、前記データに前記冗長データを付加すると判定し、前記データに前記冗長データを付加し、前記アンテナを介して送信処理を行う。
本開示によれば、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる。
第１の実施形態における無線通信システムの構成例を示す模式図 第１の実施形態におけるマクロセル基地局の構成例を示すブロック図 第１の実施形態におけるスモールセル基地局の構成例を示すブロック図 基地局がワイヤレスバックホール回線を介して通信する際の第１動作例を示すシーケンス図 基地局がワイヤレスバックホール回線を介して通信する際の第２動作例を示すシーケンス図
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
５Ｇ（第５世代移動通信）では、無線通信システムが、マクロセル基地局やスモールセル基地局を含んで構成される。そして、様々な無線規格やセル半径を有する無線基地局が混在するヘテロジニアスネットワークが形成される。
スモールセル基地局の設置面密度が高くなると、バックホール回線の効率的な敷設が重要となることが予想される。バックホール回線は、例えば、スモールセル基地局とマクロセル基地局との間、又は、スモールセル基地局と基幹ネットワークとの間の回線を含む。バックホール回線の通信品質の安定性の観点では、バックホール回線として光回線が有効である。一方、バックホール回線の敷設の経済性や迅速性の観点では、バックホール回線として無線回線が有効である。
バックホール回線として無線化されたバックホール回線（ワイヤレスバックホール回線）が利用される場合、光回線が利用される場合と比較すると、伝送品質が劣るので、パケットエラー率（ＰＥＲ：Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が高くなる。
一方、伝送品質を改善するためには、誤り訂正符号化（例えばＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ））が有効である。しかし、ＦＥＣを利用すると、ＦＥＣに係る処理に時間を要し、通信遅延が生じやすくなる。ＦＥＣ符号化の性能を向上させるべく、ＦＥＣ符号長やインタリーブサイズを大きくすると、通信遅延は更に大きくなる。
以下、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる無線通信装置及び無線通信方法について説明する。
（第１の実施形態）
［構成等］
図１は、第１の実施形態における無線通信システム１０の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１０は、端末１００，４００、複数の基地局２００、及びコアネットワーク３００を備える。複数の基地局２００は、ワイヤレスバックホール回線２０を介して接続される。複数の基地局２００は、相互にワイヤレスバックホール回線２０を介して通信する。
無線通信システム１０は、基地局２００が様々な無線規格を有するヘテロジニアスネットワークである。基地局２００は、端末１００との間でも通信可能である。ヘテロジニアスネットワークでは、異なる無線通信方式（例えば無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）や異なるセル半径の基地局２００が混在する。ヘテロジニアスネットワークでは、例えば、複数種類の無線規格が混在することを含め、セル半径の異なる基地局２００が面的に重畳している。ＲＡＴは、例えば、無線通信規格、無線周波数の情報を含む。
このヘテロジニアスネットワークは、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークでなくてもよいし、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークであってもよい。つまり、無線通信システム１０では、制御データに係る通信とユーザデータに係る通信とが同じ基地局２００により実施されてもよいし、異なる基地局２００により実施されてもよい。ユーザデータは、例えば、異なる基地局２００の配下に存在する複数の端末１００が通信する場合、ワイヤレスバックホール回線２０を介して伝送される。
基地局２００は、マクロセル基地局２００Ａと、スモールセル基地局２００Ｂと、を含む。端末１００は、マクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂとの間において、制御データやユーザデータを通信する。制御データは、Ｃ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）−Ｐｌａｎｅに係るデータを含む。ユーザデータは、Ｕ（Ｕｓｅｒ）−Ｐｌａｎｅに係るデータを含む。ユーザデータは、例えば、画像データ（例えば動画、静止画）、音声データ、を含み、データ量の多いデータを含み得る。
Ｃ−ｐｌａｎｅは、無線通信における呼接続や無線資源割り当ての制御データを通信するための通信プロトコルである。Ｕ−ｐｌａｎｅは、割り当てられた無線資源を使用して実際に通信（例えば、映像通信、音声通信、データ通信）するための通信プロトコルである。
マクロセル基地局２００Ａのセル半径は、例えば１ｋｍ〜数ｋｍであり、比較的大きい。マクロセル基地局２００Ａが採用可能なＲＡＴは、例えば１種類（例えばＬＴＥ）でも複数種類でもよい。セル半径は、基地局２００の最大伝送距離に相当する。
スモールセル基地局２００Ｂのセル半径は、例えば１０ｍ〜１００ｍであり、比較的小さい。スモールセル基地局２００Ｂが採用可能なＲＡＴは、多様であり、複数種類存在する。尚、例えば、山間部、砂漠地帯、森林地帯においてセル半径が１００ｍ以上であってもよいし、マクロセル基地局２００Ａのセル半径よりも大きいことも考えられる。つまり、ここでは、マクロセル基地局２００Ａ，スモールセル基地局２００Ｂの区別は、セル半径の大きさを意識していない。また、基地局２００の通信可能範囲は、例えば基地局２００の位置とセル半径に応じて定まる。
基地局２００は、この基地局２００が採用可能なＲＡＴ（例えば、無線通信規格、無線周波数）から通信に用いるＲＡＴを設定し、設定されたＲＡＴに従って、無線通信する。基地局２００は、１つ以上のＲＡＴを採用可能である。
無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、を含む。
