JP2010124469A - 基地局、ユーザ端末及びシングルセルエンハンスドｍｂｍｓの実現方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局、ユーザ端末及びシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法を提供する。
【解決手段】本発明の係る方法においては、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタと接続を確立し、ソースシンボル数と符号化シンボル数を取得し、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算し、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得し、上記現在パケットロス率が目標パケットロス率以下となる場合、制御処理を行い、ＨＡＲＱ再送の平均再送回数を減らす。本発明の実施例によれば、サービスの需要を満足する場合には、ＨＡＲＱの平均再送回数を可能な限り低下させており、無線資源の利用率を向上させている。
【選択図】図２

Description

本発明は、３Ｇ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムのＥＭＢＭＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、エンハンスドマルチメディアブロードキャスト／マルチキャストサービス）に関し、特に、基地局、ユーザ端末及びシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法に関する。

マルチキャストとブロードキャストは、１つのデータソースから複数の宛先へデータを伝送する技術である。世界標準化組織３ＧＰＰは、モバイルネットワークにおけるＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、マルチメディアブロードキャスト／マルチキャストサービス）を提案している。１つのデータソースから複数のユーザへデータを送信する一対多サービスをサポートすることで、ネットワーク資源の共有とネットワーク資源の利用率向上が実現され、特に、エアインタフェース資源の利用率向上が実現されている。

３Ｇ ＬＴＥシステムは、３ＧＰＰ組織が３Ｇシステムを制定するエボリューションプロジェクトであり、通常３．９Ｇと思われている。３Ｇ ＬＴＥシステムでは、ＭＢＭＳがエンハンスドＭＢＭＳ（ＥＭＢＭＳ）と呼ばれる。ＥＭＢＭＳでは、マルチセル伝送とシングルセル伝送の２種類の伝送方式が定義されている。

シングルセル伝送は、リンクのフィードバックとＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ、ハイブリッド自動再送要求）再送をサポートする。例えばホームベースステーションがカバーするセルのようなある特定のセルでは、シングルセル伝送によれば、信頼性の高いＭＢＭＳサービスを提供できる。

３ＧＰＰが定義するＭＢＭＳでは、リンクレイヤにおいて再送メカニズムがないため、無線リンクのエラーが直接アプリケーションレイヤに伝送されることとなり、ＭＢＭＳサービスの品質が大幅に低減されることとなる。この問題を補償するために、ＭＢＭＳでは、アプリケーションレイヤにおいてＲａｐｔｏｒＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ、前進型誤信号訂正）が定義されており、それを利用して一定のアプリケーションレイヤの前進型誤信号訂正を提供する。

Ｒａｐｔｏｒは、ファウンテンコード（ｆｏｕｎｔａｉｎ ｃｏｄｅ）の特例であり、レートレスの符号化案に属する。ファウンテンコードとは、Ｋ個のオリジナルパケットから任意の数の符号化パケットが生成されるコードであって、ユーザ端末がそのうちの任意のＭ個の符号化パケットを受信し、復号することによって、オリジナルパケットのすべてを高い確率で復元することに成功できる。一般的には、ＭがＫより僅かに大きいため、一定の復号コストＳを導入して、Ｓ＝Ｍ／Ｋ−１と定義する。

ファウンテンコードは、自身の性質により、無線放送に非常に適用するため、２００４年に３ＧＰＰのＭＢＭＳ規格に採用され、アプリケーションレイヤの前方誤り訂正保護方法とされている。最近のＬＴＥ標準会議では、ＥＭＢＭＳに対して各メーカーから従来のＭＢＭＳと異なるメカニズムが提案されているが、アプリケーションレイヤにおけるＲａｐｔｏｒ ＦＥＣの採用には異議がなかった。

アプリケーションレイヤの符号化案として、Ｒａｐｔｏｒ ＦＥＣは引き続きＥＭＢＭＳ規格に採用される見込みがある。

しかし、本発明の発明者が本発明を実現する過程において、ＥＭＢＭＳのシングルセル伝送場合にＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に使用することで無線資源の浪費を招くことを発見した。詳しくは下記のように分析する。

図１に示すように、伝送予定ファイルがアプリケーションレイヤにおいてＫ個のソースシンボルに分けられるとし、Ｒａｐｔｏｒ符号化器を経てＮ個の符号化シンボルを生成する。該Ｎ個の符号化シンボルは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、メディアアクセスコントロール）層に伝送され、無線リンクを経由してユーザ端末のＭＡＣ層に送信される。

