JP3962246B2 - 非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法及び基地局装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムやＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication2000）システムのような非同期移動通信システムの物理階層で，チャネル伝送環境によって伝送ブロックのチャネルコーディング率を適宜決定して効率的にデータを伝送するデータ伝送方法及び基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代移動通信システムは，同期方式システムと非同期方式システム陣営に分かれて標準化作業が進行中である。各企業もこれら標準化作業に積極的に参与することによって技術変化に対応するための努力を続けている。
【０００３】
同期方式システムは，米国を中心とする数カ国に偏って採択されている。一方，非同期方式システムは，ヨーロッパと日本，韓国及び米国の主要通信業体が参与している。このため今後の移動通信システムは，非同期方式のＩＭＴ−２０００システムが発展することが予想される。
【０００４】
現在，非同期ＩＭＴ−２０００システムの標準化は，基本的なシステム規格に対する定義を完了し，多様な付加的機能を追加するための標準化作業を推進している。その附加的な機能のために，非同期ＩＭＴ−２０００システムの無線接続区間の標準化作業で考慮している事項として，ハイブリッドＡＲＱ（Automatic Retransmission Request）と，高速パケットデータ伝送技術とがある。
【０００５】
これら２種の付加技術は，チャネルの伝送効率を極大化して無線区間における伝送時間を縮めることを目標とする。ハイブリッドＡＲＱでは，付加情報の伝送方法と手続き，そしてソフトコンバインの問題に対する討議が続いている。また，高速パケットデータ伝送サービスでは速いエラー復旧メカニズムに対する事項が議論されている。現在これら２種の付加技術は異なる問題としてとらえられて標準化が進められているが，実質的にはパケットデータの伝送効率を極大化する面で共通点を有している。
【０００６】
ハイブリッドＡＲＱでのタイプII／IIIを適用するため，伝送率マッチング過程でパンクチュアリングレート（Puncturing Rate）を調整し，これを通して物理チャネル上に伝送される単位時間当りの実質的なデータの量を変化させている。すなわち，初期伝送に対してはパンクチュアリングレートを高くして，再伝送回数が増加することによってパンクチュアリングレートを下げている。
【０００７】
このような方法を利用すれば，チャネル環境が良い状態では，物理チャネルで少ないデータを伝送しながらもデータの伝送を保障できるようになり，物理チャネルの使用効率を高められる。また，受信側ではエラーが発生したデータ伝送ブロックを削除せずにバッファに蓄積し，同一のデータ伝送ブロックではパンクチュアリングレートを低くして再伝送し，過去に受信しバッファに蓄積したデータ伝送ブロックにソフトコンバインを遂行するようになっているので，エラーの確率が低下する。
【０００８】
また，ラジオリンクコントロール（Radio Link Control;ＲＬＣ）階層でエラーが発生したデータブロックを復旧する場合は，多くの遅延時間が発生するようになって伝送効率が減少する。このような問題を解決するため，再伝送メカニズムに対する研究が高速パケットデータ伝送サービスでなされている。この研究には，伝送時間間隔（Transmission Time Interval；ＴＴＩ）単位の物理階層確認応答情報の伝送方法に関する事項が含まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，上述した２種の技術は，データ伝送効率を高めるための同一の目標を有している。そのため，これを総合的に考慮した方法の提示が必要である。すなわち，ハイブリッドＡＲＱに対して物理階層での確認応答手続きを適用する方法を考慮したり，高速パケットデータ伝送にハイブリッドＡＲＱを適用する方案を考慮することによって，さらに効率的なデータ伝送方法が提示されなければならない。
【００１０】
本発明は，上記のような技術的背景によってなされたものであり，その目的は，非同期移動通信システムでの効率的なデータ伝送のために，ハイブリッドＡＲＱタイプII／IIIと，高速パケットデータ伝送技術とで考慮されている方法をすべて収容することにある。すなわち，物理階層で受信側からの確認応答を基にしてチャネル環境に適応できるようにパンクチュアリングレートを調整し，非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法は，チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール（Media Access Control；ＭＡＣ）階層とラジオリンクコントロール（ＲＬＣ）階層とを備えている制御局，及び制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成された非同期移動通信システムの物理階層でのデータ伝送方法であって，有線インタフェースを媒介にメディアアクセスコントロール階層から伝送ブロック，及びこれに対応するＲＬＣ順序番号を受信して予め設定した期間蓄積し，蓄積された伝送ブロックのＲＬＣ順序番号と重複して受信された伝送ブロックは削除する第１段階と；受信側物理階層から過去に伝送され受信した伝送ブロックに対するエラーの有無に関する確認応答情報に基づいてパンクチュアリングレートを調整し，蓄積された伝送ブロックを物理チャネルを通して伝送する際にこれを適用する第２段階と；を含んで構成されることを特徴とする。
【００１２】
前記確認応答情報は，伝送時間間隔単位の伝送ブロック別に受信するようにしてもよい。また，受信された確認応答情報をメディアアクセスコントロール階層に報告する段階をさらに含んで構成してもよい。また，前記第２段階は，確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には現在のパンクチュアリングレートを維持し，エラーのあることを示す情報の場合にはパンクチュアリングレートを一段階下げるようにしてもよい。
【００１３】
前記予め設定した蓄積時間は，伝送ブロックの伝送後それに対する確認応答情報が受信される時までの時間以上であることが望ましい。
【００１４】
また，前記確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には蓄積された伝送ブロックを削除し，エラーのあることを示す情報の場合には蓄積された伝送ブロックに対して再伝送を遂行する段階をさらに含んでいてもよい。
【００１５】
また，前記再伝送遂行段階は，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔内の伝送ブロック中，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックはすべて再伝送するようにしてもよい。
【００１６】
また，前記第２段階は，伝送ブロックの先頭部に過去に受信された伝送ブロックに対する確認応答情報を付加して伝送してもよく，伝送ブロックの先頭部にパンクチュアリングレート情報を挿入して伝送してもよい。
【００１７】
