CN101351985A - 通信装置、通信方法和程序 - Google Patents

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Abstract

通信装置包括：对通过N个传输处理接收到的N个分组数据单元进行检错的部件；根据检错结果来发送表示肯定响应的信号或第一重发请求信号的部件；存储成为肯定响应的对象的分组以备传送到高位层的存储部件；在成为肯定响应的对象的分组的顺序间断的情况下，在进一步确认了对于缺失的分组需要重发的基础上，发送第二重发请求信号的部件；以及使分组数据单元的顺序齐备并将分组从所述存储部件传送到高位层的部件。

Description

通信装置、通信方法和程序
技术领域
本发明涉及移动通信的技术领域，特别涉及进行混合自动重发请求(HARQ：Hybrid ARQ)同时对分组进行通信的通信装置、通信方法和程序。
背景技术
在这种技术领域中，为了提高通信的可靠性而使用自动重发请求(ARQ：Automatic Repeat reQuest)方法。一般来说，ARQ方法对接收分组进行检错，并对发送端请求重发包含不能允许程度的差错的分组。也可以通过使用循环冗余码(CRC)的技术这样的任何的现有技术来进行检错。发送端根据该请求来重发分组。由此，在接收端可以某种程度消除以缺失分组的状态执行应用的情况。
图1表示ARQ方法的动作概要。例如，基于互联网协议(IP)的IP分组A、B、C...从高位(upper)装置按顺序被存储在基站的接收缓冲器中(S1)。接收到的IP分组被分割为固定长度的块大小以备低层中的发送(S2)。进而按规定个数的每个块进行物理信道中的无线传输，并在移动台中接收这些块(S3)。在图示的例子中，在每个发送时间间隔(TTI)传输两个块。移动台对接收分组进行检错处理。接收分组被存储在移动台的RLC缓冲器(接收缓冲器)中(S4)。在该情况下，关于被检测出差错的块，对基站端请求重发。在图示的例子中，如“NG”所示，对第11、12个块检测出差错，并由移动台对基站请求重发它们。移动台将未被检测出差错的分组由RLC传送到高位的层(应用层等)(S5)。包含被检测出差错的块的分组(在图示的例子中为分组C)被废弃，移动台等待适当的分组被准备，在重发步骤完成后，将重发对象的分组传送到高位层。
为了进一步提高通信的可靠性，也提出了将纠错方式和ARQ方式组合的混合ARQ(HARQ)方式。它也被用于HSDPA(高速下行链路分组接入，HighSpeed Downlink Packet Access)方式的系统中。
图2表示进行HARQ方法的基站和移动台的概略方框图，图3表示HARQ方式的动作概要。IP分组A、B、C、...从高位装置被按顺序存储在基站的RLC/ARQ缓冲器或接收缓冲器(图2)中(图3的S1)。接收到的IP分组在图2的RLC缓冲器中被分割为固定长度的块大小(S2)。然后，在HARQ-PDU处理单元中固定长度的块的一个以上根据无线环境而被捆绑(bundle)并传输。各块由序列号(SN＝1、2、...)确定。IP分组按规定数个的每个块由物理信道无线传输，并由移动台接收(S3)。包含一个以上的块的分组数据单元分别被分配号码(TSN＝1、2、...)，用于传输由该号码指定的信息的处理(process)被分配处理号码(P1、P2、...)。移动台对接收分组进行检错，如图中“NG”所示，在检测出差错的情况下，移动台对基站请求重发该分组。接收分组被存储在图2所示的重新排序缓冲器(reordering buffer)中(S4)。重新排序缓冲器保存不是重发对象的分组，直到缺失的分组被接收为止。在图示的例子中，对TSN＝2的分组数据单元(处理号码为P2)检测出差错，并由移动台对基站请求对其进行重发。基站响应于该请求而进行重发，在图示的例子中，重发分组被无差错地接收，并存储在重新排序缓冲器中。该阶段中的重发请求处理在MAC子层进行。在重新排序缓冲器中，已存储的分组按照TSN号码顺序被重新排列。