JP4998697B2 - 移動通信システム及びその再送制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システム及び当該移動通信システムにおける再送制御方法に関する。

標準化団体３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ではＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれるＷｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐを立ち上げ、第３世代移動体通信方式であるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）／ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）の後継として、より高いデータレート伝送、低遅延、パケット伝送に特化した無線アクセス方式について検討が行われている。

ＬＴＥでは、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡと同様に、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ、以下ＨＡＲＱと称する）が採用されている。以下に、前記ＨＡＲＱと自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ、以下ＡＲＱと称する）について説明する。

データ伝送方法の一つとして、ＡＲＱを用いたデータ伝送方法がある。このＡＲＱデータ伝送方法は、送信側と受信側とを双方向の伝送路によって結び、受信側において、情報データと共に送信された誤り検出符号により誤りの有無の検出を行い、もし受信データに誤りがなければ受信確認信号（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ：ＡＣＫ、以下ＡＣＫと称する）を送り、もし受信データの誤りが検出されれば再送要求信号（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ：ＮＡＣＫ、以下ＮＡＣＫと称する）を送るもので、ＮＡＣＫの場合には送信側に再送を要求する方式である。

上記ＨＡＲＱを用いたＨＡＲＱデータ伝送方法は、ＡＲＱ方式に誤り訂正符号を組み合わせた方法である。１回目は基本的なＡＲＱ方式と同じように情報と誤り検出符号を送信し、ＮＡＣＫが送信側で受信された場合には、２回目は情報を再送するのではなく情報に対する誤り訂正符号を送り１回目に送った情報の誤りを訂正する。更に２回目以降の再送では、情報を送信する方式か更に訂正能力の大きい誤り訂正符号を送信するものである。

ＨＡＲＱデータ伝送方法は、誤り訂正符号を付加したことにより受信データの誤りを訂正することができるため、ＮＡＣＫを少なくできるため、誤り率が大きい伝送路でも基本的なＡＲＱ方式より伝送効率が優れている。より詳細な説明については以下の非特許文献１及び非特許文献２を参照されたい。

従来のＲＬＣレイヤの再送を簡素化し、前記ＨＡＲＱと前記ＡＲＱを連動させることで効率の良い再送制御を行う様々な提案がなされている。

例えば、受信側で再送を期待していたＨＡＲＱプロセスに対して新規パケットが送信された場合に、ＮＡＣＫをＡＣＫとして誤認した場合、その誤認を検出することができるので、送信側にエラーを通知し、再送を行うという方法である。

３ＧＰＰ ＴＲ２５．８１３ Ｖ７．０．０、 ３ＧＰＰ ＴＲ２５．８１４ Ｖ７．０．０

しかし、単一パケット送信、または連続パケットの最後のパケット送信において、受信側が制御チャネルのデコーディングに失敗したにもかかわらず、送信側でＤＴＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）をＡＣＫとして誤認した場合、受信側ではパケットが送信されたことを認識できないため、エラーを検出することができない。

そのため、送信側でタイマによる再送を行うしか手段がなく、この場合は再送遅延を抑制することができない。

本発明の目的は、上記課題を解決するため、単一パケット送信、または連続パケットの最後のパケット送信におけるＤＴＸをＡＣＫとして誤認した場合、その誤認を受信側で検出可能な再送制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本願発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。

本発明の第１の態様による移動通信システムは、
送信側装置及び受信側装置として機能する送信側／受信側通信端末と、送信側装置及び受信側装置として機能し、通信データの伝送誤りを検出して当該伝送誤りを検出したデータ部分の再送を自動的に要求する送信側／受信側無線通信装置を有し、ハイブリッド自動再送要求プロセスにおいてＤＴＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を前記送信側装置で誤認検出することを回避するための移動通信システムであって、
前記受信側無線通信装置は、前記送信側通信端末が当該受信側無線通信装置から受信確認信号（ＡＣＫ）を受信しなかった場合、当該受信側無線通信装置及び前記送信側通信端末における前記ＨＡＲＱプロセスの使用回数を比較する第１の比較手段と、前記送信側通信端末及び前記受信側無線通信装置における前記使用回数が一致していない場合に、連続パケットの最後のパケット送信における最終ＤＴＸを誤認したとして前記送信側通信端末に対してエラー通知を行う第１の通知手段を有し、
前記受信側通信端末は、前記送信側無線通信装置が前記受信側通信端末から受信確認信号（ＡＣＫ）を受信しなかった場合、前記送信側無線通信装置及び前記受信側通信端末における前記ＨＡＲＱプロセスの使用回数を比較する第２の比較手段と、前記送信側無線通信装置及び前記受信側通信端末における前記使用回数が一致していない場合に、連続パケットの最後のパケット送信における最終ＤＴＸを誤認したとして前記送信側無線通信装置に対してエラー通知を行う第２の通知手段を有することを特徴とする。