また，上記目的を達成するための本発明の非同期移動通信システムの基地局装置は，チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール階層とラジオリンクコントロール階層を備えている制御局，及び前記制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成される非同期移動通信システムの基地局装置であって，メディアアクセスコントロール階層から有線インタフェースを媒介に伝送されて受信された伝送ブロックを蓄積する伝送バッファ手段と；受信側から提供されたエラーの有無に関する確認応答情報を基に伝送バッファ手段の伝送ブロックを削除し，再伝送の制御を遂行し，伝送ブロックのパンクチュアリングレートを調整する制御手段と；制御手段の制御によって伝送バッファ手段に蓄積された伝送ブロックを受けてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check；巡回冗長検査）を計算して付加するＣＲＣ付加手段と；ＣＲＣが付加された伝送ブロックを結合／分離して物理階層伝送ブロックを作成するチャネル別結合／分離手段と；結合／分離手段から提供された伝送ブロックのコーディングを遂行するチャネル別チャネルコーディング手段と；制御手段によって調整されたパンクチュアリングレートによってチャネルコーディングされた伝送ブロックのパンクチュアリングを遂行するチャネル別パンクチュアリング遂行手段と；パンクチュアリングを遂行された各チャネル別伝送ブロックを多重化する多重化手段と；多重化された伝送ブロックに対してインタリーブを遂行して物理チャネルにマッピングし，伝送する物理チャネルマッピング手段と；を含んで構成される物理階層を備えたことを特徴とする。
【００１８】
前記制御手段は，再伝送の制御の際に，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔内の伝送ブロック中，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックはすべて再伝送するように制御するようにしてもよい。
【００１９】
本発明では，物理階層の一番上位に各伝送チャネルに対する受信側物理階層の確認応答情報を収集できる管理機能モジュールを追加して，これを通して上記のようなチャネル環境に適合するパンクチュアリングレートを決定する。このような構成により，物理階層での確認応答を通して速い再伝送が可能になり，確認応答情報を基にして次の伝送に適用するパンクチュアリングレートが調整できる。特に，物理階層にこの機能を追加することによって，非同期ＩＭＴ−２０００移動システムで無線接続と関連する基地局のようなネットワークノードにおいても適用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に，関連する非同期ＩＭＴ−２０００システム及びＷ−ＣＤＭＡシステムでの技術的な考慮事項に対して説明し，続いて本発明の一実施形態を，図面を用いて説明する。
【００２１】
非同期ＩＭＴ−２０００システムでは，無線区間の信頼性ある伝送のために，物理階層でＦＥＣコーディングとＣＲＣエラー検査を遂行してＲＬＣ階層でエラーフレームを再伝送する方法を用いている。この方法は，ＦＥＣコーディングのエラー復旧能力とＲＬＣにおける再伝送メカニズムによって伝送効率が決定される。ＦＥＣコーディングでエラー訂正のためのオーバーヘッド情報を多く追加する場合には，無線リンク上におけるエラーに対して効果的に対応することができる。しかし，無線チャネルに対する伝送効率が低下して，システム容量の減少をもたらす。
【００２２】
また，ＲＬＣにおけるデータ再伝送メカニズムは，受信側が制御パケットデータユニット（Packet Data Unit；ＰＤＵ）を通してデータ受信可否に対する確認応答情報を送信側に伝送して，送信側ＲＬＣがエラーが発生したＰＤＵを再伝送する方法を用いる。このため，オーバーヘッド問題と，受信側でのエラー検出及び通知と送信側での再伝送まで相当な遅延が発生する。確認応答伝送を用いるＲＬＣ階層の制御ＰＤＵは，ＲＬＣ階層でのヘッダ情報を有し，ＭＡＣ階層に伝えられる場合に再びＭＡＣ階層のオーバヘッド情報が追加される。従って，物理階層から伝送するときは実データ以外に，ＲＬＣ階層のオーバヘッド情報とＭＡＣ階層のオーバヘッド情報が一緒に伝送される。
【００２３】
受信側でエラーが発生したデータＰＤＵに対する再伝送を遂行する場合は多様な方法を用いることができるが，主として周期的な確認応答伝送方法が用いられる。これは，受信側のＲＬＣから送信側に伝送するＲＬＣ制御ＰＤＵの量が過度に増加することを防ぐためである。しかし，このような周期的伝送方法は，一定期間中確認応答を制限し，確認応答伝送時までの遅延時間を増やしてしまう。従って，効率的なチャネル効率を保障しながら高速データ伝送を支援するためには，前記のような物理階層でのＦＥＣコーディング問題と，ＲＬＣにおける確認応答遅延問題とを一緒に考慮しなければならない。
【００２４】
一方，Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは，ハイブリッドＡＲＱを導入することにおいて既存システムに対する影響を最少化するために，物理階層でなされるチャネルコーディング過程でのＦＥＣコーディングレートは変更しない。その代わり，伝送率マッピング過程でパンクチュアリング量を調整することによって，物理チャネルに伝送される量を一般的なＦＥＣコーディングレートを変更した場合と同一にする方法を用いている。チャネル上の伝送データの量が多いほど，すなわちコード訂正情報が多いほど，エラーに適応できる能力は大きくなる。しかし，付加情報の量を増やせば，同一データ伝送時の無線チャネル使用量がそれだけ増加するのでチャネル効率は減少する。従って，チャネルの現在のエラーレート特性を反映することができるようにパンクチュアリングレートを決定する方法が必要である。
【００２５】
ＲＬＣ階層での伝送時に用いるエラー復旧のための再伝送メカニズムはＰＤＵ単位で周期的になされるが，この場合，実際に物理階層にＰＤＵが伝送される時まで多くのオーバヘッド情報が追加される。また，周期的なエラー制御を遂行する場合には相当な伝送遅延をもたらす場合があって，データの伝送効率を低下させる。従って，効率的な高速データサービスを可能にするためには，さらに下位階層での再伝送メカニズムが必要である。
【００２６】
結論として，効率的なデータサービスのためにはチャネル状況に適合したデータのパンクチュアリングレートを調整し，再伝送をＲＬＣより下部階層で提供しなければならない。
【００２７】
このため本実施形態では，物理チャネルフレームにＴＴＩ単位で確認応答情報を伝送するフィールドを追加して，物理階層の一番上層部にチャネル環境を考慮してパンクチュアリングレートを決定する管理モジュールを追加した。また，この管理モジュールでは伝送ブロック単位の再伝送を遂行し，ＭＡＣ階層との流れ制御機能を有するようにした。
【００２８】
図１は，非同期ＩＭＴ−２０００システムでのネットワーク側のプロトコル構造図である。図１に示すように，チャネルデータを伝送するためのＭＡＣ１１１と，ＲＬＣ１ １１２と，ＲＬＣ２ １１３とが制御局ＳＲＮＣ１１０に備わっている。実伝送を担当する物理階層１２１は，制御局１１０と有線（Ｉｕｒ）インタフェースを媒介に連結されたノードＢ，すなわち，基地局１２０に備わっている。
【００２９】
従って，データを伝送するためには制御局１１０のＭＡＣ階層１１１で伝送ブロック単位で構成し，これを制御局１１０と基地局１２０間の専用リンクであるＩｕｒインタフェース１３０を通して基地局１２０の物理階層１２１に伝達し，その物理階層１２１でチャネルコーディング，伝送率マッチング，多重化及びインタリーブを経て無線チャネル上に伝送する。前記のようなＩＭＴ−２０００システムのネットワークノードとは異なるように端末機の場合にはこれらプロトコルエンティティ１１１，１１２，１１３，１２１をすべて有している。
【００３０】
物理階層で伝送に対する確認応答を受信して，必要時に再伝送するには，ＭＡＣ階層での再伝送方案が最も効果的である。その理由は，ハードウェアに影響を与えないでパラメータを通して物理階層にパンクチュアリングレートを伝達することができ，物理階層から確認応答を直接受信できるからである。また，ＭＡＣ階層で再伝送を遂行できるので，既存のＲＬＣとの流れ制御を変更なしに用いることができるからである。
【００３１】