被重新排列为适当顺序的分组被分解为RLC层中的分组数据单元(RLC-PDU)，并存储在RLC缓冲器中(S5)。关于RLC缓冲器中存储的分组也确认序列号SN是否为间断的。例如，在即使达到HARQ中的最大重发次数也依然检测出差错这样的情况下，是因为对于RLC缓冲器中的分组可能依然检测出分组的缺失。在这样的情况下，从移动台对基站请求RLC层中的重发。该阶段中的重发请求处理在RLC层(或也称作ARQ层)中进行。移动台将未被检测出差错的分组由RLC传送给高位的层(应用层等)。关于包含被检测出差错的块的分组，移动台等待适当的分组被准备，在重发步骤完成后，将重发对象的分组传送给高位层(S6)。关于这样的以往的ARQ以及HARQ，记载于在本申请主张优先权的基础申请时已经成为公知技术的非专利文献1中。
非专利文献1：3GPP TS 25.3016.4.0，因特网<URL：http://www.3gpp.org>
发明内容
不过，用于指定RLC层中的分组数据单元的序列号SN、用于指定MAC层中的分组数据单元的号码TSN用固定长度的比特数表现，所以该号码或数被循环地(cyclic)赋予分组。例如，在序列号SN以12比特表现的情况下，212＝4096个号码被循环使用。因此，在对要传输的分组连续地各分配一个号码进行传输的情况下，接收端不能容易地判别接收到的分组是当前循环的分组还是前一循环的分组。
为了消除这样的缺陷，在现有技术中，使用被称作发送延迟(transmissionstalling)的技术。这是用于限制即使没有来自接收机的确认响应发送端也能够连续地发送的分组数据单元数或号码的技术。更具体地说，接着序列号i的分组的i+1～i+2049的2048个分组可以在发送SN＝i的分组后被连续地发送，但SN＝i+2050(及其以后)的分组的发送被禁止到得到有关SN＝i的分组的ACK(确认响应或肯定响应)为止。如果发送机得到有关SN＝i的确认响应，则在发送SN＝i+1的分组后，SN＝i+2～i+2051的2048个分组可以无确认响应即被发送。无确认响应即可发送的分组数或大小被称作发送窗(window)。每次连续得到确认响应时，发送窗的范围向SN增加的方向偏移一个，但在未连续得到确认响应的情况下，发送窗的范围被维持不偏移。通过将无确认即可发送的分组数限制为可表现(represent)的最大数的一半，从而接收机可以判别接收到的分组是否为重发的分组。这样的方式也被提作停等(SAW：StopAnd Wait)方式。
如上述这样，重发请求的处理在MAC层或RLC层中都进行。由于在任一层中都以固定长度的比特数指定分组数据单元，所以通过两者的重发请求处理进行发送延迟。除了分组数据单元的大小在MAC层和RLC层中不同之外，发送数据后接收确认响应(ACK)的定时在MAC层和RLC层中也不同，所以发送窗的大小也互不相同。一般MAC层中的确认响应比RLC层中的确认响应早得到。例如，可以设定为对于RLC层中的重发请求处理的发送窗的大小如上述那样为2048，MAC层中的发送窗大小为16(假设TSN的最大值为32)。
但是，如果在MAC层和RLC层中分别独自地进行发送延迟，则发送机仅能发送两者的发送窗中包含的分组。换言之，即使数据属于一个发送窗中，如果它在另一个发送窗的范围外，则禁止发送该数据。图4表示发送延迟被分别进行的情况。在图示的例子中，假设已经得到了有关序列号SN＝1、2的确认响应，但还未得到有关SN＝3的确认响应。在该时刻，接着SN＝3的分组的SN＝4～2051的分组可以被连续发送，但SN＝2052以后的分组的发送被禁止。另一方面，在图示的例子中，由于SN＝3的分组包含在TSN＝13的分组数据单元中，所以根据MAC层中的发送延迟，接着TSN＝13的TSN＝14～29的分组可以被连续发送，但TSN＝30以后的分组的发送被禁止。从而，SN＝3～918的分组可以被连续发送，但SN＝919以后的分组的发送被禁止。这样，通过以往的方法，由于发送端仅能发送两个发送窗中包含的分组，从提高吞吐量的观点出发不能说是有利的。
本发明的课题在于提供一种在进行N处理停等方式的重发控制的通信系统中用于适当且迅速地传送分组的通信装置、重发控制方法以及程序。
