WO2017077606A1 - 無線通信システム、基地局装置、及び端末装置 - Google Patents

無線通信システム、基地局装置、及び端末装置 Download PDF

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WO2017077606A1
WO2017077606A1 PCT/JP2015/081080 JP2015081080W WO2017077606A1 WO 2017077606 A1 WO2017077606 A1 WO 2017077606A1 JP 2015081080 W JP2015081080 W JP 2015081080W WO 2017077606 A1 WO2017077606 A1 WO 2017077606A1
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WO
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stream data
base station
frequency
divided stream
transmission
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PCT/JP2015/081080
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English (en)
French (fr)
Inventor
山本明弘
芥川武志
大出高義
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a base station apparatus, and a terminal apparatus.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • the radio resource used in the radio communication system is a frequency band permitted to be used exclusively by the country or public institutions. Since the frequency band that can be used exclusively differs depending on the communication standard, for example, in a communication system compliant with LTE, a frequency band permitted to be used in another communication standard cannot be used.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose Technologies that use frequency bands that can be used without permission from the national government or public institutions.
  • the frequency that does not require authorization is limited to a certain period of time so that a specific device or system is not used exclusively for a long time.
  • a base station apparatus receives stream data from a TV broadcast distribution server and transmits the received stream data to a terminal apparatus.
  • this television broadcast distribution service if stream data is transmitted using an unlicensed frequency, the stream data during the transmission suspension period cannot be delivered to the terminal device. Therefore, a part of the stream data received by the terminal device is lost.
  • one disclosure provides a communication system that uses an unlicensed frequency and distributes stream data to a terminal device without missing received data.
  • a wireless communication system for transmitting stream data from a base station apparatus to a terminal apparatus, wherein the base station apparatus divides the stream data divided in the time direction at two or more frequencies in an unlicensed frequency band.
  • the terminal apparatus receives the divided stream data at the two or more frequencies, and generates the stream data from the received divided stream data.
  • One disclosure provides a communication system that uses an unlicensed frequency and distributes stream data to a terminal device without missing received data.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of divided stream data that is transmitted when the unauthorized distribution frequency distribution process is performed using two unlicensed frequencies.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of divided stream data that is transmitted and received when the base station apparatus executes distribution processing at one authorization-free frequency.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of divided stream data transmitted and received between the base station apparatus and the terminal apparatus in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sequence of an unlicensed frequency distribution process using an unlicensed frequency.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of divided stream data to be transmitted and received when the transmission start waiting period is the same as the transmission period.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of divided stream data to be transmitted and received when the transmission start waiting period is the same as the transmission stop period.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the divided stream data received by the terminal device in the unlicensed frequency reception process.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of divided stream data transmitted and received between the base station apparatus and the terminal apparatus in the normal distribution process.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10.
  • the radio communication system 10 includes a terminal device 100, base station devices 200-1 and 2002, a data distribution server 400, a data distribution gateway 300, a base station control device 600, and a base station cooperative control device 500.
  • the wireless communication system 10 is a system that provides a video distribution service to the user of the terminal device 100 by, for example, the terminal device 100 receiving stream data of content such as television broadcasting and reproducing the content.
  • the wireless communication system 10 is, for example, a communication system that conforms to LTE.
  • the data distribution server 400 is an apparatus that distributes stream data, and is, for example, a BM-SC (Broadcast Multicast-Service Center).
  • the data distribution server 400 transmits to the data distribution gateway 300 stream data for a predetermined time (hereinafter referred to as divided stream data) obtained by dividing the stream data in the time direction.
  • the data distribution gateway 300 is a device that transmits the divided stream data received from the data distribution server 400 to the base station devices 200-1 and 200-2.
  • the data distribution gateway 300 is, for example, an MBMS-GW (Multimedia Broadcast Multicast Service-Gateway).
  • the base station control device 600 is a device that performs authentication of terminal devices residing in the base station devices 200-1 and 200-2 and resource management of the base station devices 200-1 and 200-2.
  • the base station control device 600 is, for example, an MME (Mobility Management Entity).
  • the base station cooperative control device 500 is a device that performs cooperative control of division stream data transmission performed by the base station devices 200-1 and 200-2.
  • the base station cooperative control device 500 controls the frequency used by the base station devices 200-1 and 200-2 for transmitting the divided stream data, the transmission start timing of the divided stream data, and the like.
  • the base station cooperative control apparatus 500 controls the transmission start timing of the divided stream data in the base station apparatuses 200-1 and 200-2, so that the transmission start timing of the divided stream data in the base station apparatuses 200-1 and 200-2 is the same. In this way, the base station devices 200-1 and 200-2 can transmit the same divided stream data at the same frequency at the same time, and the terminal device can receive the same radio wave transmitted from either base station device. Divided stream data can be received.
  • the terminal device can continuously receive the divided stream data even if, for example, the base station device in the area changes due to movement.
  • the base station cooperative control apparatus 500 is, for example, an MCE (Multi-Cell / Multicast Coordinate Entity).
  • the base station apparatus 200 transmits the divided stream data to the terminal apparatus 100 based on information such as the frequency, the transmission start timing, and the transmission time specified by the base station cooperative control apparatus 500.
  • the base station apparatus 200 is, for example, an eNodeB (evolutional Node B) or HeNodeB (Home evolutional Node B) that is a base station apparatus in LTE.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data from the base station device 200 and reproduces the content.
  • the terminal device 100 is, for example, a mobile terminal device such as a tablet terminal or a smartphone.
  • the base station devices 200-1 and 200-2 transmit the divided stream data at the same frequency and the same transmission timing. In this way, for example, even if the terminal apparatus 100 moves from a position where only the radio waves of the base station apparatus 200-1 reach, to a position where only the radio waves of the base station apparatus 200-2 reach, the terminal apparatus 100 receives the divided stream data at the same frequency. It is possible to continue receiving, and it is possible to generate continuous stream data and reproduce the content.
  • each base station apparatus 200 transmits division
  • the terminal device 100 generates stream data from two or more divided stream data received in duplicate at two or more frequencies, and reproduces the content.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 200.
  • the base station apparatus 200 includes a CPU (Central Processing Unit) 210, a storage 220, a memory 230, an RF circuit 240, and NIC (Network Interface Card) 250-1 and 250.
  • CPU Central Processing Unit
  • storage 220 a storage 220
  • memory 230 a memory 230
  • RF circuit 240 a circuit 240
  • NIC Network Interface Card
  • the storage 220 is an auxiliary storage device that stores programs and data.
  • the storage 220 stores a normal distribution program 221, an unlicensed frequency distribution program 222, and an unlicensed frequency confirmation program 223.
  • the memory 230 is an area for loading a program stored in the storage 220.
  • the memory 230 is also used as an area for storing data.
  • the RF circuit 240 is a circuit that communicates with the terminal device 100 via radio.
  • the RF circuit 240 includes an antenna 241 and transmits and receives radio signals via the antenna 241.
  • the NICs 250-1 and 2 are devices that communicate with the data distribution gateway 300 and the base station cooperative control device 500.
  • the NICs 250-1 and 2 are connected to each device by wire such as a network cable, for example.
  • the CPU 210 is a processor that loads a program stored in the storage 220 into the memory 230, executes the loaded program, and realizes the function of the processing unit.
  • the processing executed by the CPU 210 includes normal distribution processing and authorization-free frequency distribution processing.
  • the normal distribution process and the unlicensed frequency distribution process are processes for transmitting, to the terminal device 100, a divided stream obtained by dividing the stream data of the content received from the data distribution gateway 300 in the time direction.
  • the normal distribution process uses a licensed frequency band (licensed frequency band) that is permitted for use by the country or a public institution and has no restrictions on use.
  • the license-free frequency distribution process uses a license-free frequency (unlicensed frequency) that does not require the permission of the country or public institution, but is restricted in use. Therefore, the method of transmitting to the terminal device 100 is different for each process.
  • the difference between the frequency used in each process and the transmission method will be described.
  • the CPU 210 realizes normal distribution processing by executing the normal distribution program 221.