一方、送信側において、ＨＡＲＱ再送メカニズムを採用して信頼できない無線リンクを克服する。ＨＡＲＱにより無線リンクに生じたエラーが完全に克服されたとすると、ユーザ端末が該Ｎ個の符号化シンボルを受信でき、該Ｎ個のシンボルをアプリケーションレイヤに伝送する。それから、Ｒａｐｔｏｒ復号器が該Ｎ個の符号化シンボルに基づいて復号を行う。

実際の場合では、Ｒａｐｔｏｒ符号化の性質に応じて、Ｋ個のソースシンボルを復号するにはＭ（ＭがＫより僅かに大きければよい）個の信号しか必要としない。しかし、アプリケーションレイヤのＲａｐｔｏｒ ＦＥＣとＭＡＣ層のＨＡＲＱとの間にいかなる交互もないため、一般的には、アプリケーションレイヤのＲａｐｔｏｒ ＦＥＣで生成する符号化シンボルの数Ｎは、Ｋ個のソースシンボルの復号に必要とする符号化シンボルの数Ｍよりはるかに大きい。しかし、Ｒａｐｔｏｒ復号にはＭ個の符号化シンボルしか必要としないため、Ｒａｐｔｏｒ復号にとって、（Ｎ−Ｍ）個の符号化シンボルが余分となる。従って、ＭＡＣ層が該（Ｎ−Ｍ）個の余分シンボルの送信に消耗するエネルギーと無線資源も浪費されることとなる。

本発明は、基地局、ユーザ端末及びシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法を提供し、エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時利用する際の無線資源利用率を向上させることを目的とする。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法を提供している。

該方法では、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタと接続を確立し、ソースシンボル数と符号化シンボル数を取得し、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算し、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得し、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率以下となる場合、制御処理を行い、ＨＡＲＱ再送の平均再送回数を減らす。

上記方法において、Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であると、上記目標パケットロス率ｐは、下記公式で計算される。

上記制御処理は、具体的に、エンハンスド基地局がＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らし、上記現在最大再送回数が減らされて１以上となる。

上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率よりも大きい場合、エンハンスド基地局がＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やし、上記現在最大再送回数が増やされて３以下となる。

上記制御処理は、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする操作を遮断する。

上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率よりも大きい場合、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法を提供している。

該方法では、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタと接続を確立し、ソースシンボル数と符号化シンボル数を取得し、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算し、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得し、上記目標パケットロス率と現在パケットロス率に基づいて第１のフィードバック確率を計算し、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに、上記第１のフィードバック確率以上であって、且つ１よりも小さい第２のフィードバック確率でエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする。

上記方法において、Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率とし、上記目標パケットロス率ｐは、下記公式で計算される。

Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が上記目標パケットロス率、Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記現在パケットロス率とし、上記第１のフィードバック確率Ｐ_ｏｐｔは、下記公式で計算される。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いる基地局を提供している。

該基地局は、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための第１の受信モジュールと、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率よりも大きいか否かを比較するための比較モジュールと、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率以下となる場合、制御処理を行い、ＨＡＲＱ再送の平均再送回数を減らすための調節モジュールとを備える。

上記基地局では、Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であると、上記目標パケットロス率計算モジュールが上記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算する。

上記基地局の上記調節モジュールにおいて、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率以下となる場合には、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らし、上記現在最大再送回数が減らされて１以上となり、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率よりも大きい場合には、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やし、上記現在最大再送回数が３以下となるための第１の調節ユニットを含む。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いるユーザ端末を提供している。

該ユーザ端末は、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための受信モジュールと、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、上記現在パケットロス率が上記目標パケットロス率よりも大きいか否かを比較するための比較モジュールと、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出した場合には、基地局にＮＡＣＫをフィードバックし、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出したことではない場合には、サイレンスを維持するための第１のフィードバックモジュールとを備える。

上記ユーザ端末では、Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であるとし、上記目標パケットロス率計算モジュールが上記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算する。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いるユーザ端末を提供している。

該ユーザ端末は、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための受信モジュールと、目標復号失敗確率、上記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、上記目標パケットロス率と現在パケットロス率に基づいて、サービスの需要を満足する第１のフィードバック確率を計算するための第１のフィードバック確率計算モジュールと、データ受信エラーを検出したときに、上記第１のフィードバック確率以上であって、且つ１よりも小さい第２のフィードバック確率でエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックするための第２のフィードバックモジュールとを備える。