ＲＡＴの具体的な情報として、例えば以下のＲＡＴ１〜ＲＡＴ５を含む。ＲＡＴ１は、例えば、無線周波数帯が７００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＬＴＥである。ＲＡＴ２は、例えば、無線周波数帯が１５ＧＨｚのＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄである。ＲＡＴ３は、例えば、無線周波数帯が５ＧＨｚの無線ＬＡＮ通信である。ＲＡＴ４は、例えば、無線周波数帯が１５ＧＨｚ帯の無線通信方式であり、第５世代移動通信方式である。ＲＡＴ５は、例えば、無線周波数帯が６０ＧＨｚ帯の無線通信方式（例えばミリ波通信）（例えばＷｉＧｉｇ）である。
端末１００は、例えば第１のユーザの端末（自端末）であり、端末４００は、例えば第２のユーザの端末（通信相手の端末）である。コアネットワーク３００は、基地局２００（例えばマクロセル基地局２００Ａ）と端末４００とを接続する。端末１００と端末４００とが通信する場合、例えば、スモールセル基地局２００Ｂ、マクロセル基地局２００Ａ、及びコアネットワーク３００を介してデータが伝送される。
尚、コアネットワーク３００と端末４００との間に、更に基地局２００が設けられてもよい。また、コアネットワーク３００は、インターネットや専用線を含んでもよい。
図２は、マクロセル基地局２００Ａの構成例を示すブロック図である。
マクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂは、ワイヤレスバックホール回線２０を介して接続される。ワイヤレスバックホール回線２０は、上り回線２１及び下り回線２２を含む。上り回線２１は、ワイヤレスバックホール回線２０において、スモールセル基地局２００Ｂからマクロセル基地局２００Ａに向かう無線回線である。下り回線２２は、ワイヤレスバックホール回線２０において、マクロセル基地局２００Ａからスモールセル基地局２００Ｂに向かう無線回線である。無線回線は、様々な公衆回線、携帯電話回線、広域無線回線等を広く含む。
マクロセル基地局２００Ａは、マクロセル基地局２００Ａの周囲に存在する１台又は複数台のスモールセル基地局２００Ｂを通信相手とする。スモールセル基地局２００Ｂは、１台のマクロセル基地局２００Ａを通信相手とする。マクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂは固定的に設置されるため、マクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂの通信相手は予め定められる。
マクロセル基地局２００Ａは、プロセッサ２５０Ａ、メモリ２６０Ａ、通信インタフェース２０１、第１送信アンテナ２０４、及び第１受信アンテナ２０５を備える。
プロセッサ２５０Ａは、メモリ２６０Ａと協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサ２５０Ａは、メモリ２６０Ａに保持されたプログラムを実行することで、以下の各部の機能を実現する。この各部は、第１パケット分類部２０８、第１送信処理部２０２、第１無線送信部２０３、第１無線受信部２０６、及び第１受信処理部２０７を含む。
メモリ２６０Ａは、例えば、各種データ、情報、プログラムを記憶する。メモリ２６０Ａは、プロセッサ２５０Ａに内蔵されてもよい。メモリ２６０Ａは、一次記憶装置とともに、二次記憶装置を含んでもよい。一時記憶装置は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。二次記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含む。メモリ２６０Ａは、例えば、各スモールセル基地局２００Ｂの位置情報（例えば経度、緯度）を保持する。
通信インタフェース２０１は、マクロセル基地局２００Ａとコアネットワーク３００とを接続するための通信インタフェースである。コアネットワーク３００には、上位装置が接続される。上位装置は、例えば、ＲＡＴがＬＴＥの場合にはＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ））、ＲＡＴがＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合にはＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）を含む。
通信インタフェース２０１は、例えば、コアネットワーク３００を介して上り回線２１のデータ（制御データやユーザデータ）を送信し、コアネットワーク３００を介して下り回線２２のデータ（制御データやユーザデータ）を受信する。
第１パケット分類部２０８は、スモールセル基地局２００Ｂへ送信されるパケット（第１の送信パケット）を生成する。第１の送信パケットは、下り回線２２のデータを含む。下り回線２２のデータ（制御データやユーザデータ）は、例えば、コアネットワーク３００を介して端末４００から得られる。尚、下り回線２２のデータは、メモリ２６０Ａ、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られてもよい。
第１パケット分類部２０８は、第１の送信パケットの許容遅延時間に基づいて、第１の送信パケットを分類する。許容遅延時間は、マクロセル基地局２００Ａとスモールセル基地局２００Ｂとの通信においてデータの伝送に要する時間として許容される時間を指す。例えば、第１パケット分類部２０８は、許容遅延時間が所定時間ｔ１未満であるパケット（以下、「パケットＡ」とも称する）と、許容遅延時間が所定時間ｔ１以上であるパケット（以下、「パケットＢ」とも称する）と、に分類する。
所定時間ｔ１は、例えば１ｍｓ（ミリ秒）である。所定時間ｔ１が１ｍｓであることで、例えば、車両に対する遠隔制御（ブレーキ制御等）、一刻を争う電子商取引（証券取引等）、オンラインゲーム、における通信遅延時間の要求を満たすことができる。
第１送信処理部２０２は、第１の送信パケットの許容遅延時間に基づいて、ＦＥＣ符号化するか否かを判定する。ＦＥＣ符号化する場合、第１の送信パケットに冗長パケットが付される。第１送信処理部２０２は、後述するＦＥＣ符号化の方式に基づいて、ＦＥＣ符号化してもよい。
ＦＥＣ符号化する場合には、マクロセル基地局２００Ａは、通信遅延時間が長くなるが、通信品質を向上できる。そのため、マクロセル基地局２００Ａは、第１の送信パケットがＴＣＰパケットである場合、端末１００と端末４００との間でＴＣＰレイヤパケットのエラー率が減少し、第１の送信パケットの再送に要する時間を短縮できる。
ＦＥＣ符号化しない場合には、マクロセル基地局２００Ａは、通信品質の確保が困難となるが、ＦＥＣ符号化に要する時間を短縮できるので、通信遅延を短縮でき、許容遅延時間の要求を満足できる可能性を高くできる。