本発明の第２の態様による再送制御方法は、
受信データも伝送誤りを検出すると、受信側装置が当該伝送誤りを検出したデータ部分の再送を、送信側装置に自動的に要求するハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）プロセスにおいてＤＴＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を送信側装置で誤認検出することを回避するための再送制御方法であって、前記送信側装置が前記受信側装置から受信確認信号（ＡＣＫ）を受信しなかった場合、前記送信側装置及び前記受信側装置における前記ＨＡＲＱプロセスの使用回数を比較するステップと、前記送信側装置及び前記受信側装置における前記使用回数が一致していない場合、連続パケットの最後のパケット送信における最終ＤＴＸを誤認したとして前記送信側装置に対してエラー通知を行うステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、受信側で管理しているＨＡＲＱプロセス使用回数と、送信側から通知されたＨＡＲＱプロセス使用回数とを比較することで、単一パケット送信、または連続パケットの最後のパケット送信におけるＤＴＸをＡＣＫとして誤認した場合、その誤認を受信側で検出することができ、再送遅延を抑制することができる。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る無線通信システムのブロック図を示している。

図１に示す無線通信システムは、送信（Ｔｘ）ＡＲＱ処理部１０１、送信（Ｔｘ）ＨＡＲＱ処理部１０２、受信（Ｒｘ）ＨＡＲＱ処理部１０３、受信（Ｒｘ）ＡＲＱ処理部１０４を有する。

図２〜４は本実施の形態における処理フローを示した図である。送信すべきＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）がある場合、送信ＡＲＱ処理部１０１から送信ＨＡＲＱ処理部１０２に当該ＰＤＵが引き渡される（ステップＳ１０１）。

当該ＰＤＵを受信した送信ＨＡＲＱ処理部１０２は当該引き渡されたＰＤＵを送信する（ステップＳ１０２）。このとき、送信ＨＡＲＱ処理部１０２はＨＡＲＱプロセス使用回数をカウントアップして内部に保存する（ステップＳ１０３）。

ここで、一つのＨＡＲＱプロセス（HARQ Process: Peer state machines capable of achieving error correction by retransmission． One process can be used only for one data block at a time．）は一度に一つのデータブロックだけのために使われ、転送によって誤り訂正を成し遂げることができるものである。データブロックの送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答の間（すなわち、レイテンシ・ピリオドの間）の時間の無駄によってスループットが低下するのを避けるため、複数の独立したＨＡＲＱプロセスが並列に動作でき、これにより、特定のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）へのデータレートが向上する。

受信ＨＡＲＱ処理部１０３は制御チャネルのデコーディングを行い（ステップＳ１０４）、デコードに成功したか否か判断する（ステップＳ１０５）。デコードに成功した場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、制御情報から新規送信かどうかを判断し（ステップＳ１０６）、新規送信であれば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ＨＡＲＱプロセス使用回数をカウントアップして内部に保存し（ステップＳ１０７）、データチャネルのデコーディングを行う（ステップＳ１０８）。新規送信でない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、ＨＡＲＱプロセス使用回数のカウントアップを行わず、データチャネルのデコーディングを行う（ステップＳ１０８）。

データチャネルのデコーディングに成功した場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、受信ＨＡＲＱ処理部１０３は送信ＨＡＲＱ処理部１０２に対してＡＣＫを通知し（ステップＳ１１０）、受信ＡＲＱ処理部１０４に受信したＰＤＵを引き渡す（ステップＳ１１１）。

データチャネルのデコーディングに失敗した場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、受信ＨＡＲＱ処理部１０３は送信ＨＡＲＱ処理部１０２に対してＮＡＣＫを通知する（ステップＳ１１２）。

また制御チャネルのデコーディングに失敗した場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、受信ＨＡＲＱ処理部１０３は何も行わない（ＤＴＸ）。

送信ＨＡＲＱ処理部１０２は、受信ＨＡＲＱ処理部１０３からＡＣＫを受信しなかった場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、最大再送回数をカウントして最大再送回数を超えるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。最大再送回数を超えない場合には（ステップＳ１１３でＮＯ）、その超えない範囲で当該ＰＤＵの再送を行う（ステップＳ１１６）。

全ＰＤＵの送信が完了した場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、送信ＨＡＲＱ処理部１０２は内部で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数を受信ＨＡＲＱ処理部１０３に通知し、その後、内部で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数をクリアする（ステップＳ１１７）。

