JP2007300622A - 無線通信システムにおいてパケットデータを処理する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムのユーザー端においてパケットデータを処理する方法及び装置を提供する。
【解決手段】方法は、ＨＡＲＱプロセスを起動し、第一パケットを受信して正常に復号し、第一パケットに続く第二パケットを受信し、第二パケットを第一パケットの再送と認定すれば、該第二パケットを復号するステップからなる。
【選択図】図４

Description

本発明は無線通信システムにおいてパケットデータを処理する方法及び装置に関し、特に無線通信システムのユーザー端に用いられるパケットデータを処理する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）方式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、通話中断率の低減を可能にする。第三世代移動通信システムを介して、使用者はＵＥ（ユーザー装置、例えば携帯電話）で映像通話、電話会議、ゲーム、オンライン音楽再生、及び電子メールを楽しむことができる。高速で実時間の情報伝送に大きく依存する上記機能を実現させるため、ＨＳＰＤＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）規格が定められている。両規格は、帯域の使用率とパケットの処理効率を高め、上りと下りの伝送速度を向上させる効果がある。

ＨＳＤＰＡとＨＳＵＰＡはＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）方式で再送の速度を速め、送信遅延を改善する。ＨＡＲＱとは、ＦＥＣ（フィードフォワード誤り訂正）とＡＲＱ（自動リピート要求）を結合した方式であり、受信端から返送される応答信号（ACK/NACK）に基づいて再送の要否を決め、送信が失敗したデータから復号化に資する情報を取り出して保存する。ＨＡＲＱ方式は再送に際して初回送信と同じ送信ブロックセットを利用するため、初回送信とデータビット数が同じである。もっとも、再送は初回送信と異なる変調方法、チャンネルコードセット、発信電力で行うことができる。再送要求の回数を最低限に抑えるため、従来のＨＡＲＱ方式は、ＣＣ（チェイス合成）法またはＩＲ（増加的冗長性）法などのソフト合成法を利用してメッセージ復号の正確性を確保する。ＣＣ法は誤りが検出されたパケットと同じものを再送し、復号を実行する前にデコーダーで受信されたパケットをすべて結合することを内容とし、ＩＲ法は冗長ビットを少しずつ送信して元のデータと結合させ、データ量を増やして誤りの回復を容易にすることを内容とする。

ＨＳＤＰＡシステムにおいて、ユーザー端はＨＡＲＱ方式でネットワーク端（ＵＴＲＡＮ）からＰＤＵ（パケットデータエンティティー）を受信し、更にＰＤＵの処理状況に基づき肯定応答や否定応答を返送する。ＰＤＵを受信した後、ユーザー端は前回の送信情報に基づいてＰＤＵの廃棄かソフトバッファーへの保存を決め、保存が決まった場合は同ＰＤＵを復号し、これをソフトバッファー内に保存されている他のＰＤＵとあわせてスケジューリングをする。ＭＡＣプロトコルの3GPP TS 25.321 V7.0.0は、ＰＤＵに関して、スケジューリングの基準とする０〜６３の伝送シーケンス番号（ＴＳＮ）と、初回送信か再送を判断する基準として、新データの有無を示す１か０のＮＤＩ（新データ指示子）を規定している。ネットワーク端は、ユーザー端から肯定応答を受信する場合に送信対象のＰＤＵのＮＤＩに１を足して発送し、否定応答を受信する場合にＮＤＩを元のままにする。したがって、ユーザー端に受信された前後のＰＤＵのＮＤＩが異なっていれば（１、０または０、１）、後者が再送でなく新データが含まれていることがわかる。この場合、ユーザー端はソフトバッファー内の保存データを新たに受信したＰＤＵに取り替え、新たに受信したＰＤＵを復号する。それに反して、ユーザー端に受信された前後のＰＤＵのＮＤＩが一致する場合（０、０または１、１）、後者がソフトバッファーに保存されるＰＤＵの再送であることがわかる。この場合、前に受信したＰＤＵが正常に復号されていなければ、ユーザー端は再送されたデータをソフトバッファー内のデータとソフト合成法で合成する。前に受信したＰＤＵが正常に復号されていれば、ユーザー端は再送データを廃棄し、ソフトバッファー内のデータをスケジューリングエンティティーに送信してスケジューリングをして、肯定応答を返送する。しかし、送信にエラーが発生すれば、上記ＨＡＲＱ方式はＰＤＵを誤って廃棄し、上位層のデータブロックの完全性を損なうおそれがある。詳しくは下に説明する。

