JP2006295847A - 再送制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 上位レイヤの構成に変更を加えずに、ARQによる再送制御を行う無線局において再送TCPセグメントの伝送遅延を削減可能にする手段を提供する。
【解決手段】 TCP_SN (TCPセグメントのシーケンス番号) 抽出部109はTCPセグメントを含むMACフレームからTCP_SNを抽出し、TCP再送回数管理部110は前記TCP_SNを元に前記TCPセグメントのTCPレイヤにおける再送回数を判定する。再送制御部111は、前記TCPセグメントの再送回数を元に、NRT再送バッファ108内の個々のNRTデータが構成するTCPセグメントの、TCPレイヤにおける再送回数を把握し、TCPレイヤにおける再送回数の大きなNRTデータに対して優先的に送信指示を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、通信プロトコルであるＴＣＰ（Transmission Control Protocol）と無線区間の再送制御を併用して無線通信を行う通信システム及び無線通信方式に関する。

従来、この種の無線通信システムにおいては、伝送データに要求されるＱｏＳ（Quality of Service；要求伝送速度、許容伝送遅延、及び許容残留誤り率）に応じて無線パラメータとＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）再送パラメータを適応的に設定する方式が存在する（例えば、特許文献１参照）。

ＱｏＳの異なるデータとして、例えば、許容伝送遅延時間が小さい代わりに許容誤り率は大きいＲＴ（Real Time）データと、許容伝送遅延時間が大きい代わりに許容誤り率は小さい（またはエラーフリーのみ許容される）ＮＲＴ（Non Real Time）データとに大別することができる。前者は音声・画像データ等のリアルタイム性は要求されるがビット誤りはある程度許容されるデータであり、後者はテキストデータ等のリアルタイム性は要求されないがエラーフリーが要求されるデータである。

これらのうちＮＲＴデータに着目すると、無線区間がＮＲＴデータとして扱う上位レイヤのデータとしてはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の伝送データが想定される。ＴＣＰによる伝送では、ＴＣＰ送信側は各ＴＣＰセグメント（伝送単位）にシーケンス番号ＳＮ（Sequence Number）を付与する。ＴＣＰレイヤの受信側は、ＴＣＰセグメントを誤り無く受信出来た場合にはＴＣＰ-ＡＣＫに受信済みのＳＮを乗せてＴＣＰ送信側へ返し、これにより送信側は送達済みＴＣＰセグメントのＳＮを把握した後に後続のＴＣＰセグメントを送信する。

また、ＴＣＰ受信側は受信ＴＣＰセグメントに誤りが認められた場合にはＴＣＰ-ＡＣＫを返さない。ＴＣＰ送信側は、あるＴＣＰセグメントの送信時刻から一定時間だけ待ち、その間にＴＣＰ受信側からＴＣＰ-ＡＣＫが帰ってこない場合（タイムアウト発生時）にはＴＣＰセグメントを再送する。以上の手続によりＴＣＰレイヤでは誤りの無いデータ伝送が可能となり、かつデータ順序を受信側でも把握可能となる。

このように、ＴＣＰは信頼性が要求されるデータを伝送するための手順であり、ＴＣＰセグメントを含むＭＡＣ（Media Access Control；媒体アクセス制御）フレームは無線区間においてＮＲＴデータとして取り扱われる。ＮＲＴデータを伝送する場合には、通常、無線送信局・受信局においてＡＲＱの最大再送回数はＲＴデータよりも大きく設定され、ＡＲＱ再送回数増加による無線区間における遅延時間の増大を犠牲にして、無線区間における誤り率を低減させる事が必要となる。なおＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest：自動再送要求）方式は、誤り制御技術として従来から採用されている技術であり、例えば、特許文献２〜４等に記載されている。

一方、ＲＴ（Real Time）データに着目すると、無線区間がＲＴデータとして扱う上位レイヤのデータとしては例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）の伝送データが想定される。ＵＤＰは信頼性よりもリアルタイム性が要求されるアプリケーションのデータ伝送に向き、ＳＮ（Sequence Number）をもたない為順序制御は行わない。またＵＤＰそれ自体では再送処理は行わない。

ＵＤＰセグメントを含むＭＡＣフレームを無線区間においてＲＴデータとして伝送する場合には、無線送信局・受信局においてＡＲＱの最大再送回数はＮＲＴデータよりも小さく設定され、ＡＲＱ再送回数増加による無線区間における遅延時間の増大を小さく抑えるようにする。代わりに無線区間における比較的大きな誤り率が許容される。

次に、ここまで説明した各要求ＱｏＳを有するデータ種別を送信する従来の無線送信局の構成について説明する。図１３は、伝送データのＱｏＳに従って無線パラメータ及び再送パラメータを可変とする機能を有する無線通信システムにおける従来の無線送信局の構成を示すブロック図である。

無線送信局９００は、ＱｏＳ識別部９０１，ＲＴ-ＰＤＵ（Protocol Data Unit）変換部９０２，ＲＴ再送バッファ９０３，信号選択部９０４，送信信号処理部９０５，無線部９２０，ＮＲＴ-ＰＤＵ（Protocol Data Unit）変換部９０７，ＮＲＴ再送バッファ９０８，再送制御部９１１，制御チャネル送信部９１３，合成部９０６，制御チャネル受信部９１２から構成される。

無線送信局９００には伝送データｓ９００が入力される。ここでは伝送データｓ９００として、ＴＣＰセグメントまたはＵＤＰセグメントのいずれかがＩＰデータグラム、ＭＡＣフレームの順にカプセル化されたデータ（図１４）を想定して説明する。ＱｏＳ識別部９０１では、ＭＡＣフレームがＵＤＰセグメントを含むならそのＭＡＣフレームｓ９０１ａをＲＴ-ＰＤＵ変換部９０２へ出力し、ＴＣＰセグメントを含むならそのＭＡＣフレームｓ９０１ｂをＮＲＴ-ＰＤＵ変換部９０７へ出力する。この識別は各セグメントのヘッダ情報に基づいて行う。

ＲＴ-ＰＤＵ変換部９０２、ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部９０７は入力ＭＡＣフレームｓ９０１ａ，ｓ９０１ｂそれぞれをＰＤＵ（Protocol Data Unit）へ変換する機能を有する。ここでＰＤＵ（Protocol Data Unit）とは、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＲＬＣ（Radio Link Control）層におけるＰＤＵである。前記ＰＤＵは、ヘッダ領域及びデータ領域から構成される固定長のデータ単位である。ヘッダ領域には各ＰＤＵ固有のシーケンス番号が記録されＰＤＵから上位レイヤデータへ逆変換が可能となる。またＰＤＵのデータサイズは上位レイヤのデータ単位よりも小さく細粒度の送達制御が可能である。このためＰＤＵを使用すれば変調方式や符号多重数等の無線パラメータ変更に伴い無線パケット単位の伝送データ量が様々に変化しても、オーバーヘッドを生じ難いという特長がある。

ＲＴ-ＰＤＵ変換部９０２、ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部９０７はまた、自己が生成した入力ＭＡＣフレーム毎のＰＤＵの情報（生成個数あるいは各ＰＤＵに付与された番号等）を、ｓ９０２ｂ，ｓ９０７ｂとして再送制御部９１１へ送る。またＲＴ-ＰＤＵ変換部９０２、ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部９０７でそれぞれ変換されたＰＤＵ（Protocol Data Unit）を、ｓ９０２ａ，ｓ９０７ａとしてそれぞれＲＴ再送バッファ９０３、ＮＲＴ再送バッファ９０８へ送る。ＲＴ再送バッファ９０３、ＮＲＴ再送バッファ９０８は、入力されたｓ９０２ａ，ｓ９０７ａを、各バッファの内部メモリにそれぞれ記憶する。

