JP3087886B2 - Ｃｄｍａ移動通信の再送制御方法 - Google Patents

Ｃｄｍａ移動通信の再送制御方法

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JP3087886B2 JP27595895A JP27595895A JP3087886B2 JP 3087886 B2 JP3087886 B2 JP 3087886B2 JP 27595895 A JP27595895 A JP 27595895A JP 27595895 A JP27595895 A JP 27595895A JP 3087886 B2 JP3087886 B2 JP 3087886B2
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    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0096—Channel splitting in point-to-point links

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ:Code Division Mu1tiple Access）方式（以
下ＣＤＭＡという）を用いる移動通信において、基地局
と複数の移動局の間で、データ通信を行う際の再送制御
方法及びその移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動通信における再送制御方式を
行うデータ通信は、回線モードの全二重通信に採用され
ていた。図６は、従来のデータ伝送システムの構成例を
示すブロック図である。この図６を用いて、移動局１０
の端末１１が公衆網に接続されている端末６１へデータ
を伝送する場合について説明する。
【０００３】さて、端末１１と端末６１を接続する手順
は、例えば、デジタル方式自動車電話システム標準規格
ＲＣＲＳＴＤ‐２７Ｃにより定められている。ここで
は、既に端末１１と端末６１の間が回線モードの全二重
回線により接続されているとして、この場合のデータの
伝送法について説明する。
【０００４】まず、移動局１０の端末１１は、送信すべ
きデータを通信ユニット１２へ出力する。データ通信ユ
ニット１２は、上記データに誤り検出符号、誤り訂正符
号を付加し、無線伝送用のフレームを構成し、送受信機
１３へ出力すると同時に、再送のため上記データを記憶
する。送受信機１３は、上記フレーム構成のデータを変
調し基地局４０へ送信する。基地局４０の送受信機４１
は、上記変調されたフレーム構成のデータを受信し、復
調して制御局５０へ出力する。制御局５０の交換機５１
は、上記フレーム構成のデータをデータ通信ユニット５
２へ中継する。データ通信ユニット５２は、上記フレー
ム構成のデータのユーザ・データ部分の誤り訂正符号、
誤り検出符号を復号し、誤りがないときは復号したユー
ザ・データを公衆網の信号フォーマットに変換し、公衆
網を経て端末６１へ出力する。誤りがあるときは、移動
局のデータ通信ユニット１２との間で再送制御を行う。
このように、再送制御は、移動局１０のデータ通信ユニ
ット１２と制御局５０のデータ通信ユニット５２の間で
行われる。
【０００５】次に、再送制御の方法について説明する。
図７は、データ通信ユニット１２と５２の間を伝送する
信号のフレーム構成を示す。
【０００６】図７を用いて、データ通信ユニット１２の
動作を説明する。データ通信ユニット１２は、端末１１
からユーザ・データを受信すると、まずフォワード制御
信号とバックワード制御信号を付加する。フォワード制
御信号は、送信信号が制御局のデータ通信ユニット５２
に正しく受信されなかった場合に再送制御を行うための
信号である。このフォワード制御信号は、一般に、送信
データのフレームＮｏ．と再送信号識別ビットからな
る。バックワード制御信号は、制御局のデータ通信ユニ
ット５２が送信したデータが正しく受信できたか否かを
データ通信ユニット５２へ報告するための信号である。
このバックワード制御信号は、一般に受信データのフレ
ームＮｏ．と受信（ＡＣＫ）／非受信（ＮＡＫ）識別ビ
ットからなる。データ通信ユニット１２は、次にフォワ
ード制御信号、バックワード制御信号とユーザ・データ
の全体に誤り検出符号を付加する。最後に、誤り検出符
号化した信号を誤り訂正符号化し、フレーム構成として
