JP2006203337A - リソース割当方法及び基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 遅延時間の短縮およびオーバーヘッドの軽減を図る効率的なリソース割当を実現するリソース割当方法及び基地局装置を提供すること。
【解決手段】 基地局１１が移動局１０から誤ったデータパケット２２を受信した場合、データパケット２２の初回送信に先だって、基地局１１は、移動局１０から通知された予約信号２０の内容（送信パケット長や優先度）に基づいて、移動局１０にリソースを割り当て、割当信号２１とＮＡＣＫ２３−１を移動局１０に送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基地局が移動局との通信に必要なリソースを割り当てるリソース割当方法及び基地局装置に関する。

従来のリソース割当方法としては、特許文献１に開示されている手法が提案されている。以下、特許文献１に記載のリソース割当方法の詳細について図５を用いて説明する。図５に示すように、移動局は、データパケット５２−１を送信する前に、ユーザＩＤ、優先度、送信パケット長およびその他制御データを格納した予約信号５０を予約信号５０−１として基地局に送信する。

移動局から予約信号５０−１を受信した基地局は、予約信号５０−１に含まれる優先度に従って、予約信号５０−１に含まれる送信パケット長のパケットを移動局が送信できるようなリソース（コード、電力、時間など）を割り当て、基地局は割当信号５１−１を移動局に送信する。

次いで、基地局からの割当信号５１−１を受信した移動局は、受信した割当信号５１−１の条件（コード、電力、時間、変調方式など）に従って、データパケット５２−１を基地局に送信する。

この場合、基地局が移動局から送信されたデータパケット５２−１を誤って受信したとすると、基地局は、未確認応答信号（ＮＡＣＫ）５３−１を移動局に送信する。基地局から未確認応答信号（ＮＡＣＫ）５３−１を受信した移動局は、基地局において正しくデータパケット５２−１が受信されなかったことを認識し、再びデータパケット５２−２を送信する前提として基地局のリソース割り当てを受けるために、移動局から基地局に予約信号５０−２を送信する。ここで、データパケット５２−２は、データパケット５２−１と同じデータの内容を持つ。

移動局から予約信号５０−２を受信した基地局は、予約信号５０−２に含まれる優先度に従って、予約信号５０−２に含まれる送信パケット長のパケットを移動局が送信できるようなリソース（コード、電力、時間など）を割り当て、基地局は割当信号５１−２を移動局に送信する。

基地局から割当信号５１−２を受信した移動局は、受信した割当信号５１−２の条件（コード、電力、時間、変調方式など）に従って、再送信のデータパケット５２−２を基地局に送信する。

基地局は、移動局から送信されたこの再送信データパケット５２−２を正しく受信すると、確認応答信号（ＡＣＫ）５３−２を移動局に送信する。

このように、基地局が移動局から送信されたデータパケットを誤って受信した場合、一連の処理（移動局から基地局への予約信号送信、基地局から移動局への割当信号送信、移動局から基地局へのデータパケット送信、基地局から移動局への未確認応答信号（ＮＡＣＫ）送信）を繰り返す。

この手法を用いることにより、基地局が移動局からの予約信号に含まれる優先度に従って、各移動局のリソース割当を行うことになるため、各アプリケーションに適したきめ細かなリソース割当を実現することができる。
特開２００４−１２８９６７号公報

しかしながら、前述の特許文献１に示されるリソース割当方法では、再送信データパケット５２−２を送信するためのリソース割当を移動局が受ける場合、移動局は基地局に対して予め再度の予約信号５０−２を送信し、その予約信号５０−２に対する割当信号５１−２を基地局から受信する必要がある。すなわち、再送信データパケットを送信するためには、初めから上述した一連の処理を繰り返すことになり、このため遅延時間が増大し、処理負荷となるオーバーヘッドが大きくなるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、遅延時間の短縮およびオーバーヘッドの軽減を図る効率的なリソース割当を実現するリソース割当方法及び基地局装置を提供することを目的とする。

本発明のリソース割当方法は、移動局装置がデータパケットの初回送信に先立って、送信パケット長を含む予約信号を基地局装置に送信し、前記移動局装置から送信されたデータパケットに誤りを検出した場合、前記基地局装置がデータパケットの誤りを通知する未確認応答信号を前記移動局装置に送信すると共に、誤りが検出されたデータパケットを再送信する前記移動局装置に前記予約信号に基づいてリソースを割り当てるようにした。