再送制御部９１１は、生成されたＲＴ-ＰＤＵ及びＮＲＴ-ＰＤＵの情報ｓ９０２ｂ，ｓ９０７ｂ、及び送達情報ｓ９１２を入力とし、前記情報に基づきＲＴアドレスｓ９１１ａ、ＮＲＴアドレスｓ９１１ｂ、選択信号ｓ９１１ｃ、制御チャネル送信データｓ９１１ｄを決定して、前記各信号をそれぞれＲＴ再送バッファ９０３、ＮＲＴ再送バッファ９０８、信号選択部９０４、制御チャネル送信部９１３へ出力する機能を有する。

再送制御部９１１は、例えば無線フレーム単位で、ＲＴ-ＰＤＵ及びＮＲＴ-ＰＤＵの生成状況に応じて二個の再送バッファ９０３，９０８へ送信するアドレスを制御し、前記アドレスに応じて信号選択部９０４、制御チャネル送信部９１３を制御する。例えば、ＲＴデータをＮＲＴデータに優先させて送信する場合には、ｓ９０２ｂ，ｓ９０７ｂによってＲＴ-ＰＤＵ及びＮＲＴ-ＰＤＵの両方の生成が通知された場合でも、ＲＴ再送バッファにのみＲＴアドレスを送り、ＮＲＴ再送バッファへはＮＲＴアドレスを送らないように制御を行う。

ＲＴ再送バッファは、ＲＴアドレスｓ９１１ａを受けると同バッファから前記アドレスに記録されたＲＴ-ＰＤＵを出力する機能を有する。ＮＲＴ再送バッファは、ＮＲＴアドレスｓ９１１ｂを受けると同バッファから前記アドレスに記録されたＮＲＴ-ＰＤＵを出力する機能を有する。前記二個の再送バッファからの出力は信号選択部９０４へ出力され、ここでｓ９１１ｃにより指示された再送バッファからの出力信号ｓ９０３またはｓ９０８のいずれかを送信信号処理部９０５へ出力する。

次に合成部９０６では、送信信号ｓ９０５と制御チャネル送信信号ｓ９１３を合成し、合成後送信信号ｓ９０６として無線部９２０へ出力する。無線部９２０はベースバンド帯域の信号と高周波帯域の信号とを互いに変換する機能を有し、前記信号ｓ９０６を高周波帯域の信号ｓ９２０ａとしてアンテナへ向け送信すると共に、アンテナからの受信信号をベースバンド帯域の受信信号ｓ９２０ｂに変換し制御チャネル受信部９１２へ出力する。

制御チャネル受信部９１２は、受信した制御チャネルのデータを復調・復号し、送信したＰＤＵが受信局へ送達したか否かを示す送達情報ｓ９１２（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）、及び送信したＰＤＵのＱｏＳ（ＲＴかＮＲＴか）を抽出して再送制御部９１１へ向けて出力する。

特開２００３−２５９４４７号公報 再公表ＷＯ２００２−０５６６３１号公報 特開２００４−１４７１８２号公報 特開２００５−００５９６８号公報

無線伝送路を含め一般に情報伝送路の伝送容量は限られている為、伝送路へ入力されるデータとして様々なＱｏＳのデータが混在する場合には、各データのＱｏＳがそれぞれの許容範囲に収まるように伝送路における各データの送信優先順序を制御する事が必要となる。無線伝送路に関しては、図１３を参照して説明したように、ＲＴ再送バッファ９０３にＲＴデータが存在する場合には、ＮＲＴ再送バッファ９０８にデータが滞留していても、ＲＴの要求ＱｏＳである伝送遅延を小さく抑えるため、ＲＴ再送バッファから優先的にＲＴ-ＰＤＵを送信する必要がある。

また、無線区間のＮＲＴデータとしてはＴＣＰセグメントを取り扱う事になるが、上記従来の技術において述べたように、あるＴＣＰセグメントがＴＣＰレイヤの伝送に失敗しＴＣＰ-ＡＣＫがＴＣＰセグメントの送信側に返らない場合には、ＴＣＰ送信側（送信元ホスト）はタイムアウトにより前記ＴＣＰセグメントを再送する。即ち、ＴＣＰ送信側には、送達確認用のＡＣＫ待ちタイマが備えられており、ＴＣＰセグメント送信時にタイマを起動し、当該ＴＣＰセグメントのＡＣＫ到着時にタイマを停止させる。当該ＴＣＰセグメントのＡＣＫが所定時間内に到着せず、タイムアウトした場合には、当該ＴＣＰセグメントが再送される。

従って、この時点で既に前記ＴＣＰセグメントには伝送遅延が発生しているため、無線区間においては、前記ＴＣＰセグメントの伝送遅延時間をＴＣＰの許容遅延時間内に抑える為に、前記再送ＴＣＰセグメントは、新規送信されるＴＣＰセグメントよりも優先的に送達させるべきであるが、前記従来の無線通信システムの送信局装置は、再送ＴＣＰセグメントと新規送信されるＴＣＰセグメントを区別できないため、再送バッファにおいて、再送ＴＣＰセグメントを新規送信ＴＣＰセグメントよりも優先的に送信する事ができないという問題がある。

この状況を、従来技術におけるＴＣＰセグメントが送信元ホストから送信先ホストへ伝送される手順を示す図１１を参照して説明する。図１１に示す伝送系では、送受信ホスト間に送信局・受信局からなる無線区間が含まれており、（１），（２），・・・，（８）の各ＴＣＰセグメントが送信局へ出力される場合を例として示している。各セグメントのバイト番号の範囲は、例えば、（１）が０００１バイト目から１０００バイト目まで、（２）が１００１バイト目から２０００バイト目まで、・・・としている。

通常、ＴＣＰセグメントに含まれるバイト番号の範囲は、ＴＣＰセグメントのヘッダ部に存在するＴＣＰ_ＳＮ（ＴＣＰシーケンス番号）によって表示され、一つ前に送信されたＴＣＰセグメントのＴＣＰ_ＳＮ＋１から現在のＴＣＰセグメントのＴＣＰ_ＳＮまでが、現在のＴＣＰセグメントによって伝送されるデータのバイト番号の範囲である。図１１では、ＴＣＰセグメント（１）のＴＣＰ_ＳＮは１０００である。伝送される最初のＴＣＰセグメントのバイトの開始番号初期値はホスト間で規定される。

なお、図１１では説明を簡略化するため、ＡＲＱのＲＴＴ（Round Trip Time）に関する送受信局間の遅延は考慮していない。すなわち、同図の無線区間（送信局-受信局間）では、あるＴＣＰセグメントが受信局へ送達するまで（あるいは最大再送回数だけ再送されるまで）は、そのＴＣＰセグメントが連続して再送されるものとし、他のＴＣＰセグメントは送信されないと仮定している。また同図ではＴＣＰ−ＡＣＫ及び無線区間のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は省略している。

図１１では、ＴＣＰセグメント（１）は無線区間において最大再送回数である５回だけ再送されたが受信局へ送達せず（図の×印）、タイムアウトによりＴＣＰ_ＳＮ＝８０００のＴＣＰセグメント（８）の直後にＴＣＰレイヤにおける再送がなされる。この時ＮＲＴ再送バッファ９０８に無線区間の未送信データが蓄積していると、この再送ＴＣＰセグメント（１）は、ＮＲＴ再送バッファ９０８に蓄積されていたこの無線区間未送信データの送信後に送信機会が得られることになる。従ってその間の待ち時間（再送バッファによる遅延）がさらに加わり、ＴＣＰセグメント（１）の送信先ホストへの送達遅延は一層大きくなる。