在本发明中，使用按照N处理停等方式的混合ARQ方法来接收数据的通信装置。通信装置包括：对通过N个传输处理接收到的N个分组数据单元进行检错的部件；根据检错结果来发送表示肯定响应的信号或第一重发请求信号的部件；存储成为肯定响应的对象的分组以备传送到高位层的存储部件；在成为肯定响应的对象的分组的顺序间断的情况下，在进一步确认了对于缺失的分组需要重发的基础上，发送第二重发请求信号的部件；以及使分组数据单元的顺序齐备(揃える)并将分组从所述存储部件传送到高位层的部件。
根据本发明，在进行N处理SAW方式的重发控制的通信系统中能够适当且迅速地传送分组。
附图说明
图1是表示现有的重发处理的情况的图。
图2表示现有的基站和移动台的概略的功能方框图。
图3是表示现有的重发处理的情况的图。
图4表示用于说明现有的重发处理的问题点的图。
图5A是表示有关现有技术的协议层的图。
图5B是表示有关本发明的协议层的图。
图6表示本发明的一个实施例的基站以及移动台的概略功能方框图。
图7是表示本发明的一个实施例的重发处理的情况的图。
图8是有关本发明的一个实施例的重发请求处理的流程图。
符号说明
UE用户装置
ARQ自动重发请求
HARQ混合自动重发请求
PDU分组数据单元
RLC无线链路控制
MAC媒体访问控制
具体实施方式
以下，从协议层的观点来概略说明本发明。为了进行比较，也说明有关现有技术的协议层。
图5A表示图2和图3所示的对于现有技术的层模型的一例。如上所述，在层1/MAC层对接收分组进行检错，如图中CRC-NG所示，根据检测出差错的情况(或差错为允许等级以上的情况)，请求重发错误的分组。在RLC/ARQ层中检查序列号SN是否连续，如检测出序列号缺失，则请求重发该分组。从MAC层向RLC/ARQ层的数据传输在确保了分组的顺序的状态下被进行。调整顺序的处理使用重新排序缓冲器进行。在顺序齐备的状态下将分组传送到高位层的情况被称作按序传送(ISD：In Sequence Delivery)。从RLC/ARQ层向高位层(在图示的例子中为应用层或PDCP层)的数据传输也通过按序传送(ISD)进行。在RLC层中序列号SN被监视，如果发现其缺失则进行重发控制，RLC接收缓冲器中，分组的顺序被维持。
这样的方法也许从可靠地使数据的顺序齐备的观点出发是理想的。但是，使用不同的发送窗分别进行两个发送延迟，如上所述，担心吞吐量的劣化。另外，进行重发的本质意义在于将顺序齐备的没有缺失的一系列的分组提供给应用层。从而，分别进行两个发送延迟并在双方中确保ISD可能不是必须的。本发明通过研究重发请求的触发(trigger)，从而省略重复的发送延迟，另外也确保对高位层传送的分组的顺序。
图5B表示对于本发明的层模型的一例。进行处理的层的种类或名称仅仅为一例，本发明可以在进行N处理(process)SAW方式的混合HARQ方法的各种系统中使用。在层1/MAC层中对接收分组使用CRC进行检错，如图中CRC-NG所示，根据检测出差错的情况(或者差错为允许等级以上的情况)，请求重发错误的分组。在RLC/ARQ层中检查序列号SN是否连续，如检测出序列号缺失，则确认关于该分组的重发请求是否真的必要，并在认定为其必要的情况下，进行重发请求。从RLC/ARQ层向高位层的数据传输通过按序传送(ISD)进行，但从MAC层向RLC/ARQ层的数据传送中未保障顺序，即，通过无序传送(OSD：Out of Sequence Delivery)进行传送。与以往技术不同，不进行HARQ层中的通过序列号(TSN号)的顺序保障，顺序保障通过ARQ层中的序列号(SN号码)进行。因此，仅存在一种发送延迟的发送窗。另外，HARQ层和ARQ层中的序列号也可以被统一管理。如果应用到已说明的例子中，使用有2048个序列号的大小的发送窗来保障分组的顺序，不使用具有16个TSN号码的尺寸的发送窗。其结果，可以实质地消除以往担心的吞吐量的降低。但是，在本发明中，RLC/ARQ层中的重发请求的触发与现有技术不同，在检测出序列号缺失的情况下，仅在确认了是否真的需要对于该分组的重发请求之后进行重发请求。这样，通过研究重发请求的触发，可以省略两个发送延迟的一个，并且能够迅速地将顺序齐备的分组传送给应用层等。