本発明によれば、移動局から送信されたデータパケットに誤りを検出した場合、移動局から再送信のための予約信号を用いることなく、誤りが検出されたデータパケットの初回送信に先立って取得した予約信号に基づいて、同じデータパケットを再送信する移動局にリソースを割り当てることにより、移動局から基地局に予約信号の再送信を行う必要が無くなるので、その分データパケットを送信するための遅延時間およびオーバーヘッドを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係るリソース割当方法の説明に供するシーケンス図である。この図において、移動局１０から基地局１１へデータパケットを送信する前に移動局１０から基地局１１へ送信される予約信号２０は、ユーザＩＤ、シーケンス番号、優先度、送信パケット長、再送回数およびその他制御データを含む。ここで、シーケンス番号は、送信するデータパケットのシーケンス番号であり、再送回数は、送信するデータの許容遅延量によって決定される。

具体的なシーケンスとして、移動局１０から予約信号２０を受信した基地局１１は、予約信号２０に含まれた送信パケット長のパケットを移動局１０が送信できるリソース（コード、電力、時間など）を割り当て、割当信号２１−１を移動局１０に送信する。

基地局１１から割当信号２１−１を受信した移動局１０は、受信した割当信号２１−１の条件（コード、電力、時間、変調方式など）に従って、データパケット２２−１を基地局１１に送信する。

基地局１１は、移動局１０から送信されたデータパケット２２−１を誤って受信すると、未確認応答信号（ＮＡＣＫ）２３−１を移動局１０に送信すると共に、移動局１０が再送信データパケット２２−２を送信するためのリソースを予約信号２０に含まれた送信パケット長に従って割り当て、かつ現在の無線品質情報（後述する）を加味して、割当信号２１−２を移動局１０に送信する。この場合、再送信データパケット２２−２のデータの内容はデータパケット２２−１のデータと同じである。

基地局１１から割当信号２１−２を受信した移動局１０は、受信した割当信号２１−２の条件に従って、再送信データパケット２２−２を基地局１１に送信する。基地局１１は、移動局１０から送信されたデータパケット２２−２を正しく受信すると、確認応答信号（ＡＣＫ）２３−２を移動局１０に送信する。なお、移動局１０が、移動局１０と基地局１１との間の無線状態などの影響により、ＡＣＫもＮＡＣＫも受信できなかった場合、移動局１０は、当初のように再び予約信号２０を基地局１１に送信することになる。

このように、基地局１１が未確認応答信号（ＮＡＣＫ）２３−１を移動局１０に送信する場合には、前回の予約信号に含まれたデータパケット長に従うリソースを割り当てた割当信号を移動局１０に送信することにより、移動局１０から基地局１１への予約信号を再度送信することがなくなる。

図２は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を主として示すブロック図であり、この図では、ブロック間の矢印はその結線と共に信号の流れを示す。図２において、移動局１０は、送信部１０１および受信部１０２を備える。

送信部１０１は、予約信号２０、データパケット２２−１，２２−２（以下、データパケット２２としてまとめて記載する）などの信号を上りチャネルを用いて、基地局１１に送信する。

受信部１０２は、基地局１１から下りチャネルを用いて送信される割当信号２１−１、２１−２（以下、割当信号２１としてまとめて記載する）、確認応答信号（ＡＣＫ）２３−１・未確認応答信号（ＮＡＣＫ）２３−２（以下、確認応答信号２３としてまとめて記載する）などの信号を受信し、信号の解析を行う。

一方、基地局１１は、受信部１１１、送信部１１２、信号変換部１１３、信号解析部１１４、無線品質解析部１１５、割当決定部１１６、ＣＲＣ判定部１１７、再送情報テーブル管理部１１８、無線リソース管理部１１９、制御信号生成部１２０、無線品質テーブル管理部１２１を備える。

受信部１１１は、移動局１０から上りチャネルを用いて送信される予約信号２０およびデータパケット２２などの信号を受信し、受信した信号を信号変換部１１３および無線品質解析部１１５に転送する。

