JP2008118648A - 無線通信システムにおいてパケットを送受信する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線資源を十分に利用して送信効率を高めるパケット送受信方法及び装置を提供する。
【解決手段】方法は、ＨＡＲＱプロセスを起動する段階と、パケット送信を起動する段階と、上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返す段階を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は無線通信システムにおいてパケット再送を処理する方法及び装置に関し、特に無線資源を十分に利用して送信効率を高め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）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質及び高速伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減を可能にする。第三世代移動通信システムを通して、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、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頼るこれらの機能を実現するためには、第三世代移動通信テクノロジーとして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）規格が規定されている。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・下りの伝送速度を向上させる効果がある。

ＨＳＤＰＡとＨＳＵＰＡではいずれもＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）技術を利用して再送速度を改善して遅延を解決する。ＨＡＲＱ技術はＦＥＣ（フィードフォワード誤り訂正）とＡＲＱ（自動リピート要求）を結合した技術であって、多チャネル停止・待ち受け（ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔｏｐ ａｎｄ ｗａｉｔ）というアルゴリズムを利用し、即ち各チャネルで受信端から返送された確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に基づいて元パケットの再送か新パケットの送信を決める。

例えば図１を参照する。図１は従来のＨＡＲＱプロセスの動作を表す説明図である。図１では、送信端Ｔｘは４本のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４でパケットＰＫＴ＿１、ＰＫＴ＿２、…を受信端Ｒｘに送信する。送信端ＴｘでチャネルＣＨ１を通してパケットＰＫＴ＿１を受信端Ｒｘに送信した後、チャネルＣＨ１は送信を停止してパケットＰＫＴ＿１に対応する肯定応答信号ＡＣＫまたは否定応答信号ＮＡＣＫを待つ。同時に、他のチャネルはパケットＰＫＴ＿２、ＰＫＴ＿３、ＰＫＴ＿４を順次送信して、対応する確認信号を待つ。図１に示すように、チャネルＣＨ１でパケットＰＫＴ＿１を送信した後、１ＲＴＴ（ラウンドトリップ時間。即ちパケットの出力から対応する確認信号の受信までの時間）がたった後、チャネルＣＨ１でパケットＰＫＴ＿１に対応する否定応答信号ＮＡＣＫを受信すれば、チャネルＣＨ１でパケットＰＫＴ＿１を再送する。次にチャネルＣＨ２でパケットＰＫＴ＿２に対応する肯定応答信号ＡＣＫを受信すれば、チャネルＣＨ２で次のパケットＰＫＴ＿５を再送する。各チャネルはこのように受信端から返送された肯定応答信号ＡＣＫや否定応答信号ＮＡＣＫに基づいて元パケットの再送か新パケットの送信を決めることができる。

したがって、従来のＨＡＲＱは多チャネル停止・待ち受けアルゴリズムを通して無線資源を十分に利用し、送信効率を高めることができる。しかし、シューティングゲームやギャンブルゲームなど、データ送信量が少ないが遅延を許さないアプリケーションでは、多チャネル停止・待ち受けアルゴリズムでは無線資源を十分に利用することができず、ゲームの進行に支障をきたすこともある。図２を参照する。図２では、送信端ＴｘはパケットＰＫＴ＿１を受信端に送信するのみでよく、記号の定義は図１と一致するため、ここで説明を省略する。前記のとおり、多チャネル停止・待ち受けアルゴリズムでは、各チャネルは受信端から返送された確認信号に基づいて元パケットの再送か新パケットの送信を決めるため、受信端はパケットに対応する否定応答信号ＮＡＣＫの受信後になってから元パケットを再送し、即ちパケットの再送は１ＲＴＴを待たなければならない。例えば、図２に示すパケットＰＫＴ＿１の送信が２回連続で失敗すれば、パケットＰＫＴ＿１の送信遅延はＲＴＴの２倍となる。

上記問題を改善するため、ＡＭ（アクノレッジ）モードに用いる重複送信方法で送信の成功率を向上させる方法が考えられている。同方法は送信端での送信を所定回数繰り返すことを内容とする。また、同様の方法をＨＡＲＱに用いても送信の成功率を高めることができる。しかし、繰り返しの回数を正確に設定していない場合、不必要な送信遅延は解決できない。

まとめていえば、データ送信量が少なく、遅延時間の許容性が低いアプリケーションには、従来のＨＡＲＱでは無線資源を十分に利用できず、送信効率に影響する。

本発明は前述の問題を改善するため、無線通信システムにおいてパケット再送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送信端において、データ送信量が少ない場合に送信効率を高めるパケット送信方法を提供する。該方法は、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動する段階と、パケット送信を起動する段階と、上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返す段階を含む。

