JP3746994B2 - 再送信機能を有する分散型送信装置及び方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、データフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置及び方法に係る。
【0002】
【背景技術】
データフレームが誤って受信されたときに再送信を要求できる通信構成では、再送信を制御するための自動繰り返し要求(ARQ)プロトコルを使用することができる。
ARQプロトコルを使用する通信システムでは、送信器が受信器へデータフレームを送信しそして受信器から確認フレームを受信する。以下、送信器と受信器との間の通信チャンネルを一次リンクと称する。
【0003】
送信器は、プロトコルコントロールユニット(PCU)及びチャンネルコード化ユニット(CCU)の2つの部分に分割される。PCUは、一次リンクにわたって使用されるARQプロトコルの実施を含む。CCUは、一次リンクに対するチャンネルコード化及び変調のような下位層機能を含む。CCUのサービスは、PCUにより使用される。PCUとCCUは、異なる場所に配置される。以下、PCUとCCUとの間の通信チャンネルを二次リンクと称する。
この種の状態は、例えば、セルラーGPRS(搬送パケット無線サービス)ネットワークにおいて、図1に示すように、移動ステーション(MS)と、ベースステーションコントローラ(BSC)により制御されるベーストランシーバステーション(BTS)との間で通信するときに生じ得る。GPRSに基づくチャンネルコーデックユニットであるCCUの機能は、BTSに含まれ、そしてGPRSに基づくパケットコントロールユニットであるPCUの機能は、BSCに含まれる。或いは又、ある実施形態では、PCUがBSCに配置されず、BTS又はGSN(GPRSサポートノード)に配置されてもよい。以下、PCUがBSCに配置されると仮定する。
【0004】
ARQプロトコルは、BTS及びBSCを経て移動ステーションMSとGPRSネットワークとの間に一次リンクを形成する無線インターフェイスに使用される。二次リンクは、BSCとBTSとの間でAbisインターフェイスによって形成される。
ARQを使用する従来の通信方法によれば、PCUは、GPRSネットワークから送信される全データフレームを、それらがもはや必要でなくなるまで、記憶する。送信されたデータフレームがもはや必要でなくなる厳密な時間は、送信されたデータフレームに対して移動ステーションMSから受信される確認フレームと、使用するARQプロトコルとに依存する。
データフレームが送信されるときには、PCUがそれをAbisインターフェイスを経てCCUに送信し、CCUは、そのデータフレームを、無線インターフェイスを経て移動ステーションMSへ送信する。再送信は、厳密に同じやり方で行わねばならない。従って、同じデータフレームがAbisインターフェイスを経て何回も送信されねばならず、通信リソースを消費することになる。
【0005】
【発明の開示】
それ故、本発明の目的は、個別のCCU及びPCUユニットより成る送信装置である分散型送信装置においてデータフレームの再送信を改良することである。
本発明の特徴によれば、この目的は、受信器MSによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置であって、データフレームを受信器MSへ送信しそしてその送信されたデータフレームを記憶するための送信ユニットCCUと、データフレームを、受信器MSへ送信するために送信ユニットCCUへ送信し、そしてデータフレームの再送信を制御するために制御データを送信ユニットCCUへ送信する制御ユニットPCUとを備え、制御ユニットPCUは、送信ユニットCCUに記憶されたデータフレームを受信器MSへ再送信するように送信ユニットCCUを制御する分散型送信装置によって達成される。
【0006】
本発明の別の特徴によれば、上記目的は、受信器MSによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の送信方法であって、データフレームを、受信器MSへ送信するために制御ユニットPCUから送信ユニットCCUへ送信し、データフレームを送信ユニットCCUから受信器MSへ送信し、送信されたデータフレームを上記送信ユニットCCUに記憶し、そしてデータフレームの再送信を制御するために制御データを制御ユニットPCUから送信ユニットCCUへ送信するという段階を備え、送信ユニットCCUは、送信ユニットCCUに記憶されたデータフレームを受信器MSへ再送信するように制御ユニットPCUにより制御される送信方法によって達成される。
【0007】