送信部１１２は、信号変換部１１３から転送された割当信号２１および確認応答信号（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）２３などの信号を下りチャネルを用いて、移動局１０に送信する。

信号変換部１１３は、受信部１１１から転送された予約信号２０およびデータパケット２２などの信号の変換処理（逆拡散、復調、復号処理など）を行い、信号解析部１１４に転送する。また、この信号変換部１１３は、送信部１１２に転送される割当信号２１および確認応答信号（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）２３などの信号を得るため、制御信号生成部１２０から転送された制御信号および下りデータパケットの変換処理（拡散、変調、符号化処理など）を行う。

無線品質解析部１１５は、受信部１１１から転送された予約信号２０およびデータパケット２２などの信号のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）等に代表される無線品質の解析を行い、無線品質情報を信号解析部１１４に通知する。

信号解析部１１４は、信号変換部１１３から転送された信号と、無線品質解析部１１５から通知された無線品質情報との対応付けを行う。そして、信号解析部１１４は、無線品質情報に基づく更新信号、そのデータパケットを送信した送信元ユーザを示すユーザＩＤ、無線品質情報を無線品質テーブル管理部１２１に通知する。

また、信号解析部１１４は、信号変換部１１３から転送された信号がデータパケット２２かあるいは予約信号２０かその種別を解析し、データパケット２２を受信した場合、そのデータをＣＲＣ判定部１１７に転送する。また、予約信号２０を受信した場合、割当信号２１を移動局１０に送信することになるので、データパケット２２の送信要求信号、ユーザＩＤ、優先度、送信パケット長、無線品質情報を割当決定部１１６に通知し、更にデータパケット２２の再送信のために再送情報テーブルエントリ要求信号、ユーザＩＤ、データパケットのシーケンス番号、優先度、送信パケット長、再送回数を再送情報テーブル管理部１１８に通知する。

割当決定部１１６は、信号解析部１１４と再送情報テーブル管理部１１８とから通知される複数の送信要求を、送信要求に付随するユーザＩＤ、優先度、送信パケット長および無線品質情報と、無線リソース管理部１１９から通知される上り無線リソース残量とに従って、スケジューリングを行う。なお、ここでいう送信要求については、再送情報テーブル管理部１１８から割当決定部１１６には再送信要求が通知されることになる。また、この場合、再送信データパケット２２の送信は初回送信パケット２２より優先されることになる。割り当てが決定されたデータパケット２２を移動局１０が送信するための、無線リソース割当信号生成要求と割当信号に格納する情報（電力、時間、コード、変調方式など）を制御信号生成部１２０に通知する。さらに、割当無線リソース量を無線リソース管理部１１９に通知する。

ＣＲＣ判定部１１７は、信号解析部１１４から転送されたデータのＣＲＣ判定を行い、誤りが検出された場合は、ＮＡＣＫ生成要求信号、ユーザＩＤ、データパケットのシーケンス番号を制御信号生成部１２０に通知し、誤り検出信号、ユーザＩＤ、シーケンス番号を再送情報テーブル管理部１１８に通知する。また、誤りが検出されなかった場合は、ＡＣＫ生成要求信号とユーザＩＤ、シーケンス番号を制御信号生成部１２０に通知し、正常受信信号、ユーザＩＤ、シーケンス番号を再送情報テーブル管理部１１８に通知し、受信したデータを上りデータとして上位装置に出力する。

再送情報テーブル管理部１１８は、信号解析部１１４から再送情報テーブルエントリ要求信号が通知された場合、その再送情報テーブルエントリ要求信号に付随するユーザＩＤ、シーケンス番号、優先度、送信パケット長、再送回数を、図３に示すように、新規エントリとして再送情報テーブル３０に書き込む。ここで、図３（ａ）は、再送情報テーブル管理部１１８で管理するテーブルを示し、図３（ｂ）は、無線品質テーブル管理部１２１で管理するテーブルを示す。

