JP3485097B2 - 移動無線通信における適応再送要求制御方式、及び適応再送要求制御装置 - Google Patents
移動無線通信における適応再送要求制御方式、及び適応再送要求制御装置Info
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Description
けるデータの伝送速度を回線状態に応じて制御すること
により所要品質を満たす最適の伝送速度ならびに遅延特
性を達成することができる移動無線通信における適応再
送要求制御装置に関する。
フリーデータ伝送を実現する方法として、自己訂正を行
う誤り訂正符号化方式(以下、FECと略記する)、受
信側でデータの伝送エラーが発生した場合に送信側がデ
ータの再送信を行う自動再送要求方式(以下、ARQと
略記する)がある。さらに、これらFECとARQとを
組み合わせたhybrid ARQ方式がある。
示される従来技術として、回線状態に応じて、段階的に
伝送速度を制御する方式が提案されている。図15は、
この方式における制御流れ図を示すものである。制御ス
テップ32でデータの送信を開始し、制御ステップ33
で伝送速度が最高速度の9600bpsであるかどうか
を判断する。ここでYesであれば、次いで制御ステッ
プ34で再送要求の有無を判断し、再送要求ありの場合
は制御ステップ35で再送処理をし、再送回数をカウン
トする。制御ステップ36で再送回数がN回以上と判断
された場合は、制御ステップ37で伝送速度を一段階下
げて、4800bpsにする。
制御ステップ42で訂正は不可能かどうかを判断する。
制御ステップ42でYesであれば、制御ステップ44
で伝送速度が一段階低い4800bpsかどうかを判断
する。制御ステップ44の判断がYesであれば制御ス
テップ45で再送要求をし、Noであれば制御ステップ
41のように送信が終了したかどうかを判断する。制御
ステップ42でNoであれば、制御ステップ43のよう
に訂正処理をする。
合、段階的に伝送速度を制御しているために最適な伝送
速度に達するまでに数段階の制御ステップを必要とす
る。したがって、バースト誤り時にも制御が十分に追従
できない欠点がある。また、従来の技術では、以下のよ
うな問題点がある。すなわち、再送制御周期が一定であ
ることから、データ再送の遅延時間を制御することがで
きず、回線状態に応じて最適な遅延特性を得ることがで
きない。さらに、回線状態の測定方法にバリエーション
がないため、回線状態によっては、高精度の測定が行え
ない。
り訂正機能を備えたパケット通信装置において、回線品
質検出手段によってビットエラーレートを検出し、その
結果に応じて符号化率を可変とする装置を開示してい
る。この技術思想によれば、回線品質に応じて符号化率
または符号化の種類を変更しており、回線品質が良好な
場合には情報量を増加させて回線の有効利用を達成する
ことを目指している。なお、この方式によれば情報速度
は可変となるが、伝送速度は一定となっている。
は、再送回数や測定されたビット誤り率から回線状況を
把握し、回線状況に応じて誤り訂正符合の符号化率を変
更する手段を備えたデジタル無線通信システムを開示し
ている。また、符号分割多元接続方式(CDMA方式)
にあっては、トラヒック量に応じて符号化率を変化させ
るものや、回線ビット誤り率を測定し、それに応じて符
号化率を変化させるものを開示している。その結果、回
線状況に応じて符号化率を最適状態に変化させることが
でき、回線状況における最適のスループットを達成する
ことができるものとしている。この場合、再送回数から
回線状況を把握するには時間がかかる欠点があり、また
ビット誤り率の測定を行うには、パケット伝送前に予め
定められたパターンのデータを送信する必要があった。
送速度をより柔軟に制御することにより、バースト誤り
時にも所要品質を満たす最適な伝送速度を達成し、デー
タ再送を制御するためのウインドウサイズ、すなわち、
再送制御周期を可変にすることにより、データ再送の遅
延特性を制御し、回線状態に応じた最適な遅延特性を
得、そして無線区間の回線状態に応じて、最も精度の高
い回線状態の測定方法を選択可能とすることにより、高
精度の回線状態測定を行う機能を備えた、移動無線通信
における適応再送要求制御装置を提供することを課題と