第１送信処理部２０２は、パケットＡ又はパケットＢを送信するための無線伝送方式に従って、第１の送信パケットに対して送信処理する。送信処理は、例えば、符号化処理、変調処理、送信電力の制御処理、再送制御処理、を含む。尚、無線伝送方式の詳細については後述する。
第１送信処理部２０２は、ワイヤレスバックホール回線２０（ここでは下り回線２２）の無線資源の量（無線資源量）が第１の送信パケットのパケット量未満である場合、パケット量に対する下り回線２２の無線資源が不十分である。そのため、第１送信処理部２０２は、パケットＡに対して優先して無線資源を割り当てる。
尚、無線資源は、例えば、通信に使用される無線周波数、無線周波数の一部（周波数軸の一部、時間軸の一部、又はその組み合わせ）を含む。周波数軸の一部とは、例えばサブキャリア周波数や複数のサブキャリア周波数の束を指す。時間軸の一部とは、例えばタイムスロットや複数のタイムスロットの束を指す。
第１無線送信部２０３は、第１送信処理部２０２により得られた第１の送信パケットを取得する。第１無線送信部２０３は、下り回線２２及び第１送信アンテナ２０４を介して、スモールセル基地局２００Ｂへ第１の送信パケットを送信する。
第１送信アンテナ２０４は、例えば、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）用のアンテナを複数含む。ＭＩＭＯ用の複数のアンテナは、物理的に設けられてもよいし、論理的に設けられてもよい。
第１無線受信部２０６は、上り回線２１及び第１受信アンテナ２０５を介して、スモールセル基地局２００Ｂからのパケット（第２の受信パケット）を受信する。
第１受信処理部２０７は、第２の受信パケットに対して受信処理する。受信処理は、例えば、復号処理、復調処理、再送制御処理を含む。第１受信処理部２０７は、スモールセル基地局２００Ｂが採用する無線伝送方式又はこの方式に対応する無線伝送方式に基づいて、受信処理してもよい。
また、第１受信処理部２０７は、第２の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第２の復号データは、上り回線２１のデータを含む。上り回線２１のデータ（制御データやユーザデータ）は、例えば、コアネットワーク３００を介してスモールセル基地局２００Ｂへ送られる。尚、上り回線２１のデータは、メモリ２６０Ａ、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。
図３は、スモールセル基地局２００Ｂの構成例を示すブロック図である。
スモールセル基地局２００Ｂは、プロセッサ２５０Ｂ、メモリ２６０Ｂ、第２送信アンテナ２２４、第２受信アンテナ２２５、第３送信アンテナ２３０、及び第３受信アンテナ２３１を備える。
プロセッサ２５０Ｂは、メモリ２６０Ｂと協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサ２５０Ｂは、メモリ２６０Ｂに保持されたプログラムを実行することで、以下の各部の機能を実現する。この各部は、第２送信処理部２２２、第２無線送信部２２３、第２無線受信部２２６、第２受信処理部２２７、第２パケット分類部２２８、第３無線送信部２２９、第３無線受信部２３２、第３パケット復号部２３３を含む。
メモリ２６０Ｂは、例えば、各種データ、情報、プログラムを記憶する。メモリ２６０Ｂは、プロセッサ２５０Ｂに内蔵されてもよい。メモリ２６０Ｂは、一次記憶装置とともに、二次記憶装置を含んでもよい。メモリ２６０Ｂは、例えば、マクロセル基地局２００Ａの位置情報（例えば経度、緯度）を保持する。
第３無線受信部２３２は、例えば、ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、第３受信アンテナ２３１を用いて、スモールセル基地局２００Ｂの配下の端末１００からのパケット（第３の受信パケット）を受信する。
第３パケット復号部２３３は、第３の受信パケットに対して受信処理する。例えば、第３パケット復号部２３３は、第３の受信パケットを復号して、第２の復号データを得る。第３の復号データは、端末１００からのデータ（制御データやユーザデータ）を含む。
第２パケット分類部２２８は、スモールセル基地局２００Ｂへ送信されるパケット（第２の送信パケット）を生成する。第２の送信パケットは、上り回線２１のデータを含む。上り回線２１のデータは、例えば、端末１００からのデータを含む。上り回線２１のデータ（制御データやユーザデータ）は、例えば、第３パケット復号部２３３、メモリ２６０Ｂ、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）から得られる。
第２パケット分類部２２８は、第２の送信パケットの許容遅延時間に基づいて、第２の送信パケットを分類する。
第２送信処理部２２２は、第２の送信パケットの許容遅延時間に基づいて、ＦＥＣ符号化するか否かを判定する。ＦＥＣ符号化する場合、第２の送信パケットに冗長パケットが付される。第２送信処理部２２２は、符号長やインタリーブ数に基づいて、ＦＥＣ符号化してもよい。
ＦＥＣ符号化する場合には、スモールセル基地局２００Ｂは、通信遅延時間が長くなるが、通信品質を向上できる。そのため、スモールセル基地局２００Ｂは、第２の送信パケットがＴＣＰパケットである場合、端末１００と端末４００との間でＴＣＰレイヤパケットのエラー率が減少し、第２の送信パケットの再送に要する時間を短縮できる。
ＦＥＣ符号化しない場合には、スモールセル基地局２００Ｂは、通信品質の確保が困難となるが、ＦＥＣ符号化に要する時間を短縮できるので、通信遅延を短縮でき、許容遅延時間の要求を満足できる可能性を高くできる。
第２送信処理部２２２は、パケットＡ又はパケットＢを送信するための無線伝送方式に従って、第２の送信パケットに対して送信処理する。送信処理は、例えば、符号化処理、変調処理、送信電力の制御処理、再送制御処理、を含む。
第２送信処理部２２２は、ワイヤレスバックホール回線２０（ここでは上り回線２１）の無線資源量が第２の送信パケットのパケット量未満である場合、パケット量に対する上り回線２１の無線資源が不十分である。そのため、第２送信処理部２２２は、パケットＡに対して優先して無線資源を割り当てる。
第２無線送信部２２３は、第２送信処理部２２２により得られた第２の送信パケットを取得する。第２無線送信部２２３は、上り回線２１及び第２送信アンテナ２２４を介して、マクロセル基地局２００Ａへ第２の送信パケットを送信する。
第２送信アンテナ２２４は、例えば、ＭＩＭＯ用のアンテナを複数含む。ＭＩＭＯ用の複数のアンテナは、物理的に設けられてもよいし、論理的に設けられてもよい。
第２無線受信部２２６は、下り回線２２及び第２受信アンテナ２２５を介して、マクロセル基地局２００Ａからのパケット（第１の受信パケット）を受信する。