しかし，ＭＡＣ階層でチャネル環境に適応するための確認応答処理及びパンクチュアリングレートを決定する方法は，端末機側では可能であるが，ネットワーク側では基地局１２０と制御局１１０間の有線インタフェース，すなわち，Ｉｕｒインタフェース１３０による遅延を伴うという問題を有する。本実施形態では，物理階層１２１を図２のように構成し，確認応答処理及びチャネル環境に適応するためのパンクチュアリングレートの決定を物理階層で遂行している。
【００３２】
図２は，本発明の一実施形態による適応コーディングを利用したデータ伝送方法を実現するための，図１の基地局物理階層の詳細ブロック図である。
【００３３】
本実施形態の基地局物理階層は，上位階層である制御局のＭＡＣ階層からＩｕｒインタフェースを通して伝送され受信された伝送ブロック，すなわち，すべての各伝送チャネル別ＴＴＩ単位の伝送ブロック及びこれに対するＲＬＣ順序番号を蓄積する物理チャネルである伝送ブロックバッファ部（Transfer Block Buffer）２１０を媒介に，受信側から提供された確認応答情報を基に伝送ブロックバッファ部２１０の蓄積内容を管理してその伝送ブロックのパンクチュアリングレートを調整決定して，その伝送ブロックの伝送制御を遂行する適応伝送制御部（Adaptation Transmission Control）２２０の制御によって伝送ブロックバッファ部２１０に蓄積された伝送ブロックを伝送チャネル別（Transport１，２）に受ける。そして，ＣＲＣを計算して付加するチャネル別ＣＲＣ付加部（CRC Attachment）２３０と，ＣＲＣが付加された伝送ブロックを結合／分離して物理階層伝送ブロックを作成するチャネル別結合／分離部２４０と，結合／分離部２４０から提供された物理階層伝送ブロックのコーディングを遂行するチャネル別チャネルコーディング部（Chanel Coding）２５０と，適応伝送制御部２２０によって決定されたパンクチュアリングレートによってチャネルコーディングされた物理階層伝送ブロックのパンクチュアリングを遂行するチャネル別パンクチュアリング遂行部（Rate Matching）２６０と，パンクチュアリング遂行された各チャネル別物理階層伝送ブロックを多重化する多重化部（TrCH Multiplexing）２７０と，多重化された物理階層伝送ブロックに対してインタリーブを遂行して物理チャネルにマッピングして伝送する物理チャネルマッピング部（Physical Chanel Mapping）２８０とで構成される。
【００３４】
また，伝送ブロックバッファ部２１０は，適応伝送制御部２２０の制御によって予め設定された期間中伝送された伝送ブロックを蓄積する。その期間は，任意伝送ブロックの伝送後それに対する確認応答情報が受信されるまでの時間と同一または長く設定することが望ましい。
【００３５】
図２は，本実施形態における，受信側の確認応答情報を基にパンクチュアリングレート調整と伝送制御を遂行する管理機能が追加された物理階層ブロック図である。図２に示されるように，適応型伝送制御を担当する管理機能ブロックである適応伝送制御部２２０は物理階層の上位に位置する。適応伝送制御部２２０は，すべての各伝送チャネルからのＴＴＩ単位で伝送される伝送ブロックを伝送バッファ２１０に蓄積して，その伝送ブロックに対するパンクチュアリングレートを決定する。
【００３６】
また，適応伝送制御部２２０は，物理階層からラウンドトリップ遅延後に受信される伝送ブロックに対する応答によって伝送バッファ２１０を管理する機能を担当する。この機能は，確認応答情報がエラーのないことを示す情報‘ＡＣＫ’の場合にはその伝送ブロックを伝送バッファ２１０から消去する。一方，エラーのあることを示す情報‘ＮＡＫ’の場合にはその伝送ブロックに対しては再伝送の制御を遂行する。適応伝送制御部２２０の伝送バッファ２１０に蓄積された伝送ブロックに対する制御管理は，既存のウィンドウメカニズムと同一の方法で遂行できる。
【００３７】
図２の各部２１０〜２８０は，その機能を送信側を基準とした説明であって，受信側では各部２１０〜２８０が送信側とは逆の手続きを遂行するようになる。このため，チャネルデコーディング以前にコーディングされたデータブロックの伝送チャネル別への分離がなされるようになる。
【００３８】
図３は，本実施形態による非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法の流れ図である。図２のように構成された物理階層の前記適応伝送制御部２２０によって具現される。
【００３９】
まず，段階Ｓ３０１で，受信側から伝送されて受信された確認応答情報が存在するのか否かを判断する（段階Ｓ３０１）。そして段階Ｓ３０２で，もし受信された確認応答情報が存在するならば，それがエラーのないことを示す’ＡＣＫ’であるのか，または，エラーのあることを示す’ＮＡＫ’であるのかを判断する（段階Ｓ３０２）。
【００４０】
段階Ｓ３０２の判断の結果，確認応答情報が’ＡＣＫ’の場合には，段階Ｓ３０３で，現在のパンクチュアリングレートを維持すると同時に，伝送バッファ２１０に蓄積された伝送ブロック中からその伝送ブロックを削除する（段階Ｓ３０３）。一方，段階Ｓ３０２の判断の結果，確認応答情報が’ＮＡＫ’の場合には，段階Ｓ３０４で，パンクチュアリングレートを調整すると同時に伝送バッファ２１０の蓄積内容の伝送ブロックを再伝送できるようにウィンドウメカニズムを調整する（段階Ｓ３０４）。
【００４１】
段階Ｓ３０１の判断の結果，受信された確認応答情報がない場合，または，段階Ｓ３０３若しくは段階Ｓ３０４の遂行後，段階Ｓ３０５で，伝送バッファ２１０が利用可能かどうかを判断する（段階Ｓ３０５）。そして，伝送バッファ２１０の利用が可能であれば，段階Ｓ３０６で，制御局１１０に備わったＭＡＣ階層１１１からＩｕｒインタフェース１３０を通してＴＴＩ単位の伝送ブロック及びこれに対するＲＬＣ順序番号を受信する（段階Ｓ３０６）。
【００４２】
続いて，段階Ｓ３０７で，受信した伝送ブロックのＲＬＣ順序番号が，伝送バッファ２１０に蓄積されている伝送ブロックのＲＬＣ順序番号と重複しているか否かを判断する（段階Ｓ３０７）。そして，もし重複があれば，段階Ｓ３０８で，重複する番号のデータ伝送ブロックを削除する（段階Ｓ３０８）。もし重複がなければ，段階Ｓ３０９で，受信された伝送ブロックを蓄積する。受信されたＲＬＣ順序番号は，伝送バッファ２１０のマッピングテーブルにマッピングして，蓄積された伝送ブロックの送信を準備する（段階Ｓ３０９）。
【００４３】
段階Ｓ３０５の判断の結果，伝送バッファ２１０が利用可能でない場合，または，段階Ｓ３０８若しくは段階Ｓ３０９の遂行後，段階Ｓ３１０で，伝送するデータがあるかを判断する（段階Ｓ３１０）。そして，もし伝送するデータがあれば，段階Ｓ３１１で，段階Ｓ３０３若しくは段階Ｓ３０４の遂行の結果調整されたパンクチュアリングレートによってチャネルのパンクチュアリング遂行部２６０のパンクチュアリングを制御する。そして，該当するデータ伝送ブロックに対する伝送レートマッピングを遂行する（段階Ｓ３１１）。
【００４４】
段階Ｓ３１０の判断の結果，伝送するデータがない場合，または段階Ｓ３１１の遂行後，段階Ｓ３１２で，受信相手側に受信応答する情報があるか否かを判断する（段階Ｓ３１２）。もしあれば，段階Ｓ３１３で図５に示すように，伝送する伝送ブロックの先頭部に受信応答情報を追加する（段階Ｓ３１３）。もしなければ，または応答情報の追加後必要な際には，段階Ｓ３１４で図５に示すように，段階Ｓ３１１で適用されたパンクチュアリングレート（またはコーディングレート）情報をパンクチュアリングレートインジケータとして追加し，その伝送ブロックを伝送する（段階Ｓ３１４）。なお，段階Ｓ３０１〜段階Ｓ３１４は，繰り返して遂行される。
【００４５】
