JP2007089174A - 無線通信システムにおける信号の伝送速度を改善する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信システムにおける信号の伝送速度を改善する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 本発明は信号の伝送速度を改善するため、データパケットを所定回数伝送する。該所定回数は１より大きい。
【選択図】 図５

Description

本発明は無線通信システムにおける信号の伝送速度を改善する方法及び装置に関し、特にプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を複数回伝送することで、ポーリング機能及びデータ伝送の正確性を向上させる方法及び装置に関する。

情報化時代の到来に伴い、移動通信、デジタル通信や携帯サービスに関するニーズが日増しに増えてくると同時に、従来の移動通信システムはチャンネル不足と伝送速度不足の問題に臨んでいる。それを改善すべく、高速かつ高スペクトル利用効率を実現させる第三世代移動通信が誕生した。現時の第二世代と比べ、第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域時分割多元接続）を利用することで、高いスペクトル利用効率、カバー率、通話品質及び高速伝送を実現させるとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減に大きく寄与する。

３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）が定めた通信プロトコルの規格によれば、第三世代移動通信システムは伝送品質に応じ、ＴＭ（透過モード）、ＵＭ（非アクノレッジモード）、ＡＭ（アクノレッジモード）など別々のモードを提供している。ＴＭモードは実時間通信を要求するサービスに適し、ＵＭモードは実時間通信とパケットシーケンスの正確性の両方とも要求するサービスに適し、ＡＭモードは実時間通信よりデータの正確性を強く要求するサービスに適する。

ＡＭモードでは、データの正確性を向上させるため、ＲＬＣ（無線リンク制御）レイヤーの通信プロトコルには自動再送リクエストのフローが含まれている。送信端はそれに基づいてポーリング機能を起動し、データの伝送状態を検出する。このようなポーリングリクエストを受けると、受信端は状態報告機能を起動し、データの伝送状態を送信端に出力する。受信端に対しポーリングをはじめようとする場合、送信端はまずＰＤＵ（プロトコルデータユニット）のポーリングビットを所定値（例えば１）に設定する。当該ＰＤＵを受けると、ポーリングリクエストを受信したと判断したうえ、受信端はデータの伝送状態を状態報告ユニットまたはピギーバック状態報告ユニットで送信端に出力する。そうすれば、送信端は受信端から受信した状態報告ユニットに基づき後続の動作（伝送ウィンドウの移動、ＰＤＵ再送など）を実行できる。送信端におけるポーリング機能の起動基準は下記のとおりである。

１．最後の初回伝送ＰＤＵによる：ＰＤＵが送信端における最後の初回伝送ＰＤＵであると判断すれば、ポーリングをはじめる。すなわち、当該ＰＤＵのポーリングビットを所定値に設定する。

２．最後の再送ＰＤＵによる：ＰＤＵが送信端における最後の再送ＰＤＵであると判断すれば、ポーリングをはじめる。

３．ポーリングタイマー：ポーリングを送信した後にポーリングタイマー（Timer_poll）を起動し、ポーリングタイマーの所定時間が切れると、新規のポーリングを別途に起動する。

４．一定数量のＰＤＵごとに：送信ＰＤＵ（再送と初回伝送を含む）が一定数量に達するたびにポーリングを起動する。

５．一定数量のＳＤＵ（サービスデータユニット）ごとに：送信ＳＤＵが一定数量に達するたびにポーリングを起動する。

６．伝送ウィンドウ基準：伝送ウィンドウの送信済データの比率に基づいてポーリングを起動する。

７．時間基準：送信端が一定の時間ごとにポーリングを起動する。

したがって、送信上種々の要求に応じ、システムは前記基準により送信端のポーリング機能を適時に起動し、受信端に対し状態報告ユニットの出力を求め、それによってデータの伝送状態を検出することができる。一方、受信端も、１個または複数の紛失したＰＤＵを検出した場合に、状態報告ユニットを送信端に自動的に送信し、紛失ＰＤＵの再送を催促するか、または一定時間ごとに状態報告ユニットを送信端に自動的に送信し、データの伝送状態を通報する。そして、受信端から状態報告ユニットを受けた後、送信端はデータの伝送状態に基づいて後続の動作を決定する。

以上のような自動再送リクエスト（ポーリング及び状態報告）はデータ伝送の正確性に大きく役立つ。しかし、無線伝送では、妨害により信号情報にエラーが生じる場合がある。そうした場合では、ポーリングと状態報告は予定通りに実行できず、信号伝送の時間を増やし、通信を遅らせる結果となる。