また、パケットデータについてＣＲＣ判定部１１７から誤り検出信号が通知された場合、その誤り検出信号に付随するユーザＩＤ、シーケンス番号に対応するエントリが再送情報テーブル３０に存在すれば、再送情報テーブル管理部１１８は、無線品質テーブル管理部１２１からそのユーザＩＤに対応する無線品質情報を取得し、再送信要求信号とユーザＩＤ、優先度、送信パケット長を再送情報テーブルエントリから取得し、無線品質情報と共に割当決定部１１６に通知する。そして、その再送情報テーブルエントリの残り再送回数をデクリメントし、残り再送回数が０になった場合は、そのエントリを再送情報テーブル３０から消去する。また、ＣＲＣ判定部１１７から正常受信信号が通知された場合には、その正常受信信号に付随するユーザＩＤ、シーケンス番号に対応するエントリを再送情報テーブル３０から消去する。

無線リソース管理部１１９は、無線リソースの割当状況（電力、時間、コードなど）を管理し、上り無線リソース残量を割当決定部１１６に通知する。また、割当決定部１１６から通知された割当リソース量（電力、時間、コードなど）から上り無線リソースの割当状況を更新する。

制御信号生成部１２０は、割当決定部１１６から無線リソース割当信号生成要求と割当信号に格納する情報（電力、時間、コード、変調方式など）が通知された場合、割当信号を生成し、信号変換部１１３に転送する。また、ＣＲＣ判定部１１７からＡＣＫまたはＮＡＣＫ生成要求信号が通知された場合、そのＡＣＫまたはＮＡＣＫ生成要求信号に付随するユーザＩＤ、シーケンス番号を格納した確認応答信号（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）を生成し、信号変換部１１３に転送する。

無線品質テーブル管理部１２１は、信号解析部１１４から無線品質更新信号が通知された場合、その無線品質更新信号に付随するユーザＩＤに対応するエントリが、図３（ｂ）に示したように、無線品質テーブル３１に存在すれば、そのエントリの無線品質情報を、その無線品質更新信号に付随する無線品質情報に更新する。一方、その無線品質更新信号に付随するユーザＩＤに対応するエントリが無線品質テーブル３１に存在しなければ、新規エントリとしてそのユーザＩＤと無線品質情報を無線品質テーブル３１に書き込む。また、再送情報テーブル管理部１１８から無線品質情報の検索が行われた場合は、通知されるユーザＩＤに対応する無線品質情報を再送情報テーブル管理部１１８に通知する。

次に、基地局１１がパケット（予約信号２０、データパケット２２）を受信した場合の動作について図４を用いて説明する。図４において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）４０１では、受信部１１１がパケット（予約信号２０、データパケット２２）受信後、無線品質解析部１１５において受信信号の無線品質を測定し、ＳＴ４０２では、信号解析部１１４において受信信号がデータパケット２２であるか判定する。この判定の結果、受信信号がデータパケット２２であると判定された場合、ＳＴ４０３に移行し、受信信号がデータパケット２２ではないと判定された場合、ＳＴ４１４に移行する。

ＳＴ４０３では、ＣＲＣ判定部１１７においてデータパケットに付随するＣＲＣ情報の判定を行う。ＣＲＣ情報が誤りなくＯＫであることを示す場合、ＳＴ４０４に移行し、ＣＲＣ情報が誤りでありＮＧの場合、ＳＴ４０６に移行する。

ＳＴ４０４では、制御信号生成部１２０において確認応答信号（ＡＣＫ）２３を生成し、移動局１０に送信する。そして、ＳＴ４０５では、再送情報テーブル管理部１１８において、受信したデータパケット２２に対応する再送情報テーブルエントリを再送情報テーブル３０から消去し、処理を終了する。

ＳＴ４０６では、制御信号生成部１２０において確認応答信号（ＮＡＣＫ）２３を生成し、ＳＴ４０７では、再送情報テーブル管理部１１８において、受信したデータパケット２２に対応する再送情報テーブルエントリが存在するか確認を行う。エントリが存在しない場合は処理を終了し、エントリが存在する場合は、ＳＴ４０８に移行する。

ＳＴ４０８では、受信したデータパケット２２の再送信要求を行い、ＳＴ４０９では、そのエントリの残り再送回数をデクリメントする。

ＳＴ４１０では、残り再送回数が０を越えるか判定し、０を越える場合はＳＴ４１２に移行し、０を越えない、すなわち０の場合はＳＴ４１１に移行する。

ＳＴ４１１では、残り再送回数が０となったエントリを再送情報テーブル３０から消去し、ＳＴ４１２では、割当決定部１１６において無線リソース（電力、時間、コード）が割り当てられたか判定する。リソースが割り当てられたらＳＴ４１３に移行し、リソースが割り当てられていなかったらＳＴ４１２の処理を繰り返す。