第２受信処理部２２７は、第１の受信パケットに対して受信処理する。受信処理は、例えば、復号処理、復調処理、再送制御処理を含む。第２受信処理部２２７は、マクロセル基地局２００Ａが採用する無線伝送方式又はこの方式に対応する無線伝送方式に基づいて、受信処理してもよい。
また、第２受信処理部２２７は、第１の受信パケットを復号して、第１の復号データを得る。第１の復号データは、下り回線２２のデータを含む。下り回線２２のデータ（制御データやユーザデータ）は、例えば、端末１００へ送られる。尚、下り回線２２のデータは、第３無線送信部２２９、メモリ２６０Ａ、記憶装置や表示装置等の外部装置（不図示）、各種ソフトウェアの処理部（不図示）に渡される。
第３無線送信部２２９は、第２受信処理部２２７により得られた第１の受信パケットを取得する。第３無線送信部２２９は、第３送信アンテナ２３０及びＲＡＮを介して、端末１００へ第３の送信パケットを送信する。第３の送信パケットは、例えば、第２受信処理部２２７からの下り回線２２のデータを含む。
［無線伝送方式の詳細］
次に、基地局２００が採用する無線伝送方式の詳細について説明する。
無線伝送方式は、例えば、多値変調の方式、ＭＩＭＯ送信の方式、ＦＥＣ符号化の方式、自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ−ｒｅｑｕｅｓｔ）の方式、を含む。尚、多値変調方式については、ワイヤレスバックホール回線２０の回線状況を加味して決定される適応変調方式を用いてもよい。
多値変調方式では、例えば、多値変調に係る変調多値数（コンステレーションサイズ）が決定される。多値変調数が大きい程、通信速度が高く（速く）なり、通信遅延時間が短くなるが、通信品質（例えばＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ），ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ））が劣化する。多値変調数が小さい程、通信速度が低く（遅く）なり、通信遅延時間が長くなるが、通信品質が向上する。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、決定された多値変調方式（変調多値数）に基づいて、送信パケットに対して多値変調する。多値変調は、例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｔｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ、を含む。多値変調は、送信処理の一例である。
ＭＩＭＯ送信方式では、例えば、ＭＩＭＯ送信のストリーム数、指向性（ビームフォーミング）の有無、送信電力の大きさ、が決定される。尚、ストリーム数は、独立した経路数に相当する。尚、送信電力の大きさは、ＭＩＭＯの各アンテナへ供給される供給電力の大きさに相当する。ＭＩＭＯ送信のストリーム数が大きい程、通信速度が高くなり、通信遅延時間が短くなり、ストリーム数が小さい程、通信速度が低くなり、通信遅延時間が長くなる。また、ビームフォーミングを用いると、通信品質が向上する。ＭＩＭＯの各アンテナに同一のデータを割り付けると、通信品質が向上し、通信速度は低くなり、通信遅延時間が長くなる。ＭＩＭＯの各アンテナに異なるデータを割り付けると、通信品質は劣化し、通信速度は高くなり、通信遅延時間が短くなる。送信電力や受信電力が大きい程、送信元の基地局２００の通信品質が向上する。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、決定されたＭＩＭＯ送信方式に基づいて、例えば、ＭＩＭＯのストリーム数に応じて、ＭＩＭＯの各アンテナにデータを割り当て、各アンテナへの供給電力を制御する。各アンテナへのデータの割り当て及び供給電力の制御は、送信処理の一例である。尚、ＭＩＭＯ送信方式の各アンテナへのデータ割り付けや送信電力重み付けは、マクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂにより採用可能なＲＡＴに基づいてもよい。
ＦＥＣ符号化方式では、例えば、ＦＥＣ符号の符号長やインタリーブ数が決定される。ＦＥＣ符号の符号長が長い程、又はインタリーブ数が大きい程、ＦＥＣ符号化やＦＥＣ復号に要する時間は長くなり、通信遅延時間が長くなり、通信品質が向上する。ＦＥＣ符号の符号長が短い程、又はインタリーブ数が小さい程、ＦＥＣ符号化やＦＥＣ復号に要する時間は短くなり、通信遅延時間が短くなるが、通信品質が劣化する。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、決定されたＦＥＣ符号化方式に基づいて、例えば、ＦＥＣ符号の符号長及びインタリーブ数に基づいて、制御データやユーザデータを含む情報パケットと、冗長パケットと、を生成する。冗長パケット及び情報パケットの生成は、送信処理の一例である。
自動再送要求の方式では、例えば、再送要求の有無、再送要求を行う場合の再送許容回数や再送許容時間、が決定される。再送許容回数が多い程、又は再送許容時間が長い程、通信遅延時間が長くなるが、通信品質が向上する。再送許容回数が少ない程、又は再送許容時間が短い程、通信遅延時間が短くなるが、通信品質が劣化する。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、決定された自動再送制御方式に基づいて、例えば、受信パケットに対する再送の要否を判定し、再送が必要な場合には再送要求を生成する。再送要求は、第１無線送信部２０３により送信される。再送要否の判定は、送信処理の一例である。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、例えば、パケットＡに対して、上述した通信遅延時間が短くなる少なくとも１つの方式を選択して、送信処理してもよい。これにより、ＦＥＣ符号化の不実施と合わせて、通信遅延時間を一層向上できる。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、例えば、パケットＡに対して、上述した通信品質が向上する少なくとも１つの方式を選択して、送信処理してもよい。これにより、ＦＥＣ符号化を不実施でも、通信品質を改善できる。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、例えば、パケットＢに対して、上述した通信品質が向上する少なくとも１つの方式を選択して、送信処理してもよい。これにより、ＦＥＣ符号化の実施と合わせて、通信品質を一層向上できる。
第１送信処理部２０２又は第２送信処理部２２２は、例えば、パケットＢに対して、上述した通信遅延時間が短くなる少なくとも１つの方式を選択して、送信処理してもよい。これにより、ＦＥＣ符号化を実施しても、通信遅延時間を改善できる。