する。
信側aは、受信データを入力し、その受信データからS
IR測定結果またはパケット到達率のいずれかを出力す
る回線状態監視部と、測定結果と比較するためのデータ
を記憶するデータ記憶部と、データ記憶部から読み出さ
れたデータと測定結果とを入力として、これら2入力を
比較し、制御状態を出力とする比較部と、制御状態を記
憶する制御状態記憶部と、制御状態記憶部の出力を入力
として制御データを出力とする制御データ生成部とを具
備し、 データ送信側bは、制御状態を記憶する制御状態
記憶部と、制御データと比較するためのデータを記憶す
るデータ記憶部と、制御データとデータ記憶部から読み
出されたデータを入力として、これら2入力を比較し、
再送制御周期のデータを出力する比較部と、再送制御の
ウインドウサイズを制御する再送制御周期制御部とを具
備し、 前記回線状態監視部が、パケット到達率測定機能
とSIR測定機能とを兼備しており、回線状態に応じて
精度を向上せしめる前記いずれかの測定機能を選択して
実行することを特徴とする移動無線通信における適応再
送要求制御装置によって解決される。
は、受信データを入力し、その受信データからSIR測
定結果またはパケット到達率のいずれかを出力する回線
状態監視部と、測定結果と比較するためのデータを記憶
するデータ記憶部と、データ記憶部から読み出されたデ
ータと測定結果とを入力として、これら二入力を比較
し、制御状態を出力とする比較部と、制御状態を記憶す
る制御状態記憶部と、制御状態記憶部の出力を入力とし
て制御データを出力とする制御データ生成部とを具備
し、 データ送信側bは、制御状態を記憶する制御状態記
憶部と、制御データと比較するためのデータを記憶する
データ記憶部と、制御データとデータ記憶部から読み出
されたデータとを入力として、これら2入力を比較し、
再送制御周期のデータを出力する比較部と、比較部の出
力に基づいてデータを生成するデータ生成部と、再送制
御のウインドウサイズを制御する再送制御周期制御部と
を具備し、 前記回線状態監視部が、パケット到達率測定
機能とSIR測定機能とを兼備しており、回線状態に応
じて精度を向上せしめる前記いずれかの測定機能を選択
して実行することを特徴とする移動無線通信における適
応再送要求制御装置によって解決される。
て図1ないし図3を参照しつつ以下に詳述する。図1
は、回線状態に応じてデータの符号化率を可変にする符
号化率可変再送要求制御を行う場合のシステム構成を示
すものである。データ受信側aでは、受信データは回線
状態監視部1に入り、回線状態の測定が行なわれる。測
定結果は比較部3に入り、データ記憶部2から読み出さ
れたデータと比較され、データ記憶部2に格納されてい
る制御状態のデータの中で最適な制御状態を選択し、制
御状態を更新する。次に制御データ生成部5で更新した
制御状態を基にして制御データを生成し、この制御デー
タをデータ送信側bに送信する。
タが制御状態記憶部7に記憶される。記憶された制御デ
ータは比較部8でデータ記憶部6から読み出されたデー
タと比較され、符号化率を更新する。次に、更新された
符号化率によってデータを生成し、再送する。
では、SIR測定またはパケット到達率測定のいずれか
またはその両方あるいはそれ以外の方法によって回線状
態が測定される。ここで、パケット到達率とは、データ
送信側で一定時間に送信されたパケット数に対してデー
タ受信側に到達した誤り訂正可能であるパケット数の割
合をいう。データ記憶部2には、回線状態測定値、符号
化率と制御状態の対応表が記憶されている。データ記憶
部6には、符号化率と制御状態の対応表が記憶されてい
る。この場合のARQ方式をStop−and−wai
t、またはGo−back−N Continuous
ARQ、またはSelective−repeat
continuous ARQとする。
期を可変にする周期可変再送要求制御方式のシステム構
成を示すものである。この構成におけるデータ受信側a
では、受信データは回線状態監視部10に入り、回線状
態が測定される。測定結果は比較部11に入り、データ
記憶部12から読み出されたデータと比較され、データ
記憶部12に格納されている制御状態のデータの中で最
適な制御状態を選択し、制御状態を更新する。次に制御
データ生成部14で更新した制御状態を基にして制御デ