上記ユーザ端末では、Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であると、上記目標パケットロス率計算モジュールが上記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算する。

上記ユーザ端末では、Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が上記目標パケットロス率、Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記現在パケットロス率とし、上記第１のフィードバック確率計算モジュールが上記第１のフィードバック確率Ｐ_ｏｐｔを、下記公式で計算する。

上記目的を実現するために、本発明の実施例では、Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法を提供している。

復号が完了する前、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに、エンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする。

復号が完了した後、上記ユーザ端末が、データ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする操作を遮断する。

本発明の実施例によれば、下記の優れた効果を奏することができる。

本発明の実施例では、サービスの需要を満足する場合には、移動端末のデータ受信にエラーがあったとき、一定の確率でＮＡＣＫをフィードバックする。従来技術においてデータ受信にエラーがあった度にＮＡＣＫをフィードバックするのに対して、同一のネットワーク状況の下では、フィードバックするＮＡＣＫの数が比較的少ない。ＨＡＲＱの再送がＮＡＣＫをトリガーとするため、ＨＡＲＱの平均再送回数が必ず低下し、即ち、資源の利用率が向上することとなる。別の実現方式では、基地局がサービスの需要を満足する場合にＨＡＲＱの最大再送回数を自動的に低下させることにより、Ｅ‐Ｎｏｄｅ ＢのＨＡＲＱの平均再送回数が低下し、従って、無線資源の利用率が向上することとなる。

従って、本発明の実施例は、サービスの需要を満足する場合には、ＨＡＲＱの平均再送回数を可能な限り低下させており、無線資源の利用率を向上させている。

従来技術のＥＭＢＭＳにはＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを利用して再送する場合のデータストリームを示す。 本発明の第１の実施例の方法の流れを示す。 本発明の第１の実施例のユーザ端末の構造図である。 本発明の第２の実施例の方法の流れを示す。 本発明の第２の実施例の基地局の構造図である。 本発明の第３の実施例の方法の流れを示す。 本発明の第４の実施例のユーザ端末の構造図である。

本発明の実施例の基地局、ユーザ端末及びシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法では、サービスの需要を満足する場合、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂの再送回数を可能な限り低下させ、無線資源の利用率を向上させている。

本発明の実施例を詳しく説明する前に、まず本発明の実施例に関わるパラメータについて詳しく説明する。

Ｋ：ソースシンボル数
Ｎ：符号化シンボル数
ｘ：受信した符号化シンボル数
ｐ：パケットロス率
Ｐ_f：Ｒａｐｔｏｒ復号失敗確率
Ｒｅｔｒａｎｓ＿Ｎｕｍ：ＨＡＲＱの平均再送回数であって、３以下である
Ｘ＜Ｋのとき、ユーザ端末が復号に充分な情報を取得していないため、復号失敗率が１となり、すなわち必ず失敗する
Ｘ≧Ｋのとき、Ｐ_ｆが上限である２^{−（X−K）}よりも小さい

上述に基づき、ユーザ端末の復号失敗確率Ｐ_ｆは、下記式のように示される。

上記公式から分かるように、Ｐ_ｆはパラメータｐとＮに関係する。

背景技術部分の記述から分かるように、エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に利用して再送する際に無線資源が浪費される。資源の浪費を減少させるには、エンハンスドＭＢＭＳの需要を満足する前提において無用となるパケットの送信を減少させる必要がある。

エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に利用して再送する際、無用となるパケットの送信を減少させるには、下記２つの面から着手することが理解できる。

１） 符号化シンボルの数を減少させること 及び／又は
２）ＨＡＲＱの平均再送回数を低下させること

本発明の具体的な実施形態では、ＨＡＲＱの平均再送回数を低下させることで、無線資源を充分に利用することを実現している。

＜第１の実施例＞
本発明の第１の実施例では、ＮＡＣＫパケットの数をユーザ端末が制御することでＨＡＲＱの平均再送回数を低下させる。サービスの需要を満足することは、復号失敗率を参照とする。

Ｒａｐｔｏｒ復号失敗の確率は、主に、エラーパケットレートと符号化シンボルの数に影響される。エラーパケットレートが大きければ、復号失敗確率が大きくなり、符号化シンボルの数が少なければ、復号失敗確率が大きくなる。