［動作等］
次に、無線通信システム１０の動作例について説明する。
図４は、基地局２００による第１動作例を示すシーケンス図である。図４では、基地局２００がマクロセル基地局２００Ａである場合を例示するが、スモールセル基地局２００Ｂの場合も同様である。尚、図４では、無線伝送方式の各方式（ＭＩＭＯ送信方式、多値変調方式、等）として、任意の方式が用いられる。また、送信対象である第１の送信パケットは、送信されるまで、メモリ２６０Ａに順次蓄積される。
まず、第１送信処理部２０２は、第１パケット分類部２０８から第１の送信パケットを取得する（Ｓ１１）。
第１送信処理部２０２は、取得された第１の送信パケットの許容遅延時間が所定時間ｔ１未満であるか否かを判定する（Ｓ１２）。つまり、第１送信処理部２０２は、第１の送信パケットがパケットＡであるかパケットＢであるかを判定する。尚、許容遅延時間の情報は、例えば、第１の送信パケットのヘッダに含まれる「Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ」に含まれる。
許容遅延時間が所定時間ｔ１以上である場合、第１送信処理部２０２は、ＦＥＣ符号化法方式に基づいて、ＦＥＣ符号化のためのパケット数のパケットが取得されたか否かを判定する（Ｓ１３）。この場合、ＦＥＣ符号化のためのパケットは例えばメモリ２６０Ａに保持されるので、第１送信処理部２０２は、メモリ２６０Ａを参照する。ＦＥＣ符号化のためのパケット数のパケットがメモリ２６０Ａに保持されていない場合、第１送信処理部２０２は、取得された第１の送信パケットをメモリ２６０Ａに蓄積する。
ＦＥＣ符号化のためのパケット数のパケットが取得された場合、第１送信処理部２０２は、ＦＥＣ符号化のためのパケット数のパケットに対して、ＦＥＣ符号化する（Ｓ１４）。つまり、第１送信処理部２０２は、第１の送信パケットに冗長パケットを付加する。
第１送信処理部２０２は、任意の無線伝送方式に基づいて送信処理する。例えば、第１送信処理部２０２は、任意のＭＩＭＯ送信方式に基づいて、ＭＩＭＯの各アンテナへデータを割り付け、各アンテナへ供給される電力の比率（送信電力重み付け）を決定して、各アンテナへの供給電力を制御する（ＭＩＭＯ送信処理）（Ｓ１５）。また、第１送信処理部２０２は、任意の適応変調方式に基づいて、適応変調（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）する（適応変調処理）（Ｓ１６）。尚、適応変調でなく、単に多値変調されてもよい。尚、Ｓ１５，Ｓ１６の処理は、一体処理されてもよい。
第１無線送信部２０３は、第１送信処理部２０２により得られた第１の送信パケットを、第１送信アンテナ２０４及びワイヤレスバックホール回線２０を介して、スモールセル基地局２００Ｂへ送信する（Ｓ１７）。
尚、適応変調処理するために、マクロセル基地局２００Ａは、ワイヤレスバックホール回線２０（ここでは下り回線２２）の回線状況を把握してもよい。例えば、第１無線受信部２０６は、この回線状況の情報を、通信相手であるスモールセル基地局２００Ｂから受信する（回線状況のフィードバック）。第１送信処理部２０２は、第１無線受信部２０６から回線状況の情報を受け取り、回線状況に応じて、適用変調処理する。
尚、通信方式がＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）である場合、上り回線２１と下り回線２２とにおいて同じ無線周波数を用いる。そのため、マクロセル基地局２００Ａは、上り回線２１の回線状況を把握すればよく、下り回線２２に係る回線状況のフィードバックは不要である。
通信方式がＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）である場合、上り回線２１と下り回線２２とで異なる無線周波数を用いる。そのため、マクロセル基地局２００Ａは、下り回線２２の回線状況を把握すべく、下り回線２２に係る回線状況のフィードバックが必要である。
尚、回線状況の情報は、例えば、受信電力（例えば受信ランク１〜５）の情報、適応可能な無線伝送方式（例えば多値変調方式として１６ＱＡＭであれば適応可という情報）、その他の回線状況を特定可能な情報、を含む。
このように、マクロセル基地局２００Ａは、許容遅延時間の比較的短いパケット群（パケットＡ）をＦＥＣ符号化せず、許容遅延時間の比較的長いパケット群（パケットＢ）をＦＥＣ符号化する。そのため、マクロセル基地局２００Ａは、ワイヤレスバックホール回線２０の回線容量の低減を抑制しつつ、許容遅延時間の要求を満足できる。
つまり、マクロセル基地局２００Ａは、送信されるパケットの許容遅延時間が比較的短い場合、つまりリアルタイム性が要求される場合、通信品質よりも通信遅延時間を優先して、パケット通信に係る遅延時間を短縮できる。また、マクロセル基地局２００Ａは、送信されるパケットの許容遅延時間が比較的長い場合、つまりリアルタイム性が要求されない場合、通信遅延時間よりも通信品質を優先して、パケット通信に係るＢＥＲやＰＥＲを向上できる。
また、許容遅延時間が比較的長いパケットは、ＯＳＩ参照モデルのトランスポート層のプロトコルにＴＣＰが用いられていることが多いと考えられる。パケット通信でパケットエラーとなった場合、ＴＣＰレイヤで再送される。そのため、マクロセル基地局２００Ａは、ＦＥＣを用いてワイヤレスバックホール回線２０での通信品質の劣化を低減させることで、ＴＣＰレイヤでの再送率を小さくし、ワイヤレスバックホール回線２０のスループットを増大できる。
尚、スモールセル基地局２００Ｂが図４の処理を行う場合、第１送信処理部２０２の代わりに第２送信処理部２２２が用いられ、第１パケット分類部２０８の代わりに第２パケット分類部２２８が用いられる。また、第１の送信パケットの代わりに第２の送信パケットが用いられ、メモリ２６０Ａの代わりにメモリ２６０Ｂが用いられる。また、第１無線送信部２０３の代わりに第２無線送信部２２３が用いられ、第１送信アンテナ２０４の代わりに第２送信アンテナ２２４が用いられる。また、パケットの送信先は、スモールセル基地局２００Ｂではなく、マクロセル基地局２００Ａである。
図５は、基地局２００による第１動作例を示すシーケンス図である。図５では、基地局２００がマクロセル基地局２００Ａである場合を例示するが、スモールセル基地局２００Ｂの場合も同様である。尚、図５において、図４と同様の処理については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。尚、図５では、無線伝送方式の各方式（ＭＩＭＯ送信方式、多値変調方式、等）として、任意の方式が用いられる。