図１を参照する。図１は従来のＨＳＤＰＡシステムにおけるＰＤＵ伝送を表す説明図である。ここでは、ネットワーク端ＵＴＲＡＮがＴＳＮ＝８、１２、１８、２４など４個のＰＤＵをユーザー端ＵＥに送信し、送信するたびにＮＤＩが更新されることを例にする。まず、ネットワーク端ＵＴＲＡＮがＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝８のＰＤＵをユーザー端ＵＥに送信し、ユーザー端ＵＥが同ＰＤＵを受信して復号し、復号データをソフトバッファーに保存し、肯定応答ＡＣＫをネットワーク端ＵＴＲＡＮに返送する。次に、ネットワーク端ＵＴＲＡＮがＮＤＩ＝１、ＴＳＮ＝１２のＰＤＵをユーザー端ＵＥに送信し、ユーザー端ＵＥが受信上のエラーにより、届いていないＰＤＵについて肯定応答ＡＣＫを返送するとすれば、ネットワーク端ＵＴＲＡＮはＴＳＮ＝１２のＰＤＵが届いたと認定し、ＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝１８のＰＤＵを送信する。ＴＳＮ＝１８のＰＤＵはＴＳＮ＝８のＰＤＵとＮＤＩが同じであるため、前者の再送とみなされる。この場合、ＭＡＣプロトコル3GPP TS 25.321 V7.0.0 - 11.6.2.2によれば、ＴＳＮ＝８のＰＤＵが既に正常に復号されているため、ユーザー端ＵＥはソフトバッファー内のデータ（ＴＳＮ＝８のＰＤＵを含む）を上位層に送信し、再送とみなされるＰＤＵ（すなわちＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝１８のＰＤＵ）を廃棄する。ＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝１８のＰＤＵが誤って廃棄される結果、上位層はＰＤＵデータを組み立てられなくなる。

本発明は前述の問題を改善するため、無線通信システムのユーザー端においてパケットを処理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のユーザー端においてパケットデータを処理する方法を提供する。該方法は、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動し、第一パケットを受信して正常に復号し、第一パケットに続く第二パケットを受信し、第二パケットを第一パケットの再送と認定すれば、該第二パケットを復号するステップからなる。

本発明は更に、パケットデータを適切に処理して無線資源の有効利用を促進する、無線通信システムに用いられる通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含む。該プログラムコードは、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動し、第一パケットを受信して正常に復号し、第一パケットに続く第二パケットを受信し、第二パケットを第一パケットの再送と認定すれば、該第二パケットを復号するステップを含む。

本発明は受信したパケットを前回の再送と認定しても削除せずに復号する。したがって、送信にエラーが発生しても新データを含むパケットは誤削除されるおそれがなく、送信の成功率と無線資源の有効利用は確保できる。

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２を参照する。図２は無線通信システムの無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するため、図２は無線通信装置２００の入力装置２０２、出力装置２０４、制御回路２０６、ＣＰＵ（中央処理装置）２０８、保存装置２１０、プログラムコード２１２及びトランシーバー２１４のみ描くとする。無線通信装置２００では、制御回路２０６はＣＰＵ２０８で保存装置２１０に保存されるプログラムコード２１２を実行し、無線通信装置２００の動作を制御する。制御回路２０６は入力装置２０２（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２０４（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２１４は受信した信号を制御回路２０６に送信し、または制御回路２０６からの信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー２１４は第一層の一部とみなしてよく、制御回路２０６は第二層と第三層の機能を実現させる装置である。

図３を参照する。図３は図２に示すプログラムコード３１２を表す説明図である。アプリケーション層３００と、第三層インターフェイス３０２と、第二層インターフェイス３０６からなるプログラムコード３１２は、第一層インターフェイス３１８と接続されている。第二層インターフェイス３０６はＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティー３２４とＭＡＣ（媒体アクセス制御）エンティティー３２６を含む。ＭＡＣエンティティー３２６は第三層インターフェイス（ＲＲＣ層＝無線資源制御層）３０２の無線資源配分指令に従い、ＲＬＣエンティティー３２４における個々の論理チャンネル内のパケットをそれぞれ一般、共通または専用チャンネルに対応させ、チャンネルマッピング、マルチプレクシング、伝送形式選択、ランダムアクセス制御などのプロセスを実行する。

無線通信装置２００は望ましくは第三世代移動通信技術のＨＳＤＰＡ規格に準拠し、プログラムコード２１２でＨＡＲＱプロセスを実行する。それに鑑みて、本発明はパケットデータを適切に処理し、無線資源を合理的に配分するためのパケットデータ処理プログラムコード３２０を提供する。図４を参照する。図４は本発明による方法のフローチャート４０である。下記方法はユーザー端のパケットデータ処理に用いられ、パケットデータ処理プログラムコード３２０としてコンパイルすることができる。