本発明の具体的な実施例では、該符号化シンボルの数を一定に維持するため、Ｒａｐｔｏｒ復号失敗の確率が需要を満足できるには、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が目標復号失敗確率に対応する目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}（リンク層パケットロス率）より小さくすればよい。

ＨＡＲＱの動作過程から分かるように、ユーザ端末からＮＡＣＫパケットが送信されたため、送信側がＨＡＲＱ再送を開始させる。ユーザ端末から送信するＮＡＣＫパケットの数を減らせば、必ずＨＡＲＱの平均再送回数を低下させることができる。

従って、本発明の第１の実施例では、ユーザ端末がパケットのエラーを検出するたびに直ちにＮＡＣＫをフィードバックするのではなく、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも高いときにＮＡＣＫをフィードバックする。現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}以下となる場合には、パケットにエラーがあってもＮＡＣＫをフィードバックしない。

図２に示すように、本発明の第１の実施例による方法では、エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に利用して再送する。

ステップ２１において、ユーザ端末がＢＭ‐ＳＣ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｒｅ、ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタ）と接続を確立し、ソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを取得する。

ステップ２２において、ユーザ端末が目標復号失敗確率Ｐ_f、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算する。

ステップ２３において、ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、ユーザ端末が現在パケット受信状況に基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得する。

ステップ２４において、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいか否かを判断する。現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きい場合にはステップ２５へ進むが、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}より大きくない場合には、ステップ２３に戻る（即ち、データ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする操作を遮断する）。

ステップ２５において、データ受信エラーを検出したときにＥ‐Ｎｏｄｅ ＢにＮＡＣＫをフィードバックし、ステップ２３に戻る。

本発明の第１の実施例では、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きい場合、現在のチャネル条件が悪く、現在復号失敗確率を目標復号失敗確率Ｐ_ｆ以下にすることができないことを意味するので、ユーザ端末がデータ受信にエラーがあったときにＮＡＣＫをフィードバックする必要がある。一方、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも小さい場合、エラーパケットレートが小さければ復号失敗確率が小さくなって、こういう場合では現在復号失敗確率が目標復号失敗確率Ｐ_ｆ以下となるので、サービスの需要に満足できており、受信したサービスデータにエラーがあっても、ＮＡＣＫをフィードバックする必要がない。

上記処理によれば、エラーがあったすべての受信データに対してユーザ端末がＮＡＣＫをフィードバックするのではないため、送信側に受信したＮＡＣＫの数が減少する。ＨＡＲＱの再送がＮＡＣＫをトリガーとするため、ＨＡＲＱの平均再送回数が必ず低下し、即ち、資源の利用率が向上することとなる。

図３に示すように、本発明の第１の実施例のユーザ端末は、ＢＭ−ＳＣとの接続を介して、ＢＭ−ＳＣからソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを受信する受信モジュールと、目標復号失敗確率Ｐ_ｆ、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算する目標パケットロス率計算モジュールと、

ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、現在のパケット受信状況に基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得する現在パケットロス率計算モジュールと、上記現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいか否かを比較する比較モジュールと、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出した場合には、Ｅ‐Ｎｏｄｅ ＢにＮＡＣＫをフィードバックし、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出したことではない場合には、サイレンスを維持する第１のフィードバックモジュールとを有する。

＜第２の実施例＞
本発明の第１の実施例では、ＮＡＣＫパケットの数をユーザ端末が制御することでＨＡＲＱの平均再送回数を低下させる。サービスの需要を満足することは、復号失敗率を参照とする。

一方、本発明の第２の実施例では、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂが主動的に再送回数を低下することでＨＡＲＱの平均再送回数を低下させる。サービスの需要を満足することは、復号失敗率を参照とする。

Ｒａｐｔｏｒ復号失敗の確率は、主に、エラーパケットレートと符号化シンボルの数に影響される。エラーパケットレートが大きければ、復号失敗確率が大きくなり、符号化シンボルの数が少なければ、復号失敗確率が大きくなる。

本発明の具体的な実施例では、該符号化シンボルの数を一定に維持するため、Ｒａｐｔｏｒ復号失敗の確率が需要を満足できるには、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が目標復号失敗確率に対応する目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}より小さくすればよい。