図１を参照する。図１は従来の第三世代移動通信システムにおいて、最後の初回伝送ＰＤＵによるポーリングの起動を表す説明図である。図１によれば、ＳＤＵ１００をセグメント化した後、ＲＬＣレイヤーはＰＤＵ１０２、１０４、１０６、１０８を順次出力し、そのシーケンス番号はそれぞれ１０、１１、１２、１３である。ＰＤＵ１０８が最後の初回伝送ＰＤＵであるので、従来の技術はＰＤＵ１０８のポーリングビットＰを１に設定したうえ、状態報告ユニットの返送を受信端に求める。それと同時に、タイマーTimer_pollも計時を始める。そこで、もしＰＤＵ１０８の伝送エラーにより受信端がＰＤＵ１０８を正確に受信しなかったとすれば、受信端は状態報告ユニットを送信できなくなる。そうすると、送信端はデータ伝送の状態を即時に判断できず、タイマーTimer_pollの所定時間が切れても状態報告ユニットを受信していないことが判明した後になってから、伝送エラーが発生したと判断し、ＳＮ＝１３のＰＤＵ１０８ａを再送してポーリングを再び実行する。言い換えれば、伝送エラーによりＰＤＵ１０８を受信端に正確に送信できない場合、送信端はタイマーTimer_pollの所定時間が切れた後になってから、はじめてＰＤＵ１０８ａを再送するので、伝送効率は著しく低下している。例えば音声通信の場合では、接続を確立しようとするときは、まず送信端が通話設定の信号データを受信端に送信する。その後、当該信号データを完全に受信した後、受信端は設定に成功したという信号データを返送し、接続を完成させる。そこで、通話設定用信号データの最後の初回伝送ＰＤＵにエラーが生じれば、送信端はデータ伝送の状態を即時に判断できなくなる。その結果、接続確立を遅らせ、利用の便利性を大きく低下させることとなる。

そのほか、信号データの伝送速度を向上させるため、従来の技術はカウントダウン値（ＣＶ）によりＰＤＵの再送を判断する方法も提供している。図２を参照する。図２によれば、ＳＤＵ２００をセグメント化した後、ＲＬＣレイヤーはＰＤＵ２０２、２０４、２０６、２０８を順次出力し、そのシーケンス番号はそれぞれ１０、１１、１２、１３である。ＰＤＵ２０２、２０４、２０６、２０８はＣＶ値を示すフィールドを含み、このＣＶ値は、ＳＤＵ２００を積載するＰＤＵの残り個数を示すものである。したがって、ＰＤＵ２０２、２０４、２０６、２０８のＣＶ値はそれぞれ３、２、１、０である。このＣＶ値を利用すると、受信端はＰＤＵの紛失を即時に判断し、状態報告を返送し紛失ＰＤＵの再送を送信端に即時に要求することができる。したがって、図２に示すように、ＰＤＵ２０６を受信端が受信した後、そのＣＶ値は１であるため、あと１個のＰＤＵが次の伝送時間間隔に送信される（すなわちＰＤＵ２０８）と判断できる。もしＰＤＵ２０８の伝送エラーにより、受信端がＰＤＵ２０６を受けた次の伝送時間間隔にＰＤＵ２０８を受信できなかったとすれば、許容時間（tolerance margin、非表示）がたった後、受信端は状態報告ユニット２１０を出力し、ＰＤＵ２０８の未受信を送信端に通報する。そうすると、送信端はこの状態報告ユニット２１０に基づいてＳＮ＝１３のＰＤＵ２０８ａを再送する。そのため、ＣＶ値を利用すれば、最後の初回伝送ＰＤＵに伝送エラーが生じた場合でも、受信端はその再送を送信端に即時に求めることができる。しかし、この方法で短縮できる伝送遅延時間は極めて少なく、そのうえ、ＣＶ値を処理するためのアルゴリズムを送信端と受信端に別途に設定しなければならない。のみならず、例えば送信端における送信予定のＳＤＵが１個だけあり、しかも当該ＳＤＵは１個のＰＤＵに積載される場合、すなわちＰＤＵが最初かつ最後の初回伝送ＰＤＵである場合では、ＣＶ値は０となる。そのため、ＰＤＵの伝送にエラーが生じれば、ＣＶ値＝０では受信端は状態報告実行の当否を判断できなくなる。換言すれば、ＣＶ値によりＰＤＵの再送を判断する方法は、信号伝送の遅延時間を大幅に節約することができず、システムに負担をかけるだけでなく、場合によっては何の効果も果たせない。