送受信機１３へ出力する。
【０００７】図８は、上記フレーム構成の信号を使って
データの送受信を行ったときの伝送信号のタイムチャー
トの一例である。
【０００８】図８において、移動局のデータ通信ユニッ
ト１２は、まずＡ１フレームで信号ａ１を送信する。続
いてＡ２フレームで信号ａ２を、Ａ３フレームで信号ａ
３を送信する。この時、制御局のデータ通信ユニット５
２の送信したＢ１フレーム（信号ｂ１）を受信する。信
号ｂ１のバックワード制御信号から、信号ａ１の受信確
認信号へＡＣＫａ１）を受信する。続いて、Ａ４フレー
ムで信号ａ４を送信する。この時、制御局のデータ通信
ユニット５２の送信したＢ２フレーム（信号ｂ２）を受
信する。信号ｂ２のバックワード制御信号から、信号ａ
２の非受信再送要求信号（ＮＡＫａ２）を受信する。そ
こで、次の送信タイミング（Ａ５フレーム）では再び信
号ａ２を送信する。このとき、同一のチャネルを使っ
て、逆方向のデータの通信（信号ｂ１、ｂ２、ｂ３、…
“）も同時に同様に行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、従
来、移動通信における再送制御方法を伴うデータ通信
は、回線モードの全２重通信に採用されていたため、再
送制御のためのバックワード制御信号は、フォワード信
号（フォワード制御信号とユーザ・データ信号）と共に
同一チャネルで伝送されていた。しかし、一般にデータ
通信は双方向で同時に発生することは少なく、片方向の
みの伝送が多い。その場合、全２重回線の一方はダミー
信号を送信しており、無線回線の使用効率が低いという
欠点があった。これを解決するためには、パケットモー
ドの片方向通信が望ましい。その際、再送制御を行う場
合は、上位レイヤでパケット又はメッセージ単位で再送
を行う方法が一般的であるが、この方法では再送単位が
大きいため無線回線の伝送効率が低いという欠点があっ
た。本発明の目的は、ＣＤＭＡ移動通信において片方向
のみのパケットモードのデータ通信をする場合に、パケ
ットを分割したフレーム単位の再送を実現し、伝送効率
の高い再送制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基地局と複数の移動局との間で、フォワード・チャ
ネルとバックワード・チャネルとから構成される伝送チ
ャネルを介して、ＣＤＭＡ伝送方式により、１または２
以上のフレームから構成されるパケットの形態でデータ
伝送を行うＣＤＭＡ移動通信方式における再送制御方法
であって、各前記伝送チャネルには、それぞれ固有の拡
散符号を割り当て、前記基地局または前記移動局のいず
れかのうち送信を行う送信局から、前記フォワード・チ
ャネルを用いて、ユーザ・データと前記ユーザ・データに
対応して付加される誤り検出符号とを含む送信信号を前
記フレーム単位で送信する第１送信ステップと、前記送
信信号を受信した受信局において、前記フレーム単位に
前記送信信号の誤りの有無を検出する検出ステップと、
前記誤りの有無を検出した複数の前記受信局において、
前記フレームについて誤りの有無を表示する受信確認信
号を、複数の前記バックワード・チャネルを用いて時間
的に重ならないようなタイミングで前記送信局に送信す
る第２送信ステップと、前記受信確認信号が誤り有りを
表示している場合には、前記受信確認信号を受信した前
記送信局から、その誤った前記フレームの前記送信信号
を再送する再送ステップとを備えることを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、前記バックワー
ド・チャネルにおける前記受信確認信号の送信タイミン
グを前記基地局で制御し、前記基地局は送信タイミング
の設定のための情報を前記移動局に送信することを特徴
とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、前記フォワード
・チャネルは複数で、前記バックワード・チャネルは単
一であることを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、上記バックワー
ド・チャネルは、上記フォワード・チャネルより拡散率
の高い符号を用いて拡散することを特徴とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、上記バックワー
ド・チャネルは、拡散符号を繰り返し使用し、等価的に
