JP2919293B2 - パケット通信方式 - Google Patents

パケット通信方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基地局と複数の端末と
の間の通信を1つの通信媒体を共有して行うパケット通
信方式であって、通信媒体は、基地局から複数の端末へ
の下り伝送を行うための下り通信チャネルと複数の端末
から基地局への上り伝送を行うための上り通信チャネル
とから成るパケット通信方式に関し、特に、基地局によ
る端末の受信応答確認機能の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の送受信局間にてパケット通信を行
う場合に、バースト的に発生するパケット信号を合理的
に伝送する目的から、複数の送受信局、即ち、複数の端
末で1つの通信媒体を共有して使用するような構成のパ
ケット通信方式が従来より一般的にとられている。具体
的には、共有される通信媒体とは、1つの基地局と各端
末との間のポイント−マルチポイント状の伝送路であ
る。ここで、基地局から端末へ伝送されるパケット信号
は下りパケット信号と呼び、端末から基地局へ伝送され
るパケット信号は上りパケット信号と呼ぶ。このパケッ
ト通信方式の通信のアクセス形態において、下りパケッ
ト信号の伝送は放送となり、全端末が受信可能である。
一方、上り伝送は複数の端末が共通の基地局を使用する
マルチアクセスとなる。上り伝送において、効率的なマ
ルチアクセス方式を提供することは、一つの通信媒体当
りの伝送容量を拡大し、システムの加入者容量の大幅な
増加を可能とする。尚、パケット通信方式は無線または
有線いずれの形態をもとり得るが、本発明では無線形態
を例に説明する。
【0003】従来、種々のマルチアクセス方式が提案さ
れている。最も制御が単純で基本的な方式は、ALOH
A方式(Telecommunication Netwoks(ISBN 0-201-1642
3),pp.407-408)である。本方式は、基本的に、パケッ
ト信号が新たに発生した場合には、その直後に端末がパ
ケット信号を送信するというものである。このため、衝
突は起こりうるが、非常に小さい遅延を達成することが
できる。また、他の端末が現在送信中であるかどうかを
受信部で検出し、アイドル期間検出後、直ちにパケット
信号を送信するCSMA(Carrier Sense Multiple Acc
ess )方式(Telecommunication Netwoks(ISBN 0-201-1
6423),pp.437)もある。この方式により、送出されたパ
ケット信号の衝突をALOHA方式などに比べて低減す
ることが可能となる。
【0004】しかし、移動体通信のように、端末が互い
に見通しにある場合が少なく、所謂隠れ端末の影響が大
きい場合には、キャリアセンスができない。このため、
ICMA(Idle-signal Casting Multiple Access )方
式が用いられ、無線基地局からアイドル信号を送出し、
マルチアクセス時のパケット信号の衝突を低減し、効率
を改善している。さらに、パケット信号衝突時の補足効
果による所謂生き残りを考慮して、上りパケット信号の
一部である部分エコー信号を衝突制御信号に用いるIC
MA−PE(Idle-signal Casting Multiple Access wi
th Partial Echo )方式(梅田、尾上、“部分エコー付
き空線制御移動通信ランダムアクセス方式”、信学技報
RCS91-30)が提案されている。
【0005】図4は、ICMA−PE方式の簡単な説明
を行うためのシーケンス図である。図4において、端末
301からの上りパケット信号D1u (0) が無線基地局
300に受信された場合、無線基地局300は、衝突制
御情報としてbusy flag を立てて図示しない下り通信チ
ャネルにて下りパケット信号と共にこれを送出し、か
つ、受信した上りパケット信号D1u (0) の一部、特
に、端末301からの上りパケット信号であるとわかる
>部分を部分エコー信号PE1(0) として立て、これも
下りパケット信号と共に送出する。このようにすること
で、補足効果によるパケット信号衝突の生き残りパケッ
ト信号の救済が可能となる。
【0006】ところで、一般にデータを伝送する場合に
は、音声通信に比べて高品質が要求される。このため、
パケット信号を用いたデータ通信では、高品質を保護す
るために次のような伝送制御手順を実行している。受信
側でデータとしてのパケット信号を正しく受信したなら