  • the normal distribution process is a process of transmitting stream data having no missing period to the terminal device by continuously transmitting the divided stream data using one frequency.
  • the divided stream data is transmitted using the authorized frequency.
  • the licensed frequency is a frequency permitted to be used exclusively by the country or a public institution in the LTE radio communication system.
  • the CPU 210 implements an unauthorized frequency distribution process by executing an unauthorized frequency distribution program 222.
  • the divided stream data is transmitted by using the unlicensed frequency.
  • An unlicensed frequency is a frequency that is generally released without the permission of a country or a public institution, and is a frequency that is subject to certain restrictions in use.
  • the fixed limit is, for example, a limit related to a continuous transmission time that cannot be transmitted continuously for a predetermined time or longer in order to prevent a specific device or system from being used exclusively.
  • a certain limitation is that, for example, another device or the like does not use the frequency to be transmitted before transmitting at the unlicensed frequency so as not to interfere with the use of the unlicensed frequency of other devices or systems.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of divided stream data to be transmitted when the unlicensed frequency distribution process is performed using two unlicensed frequencies.
  • Data # 00 to # 09 obtained by dividing the stream data D10 into 10 in the time direction is set as divided stream data.
  • the frequency distribution processing without authorization will be described with reference to FIG.
  • the unlicensed frequency distribution process is a process of transmitting divided stream data using two or more unlicensed frequencies (first and second frequencies).
  • an intermittent transmission process is performed in which a transmission period P10 for transmitting data and a transmission stop period P11 for stopping data transmission are repeated.
  • the reason for performing intermittent transmission is that it can satisfy the restriction that the radio wave condition confirmation processing is performed using the transmission stop period while satisfying the restriction on the continuous transmission time of the frequency that is not required for authorization.
  • the same divided stream data is transmitted at the same timing for each of two or more frequencies.
  • the same divided stream data # 01 is transmitted at the first and second frequencies.
  • the transmission of the divided stream data is performed at different timings so that the transmission stop periods for each of two or more frequencies do not occur at the same time. Transmitting the divided stream data at different timings means shifting the transmission periods for each of two or more frequencies, and changing the start timing of the transmission period for each frequency. For example, in FIG. 3, by shifting the start of the transmission period P10 by the time P12, the transmission stop periods P11 of the first and second frequencies are prevented from occurring simultaneously.
  • the transmission stop period is at the first frequency, but the transmission period is at the second frequency, so that the stream data can be distributed without missing the divided stream data # 04. It becomes.
  • the CPU 210 implements the unauthorized frequency confirmation process by executing the unauthorized frequency confirmation program 223.
  • the authorization-unnecessary frequency confirmation process is a process for performing a radio wave status confirmation process when using an authorization-unnecessary frequency, and is a process executed during the transmission suspension period of the authorization-unnecessary frequency distribution process. For example, if the measured radio field strength is lower than the reference value, it is assumed that other devices are not using the frequency. It is determined that the frequency may be used.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 100.
  • the terminal device 100 includes a CPU 110, a storage 120, a memory 130, and an RF circuit 140.
  • the storage 120 is an auxiliary storage device that stores programs and data.
  • the storage 120 stores a normal reception program 121 and an unauthorized frequency reception program 122.
  • the memory 130 is an area for loading a program stored in the storage 120.
  • the memory 130 is also used as an area for storing data by the program.
  • the RF circuit 140 is a circuit that communicates with the base station apparatus 200 via radio.
  • the RF circuit 140 includes an antenna 141 and transmits / receives a radio signal via the antenna 141.
  • the CPU 110 is a processor that loads a program stored in the storage 120 into the memory 130 and executes the loaded program to realize the function of the processing unit.
  • the CPU 110 implements the normal reception process by executing the normal reception program 121.
  • the normal reception process is a process for reproducing content corresponding to the normal distribution process of the base station apparatus 200.
  • the divided stream data is continuously received at one frequency, and the received divided stream data is combined to generate stream data.
  • the terminal device 100 reproduces content using the generated stream data.
  • the CPU 110 implements the unauthorized frequency reception process by executing the unauthorized frequency reception program 122.
  • the unlicensed frequency reception process is a process for content reproduction corresponding to the unlicensed frequency distribution process of the base station apparatus 200.
  • the divided stream data is received in duplicate at two or more frequencies, and the received stream data is combined to generate stream data.
  • the terminal device 100 reproduces content using the generated stream data. Note that the terminal device 100 receives a plurality of the same divided stream data when the transmission periods overlap at a plurality of frequencies. In this case, the terminal device 100 selects one of the plurality of divided stream data and uses it for generating the stream data in the unrecognized frequency reception process.
  • the base station apparatus 200 performs control so that the transmission suspension period does not occur simultaneously for all frequencies in the frequency distribution process without authorization. For this reason, the terminal device 100 has no period during which transmission of the divided stream data is stopped at all frequencies, and can generate stream data that is not missing.
  • the base station apparatus 200 when using an unauthorized frequency, performs an unauthorized frequency distribution process. A problem when the distribution process is executed using one authorization-free frequency will be described below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of divided stream data that is transmitted and received when the base station apparatus executes distribution processing at one authorization-free frequency.
  • the base station apparatus 200 receives the stream data 1000 from the data distribution gateway 300.
  • the base station apparatus 200 divides the stream data 1000 into divided stream data # 00 to # 14.
  • the division time of the stream data is, for example, 1 millisecond.
  • the base station apparatus 200 After receiving the stream data 1000, the base station apparatus 200 performs a delivery process using a frequency that does not require authorization after a delay of time P1.
  • the time P1 is, for example, the time required for answer processing when data received from the data distribution gateway is compressed, and for data encoding processing and modulation processing for transmitting data wirelessly.
  • the frequency that does not require authorization cannot be transmitted continuously for a predetermined time or longer.
  • base station apparatus transmission data As shown in “base station apparatus transmission data” in FIG. 5, the divided stream data # 00 to # 03 (1001), # 05 -# 08 (1002) and # 10- # 13 (1003) are transmitted.
  • the base station apparatus 200 continuously transmits only the transmission period P10 of 4 milliseconds, and then only the transmission stop period P11 of 1 millisecond. Stop sending.
  • the base station apparatus 200 does not transmit the divided stream data # 04, # 09, and # 14 corresponding to the period during which data transmission is stopped.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data transmitted from the base station device 200 after a delay of time P2.
  • the time P2 is, for example, a delay time for data arrival in the wireless section. As shown in “Reception data of terminal device” in FIG. 5, the terminal device 100 cannot receive the divided stream data # 04, # 09, and # 14 that are missing when the base station device 200 transmits.
  • the terminal device 100 generates stream data 1004 in which the divided stream data # 04, # 09, and # 14 are missing.
  • the terminal device 100 reproduces the content using the generated stream data 1004 after a time P3 after receiving the divided stream data.
  • the time P3 is, for example, a time for generating the stream data 1004 or a time for waiting to receive a certain number or more of the divided stream data.
  • a part of stream data 1004 used for content reproduction in the terminal device 100 is missing, and when the stream data is a moving image, a part of the stream data 1004 is a moving image such as frame advance, or the stream data is audio. In such a case, the sound may be skipped.
  • a process of transmitting at one frequency is not suitable.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of divided stream data transmitted and received between the base station apparatus and the terminal apparatus in the present embodiment.
  • the base station apparatus 200 receives the stream data 1000 from the data distribution gateway 300 and divides it into divided stream data # 00 to # 14, as in the case where the distribution process is executed with one frequency.
  • the base station apparatus 200 transmits the divided stream data # 00 to # 03 (2001) for the transmission period P10 using the first frequency that is the frequency that does not require authorization in the frequency distribution process that does not require authorization. Then, after stopping transmission for the transmission stop period P11 corresponding to the divided stream data # 04, the divided stream data # 05 to # 08 (2002) are transmitted. Thereafter, similarly, the divided stream data # 10 to # 13 (2003) are transmitted.
  • the base station apparatus 200 transmits the divided stream data # 03 to # 06 (2004) using the second frequency that is an unauthorized frequency in the unauthorized frequency distribution process.
  • Transmission at the second frequency is started after transmitting divided stream data # 02 of data 2001 at the first frequency.