なお、最後の再送ＰＤＵに基づいてポーリングを実行する方法も開発されている。この方法は図１に示す方法と同じく、最後の再送ＰＤＵに伝送エラーが生じるとき、ＰＤＵの再送はタイマーの時間切れを待たなければならないので、伝送速度は低下している。

総じていえば、従来の自動再送リクエストはデータの正確性を確保できるが、ＰＤＵの伝送にエラーが生じた場合には伝送の遅延が起こり、信号伝送速度が大きく低下するという欠点を有する。

本発明は前述の問題を解決するため、無線通信システムにおける信号の伝送速度を改善する方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明は無線通信システムにおける信号伝送速度を改善する方法を提供する。該無線通信システムはＡＭ（アクノレッジ）モードで作動する。該方法は、データパケットを所定回数伝送するステップを含む。該所定回数は１より大きい。

本発明は更に、無線通信システムにおいて信号の伝送速度を改善し、無線通信システムの送信端としてＡＭモードで作動する無線通信装置を提供する。該無線通信装置は、無線通信装置の機能を実現させる制御回路と、プログラムコードを実行して制御回路を制御するプロセッサーと、プログラムコードを保存する保存装置とを含む。該プログラムコードには、データパケットを所定回数伝送するステップが含まれる。該所定回数は１より大きい。

本発明はＰＤＵを複数回伝送することで、データ伝送とポーリングの正確率を向上させ、伝送効率を高めて伝送遅延を緩和する。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図３を参照する。図３は無線通信装置４００のブロック図である。説明を簡素化するため、図３は無線通信装置４００の入力装置４０２、出力装置４０４、制御回路４０６、ＣＰＵ（中央処理装置）４０８、保存装置４１０、プログラムコード４１２及びトランシーバー４１４のみ描いている。無線通信装置４００において、制御回路４０６はＣＰＵ４０８を用いて保存装置４１０に保存されたプログラムコード４１２を実行し、無線通信装置４００の動作を制御する装置であり、入力装置４０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置４０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー４１４は受信した信号を制御回路４０６に送信し、または制御回路４０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルの構造から見れば、トランシーバー４１４は第一レイヤーの一部とみなされ、制御回路４０６は第二レイヤーと第三レイヤーにあたるものである。

図４を参照する。図４は図３に示すプログラムコード４１２を表す説明図である。アプリケーションレイヤー５００と、第三レイヤーインターフェイス５０２と、第二レイヤーインターフェイス５０６からなるプログラムコード４１２は、第一レイヤーインターフェイス５１８と接続されている。信号を発するとき、第二レイヤーインターフェイス５０６は第三レイヤーインターフェイス５０２によるデータに基づき、複数のＳＤＵ５０８を生成してバッファー５１２に保存する。その後、第二レイヤーインターフェイス５０６はバッファー５１２に保存されたＳＤＵ５０８に基づき、複数のＰＤＵ５１４を生成して第一レイヤーインターフェイス５１８を介して送信先に出力する。それに反し、無線信号を受信するとき、第一レイヤーインターフェイス５１８は信号を受信し、それをＰＤＵ５１４として第二レイヤーインターフェイス５０６に送信する。その後、第二レイヤーインターフェイス５０６はＰＤＵ５１４をＳＤＵ５０８に還元し、バッファー５１２に保存する。最後に、第二レイヤーインターフェイス５０６はバッファー５１２に保存されたＳＤＵ５０８を第三レイヤーインターフェイス５０２に送信する。

無線通信装置４００は第三世代移動通信システムに用いられる。無線通信装置４００がＡＭモードで作動する場合、伝送効率が遅いことや、伝送資源の浪費など従来の問題を解決するため、本発明は下記のフローを含んだプログラムコード４１２を提供する。

図９を参照する。図９は本発明の実施例１による方法のフローチャート９０である。
ステップ９６０：開始。
ステップ９６２：ＰＤＵを所定回数伝送する。所定回数は１より大きい。
ステップ９６４：終了。