ば、正しく受信したことを示す応答情報を送り返し、送
信側では受信側から応答情報に従いパケット信号を送信
する。もし応答が戻って来ず、送達確認がとれない場合
は、もう一度同じパケット信号を再送する。つまり、受
信側に正しく届いたことを確認しながらパケット信号を
送信することになる。
【0007】図5は、上りおよび下りパケット信号の伝
送のパケット通信チャネルが異なる場合の従来の伝送制
御手順を示す。下りパケット信号D1d (i) は、シーケ
ンス番号iの下りパケット信号を示す。RR(j) は、受
信可の応答情報で、シーケンス番号j−1までの下りパ
ケット信号は正しく受信したことと、シーケンス番号j
の下りパケット信号D1d (j) の受信を期待しているこ
ととを示す。送信側の無線基地局400は、予め定めら
れた数(k:最大アウトスタンディング数と呼ばれる)
まで確認がとれなくても下りパケット信号を送信するこ
とができる。図5の場合は、最大アウトスタンディング
数kは3であり、無線基地局400から端末401へ下
りパケット信号D1d (0) 、下りパケット信号D1
d (1) 、および下りパケット信号D1d (2) が送られた
後に、端末401から応答情報RR(3) が送信され、下
りパケット信号D1d (2) までを端末401が受信した
ことを示している。同様に、端末401から送信される
応答情報RR(6) は、下りパケット信号D1d (5) まで
を端末401が受信したことを示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上述したよう
な送達確認方式をとると共に、衝突制御方式としてIC
MA方式を用い、かつ上りおよび下りパケット信号の伝
送のパケット通信チャネルを異なる端末が使用している
場合のパケット通信方式を考える。このパケット通信方
式においては、下りパケット信号を受信したことに対す
る応答情報の送信ができないことがある。図6にその例
を示す。図6において、下りパケット信号を受信してい
る端末501に関する最大アウトスタンディング数kが
3である一方、上りパケット信号を送信している端末5
02は送信すべきパケット信号が5つであるとする。こ
のとき、端末501は、下りパケット信号D1d (0) 、
D1d (1) 、およびD1d (2) を受信した後に、応答情
報RR(3) を送信しなければならない。しかし、端末5
02が上りパケット信号の伝送を行っており、即ち、パ
ケット通信チャネルを使用しているため、無線基地局5
00では衝突制御情報としてbusy flag が立っており、
これが下りパケット信号と共に端末501へ送信されて
いる。よって、端末501は、応答情報を送信すること
ができない。このため、無線基地局500は、下りパケ
ット信号D1d (3) 以降の下りパケット信号を端末50
1へ送信することができない状態となる。
【0009】本発明の課題は、下りパケット信号の伝送
についての送達確認を速やかに行えるパケット通信方式
を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基地局
と複数の端末との間のパケット通信を一つの通信媒体を
共有して行うパケット通信方式であって、前記一つの通
信媒体は、前記基地局から前記複数の端末へ該複数の端
末のうちの第1の端末宛ての下りパケット信号を放送形
式でもって伝送するための下り通信チャネルと該複数の
端末のうちの第2の端末から該基地局へ上りパケット信
号を伝送するための上り通信チャネルとからなるパケッ
ト通信方式において、前記基地局が前記第1の端末が下
りパケット信号を受信した旨を示す応答情報を該第1の
端末から得たい場合に、基地局が上りパケット信号を伝
送している前記第2の端末による上りパケット信号の
伝送を一時的に抑制することにより、該第1の端末が該
応答情報を含むパケット信号を上りパケット信号として
伝送することを可能にすることを特徴とするパケット通
信方式が得られる。前記基地局は、前記応答情報を得よ
うとする直前に前記第2の端末から上りパケット信号の
伝送を一時停止すべき旨を示す送信抑制情報を下りパケ
ット信号に含ませて伝送し、前記第2の端末は、前記送
信抑制情報を含む下りパケット信号を受信したときに上
りパケット信号の伝送を停止するものであっってもよ
い。
【0011】本発明によればまた、前記基地局は、通常
は受信した上りパケット信号のうちの少なくともこれを
伝送した前記第2の端末を識別できる部分から成る部分
エコー信号を下りパケット信号に含ませて伝送する一