拡散率を上げることを特徴とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、基地局と複数の
移動局との間で、フォワード・チャネルとバックワード
・チャネルとから構成される伝送チャネルを介して、Ｃ
ＤＭＡ伝送方式により、１または２以上のフレームから
構成されるパケットの形態でデータ伝送を行うＣＤＭＡ
移動通信方式における再送制御システムであって、各前
記伝送チャネルには、それぞれ固有の拡散符号を割り当
て、前記基地局または前記移動局のいずれかのうち送信
を行う送信局から、前記フォワード・チャネルを用い
て、ユーザ・データと前記ユーザ・データに対応して付加
される誤り検出符号とを含む送信信号を前記フレーム単
位で送信する第１送信手段と、前記送信信号を受信した
受信局において、前記フレーム単位に前記送信信号の誤
りの有無を検出する検出手段と、前記誤りの有無を検出
した複数の前記受信局において、前記フレームについて
誤りの有無を表示する受信確認信号を、複数の前記バッ
クワード・チャネルを用いて時間的に重ならないような
タイミングで前記送信局に送信する第２送信手段と、前
記受信確認信号が誤り有りを表示している場合には、前
記受信確認信号を受信した前記送信局から、その誤った
前記フレームの前記送信信号を再送する再送手段とを備
えたことを特徴とする。
【００１６】請求項７に記載の発明は、前記バックワー
ド・チャネルにおける前記受信確認信号の送信タイミン
グを前記基地局で制御し、前記基地局は送信タイミング
の設定のための情報を前記移動局に送信することを特徴
とする。
【００１７】請求項８に記載の発明は、前記フォワード
・チャネルは複数で、前記バックワード・チャネルは単
一であることを特徴とする。
【００１８】請求項９に記載の発明は、上記バックワー
ド・チャネルは、上記フォワード・チャネルより拡散率
の高い符号を用いて拡散することを特徴とする。
【００１９】請求項１０に記載の発明は、上記バックワ
ード・チャネルは、拡散符号を繰り返し使用し、等価的
に拡散率を上げることを特徴とする。
【００２０】請求項１１に記載の発明は、請求項６に記
載のＣＤＭＡ移動通信方式における移動局であって、請
求項６に記載の前記第１送信手段と、前記検出手段と、
前記第２送信手段と、前記再送手段とを備えたことを特
徴とする。
【００２１】請求項１２に記載の発明は、請求項６に記
載のＣＤＭＡ移動通信方式における基地局であって、請
求項６に記載の前記第１送信手段と、前記検出手段と、
前記第２送信手段と、前記再送手段とを備えたことを特
徴とする。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の１実施例のシス
テム構成を示すブロック図である。
【００２６】図１において、移動局１０、２０、３０
が、それぞれ基地局４０とＣＤＭＡ伝送方式により、パ
ケット通信を行う場合の例を示す。基地局４０は、拡散
コードＡを用いて移動局１０へ信号を送信し、コードＢ
を用いて移動局２０へ信号を送信し、コードＣを用いて
移動局３０へ信号を送信する。移動局１０は、コード
Ａ′を用いて基地局４０へ信号を送信する。同様に、移
動局２０はコードＢ、移動局３０はコードＣ′を用いて
基地局４０へ信号を送信する。
【００２７】バックワード・チャネルの送信タイミング
は、フレーム内を３個に分割されて割り当てられてい
る。この様子は、図２に示されている。図１及び図２に
おいて、移動局１０は、あらかじめ第１のタイミングが
割り当てられており、移動局２０は第２のタイミング、
移動局３０は第３のタイミングがあらかじめ割り当てら
れているとする。まず、基地局４０が、各移動局へ同時
にパケットを送信する場合について説明する。基地局４
０は、第１フレームでまずコードＡを用い最初のフォワ
ード信号（フォワード制御信号＋データ信号）ａ１を移
動局１０へ送信する。移動局１０は、第１フレームでフ
ォワード信号ａ１を受信すると、第２フレームの第１の
バックワード制御信号送信タイミングでフォワード信号
ａ１の受信確認信号（バックワード制御信号ＡＣＫａ
１）を送信する。
【００２８】基地局４０は、第２フレームでコードＡを
用いフォワード信号ａ２を送信すると共に、新たに発生
した移動局３０へのパケットのためにコードＣを用いフ
ォワード信号ｃ１を送信する。このとき移動局１０から
バックワード制御信号ＡＣＫａ１を受信する。ここで、