本発明は更に、無線通信システムにおいてデータ送信量が少ない場合に送信効率を高めるための通信装置を提供する。通信装置の機能を実現する制御回路と、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記録するための記憶装置とを含む。該プログラムコードは、ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、パケット送信を起動するコードと、上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返すコードを含む。

本発明は更に、無線通信システムの受信端においてデータ送信量が少ない場合に送信効率を高めるパケット送信方法を提供する。該方法は、ＨＡＲＱプロセスを起動する段階と、パケットを受信する段階と、パケットを復号する段階と、パケット復号が成功しなかった場合に同パケットに対応する否定応答信号を出力しない段階を含む。

本発明は更に、無線通信システムにおいてデータ送信量が少ない場合に送信効率を高めるための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する制御回路と、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記録するための記憶装置とを含む。該プログラムコードは、ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、パケットを受信するコードと、パケットを復号するコードと、パケット復号が成功しなかった場合に同パケットに対応する否定応答信号を出力しないコードを含む。

本発明は無線資源を十分に利用して送信効率を高めることができ、特にデータ送信量が少ないが遅延を許さないアプリケーションに好適である。

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３では無線通信装置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、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記録されたプログラムコード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する。無線通信装置１００は望ましくは第三世代移動通信システムに設けられる。

図４を参照する。図４は図３に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２は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を備え、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は伝送品質によって伝送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、シーケンスチェック、重複検出など処理を行う装置であり、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から別々の論理チャンネルに属するパケットを一般、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装置である。

ＨＳＤＰＡやＨＳＵＰＡ規格に準拠したシステムでは、ＭＡＣエンティティー２２６でＨＡＲＱプロセスを実行して効率よくデータを送受信する。それに鑑みて本発明は、ＨＡＲＱプロセスにおいてデータ送信量が低い場合の送信効率を高め、遅延を減少する適応的パケット送受信処理プログラムコード２２０を提供する。図５を参照する。図５は本発明の実施例１による方法５０のフローチャートである。下記方法は無線通信システムの送信端においてデータ送信量が低い場合の送信効率を高めることに用いられ、適応的パケット送受信プログラムコード２２０としてコンパイルされることができる。

ステップ５００：開始。

ステップ５０２：ＨＡＲＱプロセスを起動する。

ステップ５０４：パケット送信を起動する。

ステップ５０６：上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返す。

ステップ５０８：終了。

以上のとおり、本発明はＨＡＲＱプロセスにおいて、あるパケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返すことを内容とする。望ましくはパケットの所定数量に対応する肯定応答信号を受信する前に、１ＴＴＩごとに該パケットを１回送信する。上記所定数量は１または１より大きい正整数である。

したがって、上記方法５０では受信端であるパケットに対応する少なくとも１つの肯定応答信号を受信してから、同パケットの送信を停止する。この方法は送信データ量が少ないが遅延を許さないアプリケーションにとって、無線資源を十分に利用して送信効率を高める効果がある。例えば図６を参照する。図６は図５に示す方法５０でパケットＰＫＴ＿１を出力することを表す説明図である。説明を簡素化するため、図６の記号はすべて図１と同様にされており、そのうちＴＴＩは送信時間間隔である。図６によれば、本発明ではパケットＰＫＴ＿１に対応する肯定応答信号ＡＣＫを受信するまで１ＴＴＩごとにパケットＰＫＴ＿１を１回送信する。そのため、送信過程において送信失敗が２回発生しても（即ち送信端で２つの否定応答信号ＮＡＣＫを受信する）、パケットＰＫＴ＿１に対応する肯定応答信号ＡＣＫを受信するまでパケットＰＫＴ＿１の出力を繰り返すため、パケットＰＫＴ＿１は２ＴＴＩの遅延のみ（送信失敗がない場合と比べて）で受信端に送達できる。それと比べ、従来の技術ではＲＴＴの２倍を費やさなければならないため、本発明は送信遅延を大幅に減少し、特にデータ送信量が少ないが遅延を許さないアプリケーションに好適である。

図７を参照する。図７は本発明の実施例２による方法７０のフローチャートである。下記方法は無線通信システムの受信端においてデータ送信量が低い場合の送信効率を高めることに用いられ、適応的パケット送受信プログラムコード２２０としてコンパイルされることができる。

ステップ７００：開始。

ステップ７０２：パケットを受信する。

ステップ７０４：上記パケットを復号する。復号が成功した場合はステップ７０６に進み、失敗した場合はステップ７０８に進む。

ステップ７０６：肯定応答信号を出力する。

ステップ７０８：否定応答信号を出力しない。

以上のとおり、本発明では受信したパケットの復号が成功した場合にのみ、同パケットに対応する肯定応答信号を出力する。言い換えれば、あるパケットの復号が成功しなかった場合は同パケットに対応する否定応答信号を出力しない。望ましくは、上記パケットに対応する肯定応答信号の出力回数は所定値より小さいか等しい。この所定値は１より大きい任意の値であり、例えば２、３、または（ＲＴＴ／ＴＴＩ）−１。したがって、上記パケットに対応する肯定応答信号の出力回数が所定値より大きい場合、受信端で同パケットに対応する肯定応答信号を返送せず、無線資源を節減する。