ータを生成し、この制御データをデータ送信側bに送信
する。
れ、制御状態記憶部14に記憶される。この記憶された
制御データは比較部17に入り、データ記憶部16から
読み出されたデータと比較され、再送制御周期を更新す
る。このように更新されたデータが再送制御周期制御部
18に送られ、再送制御周期を制御する。データ受信側
aにおけるデータ記憶部12には、回線状態測定値、再
送制御周期と制御状態の対応表が記憶されている。記憶
部16には、再送制御周期と制御状態の対応表が記憶さ
れている。この場合のARQ方式は、Go−back−
Ncontinuous ARQ、または、Selec
tive−repeatcontinuous ARQ
とする。
率と再送制御周期とを共に可変にする適応再送要求制御
方式のシステム構成を示すものである。この構成におい
てデータ受信側aでは、受信データは回線状態監視部1
9に入り、回線状態が測定される。測定結果は比較部2
0に入り、データ記憶部21から読み出されたデータと
比較され、データ記憶部21に格納されている制御状態
のデータの中で最適な制御状態を選択し、制御状態を更
新する。次に更新した制御状態を基にして制御データ生
成部23 で制御データを生成し、制御データをデータ
送信側bに送信する。
れ、制御状態記憶部24に記憶される。記憶された制御
データは比較部25に入り、データ記憶部26から読み
出されたデータと比較され、再送制御周期を更新する。
更新データが再送制御周期制御部28に送られ、再送制
御周期を制御する。また、符号化率が更新され、更新デ
ータがデータ生成部27に送られ、更新した符号化率で
データを生成し、再送される。
線状態測定値、データの符号化率、再送制御周期および
制御状態の対応表が記憶されている。記憶部26には、
データの符号化率、再送制御周期と制御状態の対応表が
記憶されている。この場合のARQ方式は、Go‐ba
ck‐N continuous ARQ、または、S
elective−repeat continuou
s ARQとする。このようにして、本願発明では、
(1)無線区間の回線状態に応じて、データの再送制御
周期を可変とし、またはデータの符号化率およびデータ
の再送制御周期の両方を可変となるように制御してい
る。また、回線状態に応じて受信データからSIR測定
結果またはパケット到達率のいずれかを選択的に得るよ
うに制御する結果、(2)回線状態に最適なスループッ
ト特性、または遅延特性のいずれか一方またはその両方
の向上を図ることができる。
信における適応再送要求制御方式の実施例について開示
する。図1におけるシステム構成によれば、データ受信
側aは、受信データの入力を受け、その受信データから
SIR測定結果を出力する回線状態監視部1と、測定結
果と比較するためのデータを記憶するデータ記憶部2
と、データ記憶部から読み出されたデータとSIR測定
結果とを入力として、これら2入力を比較し、制御状態
を出力とする比較部3と、制御状態を記憶する制御状態
記憶部4と、制御状態入力とし、制御データを出力とす
る制御データ生成部5と、から構成される。また、デー
タ送信側bは、制御状態を記憶する制御状態記憶部7
と、該制御状態記憶部に記憶される制御データの比較対
象とするためのデータを記憶するデータ記憶部6と、前
記制御データとデータ記憶部から読み出されたデータと
を入力とし、これら2入力を比較して、符号化率のデー
タを出力する比較部8と、符号化率のデータを入力と
し、データを出力とするデータ生成部9と、から構成さ
れる。
がSIR測定である場合の符号化率可変再送要求制御方
式のデータ受信側およびデータ送信側における制御流れ
図が示されている。図4において、制御ステップ2aで
SIRを測定し、制御ステップ3aでは、データ記憶部
2に記憶されている対応表を用いて、測定値と対応表と
を比較する。
る。誤り訂正符号は8値軟判定ビタビ復号とする。例え
ば、SIRの測定値が10dBとすると、対応表より、
符号化率が7/8である制御状態S11が選択される。
そして、制御状態S11であるという制御データをデー
タ送信側bに送信する。次に、SIRが測定され、その
測定値が12dBであったとすれば、対応表よりS11
を選択し、制御状態をS11に更新する。測定値が7.