  • the transmission start waiting period P12 which is a period from the start of transmission at the first frequency to the start of transmission at the second frequency, transmits three pieces of divided stream data # 00 to # 02. 3 milliseconds corresponding to the time.
  • base station apparatus 200 stops transmission for transmission stop period P11 corresponding to divided stream data # 07, and transmits divided stream data # 08 to # 11 (2005). Thereafter, similarly, the divided stream data # 13 and # 14 (2006) are transmitted.
  • the base station apparatus 200 does not transmit the divided stream data # 04, # 09, and # 14 in transmission at the first frequency. However, the divided stream data # 04, # 09, and # 14 are transmitted at the second frequency. Similarly, the divided stream data # 00 to 02, # 07, and # 12 that are not transmitted at the second frequency are transmitted at the first frequency. In this way, all the divided stream data from the divided stream data # 00 to # 14 can be transmitted to the terminal apparatus 100 using the first and second frequencies.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data transmitted from the base station device 200 and generates stream data. Since the terminal device 100 can receive all the divided stream data of the divided stream data # 00 to # 14, the terminal device 100 can generate the same stream data 2007 as the stream data 1000.
  • the same divided stream data is transmitted at the same timing on two frequencies.
  • the divided stream data is transmitted at at least one frequency, and all the divided stream data can be transmitted to the terminal device.
  • the case of two frequencies is used as an example, but three or more frequencies may be used.
  • all the divided stream data are similarly transmitted to the terminal device by controlling so that the transmission stop period does not occur at all three or more frequencies at the same time. be able to.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sequence of an unlicensed frequency distribution process using an unlicensed frequency.
  • Base station apparatus 200 receives stream data from data distribution gateway 300. The reception of the stream data is performed asynchronously with the data transmission to the terminal device 100. In the sequence of FIG. 7, when the base station apparatus 200 transmits data to the terminal apparatus 100, it is assumed that the stream data to be transmitted has been received.
  • the base station apparatus 200 receives a distribution start request (S1) from the base station cooperative control apparatus 500, and starts an authorization-free frequency distribution process.
  • the distribution start request includes information on a frequency to be used, a transmission period, a transmission stop period, and a transmission start waiting period.
  • the frequencies used are the first and second frequencies
  • the transmission period P10 is 4 milliseconds
  • the transmission stop period P11 is 1 millisecond
  • the transmission start waiting period P12 is 3 milliseconds.
  • the base station apparatus 200 starts transmission of the divided stream data at the first frequency (S11).
  • the base station apparatus 200 starts transmitting divided stream data at the second frequency (S21).
  • the base station apparatus 200 stops transmission at the first frequency when the transmission period P10 elapses after starting transmission of the divided stream data at the first frequency (S12).
  • the base station apparatus 200 performs an authorization unnecessary frequency confirmation process during the transmission suspension period P11 (S30).
  • the base station apparatus 200 measures the radio field intensity of the first frequency in the wireless section in the frequency confirmation process that is not required for authorization, and determines that the other apparatus or the like is not using the first frequency if it is smaller than the reference value.
  • the base station apparatus 200 starts transmission at the first frequency (S13). Thereafter, transmission start and stop are repeated similarly (S14, S15).
  • the base station apparatus 200 performs the same processing as the first frequency at the second frequency. Also in the second frequency, the transmission start and stop of the second frequency are repeated using the same transmission period P10 and transmission stop period P11 as in the first frequency (S22 to S25). In addition, also in the second frequency, the authorization unnecessary frequency confirmation process is performed during the transmission suspension period P11, and it is confirmed that the second frequency is not being used by another device (S31). Thus, the base station apparatus 200 transmits the divided stream data to the terminal apparatus 100 using the first and second frequencies until there is no more divided stream data to be transmitted.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data at at least one frequency at any timing, and can receive the stream data without any loss.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of divided stream data to be transmitted and received when the transmission start waiting period is the same as the transmission period.
  • the process of transmitting the divided stream data 2001 to 2003 using the first frequency after the base station apparatus 200 receives the stream data 1000 is the same as that of the first embodiment.
  • the base station apparatus 200 transmits the divided stream data # 04 to # 07 at the second frequency when transmission of the divided stream data # 03 at the first frequency is completed. Transmission of (3004) is started. Thereafter, the divided stream data of the data 3005 and the data 3006 is transmitted according to the transmission period P10 and the transmission stop period P11.
  • the process in which the terminal device receives each divided stream data and generates the stream data 3007 is the same as that in the first embodiment.
  • the divided stream data # 04, # 09, and # 14 are not transmitted on the first frequency, but are transmitted on the second frequency.
  • the divided stream data # 00 to # 03, # 08, and # 13 that are not transmitted at the second frequency are transmitted at the first frequency.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of divided stream data to be transmitted and received when the transmission start waiting period is the same as the transmission stop period.
  • the process of transmitting the divided stream data 2001 to 2003 using the first frequency after the base station apparatus 200 receives the stream data 1000 is the same as that of the first embodiment.
  • the base station apparatus 200 Since the base station apparatus 200 has the transmission start waiting period P12 the same as the transmission stop period P11, when the transmission of the divided stream data # 00 at the first frequency is completed, the divided stream data # 01 to # 2 at the second frequency are transmitted. Transmission of # 04 (4004) is started. Thereafter, the divided stream data of the data 4005 and the data 4006 is transmitted according to the transmission period P10 and the transmission stop period P11.
  • the processing for the terminal device to receive each divided stream data and generate the stream data 4007 is the same as in the first embodiment.
  • the divided stream data # 04, # 09, and # 14 are not transmitted on the first frequency, but are transmitted on the second frequency.
  • divided stream data # 00, # 05, and # 10 that are not transmitted at the second frequency are transmitted at the first frequency.
  • transmission start waiting period P12 when the transmission start waiting period P12 is larger than the transmission period P10, transmission at the second frequency is not started because the transmission start waiting period P12 has not been reached at the timing when the transmission period P10 ends at the first frequency. Then, although the transmission stop period P11 is in the first frequency, the transmission is not started in the second frequency, and therefore a timing in which transmission is not simultaneously performed in both frequencies occurs.
  • the transmission period P10 at the second frequency ends before the transmission stop period P11 ends at the first frequency. Timing that does not transmit at the same time in frequency occurs.
  • the transmission start waiting period to, for example, a period that is greater than or equal to the transmission stop period and less than or equal to the transmission period, it is possible to prevent a period during which transmission is not performed simultaneously on both frequencies.
  • the third embodiment is processing when the terminal device 100 receives the same divided stream data at two or more frequencies at the same timing.
  • divided stream data with few errors is selected from a plurality of divided stream data, and is used to generate stream data.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the divided stream data received by the terminal device 100 in the unauthorized frequency reception process.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data at each of the first frequency and the second frequency, and generates the stream data 5000 using the divided stream data received at either frequency.
  • the terminal device 100 uses the divided stream data # 00 without selecting the divided stream data # 00 received at the first frequency (S31). Also, the terminal device 100 uses the divided stream data # 04 without selecting the divided stream data # 04 received at the second frequency (S33). Similarly, the divided stream data # 05, # 09, # 10, and # 14 are received at one of the frequencies, and the received data is used without being selected.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data # 01 to 03, # 06 to # 08, and # 11 to # 13 on both the first and second frequencies.
  • the terminal device selects divided stream data with few errors from these divided stream data.
  • the method for selecting divided stream data with few errors is, for example, a method of selecting data having a lower error rate by comparing frame error rates indicating data loss rates when receiving data of the first frequency and the second frequency. There is. Further, the method of selecting the divided stream data with few errors may be determined from an error detection code such as a parity bit included in the packet that received the data.
  • the terminal device 100 compares the divided stream data # 02 (D1) received at the first frequency with the divided stream data # 02 (D2) received at the second frequency. For example, the terminal device 100 selects D1 received at the first frequency having a low frame error rate when data is received, and uses it for generating the stream data 5000 (S32).
  • stream data with fewer errors can be generated by selecting data with fewer errors from the divided stream data of the same timing received at multiple frequencies and using it for stream data generation. , The accuracy of content playback is improved.