实施例1
以下，以从基站对移动台的下行传输为例说明本发明的一个实施例，但数据传输方向也可以反向。
图6表示本发明的一个实施例的进行HARQ方法的基站以及移动台的概略方框图，图7表示其动作概要。参照图8说明重发请求的详细步骤。IP分组A、B、C、...从高位装置被按顺序存储在基站的ARQ缓冲器或接收缓冲器(图6)中(图7的S1)。接收到的IP分组也可以在图6的ARQ缓冲器中被分割为固定长度的块大小。由于能够使用本发明而与PDU的大小无关，所以在图7所示的例子中，PDU的大小被画得全部相同，但也可以使用各种大小的PDU。为了方便，假设被传输的块由序列号(SN＝1、2、...)确定。
这些分组由物理信道无线传输，并由移动台接收(S2)。用于传输由SN指定的信息的处理被分配处理号码(P1、P2、...)。移动台对接收分组进行检错处理，如图中“NG”所示，在检测出差错的情况下，移动台对基站请求重发该分组。为了说明方便，该阶段中的重发请求被提作“HARQ重发请求”。图6的基站和移动台的“HARQ”所示的处理(processing)部分进行有关这样的层1/MAC层中的重发请求的处理。
接收分组被存储在ARQ缓冲器中(S3)。ARQ缓冲器与图2的RLC缓冲器同样对接收分组进行缓冲，但在即使在缓冲器中的分组的顺序不连续的情况下也可能不进行重发请求等方面，与重发控制单元协同进行不同的动作。在该情况下，确认ARQ缓冲器中存储的分组的序列号SN是否为间断的，并判定对缺失的分组是否真的需要重发，如果需要则进行重发请求。为了说明的方便，该阶段中的重发请求被提作“ARQ重发请求”。
移动台将未被检测出差错的分组由RLC传送给高位的层(应用层等)。对于包含被检测出差错的块的分组，移动台等待适当的分组被准备，重发步骤完成后，将重发对象的分组传送给高位层(S4)。
图8是表示有关重发请求的动作例子的流程图。该流程所示的动作主要由移动台的重发控制单元进行。在步骤S1中，移动台接收下行的共享控制信道，并将其解码(decode)。
在步骤S2中，判定有无发往该移动台的数据。如果没有发往自己的数据，则流程进至步骤S3，到下一个发送时间间隔为止进行等待，并返回步骤S1。
在步骤S4中，通过共享数据信道接收发往自己的数据，并将其解码。
在步骤S5中，对解码了的分组进行检错。在检测出差错多到允许等级以上的情况下，流程进至步骤S6，对基站请求重发该分组(HARQ重发请求)。然后，流程进至步骤S3，到下一个发送时间间隔为止进行等待，并返回步骤S1。
在步骤S7中，在无论有无差错都在允许范围内的情况下，关于该分组的确认响应(ACK)被发送给基站。确认响应表示该分组被移动台妥善地接收。
在步骤S8中，通过确认妥善地接收到的分组的序列号，从而判定该号码是否为应接收的最小的号码。换言之，判定作为确认响应的对象的分组的顺序是否有缺失。如果检查对象的号码为最小号码，则流程进至步骤S3，并返回步骤S1。例如，假设刚接收到序列号SN＝1的分组，则下一个应接收的最小号码为SN＝2。如果确认了的号码不是下一个应接收的最小的号码，则流程进至步骤S9。这是如图7所示这样适当地接收到SN＝1的分组之后，SN＝2的分组成为重发对象，并且SN＝3的分组被妥当地接收到这样的状况。
在步骤S9中，判定有无重发处理未完成的HARQ处理(重发处理)。该判定例如通过图6的重发控制单元确认HARQ处理单元的处理内容来进行。如果没有未完成的重发处理，则流程进至步骤S10。否则流程进至步骤S12。
在步骤S10中，移动台对基站请求重发在步骤S8中确认了的缺失了的分组(ARQ请求)。以后，流程进至步骤S11，到下一个发送时间间隔为止进行等待，并返回步骤S1。与以往的方法不同，即使成为确认响应的对象的分组的顺序存在缺失也不立即进行重发请求，在步骤S8中确认有无未完成的重发处理，在没有的情况下进行重发请求。从而，有效地避免进行无用的重发请求的情况。