方、前記応答情報を得たいときにはその直前に前記部分
エコー信号の代わりに該部分エコー信号とは異なる疑似
部分エコー信号を下りパケット信号に含ませて伝送し、
前記第2の端末は、前記部分エコー信号を含む下りパケ
ット信号を受信したときには上りパケット信号の伝送を
続行する一方、前記疑似部分エコー信号を含む下りパケ
ット信号を受信したときには上りパケット信号の伝送を
停止する請求項1記載のパケット通信方式が得られる。
前記疑似部分エコー信号は、前記部分エコー信号につい
ての1の補数であってもよい。
【0012】
【作用】本発明では、上りパケット信号を伝送中の端末
がその伝送を行うことを基地局により抑制されるので、
上り通信チャネルが一時的に空きの状態となる。空きの
状態となった上り通信チャネルを使用して、下りパケッ
ト信号の伝送中の端末が応答情報を含むパケット信号を
速やかに伝送する。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例によ
るパケット通信方式を説明する。 [実施例1]図1は、本発明の実施例1によるパケット
通信方式を説明するためのシーケンス図である。図1を
参照して、実施例1によるパケット通信方式は、無線基
地局100と複数の端末(101、102のみ図示)と
の間のパケット通信を1つの通信媒体を共有して行うパ
ケット通信方式である。ここで、1つの通信媒体は無線
基地局100から複数の端末へ、複数の端末のうちの第
1の端末である端末101宛ての下りパケット信号を放
送形式でもって伝送するための下り通信チャネルと、複
数の端末のうちの第2の端末である端末102から無線
基地局100へ上りパケット信号を伝送するための上り
通信チャネルとから成っている。本方式は、上りおよび
下り通信チャネルの周波数が異なるFDDの無線パケッ
ト通信方式であり、上りパケット信号の伝送のマルチア
クセスに関してはICMA方式を用いている。
【0014】本実施例においては、無線基地局100が
端末101が下りパケット信号を受信した旨を示す応答
情報を端末101から得たい場合に、無線基地局100
が端末102による上りパケット信号の伝送を一時的に
抑制することにより、端末101が応答情報を含むパケ
ット信号を上りパケット信号として伝送することを可能
にする。詳しくは、無線基地局100は、応答情報を得
ようとする直前に端末102から上りパケット信号の伝
送を一時停止すべき旨を示す送信抑制情報を下りパケッ
ト信号に含ませて伝送し、端末102は、送信抑制情報
を含む下りパケット信号を受信したときに上りパケット
信号の伝送を停止する。図2は、実施例1における下り
パケット信号の一例を示す概念図である。図2におい
て、ヘッダにおける衝突制御情報は、従来と同様のbusy
/idle 情報と、上述した送信抑制情報とから構成されて
いる。
【0015】次に、本パケット通信方式の動作を説明す
る。いま、無線基地局100から端末101へ下りパケ
ット信号D1d (0) およびD1d (1) が送信される間
に、端末102から無線基地局100へ上りパケット通
信チャネルを使用して、上りパケット信号D2u (0) お
よびD2u (1) が送信されており、無線基地局100に
受信されている。無線基地局100は、上りパケット信
号D2u (0) を受信した後、衝突制御用にbusy flag を
セットすると共に、これを含む下りパケット信号D1d
(1) を送信する。さらに、無線基地局100は、端末1
01から応答確認の信号を得るために、送信抑制情報を
セットしてから、これを含む下りパケット信号D1
d (2) を送信する。
【0016】このとき、端末101は、下りパケット通
信チャネルで下りパケット信号D1d (2) を受信する
と、速やかに応答確認RR(3) を送信し、下りパケット
信号D1d (3) 以降の下りパケット信号の受信に入る。
【0017】一方、端末102にとっては、自局の上り
パケット信号が送信されているために、busy/idle 情報
がbusyになっているが、送信抑制情報がセットされてい
るため、上りパケット信号D2u (2) を上りパケット通
信チャネルに送信することを一時的に控えることにな
る。
【0018】このような制御を行うことにより、端末1
01から無線基地局100への応答情報RR(3) が端末
102から無線基地局100への上りパケット信号の伝
送によって遅滞することはなくなる。無線基地局100
は、端末101からの応答情報を受信した場合には、送
信抑制情報をアンセットし、busy情報のみを衝突制御用