フォワード信号ａ２は無線伝送路で誤りが生じ、正しく
移動局１０へ送信できなかったとする。移動局１０は、
フォワード信号ａ２を受信できなかったので、第３フレ
ームの第１送信タイミングで再送要求信号（バックワー
ド制御信号ＮＡＫａ２）を送信する。移動局３０は、フ
ォワード信号ｃ１を受信したので、第３フレームの第３
の送信タイミングでバックワード制御信号ＡＣＫｃ１を
送信する。基地局４０は、第３フレームでコードＡを用
いフォワード信号ａ３を送信し、コードＣを用いフォワ
ード信号ｃ２を送信すると共に、新たに発生した移動局
２０へのパケットのためにコードＢを用いフォワード信
号ｂ１を送信する。このとき、移動局１０が送信したバ
ックワード信号ＮＡＫａ２と、移動局３０が送信したバ
ックワード制御信号ＡＣＫｃ１を受信する。移動局１０
は、フォワード信号ａ３を受信し、第４フレームの第１
の送信タイミングでバックワード制御信号ＡＣＫａ３を
送信する。移動局２０は、フォワード信号ｂ１を受信
し、第４フレームの第２の送信タイミングでバックワー
ド制御信号ＡＣＫｂ１を送信する。移動局３０は、フォ
ワード信号ｃ２を受信し、第４フレームの第３の送信タ
イミングでバックワード制御信号ＡＣＫｃ２を送信す
る。基地局４０は、第３フレームのタイミングでバック
ワード制御信号ＮＡＫａ２を受信したので、第４フレー
ムでコードＡを用い、フォワード信号ａ２を再送する。
また、コードＢを用いフォワード信号ｂ２を送信し、コ
ードＣを用いフォワード信号ｃ３を送信する。
【００２９】図３は、同様に、移動局１０、移動局２０
及び移動局３０から基地局４０に対してパケットで伝送
する場合を示している。この場合も、バックワード制御
信号は、それぞれ移動局に対応したタイミングで送信し
ている。
【００３０】このようにして、フレーム単位の再送制御
を行いつつパケットを伝送する。移動局から送信するユ
ーザ・データはないので、移動局はバックワード制御信
号のみを送信する。但し、全移動局が同一のタイミング
でバックワード制御信号を送信すると、そのタイミング
で干渉電力が著しく大きくなり通信品質が劣化するた
め、図２及び図３に示した実施形態では、バックワード
制御信号の送信タイミングを３個に分割し、移動局１０
は第１の送信タイミング、移動局２０は第２の送信タイ
ミング、移動局３０は第３の送信タイミングを使用して
いる。このことにより、信号の送信タイミングが分散
し、お互いに干渉電力が低減できるため、高い通信品質
を維持できる。
【００３１】各移動局の送信タイミングの設定は、例え
ば、各移動局の移動機番号のｎの剰余系を用いればよ
い。本実施形態はｎ＝３の場合の例と考えてもよい。あ
る程度のトラフィックの偏りを許容するなら、この方法
で送信タイミングを分散できる。
【００３２】また、基地局が各移動局に送信タイミング
を指定する方法も有効である。この場合、基地局から各
移動局へ送信タイミング指定信号を送信する必要がある
が、偏りのない最適なタイミング制御が可能である。実
際には、無線区間の伝搬遅延、信号処理遅延があるが、
図２及び図３に示した実施形態では簡単のためこれらの
遅延を考慮していない。
【００３３】フォワード制御信号が正しく受信できなか
ったときは、どのフレームが受信できなかったのか単純
には判断できないが、受信側のＡＲＱ制御アルゴリズム
は本発明とは直接関係ないためここでは触れなかった。
【００３４】一般に、バックワード制御信号のビット数
は１０ｂｉｔ程度であり、誤り訂正符号化等を考慮して
も２０〜３０ｂｉｔ程度である。これに対し、フォワー
ド信号のユーザ・データは一般に３００ｂｉｔ以上であ
る。この場合、バックワード制御信号の送信タイミング
は１０個以上できる。バックワード制御信号は、拡散率
の高い符号を用いて拡散すれば送信時間は長くなるが送
信電力を低減できる。拡散符号を繰り返して使用し、等
価的に拡散率を上げてもよい。拡散率を十分高くし、バ
ックワード・チャネルの送信時間をフォワード・チャネ
ルの送信時間と同じにすれば、バックワード・チャネル
も連続送信となり、この方法でもトラヒックの平滑化が
可能である。
【００３５】バックワード・チャネルのコードは移動機
固有としたが、基地局が送信タイミングを指定し、バー
スト送信する場合、複数の移動局が時分割により、共通
のバックワード・チャネルを共有することも可能であ
る。図４及び図５は、上記の実施例で移動局１０、２