ステップ４００：開始。

ステップ４０２：ＨＡＲＱプロセスを実行する。

ステップ４０４：第一パケットを受信して正常に復号する。

ステップ４０６：第一パケットに続く第二パケットを受信する。

ステップ４０８：第二パケットが第一パケットの再送であれば、第二パケットを復号する。

ステップ４１０；終了。

以上のとおり、ＨＡＲＱプロセスの起動後、ユーザー端は第一パケットを受信して正常に復号し、バッファーに保存する。次に、第二パケットを受信して第一パケットの再送であるかどうかを判断し、第一パケットの再送と判断した場合に第二パケットを復号する。第三世代無線通信システムのＨＳＤＰＡシステムでは、ユーザー端へパケットを送信するたびに、初回送信か再送を示すＮＤＩが添付される。第二パケットのＮＤＩが第一パケットのＮＤＩと同じであれば、第二パケットは再送と認定されるうえ、ユーザー端に復号される。言い換えれば、前に送信されたＰＤＵが正常に復号された場合、後に送信されるパケットを再送と認定した場合でも、ユーザー端は後のパケットを廃棄せずに復号する。また、他種のシステムに応じて、第二パケットが正常に復号されるかどうか関係なく、すべて肯定応答を返送するようにユーザー端を設定するか、または第二パケットを正常に復号できない場合に否定応答を返送して再送を求めるようにユーザー端を設定することができる。

図５を参照する。図５は本発明によるＨＳＤＰＡシステムにおけるＰＤＵ伝送を表す説明図である。図１に示す従来の技術と異なり、ユーザー端はＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝１８のＰＤＵを受信するとき、同ＰＤＵを再送と判断しても削除せずに復号する。したがって、図１に示すようなエラーが発生しても再送と認定されるＰＤＵ（すなわちＮＤＩ＝０、ＴＳＮ＝１８のＰＤＵ）はユーザー端によって削除されないため、上位層のデータブロックの完全性は確保できる。

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。

本発明は従来の動作条件を変えたのみであり、当然実施可能である。

従来のＨＳＤＰＡシステムにおけるＰＤＵ伝送を表す説明図である。 無線通信システムの無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明による方法のフローチャートである。 この発明によるＨＳＤＰＡシステムにおけるＰＤＵ伝送を表す説明図である。

符号の説明

２００ 無線通信装置
２０２ 入力装置
２０４ 出力装置
２０６ 制御回路
２０８ ＣＰＵ
２１０ 保存装置
２１２ プログラムコード
２１４ トランシーバー
３００ アプリケーション層
３０２ 第三層インターフェイス
３０６ 第二層インターフェイス
３１８ 第一層インターフェイス
３２４ ＲＬＣエンティティー
３２６ ＭＡＣエンティティー

Claims (10)

1. 無線通信システムのユーザー端においてパケットデータを処理する方法であって、
   ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動し、
   第一パケットを受信して正常に復号し、
   第一パケットに続く第二パケットを受信し、
   第二パケットを第一パケットの再送と認定すれば、該第二パケットを復号するステップからなることを特徴とするパケットデータの処理方法。
2. 前記方法は更に、第二パケットを復号した後に肯定応答（ＡＣＫ）を送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパケットデータの処理方法。
3. 前記方法は更に、第二パケットを正常に復号できない場合に否定応答（ＮＡＣＫ）を送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパケットデータの処理方法。
4. 前記無線通信システムは第三世代無線通信システムのＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）システムであることを特徴とする請求項１記載のパケットデータの処理方法。
5. 前記第二パケットのＮＤＩ（新データ指示子）が第一パケットのＮＤＩと一致する場合に第二パケットを第一パケットの再送と認定することを特徴とする請求項１記載のパケットデータの処理方法。
6. パケットデータを適切に処理して無線資源の有効利用を促進する、無線通信システムに用いられる通信装置であって、
   通信装置の機能を実現させる制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、
   制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
   ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動し、
   第一パケットを受信して正常に復号し、
   第一パケットに続く第二パケットを受信し、
   第二パケットを第一パケットの再送と認定すれば、該第二パケットを復号するステップを含むことを内容とすることを特徴とする通信装置。
7. 前記プログラムコードは更に、第二パケットを復号した後に肯定応答を送信するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
8. 前記プログラムコードは更に、第二パケットを正常に復号できない場合に否定応答を送信するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
9. 前記無線通信システムは第三世代無線通信システムのＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）システムであることを特徴とする請求項６記載の通信装置。
10. 前記第二パケットのＮＤＩが第一パケットのＮＤＩと一致する場合に第二パケットを第一パケットの再送と認定することを特徴とする請求項９記載の通信装置。

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