ＳＴ４１３では、制御信号生成部１２０において割当信号２１を生成し、生成した割当信号２１と共に、ＳＴ４０６において生成したＮＡＣＫを移動局１０に送信し、処理を終了する。

ＳＴ４１４では、ＳＴ４０２において受信信号がデータパケット２２ではないと判定されたので、受信信号が予約信号２０であるか判定する。予約信号２０である場合、ＳＴ４１５に移行し、予約信号２０ではない場合、処理を終了する。

ＳＴ４１５では、受信した予約信号２０に対応するデータパケット２２の送信要求を行い、ＳＴ４１６では、再送情報テーブル管理部１１８において、受信した予約信号２０に対応する再送情報テーブルエントリを再送情報テーブル３０に生成する。

ＳＴ４１７では、割当決定部１１６において無線リソース（電力、時間、コード）が割り当てられたか判定する。リソースが割り当てられたらＳＴ４１８に移行し、リソースが割り当てられていなかったらＳＴ４１７の処理を繰り返す。

ＳＴ４１８では、制御信号生成部１２０において割当信号２１を生成し、生成した割当信号２１を移動局１０に送信し、処理を終了する。

このように本実施の形態によれば、移動局１０から基地局１１への、再送信データパケット２２のための予約信号を送信することなく、再送信データパケット２２を送信できるという効率的なリソース割当が可能となる。

なお、前述の実施の形態においては、残り再送回数により再送信データパケットのためのリソース割当を行うかどうかを決定したが、予約信号の送信時刻からの経過時間によってリソース割当を行うかどうかを決定してもよい。

本発明にかかるリソース割当方法及び基地局装置は、遅延時間やオーバーヘッドを低減したデータパケットの送受信装置に用いて好適である。

本発明の一実施の形態に係るリソース割当方法の説明に供するシーケンス図 本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図 テーブルの説明に供する図 基地局のパケット受信動作を示すフロー図 特許文献１に記載のリソース割当方法の説明に供するシーケンス図

符号の説明

１０ 移動局
１１ 基地局
２０ 予約信号
２１、２１−１、２１−２ 割当信号
２２、２２−１、２２−２ パケットデータ
２３、２３−１、２３−２ 確認・未確認応答信号
１１３ 信号変換部
１１４ 信号解析部
１１５ 無線品質解析部
１１６ 割当決定部
１１７ ＣＲＣ判定部
１１８ 再送情報テーブル管理部
１１９ 無線リソース管理部
１２０ 制御信号生成部
１２１ 無線品質テーブル管理部

Claims (4)

1. 移動局装置がデータパケットの初回送信に先立って、送信パケット長を含む予約信号を基地局装置に送信し、前記移動局装置から送信されたデータパケットに誤りを検出した場合、前記基地局装置がデータパケットの誤りを通知する未確認応答信号を前記移動局装置に送信すると共に、誤りが検出されたデータパケットを再送信する前記移動局装置に前記予約信号に基づいてリソースを割り当てることを特徴とするリソース割当方法。
2. 前記リソースは、前記予約信号と誤りが検出された受信信号の無線品質とに従ってリソースを割り当てることを特徴とする請求項１に記載のリソース割当方法。
3. 移動局装置から送信されたデータパケットと、前記データパケットの初回送信に先立って送信される送信パケット長を含む予約信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された予約信号を記憶する記憶手段と、
   前記受信手段によって受信されたデータパケットの誤り検出を行う誤り検出手段と、
   前記誤り検出手段によってデータパケットに誤りが検出された場合、誤りが検出されたデータパケットを再送信する前記移動局装置に前記記憶手段に記憶された予約信号に基づいてリソースを割り当てる割当手段と、
   を具備することを特徴とする基地局装置。
4. 前記受信手段によって受信された信号の無線品質を測定する無線品質測定手段を具備し、
   前記割当手段は、前記無線品質測定手段によって測定された信号の無線品質と前記予約信号とに従ってリソースを割り当てることを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。

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