本発明の第２の実施例では、ユーザ端末がＮＡＣＫを正常にフィードバックするが、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂは、ユーザ端末からフィードバックされたＮＡＣＫに基づき再送しない。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１ Ｅ‐ＵＴＲＡ：ＭＡＣ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎにおいて、ＨＡＲＱの最大再送回数が３と定められている。しかし、前述から分かるように、Ｒａｐｔｏｒの符号化シンボルの数が大きめのとき、ＨＡＲＱを３回再送することで、多くの資源が浪費されるので、ＨＡＲＱの最大再送回数を減らさなければならない。

図４に示すように、本発明の第２の実施例による方法は、エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に利用して再送する際、Ｅ‐Ｎｏｄｅ ＢがＢＭ−ＳＣとの接続から、ソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを取得するステップ４１と、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂが目標復号失敗確率Ｐ_f、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算するステップ４２と、

ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂは、ユーザ端末がデータ受信エラーのときに送信したＮＡＣＫを受信するステップ４３と、Ｅ‐Ｎｏｄｅ Ｂが、受信したＮＡＣＫに基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得するステップ４４と、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいか否かを判断し、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいと判断した場合、ステップ４６へ進むが、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいと判断しない場合ステップ４７に戻るステップ４５と、Ｅ‐Ｎｏｄｅ ＢがＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やしてステップ４３に戻るステップ４６と、Ｅ‐Ｎｏｄｅ ＢがＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らしてステップ４３に戻るステップ４７とを含む。

調節後のＨＡＲＱの現在最大再送回数は、１以上であって３以下となる。

本発明の第２の実施例では、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きい場合、現在のチャネル条件が悪く、現在復号失敗確率を目標復号失敗確率Ｐ_f以下にすることができないことを意味するので、サービスの需要を満足するには、ＨＡＲＱの最大再送回数を高くする必要がある。ただし、該再送回数は、限度なく高くすることができず、３以下にしかできない。しかし、現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも小さい場合、エラーパケットレートが小さければ復号失敗確率が小さくなって、こういう場合では現在復号失敗確率が目標復号失敗確率Ｐ_ｆより小さいので、サービスの需要に満足できており、即ち余分な符号化シンボルがユーザ端末に伝送されたので、ＨＡＲＱの最大再送回数を低くすることができる。

上記処理によれば、ＨＡＲＱの最大再送回数が常に最大値３であることがないため、チャネル条件が非常によいとき、該ＨＡＲＱの最大再送回数が１又は２である可能性もある。こうして、ＨＡＲＱの平均再送回数が減少され、即ち、資源の利用率が向上されることとなる。

図５に示すように、本発明の第２の実施例のＥ‐Ｎｏｄｅ Ｂは、ＢＭ−ＳＣとの接続を介して、ＢＭ−ＳＣからソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを受信する第１の受信モジュールと、目標復号失敗確率Ｐ_ｆ、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算する目標パケットロス率計算モジュールと、

ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、ユーザ端末がデータ受信エラーのときに送信したＮＡＣＫを受信する第２の受信モジュールと、受信したＮＡＣＫに基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得する現在パケットロス率計算モジュールと、上記現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が上記目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}よりも大きいか否かを比較する比較モジュールと、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きい場合、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やし、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きくない場合、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らす調節モジュールとを有する。

＜第３の実施例＞
本発明の実施例による方法は、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに一定の確率でＮＡＣＫをフィードバックすることを制御することで、サービスの需要を満足することを保証する。

図６に示すように、本発明の第３の実施例による方法は、エンハンスドＭＢＭＳがシングルセル伝送においてＲａｐｔｏｒとＨＡＲＱを同時に利用する際に、ユーザ端末がＢＭ−ＳＣとの接続から、ソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを取得するステップ６１と、ユーザ端末が目標復号失敗確率Ｐ_ｆ、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算するステップ６２と、

ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、ユーザ端末は、現在パケット受信状況に基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得するステップ６３と、目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}と現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}に基づいて、サービスの需要を満足するＮＡＣＫ送信確率を計算するステップ６４と、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに、上記ＮＡＣＫ送信確率でＮＡＣＫを送信するステップ６５とを含む。

本発明の具体的な実施例では、下記公式でＮＡＣＫ送信確率Ｐ_ｏｐｔを計算する。

Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}と現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得した後、上記方程式がＰ_ｏｐｔの一元二次方程式であるため、Ｐ_ｏｐｔを得ることができる。

