JP3406513B2 - 無線受信装置および無線送信装置 - Google Patents
無線受信装置および無線送信装置Info
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Description
RQ:Automatic Repeat Reque
st)を行うことによって、データ伝送における誤り制
御を行う無線受信装置および無線送信装置に関する。
op And Wait ARQ(SW ARQ)方式
と、Go Back N ARQ(GBN ARQ)方
式と、Selective Repeat ARQ(S
R ARQ)方式との三つの方式がよく用いられてい
る。これらは誤り訂正方式に比べ、復号器の構造を単純
化することができると共に、高い信頼性があるからであ
る。これらの従来の無線通信装置における誤り制御方式
について、図面を参照して説明する。
参照して説明する。図7は、SW ARQ方式における
データ伝送状況を示す図である。SW ARQ方式で
は、送信側は、1つの符号語(パケットあるいはセル)
を送り、受信側では伝送路で誤りが生じたどうかを検査
する。もし、誤りがなければ、受信側は、返送回線を使
って送信側に確認信号(ACK)を送り、データ情報を
正しく受信したことを送信側へ通知する。
報を破棄し、送信側に再送要求信号(NAK)を送る。
送信側はNAKを受けると、送信バッファに蓄積してあ
る前データ情報を再送する。送信側は、受信側からAC
K信号を受信するまで同一の符号語を再送し続ける。
の符号語を送信し、受信側がこの第一番目の符号語を正
しく受信すると、正しく受信した旨の確認信号(AC
K)を送信側に送信する。送信側は、このACKを受信
すると、次の第二番目の符号語を送信する。しかし、受
信側では、この第二番目の符号語で誤りを検出したた
め、送信側に対して再送要求信号(NAK)を送信す
る。送信側が、この受信側からの再送要求信号(NA
K)を受信すると、再度第二番目の符号語を送信する。
すなわち、送信側は、受信側から確認信号(ACK)を
受信しない限り、次の新たな符号語を送信することな
く、前回送信した符号語と同一の符号語を送信し続け
る。
比較的簡単なので、多くのデータ伝送で広く用いられて
いる。しかし、応答信号を受信するまで待機している時
間が無駄であるため、伝送効率はよいとはいえない。
を参照して説明する。図8は、GBN ARQ方式にお
けるデータ伝送状況を示す図である。図8に示すよう
に、GBN ARQ方式では、送信側は符号語を連続的
に送出し、その符号語の応答信号を待つことなく、次の
データ情報を送出する。従って、応答信号は往復通信遅
延時間後に受信することになる。この期間中に送信側
は、N−1個(図8では4個)の符号語を送信側は送出
することになる。送信側はNAKを受けると、送信バッ
ファに蓄えていたその信号に対する符号語(図8では第
二番目の符号語)まで後退して、そこからN個(図8で
は5個)符号語を再送する。受信側では、誤って受信し
た符号語に続くN−1個の受信符号語はすべて破棄す
る。
目から連続的に符号語を送信する。受信側が第一番目の
符号語を正しく受信した旨のACK信号を送信すると、
送信側は、第五番目の符号語を送信する際にそのACK
信号を受信する。送信側は、ACK信号を受信したの
で、次の新たな符号語である第六番目の符号語を送信す
る。
た旨のNAK信号を送信すると、送信側は、第六番目の
符号語を送信する際にそのNAK信号を受信する。送信
側は、第二番目の符号語に対応するNAK信号を受信し
たので、第六番目の符号語を送信した後、第二番目の符
号語から順に再度送信を開始する。受信側では、第二番
目以降の符号語を破棄する。
ARQ方式よりも伝送効率が向上するが、誤りと判定
した符号語に続く多くの誤りのない符号を再送すること
になるため、往復通信遅延時間が大きくなったり、デー
タ伝送速度が速くなると伝送効率が悪くなる。
参照して説明する。図9は、SR ARQ方式における
データ伝送状況を示す図である。SR ARQ方式で
は、GBN ARQ方式と同様に連続して符号語を送
る。しかし、この方式では、受信側が誤りと判定した符
号語だけを再送する。
目から連続的に符号語を送信し、受信側は、受信した符
号語の誤りの検査を行う。第一番目の符号語は、正しく
受信したため、ACK信号を送信する。送信側は、第五
番目の符号語を送信する際にこのACK信号を受信する
ため、次の新たな符号語である第六番目の符号語を送信
する。
ため、受信側は、NAK信号を送信側に送信する。送信
側からは、連続的に符号語が送信されるため、前記のN
AK信号を送信側が受信するのは、第六番目の符号語を
送信する時である。送信側は、第六番目の符号語を送信
する際に、受信側からNAK信号を受信したため、第六
