JP2008005492A

JP2008005492A - 無線通信システムにおいてｄｔｘ−ａｃｋエラーを検出・回復する方法及び装置

Info

Publication number: JP2008005492A
Application number: JP2007160661A
Authority: JP
Inventors: Fengqi Guo; 豊旗郭; Shiaw-Shiang Jiang; 孝祥江; Li-Chih Tseng; 立至曾
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-01-10
Also published as: CN101094048A; TW200803270A; KR20070120453A; US20080005638A1; EP1871032A1

Abstract

【課題】ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーによるパケット紛失を防止するため、ＨＡＲＱ伝送プロセスを行う受信端においてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する方法及び装置を提供する。
【解決手段】方法は、ＨＡＲＱ受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを受信し、上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断した場合に、紛失した伝送パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送るステップからなる。
【選択図】図３

Description

本発明は無線通信システムのＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）伝送プロセスにおいてパケット紛失を検出する方法及び装置に関し、特に無線通信システムのＨＡＲＱ伝送プロセスにおいてＤＴＸ−ＡＣＫエラーを検出・回復する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術ではＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）方式により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が実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減が可能となる。

第三世代移動通信システムを介して、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可能である。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技術として、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）規格が提案された。両規格は、帯域使用率とパケット処理効率の向上、上りと下りの伝送速度の高速化に役立つ。

ＨＳＵＰＡはシステムの上りネットワーク性能を向上させ、誤送データの再送を加速して伝送遅延を解消するとともに、チャネル品質の良否により伝送速度を調節することができる。このような制御を行うため、ＨＳＵＰＡにはノードＢスケジューリング、ＨＡＲＱ、ソフトハンドオーバー、ショートフレーム伝送などの技術が適用されている。ＨＳＵＰＡの動作を制御するように、Ｅ−ＤＣＨ（ｅｎｈａｎｃｅｄｄｅｄｉｃａｔｅｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｈａｎｎｅｌ）は３ＧＰＰにより規定されている。Ｅ−ＤＣＨは、ＨＡＲＱ確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、アップリンクスケジューリング情報、制御プレーン及びユーザープレーン情報などを伝送するための物理層チャネルＥ−ＨＩＣＨ、Ｅ−ＲＧＣＨ、Ｅ−ＡＧＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ、Ｅ−ＤＰＤＣＨを新しく導入した。詳しくは３ＧＰＰにより規定されたＭＡＣプロトコル仕様３ＧＰＰＴＳ２５．３２１Ｖ７．０．０を参照する。

一方、ＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティーでは特定の手段（例えばシーケンス番号検査）によりＡＲＱ（自動リピート要求）機能が実現されている。これは、動作が複雑で再送効率が低いため、外部ＡＲＱ（ｏｕｔｅｒＡＲＱ）機能と呼ばれることもある。

ＬＴＥ（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの先進無線通信システムでは、外部ＡＲＱとＨＡＲＱが併用される。外部ＡＲＱ機能を簡素化して再送効率を高めるため、従来はＨＡＲＱ機能で外部ＡＲＱ機能の不足を補い、ＲＬＣ層の状態報告手段を除去する方法が提案された。同方法によれば、外部ＡＲＱ機能に関するパラメータは種々のサービス品質に対応して設定されているため、ＨＡＲＱ伝送プロセスにおけるパケット紛失検出手段は上位層のサービス品質に対する要求を満足させなければならない。それに鑑みて、従来の技術では下記に示す２種類のＨＡＲＱパケット紛失状態が規定される。

（１）ＮＡＣＫ−ＡＣＫエラー：ＨＡＲＱ伝送プロセスにおいて否定応答を肯定応答と誤判するエラー
（２）ＤＴＸ−ＡＣＫエラー：ＨＡＲＱ伝送プロセスにおいて応答なしを肯定応答と誤判するエラー

ＮＡＣＫ−ＡＣＫエラーはＨＡＲＱ受信端で検出できる。ＮＡＣＫ−ＡＣＫエラーが検出されると、ＨＡＲＱ受信端はＨＡＲＱ送信端にエラー報告信号を送り、エラー報告信号を受けたＨＡＲＱ送信端はローカルＮＡＣＫ信号を上位層（ＲＬＣ層）のＨＡＲＱ送信端に送信し、紛失パケットの再送を始めさせる。それに対して、ＤＴＸ−ＡＣＫエラーはＨＡＲＱ受信端では検出できない。もっとも、ＤＴＸ−ＡＣＫエラーは発生確率が極めて低く、それについて関連の規定がなされておらず、基地局に処理を任せることが現状である。