5dBであれば、対応表より、S12が選択され、制御
状態がS12に更新される。測定値が6dBであれば、
S13が選択され、制御状態がS13に更新される。
新し、制御ステップ5aで制御データを送信する。デー
タ送信側は、図5の制御ステップ2bで制御データを受
信すると、制御ステップ3bで制御データとデータ記憶
部6が記憶している図7の対応表とを比較する。制御ス
テップ4bで制御状態を更新し、制御ステップ5bで更
新した制御状態の符号化率でデータを生成する。制御ス
テップ6bでデータを送信する。図8は符号化率可変再
送要求制御方式の制御状態を更新するための状態遷移図
を示すものである。
が、回線状態監視部についてさらに工夫をこらした本発
明の実施例について開示する。その構成を図9に示す。
本図において、パケット受信数測定後はパケット受信数
がしきい値k以上であればパケット到達率の測定をし、
また、しきい値k未満ならSIR測定をするように切り
換え制御することにより回線状態をより的確に把握する
ことができる。
ついて説明する。図2によれば、データ受信側aは受信
データの入力を受け、その受信データからSIR測定結
果またはパケット到達率のいずれかを出力する回線状態
監視部10と、測定結果と比較するためのデータを記憶
するデータ記憶部12と、データ記憶部から読み出され
たデータと測定結果とを入力として、これら2入力を比
較し、制御状態を出力とする比較部11と、制御状態を
記憶する制御状態記憶部13と、制御状態記憶部の出力
を入力として制御データを出力とする制御データ生成部
14と、から構成される。
記憶する制御状態記憶部15と、制御データと比較する
ためのデータを記憶するデータ記憶部16と、制御デー
タとデータ記憶部から読み出されたデータを入力とし
て、これら2入力を比較し、再送制御周期のデータを出
力する比較部17と、再送制御のウインドウサイズを制
御する再送制御周期制御部18と、から構成される。図
10、図11には、図2に示した回線状態監視部がパケ
ット到達率測定またはSIR測定を選択的に実行する本
発明の実施例による周期可変再送要求制御方式の制御流
れ図が示されている。図10に示すように、データ受信
側aでは、データを受信すると制御ステップ8aで一定
時間におけるパケット受信数を測定し、しきい値k以上
であるとパケット到達率を測定し、k未満であるとSI
Rを測定することにより回線状態を的確に把握する。制
御ステップ10aまたは12aで測定値とデータ記憶部
12に記憶されている図12に示すような対応表を用い
て比較される。
ば、S21が選択されて制御データが送信される。再び
パケット到達率の測定を開始し、図12に示すようにパ
ケット到達率が0.9であれば、S21を選択し、制御
状態をS21に更新する。パケット到達率が0.7であ
れば、S22を選択し、制御状態をS22に更新する。
パケット到達率が0.4であれば、S23を選択し、制
御状態をS23に更新する。制御ステップ14aで制御
データを送信する。受信側では、図11の制御ステップ
9bで制御データを受信し、制御ステップ10bで制御
データと図13の対応表とを比較する。制御ステップ1
1bで制御状態を更新し、更新データを基にして制御ス
テップ12bで再送制御周期を制御する。図14は、本
実施例にかかる周期可変再送要求制御方式の制御状態を
更新する際の状態遷移図を示すものである。
方式における他の実施例のシステム構成である。図3に
よれば、データ受信側aは、受信データの入力を受け、
その受信データからSIR測定結果またはパケット到達
率のいずれかを出力する回線状態監視部19と、測定結
果と比較するためのデータを記憶するデータ記憶部21
と、データ記憶部から読み出されたデータと測定結果と
を入力として、これら2入力を比較し、制御状態を出力
とする比較部20と、制御状態を記憶する制御状態記憶
部22と、制御状態記憶部の出力を入力として制御デー
タを出力とする制御データ生成部29と、から構成され
る。
記憶する制御状態記憶部24と、制御データと比較する