０、３０が共通の拡散コードを使用する場合の例であ
る。図４は、基地局４０から移動局１０、２０、３０に
送信する場合であり、図５は移動局１０、２０、３０に
送信する場合を示している。
【００３６】動作の詳細は、上記図２及び図３に示した
場合と同様のため省略する。例えば、図４の場合、移動
局２０、３０は、バックワード制御信号に、それぞれコ
ードＢ′、Ｃ′を使う代わりにコードＡ′を使用する点
が上述の図２に示した実施形態と異なる。この図４及び
図５に示した実施形態は、コードの種類が移動局の数に
対し十分でないときに有効である。また、復調回路の規
模が縮小できる効果もある。極端な場合、バックワード
・チャネルを１チャネルにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の再送制御
方法、基地局装置及び移動局装置によれば、ＣＤＭＡ移
動通信において片方向のみのパケットモードのデータ通
信をする場合に、伝送効率の高い再送制御が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のシステム構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】基地局から移動局へデータを伝送する場合の伝
送信号のタイムチャートを示す図である。
【図３】移動局から基地局へデータを伝送する場合の伝
送信号のタイムチャートを示す図である。
【図４】基地局から移動局へデータを伝送する場合の伝
送信号のタイムチャートの他の例を示す図である。
【図５】移動局から基地局へデータを伝送する場合の伝
送信号のタイムチャートの他の例を示す図である。
【図６】従来の移動データ伝送システムの構成例を示す
ブロック図である。
【図７】従来のデータ通信ユニットの間を伝送する信号
のフレーム構成の例を示す図である。
【図８】従来の通信ユニット間の伝送信号のタイムチャ
ートの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０ 移動局 １１ 移動局の端末 １２ 移動局のデータ通信ユニット １３ 移動局の送受信機 ４０ 基地局 ４ｌ 基地局の送受信機 ５０ 制御局 ５１ 制御局の交換機 ５２ 制御局のデータ通信ユニット ５３ 制御局の制御装置 ６１ 公衆網に接続された端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−226978（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−35624（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−87091（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−274751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と複数の移動局との間で、フォワ
    ード・チャネルとバックワード・チャネルとから構成さ
    れる伝送チャネルを介して、ＣＤＭＡ伝送方式により、
    １または２以上のフレームから構成されるパケットの形
    態でデータ伝送を行うＣＤＭＡ移動通信方式における再
    送制御方法であって、 各前記伝送チャネルには、それぞれ固有の拡散符号を割
    り当て、 前記基地局または前記移動局のいずれかのうち送信を行
    う送信局から、前記フォワード・チャネルを用いて、ユ
    ーザ・データと前記ユーザ・データに対応して付加される
    誤り検出符号とを含む送信信号を前記フレーム単位で送
    信する第１送信ステップと、 前記送信信号を受信した受信局において、前記フレーム
    単位に前記送信信号の誤りの有無を検出する検出ステッ
    プと、 前記誤りの有無を検出した複数の前記受信局において、
    前記フレームについて誤りの有無を表示する受信確認信
    号を、複数の前記バックワード・チャネルを用いて時間
    的に重ならないようなタイミングで前記送信局に送信す
    る第２送信ステップと、 前記受信確認信号が誤り有りを表示している場合には、
    前記受信確認信号を受信した前記送信局から、その誤っ
    た前記フレームの前記送信信号を再送する再送ステップ