まず、マクロセル基地局２００Ａは、Ｓ１１〜Ｓ１４の処理を行う。
Ｓ１２において許容遅延時間が所定時間ｔ１未満である場合、又はＳ１４においてＦＥＣ符号化された後、第１送信処理部２０２は、ワイヤレスバックホール回線２０（ここでは下り回線２２）において割当可能な無線資源量が第１の送信パケットのパケット量以上であるか否かを判定する（Ｓ２１）。
割当可能な無線資源量が第１の送信パケットのパケット量未満である場合、第１送信処理部２０２は、メモリ２６０Ａに保持された送信対象の第１の送信パケットのうち、パケットＡ及び一部のパケットＢに対して、無線資源を割り当てる。そして、任意の無線伝送方式に基づいて送信処理する（Ｓ２２）。尚、上記のパケットＡ及び一部のパケットＢのパケット量の合計量は、割当可能な無線資源量以下である。送信処理は、第１の実施形態と同様に、例えばＭＩＭＯ送信処理、適応変調処理を含む。
尚、Ｓ２２において、メモリ２６０Ａに保持されたパケットＢのうち、無線資源が割り当てられなかった他の一部（残りのパケットＢ）は、次回以降に送信対象となり、引き続きメモリ２６０Ａに保持される。
Ｓ２１において、割当可能な無線資源量が第１の送信パケットのパケット量以上である場合、メモリ２６０Ａに保持された送信対象の第１の送信パケット（パケットＡ及びパケットＢ）に対して、無線資源を割り当てる。そして、第１送信処理部２０２は、任意の無線伝送方式に基づいて送信処理する（Ｓ２３）。Ｓ２３では、無線資源量が十分であるため、許容遅延時間が比較的長いパケットＢについても、今回の送信対象となる。送信処理は、第１の実施形態と同様に、例えばＭＩＭＯ送信処理、適応変調処理を含む。
Ｓ２３の処理後、マクロセル基地局２００Ａは、Ｓ１７の処理を行う。
このように、マクロセル基地局２００Ａは、送信対象のパケット量に対してワイヤレスバックホール回線２０の回線容量が不足する場合でも、許容遅延時間の比較的短いパケット群（パケットＡ）の通信遅延時間に係る要求を満足する可能性を高くできる。
つまり、マクロセル基地局２００Ａは、ワイヤレスバックホール回線２０の回線容量が不足していても、パケットＡに無線資源を優先割り当てすることで、パケット送信を迅速に開始して、通信遅延時間を短縮できる。また、マクロセル基地局２００Ａは、パケットＢに対しては、ワイヤレスバックホール回線２０の回線容量を応じて、可能な限り無線資源を割り当て、通信遅延時間を短縮できる。
［効果等］
上記のように、基地局２００は、ワイヤレスバックホール回線２０で通信されるパケットの許容遅延時間が様々であることに鑑み、許容遅延時間に応じて分類する。例えば、基地局２００は、許容遅延時間の比較的短いパケットＡと、許容遅延時間の比較的長いパケットＢと、に分けて通信する。
基地局２００は、パケットＡを送信する際、ＦＥＣ符号化しないことで、ＦＥＣ符号化及びＦＥＣ復号に要する時間を短縮でき、通信遅延時間を短縮できる。基地局２００は、パケットＢを送信する際、ＦＥＣ符号化することで、パケット通信に係る通信品質を向上できる。
基地局２００は、パケットＡを送信する際、ＦＥＣ符号化し、通信品質よりも通信遅延時間を優先する無線伝送方式を選択することで、通信遅延時間を一層短くできる。また、基地局２００は、パケットＢを送信する際、ＦＥＣ符号化せずに、通信品質よりも通信遅延時間を優先する無線伝送方式を選択することで、通信品質を高くでき、通信遅延時間を改善できる。
基地局２００は、パケットＡを送信する際、ＦＥＣ符号化し、通信遅延時間よりも通信品質を優先する無線伝送方式を選択することで、通信遅延時間を短くでき、通信品質を改善できる。また、パケットＢを送信する際、ＦＥＣ符号化せずに、通信遅延時間よりも通信品質を優先する無線伝送方式を選択することで、通信品質を一層高くできる。
従って、基地局２００は、ワイヤレスバックホール回線２０を用いた場合でも、通信遅延時間が許容される場合にはＦＥＣ符号化することで、光回線よりも通信品質が劣り、ＢＥＲやＰＥＲが高くなることを抑制できる。また、通信遅延時間が許容される場合にＦＥＣ符号化することで、ＦＥＣ符号の符号長が長く、インタリーブ数が多い場合でも、基地局２００は、パケット送信に係る通信遅延を許容して、通信品質を向上できる。
また、全てのアプリケーションのパケット通信が低遅延（例えば所定時間ｔ１未満の遅延）を要求されるわけではなく、必ずしもリアルタイム性を要しないパケット通信もある存在する。この場合に、基地局２００は、パケットを効率良く分類し、各パケットの通信要求に沿った品質の通信を提供できる。
また、ワイヤレスバックホール回線２０が混雑し、無線資源が不足している場合、基地局２００は、パケットＢに対して無線資源の割り当ての優先度を下げ、パケットＡに対する無線資源の割り当ての優先度を上げる。これにより、基地局２００は、パケットＡの通信を優先して開始でき、パケットＡのＱｏＳ（Ｑｕｏｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確保できる可能性が高まる。
また、ＴＣＰ通信では、再送制御が行われるため、再送に伴う通信遅延が発生することがある。基地局２００は、ＦＥＣ符号化することで、ワイヤレスバックホール回線２０での通信エラーを低減でき、ＴＣＰの再送制御による通信遅延を低減でき、無線通信システム１０全体の周波数利用効率を向上できる。
また、基地局２００は、ＭＩＭＯのアンテナを用いてビームフォーミングすることで、ノイズへの耐性を向上でき、この結果、伝送距離を延長できる。これにより、基地局２００は、ビームフォーミングを行うことで、通信品質を向上できる。
このように、基地局２００は、ワイヤレスバックホール回線２０での通信品質の劣化の低減と通信遅延時間の短縮とを両立できる。
（他の実施形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、第１の実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。
第１の実施形態では、ワイヤレスバックホール回線２０を介して接続されたマクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂを例示した。マクロセル基地局２００Ａは、集中基地局の一例である。スモールセル基地局２００Ｂは、前進基地局の一例である。尚、集中基地局は、ゲートウェイ（ＧＷ：Ｇａｔｅ Ｗａｙ）装置であってもよい。前進基地局は、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）装置であってもよい。尚、第１の実施形態は、ヘテロジニアスネットワークにおけるワイヤレスバックホール回線２０を介して通信する通信装置全般に適用できる。