にセットし、端末101への下りパケット信号D1
d (3) を送信するとともに、端末102からの上りパケ
ット信号を待つことになる。端末101は無線基地局1
00が送信抑制情報をアンセットしたことを確認し、送
信を控えていた上りパケット信号D2u (2) 以降のパケ
ット信号を送信することになる。
【0019】[実施例2]図3は、本発明の実施例2に
よるパケット通信方式を説明するためのシーケンス図で
ある。図3を参照して、実施例2によるパケット通信方
式は、無線基地局200と複数の端末(201、202
のみ図示)との間のパケット通信を1つの通信媒体を共
有して行うパケット通信方式である。ここで、1つの通
信媒体は無線基地局200から複数の端末へ、複数の端
末のうちの第1の端末である端末201宛ての下りパケ
ット信号を放送形式でもって伝送するための下り通信チ
ャネルと、複数の端末のうちの第2の端末である端末2
02から無線基地局200へ上りパケット信号を伝送す
るための上り通信チャネルとから成っている。本方式
は、上りおよび下り通信チャネルの周波数が同じである
TDDの無線パケット通信方式であり、上りパケット信
号の伝送のマルチアクセスに関してはICMA−PE方
式を用いている。
【0020】本実施例においては、基地局200は、通
常は受信した上りパケット信号のうちの少なくともこれ
を送信した端末202を識別できる部分から成る部分エ
コー信号を下りパケット信号に含ませて伝送する一方、
応答情報を得たいときにはその直前に部分エコー信号の
代わりに部分エコー信号とは異なる疑似部分エコー信号
を下りパケット信号に含ませて伝送する。端末202
は、部分エコー信号を含む下りパケット信号を受信した
ときには上りパケット信号の伝送を続行する一方、疑似
部分エコー信号を含む下りパケット信号を受信したとき
には上りパケット信号の伝送を停止する。本実施例で
は、疑似部分エコー信号は、部分エコー信号についての
1の補数である。
【0021】次に、本パケット通信方式の動作を説明す
る。いま、無線基地局200から端末201へ下りパケ
ット信号D1d (0) およびD1d (1) が送信される間
に、端末202から無線基地局200へ上りパケット通
信チャネルを使用して、上りパケット信号D2u (0) お
よびD2u (1) が送信されており、無線基地局200に
受信されている。無線基地局200は、上りパケット信
号D2u (0) を受信した後、衝突制御用にbusy flag を
セットすると共に、伝送されてきた上りパケット信号D
u (0) の一部である部分エコー信号PE2(0) をもセ
ットして、これらを下りパケット信号D1d (1) に含ま
せて送信する。さらに、無線基地局200は、下りパケ
ット信号D1d (2) を送信した後、端末201から応答
確認の信号を得るために、部分エコー信号PE2(1) の
代わりにこれについての1の補数である疑似部分エコー
信号PE−2(1) を作成およびセットして、これとbusy
信号とを下りパケット信号D1d (2) に含ませて送信す
る。
【0022】このとき、端末201は、下りパケット通
信チャネル下りパケット信号D1d(2) を受信すると、
速やかに応答確認RR(3) を送信し、下りパケット信号
D1d (3) 以降のパケット信号の受信に入る。
【0023】一方、端末202は、自局の上りパケット
信号が送信されているためbusy/idle 情報がbusyになっ
ているが、部分エコー信号PE2(1) とは異なる疑似部
分エコー信号PE−2(1) が下りパケット信号D1
d (2) に含まているため、上りパケット信号D2u (2)
を上りパケット通信チャネルに送信することを一時的に
控えることになる。
【0024】このような制御を行うことにより、端末2
01から無線基地局200への応答情報が端末202か
ら無線基地局200への上りパケット信号の伝送により
遅滞することはなくなる。
【0025】無線基地局200は、端末201からの応
答情報RR(3) を受信した場合には、疑似部分エコー信
号PE−2(1) を部分エコー信号PE2(1) へ戻す(図
示せず)と共に、busy情報をセットして、これらを下り
パケット信号D1d (3) に含ませて端末201への送信
し、端末102からの上りパケット信号を待つことにな
る。端末201は、無線基地局100からの下りパケッ
ト信号に自らの部分エコー信号が含まれているので、送
信を控えていた上りパケット信号D2u (2) 以降のパケ
ット信号を送信することになる。
【0026】尚、実施例2では、疑似部分エコー信号と