在步骤S12中，在存储器中存储了重发中的分组是哪个分组(具体来说，序列号是什么)以及用于传输该分组的处理号码是哪个号码。
在步骤S13中，在对步骤S12中存储的重发中途的全部处理结束了重发处理之后，对步骤S12中存储的重发对象的分组进行检错。
在步骤S14中，对成为重发对象的分组进行检错。在差错在允许范围内的情况下，该分组被存储在ARQ缓冲器中，流程进至步骤S3，到下一个发送时间间隔为止进行等待，并返回步骤S1。在差错为允许范围外的情况下，流程进至步骤S10，并且移动台对基站请求重发依然未妥当地接收到的分组(ARQ重发请求)。这例如考虑尽管进行了最大次数的重发但未能以充分的质量接收到分组的情况，或在规定的延迟时间期间未能接收到充分质量的分组等情况。此后，流程进至步骤S11，到下一个发送时间间隔为止进行等待，并返回步骤S1。
以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明不限定于此，在本发明的主旨的范围内可以进行各种变形以及变更。
本国际申请主张基于公元2005年12月28日申请的日本专利申请第2005-379990号的优先权，其全部内容援引于本国际申请中。

Claims (7)

1.一种通信装置，按照N处理停等方式的混合ARQ方法来接收数据，其特征在于，包括：
对通过N个传输处理接收到的N个分组数据单元进行检错的部件；
根据检错结果来发送表示肯定响应的信号或第一重发请求信号的部件；
存储成为肯定响应的对象的分组以备传送到高位层的存储部件；
在成为肯定响应的对象的分组的顺序间断的情况下，在进一步确认了对于缺失的分组需要重发的基础上，发送第二重发请求信号的部件；以及
使分组数据单元的顺序齐备并将分组从所述存储部件传送到高位层的部件。
2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
在对于所述缺失了的分组的重发处理并非执行中途的情况下，或者在对于所述缺失了的分组的重发处理结束后又对该分组检测出差错的情况下，生成所述第二重发请求信号。
3.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
使用对每个分组数据单元附加的识别号码来进行所述分组的顺序。
4.一种通信方法，按照N处理停等方式的混合ARQ方法来接收数据，其特征在于，具有：
对通过N个传输处理接收到的N个分组数据单元进行检错的步骤；
根据检错结果来发送表示肯定响应的信号或第一重发请求信号的步骤；
存储成为肯定响应的对象的分组以备传送到高位层，并确认该分组的顺序的步骤；
在确认了的顺序间断的情况下，在进一步确认了对于缺失的分组需要重发的基础上，发送第二重发请求信号的步骤；以及
使分组数据单元的顺序齐备并将分组从所述存储部件传送到高位层的步骤。
5.如权利要求4所述的通信方法，其特征在于，
在对于所述缺失了的分组的重发处理并非执行中途的情况下，或者在对于所述缺失了的分组的重发处理结束后又对该分组检测出差错的情况下，生成所述第二重发请求信号。
6.一种程序，按照N处理停等方式的混合ARQ方法来接收数据，其特征在于，使通信装置执行：
对通过N个传输处理接收到的N个分组数据单元进行检错的步骤；
根据检错结果来发送表示肯定响应的信号或第一重发请求信号的步骤；
存储成为肯定响应的对象的分组以备传送到高位层，并确认该分组的顺序的步骤；
在确认了的顺序间断的情况下，在进一步确认了对于缺失的分组需要重发的基础上，发送第二重发请求信号的步骤；以及
使分组数据单元的顺序齐备并将分组从所述存储部件传送到高位层的步骤。
7.如权利要求6所述的程序，其特征在于，
在对于所述缺失了的分组的重发处理并非执行中途的情况下，或者在对于所述缺失了的分组的重发处理结束后又对该分组检测出差错的情况下，生成所述第二重发请求信号。
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