更に、上記目的は、受信器MSによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の送信ユニットCCUであって、上記分散型送信装置は、送信ユニットCCUと制御ユニットPCUとを備え、送信ユニットCCUは、受信器MSへ送信するために制御ユニットPCUからデータフレームを受信し、そのデータフレームを受信器MSへ送信し、そしてその送信されたデータフレームを記憶し、そして送信ユニットCCUは、データフレームの再送信を制御するために制御ユニットPCUから制御データを受信し、そして制御ユニットPCUから再送信コマンドがあったときに上記記憶されたデータフレームを受信器MSへ再送信するように構成された送信ユニットCCUによって達成される。
【0008】
更に、本発明の目的は、受信器MSによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の制御ユニットPCUであって、上記分散型送信装置は、制御ユニットPCUと送信ユニットCCUとを備え、制御ユニットPCUは、受信器MSへ送信するために送信ユニットCCUへデータフレームを送信しそしてデータフレームの再送信を制御するために送信ユニットCCUへ制御データを送信し、そして制御ユニットPCUは、送信ユニットCCUに記憶されたデータフレームを受信器MSへ再送信するように送信ユニットCCUを制御するように構成された制御ユニットPCUによって達成される。
【0009】
受信器MSがデータフレームを正しく受信しなかった場合には、制御ユニットPCUは、送信ユニットCCUからの再送信要求を受信し、この再送信要求は、受信器MSにより送信ユニットCCUへ送信される。
本発明の実施形態によれば、制御ユニットPCUは、制御ユニットPCUから送信ユニットCCUに送信される各データフレームに識別番号を追加し、そしてこの識別番号を使用してデータフレームの再送信を指令する。即ち、制御ユニットPCUは、既に送信され要求されたデータフレームの識別番号を送信ユニットCCUへ送信し、最初の送信時に送信ユニットCCUに記憶されている要求されたデータフレームを送信ユニットCCUにより再送信させることにより、再送信を制御する。
【0010】
或いは又、制御ユニットPCUは、制御ユニットPCUから送信ユニットCCUに送信される各データフレームに対しナンバリングシーケンスを定義し、そしてこのナンバリングシーケンスに基づいてデータフレームの再送信を指令する。より詳細には、データフレームのナンバーは送信されず、それらは、例えば制御ユニットPCU及び送信ユニットCCUの両方に設けられたカウンタに基づく。各カウンタは、データフレームが制御ユニットPCUから送信ユニットCCUへ送信されたときに増加される。再送信は、要求されたデータフレームのナンバー、又は制御ユニットPCUのカウンタの現在値と、要求されたデータフレームのナンバーとの差を、制御ユニットPCUから送信ユニットCCUへ送信し、送信ユニットCCUが、要求されたデータフレームを受信器MSへ再送信することにより、制御される。
更に、本発明によれば、制御ユニットは、送信ユニットに対して遠隔に配置される。
【0011】
本発明は、データフレームが誤って受信されたときに受信器により再送信(1回又は複数回)が要求されるような通信に使用される種々のARQプロトコルに適用できる。例えば、本発明は、ストップ・アンド・ウエイトARQプロトコル、ゴー・バック・N ARQプロトコル、選択的拒絶ARQプロトコル及びハイブリッドARQプロトコルに適用できる。
本発明において、送信されたパケットは、制御ユニットPCUのメモリではなく、送信ユニットCCUのメモリに記憶される。それ故、PCUは、再送信が必要となるたびにCCUにパケットを送信する必要はなく、CCUのメモリから受信器へパケットを送信するようにCCUに指令する。従って、PCUは、依然としてARQプロトコルを完全に制御する状態に留まる。
【0012】
本発明の効果は、PCUとCCUとの間の通信の必要性が低減され、即ち再送信の際に二次リンクの容量が浪費されないことである。図1に示すセルラーネットワークの場合には、要求されるAbis容量が減少される。
更に、本発明は、IR(増分的冗長性)モードの使用が非常に多数の再送信を生じそして各フレームにおけるデータ量が大きいEGPRS(エンハンスト汎用パケット無線サービス)において効果的である。
【0013】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1に示されたGPRSネットワークでは、パケットコントロールユニットPCUがベースステーションコントローラBSCに配置され、そしてチャンネルコーデックユニットCCUがベーストランシーバステーションBTSに配置され、分散型送信器を形成する。PCUは、Abisインターフェイスを経てCCUと通信する。
