JP5141771B2 - 適応ハイブリッド自動再送要求方式による送信装置、受信装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents
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Description
パケット通信技術において受信装置から送信装置に返信される送達確認情報に基づいて送信情報を再送する技術に関する。パケット通信技術としては例えば、次世代携帯電話通信規格として検討が進められているE−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)通信技術が含まれる。
標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて標準化作業が進められているLTE(Long Term Evolution)等の新たな携帯電話の通信規格などにおいては、移動体端末において高速通信を可能とするためのパケット通信技術が開発されてきている。
パケット通信においては、送信装置にて通信パケットに付加された誤り訂正符号に基づいて、受信装置が誤り検出を行いながら通信情報を受信する。そして、受信装置が通信パケットの受信の成否をACK(肯定的送達確認:ACKnowledgement)又はNAK(否定的送達確認)として送信装置へ返信する。送信装置は、受信装置がNAKを返した場合又はパケットを送信してから妥当なある時間が経過するまでに送達確認を受信できない場合に、送信情報を再送する。
LTE等において採用されている再送技術として、ハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)と呼ばれる方式が知られている。HARQでは、例えばLTE等のレイヤ1プロトコル階層の処理において、受信装置にて復号に失敗したデータが破棄されずに再送データと組み合わせて復号されることを考慮した上で、送信装置側での再送パターンが決定される。そして、受信装置側では、受信に失敗したデータが廃棄されずに再送データと組み合わせて復号が行われる。
HARQ方式としては、チェイス・コンバイニング(CC:Chase Combining)方式とインクリメンタル・リダンダンシー(IR:Incremental Redundancy)方式が知られている。
CC方式では、送信装置は、再送時に、最初に送信したパケットと同一に符号化されたパケットのコピーを再送する。受信装置は、最初に受信に失敗したパケットと再送されたパケットとを合成して、合成後の信号全体に対して復号を実行する。結果として、累積的に受信信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)が上昇して時間方向のダイバーシティ利得が得られ、受信装置における復号の精度が向上してパケットの誤りを削減することができる。
一方、IR方式においては、送信装置は、再送時に、最初に送信したパケットと同一に符号化されたパケット全体の単純な繰返しを送るのではなく、追加的な冗長情報をインクリメンタルに送信する。受信装置は、最初に受信に失敗したパケットとインクリメンタルに再送されたパケットに含まれる冗長情報を合成して、合成後の信号全体に対して復号を実行する。結果として、復号に用いられる冗長情報が増加し、累積的にSNRが上昇して、受信装置における復号の精度が向上してパケットの誤りを削減することができる。
受信装置でのバッファリングの必要性を軽減するために、上述の2つの方式をベースとして、Nチャネルストップアンドウエイトプロトコルに基づくHARQ方式が提案されている。この方式は、送信装置は、フレームを送った後、それに対応する受信装置からのACKを待って次のフレームを送る動作を基本とする。ストップアンドウエイトのメカニズムは単純であるが、送信装置が受信装置からの承認を待機する動作が必要になるため、伝送効率が減少する。そのため、Nチャネルストップアンドウエイト処理では、1つのHARQプロセスが受信装置からの送達確認を待っているとき、他のHARQプロセスは、別のデータを送信するためにそのチャネルを使用することができる。このHARQ処理は、IEEE802.16eやLTEのような多くの標準通信規格において、広く使われている。
しかし、上述した通常のHARQ方式においては、ひとたび再送が要求されると、送信装置は、新たなチャネルに再送パケットをアサインしなければならない。それは一般に、非常に多くのチャネル資源を浪費するという問題点を有していた。なお、以下の説明では、このHARQ方式を、チャネルを完全に占有するという意味で、「フルHARQ方式」と呼ぶ。
そこで、HARQ方式におけるチャネル資源の浪費を低減することを目的として、2001年に、下記非特許文献1において、1xEV−DV標準のために、NCP(Non−Complete Puncture)−HARQ方式と呼ばれる従来技術が提案された。
NCP−HARQ方式では、送信装置は、再送パケットを、新たに流入してくるパケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきフレーム構成ビット部分の一部に穴を空けて挿入、即ち、パンクチャする。このとき、新規パケットと再送パケットは、各々独立して符号化されている。受信装置は、1チャネル上でミックスされている新規パケットと再送パケットを分離し、個々に復号する。受信装置は、再送されたパケットに対して、CC方式又はIR方式に基づくパケット復元処理を実行する。