また，本実施形態は，伝送ブロックを蓄積して，確認応答を待機する伝送バッファ２１０の大きさはデータのラウンドトリップディレイ（Round Trip Delay；ＲＴＤ）と同一に設定して，伝送処理後ＲＴＤ時間後の確認応答有無によって再伝送可否を決定する選択的再伝送技法を用いる。また，ＴＴＩ単位で各伝送チャネルに確認応答情報をＭＡＣ階層に伝達して，新しい伝送可否をＭＡＣ階層を決定する。また，伝送ブロックに対するＲＬＣ順序番号を別途に蓄積維持することによって，ＲＬＣ階層での再伝送による物理階層での重複伝送を防止する。物理階層の適応伝送制御部２２０では，受信側から確認応答情報の受信可否を基にしてパンクチュアリングレートを調整するようになる。すなわち，ＡＣＫ応答を受ける場合には現在のパンクチュアリングレートを維持し，ＮＡＫを受信した場合にはパンクチュアリングレートを１段階下げるようにする。
【００４６】
図４は，本実施形態による物理階層の適応伝送制御部２２０で各伝送チャネルに対してパンクチュアリングレートを調整するメカニズムを示した，パンクチュアリングレート状態遷移図である。図４において，１０に表記された状態遷移は，現在の伝送に適用されているパンクチュアリングに対するすべての伝送ブロックに対する確認応答が’ＡＣＫ’で受信される場合である。１１に表記された状態遷移は，すべての伝送ブロックに対する確認応答情報が’ＮＡＫ’で受信された場合である。’ＡＣＫ’と’ＮＡＫ’とが混合された状態に現れれば現在の状態が維持される。
【００４７】
図５は，本実施形態によって物理階層から伝送されるデータ伝送ブロックと，これに対する確認応答流れを示す図である。
【００４８】
送信側は，ＴＴＩ単位で伝送される伝送ブロックＴＢに対する情報，すなわち，“ＴｒＣＨ＝１，２..．”のような伝送チャネル番号，及び，“ＴＢｎ＝１，２...”のような伝送ブロック番号を送信バッファ２１０に蓄積されている伝送ブロックに挿入し，受信側は受信された伝送ブロックに対するデコーディングを遂行する。その後，その結果を“ＡＣＫ ＴｒＣＨ＝１ ＴＢ１，ＮＡＫ ＴｒＣＨ＝２ ＴＢ２”のようにＴＴＩ単位内のすべての伝送ブロックに対して送信側に通報する。送信側の伝送及び再伝送と受信側での確認応答は，ラウンドトリップ遅延ほどの大きさのウィンドウを有するＡＲＱメカニズムによってなされる。
【００４９】
ＡＣＫ／ＮＡＫ応答を受信した送信側の物理階層の適応伝送制御部２２０は，上位階層であるＭＡＣ階層１１１にＩｕｒインタフェース１３０を通して受信された確認応答情報を，ＴＴＩ単位の伝送ブロック別に報告する。エラーのある場合は，ＭＡＣ階層１１１が新しい伝送ブロックを降ろさないようにする。
【００５０】
受信された確認応答情報が，図５の場合のように１番目のＴＴＩ単位伝送ブロックのエラーを表示している場合，例えば，伝送チャネル１の伝送ブロック２に対して‘ＮＡＫ’情報を受信した場合，物理階層の適応伝送制御部２２０は，送信ウィンドウの一番先頭に位置している，‘ＮＡＫ’が発生した伝送ブロックが含まれた１番目のＴＴＩ単位内の同一伝送チャネル，すなわちＴｒＣＨ＝１の伝送ブロックであるＴＢ１とＴＢ２とを再伝送する。’ＡＣＫ’を受信した伝送ブロックは，送信ウィンドウで削除される。
【００５１】
前記の過程によって，１番目のＴＴＩ単位の伝送ブロックに含まれた伝送チャネルＴｒＣＨ＝１の伝送ブロック１とエラーが発生した伝送ブロック２が，図５に示すように，４番目のＴＴＩ単位の伝送ブロックに含まれて再伝送される。
【００５２】
以上，添付図面を参照しながら本発明のデータ伝送方法及び基地局装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はこれらの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように，本発明による移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法によると，非同期ＩＭＴ−２０００システムでのデータ伝送サービスの提供において，無線資源の効率的使用と迅速な伝送が可能である。従って，効率的なデータサービスを通してサービス業者の競争力確保が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非同期ＩＭＴ−２０００システムでのネットワーク側のプロトコル構造図である。
【図２】本実施形態によるデータ伝送方法を実現するための，図１の基地局物理階層の詳細ブロック図である。
【図３】本実施形態によるデータ伝送方法の流れ図である。
【図４】本実施形態によるパンクチュアリングレートを調整するメカニズムにおける，パンクチュアリングレート状態遷移図である
【図５】本実施形態によって物理階層から伝送されるデータ伝送ブロックと，これに対する確認応答流れを示す図である。
【符号の説明】
１１０：制御局ＳＲＮＣ
１１１：ＭＡＣ
１１２：ＲＬＣ１，１１３：ＲＬＣ２
１２０：基地局
１２１：物理階層
１３０：Ｉｕｒインターフェース
２１０：伝送ブロックバッファ部
２２０；適応伝送制御部
２３０；ＣＲＣ付加部
２４０：結合／分離部
２５０：チャネルコーディング部
２６０：パンクチュアリング遂行部
２７０：多重化部
２８０：物理チャネルマッピング部
【発明の属する技術分野】
本発明は，広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムやＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication2000）システムのような非同期移動通信システムの物理階層で，チャネル伝送環境によって伝送ブロックのチャネルコーディング率を適宜決定して効率的にデータを伝送するデータ伝送方法及び基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代移動通信システムは，同期方式システムと非同期方式システム陣営に分かれて標準化作業が進行中である。各企業もこれら標準化作業に積極的に参与することによって技術変化に対応するための努力を続けている。
【０００３】
同期方式システムは，米国を中心とする数カ国に偏って採択されている。一方，非同期方式システムは，ヨーロッパと日本，韓国及び米国の主要通信業体が参与している。このため今後の移動通信システムは，非同期方式のＩＭＴ−２０００システムが発展することが予想される。
【０００４】
現在，非同期ＩＭＴ−２０００システムの標準化は，基本的なシステム規格に対する定義を完了し，多様な付加的機能を追加するための標準化作業を推進している。その附加的な機能のために，非同期ＩＭＴ−２０００システムの無線接続区間の標準化作業で考慮している事項として，ハイブリッドＡＲＱ（Automatic Retransmission Request）と，高速パケットデータ伝送技術とがある。
【０００５】
これら２種の付加技術は，チャネルの伝送効率を極大化して無線区間における伝送時間を縮めることを目標とする。ハイブリッドＡＲＱでは，付加情報の伝送方法と手続き，そしてソフトコンバインの問題に対する討議が続いている。また，高速パケットデータ伝送サービスでは速いエラー復旧メカニズムに対する事項が議論されている。現在これら２種の付加技術は異なる問題としてとらえられて標準化が進められているが，実質的にはパケットデータの伝送効率を極大化する面で共通点を有している。
【０００６】
ハイブリッドＡＲＱでのタイプII／IIIを適用するため，伝送率マッチング過程でパンクチュアリングレート（Puncturing Rate）を調整し，これを通して物理チャネル上に伝送される単位時間当りの実質的なデータの量を変化させている。すなわち，初期伝送に対してはパンクチュアリングレートを高くして，再伝送回数が増加することによってパンクチュアリングレートを下げている。
【０００７】
このような方法を利用すれば，チャネル環境が良い状態では，物理チャネルで少ないデータを伝送しながらもデータの伝送を保障できるようになり，物理チャネルの使用効率を高められる。また，受信側ではエラーが発生したデータ伝送ブロックを削除せずにバッファに蓄積し，同一のデータ伝送ブロックではパンクチュアリングレートを低くして再伝送し，過去に受信しバッファに蓄積したデータ伝送ブロックにソフトコンバインを遂行するようになっているので，エラーの確率が低下する。