図７に示すように、本発明の第３の実施例のユーザ端末は、ＢＭ−ＳＣとの接続を介して、ＢＭ−ＳＣからソースシンボル数Ｋと符号化シンボル数Ｎを取得する受信モジュールと、目標復号失敗確率Ｐ_ｆ、Ｋ、Ｎに基づいて、下記公式で目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を計算する目標パケットロス率計算モジュールと、

ＥＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケット受信状況に基づいて現在パケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}を取得する現在パケットロス率計算モジュールと、目標パケットロス率Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}とパケットロス率Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}に基づいて、サービスの需要を満足するＮＡＣＫ送信確率を計算するＮＡＣＫ送信確率計算モジュールと、データ受信エラーを検出したときに、上記ＮＡＣＫ送信確率でＮＡＣＫを送信する第２のフィードバックモジュールとを有する。

本発明の第３の実施例では、端末のデータ受信にエラーがあったときに、毎回ＮＡＣＫを送信するのではなく、一定の確率でＮＡＣＫをフィードバックする。該確率でＮＡＣＫをフィードバックすれば、現在のサービスの需要を満足できる。

一定の確率でＮＡＣＫをフィードバックするため、従来技術のデータ受信エラーのあった度にＮＡＣＫをフィードバックするのと比べ、本発明の第３の実施例によれば、同一のネットワーク状況の下で、フィードバックするＮＡＣＫの数が比較的に少ない。ＨＡＲＱの再送がＮＡＣＫをトリガーとするため、ＨＡＲＱの平均再送回数が必ず低下し、即ち、資源の利用率が向上することとなる。

上述では直接に最適な確率でＮＡＣＫをフィードバックしているが、フィードバック確率が、該最適な確率よりも大きく、１以下であってもよい。このとき、ＨＡＲＱの平均再送回数は、最適な確率でＮＡＣＫをフィードバックするときのＨＡＲＱの平均再送回数よりも大きいが、従来技術と比べると、ＮＡＣＫをフィードバックする確率が１よりも小さいため、一部フィードバックされないＮＡＣＫが存在する。ＨＡＲＱの再送がＮＡＣＫをトリガーとするため、ＨＡＲＱの平均再送回数が必ず低下し、即ち、資源の利用率が向上することとなる。

＜第４の実施例＞
受信側がＲａｐｔｏｒ復号を持続的に行うため、本発明の第４の実施例では、２つの段階を分けて処理を行う。

復号が完了する前において、まだ復号に成功していないため、受信したシンボルでまだ復号の要求を満足できないことを示す。このとき、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したとき、より多くの正しいシンボルを受信して復号できるように、ＮＡＣＫをネットワーク側へフィードバックする。

復号が完了した後、復号に成功したため、シンボルを充分に受信したことを示す。このとき、ユーザ端末は、データ受信エラーを検出しても、ＮＡＣＫをネットワーク側へフィードバックしない。即ち、復号が完了した後ＮＡＣＫのフィードバックを停止する。この場合、サービスに影響を与えることがない。

上記方法によれば、伝送過程全体に対して１つの段階にＮＡＣＫをフィードバックしないため、従来技術のデータ受信エラーのあった度にＮＡＣＫをフィードバックすると比べ、本発明の第４の実施例が、同一のネットワーク状況の下で、フィードバックするＮＡＣＫの数が比較的に少ない。ＨＡＲＱの再送がＮＡＣＫをトリガーとするため、ＨＡＲＱの平均再送回数が必ず低下し、即ち、資源の利用率が向上することとなる。

以下、本発明の実施例の効果をシミュレーション結果を用いて説明する。

シミュレーションのパラメータは下記表１に示す。

上述シミュレーション条件のもと、３つの実施例の方法が異なるＳＮＲとＮにおける平均再送回数を下記表２に示す。

以上は、本発明の好ましい実施方式に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。

Claims (18)

1. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法であって、
   ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタと接続を確立し、ソースシンボル数と符号化シンボル数を取得し、
   目標復号失敗確率、前記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算し、
   エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得し、
   前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率以下となる場合、制御処理を行い、ＨＡＲＱ再送の平均再送回数を減らすことを特徴とする方法。
2. Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であると、前記目標パケットロス率ｐは、下記公式で計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
   