  • the base station apparatus 200 transmits stream data without using an unnecessary frequency.
  • the base station apparatus 200 when the radio field intensity of the frequency to be transmitted exceeds the reference value as a result of measuring the radio wave condition of the frequency that does not require authorization, the base station apparatus 200 cannot use the frequency. Further, the base station apparatus 200 does not need to use the frequency that does not require authorization, for example, when the radio wave condition of the authorized frequency is good. In such a case, the base station apparatus 200 performs the normal distribution process without performing the authorization-free frequency distribution process.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of divided stream data transmitted and received between the base station apparatus and the terminal apparatus in the normal distribution process.
  • the normal distribution process of the base station apparatus 200 will be described.
  • the base station apparatus 200 receives the stream data 6000.
  • the base station apparatus 200 divides the received stream data 6000 into divided stream data # 00 to # 13.
  • the base station apparatus 200 transmits the divided stream data # 00 to # 13 (6001) to the terminal apparatus 100 using one frequency that is an authorized frequency.
  • the terminal device 100 receives the divided stream data # 00 to # 13 (6002).
  • the terminal device 100 generates stream data 6003 using the received divided stream data.
  • the terminal device 100 uses the generated stream data 6003 to reproduce the distributed content.
  • the base station apparatus 200 may distribute the stream data by using not only the authorization unnecessary frequency but also the authorization frequency. Since the base station apparatus 200 can select a frequency from both the unlicensed frequency and the licensed frequency, it is possible to solve the shortage of radio resources.
  • the selection of whether to use the approved frequency or the frequency not requiring approval may be determined from the respective radio wave characteristics, for example. For example, when the transmission output of the base station apparatus 200 is small and the area to be covered is narrow, a radio wave band having a radio wave characteristic that the reachable range is narrow may be used. As described above, when the radio characteristics of the authorization-unnecessary frequency and the authorization frequency are different, the frequency can be selected from each radio wave characteristic, and efficient use of radio resources can be achieved.

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Abstract

ストリームデータを基地局装置から端末装置へ送信する無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記ストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームデータを、アンライセンスド周波数帯域における２以上の周波数で重複して送信し、前記端末装置は、前記分割ストリームデータを前記２以上の周波数でそれぞれ受信し、前記受信した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する。

Description

無線通信システム、基地局装置、及び端末装置
　本発明は、無線通信システム、基地局装置、及び端末装置に関する。
　現在、無線通信の分野では、通信速度や通信容量を更に向上させるべく、次世代の通信技術について継続的な議論が行われている。例えば、標準化団体である３ＧＰＰ（3rd　Generation　Partnership　Project）ではＬＴＥ（Long　Term　Evolution）と呼ばれる通信規格や、ＬＴＥをベースとしたＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）と呼ばれる通信規格の標準化が完了若しくは検討されている。
　無線通信システムで使用している無線リソースは、国や公共機関により独占的に使用することを許可された周波数帯域である。独占的に使用できる周波数帯域は通信規格により異なるため、例えば、ＬＴＥに準拠した通信システムにおいては、他の通信規格で使用を許可されている周波数帯域を使用することはできない。
　一方、上述した独占的に使用を許可された周波数以外に、国や公共機関の許可なしに使用してもよい周波数帯域が存在する。
　例えば、ＬＴＥなど無線通信システムにおいては、無線通信を行う装置が増加することでトラフィックが増加すると、無線リソースが不足することがある。そこで、無線リソースの不足を解消するため、国や公共機関の許可なしに使用可能な周波数帯域の利用が検討されている。
　国や公共機関の許可なしに使用可能な周波数帯域を利用した技術としては、以下の特許文献１～３に記載されている。
特表２０１４－５００６８５号公報 特開２０１５－１３３６４２号公報 特開２０００－２０１１３０号公報
　しかし、この国や公共機関の許可なしに使用可能な周波数帯域（以下、認可不要周波数と呼ぶ）は、不特定多数の装置で共用するため、使用方法に制限がある。
　認可不要周波数は、他の装置の使用の妨げにならないよう、その認可不要周波数でデータ送信を行う前に、他の装置等がその認可不要周波数を使用していないことを確認する必要がある。
　また、認可不要周波数は、特定の装置やシステムが長時間独占して使用しないよう、連続使用時間が一定時間に制限されている。
　従って、認可不要周波数の無線リソースを使用してデータ送信を行う場合、一定時間内の送信期間の満了時に送信すべきデータが残っていたとしても、無線リソースを一旦解放し、新たな無線リソースを確保するという手順が繰り返される。
　例えば、基地局装置がテレビ放送配信サーバからストリームデータを受信し、受信したストリームデータを端末装置に送信するテレビ放送配信サービスがある。このテレビ放送配信サービスにおいて、認可不要周波数を使用してストリームデータを送信すると、送信停止期間中のストリームデータを端末装置に届けることができない。そのため、端末装置で受信するストリームデータは一部が欠落したデータとなってしまう。
　そこで、一開示は、認可不要周波数を使用して、受信データが欠落しないでストリームデータを端末装置に配信する通信システムを提供する。