【０００８】
また，ラジオリンクコントロール（Radio Link Control;ＲＬＣ）階層でエラーが発生したデータブロックを復旧する場合は，多くの遅延時間が発生するようになって伝送効率が減少する。このような問題を解決するため，再伝送メカニズムに対する研究が高速パケットデータ伝送サービスでなされている。この研究には，伝送時間間隔（Transmission Time Interval；ＴＴＩ）単位の物理階層確認応答情報の伝送方法に関する事項が含まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，上述した２種の技術は，データ伝送効率を高めるための同一の目標を有している。そのため，これを総合的に考慮した方法の提示が必要である。すなわち，ハイブリッドＡＲＱに対して物理階層での確認応答手続きを適用する方法を考慮したり，高速パケットデータ伝送にハイブリッドＡＲＱを適用する方案を考慮することによって，さらに効率的なデータ伝送方法が提示されなければならない。
【００１０】
本発明は，上記のような技術的背景によってなされたものであり，その目的は，非同期移動通信システムでの効率的なデータ伝送のために，ハイブリッドＡＲＱタイプII／IIIと，高速パケットデータ伝送技術とで考慮されている方法をすべて収容することにある。すなわち，物理階層で受信側からの確認応答を基にしてチャネル環境に適応できるようにパンクチュアリングレートを調整し，非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法は，チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール（Media Access Control；ＭＡＣ）階層とラジオリンクコントロール（ＲＬＣ）階層とを備えている制御局，及び制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成された非同期移動通信システムの物理階層でのデータ伝送方法であって，有線インタフェースを媒介にメディアアクセスコントロール階層から伝送ブロック，及びこれに対応するＲＬＣ順序番号を受信して予め設定した期間蓄積し，蓄積された伝送ブロックのＲＬＣ順序番号と重複して受信された伝送ブロックは削除する第１段階と；受信側物理階層から過去に伝送され受信した伝送ブロックに対するエラーの有無に関する確認応答情報に基づいてパンクチュアリングレートを調整し，蓄積された伝送ブロックを物理チャネルを通して伝送する際にこれを適用する第２段階と；を含んで構成されることを特徴とする。
【００１２】
前記確認応答情報は，伝送時間間隔単位の伝送ブロック別に受信するようにしてもよい。また，受信された確認応答情報をメディアアクセスコントロール階層に報告する段階をさらに含んで構成してもよい。また，前記第２段階は，確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には現在のパンクチュアリングレートを維持し，エラーのあることを示す情報の場合にはパンクチュアリングレートを一段階下げるようにしてもよい。
【００１３】
前記予め設定した蓄積時間は，伝送ブロックの伝送後それに対する確認応答情報が受信される時までの時間以上であることが望ましい。
【００１４】
また，前記確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には蓄積された伝送ブロックを削除し，エラーのあることを示す情報の場合には蓄積された伝送ブロックに対して再伝送を遂行する段階をさらに含んでいてもよい。
【００１５】
また，前記再伝送遂行段階は，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔内の伝送ブロック中，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックはすべて再伝送するようにしてもよい。
【００１６】
また，前記第２段階は，伝送ブロックの先頭部に過去に受信された伝送ブロックに対する確認応答情報を付加して伝送してもよく，伝送ブロックの先頭部にパンクチュアリングレート情報を挿入して伝送してもよい。
【００１７】
また，上記目的を達成するための本発明の非同期移動通信システムの基地局装置は，チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール階層とラジオリンクコントロール階層を備えている制御局，及び前記制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成される非同期移動通信システムの基地局装置であって，メディアアクセスコントロール階層から有線インタフェースを媒介に伝送されて受信された伝送ブロックを蓄積する伝送バッファ手段と；受信側から提供されたエラーの有無に関する確認応答情報を基に伝送バッファ手段の伝送ブロックを削除し，再伝送の制御を遂行し，伝送ブロックのパンクチュアリングレートを調整する制御手段と；制御手段の制御によって伝送バッファ手段に蓄積された伝送ブロックを受けてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check；巡回冗長検査）を計算して付加するＣＲＣ付加手段と；ＣＲＣが付加された伝送ブロックを結合／分離して物理階層伝送ブロックを作成するチャネル別結合／分離手段と；結合／分離手段から提供された伝送ブロックのコーディングを遂行するチャネル別チャネルコーディング手段と；制御手段によって調整されたパンクチュアリングレートによってチャネルコーディングされた伝送ブロックのパンクチュアリングを遂行するチャネル別パンクチュアリング遂行手段と；パンクチュアリングを遂行された各チャネル別伝送ブロックを多重化する多重化手段と；多重化された伝送ブロックに対してインタリーブを遂行して物理チャネルにマッピングし，伝送する物理チャネルマッピング手段と；を含んで構成される物理階層を備えたことを特徴とする。
【００１８】
前記制御手段は，再伝送の制御の際に，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔内の伝送ブロック中，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックはすべて再伝送するように制御するようにしてもよい。
【００１９】
本発明では，物理階層の一番上位に各伝送チャネルに対する受信側物理階層の確認応答情報を収集できる管理機能モジュールを追加して，これを通して上記のようなチャネル環境に適合するパンクチュアリングレートを決定する。このような構成により，物理階層での確認応答を通して速い再伝送が可能になり，確認応答情報を基にして次の伝送に適用するパンクチュアリングレートが調整できる。特に，物理階層にこの機能を追加することによって，非同期ＩＭＴ−２０００移動システムで無線接続と関連する基地局のようなネットワークノードにおいても適用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に，関連する非同期ＩＭＴ−２０００システム及びＷ−ＣＤＭＡシステムでの技術的な考慮事項に対して説明し，続いて本発明の一実施形態を，図面を用いて説明する。
【００２１】
非同期ＩＭＴ−２０００システムでは，無線区間の信頼性ある伝送のために，物理階層でＦＥＣコーディングとＣＲＣエラー検査を遂行してＲＬＣ階層でエラーフレームを再伝送する方法を用いている。この方法は，ＦＥＣコーディングのエラー復旧能力とＲＬＣにおける再伝送メカニズムによって伝送効率が決定される。ＦＥＣコーディングでエラー訂正のためのオーバーヘッド情報を多く追加する場合には，無線リンク上におけるエラーに対して効果的に対応することができる。しかし，無線チャネルに対する伝送効率が低下して，システム容量の減少をもたらす。