番目の符号語の次に、先に送信した第二番目の符号語と
同一の符号語を再度送信する。第二番目の符号語を再送
した後、次の新たな第七番目、第八番目の符号語を送信
する。
りがあったため、NAK信号を送信する。送信側では、
第八番目の符号語を送信する際に受信側からNAK信号
を受信したため、第八番目の符号語の次に、先に送信し
た第五番目の符号語と同一の符号語を再度送信する。第
五番目の符号語を再送した後、次の新たな第九番目の符
号語を送信する。
が連続して符号語を送信し、NAKを受信した符号語の
みを再送するため、上記三つの基本ARQ方式の中で最
も伝送効率のよい方式である。
来の通信方式は、干渉、ひずみ、減衰等による誤り率の
高い通信路では、何度も再送しなければならないため、
再送の効率が非常に悪くなるという問題点がある。特
に、高速無線通信等におけるフェージング環境下では、
通信の信頼性が低くなるという問題点がある。
されたものであり、ARQ伝送方式における不必要な再
送を低減し、伝送効率の向上を図ることができる無線通
信方法及び無線通信装置を提供することを目的とする。
装置において、伝送効率を向上させるためには不必要な
再送を回避する必要があることに着目し、受信側が送信
側から受信した送信データに誤りを検出すると誤り推定
テーブルによって誤りビットの位置を推定し、再送要求
信号(NAK)に、その推定エラービットの位置と推定
値、及び符号語シーケンス番号などの情報を付加して送
信側に送信し、送信側は、受信側による誤りの推定を検
証して、この推定が誤っている場合のみ、送信データを
再送することによって、ARQ伝送方式における不必要
な再送を回避し、伝送効率を向上させることができるこ
とを見出し、本発明をするに至った。
対して所定のデータ単位で送信データを送信する無線通
信方法であり、前記送信側は、前記送信データを前記受
信側に順次送信すると共に、各送信データに対して受信
側から送られてきた誤り推定データに基づいて必要な送
信データのみを再送し、一方、前記受信側は、前記送信
側から送信された送信データを受信すると共に、各送信
データの誤り推定を行って誤り推定データを前記送信側
へ送信することを特徴とする。
要な再送を回避することができる。すなわち、本発明者
は、上記の課題を解決すると共に、フェージング環境下
においても信頼性の高い無線通信を行うことを可能とし
た。
信装置は、無線送信装置において誤り検査ビットが付加
されたデータを受信する受信手段と、前記誤り検査ビッ
トを用いて、前記データに誤りが有るか否かを検査する
検査手段と、前記データに誤りが有る場合、前記データ
の誤りビットの位置を推定する推定手段と、推定された
誤りビットの位置を示す情報を前記無線送信装置へ送信
する送信手段と、を具備する構成を採る。
は、第1の態様において、前記送信手段は、前記情報を
NAK信号に付加して送信する構成を採る。
は、第1の態様において、前記データを生成多項式で除
したときの剰余と誤りビットの位置との対応関係を示す
テーブル、をさらに具備し、前記推定手段は、前記テー
ブルを用いて誤りビットの位置を推定する構成を採る。
は、第1の態様において、誤りビットの位置の推定が正
しいことを前記無線送信装置から通知された場合に、推
定された誤りビットの位置に従って前記データの誤りを
修正する修正手段、をさらに具備する構成を採る。
は、誤り検査ビットを付加したデータを無線受信装置へ
送信する送信手段と、前記無線受信装置において推定さ
れた前記データの誤りビットの位置を示す情報を受信す
る受信手段と、前記情報を確認し、前記無線受信装置で
の推定が正しいか否か検証する検証手段と、を具備する
構成を採る。
は、第5の態様において、前記送信手段は、前記無線受
信装置での推定が正しくない場合に前記データを前記無
線受信装置へ再送し、前記無線受信装置での推定が正し
い場合に前記データを前記無線受信装置へ再送しない構
成を採る。
は、第5の態様において、前記送信手段は、前記無線受
信装置での推定が正しい場合に、推定が正しい旨のメッ
セージを前記無線受信装置へ送信する構成を採る。
避することができるため、伝送効率を向上させることが
可能とともに、移動速度が高速であっても信頼性の高い
通信を実現することができる。
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態に
係る無線通信装置における送信側と受信側のの全体構成
の概要を示すブロック図である。送信側において、入力
された情報データは、CRC付加部101でCRC検査
ビットが付加され、送信部102によって上りチャネル
103上に送出される。この送信信号は、送信側におけ
る受信部104で受信され、CRC検査手段105によ
りCRC検査を受けた後、誤り推定部106によって誤
りの判定がなされ、誤りがなければ下りチャネル107