　ストリームデータを基地局装置から端末装置へ送信する無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記ストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームデータを、アンライセンスド周波数帯域における２以上の周波数で重複して送信し、前記端末装置は、前記分割ストリームデータを前記２以上の周波数でそれぞれ受信し、前記受信した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する。
　一開示は、認可不要周波数を使用して、受信データが欠落しないでストリームデータを端末装置に配信する通信システムを提供する。
図１は、無線通信システムの構成例を示す図である。 図２は、基地局装置の構成例を示す図である。 図３は、認可不要周波数配信処理を２つの認可不要周波数を使用して行う場合に送信する、分割ストリームデータの例を示す図である。 図４は、端末装置の構成例を示す図である。 図５は、基地局装置が１つの認可不要周波数で配信処理を実行した場合に送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。 図６は、第１の実施の形態における、基地局装置と端末装置間で送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。 図７は、認可不要周波数を使用した認可不要周波数配信処理のシーケンスの例を示した図である。 図８は、送信開始待ち期間が送信期間と同じ場合の送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。 図９は、送信開始待ち期間が送信停止期間と同じ場合の送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。 図１０は、認可不要周波数受信処理で端末装置が受信する分割ストリームデータの例を示す図である。 図１１は、通常配信処理における基地局装置と端末装置間で送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態について説明する。
　［第１の実施の形態］
　最初に第１の実施の形態について説明する。
　＜通信システムの構成例＞
　図１は、無線通信システム１０の構成例を示した図である。無線通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００－１，２、データ配信サーバ４００、データ配信ゲートウェイ３００、基地局制御装置６００、及び基地局協調制御装置５００を有する。
　無線通信システム１０は、例えば、端末装置１００がテレビ放送などのコンテンツのストリームデータを受信し、コンテンツを再生することで、端末装置１００のユーザに動画配信サービスを提供するシステムである。無線通信システム１０は、例えば、ＬＴＥに準拠した通信システムである。
　データ配信サーバ４００は、ストリームデータを配信する装置で、例えば、ＢＭ－ＳＣ（Broadcast　Multicast-Service　Center)である。データ配信サーバ４００は、ストリームデータを時間方向に分割した所定時間分のストリームデータ（以下、分割ストリームデータと呼ぶ）をデータ配信ゲートウェイ３００に送信する。
　データ配信ゲートウェイ３００は、データ配信サーバ４００から受信した分割ストリームデータを、基地局装置２００－１，２に送信する装置である。データ配信ゲートウェイ３００は、例えば、ＭＢＭＳ－ＧＷ（Multimedia　Broadcast　Multicast　Service－Gateway）である。
　基地局制御装置６００は、基地局装置２００－１，２に在圏する端末装置の認証や、基地局装置２００－１，２のリソース管理を行う装置である。基地局制御装置６００は、例えば、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）である。
　基地局協調制御装置５００は、基地局装置２００－１，２が行う分割ストリームデータの送信の協調制御を行う装置である。基地局協調制御装置５００は、基地局装置２００－１，２が分割ストリームデータの送信に使用する周波数や、分割ストリームデータの送信開始タイミングなどを制御する。基地局協調制御装置５００が基地局装置２００－１，２における分割ストリームデータの送信開始タイミングを制御することで、基地局装置２００－１，２の分割ストリームデータの送信開始タイミングを同じにする。こうすることで、基地局装置２００－１，２は、同じ周波数で同じ分割ストリームデータを、同時に送信することができ、端末装置はどちらの基地局装置が送信した電波を受信しても、同じ分割ストリームデータを受信することができる。端末装置は、同じ分割ストリームデータを受信することで、例えば、移動することで在圏する基地局装置が変わっても、連続して分割ストリームデータの受信を行うことができる。基地局協調制御装置５００は、例えば、ＭＣＥ（Multi-Cell/Multicast　Coordinate　Entity）である。
　基地局装置２００は、基地局協調制御装置５００に指定された周波数、送信開始タイミング、送信時間などの情報に基づいて、端末装置１００に分割ストリームデータを送信する。基地局装置２００は、例えば、ＬＴＥにおける基地局装置であるｅＮｏｄｅＢ（evolutional　Node　B）やＨｅＮｏｄｅＢ（Home　evolutional　Node　B）である。
　端末装置１００は、基地局装置２００から分割ストリームデータを受信し、コンテンツを再生する。端末装置１００は、例えば、タブレット端末やスマートフォンなどの携帯端末装置である。
　無線通信システム１０では、基地局装置２００－１，２が、同じ周波数、同じ送信タイミングで分割ストリームデータをそれぞれ送信している。こうすることで、例えば、端末装置１００は、基地局装置２００－１の電波しか届かない位置から基地局装置２００－２の電波しか届かない位置に移動しても、同じ周波数で分割ストリームデータを受信し続けることができ、連続したストリームデータを生成し、コンテンツを再生することが可能となる。
　＜各装置の構成例＞
　第１の実施の形態では、各基地局装置２００が分割ストリームデータを端末装置１００に送信するとき、アンライセンスド周波数帯域の２以上の周波数で重複して送信する。また、基地局装置２００は、２以上の周波数に含まれる周波数ごとに、異なるタイミングで分割ストリームデータの送信を行う。　
　また、端末装置１００は、２以上の周波数で重複して受信した２以上の分割ストリームデータから、ストリームデータを生成し、コンテンツを再生する。
　以下、各装置の構成例について説明する。
　＜１．基地局装置の構成例＞
　図２は、基地局装置２００の構成例を示す図である。
　基地局装置２００は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）２１０、ストレージ２２０、メモリ２３０、ＲＦ回路２４０、及びＮＩＣ（Network　Interface　Card）２５０－１，２を有する。
　ストレージ２２０は、プログラムやデータを記憶する補助記憶装置である。ストレージ２２０は、通常配信プログラム２２１、認可不要周波数配信プログラム２２２、及び認可不要周波数確認プログラム２２３を記憶する。
　メモリ２３０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ２３０、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
　ＲＦ回路２４０は、端末装置１００と無線を介して通信を行う回路である。ＲＦ回路２４０は、アンテナ２４１を有し、アンテナ２４１を介して無線信号を送受信する。
　ＮＩＣ２５０－１，２は、データ配信ゲートウェイ３００及び基地局協調制御装置５００と通信を行う装置である。ＮＩＣ２５０－１，２は、例えば、ネットワークケーブルなどの有線で各装置と接続する。
　ＣＰＵ２１０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムを、メモリ２３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、処理部の機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵ２１０が実行する処理には、通常配信処理及び認可不要周波数配信処理がある。通常配信処理及び認可不要周波数配信処理は、データ配信ゲートウェイ３００から受信したコンテンツのストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームを、端末装置１００に送信する処理である。通常配信処理は、国や公共機関により使用を許可され、使用において制限がない認可周波数帯域（ライセンスド周波数帯域）を使用する。これに対し、認可不要周波数配信処理は、国や公共機関の許可は不要であるが、使用において制限がある認可不要周波数（アンライセンスド周波数）を使用する。そのため、端末装置１００に送信する方法がそれぞれの処理で異なる。以下に、それぞれの処理において使用する周波数と、送信方法の差異について説明する。
　ＣＰＵ２１０は、通常配信プログラム２２１を実行することで通常配信処理を実現する。通常配信処理は、１つの周波数を使用して、分割ストリームデータを連続して送信することで、欠落期間のないストリームデータを端末装置に送信する処理である。通常配信処理では、認可周波数を使用して分割ストリームデータを送信する。認可周波数とは、例えば、ＬＴＥの無線通信システムにおいては、ＬＴＥの無線通信システムで独占的に使用することを、国や公共機関に許可された周波数である。