【００２２】
また，ＲＬＣにおけるデータ再伝送メカニズムは，受信側が制御パケットデータユニット（Packet Data Unit；ＰＤＵ）を通してデータ受信可否に対する確認応答情報を送信側に伝送して，送信側ＲＬＣがエラーが発生したＰＤＵを再伝送する方法を用いる。このため，オーバーヘッド問題と，受信側でのエラー検出及び通知と送信側での再伝送まで相当な遅延が発生する。確認応答伝送を用いるＲＬＣ階層の制御ＰＤＵは，ＲＬＣ階層でのヘッダ情報を有し，ＭＡＣ階層に伝えられる場合に再びＭＡＣ階層のオーバヘッド情報が追加される。従って，物理階層から伝送するときは実データ以外に，ＲＬＣ階層のオーバヘッド情報とＭＡＣ階層のオーバヘッド情報が一緒に伝送される。
【００２３】
受信側でエラーが発生したデータＰＤＵに対する再伝送を遂行する場合は多様な方法を用いることができるが，主として周期的な確認応答伝送方法が用いられる。これは，受信側のＲＬＣから送信側に伝送するＲＬＣ制御ＰＤＵの量が過度に増加することを防ぐためである。しかし，このような周期的伝送方法は，一定期間中確認応答を制限し，確認応答伝送時までの遅延時間を増やしてしまう。従って，効率的なチャネル効率を保障しながら高速データ伝送を支援するためには，前記のような物理階層でのＦＥＣコーディング問題と，ＲＬＣにおける確認応答遅延問題とを一緒に考慮しなければならない。
【００２４】
一方，Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは，ハイブリッドＡＲＱを導入することにおいて既存システムに対する影響を最少化するために，物理階層でなされるチャネルコーディング過程でのＦＥＣコーディングレートは変更しない。その代わり，伝送率マッピング過程でパンクチュアリング量を調整することによって，物理チャネルに伝送される量を一般的なＦＥＣコーディングレートを変更した場合と同一にする方法を用いている。チャネル上の伝送データの量が多いほど，すなわちコード訂正情報が多いほど，エラーに適応できる能力は大きくなる。しかし，付加情報の量を増やせば，同一データ伝送時の無線チャネル使用量がそれだけ増加するのでチャネル効率は減少する。従って，チャネルの現在のエラーレート特性を反映することができるようにパンクチュアリングレートを決定する方法が必要である。
【００２５】
ＲＬＣ階層での伝送時に用いるエラー復旧のための再伝送メカニズムはＰＤＵ単位で周期的になされるが，この場合，実際に物理階層にＰＤＵが伝送される時まで多くのオーバヘッド情報が追加される。また，周期的なエラー制御を遂行する場合には相当な伝送遅延をもたらす場合があって，データの伝送効率を低下させる。従って，効率的な高速データサービスを可能にするためには，さらに下位階層での再伝送メカニズムが必要である。
【００２６】
結論として，効率的なデータサービスのためにはチャネル状況に適合したデータのパンクチュアリングレートを調整し，再伝送をＲＬＣより下部階層で提供しなければならない。
【００２７】
このため本実施形態では，物理チャネルフレームにＴＴＩ単位で確認応答情報を伝送するフィールドを追加して，物理階層の一番上層部にチャネル環境を考慮してパンクチュアリングレートを決定する管理モジュールを追加した。また，この管理モジュールでは伝送ブロック単位の再伝送を遂行し，ＭＡＣ階層との流れ制御機能を有するようにした。
【００２８】
図１は，非同期ＩＭＴ−２０００システムでのネットワーク側のプロトコル構造図である。図１に示すように，チャネルデータを伝送するためのＭＡＣ１１１と，ＲＬＣ１ １１２と，ＲＬＣ２ １１３とが制御局ＳＲＮＣ１１０に備わっている。実伝送を担当する物理階層１２１は，制御局１１０と有線（Ｉｕｒ）インタフェースを媒介に連結されたノードＢ，すなわち，基地局１２０に備わっている。
【００２９】
従って，データを伝送するためには制御局１１０のＭＡＣ階層１１１で伝送ブロック単位で構成し，これを制御局１１０と基地局１２０間の専用リンクであるＩｕｒインタフェース１３０を通して基地局１２０の物理階層１２１に伝達し，その物理階層１２１でチャネルコーディング，伝送率マッチング，多重化及びインタリーブを経て無線チャネル上に伝送する。前記のようなＩＭＴ−２０００システムのネットワークノードとは異なるように端末機の場合にはこれらプロトコルエンティティ１１１，１１２，１１３，１２１をすべて有している。
【００３０】
物理階層で伝送に対する確認応答を受信して，必要時に再伝送するには，ＭＡＣ階層での再伝送方案が最も効果的である。その理由は，ハードウェアに影響を与えないでパラメータを通して物理階層にパンクチュアリングレートを伝達することができ，物理階層から確認応答を直接受信できるからである。また，ＭＡＣ階層で再伝送を遂行できるので，既存のＲＬＣとの流れ制御を変更なしに用いることができるからである。
【００３１】
しかし，ＭＡＣ階層でチャネル環境に適応するための確認応答処理及びパンクチュアリングレートを決定する方法は，端末機側では可能であるが，ネットワーク側では基地局１２０と制御局１１０間の有線インタフェース，すなわち，Ｉｕｒインタフェース１３０による遅延を伴うという問題を有する。本実施形態では，物理階層１２１を図２のように構成し，確認応答処理及びチャネル環境に適応するためのパンクチュアリングレートの決定を物理階層で遂行している。
【００３２】
図２は，本発明の一実施形態による適応コーディングを利用したデータ伝送方法を実現するための，図１の基地局物理階層の詳細ブロック図である。
【００３３】
本実施形態の基地局物理階層は，上位階層である制御局のＭＡＣ階層からＩｕｒインタフェースを通して伝送され受信された伝送ブロック，すなわち，すべての各伝送チャネル別ＴＴＩ単位の伝送ブロック及びこれに対するＲＬＣ順序番号を蓄積する物理チャネルである伝送ブロックバッファ部（Transfer Block Buffer）２１０を媒介に，受信側から提供された確認応答情報を基に伝送ブロックバッファ部２１０の蓄積内容を管理してその伝送ブロックのパンクチュアリングレートを調整決定して，その伝送ブロックの伝送制御を遂行する適応伝送制御部（Adaptation Transmission Control）２２０の制御によって伝送ブロックバッファ部２１０に蓄積された伝送ブロックを伝送チャネル別（Transport１，２）に受ける。そして，ＣＲＣを計算して付加するチャネル別ＣＲＣ付加部（CRC Attachment）２３０と，ＣＲＣが付加された伝送ブロックを結合／分離して物理階層伝送ブロックを作成するチャネル別結合／分離部２４０と，結合／分離部２４０から提供された物理階層伝送ブロックのコーディングを遂行するチャネル別チャネルコーディング部（Chanel Coding）２５０と，適応伝送制御部２２０によって決定されたパンクチュアリングレートによってチャネルコーディングされた物理階層伝送ブロックのパンクチュアリングを遂行するチャネル別パンクチュアリング遂行部（Rate Matching）２６０と，パンクチュアリング遂行された各チャネル別物理階層伝送ブロックを多重化する多重化部（TrCH Multiplexing）２７０と，多重化された物理階層伝送ブロックに対してインタリーブを遂行して物理チャネルにマッピングして伝送する物理チャネルマッピング部（Physical Chanel Mapping）２８０とで構成される。
【００３４】
また，伝送ブロックバッファ部２１０は，適応伝送制御部２２０の制御によって予め設定された期間中伝送された伝送ブロックを蓄積する。その期間は，任意伝送ブロックの伝送後それに対する確認応答情報が受信されるまでの時間と同一または長く設定することが望ましい。
【００３５】
図２は，本実施形態における，受信側の確認応答情報を基にパンクチュアリングレート調整と伝送制御を遂行する管理機能が追加された物理階層ブロック図である。図２に示されるように，適応型伝送制御を担当する管理機能ブロックである適応伝送制御部２２０は物理階層の上位に位置する。適応伝送制御部２２０は，すべての各伝送チャネルからのＴＴＩ単位で伝送される伝送ブロックを伝送バッファ２１０に蓄積して，その伝送ブロックに対するパンクチュアリングレートを決定する。