して部分エコー信号の1の補数を用いているが、本発明
における疑似部分エコー信号は、部分エコー信号と同一
ではない部分エコー信号の態様を呈する信号であればよ
い。実際には、その部分エコー信号に一対一に対応する
値であることが好ましい。また、実施例2はTDDでの
説明であったが、実施例1のようなFDDの通信方式に
おいても同様の効果が得られることは明らかである。
【0027】
【発明の効果】本発明によるパケット通信方式は、基地
局が第1の端末が下りパケット信号を受信した旨を示す
応答情報を第1の端末から得たい場合に、基地局が第2
の端末による上りパケット信号の伝送を一時的に抑制す
ることにより、上り通信チャネルを一時的に空きの状態
として、第1の端末が応答情報を含むパケット信号を上
りパケット信号として伝送することを可能にするため、
下りパケット信号の伝送についての送達確認を速やかに
行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1によるパケット通信方式を説
明するためのシーケンス図の例である。
【図2】図1示すパケット通信方式に用いられる下りパ
ケット信号の一例を示す概念図である。
【図3】本発明の実施例2によるパケット通信方式を説
明するためのシーケンス図の例である。
【図4】従来例によるパケット通信方式うちのICMA
−PE方式を説明するためのシーケンス図である。
【図5】従来例によるパケット通信方式うちの応答情報
確認方式を説明するためのシーケンス図である。
【図6】従来例によるパケット通信方式を説明するため
のシーケンス図である。
【符号の説明】
100、200 無線基地局 101、102、201、202 端末 300、400、500 無線基地局 301、401、501、502 端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 12/56 H04B 7/26

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基地局と複数の端末との間のパケット通信
    を一つの通信媒体を共有して行うパケット通信方式であ
    って、前記一つの通信媒体は、前記基地局から前記複数
    の端末へ該複数の端末のうちの第1の端末宛ての下りパ
    ケット信号を放送形式でもって伝送するための下り通信
    チャネルと該複数の端末のうちの第2の端末から該基地
    局へ上りパケット信号を伝送するための上り通信チャネ
    ルとからなるパケット通信方式において、前記基地局が
    前記第1の端末が下りパケット信号を受信した旨を示す
    応答情報を該第1の端末から得たい場合に、基地局が
    りパケット信号を伝送している前記第2の端末による
    上りパケット信号の伝送を一時的に抑制することによ
    り、該第1の端末が該応答情報を含むパケット信号を上
    りパケット信号として伝送することを可能にすることを
    特徴とするパケット通信方式。
  2. 【請求項2】 前記基地局は、前記応答情報を得ようと
    する直前に前記第2の端末から上りパケット信号の伝送
    を一時停止すべき旨を示す送信抑制情報を下りパケット
    信号に含ませて伝送し、前記第2の端末は、前記送信抑
    制情報を含む下りパケット信号を受信したときに上りパ
    ケット信号の伝送を停止する請求項1記載のパケット通
    信方式。
  3. 【請求項3】 前記基地局は、通常は受信した上りパケ
    ット信号のうちの少なくともこれを伝送した前記第2の
    端末を識別できる部分から成る部分エコー信号を下りパ
    ケット信号に含ませて伝送する一方、前記応答情報を得
    たいときにはその直前に前記部分エコー信号の代わりに
    該部分エコー信号とは異なる疑似部分エコー信号を下り
    パケット信号に含ませて伝送し、前記第2の端末は、前
    記部分エコー信号を含む下りパケット信号を受信したと
    きには上りパケット信号の伝送を続行する一方、前記疑
    似部分エコー信号を含む下りパケット信号を受信したと
    きには上りパケット信号の伝送を停止する請求項1記載
    のパケット通信方式。
  4. 【請求項4】 前記疑似部分エコー信号は、前記部分エ
    コー信号についての1の補数である請求項3記載のパケ
    ット通信方式。
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