以上に示すように、受信端へのＰＤＵ送信を確保するため、送信端はＰＤＵを２回以上送信する。もっとも、すべてのＰＤＵを２回以上送信するか、またはシステム資源を節約するため、最後の初回伝送ＰＤＵのみ２回以上送信することは、いずれも可能である。言い換えれば、前記方法はＰＤＵを複数回伝送することで、受信端へのＰＤＵ送信の正確率を向上させるとともに、伝送効率を高めて伝送遅延を緩和する。

図５を参照する。図５は本発明の実施例２による方法のフローチャート６０である。
ステップ６００：開始。
ステップ６０２：ポーリングビットが起動と設定されたＰＤＵを所定回数伝送する。所定回数は１より大きい。
ステップ６０４：終了。

以上に示すように、ポーリングビットが起動と設定されたＰＤＵを送信する場合、送信端は当該ＰＤＵを２回以上送信して受信端へのＰＤＵ送信を確保する。言い換えれば、前記方法はポーリングビットが起動と設定されたＰＤＵを複数回伝送することで、受信端へのＰＤＵ送信の正確率と伝送速度を向上させる。特に、当該ＰＤＵが送信端の最後の初回伝送ＰＤＵである場合には、前記方法は伝送効率を有効に高め、伝送遅延を緩和することができる。

図６を参照する。ＳＤＵ７００をセグメント化した後、ＲＬＣレイヤーはＰＤＵ７０２、７０４、７０６、７０８を順次出力する。これらのＰＤＵのシーケンス番号はそれぞれ１０、１１、１２、１３であり、そのうちＰＤＵ７０８のポーリングビットＰは１と設定されている。この場合、前記方法に基づき、ポーリングビットが１である最後のＰＤＵを２回送信すると送信端を設定すれば、ＳＮ＝１３のＰＤＵ７０８、７０８ａは２回送信される。そうすると、ＰＤＵ７０８の伝送にエラーが生じても、受信端はＰＤＵ７０８ａを正確に受信し、状態報告ユニットを即時に返送することができる。言い換えれば、ポーリングビットＰ＝１かつＳＮ＝１３のＰＤＵを２回送信する（すなわちＰＤＵ７０８、７０８ａを送信）ことを内容とする前記方法は、タイマーTimer_pollの時間が切れてからＰＤＵを再送することに起因する伝送遅延（図１参照）を解決できる。したがって、前記方法は、ポーリングビットが１である最後のＰＤＵを受信端に正確に送信する確率を高め、伝送効率を向上させシステム資源を節約することができる。例えば音声通信の場合では、接続を確立しようとするときは、まず送信端が通話設定の信号データを受信端に送信する。その後、当該信号データを完全に受信した後、受信端は設定に成功したという信号データを返送して接続を完成させる。この場合、前記方法は、最後の初回伝送ＰＤＵの送信エラーによって伝送効率が影響される確率を低め、接続確立の所要時間を短くするとともに、信号伝送の効率を向上させることができる。

図７を参照する。図７は本発明の実施例３による方法のフローチャート８０である。
ステップ８００：開始。
ステップ８０２：受信端が否定応答したパケットを所定回数伝送する。所定回数は１より大きい。
ステップ８０４：終了。

以上に示すように、受信端が否定応答したパケットを再送する場合、送信端は当該ＰＤＵを２回以上送信して受信端へのＰＤＵ送信を確保する。もっとも、否定応答されたＰＤＵをすべて２回以上送信するか、または否定応答されたＰＤＵからなるシーケンスのうち最後の否定応答ＰＤＵのみ２回以上送信することは、いずれも可能である。最後の再送ＰＤＵを送信するとき、該ＰＤＵのポーリングビットは起動と設定される。前記方法は否定応答されたＰＤＵを２回以上送信することで、受信端へのＰＤＵ送信の正確率を向上させるとともに、伝送効率を高めて伝送遅延を緩和する。

図８を参照する。ＳＤＵ９００をセグメント化した後、ＲＬＣレイヤーはＰＤＵ９０２、９０４、９０６、９０８を順次出力する。これらのＰＤＵのシーケンス番号はそれぞれ１０、１１、１２、１３であり、そのうちＰＤＵ９０８のポーリングビットＰは１と設定されている。この場合、もしＳＮ＝１２のＰＤＵ９０６の伝送エラーにより、受信端がＰＤＵ９０６を正確に受信できなかったとすれば、受信端は状態報告ユニット９１０でＳＮ＝１２のＰＤＵ９０６の未受信を送信端に通報する。そうすると、送信端はこの状態報告ユニット９１０に基づき、否定応答されたＰＤＵのポーリングビットＰを１に設定したうえ、２回再送する（すなわちＰＤＵ９０６ａ、９０６ｂを再送）。したがって、否定応答されたＰＤＵ９０６ａの再送にエラーが生じても、受信端はＰＤＵ９０６ｂを正確に受信し、状態報告ユニット９１２を返送することができる。言い換えれば、否定応答されたＰＤＵ９０６ａの再送にエラーが生じた場合、前記方法は伝送効率を向上させ、伝送遅延を緩和する効果がある。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来のＰＤＵ送信を１回から複数回に変更することを内容とする。かかる方法は当然実施可能である。