【００３６】
また，適応伝送制御部２２０は，物理階層からラウンドトリップ遅延後に受信される伝送ブロックに対する応答によって伝送バッファ２１０を管理する機能を担当する。この機能は，確認応答情報がエラーのないことを示す情報‘ＡＣＫ’の場合にはその伝送ブロックを伝送バッファ２１０から消去する。一方，エラーのあることを示す情報‘ＮＡＫ’の場合にはその伝送ブロックに対しては再伝送の制御を遂行する。適応伝送制御部２２０の伝送バッファ２１０に蓄積された伝送ブロックに対する制御管理は，既存のウィンドウメカニズムと同一の方法で遂行できる。
【００３７】
図２の各部２１０〜２８０は，その機能を送信側を基準とした説明であって，受信側では各部２１０〜２８０が送信側とは逆の手続きを遂行するようになる。このため，チャネルデコーディング以前にコーディングされたデータブロックの伝送チャネル別への分離がなされるようになる。
【００３８】
図３は，本実施形態による非同期移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法の流れ図である。図２のように構成された物理階層の前記適応伝送制御部２２０によって具現される。
【００３９】
まず，段階Ｓ３０１で，受信側から伝送されて受信された確認応答情報が存在するのか否かを判断する（段階Ｓ３０１）。そして段階Ｓ３０２で，もし受信された確認応答情報が存在するならば，それがエラーのないことを示す’ＡＣＫ’であるのか，または，エラーのあることを示す’ＮＡＫ’であるのかを判断する（段階Ｓ３０２）。
【００４０】
段階Ｓ３０２の判断の結果，確認応答情報が’ＡＣＫ’の場合には，段階Ｓ３０３で，現在のパンクチュアリングレートを維持すると同時に，伝送バッファ２１０に蓄積された伝送ブロック中からその伝送ブロックを削除する（段階Ｓ３０３）。一方，段階Ｓ３０２の判断の結果，確認応答情報が’ＮＡＫ’の場合には，段階Ｓ３０４で，パンクチュアリングレートを調整すると同時に伝送バッファ２１０の蓄積内容の伝送ブロックを再伝送できるようにウィンドウメカニズムを調整する（段階Ｓ３０４）。
【００４１】
段階Ｓ３０１の判断の結果，受信された確認応答情報がない場合，または，段階Ｓ３０３若しくは段階Ｓ３０４の遂行後，段階Ｓ３０５で，伝送バッファ２１０が利用可能かどうかを判断する（段階Ｓ３０５）。そして，伝送バッファ２１０の利用が可能であれば，段階Ｓ３０６で，制御局１１０に備わったＭＡＣ階層１１１からＩｕｒインタフェース１３０を通してＴＴＩ単位の伝送ブロック及びこれに対するＲＬＣ順序番号を受信する（段階Ｓ３０６）。
【００４２】
続いて，段階Ｓ３０７で，受信した伝送ブロックのＲＬＣ順序番号が，伝送バッファ２１０に蓄積されている伝送ブロックのＲＬＣ順序番号と重複しているか否かを判断する（段階Ｓ３０７）。そして，もし重複があれば，段階Ｓ３０８で，重複する番号のデータ伝送ブロックを削除する（段階Ｓ３０８）。もし重複がなければ，段階Ｓ３０９で，受信された伝送ブロックを蓄積する。受信されたＲＬＣ順序番号は，伝送バッファ２１０のマッピングテーブルにマッピングして，蓄積された伝送ブロックの送信を準備する（段階Ｓ３０９）。
【００４３】
段階Ｓ３０５の判断の結果，伝送バッファ２１０が利用可能でない場合，または，段階Ｓ３０８若しくは段階Ｓ３０９の遂行後，段階Ｓ３１０で，伝送するデータがあるかを判断する（段階Ｓ３１０）。そして，もし伝送するデータがあれば，段階Ｓ３１１で，段階Ｓ３０３若しくは段階Ｓ３０４の遂行の結果調整されたパンクチュアリングレートによってチャネルのパンクチュアリング遂行部２６０のパンクチュアリングを制御する。そして，該当するデータ伝送ブロックに対する伝送レートマッピングを遂行する（段階Ｓ３１１）。
【００４４】
段階Ｓ３１０の判断の結果，伝送するデータがない場合，または段階Ｓ３１１の遂行後，段階Ｓ３１２で，受信相手側に受信応答する情報があるか否かを判断する（段階Ｓ３１２）。もしあれば，段階Ｓ３１３で図５に示すように，伝送する伝送ブロックの先頭部に受信応答情報を追加する（段階Ｓ３１３）。もしなければ，または応答情報の追加後必要な際には，段階Ｓ３１４で図５に示すように，段階Ｓ３１１で適用されたパンクチュアリングレート（またはコーディングレート）情報をパンクチュアリングレートインジケータとして追加し，その伝送ブロックを伝送する（段階Ｓ３１４）。なお，段階Ｓ３０１〜段階Ｓ３１４は，繰り返して遂行される。
【００４５】
また，本実施形態は，伝送ブロックを蓄積して，確認応答を待機する伝送バッファ２１０の大きさはデータのラウンドトリップディレイ（Round Trip Delay；ＲＴＤ）と同一に設定して，伝送処理後ＲＴＤ時間後の確認応答有無によって再伝送可否を決定する選択的再伝送技法を用いる。また，ＴＴＩ単位で各伝送チャネルに確認応答情報をＭＡＣ階層に伝達して，新しい伝送可否をＭＡＣ階層を決定する。また，伝送ブロックに対するＲＬＣ順序番号を別途に蓄積維持することによって，ＲＬＣ階層での再伝送による物理階層での重複伝送を防止する。物理階層の適応伝送制御部２２０では，受信側から確認応答情報の受信可否を基にしてパンクチュアリングレートを調整するようになる。すなわち，ＡＣＫ応答を受ける場合には現在のパンクチュアリングレートを維持し，ＮＡＫを受信した場合にはパンクチュアリングレートを１段階下げるようにする。
【００４６】
図４は，本実施形態による物理階層の適応伝送制御部２２０で各伝送チャネルに対してパンクチュアリングレートを調整するメカニズムを示した，パンクチュアリングレート状態遷移図である。図４において，１０に表記された状態遷移は，現在の伝送に適用されているパンクチュアリングに対するすべての伝送ブロックに対する確認応答が’ＡＣＫ’で受信される場合である。１１に表記された状態遷移は，すべての伝送ブロックに対する確認応答情報が’ＮＡＫ’で受信された場合である。’ＡＣＫ’と’ＮＡＫ’とが混合された状態に現れれば現在の状態が維持される。
【００４７】
図５は，本実施形態によって物理階層から伝送されるデータ伝送ブロックと，これに対する確認応答流れを示す図である。
【００４８】
送信側は，ＴＴＩ単位で伝送される伝送ブロックＴＢに対する情報，すなわち，“ＴｒＣＨ＝１，２..．”のような伝送チャネル番号，及び，“ＴＢｎ＝１，２...”のような伝送ブロック番号を送信バッファ２１０に蓄積されている伝送ブロックに挿入し，受信側は受信された伝送ブロックに対するデコーディングを遂行する。その後，その結果を“ＡＣＫ ＴｒＣＨ＝１ ＴＢ１，ＮＡＫ ＴｒＣＨ＝２ ＴＢ２”のようにＴＴＩ単位内のすべての伝送ブロックに対して送信側に通報する。送信側の伝送及び再伝送と受信側での確認応答は，ラウンドトリップ遅延ほどの大きさのウィンドウを有するＡＲＱメカニズムによってなされる。
【００４９】
ＡＣＫ／ＮＡＫ応答を受信した送信側の物理階層の適応伝送制御部２２０は，上位階層であるＭＡＣ階層１１１にＩｕｒインタフェース１３０を通して受信された確認応答情報を，ＴＴＩ単位の伝送ブロック別に報告する。エラーのある場合は，ＭＡＣ階層１１１が新しい伝送ブロックを降ろさないようにする。
【００５０】
受信された確認応答情報が，図５の場合のように１番目のＴＴＩ単位伝送ブロックのエラーを表示している場合，例えば，伝送チャネル１の伝送ブロック２に対して‘ＮＡＫ’情報を受信した場合，物理階層の適応伝送制御部２２０は，送信ウィンドウの一番先頭に位置している，‘ＮＡＫ’が発生した伝送ブロックが含まれた１番目のＴＴＩ単位内の同一伝送チャネル，すなわちＴｒＣＨ＝１の伝送ブロックであるＴＢ１とＴＢ２とを再伝送する。’ＡＣＫ’を受信した伝送ブロックは，送信ウィンドウで削除される。
【００５１】
前記の過程によって，１番目のＴＴＩ単位の伝送ブロックに含まれた伝送チャネルＴｒＣＨ＝１の伝送ブロック１とエラーが発生した伝送ブロック２が，図５に示すように，４番目のＴＴＩ単位の伝送ブロックに含まれて再伝送される。