このように、再送ＴＣＰセグメントの伝送遅延としては、ＴＣＰレイヤでのタイムアウトまでの伝送遅延に、ＮＲＴ再送バッファにおける送信待ちの遅延が加わる。この結果、前記再送ＴＣＰセグメントの伝送遅延がＴＣＰセグメントに要求されている遅延時間を超過する可能性が増大するという問題がある。

特許文献２には、無線インタフェースレイヤ２処理部よりも上位のレイヤの処理を行うＩＰ処理部やＴＣＰ部から無線インタフェースレイヤ２処理部に対して優先度を通知し、無線インタフェースレイヤ２処理部が優先度に応じて送信順序制御や再送制御を行うことにより、レイヤ２処理部間での再送に要する遅延時間を抑える旨の記載はあるものの、無線インタフェースレイヤ２処理部がＩＰ処理部やＴＣＰ部から通知された優先度に応じて送信順序制御や再送制御のための処理を具体的にどのように行うかについては開示されていない。

また、上記特許文献２の記載では、上位レイヤの処理を行うＩＰ処理部やＴＣＰ部に、無線インタフェースレイヤ２処理部に対して優先度を通知するための手段を設ける必要があるが、特許文献２にはその具体的構成についての記載もない。またそのような構成を備える分、ＩＰ処理部やＴＣＰ部の構成が煩雑となるという問題もある。

本発明の目的は、上述の事情に鑑み、上位レイヤの構成に変更を加えずに、ＡＲＱによる再送制御を行う無線局において再送ＴＣＰセグメントを自立的に判定することにより、比較的簡単な構成で、再送ＴＣＰセグメントの伝送遅延を削減可能にする新規な手段を提供することにある。

本発明の他の目的は、無線区間よりも上位のレイヤにおけるデータの種別に応じた要求ＱｏＳ、及び上位レイヤのデータ滞留状態に応じて、無線局が自立的に無線区間における当該データの送信順序を制御することにより、再送ＴＣＰセグメントの伝送遅延を削減可能にする新規な手段を提供することにある。

本発明の無線通信システムの送信局における再送制御方法は、無線レイヤよりも上位のレイヤから入力された各データに付与されているシーケンス番号を抽出するとともに該抽出したシーケンス番号の入力履歴を管理し、該入力履歴に基づいて、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データを記録する再送バッファからの送信データの読み出し順序を制御することを特徴とする。

前記入力履歴として、前記上位レイヤから入力されたデータに付与されているシーケンス番号の入力回数を管理し、入力回数の多いデータを、前記再送バッファから優先的に読み出して送信し、また、前記再送バッファに、前記入力回数の等しいデータが複数記録されているときには、該入力回数の等しいデータの中で前記再送バッファに先に記録されているデータを優先的に読み出して送信する制御が行われる。

また、本発明の無線通信システムの送信局における再送制御装置は、無線レイヤよりも上位のレイヤから入力された各データに付与されているシーケンス番号を抽出する手段と、前記抽出されたシーケンス番号の入力履歴を記録管理する手段と、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データを記録する再送バッファと、前記上位レイヤから入力されたデータの前記入力履歴から、該入力データが前記上位レイヤにおける再送データであると判定したとき、当該データを前記再送バッファに既に記録されて送信待ち中の前記上位レイヤの新規送信データよりも優先的に送信するための制御を行う再送制御手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、上記図１１に示す、従来技術におけるＴＣＰセグメントが送信元ホストから送信先ホストへ伝送される手順は、図１２に示すように変更され、ＴＣＰセグメントの送信先ホストへの送達遅延を最小限に抑えることができる。

すなわち、ＴＣＰセグメントを送信元ホストから送信先ホストへ伝送する場合、従来（図１１）と同様に上位レイヤ（送信元ホスト）からＴＣＰセグメント（１）がタイムアウトの後再送されて送信局に入力されたときに、送信局が再送バッファに滞留しているＴＣＰセグメント（５）を送信中であるとすると、本発明では、送信局の再送制御手段は入力されたＴＣＰセグメント（１）が再送ＴＣＰであることを認識し、無線区間の再送バッファにおけるデータ滞留量に関わらず優先的に割り込ませてこのＴＣＰセグメント（１）を受信局に送信する。

この結果ＴＣＰセグメント（１）の送信先ホストにおける送達遅延時間は、ＴＣＰセグメント（１）のタイムアウト時間と無線区間の遅延量の合計までに削減される。再送ＴＣＰセグメント（１）の優先的な送信は、送信局が、ＴＣＰセグメントのシーケンス番号（ＴＣＰ_ＳＮ）を把握し、それを元にＴＣＰレイヤにおけるＴＣＰ再送回数（シーケンス番号の入力履歴）を管理することにより、入力データが何回目の再送ＴＣＰを構成するデータであるか否かを確認することにより実現できる。

また本発明の無線通信システムの送信局における再送制御装置は、無線レイヤよりも上位のレイヤから入力される複数のデータ種別を識別し、前記データ種別に従って前期入力データを複数のデータ系列に分別する手段と、前記分別された複数のデータ系列のうち少なくとも一つのデータ系列を入力し、該入力データ系列から、前記上位レイヤが該データ系列に付与した各データのシーケンス番号を抽出する手段と、前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を前記データ系列ごとに記録管理する手段と、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データ系列毎に独立して前記入力データを記録する再送バッファと、前記上位レイヤから入力されたデータの前記データ系列ごとの入力履歴から、該入力データが前記上位レイヤにおける再送データであると判定したとき、当該データ系列を記録する前記再送バッファに既に記録されて送信待ち中の前記上位レイヤの新規送信データよりも優先的に送信するための制御を行う再送制御手段を備えていることを特徴とする。

即ち本発明では、無線送信局に流れ込む上位レイヤからの複数種別のデータの内、少なくとも一つの種別のデータに対して、無線区間よりも上位レイヤのデータ識別番号（シーケンス番号、例えばＴＣＰ_ＳＮ）を抽出し管理する手段を設け、また、データ種別ごとに分別後の各データを記録する複数のＡＲＱ再送バッファと、各ＡＲＱ再送バッファ内のデータのうち、無線区間で送信すべきデータの順番を計算し管理する手段を設け、前記の各手段および・ＡＲＱ再送バッファによって、無線レイヤよりも上位のレイヤにおいて受信端へ送達できず滞留しているデータの存在を検出すると共に、無線区間においては、ＡＲＱ再送バッファから上位レイヤにおいて滞留しているデータを優先的に送信することができる。

また前記再送制御手段は、前記複数のデータ系列のうち、上位レイヤのシーケンス番号を抽出しない例えばＲＴ（Real Time）データ系列については、前記シーケンス番号を記録管理するデータ系列よりも優先して、該当する再送バッファから送信する制御を行う。一方、ＴＣＰ等のＮＲＴ（Non Real Time）データについては、上位レイヤのシーケンス番号の抽出を行うことにより、上位レイヤにおける送達遅延時間を最小限に抑えるための制御を行う。

また、前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を記録管理する手段は、該抽出したシーケンス番号より大きなシーケンス番号を有する当該データ系列のデータの入力履歴が既に記録管理されているときに、前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を更新する機能を有しており、前記再送制御手段は、前記入力履歴の最も大きいデータを最優先で前記再送バッファから読み出して送信し、前記再送バッファに、前記入力履歴の値が等しい前記データ系列のデータが複数記録されているときには、前記複数のデータの中で先に前記再送バッファに記録されたデータを優先して前記再送バッファから読み出して送信する機能を有している。

本発明では、無線区間において、上位レイヤであるＴＣＰレイヤにおけるＴＣＰ再送回数等の履歴を管理し、この履歴を基準にして各送信データの送信優先度を決定する手段を設けているので、ＴＣＰレイヤに変更を加えることなく、ＴＣＰ再送回数が大きいデータすなわちＴＣＰレイヤとして伝送遅延が発生しているデータを、無線区間において自立的に判定して優先的に送信することができる。