本発明により行われるGPRSネットワークから移動ステーションMSへのデータフレームの送信を、図2を参照して以下に説明する。
本発明の説明において、送信の単位をフレームと称することに注意されたい。しかしながら、フレームという用語は、パケット及びブロックという語の意味も含むものと理解されたい。
【0014】
データフレームがネットワークからMSへ初めて送信されるときには、PCUがそれをCCUへ送信のために送る(ステップS1)。次いで、CCUは、無線インターフェイスを経てデータフレームをMSへ送信すると共に、そのデータフレームをCCUに設けられたメモリに記憶する(ステップS2)。
使用するARQプロトコルに基づきPCUからBTSを経てMSにより再送信が要求された場合には、PCUは、再送信が要求されたデータフレームを識別する(ステップS4)。要求されたデータフレームを識別すると、PCUは、Abisインターフェイスを経て全フレームを再送信するのではなく、シグナリングエレメントだけを再送信し、CCUはこれを使用して、要求されたデータフレームを識別することができる(ステップS5)。次いで、CCUは、その要求されたデータフレームをメモリにおいて探索し、そして一次リンクを経てMSへそれを送信する(ステップS6)。PCUは、ARQの完全制御状態に保たれる。
【0015】
次いで、PCUが、どのフレームを再送信すべきかCCUにいかに信号するかを説明する。
本発明の実施形態によれば、PCUは、PCUからCCUへ送信される各フレームに識別番号を追加する。MSにより再送信が要求されると、PCUは、既に送信され要求されたデータフレームの識別番号をCCUへ送信する。CCUは、この識別番号を使用してその要求されたデータフレームをメモリにおいて識別し、そしてデータフレームをMSに再送信する。
【0016】
本発明の別の実施形態によれば、PCUは、送信のためにCCUに送られるデータフレームに対しナンバリングシーケンスを定義する。ナンバーは、CCUへ送信されず、例えば、PCU及びCCUの両方に設けられたカウンタに基づくものである。各カウンタは、Abisインターフェイスを経てPCUからCCUへデータフレームが送信されるときに増加される。MSにより再送信が要求された場合には、PCUは、要求されたデータフレームのナンバー又はカウンタの現在値と要求されたデータフレームのナンバーとの差をCCUへ送信する。CCUは、PCUから送られたナンバーに基づきその要求されたデータフレームをメモリにおいて識別し、そしてその要求されたデータフレームをMSへ再送信する。
【0017】
CCUは、送信されたデータフレームを、PCUがCCUにその消去を命令するまで記憶する。消去の時期は、MSからPCUにより受信される確認フレームと、使用するARQプロトコルとに依存する。
更に、CCUにおいてデータフレームを消去する別の方法によれば、データフレームは、ある時間周期中CCUに保持されるか、或いはCCUメモリにおけるフレームの数を固定とし、古いフレームを新たなフレームに置き換える。いずれにせよ、PCUとCCUとの間にフレーム消去シグナリングは必要とされない。というのは、PCUは、あるフレームがCCUメモリに依然存在するかどうか計算できるからである。PCUが、メモリにフレームがないと決定した場合には、従来の方法に入り、即ちPCUが全フレームを再送信する。
【0018】
又、本発明は、EGPRSにおいて、特に、PCUがBTSに対して遠隔配置される場合にも有効である。EGPRSでは、IR(増分的冗長性)モードの使用により再送信の回数が多くなり、そして各フレームにおけるデータの量が多くなる。本発明を適用する場合には、PCUからCCU又はBTSへ全データフレームを通信する必要性が低減され、そしてAbisインターフェイスの容量を、例えば、他のユーザに対して節約することができる。
以上、好ましい実施形態について本発明を説明したが、これは、本発明を単に例示するものに過ぎず、本発明を何らこれに限定するものではない。特許請求の範囲に規定された本発明の真の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更や応用がなされ得ることが当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関連したセルラー通信ネットワークの要素を示す概略ブロック図である。
【図2】 本発明による再送信方法のフローチャートである。
Claims (10)
- 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置において、
送信ユニットと、
制御ユニットとを備え、
上記送信ユニットは、上記制御ユニットから受信したデータフレームを受信器へ送信し且つ上記制御ユニットから受信したデータフレームを記憶し、