【００５２】
以上，添付図面を参照しながら本発明のデータ伝送方法及び基地局装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はこれらの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように，本発明による移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法によると，非同期ＩＭＴ−２０００システムでのデータ伝送サービスの提供において，無線資源の効率的使用と迅速な伝送が可能である。従って，効率的なデータサービスを通してサービス業者の競争力確保が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非同期ＩＭＴ−２０００システムでのネットワーク側のプロトコル構造図である。
【図２】本実施形態によるデータ伝送方法を実現するための，図１の基地局物理階層の詳細ブロック図である。
【図３】本実施形態によるデータ伝送方法の流れ図である。
【図４】本実施形態によるパンクチュアリングレートを調整するメカニズムにおける，パンクチュアリングレート状態遷移図である
【図５】本実施形態によって物理階層から伝送されるデータ伝送ブロックと，これに対する確認応答流れを示す図である。
【符号の説明】
１１０：制御局ＳＲＮＣ
１１１：ＭＡＣ
１１２：ＲＬＣ１，１１３：ＲＬＣ２
１２０：基地局
１２１：物理階層
１３０：Ｉｕｒインターフェース
２１０：伝送ブロックバッファ部
２２０；適応伝送制御部
２３０；ＣＲＣ付加部
２４０：結合／分離部
２５０：チャネルコーディング部
２６０：パンクチュアリング遂行部
２７０：多重化部
２８０：物理チャネルマッピング部
Claims (10)
- チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）階層とラジオリンクコントロール（ＲＬＣ）階層とを備えている制御局，及び前記制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成された非同期移動通信システムの物理階層でのデータ伝送方法であって，
前記有線インタフェースを媒介に前記メディアアクセスコントロール階層から伝送ブロック，及びこれに対応するＲＬＣ順序番号を受信して予め設定した期間蓄積し，前記蓄積された伝送ブロックのＲＬＣ順序番号と重複して受信された伝送ブロックは削除する第１段階と；
受信側物理階層から過去に伝送され受信した伝送ブロックに対するエラーの有無に関する確認応答情報に基づいてパンクチュアリングレートを調整し，前記蓄積された伝送ブロックを物理チャネルを通して伝送する際にこれを適用する第２段階と；
を含んで構成されることを特徴とする移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。 - 前記確認応答情報は，伝送時間間隔（ＴＴＩ）単位の伝送ブロック別に受信することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記受信された確認応答情報を前記メディアアクセスコントロール階層に報告する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１，または２のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記第２段階は，前記確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には現在のパンクチュアリングレートを維持し，エラーのあることを示す情報の場合にはパンクチュアリングレートを一段階下げることを特徴とする請求項１，２，または３のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記予め設定した蓄積時間は，前記伝送ブロックの伝送後それに対する確認応答情報が受信される時までの時間以上であることを特徴とする請求項１，２，３，または４のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記確認応答情報がエラーのないことを示す情報の場合には前記蓄積された伝送ブロックを削除し，エラーのあることを示す情報の場合には前記蓄積された伝送ブロックに対して再伝送を遂行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１，２，３，４，または５のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記再伝送遂行段階は，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔（ＴＴＩ）内の伝送ブロック中，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックはすべて再伝送することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記第２段階は，伝送ブロックの先頭部に過去に受信された伝送ブロックに対する確認応答情報を付加して伝送することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，または７のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- 前記第２段階は，伝送ブロックの先頭部にパンクチュアリングレート情報を挿入して伝送することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，または８のいずれか１項に記載の移動通信システムの物理階層での適応コーディングを利用したデータ伝送方法。
- チャネルデータを伝送するためのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）階層とラジオリンクコントロール（ＲＬＣ）階層を備えている制御局，及び前記制御局と有線インタフェースを媒介に連結されて実伝送を担当する物理階層を備えている基地局とで構成される非同期移動通信システムの基地局装置であって，
前記メディアアクセスコントロール階層から前記有線インタフェースを媒介に伝送されて受信された伝送ブロックを蓄積する伝送バッファ手段と；
受信側から提供されたエラーの有無に関する確認応答情報を基に前記伝送バッファ手段の伝送ブロックを削除し，再伝送の制御を遂行し，伝送ブロックのパンクチュアリングレートを調整する制御手段と；
前記制御手段の制御によって前記伝送バッファ手段に蓄積された伝送ブロックを受けてＣＲＣを計算して付加するＣＲＣ付加手段と；
前記ＣＲＣが付加された伝送ブロックを結合／分離して物理階層伝送ブロックを作成するチャネル別結合／分離手段と；
前記結合／分離手段から提供された伝送ブロックのコーディングを遂行するチャネル別チャネルコーディング手段と；
前記制御手段によって調整されたパンクチュアリングレートによって前記チャネルコーディングされた伝送ブロックのパンクチュアリングを遂行するチャネル別パンクチュアリング遂行手段と；
前記パンクチュアリングを遂行された各チャネル別伝送ブロックを多重化する多重化手段と；
前記多重化された伝送ブロックに対してインタリーブを遂行して物理チャネルにマッピングし，伝送する物理チャネルマッピング手段と；
を含んで構成される物理階層を備え，
前記制御手段は，再伝送の制御の際に，エラーのある伝送ブロックを含んでいる伝送時間間隔（ＴＴＩ）内の伝送ブロックのうち，エラーのある伝送ブロックと同一のチャネルの伝送ブロックをすべて再伝送するように制御することを特徴とする非同期移動通信システムの基地局装置。
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