この結果、比較的簡単な構成で、前記再送ＴＣＰセグメントの伝送遅延を削減でき、遅延時間に関する要求ＱｏＳを満たすＴＣＰを増加させることができる。

図１は、本発明の実施形態を示す無線送信局のブロック図である。

本実施形態において、無線送信局１００のＱｏＳ識別部１０１は、上位レイヤからＴＣＰ（Transmission Control Protocol）セグメントまたはＵＤＰ（User Datagram Protocol）セグメントを含むＭＡＣフレームｓ１００が無線送信局１００へ入力されたとき、該入力されたＭＡＣフレームｓ１００がＵＤＰを含むＭＡＣフレームならばｓ１０１ａとしてＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２へ出力し、ＴＣＰを含むものならば同ＭＡＣフレームをＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７及びＴＣＰ_ＳＮ抽出部１０９へ、ｓ１０１ｂとして出力する機能を有する。

ＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２は、ＭＡＣフレームｓ１０１ａをＰＤＵ（Protocol Data Unit）に変換しＲＴ再送バッファ１０３へ出力する回路である。ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７はＭＡＣフレームｓ１０１ｂをＰＤＵに変換しＮＲＴ再送バッファ１０８へ出力する回路である。また、ＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２は、ＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ（各ＲＴ-ＰＤＵに固有に付与するSequence Number）ｓ１０２ｂを再送制御部１１１へ出力する機能を有し、ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７は、ＮＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ（ＮＲＴ-ＰＤＵに固有に付与するSequence Number）ｓ１０７ｂをＴＣＰ再送回数管理部１１０へ出力する機能を有する。

ＴＣＰ_ＳＮ抽出部１０９は、ＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ｂを入力とし、前記ＭＡＣフレーム中からＴＣＰヘッダ内のシーケンス番号（以下ではＴＣＰ_ＳＮと呼ぶ）を抽出し、ｓ１０９としてＴＣＰ再送回数管理部１１０へ出力する機能を有する。ＴＣＰ再送回数管理部１１０は、ＮＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１０７ｂとＴＣＰ_ＳＮ ｓ１０９を入力とし、ＮＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１１０ａとＴＣＰ再送回数ｓ１１０ｂを出力する。前記二種類の出力信号は、各ＮＲＴ-ＰＤＵによって構成されるＭＡＣフレームがＴＣＰレイヤにおいては何度目の再送であるかを、再送制御部１１１へ示すための信号である。

再送制御部１１１へは前述したＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１０２ｂ， ＮＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１１０ａ， ＴＣＰ再送回数ｓ１１０ｂの他、制御チャネル受信部１１２より送達情報ｓ１１２が入力される。再送制御部１１１は前記四種類の信号及び情報から送信すべきＰＤＵを計算し、ＲＴ再送バッファ１０３またはＮＲＴ再送バッファ１０８における送信すべきＰＤＵの記録アドレスを、各バッファへ通知する。同時に再送制御部１１１は選択信号ｓ１１１ｃにより前記各バッファからの出力信号を選択し送信信号処理部１０５へ出力する。

更に再送制御部１１１は制御チャネル情報ｓ１１１ｄを生成し制御チャネル送信部１１３に送る。制御チャネル情報ｓ１１１ｄは無線フレーム単位で生成され、少なくとも、現無線フレームにおいて送信するＰＤＵのＱｏＳの識別情報（ＲＴ-ＰＤＵであるか、ＮＲＴ-ＰＤＵであるか）を含むものとする。制御チャネル情報ｓ１１１ｄは制御チャネル送信部１１３で拡散・変調が施され制御チャネル送信信号ｓ１１３となり合成部１０６へ入力される。

再送制御部１１１はまた、前記各再送バッファ１０３，１０８におけるＰＤＵの記録アドレスを管理するために、内部にＲＴ管理表、ＮＲＴ管理表を有する。各管理表にはＰＤＵの記録アドレスの他、ＡＲＱ再送回数、送信時の無線フレームＮｏ、およびＴＣＰ再送回数が記録され、適宜最新状態に更新される。このＮＲＴ管理表におけるＴＣＰ再送回数は従来のＡＲＱ再送制御装置が有しているＮＲＴ管理表にはない本発明特有のものである。

合成部１０６では、送信信号ｓ１０５と制御チャネル送信信号ｓ１１３を合成し、合成後送信信号ｓ１０６として無線部１２０へ出力する。無線部１２０は、ベースバンド帯域の信号と高周波帯域の信号とを互いに変換する機能を有し、前記信号ｓ１０６を高周波帯域の信号ｓ１２０ａとしてアンテナへ向け送信すると共に、アンテナからの受信信号をベースバンド帯域の受信信号ｓ１２０ｂに変換し制御チャネル受信部１１２へ出力する。

制御チャネル受信部１１２は、受信した制御チャネルのデータを復調・復号し、送信したＰＤＵが受信局へ送達したか否かを示す送達情報ｓ１１２（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）、及び同ＰＤＵのＱｏＳ（ＲＴかＮＲＴか）を抽出して再送制御部１１１へ向けて出力する。

次に、図１に示す本実施形態の動作について詳細に説明する。

ＭＡＣフレームｓ１００が送信局１００のＱｏＳ識別部１０１に入力されると、ＱｏＳ識別部１０１は、入力ＭＡＣフレームを、ＵＤＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ａとＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ｂとを識別・分離する。識別方法としては、例えば、ＭＡＣフレームのＩＰヘッダにおけるProtocol領域の値が十進数で「６」であればＴＣＰ、「１７」であればＵＤＰと判断する方法等を採用することができる。

（１） ＲＴデータの処理
ＵＤＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ａは、ＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２においてＰＤＵに変換される。ＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２の構成と動作は従来技術におけるＰＤＵ変換回路と同様でよい。ＲＴ−ＰＤＵ変換部１０２は、生成したＰＤＵ（Protocol Data Unit）ｓ１０２ａをＲＴ再送バッファ１０３へ出力すると共に、生成した各ＰＤＵそれぞれへ付与したＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１０２ｂを再送制御部１１１へ送る。ＲＴ-ＰＤＵが生成されない場合にはＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮの出力は無いものとする。

図１４（ａ）はＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２におけるＭＡＣフレームからＰＤＵへの変換について示したものである。

図１４において、ＵＤＰセグメント５０１はまずＩＰヘッダ付与によりＩＰデータグラム５０２にカプセル化され、次にＭＡＣヘッダが付与され、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）が計算・追加されてＭＡＣフレーム５０３となる。その後ＰＤＵ（１）〜ＰＤＵ（４）に分割され、各ＰＤＵ毎にＣＲＣ（１）〜ＣＲＣ（４）が計算・付加される。前記ＣＲＣは受信局において無線区間における送達確認のために用いられる。図１のＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２は、図１４（ａ）で説明したＰＤＵ（ＣＲＣ部分を含めたもの）を図１のＲＴ再送バッファ１０３へ出力する。

（２） ＮＲＴデータの処理
図１でＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ｂはまたＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７へ入力されここでＰＤＵに変換される。ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７の構成と動作は従来技術におけるＰＤＵ変換回路と同様でよい。ＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７は、生成したＰＤＵ ｓ１０７ａをＮＲＴ再送バッファ１０８へ出力すると共に、生成した各ＰＤＵそれぞれへ付与したＮＲＴ-ＰＤＵ-ＳＮ ｓ１０７ｂをＴＣＰ再送回数管理部１１０へ送る。ＮＲＴ-ＰＤＵが生成されない場合にはＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮの出力は無いものとする。