   
3. 前記制御処理は、具体的に、エンハンスド基地局がＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らし、前記現在最大再送回数が減らされて１以上となることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率よりも大きい場合、エンハンスド基地局がＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やし、前記現在最大再送回数が増やされて３以下となることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記制御処理は、具体的に、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする操作を遮断することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
6. 前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率よりも大きい場合、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法であって、
   ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタと接続を確立し、ソースシンボル数と符号化シンボル数を取得し、
   目標復号失敗確率、前記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要に満足する目標パケットロス率を計算し、
   エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得し、
   前記目標パケットロス率と現在パケットロス率に基づいて第１のフィードバック確率を計算し、
   ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに、前記第１のフィードバック確率以上であって、且つ１よりも小さい第２のフィードバック確率でエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックすることを特徴とする方法。
8. Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_fが目標復号失敗確率であると、前記目標パケットロス率ｐは、下記公式で計算されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
   

   
9. Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が前記目標パケットロス率、Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が前記現在パケットロス率とし、前記第１のフィードバック確率Ｐ_ｏｐｔは、下記公式で計算されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
   

   
10. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いる基地局であって、
    ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための第１の受信モジュールと、
    目標復号失敗確率、前記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、
    エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、
    前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率よりも大きいか否かを比較するための比較モジュールと、
    前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率以下となる場合、制御処理を行い、ＨＡＲＱ再送の平均再送回数を減らすための調節モジュールとを備えることを特徴とする基地局。
11. Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_ｆが目標復号失敗確率であると、前記目標パケットロス率計算モジュールが前記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
    

    
12. 前記調節モジュールにおいて、
    前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率以下となる場合には、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を減らし、前記現在最大再送回数が減らされて１以上となり、前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率よりも大きい場合には、ＨＡＲＱの現在最大再送回数を増やし、前記現在最大再送回数が増やされて３以下となるための第１の調節ユニットを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基地局。
13. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いるユーザ端末であって、
    ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための受信モジュールと、
    目標復号失敗確率、前記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、
    エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、
    前記現在パケットロス率が前記目標パケットロス率よりも大きいか否かを比較するための比較モジュールと、
    現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出した場合には、基地局にＮＡＣＫをフィードバックし、現在パケットロス率が目標パケットロス率よりも大きく、且つデータ受信エラーを検出したことではない場合には、サイレンスを維持するための第１のフィードバックモジュールとを備えることを特徴とするユーザ端末。
14. Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_ｆが目標復号失敗確率であると、前記目標パケットロス率計算モジュールが前記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算することを特徴とする請求項１３に記載のユーザ端末。
    

    
15. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳに用いるユーザ端末であって、
    ブロードキャスト／マルチキャストサービスセンタからソースシンボル数と符号化シンボル数を受信するための受信モジュールと、
    目標復号失敗確率、前記ソースシンボル数と符号化シンボル数に基づいて、サービスの需要を満足する目標パケットロス率を計算するための目標パケットロス率計算モジュールと、
    エンハンスドＭＢＭＳデータ伝送時に、現在パケットロス率を取得するための現在パケットロス率計算モジュールと、
    前記目標パケットロス率と現在パケットロス率に基づいて、サービスの需要を満足する第１のフィードバック確率を計算するための第１のフィードバック確率計算モジュールと、
    データ受信エラーを検出したときに、前記第１のフィードバック確率以上であって、且つ１よりも小さい第２のフィードバック確率でエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックするための第２のフィードバックモジュールとを備えることを特徴とするユーザ端末。
16. Ｋがソースシンボル数、Ｎが符号化シンボル数、ｘが受信した符号化シンボル数、Ｐ_ｆが目標復号失敗確率であると、前記目標パケットロス率計算モジュールが前記目標パケットロス率ｐを、下記公式で計算することを特徴とする請求項１５に記載のユーザ端末。
    

    
17. Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が前記目標パケットロス率、Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が前記現在パケットロス率とし、前記第１のフィードバック確率計算モジュールが前記第１のフィードバック確率Ｐ_ｏｐｔを、下記公式で計算することを特徴とする請求項１６に記載のユーザ端末。
    

    
18. Ｒａｐｔｏｒ符号化とハイブリッド自動再送要求ＨＡＲＱを利用して再送するシングルセルエンハンスドＭＢＭＳの実現方法において、
    復号が完了する前、ユーザ端末がデータ受信エラーを検出したときに、エンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックし、
    復号が完了した後、前記ユーザ端末が、データ受信エラーを検出したときにエンハンスド基地局にＮＡＣＫをフィードバックする操作を遮断することを特徴とする方法。

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