　一方、ＣＰＵ２１０は、認可不要周波数配信プログラム２２２を実行することで認可不要周波数配信処理を実現する。認可不要周波数配信処理では、認可不要周波数を使用して分割ストリームデータを重複して送信する。認可不要周波数とは、国や公共機関の許可なしで一般に解放された周波数であり、使用においては一定の制限が課される周波数である。一定の制限は、例えば、特定の装置やシステムが独占的に使用することを防止するため、所定の時間以上連続で送信することができない連続送信時間に関する制限である。また、一定の制限は、例えば、他の装置やシステムの認可不要周波数の使用を妨害しないように、認可不要周波数で送信する前に、送信しようとする周波数を他の装置等が使用してないことを確認する電波状況確認処理を行わなければならないという制限である。
　図３は、認可不要周波数配信処理を、２つの認可不要周波数を使用して行う場合に送信する分割ストリームデータの例を示す図である。ストリームデータＤ１０を時間方向に１０分割したデータ＃００～＃０９を分割ストリームデータとする。以下、図３を用いて、認可不要周波数配信処理を説明する。
　認可不要周波数配信処理は、２以上の認可不要周波数（第１及び第２周波数）を使用して、分割ストリームデータを送信する処理である。認可不要周波数配信処理では、データを送信する送信期間Ｐ１０と、データの送信を停止する送信停止期間Ｐ１１を繰り返す間欠送信処理を行う。間欠送信を行う理由は、認可不要周波数の連続送信時間に関する制限を満たしつつ、送信停止期間を利用して電波状況確認処理を行うという制限も満たすことができるためである。
　認可不要周波数配信処理では、２以上の周波数ごとに、それぞれ同じ分割ストリームデータを同じタイミングで送信する。例えば、図３において、タイミングＴ１では、第１及び第２周波数で、同じ分割ストリームデータ＃０１を送信する。また、認可不要周波数配信処理では、２以上の周波数ごとのそれぞれの送信停止期間が同時に発生しないように、分割ストリームデータの送信を異なるタイミングで行う。分割ストリームデータの送信を異なるタイミングで行うということは、２以上の周波数ごとのそれぞれの送信期間をずらすことであり、周波数ごとの送信期間の開始タイミングを異ならせることである。例えば、図３においては、時間Ｐ１２だけ送信期間Ｐ１０の開始をずらすことで、第１及び第２周波数の送信停止期間Ｐ１１が同時に発生しないようにしている。このようにすることで、あるタイミングでは、ある周波数で送信停止期間であるためデータ送信を停止しているが、他の周波数では送信期間であるため分割ストリームデータを送信している状態となる。２以上の周波数に含まれる周波数の全てが同時に送信停止期間になることがないようにすることで、少なくとも１つの周波数において分割ストリームデータを送信していることとなり、端末装置１００はストリームデータを欠落することなく受信できる。例えば、図３においては、タイミングＴ２においては、第１周波数では送信停止期間であるが、第２周波数では送信期間であるため、分割ストリームデータ＃０４が欠落することなく、ストリームデータの配信が可能となる。
　ＣＰＵ２１０は、認可不要周波数確認プログラム２２３を実行することで認可不要周波数確認処理を実現する。認可不要周波数確認処理とは、認可不要周波数を使用するときに電波状況確認処理を行う処理であり、認可不要周波数配信処理の送信停止期間に実行する処理である。認可不要周波数確認処理は、例えば、送信しようとする周波数の電波の電波強度を測定し、測定した電波強度が基準値より小さい場合、他の装置等が当該周波数を使用していないとみなし、当該周波数を使用してもよいと判定する。
　＜２．端末装置の構成例＞
　図４は、端末装置１００の構成例を示す図である。
　端末装置１００は、ＣＰＵ１１０、ストレージ１２０、メモリ１３０、及びＲＦ回路１４０を有する。
　ストレージ１２０は、プログラムやデータを記憶する補助記憶装置である。ストレージ１２０は、通常受信プログラム１２１、及び認可不要周波数受信プログラム１２２を記憶する。
　メモリ１３０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ１３０、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
　ＲＦ回路１４０は、基地局装置２００と無線を介して通信を行う回路である。ＲＦ回路１４０は、アンテナ１４１を有し、アンテナ１４１を介して無線信号を送受信する。
　ＣＰＵ１１０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムを、メモリ１３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、処理部の機能を実現するプロセッサである。
　ＣＰＵ１１０は、通常受信プログラム１２１を実行することで通常受信処理を実現する。通常受信処理は、基地局装置２００の通常配信処理に対応するコンテンツ再生のための処理である。通常受信処理では、１つの周波数で分割ストリームデータを連続して受信し、受信した分割ストリームデータを結合してストリームデータを生成する。端末装置１００は、生成したストリームデータを使用し、コンテンツを再生する。
　ＣＰＵ１１０は、認可不要周波数受信プログラム１２２を実行することで認可不要周波数受信処理を実現する。認可不要周波数受信処理は、基地局装置２００の認可不要周波数配信処理に対応するコンテンツ再生のための処理である。認可不要周波数受信処理では、２以上の周波数で分割ストリームデータを重複して受信し、重複した受信した分割ストリームデータを結合してストリームデータを生成する。端末装置１００は、生成したストリームデータを使用し、コンテンツを再生する。なお、端末装置１００は、複数の周波数で送信期間が重複している場合、複数の同一の分割ストリームデータを受信する。この場合、端末装置１００は、認可不要周波数受信処理において、複数の分割ストリームデータから１つを選択し、ストリームデータに生成に使用する。基地局装置２００は、認可不要周波数配信処理において、全ての周波数で同時に送信停止期間となることがないように制御している。そのため、端末装置１００は、全周波数で分割ストリームデータの送信を停止している期間がなく、欠落のないストリームデータを生成できる。
　＜ストリームデータ配信方法＞
　第１の実施の形態では、認可不要周波数を使用するとき、基地局装置２００は認可不要周波数配信処理を実行する。１つの認可不要周波数を使用して、配信処理を実行した場合の課題について以下に説明する。
　図５は、基地局装置が１つの認可不要周波数で配信処理を実行した場合に送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。基地局装置２００は、データ配信ゲートウェイ３００から、ストリームデータ１０００を受信する。基地局装置２００は、ストリームデータ１０００を、分割ストリームデータ＃００～＃１４に分割する。ストリームデータの分割時間は、例えば、１ミリ秒である。基地局装置２００は、ストリームデータ１０００を受信してから時間Ｐ１の遅延を経て、認可不要周波数を使用し、配信処理を実行する。時間Ｐ１は、例えば、データ配信ゲートウェイから受信したデータが圧縮されていた場合の回答処理や、データを無線で送信するためのデータの符号化処理や変調処理に要する時間である。
　上述したように、認可不要周波数は所定の時間以上連続で送信することができない。例えば、４ミリ秒を超える時間連続で送信することができないという制限がある場合、図５の「基地局装置送信データ」に示すように、分割ストリームデータ＃００～＃０３（１００１）、＃０５～＃０８（１００２）、＃１０～＃１３（１００３）を送信する。１つの分割ストリームデータを送信する時間が１ミリ秒であるとすると、図５において、基地局装置２００は４ミリ秒の送信期間Ｐ１０だけ連続で送信した後、１ミリ秒の送信停止期間Ｐ１１だけ送信を停止する。基地局装置２００は、データ送信を停止している期間に対応する分割ストリームデータ＃０４、＃０９、及び＃１４は送信しない。
　端末装置１００は、時間Ｐ２の遅延を経て、基地局装置２００から送信された分割ストリームデータを受信する。時間Ｐ２は、例えば、無線区間におけるデータの到達の遅延時間である。図５の「端末装置の受信データ」に示すように、端末装置１００は、基地局装置２００が送信するときに欠落する分割ストリームデータ＃０４、＃０９、及び＃１４を受信することができない。
　端末装置１００は、分割ストリームデータ＃０４、＃０９、及び＃１４が欠落したストリームデータ１００４を生成する。端末装置１００は、分割ストリームデータを受信してから時間Ｐ３を経て、生成したストリームデータ１００４を用いてコンテンツを再生する。時間Ｐ３は、例えば、ストリームデータ１００４を生成する時間や、ある数以上の分割ストリームデータを受信するのを待っている時間である。端末装置１００でコンテンツの再生に使用するストリームデータ１００４は、一部が欠落しており、ストリームデータが動画である場合、一部がコマ送りのような動画となったり、ストリームデータが音声である場合、音飛びしたような音声となったりする。このように、認可不要周波数を使用してのストリームデータの配信を行う場合、１つの周波数で送信する処理は適さない。
　図６は、本実施の形態における、基地局装置と端末装置間で送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。
　基地局装置２００は、１つの周波数で配信処理を実行した場合と同様に、データ配信ゲートウェイ３００からストリームデータ１０００を受信し、分割ストリームデータ＃００～＃１４に分割する。
　基地局装置２００は、認可不要周波数配信処理において、認可不要周波数である第１周波数を使用して、分割ストリームデータ＃００～＃０３（２００１）を送信期間Ｐ１０だけ送信する。そして、分割ストリームデータ＃０４に対応する送信停止期間Ｐ１１だけ送信を停止した後、分割ストリームデータ＃０５～＃０８（２００２）を送信する。その後、同様に、分割ストリームデータ＃１０～＃１３（２００３）を送信する。