図１４（ｂ）はＮＲＴ-ＰＤＵ変換部１０７におけるＭＡＣフレームからＰＤＵへの変換について示したものであり、図１４（ａ）に示すＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２におけるＭＡＣフレームからＰＤＵへの変換と同様である。

またＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０１ｂは、ＴＣＰ_ＳＮ抽出部１０９にも入力される。ＴＣＰ_ＳＮ抽出部１０９は、入力されたＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームｓ１０９ｂからＴＣＰヘッダのシーケンス番号（ＳＮ：Sequence Number）を取り出してｓ１０９としＴＣＰ再送回数管理部１１０へ出力する機能を有する。

図１４（ｂ）に示すＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレームの場合、ＭＡＣフレーム中のＭＡＣヘッダ長は１２バイト、ＩＰヘッダ長は２４バイトであり、ＴＣＰヘッダはＴＣＰセグメント内の最初の２４バイトの領域である。ＴＣＰ_ＳＮはＴＣＰヘッダ内の第５〜８バイト目に存在するので、ＴＣＰ_ＳＮ抽出部１０９では前記箇所（ＴＣＰヘッダ内の第５〜８バイト目）の４バイト分をＭＡＣフレームから抽出し、これをＴＣＰ_ＳＮ ｓ１０９としてＴＣＰ再送回数管理部１１０へ送る。

（２−１） ＴＣＰ再送回数管理部１１０の動作の説明
図２は、ＴＣＰ再送回数管理部１１０の動作を表したフローチャートである。以下、図２を参照してＴＣＰ再送回数管理部１１０の動作について説明する。

ＴＣＰ再送回数管理部１１０の動作が開始されると（Ｓ２００）、ＴＣＰ_ＳＮ入力の待ち状態となる（Ｓ２０１）。ＴＣＰ_ＳＮが入力されると、このＴＣＰ_ＳＮは、LatestＳＮへ保持されると共に変数Flagへ初期値０が代入される（Ｓ２０２）。このFlagは、再送ＴＣＰが入力されている場合（ＴＣＰ_ＳＮ値がLatestＳＮ値以下である場合）に“１”となり、さもなければ“０”となる変数である。そして次のＴＣＰ_ＳＮの入力待ち状態となる（Ｓ２０３）が、これ以降のＴＣＰ_ＳＮは再送ＴＣＰの可能性があるため、ＴＣＰ_ＳＮが入力されると、このＴＣＰ_ＳＮとLatestＳＮとの比較を行い（Ｓ２０４）、ＴＣＰ_ＳＮがLatestＳＮを超える値であれば新規ＴＣＰセグメントが到来しているのでＳ２０５の処理へ行く。

Ｓ２０５は新規送信ＴＣＰに関する処理であり、まず再送制御部１１１に対して、ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮの値（ｓ１１０ａ）と、このＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮに対応するＴＣＰ再送回数（ｓ１１０ｂ）として０を出力する。次にLatestＳＮをこのＴＣＰ_ＳＮにより更新し、Flagへ“０”を代入した後、次のＴＣＰ_ＳＮ入力値の待ち状態（Ｓ２０３）に戻る。

一方、Ｓ２０４においてＴＣＰ_ＳＮがLatestＳＮ以下となった場合には、変数Resend EndへＴＣＰ_ＳＮ値を代入する（Ｓ２０６）。Resend Endとは再送ＴＣＰセグメントがもつデータ範囲の内、現段階で最後のバイト（バイト番号の最大値）である。次にFlag値が評価され（Ｓ２０７）、Flag＝“０”すなわち一つ前に入力されたＴＣＰ_ＳＮ値が新規ＴＣＰのものである場合には、変数Resend StartへＴＣＰ_ＳＮ−ＭＳＳ＋１を代入するとともに、Flagへ“１”を代入する(Ｓ２０８)。

ここにＭＳＳとはＴＣＰプロトコルにおけるMaximum Segment Size（ＴＣＰセグメントのデータ部に設定できる最大値。代表的な値としては１４６０バイト）であり、前記変数Resend Startへ代入する値には、ＴＣＰプロトコルにおけるスロースタート（新規ＴＣＰ送信後最初の再送ＴＣＰセグメント送信時の送信手順においては１ＭＳＳ分のＴＣＰセグメントを再送するという規則）が考慮されている。

また、Ｓ２０７においてFlag＝“１”すなわち一つ前に入力されたＴＣＰ_ＳＮ値が再送ＴＣＰのものである場合には、Resend Start値を更新（Resend End+１を代入）する（Ｓ２０９）。以上によりＳ２１０の入り口ではＳ２０３において入力されたＴＣＰ_ＳＮに該当する再送ＴＣＰセグメントの範囲すなわちResend StartからResend Endまでが得られる事になる。

Ｓ２１０では、Resend StartからResend EndまでのＴＣＰセグメントのＴＣＰ再送回数を判定する。前記判定はＴＣＰ再送管理表を検索、更新する事により判定する。Ｓ２１０の詳細については後述する。Ｓ２１１では、「ＴＣＰ_ＳＮがResend StartからResend EndまでのＴＣＰセグメント」を構成するＮＲＴ-ＰＤＵのＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ ｓ１０７ｂと、前記ＴＣＰセグメントのＴＣＰ再送回数を、それぞれｓ１１０ａ，ｓ１１０ｂとして同時に再送制御部１１１へ送信する。この後再びＳ２０３のＴＣＰ_ＳＮの入力を待つ手順へ戻る。

図３は、ＴＣＰ再送回数管理部１１０が有しているＴＣＰ再送回数管理表の記録内容を示したものであり、その記録領域はＮｏ、Ｓ、Ｅ、ＴＣＰ再送回数の各欄からなる。Ｎｏは前記管理表の記録領域の番号である。Ｓ及びＥにはそれぞれ再送ＴＣＰセグメントのバイト番号の範囲が記録され、Ｓは前記範囲の最初のバイト番号、Ｅは最後のバイト番号である。ＴＣＰ再送回数欄は、前記範囲のＴＣＰセグメントがＴＣＰレイヤで何回再送されたかを示す。同表で空欄の記録領域は、Ｓ、ＥまたはＴＣＰ再送回数が未記録である事を示す。

図４は、ＴＣＰ再送管理表へのデータの記録手順に関するフローチャートである。次に図３〜図４を参照して図２のＳ２１０におけるＴＣＰ再送回数管理表を検索、更新する事によりＴＣＰ再送回数を判定する動作について説明する。

動作が開始されると（Ｓ２２０）、再送ＴＣＰセグメントのバイト番号範囲を指すResend Start、Resend Endが入力される（Ｓ２２１）。次にＴＣＰ再送回数管理表においてＳ≦Resend Start＜Ｅが成立するＮｏの検索が実施され（Ｓ２２２、Ｓ２２３）、成立するＮｏが検索された場合には、管理表において検索がヒットしたＮｏのＳ、Ｅ、ＴＣＰ再送回数の各値が更新される（Ｓ２２４）。そして更新後の再送回数欄の値を出力する（Ｓ２２６）。

例えば、検索直前の管理表の状態が図３に示すものであり、そこへ図４のＳ２２１において、Resend Start＝６００１、Resend End＝７０００という値が入力された場合、前記Resend Endの値は管理表のＮｏ＝２においてＳ，Ｅに関してＳ≦Resend Start＜Ｅを満たすので、図４のＳ２２４によりＮｏ＝２のＥが７０００へ更新され、かつ同ＴＣＰ再送回数が２へ更新されてＳ２２６によりＴＣＰ再送回数（ｓ１１０ｂ）＝２が出力される。