NCP−HARQ方式では、再送パケットは、新規流入パケットと同じチャネルフレーム上のパリティビット部にパンクチャされるため、チャネル資源の浪費がなく、全体的なスループットをかなり向上させることができる。
しかしながら、NCP−HARQ方式では、新規流入パケットが高符号化率で符号化されるときには、再送パケットのビット数が増加し、パリティビット部におけるパンクチャビット数が足りなくなり、結果として、再送処理の遅延が引き起こされるという問題点を有している。
この問題点を解決するために、我々は最近、下記非特許文献2において、G(Group based)−HARQ方式を提案した。
G−HARQ方式では、送信装置は、再送データを、新たに流入してくるパケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部ではなく情報部(ペイロード)において、新規データと共にグループ化する。このとき、新規データと再送データは、一体となって新たに符号化され、パリティビットも新たに計算されて、新たなパケットとして送信される。受信装置は、そのパケットを復号することにより、新規パケットと再送パケットを分離する。受信装置は、再送されたパケットに対して、CC方式又はIR方式に基づくパケット復元処理を実行する。
G−HARQ方式では、送信装置は、再送データを、新たに流入してくるパケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部ではなく情報部(ペイロード)において、新規データと共にグループ化する。このとき、新規データと再送データは、一体となって新たに符号化され、パリティビットも新たに計算されて、新たなパケットとして送信される。受信装置は、そのパケットを復号することにより、新規パケットと再送パケットを分離する。受信装置は、再送されたパケットに対して、CC方式又はIR方式に基づくパケット復元処理を実行する。
G−HARQ方式においては、再送パケットは、新規流入パケットと同じチャネルフレーム上の情報ビット部にグループされるため、チャネル資源の浪費がないことに加えて、データパケットが高符号化率で配送されるときに有利である。しかしながら、低符号化率のときは、G−HARQは、新規流入パケットの情報ビット部を圧迫するため、NCP−HARQ方式のほうが有利である。
更に、再送率が高い(いわゆる、チェンネル変動が大きい時に)ときには、再送処理遅延の大きいNCP−HARQ方式やG−HARQ方式よりも、フルHARQ方式のほうが有利である。
以上のように、フルHARQ方式、NCP−HARQ方式、及びG−HARQ方式は、符号化率や再送率等の伝送条件によって一長一短があるという課題があった。
Wu Jianming, W. Tong, and J. Li, "Non-complete puncture based re-transmission for HARQ", C50-20011105-025, 3GPP2 TSG-C WG5, November 5, 2001 Wu Jianming "Grouped and Encoded Packet based HARQ for LTE-Advanced", R1-083777, 3GPP TSG-RAN1 #54BIS, Prague, Czech, September 29 - October 3, 2008
Wu Jianming, W. Tong, and J. Li, "Non-complete puncture based re-transmission for HARQ", C50-20011105-025, 3GPP2 TSG-C WG5, November 5, 2001 Wu Jianming "Grouped and Encoded Packet based HARQ for LTE-Advanced", R1-083777, 3GPP TSG-RAN1 #54BIS, Prague, Czech, September 29 - October 3, 2008
課題は、全てのチャネル環境において適切に動作できるHARQシステムを設計することにある。
第1の態様は、受信装置から返信される送達確認情報に基づいて、その受信装置に復号に失敗したパケットを破棄せずに再送されたパケットと組み合わせて復号させるために、パケットの送信の再送を制御する送信装置を前提とし、以下の構成を有する。
第1の態様は、受信装置から返信される送達確認情報に基づいて、その受信装置に復号に失敗したパケットを破棄せずに再送されたパケットと組み合わせて復号させるために、パケットの送信の再送を制御する送信装置を前提とし、以下の構成を有する。
ブロック生成部は、送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成する。
再送バッファ部は、そのブロック生成部によって生成される情報ビットのブロックを再送に備えて一時的に保持する。
再送バッファ部は、そのブロック生成部によって生成される情報ビットのブロックを再送に備えて一時的に保持する。
新規部分取得部は、ブロック生成部が生成するブロックから送信すべき新規部分を取得する。
再送部分取得部は、再送バッファ部に保持されている再送のためのブロックから送信すべき再送部分を取得する。
再送部分取得部は、再送バッファ部に保持されている再送のためのブロックから送信すべき再送部分を取得する。
第1の符号化部は、新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、再送部分取得部から取得される再送部分から再送パケットを生成し、その新規パケット及び再送パケットをそれぞれ個別の通信チャネルに割り当て、その結果得られる個別の通信チャネルデータを出力する。