    とを備えることを特徴とする再送制御方法。
  2. 【請求項２】 前記バックワード・チャネルにおける前
    記受信確認信号の送信タイミングを前記基地局で制御
    し、前記基地局は送信タイミングの設定のための情報を
    前記移動局に送信することを特徴とする請求項１に記載
    の再送制御方法。
  3. 【請求項３】 前記フォワード・チャネルは複数で、前
    記バックワード・チャネルは単一であることを特徴とす
    る請求項１または請求項２に記載の再送制御方法。
  4. 【請求項４】 上記バックワード・チャネルは、上記フ
    ォワード・チャネルより拡散率の高い符号を用いて拡散
    することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
    に記載の再送制御方法。
  5. 【請求項５】 上記バックワード・チャネルは、拡散符
    号を繰り返し使用し、等価的に拡散率を上げることを特
    徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の再送
    制御方法。
  6. 【請求項６】 基地局と複数の移動局との間で、フォワ
    ード・チャネルとバックワード・チャネルとから構成さ
    れる伝送チャネルを介して、ＣＤＭＡ伝送方式により、
    １または２以上のフレームから構成されるパケットの形
    態でデータ伝送を行うＣＤＭＡ移動通信方式における再
    送制御システムであって、 各前記伝送チャネルには、それぞれ固有の拡散符号を割
    り当て、 前記基地局または前記移動局のいずれかのうち送信を行
    う送信局から、前記フォワード・チャネルを用いて、ユ
    ーザ・データと前記ユーザ・データに対応して付加される
    誤り検出符号とを含む送信信号を前記フレーム単位で送
    信する第１送信手段と、 前記送信信号を受信した受信局において、前記フレーム
    単位に前記送信信号の誤りの有無を検出する検出手段
    と、 前記誤りの有無を検出した複数の前記受信局において、
    前記フレームについて誤りの有無を表示する受信確認信
    号を、複数の前記バックワード・チャネルを用いて時間
    的に重ならないようなタイミングで前記送信局に送信す
    る第２送信手段と、 前記受信確認信号が誤り有りを表示している場合には、
    前記受信確認信号を受信した前記送信局から、その誤っ
    た前記フレームの前記送信信号を再送する再送手段とを
    備えたことを特徴とする再送制御システム。
  7. 【請求項７】 前記バックワード・チャネルにおける前
    記受信確認信号の送信タイミングを前記基地局で制御
    し、前記基地局は送信タイミングの設定のための情報を
    前記移動局に送信することを特徴とする請求項６に記載
    の再送制御システム。
  8. 【請求項８】 前記フォワード・チャネルは複数で、前
    記バックワード・チャネルは単一であることを特徴とす
    る請求項６または請求項７に記載の再送制御システム。
  9. 【請求項９】 上記バックワード・チャネルは、上記フ
    ォワード・チャネルより拡散率の高い符号を用いて拡散
    することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか
    に記載の再送制御システム。
  10. 【請求項１０】 上記バックワード・チャネルは、拡散
    符号を繰り返し使用し、等価的に拡散率を上げることを
    特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の再
    送制御システム。
  11. 【請求項１１】 請求項６に記載のＣＤＭＡ移動通信方
    式における移動局であって、請求項６に記載の前記第１
    送信手段と、前記検出手段と、前記第２送信手段と、前
    記再送手段とを備えたことを特徴とする移動局。
  12. 【請求項１２】 請求項６に記載のＣＤＭＡ移動通信方
    式における基地局であって、請求項６に記載の前記第１
    送信手段と、前記検出手段と、前記第２送信手段と、前
    記再送手段とを備えたことを特徴とする基地局。
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