一方、図４のＳ２２３での検索結果が「検索されない」または管理表が空である場合には、Ｓ２２５により管理表のＳ、Ｅ、ＴＣＰ再送回数欄が空欄となっているＮｏの記録領域に、入力されたResend Start、Resend End、及びＴＣＰ再送回数として１を新規に追加する。

（２−２） 再送制御部１１１の動作の説明
図５、図６は、再送制御部１１１が有しているＲＴ管理表及びＮＲＴ管理表の記録情報を示している。図５のＲＴ管理表において、ＲＴ_ＡｄｒｓとはＲＴ再送バッファ内の記録アドレスである。ＡＲＱ再送回数とは前記記録アドレスに記録されたＲＴ-ＰＤＵの、無線区間のＡＲＱ手順における再送回数である。無線フレームＮｏとはＡＲＱ再送回数欄に示された数字の再送が行われた無線フレーム番号である。

図５では、ＲＴ_Ａｄｒｓ＝２００番地から記録されたＲＴ-ＰＤＵのＡＲＱ再送回数は既に１回行われており、再送１回目は無線フレーム番号１２３において行われた事を示している。またＲＴ_Ａｄｒｓ＝５００の行における無線フレームＮｏ＝未送信の意味は、ＲＴ再送バッファに入力されたがまだ送信機会が無いことを示している。

図６のＮＲＴ管理表においても、ＮＲＴ_Ａｄｒｓ、ＡＲＱ再送回数、及び無線フレーム番号の定義はＲＴ管理表のそれらの定義と同一である。図６のＮＲＴ管理表におけるＴＣＰ再送回数とは、ＮＲＴ_Ａｄｒｓ欄のアドレスから記録されたＮＲＴ−ＰＤＵが構成するＴＣＰセグメントのＴＣＰレイヤにおける再送回数であり、これはＴＣＰ再送回数管理部１１０から信号ｓ１１０ｂによって再送制御部１１１へ通知されたものである。

図７〜図１０は、再送制御部１１１の動作を示すフローチャートであり、図７〜図１０によって一つのフローチャートが構成される。このうち図７は再送制御部１１１への入力信号によりＲＴ、ＮＲＴ各管理表を更新する手順、及び送信すべきＲＴ-ＰＤＵを選択する手順を主に示したものである。図８及び図９はＲＴ及びＮＲＴ各管理表の更新手順の詳細を示したものである。図１０はＮＲＴ-ＰＤＵに関して、各ＮＲＴ-ＰＤＵに付与されたＴＣＰ再送回数を元に送信ＮＲＴ-ＰＤＵを選択する手順を主に示したものである。以下、図５〜図１０を参照して再送制御部１１１の動作の詳細を説明する。

（ａ） 新規到着ＰＤＵをＲＴまたはＮＲＴ管理表へ登録する動作
まず図７の動作が開始されると（Ｓ３００）、変数ＦＮ（Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が現在の無線フレーム番号により更新され（Ｓ３０１）、再送制御部への入力情報であるＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ、ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ、ＴＣＰ再送回数、及びＰＤＵ送達情報を得る（Ｓ３０２）。ここにＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮは、図１のＲＴ-ＰＤＵ変換部１０２においてＰＤＵが生成・出力された場合にのみ値が存在し、値はＰＤＵ個数に対応して増加する。

ＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮの値が存在する場合には、ＲＴ_Ａｄｒｓ←Ａｄｒｓ変換（ＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ）の変換を行う。この変換は、例えば、ＲＴ再送バッファの記録データアドレスがバイト単位で付与されている場合には、ＲＴ_Ａｄｒｓ←ＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ×ＰＤＵサイズ［ｂｙｔｅ］とすればよい。ただしＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮを表現するカウンタのフルカウント値で剰余を取る必要はある。次に今回入力されたＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮに関するＰＤＵを登録する。即ちＲＴ管理表に新規行を追加しそのＲＴ_Ａｄｒｓ欄に前記変換後のＲＴ_Ａｄｒｓを記録、ＡＲＱ再送回数欄に０を記録、無線フレームＮｏ欄に“未送信”を記録する（Ｓ３０３）。

次に、ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮの値に関しても評価され、ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮが存在する場合には、ＮＲＴ_Ａｄｒｓ←Ａｄｒｓ変換（ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮ）の変換後に、入力されたＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮに関するＰＤＵを登録する。即ちＮＲＴ管理表に新規行を追加しそのＮＲＴ_Ａｄｒｓ欄に前記変換後のＮＲＴ_Ａｄｒｓを記録、ＡＲＱ再送回数欄に０を記録、無線フレームＮｏ欄に“未送信”を記録する。また、ＴＣＰ再送回数欄には、ＮＲＴ_ＰＤＵ_ＳＮと同時に入力されたＴＣＰ再送回数が記録される（Ｓ３０４）。

（ｂ） １ＲＴＴ（Round Trip Time）前に送信したＰＤＵの送達結果に関して各管理表内容を更新する動作
Ｓ３０５では送達情報（制御チャネル受信部より入力される）のＱｏＳ情報が評価される。前記ＱｏＳ情報とは１ＲＴＴ前に送信したＰＤＵのＱｏＳがＲＴかＮＲＴかを示すものである。ＲＴＴとはＡＲＱ制御におけるRound Trip Time、すなわちデータ送信局があるデータを送信してから、次に同じデータを再送するまでの時間である。

本実施例では、データ送信局があるＰＤＵを送信し、前記データがデータ受信局によって受信処理され、受信局は誤り無く送達したか否かを判定する。受信局は前記データの送達判定結果すなわちＡＣＫまたはＮＡＣＫを制御チャネルにおける送達情報として送信局へ送信する。送信局は前記送達情報を元に前回送信したＰＤＵを再送する。この時、ＲＴＴは、前回送信局がＰＤＵを送信した時刻を起点とし、前記ＰＤＵが再送可能となるまでの時間を指す。本実施例ではＲＴＴは固定とする。従ってＳ３０５における評価は送信局側で１ＲＴＴ前のＱｏＳを保持しそれをもとに実施しても良い。

Ｓ３０５でＱｏＳがＲＴの場合にはＲＴ管理表が更新され（Ｓ３０６）、ＱｏＳがＮＲＴの場合にはＮＲＴ管理表が更新される（Ｓ３０７）。Ｓ３０６、Ｓ３０７の詳細手順をそれぞれ図８、図９で説明する。

Ｓ３０５でＱｏＳがＲＴの場合は、送達情報（ＡＣＫ ｏｒ ＮＡＣＫ）が評価され（Ｓ３２１）、ＲＴ管理表のＡＲＱ再送回数欄の値が評価される（Ｓ３２２）。前記評価の結果、「送達情報＝ＮＡＣＫ、かつＡＲＱ再送回数＜ＲＴ_ＭＡＸ」（ＲＴ_ＭＡＸはＲＴ-ＰＤＵの最大再送回数）の場合には、該当行のＡＲＱ再送回数を１だけ増加させる（Ｓ３２３）。

前記評価の結果、「送達情報＝ＡＣＫ」または「送達情報＝ＮＡＣＫ、かつＡＲＱ再送回数＝ＲＴ_ＭＡＸ」のいずれかが満たされた場合には、１ＲＴＴ前に送信したＰＤＵは受信局へ送達したか、あるいは最大再送回数だけ再送した後も未達のままと判断し、ＲＴ管理表の該当する記録行を削除する（Ｓ３２４）。

一方、Ｓ３０５でＱｏＳがＮＲＴの場合は、送達情報（ＡＣＫ ｏｒ ＮＡＣＫ）が評価され（Ｓ３３１）、ＮＲＴ管理表のＡＲＱ再送回数欄の値が評価される（Ｓ３３２）。前記評価の結果、「送達情報＝ＮＡＣＫ、かつＡＲＱ再送回数＜ＮＲＴ_ＭＡＸ」（ＮＲＴ_ＭＡＸはＮＲＴ-ＰＤＵの最大再送回数）の場合には、該当行のＡＲＱ再送回数を１増加させる（Ｓ３３３）。