上記方法５０、７０では、送信端は受信端から返送された肯定応答信号が受信されるまでパケットの送信を繰り返し、受信端は同パケットが受信され復号が成功した場合にのみ肯定応答信号を返送する（肯定応答信号の返送回数は所定値より小さいか等しい）。したがって、望ましい無線送信環境が得られない場合でも、特にデータ送信量が少ないが遅延を許さないアプリケーションでは、送信端から受信端へのパケット出力の効率を高め、否定応答信号の不必要な送信から資源を守ることができる。

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ＨＡＲＱプロセスの動作を表す第一説明図である。 従来のＨＡＲＱプロセスの動作を表す第二説明図である。 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３に示すプログラムコード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。 図５に示す方法でパケットＰＫＴ＿１を出力すること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。

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
１０８ ＣＰＵ
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
２１２ バッファー
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ 適応的パケット送受信プログラムコード
２２４ ＲＬＣエンティティー
２２６ ＭＡＣエンティティー

Claims (20)

1. 無線通信システムの送信端において、データ送信量が少ない場合に送信効率を高めるパケット送信方法であって、
   ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動する段階と、
   パケット送信を起動する段階と、
   上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返す段階を含むことを特徴とするパケット送信方法。
2. 前記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返す段階では、所定数量の肯定応答信号を受信するまで１ＴＴＩ（送信時間間隔）ごとにパケットを１回送信することを特徴とする請求項１記載のパケット送信方法。
3. 前記所定数量は１であることを特徴とする請求項１記載のパケット送信方法。
4. 前記所定数量は１より大きいことを特徴とする請求項１記載のパケット送信方法。
5. 無線通信システムにおいて、データ送信量が少ない場合に送信効率を高めるための通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   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記録するための記憶装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
   ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、
   パケット送信を起動するコードと、
   上記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返すコードを含むことを内容とすることを特徴とする通信装置。
6. 前記パケットの所定数量に対応する肯定応答信号が受信されるまで同パケットの送信を繰り返すコードでは、所定数量の肯定応答信号を受信するまで１ＴＴＩごとにパケットを１回送信することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
7. 前記所定数量は１であることを特徴とする請求項５記載の通信装置。
8. 前記所定数量は１より大きいことを特徴とする請求項５記載の通信装置。
9. 無線通信システムの受信端において、データ送信量が少ない場合に送信効率を高めるパケット送信方法であって、
   ＨＡＲＱプロセスを起動する段階と、
   パケットを受信する段階と、
   パケットを復号する段階と、
   パケット復号が成功しなかった場合に同パケットに対応する否定応答信号を出力しない段階を含むことを特徴とするパケット送信方法。
10. 前記方法は更に、パケット復号が成功し、かつ肯定応答信号の出力回数が所定値より小さいか等しい場合に、同パケットに対応する肯定応答信号を出力する段階を含むことを特徴とする請求項９記載のパケット送信方法。
11. 前記所定値は２であることを特徴とする請求項１０記載のパケット送信方法。
12. 前記所定値は３であることを特徴とする請求項１０記載のパケット送信方法。
13. 前記所定値は（ラウンドトリップ時間／送信時間間隔）−１であることを特徴とする請求項１０記載のパケット送信方法。
14. 前記方法は更に、パケットの復号が成功した場合に同パケットに対応する肯定応答信号を出力する段階を含むことを特徴とする請求項９記載のパケット送信方法。
15. 無線通信システムにおいて、データ送信量が少ない場合に送信効率を高めるための通信装置であって、
    通信装置の機能を実現する制御回路と、
    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記録するための記憶装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
    ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、
    パケットを受信するコードと、
    パケットを復号するコードと、
    パケット復号が成功しなかった場合に同パケットに対応する否定応答信号を出力しないコードを含むことを内容とすることを特徴とする通信装置。
16. 前記プログラムコードは更に、パケット復号が成功し、かつ肯定応答信号の出力回数が所定値より小さいか等しい場合に、同パケットに対応する肯定応答信号を出力するコードを含むことを特徴とする請求項１５記載の通信装置。
17. 前記所定値は２であることを特徴とする請求項１６記載の通信装置。
18. 前記所定値は３であることを特徴とする請求項１６記載の通信装置。
19. 前記所定値は（ラウンドトリップ時間／送信時間間隔）−１であることを特徴とする請求項１６記載の通信装置。
20. 前記プログラムコードは更に、パケットの復号が成功した場合に同パケットに対応する肯定応答信号を出力するコードを含むことを特徴とする請求項１５記載の通信装置。

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