を使って確認信号ACKが送信側に返信される。
6で誤りの推定が行われ、推定可能の場合はそのエラー
ビットの位置と送信内容、及びシーケンス番号が推定結
果としてNAK信号に付加されて送信側に送信される。
推定不可能の場合は、NAK信号の返送が行われる。
り送られた誤り推定情報の確認が行われ、推定が正しい
ときは、再送は行わないか又は推定正確というメッセー
ジを、制御チャネルを使って送信する。推定結果と一致
しない場合は、再送処理部109で再送処理を行い、通
常のNAK信号を受信した場合と同様に再送を行う。
信装置における送信側の詳細な構成について、図2を参
照して説明する。図2は、本発明の一実施の形態に係る
無線通信装置の送信側の全体構成を示すブロック図であ
る。入力された情報データは、データ入力手段201で
パケット化され、CRC付加部202でCRC検査ビッ
トが付加されて、送信バッファ203に書き込まれる。
送信器204は、送信バッファ203の出力信号を通信
路に適した符号に変換し、上りチャネルへ送出する。
K信号は、受信器205で受信され、受信バッファ20
6を経て推定検証部207に伝送される。この推定検証
部207で誤り推定情報が確認される。推定が正しいと
きは、再送は行わないか又は推定正確というメッセージ
のみを図示しない制御チャネルを使って送信する。推定
結果と一致しない場合は、再送処理部208で再送処理
が行われ、ARQバッファ209を経て通常NAKと同
様に誤りのあったシーケンス番号の符号語だけが再送さ
れる。
無線通信装置は、送信側において、推定検証を行い、受
信側の推定が正しければ、再送を行わないため、不必要
な再送を回避することができ、伝送効率の向上を図るこ
とが可能となる。
信装置の受信側の詳細について、図3を参照して説明す
る。図3は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置
の受信側の全体構成を示すブロック図である。上りチャ
ネルから送られたCRC付き符号語は、受信器301で
受信され、CRC検査手段302でCRC検査を受けた
後に、誤り判断手段303で誤り判断が行われる。ここ
で誤りがなければ、データ出力部304へ転送され、下
りチャネルを使って確認信号ACKが送信側へ返信され
る。
ル305を用いて誤り推定部306が誤りの推定を行
う。誤り推定テーブル305に一致するものが存在すれ
ば、そのエラービットの位置と送信内容及びシーケンス
番号が推定結果としてNAK信号に付加されて回送手段
308、送信器309を介して送信側に送られる。一致
するものが存在しない場合、推定不可能と判断して一般
のNAK信号として送信側に返送される。
ジを受けたか、あるいは一定時間(1往復遅延)を待っ
た後で、再送データがないとみなし、該当するシーケン
ス番号(SN)に対応する符号語を正確なデータとして
前方に伝送する。
無線通信装置は、受信側において、誤りの推定を行い、
推定が正しければ受信語を修正するため、送信側がその
符号語の再送を行う必要が無くなり、伝送効率の向上を
図ることが可能となる。
信装置の動作について図4を参照して説明する。図4
は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置のデータ
伝送状況を示す図である。
り順番に符号語を送出する。第一番目の符号語401は
正確に伝送されたので、受信側よりACK信号402が
送信側に返送される。次に、第二、第五、第七、第十、
第十二、第十三番目の符号語には誤りが発生したので、
受信側で誤り推定を行い、推定結果付きのNAKメッセ
ージ403がそれぞれ送信側に返送される。送信側で誤
り推定検証を行い、第二、第七、第十、第十二番目の符
号語は、誤りの推定が正しいので再送は行わない。しか
し、第五番目と第十三番目の符号語は、誤りの推定が正
しくないので、送信側は、直ちにこれらの符号語を再送
する。
のみ、送信側がその符号語を再送するため、不必要な再
送を回避することができ、伝送効率を向上させることが
できる。
信装置における誤り推定テーブル305について、図5
を参照して説明する。図5は、エラー剰余パターンと1
ビットエラーパターンの対応関係を示す図表であり、生
成多項式G(X)及び符号語の長さnなどによりあらか
じめ作られたものである。この誤り推定テーブル305
は、エラー剰余パターンをアドレスとして検査を行い、
1ビットエラーの発生位置が判定結果として出力され
る。2ビット以上のエラー発生確率は、一般的にとても
小さいので、ここで処理簡単な1ビットエラーのみを推
定する。その効果は、図6に示している。
信装置の再送確率の特性を示す図である。図6において
は、符号長n=80、情報ビット長k=64、CRCビ
ットm=16、伝送路の平均誤り率p=0.01/0.