前記評価の結果、「送達情報＝ＡＣＫ」または「送達情報＝ＮＡＣＫ、かつＡＲＱ再送回数＝ＮＲＴ_ＭＡＸ」のいずれかが満たされた場合には、１ＲＴＴ前に送信したＰＤＵは受信局へ送達したか、あるいは最大再送回数だけ再送した後も未達のままと判断し、ＲＴ管理表の該当する記録行を削除する（Ｓ３３４）。送達情報に基づく上記ＲＴ、ＮＲＴ各管理表内容の更新が終了したら、図７のＳ３０８に戻る。

（ｃ） ＲＴ−ＰＤＵの送信に関する動作
次に、図７のＳ３０９からＳ３１４までの手順により、現無線フレームにおいて送信すべきＲＴ-ＰＤＵをＲＴ管理表から検索し、該当するＲＴ_ＡｄｒｓをＲＴ再送バッファへ送信する。

まずＲＴ管理表に記録された無線フレームＮｏ欄の値のうち最小値を求めこれをＦＮ_ＲＴ_ＭＩＮへ代入する（Ｓ３０８）。この最小値はこれまでに送信されたＲＴ-ＰＤＵのうち最古のＲＴ-ＰＤＵの送信無線フレームＮｏを示している。次に、ＦＮ_ＲＴ_ＭＩＮとＦＮとの関係を評価し（Ｓ３０９）、ＦＮ_ＲＴ_ＭＩＮ＜ＦＮ-ＲＴＴが成立する場合には「再送回数１回以上かつ未送達」のＰＤＵが存在するので、前記ＰＤＵを優先的に送信する。

すなわち現無線フレームにおいてＲＴ再送バッファに記録された未送信ＰＤＵの存在については調査せずに、前記再送済みだが未送達のＰＤＵに関するＲＴ管理表内アドレスをｓ１１１ａによりＲＴ再送バッファへ出力し、また前記ＰＤＵに該当するＡＲＱ再送回数を１増加させる（Ｓ３１２）。

一方、Ｓ３０９において、ＦＮ_ＲＴ_ＭＩＮ＜ＦＮ-ＲＴＴが成立しない場合には、ＲＴ管理表の無線フレームＮｏ欄に対し、“未送信”を検索し（Ｓ３１０）、“未送信”が存在すれば、ＲＴ管理表の無線フレームＮｏが“未送信”の行のＲＴ_Ａｄｒｓのうち最小値をｓ１１１ａによりＲＴ再送バッファへ送り、未送信ＰＤＵのうち先にＲＴ再送バッファに入力されたＰＤＵを優先して送信するようにする。同時にＲＴ管理表の前記ＰＤＵに該当する行の無線フレームＮｏ欄に現無線フレーム番号ＦＲを記録しＡＲＱ再送回数欄に０を記録する（Ｓ３１１）。

Ｓ３０９からＳ３１２及びＳ３０９からＳ３１１までの操作により、何らかの送信待ちＲＴ-ＰＤＵの存在が確認された場合には、信号選択部１０４をＲＴ再送バッファ出力が通過するように選択信号を出力し（Ｓ３１３）、制御チャネル情報ｓ１１１ｄにより、ＱｏＳを制御チャネル送信部へ送る（Ｓ３１４）。この後、Ｓ３１５においてＰＤＵ送信手順の開始前の状態に戻り、次の無線フレームの処理に移る。

また、Ｓ３１０にてＲＴ管理表に“未送信”が存在しない場合には、送信すべきＲＴ-ＰＤＵは存在しないので、Ｓ３１６を経て図１０のＳ３４０からＮＲＴ送信に関する処理が開始される。

（ｄ） ＮＲＴ−ＰＤＵの送信に関する動作
再送制御部１１１の動作のうちＮＲＴ-ＰＤＵの送信に関する制御に移ると(Ｓ３４０)、変数ＦＮ_ＮＲＴ_ＭＩＮにＮＲＴ管理表内無線フレームＮｏの最小値が代入され(Ｓ３４１)、次いで同管理表内の無線フレームＮｏ欄に“未送信”がないか検索されて検索結果が保持される(Ｓ３４２)。次に、「ＦＮ_ＮＲＴ_ＭＩＮ＜ＦＮ-ＲＴＴ」または「ＮＲＴ無線フレームＮｏ欄に“未送信”が存在する」の少なくともいずれかが成立するかを評価される（Ｓ３４５）。

前記評価結果が成立する場合には、ＮＲＴ管理表において無線フレームＮｏ欄がＦＮ_ＮＲＴ_ＭＩＮからＦＮ-ＲＴＴまでの行のグループ（再送回数１回以上でありかつ未送達ＰＤＵ）、及び無線フレームＮｏ欄＝“未送信”の行（ＮＲＴ再送バッファに存在するが未送信のＰＤＵ）のグループについて、前記両方のグループの中から、ＴＣＰ再送回数が最大の行を検索し、検索結果をＴＣＰ_Ｎ_ＭＡＸへ代入する（Ｓ３４８）。そして、ＴＣＰ再送回数欄の値がＴＣＰ_Ｎ_ＭＡＸである行の内、ＮＲＴ_Ａｄｒｓ欄が最も小さな行について、そのＮＲＴ_Ａｄｒｓをｓ１１１ａによりＮＲＴ再送バッファへ送る（Ｓ３４９）。

Ｓ３４８の検索においては、未送信ＰＤＵであるか否かに関わらずＴＣＰ再送回数が現時点で最大のものを検索している。これが本発明の特長であり、これによりＰＤＵの無線区間における再送回数ではなくＴＣＰレイヤにおける再送回数の大きなＴＣＰセグメントから先に、無線区間における再送の機会を与える。

またＳ３４９の検索では、仮に「ＴＣＰ再送回数欄＝ＴＣＰ_Ｎ_ＭＡＸ」となる行が複数検索された場合には、それらの中からＮＲＴ_Ａｄｒｓ欄が最も小さな行、すなわち前記検索結果の中で最初にＮＲＴ再送バッファへ入力されたＰＤＵ（ＴＣＰレイヤでの送信順の早いもの）に送信機会を与える事になる。

次に、送信すべきＰＤＵの記録された行の無線フレームＮｏにＦＮを代入し同行のＡＲＱ再送回数を１増加させる。同欄が“未送信”の場合には０で上書きする（Ｓ３５０）。また、選択信号ｓ１１１ｃにより、信号選択部を、ＮＲＴ再送バッファ出力を通過させるよう切替え（Ｓ３５１）、制御チャネル情報ｓ１１１ｄによりＱｏＳ情報を制御チャネル送信部へ送移る（Ｓ３５２）。そしてＳ３５５から図７のスタートへ戻り、次の無線フレームの処理に移る。

Ｓ３４５において、「ＦＮ_ＮＲＴ_ＭＩＮ＜ＦＮ-ＲＴＴ」または「ＮＲＴ無線フレームＮｏ欄に“未送信”が存在する」が成立しない場合には、送信すべきＮＲＴ-ＰＤＵは存在しないと判断し、Ｓ３４６から図７のスタートへ戻り、次の無線フレームの処理に移る。