上記以外、応答なしを否定応答と誤判するＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーも起こりうるが、関連規定は未だになされていない。前記ＭＡＣプロトコル仕様によれば、パケットが初送か再送かを示すＮＤＩ（新データ指示子）は、伝送パケットとともに個別のチャネルを通して発送される。初送のパケットに対して、送信端は前回伝送のＮＤＩに１を足す。このようなＮＤＩの変動に基づいて、受信端は受信パケットが初送か再送かを判断できる。前記ＭＡＣプロトコル仕様の１１．６．２．２によれば、連続したパケットのＮＤＩが異なる数値であれば、後者が初送と判断され、受信端では新データがソフトバッファ内のデータに代わって復号される。それに対して、連続したパケットのＮＤＩが同じであって、かつ前回伝送が未だに正常に復号されていない場合では、復号の成功率を高めるため、受信端は再送データをソフトバッファ内のデータと結合してから復号する。

ＨＳＵＰＡでは伝送パケットのサイズの判断基準として、０〜６３のＴＦＲＩ（伝送形式及びリソース指示子）と、基地局で選ばれた組み合わせに対応するｋ_０，ｉなど２種類のパラメータが規定されている。ＴＦＲＩとｋ_０，ｉの和も、真の伝送パケットサイズを判断するための指標（ｉｎｄｅｘ）として使用される。一般に、伝送パケットのサイズはＴＦＲＩとｋ_０，ｉのみで判断できる。ＴＦＲＩの値が６３（１１１１１１）となれば、前後二回のパケットのサイズが一致すると判断される。

前記のとおり、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーはＨＡＲＱプロセスにおいてパケットが紛失する一因とされ、それについて以下に詳述する。基地局（送信端）によりＴＦＲＩ＝２２、ＮＤＩ＝０、ＴＳＮ（送信シーケンス番号）＝８の第一パケットが送信され、第一パケットがユーザー端（受信端）により正常に受信され、その後基地局によりＴＦＲＩ＝２８、ＮＤＩ＝１、ＴＳＮ＝１２の第二パケットが送信されたとすれば、第二パケットを受信していない状態では、ユーザー端は何の応答もしない。この状態は応答なし（ＤＴＸ）とみなすことができる。この場合、基地局でＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生し、すなわちユーザー端からの応答確認がないにもかかわらず、否定応答がなされたと基地局が誤判した場合では、従来の技術によれば、基地局はＴＦＲＩを６３に変更し（再送パケットが前に送信されたパケットとサイズが同じであることを示す）、ＮＤＩ＝１、ＴＳＮ＝１２を元のままにするうえで、第二パケットを再送する。ユーザー端でこのようなパケットを受信すると、ＴＦＲＩにより再送が示され、ＮＤＩにより初送が示される（第一パケットのＮＤＩと異なる）という矛盾となる。のみならず、ＴＦＲＩが６３となった（前後二回のパケットのサイズが同じであることを示す）が、前に送信された第二パケットを受けない状態では、ユーザー端はパケットのサイズを正確に把握することができない。しかしそれにもかかわらず、従来の技術では、ユーザー端は再送の第二パケットについてもＡＣＫ信号を返送し、基地局は第二パケットが届いたと判断して２回目の再送を行わない。結果的にパケットが紛失することとなる。

本発明はＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーによるパケット紛失を防止するため、ＨＡＲＱ伝送プロセスを行う受信端においてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復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ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）伝送プロセスにおいて、受信端でＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する方法を提供する。該方法は、ＨＡＲＱ受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩ（伝送形式及びリソース指示子）とＮＤＩ（新データ指示子）を受信し、上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断した場合に、紛失した伝送パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送るステップからなる。

本発明は更に、ＨＡＲＱ伝送プロセスにおいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する、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受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを受信し、上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断した場合に、紛失した伝送パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送るステップを含む。

本発明は更に下記のようなＨＡＲＱ伝送プロセスにおいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する、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、パケットを出力し、上記パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを発送し、上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーにより紛失したパケットを示すエラー報告信号を受信し、上位層にローカル信号を送信し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを回復するステップを含む。

本発明はＴＦＲＩにより再送が示され、ＮＤＩにより初送が示される場合にＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生したと判断し、ＨＡＲＱ送信端にエラー報告信号を返送してパケット紛失を防止する。従来の技術と比べ、本発明はＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを迅速に処理し、上位層で行われる紛失パケットの検出による伝送遅延を緩和できる。

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１を参照する。図１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１は無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、保存装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描くとする。無線通信装置１００において、制御回路１０６はＣＰＵ１０８で保存装置１１０に保存されるプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御する。制御回路１０６は入力装置１０２（例えばキーボード）を介してユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）を介して映像、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１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現させる。無線通信装置１００は第三世代移動通信システムに用いられることが望ましい。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。アプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と、第二層インターフェイス２０６からなるプログラムコード１１２は、第一層インターフェイス２１８と接続されている。第二層インターフェイス２０６はＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティー２２４とＭＡＣ（媒体アクセス制御）エンティティー２２６を含む。ＲＬＣエンティティー２２４は種々の送信品質に応じてデータや制御指令に対して分割、再組み立て、連結、パディング、再送、暗号化、シーケンス検査、重複検出をし、ＭＡＣエンティティー２２６は第三層インターフェイス（ＲＲＣ層、無線資源制御層）２０２の無線資源配分指令に従って、ＲＬＣエンティティー２２４の個別の論理チャネルからのパケットを一般、共用または専用トランスポートチャネルに対応させるうえ、チャネルマッピング、多重化、伝送形式選択、ランダムアクセス制御などの処理を行う。