　また、基地局装置２００は、認可不要周波数配信処理において、認可不要周波数である第２周波数を使用して、分割ストリームデータ＃０３～＃０６（２００４）を送信する。第２周波数での送信は、第１周波数でデータ２００１の分割ストリームデータ＃０２を送信した後に開始する。第１周波数で送信開始してから第２周波数で送信開始するまでの期間である送信開始待ち期間Ｐ１２は、この例の場合、分割ストリームデータ＃００～＃０２の３つの分割ストリームデータを送信する時間に対応する３ミリ秒となる。基地局装置２００は、２００４を送信した後、分割ストリームデータ＃０７に対応する送信停止期間Ｐ１１だけ送信を停止し、分割ストリームデータ＃０８～＃１１（２００５）を送信する。その後、同様に分割ストリームデータ＃１３及び＃１４（２００６）を送信する。
　基地局装置２００は、第１周波数における送信では、分割ストリームデータ＃０４、＃０９、＃１４の送信は行わない。しかし、分割ストリームデータ＃０４、＃０９、＃１４は、第２周波数で送信する。同様に、第２周波数では送信しない分割ストリームデータ＃００～０２、＃０７、＃１２は、第１周波数で送信する。このように、分割ストリームデータ＃００～＃１４までの全ての分割ストリームデータを、第１及び第２周波数を使用して、端末装置１００に送信することができる。
　端末装置１００は、基地局装置２００から送信された分割ストリームデータを受信し、ストリームデータを生成する。端末装置１００は、分割ストリームデータ＃００～＃１４の全ての分割ストリームデータを受信できるため、ストリームデータ１０００と同じストリームデータ２００７を生成することができる。
　第１の実施の形態では、２つの周波数で、同じタイミングで同じ分割ストリームデータを送信している。その２つの周波数のそれぞれの送信停止期間が重複しないようにすることで、少なくとも１つの周波数で分割ストリームデータが送信されていることとなり、全ての分割ストリームデータを端末装置に送信することができる。なお、本実施の形態の例では２つの周波数の場合を例として用いたが、３以上の周波数でもよい。３以上の周波数を使用して分割ストリームデータを送信する場合、３以上の全ての周波数で同時に送信停止期間が発生しないように制御することで、同様に全ての分割ストリームデータを端末装置に送信することができる。
　＜認可不要周波数配信処理シーケンス＞
　図７は、認可不要周波数を使用した認可不要周波数配信処理のシーケンスの例を示した図である。以下、図７のシーケンスについて説明する。なお、基地局装置２００は、データ配信ゲートウェイ３００からストリームデータを受信する。ストリームデータの受信は、端末装置１００へのデータ送信とは非同期に実施される。図７のシーケンスにおいては、基地局装置２００が端末装置１００にデータを送信する時には、送信対象となるストリームデータは受信済であるものとする。
　基地局装置２００は、基地局協調制御装置５００から配信開始要求（Ｓ１）を受信し、認可不要周波数配信処理を開始する。配信開始要求には、使用する周波数、送信期間、送信停止期間、送信開始待ち期間に関する情報が含まれる。図７においては、例えば、使用する周波数を第１及び第２周波数、送信期間Ｐ１０を４ミリ秒、送信停止期間Ｐ１１を１ミリ秒、送信開始待ち期間Ｐ１２を３ミリ秒とする。
　基地局装置２００は、第１周波数で分割ストリームデータの送信を開始する（Ｓ１１）。基地局装置２００は、第１周波数での送信を開始してから送信開始待ち期間Ｐ１２が経過すると、第２周波数での分割ストリームデータの送信を開始する（Ｓ２１）。
　基地局装置２００は、第１周波数で分割ストリームデータの送信を開始してから送信期間Ｐ１０が経過すると、第１周波数での送信を停止する（Ｓ１２）。基地局装置２００は、送信停止期間Ｐ１１に、認可不要周波数確認処理を行う（Ｓ３０）。基地局装置２００は、認可不要周波数確認処理において、無線区間の第１周波数の電波強度を測定し、基準値より小さければ、他装置等が第１周波数を使用していないものと判定する。基地局装置２００は、第１周波数での送信を停止してから送信停止期間Ｐ１１が経過すると、第１周波数での送信を開始する（Ｓ１３）。以下、同様に送信開始、停止を繰り返す（Ｓ１４、Ｓ１５）。
　また、基地局装置２００は、第１周波数と同様の処理を第２周波数で行う。第２周波数でも、第１周波数と同じ送信期間Ｐ１０及び送信停止期間Ｐ１１を使用して、第２周波数による送信開始、停止を繰り返す（Ｓ２２～Ｓ２５）。また、第２周波数でも、送信停止期間Ｐ１１に、認可不要周波数確認処理を行い、第２周波数を他装置が使用していないことの確認を行う（Ｓ３１）。このように、基地局装置２００は、送信する分割ストリームデータがなくなるまで、第１及び第２周波数を使用して、端末装置１００に分割ストリームデータを送信する。
　図７のシーケンスに示すように、それぞれの送信停止期間は重複していないため、どのタイミングにおいても、第１及び第２周波数のどちらか一方で分割ストリームデータの送信を行っている。よって、端末装置１００は、どのタイミングでも少なくとも１つの周波数で分割ストリームデータを受信しており、欠落のないストリームデータを受信することができる。
　［第２の実施の形態］
　次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、送信開始待ち期間が送信期間と同じ値である場合、及び送信停止期間と同じ値である場合について説明する。
　＜送信開始待ち期間が送信期間と同じ＞
　図８は、送信開始待ち期間が送信期間と同じ場合の、送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。
　基地局装置２００がストリームデータ１０００を受信してから、第１周波数を使用して分割ストリームデータ２００１～２００３を送信する処理は第１の実施の形態と同様である。
　基地局装置２００は、送信開始待ち期間Ｐ１２が送信期間Ｐ１０と同じであるため、第１周波数で分割ストリームデータ＃０３を送信し終わったときに、第２周波数で分割ストリームデータ＃０４～＃０７（３００４）の送信を開始する。その後、送信期間Ｐ１０及び送信停止期間Ｐ１１に従い、データ３００５及びデータ３００６の分割ストリームデータを送信する。
　端末装置が各分割ストリームデータを受信し、ストリームデータ３００７を生成する処理については、第１の実施の形態と同様である。
　図８で示すように、第１周波数では分割ストリームデータ＃０４、＃０９、＃１４を送信しないが、第２周波数では送信している。また、同様に第２周波数で送信していない分割ストリームデータ＃００～＃０３、＃０８、＃１３を、第１周波数では送信している。
　＜送信開始待ち期間が送信停止期間と同じ＞
　図９は、送信開始待ち期間が送信停止期間と同じ場合の、送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。
　基地局装置２００がストリームデータ１０００を受信してから、第１周波数を使用して分割ストリームデータ２００１～２００３を送信する処理は第１の実施の形態と同様である。
　基地局装置２００は、送信開始待ち期間Ｐ１２が送信停止期間Ｐ１１と同じであるため、第１周波数で＃００の分割ストリームデータを送信し終わったときに、第２周波数で分割ストリームデータ＃０１～＃０４（４００４）の送信を開始する。その後、送信期間Ｐ１０及び送信停止期間Ｐ１１に従い、データ４００５及びデータ４００６の分割ストリームデータを送信する。
　端末装置が各分割ストリームデータを受信し、ストリームデータ４００７を生成する処理については、第１の実施の形態と同様である。
　図９で示すように、第１周波数では分割ストリームデータ＃０４、＃０９、＃１４を送信しないが、第２周波数では送信している。また、同様に第２周波数で送信していない分割ストリームデータ＃００、＃０５、＃１０を、第１周波数では送信している。
　＜送信開始待ち期間について＞
　上述したように、送信開始待ち期間Ｐ１２が、送信停止期間Ｐ１１と同じ値、または送信期間Ｐ１０と同じ値である場合、欠落のないストリームデータを送信することができる。また、第１の実施の形態のように、送信開始待ち期間Ｐ１２が、送信停止期間Ｐ１１と送信期間Ｐ１０との間の値である場合でも、欠落のないストリームデータを送信することができる。
　例えば、送信開始待ち期間Ｐ１２が送信期間Ｐ１０より大きい場合、第１周波数で送信期間Ｐ１０が終了したタイミングで、送信開始待ち期間Ｐ１２に到達していないため、第２周波数での送信を開始しない。そうすると、第１周波数で送信停止期間Ｐ１１になっているにもかかわらず、第２周波数で送信が開始されていないため、両方の周波数で同時に送信していないタイミングが生じる。
　また、例えば、送信開始待ち期間Ｐ１２が送信停止期間Ｐ１１より小さい場合、第１周波数で送信停止期間Ｐ１１が終了する前に、第２周波数での送信期間Ｐ１０が終了してしまうこととなり、両方の周波数で同時に送信していないタイミングが生じる。
　すなわち、送信開始待ち期間を、例えば、送信停止期間以上で送信期間以下の期間とすることで、両方の周波数で同時に送信していない期間が発生しないようにすることができる。
　［第３の実施の形態］
　次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、端末装置１００が同一のタイミングで２以上の周波数で同一の分割ストリームデータを受信したときの処理である。第３の実施の形態では、複数の分割ストリームデータから、エラーの少ない分割ストリームデータを選択し、ストリームデータの生成に使用する。
　＜ストリームデータ生成処理＞
　図１０は、認可不要周波数受信処理で端末装置１００が受信する分割ストリームデータの例を示す図である。
　端末装置１００は、第１周波数及び第２周波数のそれぞれで分割ストリームデータを受信し、どちらかの周波数で受信した分割ストリームデータを使用して、ストリームデータ５０００を生成する。