更に、第１の実施形態は、ヘテロジニアスネットワークにおける無線回線（例えばＰ２Ｐ（ｐｏｉｎｔ ｔｏ ｐｏｉｎｔ）回線）を介して通信する通信装置全般に適用できる。
例えば、第１の実施形態を、監視カメラと監視センタ装置（例えば防災センタ装置）とが無線回線を介して接続された監視システムに適用してもよい。この場合、パケットＡは、例えば異常検出データを含む。監視カメラは、画像を撮像し、画像の特徴を抽出し、抽出された特徴から異常の有無を検出する。異常検出データは、画像から異常が検出された旨を示すデータである。パケットＢは、例えば異常が検出されていない画像データを含む。
これにより、監視センタ装置は、迅速に、監視カメラ周辺での異常事態を検出でき、監視カメラ周辺への出動又は監視カメラへの映像送信開始の指示を実施できる。従って、監視カメラ及び監視センタ装置は、相互に連携して、違法行為や犯罪の発生を抑制できる。
また、第１の実施形態を、銀行のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）と銀行の処理センタサーバとが無線回線を介して接続された取引処理システムに適用してもよい。この場合、パケットＡは、例えば決済入力情報及び決済確認情報を含む。決済入力情報は、ＡＴＭへの決済に係る入力情報であり、例えば、ユーザの識別情報、決済先の情報、決済金額の情報を含む。決済確認情報は、決済に係るデータベースの照合結果を含む。パケットＢは、例えば、通帳記入に係る情報を含む。
例えば、ＡＴＭは、決済情報をパケットＡに含めて、処理センタサーバへ送信する。処理センタサーバは、処理センタサーバが保持するデータベースを照合し、パケットＡに含まれる決済情報に基づいて、ユーザによる決済が不正決済か否かを判定する。処理センタサーバは、不正決済であるか否かを含む決済確認情報をパケットＡに含めて、ＡＴＭへ送信する。ＡＴＭは、決済確認情報が不正決済の情報を含む場合、決済処理を停止する。
これにより、ＡＴＭ及び処理センタサーバは、相互に連携して、ＡＴＭを用いた不正決済の発生を抑制でき、クレジットカードやキャッシュカードの不正利用を抑制できる。
また、第１の実施形態を、車両と信号機とが無線回線を介して接続された自動運転システムに適用してもよい。この車両は、自動運転機能を有する。この信号機は、自動運転支援機能を有する。この場合、パケットＡは、例えば、車両の減速情報（ブレーキ情報）及び減速通知情報を含む。減速情報は、例えば、車両の識別情報、車両の位置情報、車速の情報を含む。
例えば、車両の運転者が車両を減速させると、車両が減速を検知して減速情報を信号機へ送信する。信号機は、車両の減速情報を受信すると、減速した車両の周辺を走行する車両に対して、減速した車両の存在を通知するための減速通知情報を送信する。減速通知情報を受信した車両は、減速通知情報に基づいて、車両の走行を制御する。
これにより、車両及び信号機は、相互に連携して、車両の運転状態を検出し、交通事故の発生を抑制できる。
また、第１の実施形態を、デジタルサイネージとコンテンツ配信センタ装置とが無線回線を介して接続されたデジタルサイネージシステムに適用してもよい。
第１の実施形態では、端末４００が通信相手となる端末であることを例示したが、端末４００は、通信相手となるサーバであってもよい。
第１の実施形態では、第１パケット分類部２０８及び第２パケット分類部２２８は、パケットの許容遅延時間が所定時間以上であるか所定時間未満であるかに応じて、パケットが２つに分類されることを例示した。尚、第１パケット分類部２０８及び第２パケット分類部２２８は、パケットを３つ以上に分類してもよい。
第１の実施形態では、無線伝送方式として、多値変調方式、ＭＩＭＯ送信方式、ＦＥＣ符号化方式、及び自動再送要求方式を例示した。尚、無線伝送方式として、通信遅延時間や通信品質に関わるその他のパラメータが含まれてもよい。
第１の実施形態では、第１送信アンテナ２０４及び第２送信アンテナ２２４は、ＭＩＭＯ用のアンテナであることを例示したが、ＭＩＭＯ用のアンテナでなくてもよい。
第１の実施形態では、プロセッサ２５０（２５０Ａ，２５０Ｂ）は、物理的にどのように構成されてもよい。ただし、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサ２５０の設計の自由度を高めることができる。また、プロセッサ２５０は、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、第１の実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサ２５０を構成すると考えることができる。また、プロセッサ２５０は、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサ２５０が有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。
第１の実施形態では、図２及び図３においてマクロセル基地局２００Ａ及びスモールセル基地局２００Ｂの構成を示した。図２及び図３において、各ブロックの構成は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。
（本開示の実施形態の概要）
以上のように、上記実施形態の基地局２００は、複数の無線通信方式が混在して利用されるワイヤレスバックホール回線２０を介して、他の基地局２００との間で通信する。基地局２００は、プロセッサ２５０及びアンテナを備える。プロセッサ２５０は、データの許容遅延時間に応じて、データに冗長データを付加するか否かを判定する。アンテナは、この判定の結果に応じて、データに対して冗長データを付加して又は付加せずに、データを送信する。
基地局２００は、無線通信装置の一例である。アンテナは、例えば、第１送信アンテナ２０４、第２送信アンテナ２２４である。
これにより、基地局２００は、データの許容遅延時間を加味して、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる。
また、プロセッサ２５０は、データを、データの許容遅延時間が所定時間未満である第１のデータと、データの許容遅延時間が所定時間以上である第２のデータと、に分類してもよい。アンテナは、冗長データを付加せずに第１のデータを送信し、冗長データを付加して第２のデータを送信してもよい。尚、第１のデータは、例えばパケットＡである。第２のデータは、例えばパケットＢである。
これにより、許容遅延時間が比較的長い場合には、基地局２００は、例えば誤り訂正符号化（例えばＦＥＣ符号化）することで、通信品質が劣化し、ＢＥＲやＰＥＲが高くなることを抑制できる。また、データの通信品質が上がることで、基地局２００は、ＴＣＰによる再送に要する時間を短縮できる。一方、許容遅延時間が比較的短い場合には、基地局２００は、誤り訂正符号化しないことで、誤り訂正符号化に要する時間を短縮でき、許容遅延時間を満足してデータ通信できる可能性を高くできる。