ためのデータを記憶するデータ記憶部26と、制御デー
タとデータ記憶部から読み出されたデータとを入力とし
て、これら2入力を比較し、再送制御周期のデータを出
力する比較部25と、比較部の出力に基づいてデータを
生成するデータ生成部27と、再送制御のウインドウサ
イズを制御する再送制御周期制御部28と、から構成さ
れる。本実施例においては、前述のように回線状態に応
じてデータの符号化率と再送制御周期とが共に可変とな
り、より有利な適応再送要求制御が実現される。
は、以下に記載するような効果を奏する。第1の効果
は、無線区間の回線状態に応じて、データの符号化率な
らびにデータの再送制御周期を可変にしているので、回
線状態に応じて、最適なスループット特性ならびに最適
な遅延特性を提供できることである。さらに、第2の効
果は、複数の測定手段を備えており、無線区間の回線状
態に応じて、最も精度の高い測定方法を選択可能にした
ことから、高精度の回線状態把握が可能になり、より有
利な適応再送要求制御が可能となる。
のシステム構成図である。
ステム構成図である。
再送要求制御方式のシステム構成図である。
のデータ受信側における制御流れ図である。
のデータ送信側における制御流れ図である。
の例である。
の例である。
の制御状態を更新する際の状態遷移図である。
ロック図である。
応再送要求制御方式のデータ受信側の制御流れ図であ
る。
応再送要求制御方式のデータ送信側の制御流れ図であ
る。
応表の例である。
応表の例である。
制御状態を更新する際の状態遷移図である。
れ図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 データ受信側aは、受信データを入力
し、その受信データからSIR測定結果またはパケット
到達率のいずれかを出力する回線状態監視部と、測定結
果と比較するためのデータを記憶するデータ記憶部と、
データ記憶部から読み出されたデータと測定結果とを入
力として、これら2入力を比較し、制御状態を出力とす
る比較部と、制御状態を記憶する制御状態記憶部と、制
御状態記憶部の出力を入力として制御データを出力とす
る制御データ生成部とを具備し、 データ送信側bは、制御状態を記憶する制御状態記憶部
と、制御データと比較するためのデータを記憶するデー
タ記憶部と、制御データとデータ記憶部から読み出され
たデータを入力として、これら2入力を比較し、再送制
御周期のデータを出力する比較部と、再送制御のウイン
ドウサイズを制御する再送制御周期制御部とを具備し、 前記回線状態監視部が、パケット到達率測定機能とSI
R測定機能とを兼備しており、回線状態に応じて精度を
向上せしめる前記いずれかの測定機能を選択して実行す
る ことを特徴とする移動無線通信における適応再送要求
制御装置。 - 【請求項2】 データ受信側aは、受信データを入力
し、その受信データからSIR測定結果またはパケット
到達率のいずれかを出力する回線状態監視部と、測定結
果と比較するためのデータを記憶するデータ記憶部と、
データ記憶部から読み出されたデータと測定結果とを入
力として、これら二入力を比較し、制御状態を出力とす
る比較部と、制御状態を記憶する制御状態記憶部と、制
御状態記憶部の出力を入力として制御データを出力とす
る制御データ生成部とを具備し、 データ送信側bは、制御状態を記憶する制御状態記憶部
と、制御データと比較するためのデータを記憶するデー
タ記憶部と、制御データとデータ記憶部から読み出され
たデータとを入力として、これら2入力を比較し、再送
制御周期のデータを出力する比較部と、比較部の出力に
基づいてデータを生成するデータ生成部と、再送制御の
ウインドウサイズを制御する再送制御周期制御部とを具
備し、 前記回線状態監視部が、パケット到達率測定機能とSI
R測定機能とを兼備しており、回線状態に応じて精度を
向上せしめる前記いずれかの測定機能を選択し て実行す
る ことを特徴とする移動無線通信における適応再送要求
制御装置。
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