　端末装置１００は、分割ストリームデータ＃００は、第１周波数で受信した分割ストリームデータ＃００を選択することなく使用する（Ｓ３１）。また、端末装置１００は、分割ストリームデータ＃０４は、第２周波数で受信した分割ストリームデータ＃０４を選択することなく使用する（Ｓ３３）。同様に、分割ストリームデータ＃０５、＃０９、＃１０、＃１４は、どちらか一方の周波数で受信しており、選択することなく受信したデータを使用する。
　端末装置１００は、分割ストリームデータ＃０１～０３、＃０６～＃０８、＃１１～＃１３を、第１及び第２周波数の両方で受信している。端末装置は、これらの分割ストリームデータから、エラーの少ない分割ストリームデータを選択する。エラーの少ない分割ストリームデータの選択方法は、例えば、第１周波数と第２周波数のデータ受信時のデータの欠損率を示すフレームエラーレートを比較して、エラーレートの低いほうのデータを選択する方法がある。また、エラーの少ない分割ストリームデータの選択方法は、データを受信したパケットに含まれるパリティビットなどの誤り検出符号から判断してもよい。
　端末装置１００は、例えば、分割ストリームデータ＃０２の選択において、第１周波数で受信した分割ストリームデータ＃０２（Ｄ１）と、第２周波数で受信した分割ストリームデータ＃０２（Ｄ２）を比較する。端末装置１００は、例えば、データを受信したときのフレームエラーレートの低い第１周波数で受信したＤ１を選択し、ストリームデータ５０００の生成に使用する（Ｓ３２）。
　このように、複数の周波数で受信している同一タイミングの分割ストリームデータは、エラーの少ないデータを選択し、ストリームデータの生成に使用することで、よりエラーの少ないストリームデータを生成することができ、コンテンツの再生の精度が向上する。
　［第４の実施の形態］
　次に第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、基地局装置２００が、認可不要周波数を使用しないでストリームデータを送信する。
　基地局装置２００は、例えば、認可不要周波数の電波状況を測定した結果、これから送信しようとしている周波数の電波強度が基準値を超えている場合、当該周波数を使用することができない。また、基地局装置２００は、例えば、認可周波数の電波状況が良好である場合、認可不要周波数を使用する必要はない。このような場合、基地局装置２００は、認可不要周波数配信処理を行わず、通常配信処理を行う。
　図１１は、通常配信処理における基地局装置と端末装置間で送受信される分割ストリームデータの例を示す図である。以下、基地局装置２００の通常配信処理について説明する。
　基地局装置２００は、ストリームデータ６０００を受信する。基地局装置２００は、受信したストリームデータ６０００を、分割ストリームデータ＃００～＃１３に分割する。基地局装置２００は、分割ストリームデータ＃００～＃１３（６００１）を、認可周波数である１つの周波数を使用して端末装置１００に送信する。
　端末装置１００は、分割ストリームデータ＃００～＃１３（６００２）を受信する。端末装置１００は、受信した分割ストリームデータを使用して、ストリームデータ６００３を生成する。端末装置１００は、生成したストリームデータ６００３を使用して、配信されたコンテンツを再生する。
　このように、基地局装置２００は、認可不要周波数だけではなく、認可周波数を使用してストリームデータの配信を行ってもよい。基地局装置２００は、認可不要周波数と認可周波数の両方を周波数から周波数を選択できるため、無線リソース不足を解消することができる。
　また、認可周波数と認可不要周波数のどちらを使用するかとう選択は、例えば、それぞれの電波特性から判定してもよい。例えば、基地局装置２００の送信出力が小さく、カバーするエリアが狭い場合、到達範囲が狭いという電波特性をもつ電波帯域を使用すればよい。このように、認可不要周波数と認可周波数の電波特性が異なる場合、それぞれの電波特性から周波数を選択することができ、無線リソースの効率的な利用を図ることができる。
１０…無線通信システム　　　　　　　　１００…端末装置
１０００…ストリームデータ          　１００４…ストリームデータ
１１０…ＣＰＵ                      　１２０…ストレージ
１２１…通常受信プログラム          　１２２…認可不要周波数受信プログラム
１３０…メモリ                      　１４０…ＲＦ回路
１４１…アンテナ                    　２００…基地局装置
２００１…分割ストリームデータ     　 ２００７…ストリームデータ
２１０…ＣＰＵ                      　２２０…ストレージ
２２１…通常配信プログラム          　２２２…認可不要周波数配信プログラム
２２３…認可不要周波数確認プログラム　２３０…メモリ
２４０…ＲＦ回路                   　 ２４１…アンテナ
２５０…ＮＩＣ                      　３００…データ配信ゲートウェイ
３００７…ストリームデータ            ４００…データ配信サーバ
４００７…ストリームデータ            ５００…基地局協調制御装置
５０００…ストリームデータ            ６００…基地局制御装置

Claims (13)

  1. 　ストリームデータを基地局装置から端末装置へ送信する無線通信システムであって、
    　前記基地局装置は、前記ストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームデータを、アンライセンスド周波数帯域における２以上の周波数で重複して送信し、
    　前記端末装置は、前記分割ストリームデータを前記２以上の周波数でそれぞれ受信し、前記受信した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する
    　無線通信システム。
  2. 　前記基地局装置は、前記分割ストリームデータを前記アンライセンスド周波数帯域で重複して送信する処理において、前記２以上の周波数ごとにそれぞれ異なるタイミングで前記分割ストリームデータの送信を行う
    　請求項１記載の無線通信システム。
  3. 　前記基地局装置は、前記分割ストリームデータを送信する送信期間と、前記分割ストリームデータの送信を停止する送信停止期間とを繰り返す間欠送信処理を、前記２以上の周波数ごとにそれぞれ行うことで前記分割ストリームデータの重複送信を行い、前記２以上の周波数それぞれの前記送信停止期間が同時に発生しないように前記異なるタイミングで前記分割ストリームデータの送信を行う
    　請求項２記載の無線通信システム。
  4. 　前記２以上の周波数ごとにそれぞれ行う前記間欠送信処理は、同じ分割ストリームデータを同じタイミングで送信する
    　請求項３記載の無線通信システム。
  5. 　前記基地局装置は、前記２以上の周波数ごとのそれぞれの前記送信期間を、前記送信停止期間以上で前記送信期間以下の時間だけずらすことで前記異なるタイミングで前記分割ストリームデータの送信を行う
    　請求項４記載の無線通信システム。
  6. 　前記基地局装置は、前記２以上の周波数に含まれる第１周波数における前記送信停止期間に、前記第１周波数の無線区間での電波強度が基準値より小さいことの確認を行う
    　請求項３記載の無線通信システム。
  7. 　前記端末装置は、前記２以上の周波数ごとに同じタイミングで重複してそれぞれ受信した前記分割ストリームデータのうち、最も欠損率の低い分割ストリームデータを選択し、前記選択した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する
    　請求項４記載の無線通信システム。
  8. 　前記アンライセンスド周波数帯域は、所定の時間以上連続して送信しない連続送信期間に関する制限と、送信する周波数の無線区間での電波強度が基準値より小さいことを送信前に確認する送信前の制限とを有する周波数帯域である
    　請求項１記載の無線通信システム。
  9. 　前記基地局装置は、さらに、前記アンライセンスド周波数帯域における周波数を使用しない場合、前記連続送信期間に関する制限及び前記送信前の制限を有さないライセンスド周波数帯域の周波数で前記分割ストリームデータを送信し、
    　前記端末装置は、前記ライセンスド周波数帯域の前記周波数で送信された前記分割ストリームデータを受信し、前記受信した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する
    　請求項８記載の無線通信システム。
  10. 　分割ストリームデータからストリームデータを生成する端末装置に前記ストリームデータを送信する基地局装置において、
    　前記ストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームデータを、アンライセンスド周波数帯域における２以上の周波数で重複して前記端末装置に送信する
    　基地局装置。
  11. 　前記分割ストリームデータを前記アンライセンスド周波数帯域で重複して送信する処理において、前記２以上の周波数ごとにそれぞれ異なるタイミングで前記分割ストリームデータの送信を行う
    　請求項１０記載の基地局装置。
  12. 　基地局装置からアンライセンスド周波数帯域における２以上の周波数で重複して送信された、コンテンツのストリームデータを時間方向に分割した分割ストリームデータを受信し、前記受信した分割ストリームデータから前記ストリームデータを生成する
    　端末装置。
  13. 　前記分割ストリームデータは、前記２以上の周波数ごとにそれぞれ異なるタイミングで送信される
    　請求項１２記載の端末装置。
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