受信ＨＡＲＱ処理部１０３は、送信ＨＡＲＱ処理部１０２からの最終ＨＡＲＱプロセス使用回数の通知を契機として、通知されたＨＡＲＱプロセス使用回数と、内部で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数との比較を行い（ステップＳ１１８）、両者の回数が一致するか否か判断する（ステップＳ１１９）。両者の回数が不一致だった場合には（ステップＳ１１９でＮＯ）、受信ＨＡＲＱ処理部１０３は送信ＨＡＲＱ処理部１０２に対してエラー通知を行う（ステップＳ１２１）。

ここで、単一パケット送信、または連続パケットの最後のパケット送信におけるＤＴＸをＡＣＫとして誤認していた場合、送信ＨＡＲＱ処理部１０２が通知するＨＡＲＱプロセス使用回数と、受信ＨＡＲＱ処理部１０３で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数に差分が生じるため、エラーを検出することができる。

送信ＨＡＲＱ処理部１０２は受信ＨＡＲＱ処理部１０３からエラー通知を受信した場合、送信ＡＲＱ部に対して再送要求を行う（ステップＳ１２２）。

最後に受信ＨＡＲＱ処理部１０３は内部で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数をクリアする（ステップＳ１２０）。もちろん両者の回数が一致していた場合（ステップＳ１１９でＹＥＳ）、受信ＨＡＲＱ処理部１０３は内部で保持しているＨＡＲＱプロセス使用回数をクリアする（ステップＳ１２０）。

このように、本実施の形態によれば、単一パケット送信、または連続パケットの最後のパケット送信におけるＤＴＸをＡＣＫとして誤認した場合、当該誤認を受信側である受信ＨＡＲＱ部で検出することができ、早期に再送要求を行うことができ、再送遅延を抑制することができる。

また、上記した各実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。

本発明の一実施例に用いられる無線通信システムのブロック図である。 本発明の一実施例における処理フローを示した図である。 本発明の一実施例における処理フローを示した図である。 本発明の一実施例における処理フローを示した図である。

符号の説明

１０１ 送信ＡＲＱ処理部
１０２ 送信ＨＡＲＱ処理部
１０３ 受信ＨＡＲＱ処理部
１０４ 受信ＡＲＱ処理部

Claims (4)

1. 送信側プロセス処理手段及び受信側プロセス処理手段を備え、
   前記送信側プロセス処理手段は、全ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信完了に応じて、一データブロック毎に実行するプロセスを当該送信側プロセス処理手段にて使用した回数を送信側回数として前記受信側プロセス処理手段に通知し、
   前記送信側回数の通知に応じて、前記受信側プロセス処理手段は、前記プロセスを当該受信側プロセス処理手段にて使用した回数である受信側回数と前記送信側回数との比較を行い、互いに不一致の場合はエラーとして検出して前記送信側プロセス処理手段に通知し、
   前記受信側プロセス処理手段が受信した前記ＰＤＵの復号化に成功したことを示す受信確認信号を、前記受信側プロセス処理手段から受信したと前記送信側プロセス処理手段が判定した場合であっても、当該受信確認信号に続いて前記エラー通知を前記受信側プロセス処理手段から受信した場合、前記送信側プロセス処理手段は、当該ＰＤＵの再送信を決定する
   ことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記プロセスはＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）プロセスであ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。
3. 送信側プロセス処理手段から受信側プロセス処理手段へのＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信を完了する段階と、
   前記受信側プロセス処理手段が受信した前記ＰＤＵから誤りを検出しなかったことを示す受信確認信号を前記受信側プロセス処理手段から受信したと前記送信側プロセス処理手段が判定する段階と、
   一データブロック毎に実行するプロセスを前記送信側プロセス処理手段にて使用した回数を送信側回数として前記受信側プロセス処理手段に通知する段階と、
   前記送信側回数の通知に応じて、前記受信側プロセス処理手段が、前記プロセスを当該受信側プロセス処理手段にて使用した回数である受信側回数と前記送信側回数との比較を行う段階と、
   前記比較が互いに不一致の場合、エラーとして検出して前記受信側プロセス処理手段が前記送信側プロセス処理手段に通知する段階と
   前記受信確認信号に続いて前記エラー通知を前記受信側プロセス処理手段から前記送信側プロセス処理手段が受信する段階と、
   前記送信側プロセス処理手段が当該ＰＤＵの再送信を決定する段階と
   を含むことを特徴とする再送制御方法。
4. 前記プロセスはＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）プロセスであることを特徴とする請求項３に記載の再送制御方法。

Images