上記制御ユニットは、上記送信ユニットに対して遠隔に配置され、データフレームを、上記受信器へ送信するために上記送信ユニットへ送信し、そしてデータフレームの再送信を制御するために制御データを上記送信ユニットへ送信し、
上記制御ユニットは、上記送信ユニットに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて受信器へ再送信するように上記送信ユニットを制御することを特徴とする分散型送信装置。 - 上記受信器がデータフレームを正しく受信しなかったときには、上記制御ユニットが上記送信ユニットから再送信要求を受信し、この再送信要求は、受信器によって上記送信ユニットへ送信される請求項1に記載の装置。
- 上記制御ユニットは、その制御ユニットから上記送信ユニットへ送信される各データフレームに識別番号を追加し、そしてその識別番号を使用してデータフレームの再送信を指令する請求項2に記載の装置。
- 上記制御ユニットは、その制御ユニットから上記送信ユニットへ送信されるデータフレームに対するナンバリングシーケンスを定義し、そしてそのナンバリングシーケンスに基づいてデータフレームの再送信を指令する請求項2に記載の装置。
- 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の送信方法であって、
データフレームを、受信器へ送信するために制御ユニットから送信ユニットへ送信し(S1)、上記制御ユニットは、上記送信ユニットに対して遠隔に配置され、
上記制御ユニットから受信したデータフレームを上記送信ユニットから受信器へ送信し(S2)、
上記制御ユニットから受信したデータフレームを上記送信ユニットに記憶し(S2)、そして
データフレームの再送信を制御するために制御データを上記制御ユニットから上記送信ユニットへ送信する(S5)という段階を備え、
上記送信ユニットは、上記送信ユニットに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて受信器へ再送信するように上記制御ユニットによって制御されることを特徴とする送信方法。 - 上記受信器がデータフレームを正しく受信しなかったときには、上記送信ユニットが上記制御ユニットに再送信要求を送信し、この再送信要求は、受信器によって上記送信ユニットへ送信される請求項5に記載の方法。
- 上記制御ユニットから上記送信ユニットへ送信される各データフレームに識別番号を追加し、そして
その識別番号を使用してデータフレームの再送信を指令する、
という段階を更に含む請求項6に記載の方法。 - 上記制御ユニットから上記送信ユニットへ送信されるデータフレームに対するナンバリングシーケンスを定義し、そして
そのナンバリングシーケンスに基づいてデータフレームの再送信を指令する、という段階を更に含む請求項6に記載の方法。 - 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置の送信ユニットであって、上記分散型送信装置は、上記送信ユニットと制御ユニットとを備え、上記制御ユニットは、上記送信ユニットに対して遠隔に配置され、上記送信ユニットは、受信器へ送信するために制御ユニットからデータフレームを受信し、上記制御ユニットから受信したデータフレームを受信器へ送信し且つ上記制御ユニットから受信したデータフレームを記憶し、そして上記送信ユニットは、データフレームの再送信を制御するために制御ユニットから制御データを受信し、そして制御ユニットから再送信コマンドがあったときに上記記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて受信器へ再送信するように構成されたことを特徴とする送信ユニット。
- 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置の制御ユニットであって、上記分散型送信装置は、当該制御ユニットと送信ユニットとを備え、当該制御ユニットは、上記送信ユニットに対して遠隔に配置され、上記制御ユニットは、受信器へ送信するために送信ユニットへデータフレームを送信し、上記送信ユニットは、当該制御ユニットから送信された上記データフレームを記憶し、当該制御ユニットは、データフレームの再送信を制御するために送信ユニットへ制御データを送信し、上記送信ユニットに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて受信器へ再送信するように送信ユニットを制御するように構成されたことを特徴とする制御ユニット。
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