本発明によるＭＡＣエンティティー２２６で行われるＨＡＲＱ伝送プロセスは、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーによるパケット紛失を防止できる。本発明は、ＨＡＲＱ伝送プロセスで生じうるＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復するためのＤＴＸ−ＮＡＣＫエラー検出プログラムコード２２０を提供する。図３を参照する。図３は本発明による方法３０のフローチャートである。本方法３０は無線通信システムのＨＡＲＱ伝送プロセスにおいて、受信端でのＤＴＸ−ＮＡＣＫエラー検出・回復に用いられ、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラー検出プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。

ステップ３０２：ＨＡＲＱ受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを受信する。

ステップ３０４：上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断する。

ステップ３０６：ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断すれば、紛失パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送る。

ステップ３０８：終了。

前記のとおり、受信端で受信されたパケットが初送か再送かはＮＤＩに基づいて判断できる。詳しく言えば、受信端は前後二回のパケットのＮＤＩを比較するうえで、両者が同一の場合は後者を再送と判断し、さもなければ後者を初送と判断する。ＨＡＲＱ受信端において伝送パケットが受信されると、そのＴＦＲＩにより再送が示され、ＮＤＩにより初送が示されるという矛盾の場合では、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生したと判断する。この場合、誤りを回復するように、ＨＡＲＱ受信端はパケットがＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーにより紛失したことや紛失したパケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送る。それを受けて、ＨＡＲＱ送信端はローカルＮＡＣＫ信号を上位層に送信し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの回復を起動させる。

総じて言えば、本発明はＴＦＲＩにより再送が示され、ＮＤＩにより初送が示される場合にＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生したと判断し、ＨＡＲＱ送信端にエラー報告信号を返送してパケット紛失を防止する。従来の技術と比べ、本発明はＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを迅速に処理し、上位層で行われる紛失パケットの検出による伝送遅延を緩和できる。

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。

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。

符号の説明

１００無線通信装置
１０２入力装置
１０４出力装置
１０６制御回路
１０８ＣＰＵ
１１０保存装置
１１２プログラムコード
１１４トランシーバー
２００アプリケーション層
２０２第三層インターフェイス
２０６第二層インターフェイス
２１８第一層インターフェイス
２２０ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラー検出プログラムコード
２２４ＲＬＣエンティティー
２２６ＭＡＣエンティティー

Claims

無線通信システムのＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）伝送プロセスにおいて、受信端でＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する方法であって、
ＨＡＲＱ受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩ（伝送形式及びリソース指示子）とＮＤＩ（新データ指示子）を受信し、
上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、
ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断した場合に、紛失した伝送パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送るステップからなることを特徴とするＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの検出・回復方法。
前記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断するステップは、ＴＲＦＩにより伝送パケットが再送であると示され、ＮＤＩにより伝送パケットが初送であると示される場合に、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生したと判断することを特徴とする請求項１記載のＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの検出・回復方法。
前記エラー報告信号により示される紛失した伝送パケットは、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーにより紛失したことを特徴とする請求項１記載のＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの検出・回復方法。
前記方法は更に、ＨＡＲＱ送信端がローカルＮＡＣＫ信号を上位層に送信し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを回復するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの検出・回復方法。
前記ＮＤＩは伝送パケットが初送か再送を示す指標を含むことを特徴とする請求項１記載のＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの検出・回復方法。
ＨＡＲＱ伝送プロセスにおいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する、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受信端が伝送パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを受信し、
上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、
ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーがあると判断した場合に、紛失した伝送パケットを示すエラー報告信号をＨＡＲＱ送信端に送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。
前記プログラムコードは、ＴＲＦＩにより伝送パケットが再送であると示され、ＮＤＩにより伝送パケットが初送であると示される場合に、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーが発生したと判断することを特徴とする請求項６記載の通信装置。
前記エラー報告信号により示される紛失した伝送パケットは、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーにより紛失したことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
前記ＮＤＩは伝送パケットが初送か再送を示す指標を含むことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
ＨＡＲＱ伝送プロセスにおいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを検出・回復する、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、
パケットを出力し、
上記パケットに対応するＴＦＲＩとＮＤＩを発送し、
上記ＴＦＲＩとＮＤＩに基づいてＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーの有無を判断し、
ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーにより紛失したパケットを示すエラー報告信号を受信し、
上位層にローカル信号を送信し、ＤＴＸ−ＮＡＣＫエラーを回復するステップを含むことを特徴とする通信装置。