また、プロセッサ２５０は、データのデータ量がワイヤレスバックホール回線２０の回線容量以上である場合、第２のデータよりも第１のデータに対して優先して無線資源を割り当ててもよい。
これにより、基地局２００は、ワイヤレスバックホール回線２０の混雑状況を加味して、無線資源を割り当てできる。基地局２００は、リアルタイム性を要するデータの通信を優先して開始でき、通信遅延時間を短縮できる。
また、プロセッサ２５０は、データのデータ量がワイヤレスバックホール回線２０の回線容量以上である場合、第１のデータと第２のデータとを合わせたデータ量が回線容量以下となる範囲で、第２のデータに対して無線資源を割り当ててもよい。
これにより、基地局２００は、リアルタイム性を要するデータの許容遅延時間を満足するとともに、可能な限りリアルタイム性を要しないデータについても迅速に送信できる。
また、上記実施形態の無線通信方法は、複数の無線通信方式が混在して利用されるワイヤレスバックホール回線２０を介して、他の基地局２００との間で通信する基地局２００における無線通信方法である。この方法は、データの許容遅延時間に応じて、データに冗長データを付加するか否かを判定し、判定の結果に応じて、データに対して冗長データを付加して又は付加せずに、データを送信する。
これにより、基地局２００は、データの許容遅延時間を加味して、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる。
本開示は、バックホール回線を介してデータを通信する場合の通信品質の向上と通信遅延時間の短縮とを両立できる無線通信装置及び無線通信方法等に有用である。
１０ 無線通信システム
２０ ワイヤレスバックホール回線
２１ 上り回線
２２ 下り回線
１００ 端末
２００ 基地局
２００Ａ マクロセル基地局
２００Ｂ スモールセル基地局
２０１ 通信インタフェース
２０２ 第１送信処理部
２０３ 第１無線送信部
２０４ 第１送信アンテナ
２０５ 第１受信アンテナ
２０６ 第１無線受信部
２０７ 第１受信処理部
２０８ 第１パケット分類部
２２２ 第２送信処理部
２２３ 第２無線送信部
２２４ 第２送信アンテナ
２２５ 第２受信アンテナ
２２６ 第２無線受信部
２２７ 第２受信処理部
２２８ 第２パケット分類部
２２９ 第３無線送信部
２３０ 第３送信アンテナ
２３１ 第３受信アンテナ
２３２ 第３無線受信部
２３３ 第３パケット復号部
２５０，２５０Ａ，２５０Ｂ プロセッサ
２６０，２６０Ａ，２６０Ｂ メモリ
３００ コアネットワーク
４００ 端末

Claims (7)

  1. 複数の無線通信方式が混在して利用される無線バックホール回線を介して、他の無線通信装置との間で通信する無線通信装置であって、
    異常事態又は不正の検出を示す情報に関するデータに含まれる許容遅延時間の情報に基づき、前記データに冗長データを付加するか否かを判定するプロセッサと、
    前記判定の結果に応じて、前記データに対して前記冗長データを付加して又は付加せずに、前記データを送信するアンテナと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記データの通信が低遅延を要求される場合、前記データに前記冗長データを付加しないと判定し、前記データに前記冗長データを付加せずに、前記アンテナを介して送信処理を行い、
    前記データの通信が低遅延を要求されない場合、前記データに前記冗長データを付加すると判定し、前記データに前記冗長データを付加し、前記アンテナを介して送信処理を行う、
    無線通信装置。
  2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
    前記プロセッサは、前記データを、前記データの許容遅延時間が所定時間未満である第１のデータと、前記データの許容遅延時間が前記所定時間以上である第２のデータと、に分類し、
    前記アンテナは、冗長データを付加せずに前記第１のデータを送信し、前記冗長データを付加して前記第２のデータを送信する、無線通信装置。
  3. 請求項２に記載の無線通信装置であって、
    前記プロセッサは、前記データのデータ量が前記無線バックホール回線の回線容量以上である場合、前記第２のデータよりも前記第１のデータに対して優先して無線資源を割り当てる、無線通信装置。
  4. 請求項３に記載の無線通信装置であって、
    前記プロセッサは、前記データのデータ量が前記無線バックホール回線の回線容量以上である場合、前記第１のデータと前記第２のデータとを合わせたデータ量が前記回線容量以下となる範囲で、前記第２のデータに対して無線資源を割り当てる、無線通信装置。
  5. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
    前記冗長データを付加しないデータは、監視カメラと監視センタ装置とが接続された監視システムにおける監視カメラによる撮像画像から異常が検出された旨を示す異常検出データを含み、
    前記冗長データを付加するデータは、前記監視システムにおいて異常が検出されていない画像データを含む、無線通信装置。
  6. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
    前記冗長データを付加しないデータは、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）とセンタサーバとが接続された取引処理システムにおける決裁入力情報及び決裁確認情報を含み、
    前記冗長データを付加するデータは、前記取引処理システムにおける通帳記入にかかる情報を含む、無線通信装置。
  7. 複数の無線通信方式が混在して利用される無線バックホール回線を介して、他の無線通信装置との間で通信する無線通信装置における無線通信方法であって、
    データに含まれる許容遅延時間の情報に基づき、前記データに冗長データを付加するか否かを判定し、
    前記データの通信が低遅延を要求される場合、前記データに前記冗長データを付加しないと判定し、前記データに前記冗長データを付加せずに、アンテナを介して送信処理を行い、
    前記データの通信が低遅延を要求されない場合、前記データに前記冗長データを付加すると判定し、前記データに前記冗長データを付加し、前記アンテナを介して送信処理を行う、
    無線通信方法。
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