001ときの評価例である。SR ARQ方式と比較し
たときの再送確率の低減は、P=0.01とき65.6
%、P=0.001とき96.1%となる。この図6か
ら明らかなように、本発明の実施の形態に係る無線通信
装置は、ARQの再送確率を低減する点において優れた
効果を生ずる。
誤り確率が無視できない場合、本発明と誤り訂正技術と
を併用して適用することも可能である。例えば、1ビッ
トあるいは2ビットのエラー訂正を行った後に、本発明
のエラー推定ARQ手段を実施するという応用例も実現
可能である。
無線通信装置によれば、受信側で誤りの推定を行い、誤
りの推定が正しければ、送信側では符号語の再送を行わ
ず、受信側では誤りの修正を行うため、不必要な符号語
の再送を回避することができ、伝送効率の向上を図るこ
とが可能となる。
によれば、不必要な再送を回避することができるため、
伝送効率を向上させることが可能とともに、移動速度が
高速であっても信頼性の高い通信を実現することができ
る。また、スループットの向上を図ることができるた
め、同時に通信できるユーザ数を増加させることが可能
となる。
ける送信側と受信側の全体構成の概略を示すブロック図
の全体構成を示すブロック図
の全体構成を示すブロック図
伝送状況を示す図
誤り推定テーブルを示す図
伝送効率の効果評価を示す図
データ伝送状況を示す図
送状況を示す図
RQのデータ伝送状況を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 無線送信装置において誤り検査ビットが
付加されたデータを受信する受信手段と、 前記誤り検査ビットを用いて、前記データに誤りが有る
か否かを検査する検査手段と、 前記データに誤りが有る場合、前記データの誤りビット
の位置を推定する推定手段と、 推定された誤りビットの位置を示す情報を前記無線送信
装置へ送信する送信手段と、 を具備することを特徴とする無線受信装置。 - 【請求項2】 前記送信手段は、前記情報をNAK信号
に付加して送信する、 ことを特徴とする請求項1記載の無線受信装置。 - 【請求項3】 前記データを生成多項式で除したときの
剰余と誤りビットの位置との対応関係を示すテーブル、
をさらに具備し、 前記推定手段は、前記テーブルを用いて誤りビットの位
置を推定する、 ことを特徴とする請求項1記載の無線受信装置。 - 【請求項4】 誤りビットの位置の推定が正しいことを
前記無線送信装置から通知された場合に、推定された誤
りビットの位置に従って前記データの誤りを修正する修
正手段、をさらに具備する、 ことを特徴とする請求項1記載の無線受信装置。 - 【請求項5】 誤り検査ビットを付加したデータを無線
受信装置へ送信する送信手段と、 前記無線受信装置において推定された前記データの誤り
ビットの位置を示す情報を受信する受信手段と、 前記情報を確認し、前記無線受信装置での推定が正しい
か否か検証する検証手段と、 を具備することを特徴とする無線送信装置。 - 【請求項6】 前記送信手段は、前記無線受信装置での
推定が正しくない場 合に前記データを前記無線受信装置
へ再送し、前記無線受信装置での推定が正しい場合に前
記データを前記無線受信装置へ再送しない、 ことを特徴とする請求項5記載の無線送信装置。 - 【請求項7】 前記送信手段は、前記無線受信装置での
推定が正しい場合に、推定が正しい旨のメッセージを前
記無線受信装置へ送信する、 ことを特徴とする請求項5記載の無線送信装置。
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JP10219898A JP3406513B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 無線受信装置および無線送信装置 |
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JPH11284607A JPH11284607A (ja) | 1999-10-15 |
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ID=14320974
Family Applications (1)
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JP10219898A Expired - Fee Related JP3406513B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 無線受信装置および無線送信装置 |
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