従来の第三世代移動通信システムにおいて、最後の初回伝送ＰＤＵによるポーリングの起動を表す説明図である。 ＣＶ値により状態報告を実行する従来の技術を表す説明図である。 本発明による無線通信装置のブロック図である。 図３のプログラムコードを表す説明図である。 本発明の実施例２による方法のフローチャートである。 図５に示す方法を表す説明図である。 本発明の実施例３による方法のフローチャートである。 図７に示す方法を表す説明図である。 本発明の実施例１による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００、２００、７００、９００、５０８ ＳＤＵ
１０２、１０４、１０６、１０８、１０８ａ、２０２、２０４、２０６、２０８ａ、７０２、７０４、７０６、７０８ａ、９０４、９０４、９０６、９０６ａ、９０６ｂ、９０８、５１４ ＰＤＵ
４００ 無線通信装置
４０２ 入力装置
４０４ 出力装置
４０６ 制御回路
４０８ ＣＰＵ
４１０ 保存装置
４１２ プログラムコード
４１４ トランシーバー
５００ アプリケーションレイヤー
５０２ 第三レイヤーインターフェイス
５０６ 第二レイヤーインターフェイス
５１２ バッファー
５１８ 第一レイヤーインターフェイス

Claims (18)

1. 無線通信システムにおける信号伝送速度を改善する方法であって、該無線通信システムはＡＭ（アクノレッジ）モードで作動し、該方法は、
   データパケットを所定回数伝送するステップを含み、該所定回数は１より大きいことを特徴とする信号伝送速度の改善方法。
2. 前記所定回数が２であることを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
3. 前記データパケットは、送信端の送信予定の初回伝送パケットであることを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
4. 前記データパケットは、送信端の送信予定の初回伝送パケットからなるシーケンスのうち最後のデータパケットであることを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
5. 前記データパケットは、ポーリングビットが起動と設定されたデータパケットであることを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
6. 前記データパケットは、受信端が否定応答したデータパケットであることを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
7. 前記受信端が否定応答したデータパケットは、受信端が否定応答したデータパケットからなるシーケンスのうち最後のものであることを特徴とする請求項６記載の信号伝送速度の改善方法。
8. 前記信号伝送速度の改善方法は更に、送信予定の初回伝送パケットをすべて複数回送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
9. 前記信号伝送速度の改善方法は更に、受信端が否定応答したデータパケットをすべて複数回送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の信号伝送速度の改善方法。
10. 無線通信システムにおいて信号の伝送速度を改善し、無線通信システムの送信端としてＡＭモードで作動する無線通信装置であって、
    無線通信装置の機能を実現させる制御回路と、
    プログラムコードを実行して制御回路を制御するプロセッサーと、
    プログラムコードを保存する保存装置とを含み、該プログラムコードには、
    データパケットを所定回数伝送するステップが含まれ、該所定回数は１より大きいことを特徴とする無線通信装置。
11. 前記所定回数が２であることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
12. 前記データパケットは、無線通信装置の送信予定の初回伝送パケットであることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
13. 前記データパケットは、無線通信装置の送信予定の初回伝送パケットからなるシーケンスのうち最後のデータパケットであることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
14. 前記データパケットは、ポーリングビットが起動と設定されたデータパケットであることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
15. 前記データパケットは、受信端が否定応答したデータパケットであることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
16. 前記受信端が否定応答したデータパケットは、受信端が否定応答したデータパケットからなるシーケンスのうち最後のものであることを特徴とする請求項１５記載の無線通信装置。
17. 前記プログラムコードは更に、送信予定の初回伝送パケットをすべて複数回送信するステップを含むことを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
18. 前記プログラムコードは更に、受信端が否定応答したデータパケットをすべて複数回送信するステップを含むことを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。

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