本発明の無線送信局の一実施例を示すブロック図である。 本発明のＴＣＰ再送回数管理部の動作を示すフローチャートである。 本発明のＴＣＰ再送回数管理表の説明図である。 本発明のＴＣＰ再送回数管理表の更新手順を示すフローチャートである。 本発明の再送制御部におけるＲＴ管理表の説明図である。 本発明の再送制御部におけるＮＲＴ管理表の説明図である。 本発明の再送制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の再送制御部におけるＲＴ管理表の更新手順を示すフローチャートである。 本発明の再送制御部におけるＮＲＴ管理表の更新手順を示すフローチャートである。 本発明の再送制御部におけるＮＲＴデータ送信に関する動作を示すフローチャートである。 従来装置における再送ＴＣＰセグメントの伝送手順の説明図である。 本発明における再送ＴＣＰセグメントの伝送手順の説明図である。 従来の無線送信局のブロック図である。 ＴＣＰセグメントのカプセル化に関する説明図である。

符号の説明

１００ 無線送信局
１０１ ＱｏＳ識別部
１０２ ＲＴ−ＰＤＵ変換部
１０３ ＲＴ再送バッファ
１０４ 信号選択部
１０５ 送信信号処理部
１０６ 信号合成部
１０７ ＮＲＴ−ＰＤＵ変換部
１０８ ＮＲＴ再送バッファ
１０９ ＴＣＰ＿ＳＮ抽出部
１１０ ＴＣＰ再送回数管理部
１１１ 再送制御部
１１２ 制御チャネル受信部
１１３ 制御チャネル送信部
１２０ 無線部
ｓ１００ ＭＡＣフレーム
ｓ１０１ａ ＵＤＰセグメントを含むＭＡＣフレーム
ｓ１０１ｂ ＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレーム
ｓ１０２ａ ＲＴ−ＰＤＵ
ｓ１０２ｂ ＲＴ−ＰＤＵ−ＳＮ
ｓ１０３ 送信ＲＴ−ＰＤＵ
ｓ１０４ 送信ＰＤＵ
ｓ１０５ 送信信号
ｓ１０６ 合成後送信信号
ｓ１０７ａ ＮＲＴ−ＰＤＵ
ｓ１０７ｂ ＮＲＴ−ＰＤＵ−ＳＮ
ｓ１０８ 送信ＮＲＴ−ＰＤＵ
ｓ１０９ ＴＣＰ＿ＳＮ
ｓ１１０ａ ＮＲＴ−ＰＤＵ−ＳＮ
ｓ１１０ｂ ＴＣＰ再送回数
ｓ１１１ａ ＲＴアドレス
ｓ１１１ｂ ＮＲＴアドレス
ｓ１１１ｃ 選択信号
ｓ１１１ｄ 制御チャネル情報
ｓ１１２ ＰＤＵ送達情報
ｓ１１３ 制御チャネル送信信号
ｓ１２０ａ 送受信ＲＦ信号
ｓ１２０ｂ 受信信号
９００ 無線送信局
９０１ ＱｏＳ識別部
９０２ ＲＴ−ＰＤＵ変換部
９０３ ＲＴ再送バッファ
９０４ 信号選択部
９０５ 送信信号処理部
９０６ 信号合成部
９０７ ＮＲＴ−ＰＤＵ変換部
９０８ ＮＲＴ再送バッファ
９１１ 再送制御部
９１２ 制御チャネル受信部
９１３ 制御チャネル送信部
９２０ 無線部
ｓ９００ ＭＡＣフレーム
ｓ９０１ａ ＵＤＰセグメントを含むＭＡＣフレーム
ｓ９０１ｂ ＴＣＰセグメントを含むＭＡＣフレーム
ｓ９０２ａ ＲＴ−ＰＤＵ
ｓ９０３ 送信ＲＴ−ＰＤＵ
ｓ９０４ 送信ＰＤＵ
ｓ９０５ 送信信号
ｓ９０６ 合成後送信信号
ｓ９０７ａ ＮＲＴ−ＰＤＵ
ｓ９０８ 送信ＮＲＴ−ＰＤＵ
ｓ９１１ａ ＲＴアドレス
ｓ９１１ｂ ＮＲＴアドレス
ｓ９１１ｃ 選択信号
ｓ９１１ｄ 制御チャネル情報
ｓ９１２ 送達情報
ｓ９１３ 制御チャネル送信信号
ｓ９２０ａ 送受信ＲＦ信号
ｓ９２０ｂ 受信信号

Claims (9)

1. 無線レイヤよりも上位のレイヤ（以下、上位レイヤ）から入力された各データに付与されているシーケンス番号を抽出するとともに、該抽出したシーケンス番号の入力履歴を管理し、該入力履歴に基づいて、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データを記録する再送バッファからの送信データの読み出し順序を制御することを特徴とする無線通信システムの送信局における再送制御方法。
2. 前記入力履歴として、前記上位レイヤから入力されたデータに付与されているシーケンス番号の入力回数を管理し、入力回数の多いデータを、前記再送バッファから優先的に読み出して送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの送信局における再送制御方法。
3. 前記再送バッファに、前記入力回数の等しいデータが複数記録されているときには、該入力回数の等しいデータの中で前記再送バッファに先に記録されているデータを優先的に読み出して送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムの送信局における再送制御方法。
4. 無線レイヤよりも上位のレイヤ（以下、上位レイヤ）から入力された各データに付与されているシーケンス番号を抽出する手段と、前記抽出されたシーケンス番号の入力履歴を記録管理する手段と、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データを記録する再送バッファと、前記上位レイヤから入力されたデータの前記入力履歴から、該入力データが前記上位レイヤにおける再送データであると判定したとき、当該データを前記再送バッファに既に記録されて送信待ち中の前記上位レイヤの新規送信データよりも優先的に送信するための制御を行う再送制御手段を備えていることを特徴とする無線通信システムの送信局における再送制御装置。
5. 無線レイヤよりも上位のレイヤから入力される複数のデータ種別を識別し、前記データ種別に従って前期入力データを複数のデータ系列に分別する手段と、前記分別された複数のデータ系列のうち少なくとも一つのデータ系列を入力し、該入力データ系列から、前記上位レイヤが該データ系列に付与した各データのシーケンス番号を抽出する手段と、前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を前記データ系列ごとに記録管理する手段と、無線レイヤにおけるＡＲＱ（Automatic Repeat Request）処理のために前記入力データ系列毎に独立して前記入力データを記録する再送バッファと、前記上位レイヤから入力されたデータの前記データ系列ごとの入力履歴から、該入力データが前記上位レイヤにおける再送データであると判定したとき、当該データ系列を記録する前記再送バッファに既に記録されて送信待ち中の前記上位レイヤの新規送信データよりも優先的に送信するための制御を行う再送制御手段を備えていることを特徴とする無線通信システムの送信局における再送制御装置。
6. 前記再送制御手段は、前記複数のデータ系列のうち、上位レイヤのシーケンス番号を抽出しないデータ系列については、前記シーケンス番号を記録管理するデータ系列よりも優先して、該当する再送バッファから送信することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムの送信局における再送制御装置。
7. 前記シーケンス番号の抽出を行う上位レイヤのデータ種別は、ＴＣＰセグメントであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の無線通信システムの送信局における再送制御装置。
8. 前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を記録管理する手段は、該抽出したシーケンス番号より大きなシーケンス番号を有する当該データ系列のデータの入力履歴が既に記録管理されているときに、前記抽出したシーケンス番号の入力履歴を更新する機能を有しており、前記再送制御手段は、前記入力履歴の最も大きいデータを最優先で前記再送バッファから読み出して送信する機能を有していることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の無線通信システムの送信局における再送制御装置。
9. 前記再送制御手段は、前記再送バッファに、前記入力履歴の値が等しい前記データ系列のデータが複数記録されているときには、前記複数のデータの中で先に前記再送バッファに記録されたデータを優先して前記再送バッファから読み出して送信する機能を有している請求項８に記載の無線通信システムの送信局における再送制御装置。
   

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