第2の符号化部は、新規部分取得部から取得される新規部分と再送部分取得部から出力された再送部分とを混合して得られるパケットを通信チャネルに割当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する。
変調部は、第1の符号化部又は第2の符号化部から出力される通信チャネルデータを変調する。
送信処理部は、その変調部の出力を送信する。
送信処理部は、その変調部の出力を送信する。
符号化方式切替部は、第1の符号化部又は第2の符号化部の動作を切り替える。
送信制御部は、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、符号化方式切替部を制御する。この送信制御部は例えば、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報として、受信装置から通信チャネルの通信品質を示すチャネル品質指標を定期的に受信し、そのチャネル品質指標に基づいて通信チャネルで実行される通信の変調コード方式を制御し、通信チャネルに対して現在実行中の通信の変調コード方式に対応する通信品質と、現在受信装置から通知されているその通信チャネルに対応するチャネル品質指標が示す通信品質との誤差を算出し、その誤差が所定の閾値よりも大きい場合に符号化方式切替部に第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に符号化方式切替部に第2の符号化部を選択させるように構成することができる。また、送信制御部は例えば、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報として、受信装置からその受信装置が搭載される移動端末装置の移動速度を示す移動速度情報を定期的に受信し、その移動速度情報が所定の閾値よりも大きい場合に符号化方式切替部に第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に符号化方式切替部に第2の符号化部を選択させるように構成することができる。
送信制御部は、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、符号化方式切替部を制御する。この送信制御部は例えば、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報として、受信装置から通信チャネルの通信品質を示すチャネル品質指標を定期的に受信し、そのチャネル品質指標に基づいて通信チャネルで実行される通信の変調コード方式を制御し、通信チャネルに対して現在実行中の通信の変調コード方式に対応する通信品質と、現在受信装置から通知されているその通信チャネルに対応するチャネル品質指標が示す通信品質との誤差を算出し、その誤差が所定の閾値よりも大きい場合に符号化方式切替部に第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に符号化方式切替部に第2の符号化部を選択させるように構成することができる。また、送信制御部は例えば、受信装置における通信チャネルの通信品質を示す情報として、受信装置からその受信装置が搭載される移動端末装置の移動速度を示す移動速度情報を定期的に受信し、その移動速度情報が所定の閾値よりも大きい場合に符号化方式切替部に第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に符号化方式切替部に第2の符号化部を選択させるように構成することができる。
上述の第1の態様の構成において、第2の符号化部は、新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、その新規パケットを通信チャネルに割り当てると共に、その通信チャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきビット位置の一部に、再送部分取得部から出力された再送部分の情報ビットを、新規パケットのビット位置の一部への割当てを遅らせて挿入し、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第3の符号化部と、新規部分取得部から取得される新規部分と再送部分取得部から出力された再送部分とをその新規部分の割当てを削減するように混合し情報ビット部を構成してパケットを生成し、そのパケットを通信チャネルに割り当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第4の符号化部とから構成され、符号化方式切替部は、第1の符号化部、第3の符号化部、又は第4の符号化部の動作を切り替え、送信制御部は、通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を算出し、第2の符号化部を選択したときに更に、その符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に符号化方式切替部に第4の符号化部を選択させ、それ以外の場合に符号化方式切替部に第3の符号化部を選択させるように構成することができる。
上述の第1の態様の構成において、送信制御部は例えば、符号化方式切替部に第1の符号化部と第2の符号化部の何れを選択させたかを示す第1の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて受信装置に通知するように構成することができる。また、送信制御部は例えば、符号化方式切替部に第3の符号化部と第4の符号化部の何れを選択させたかを示す第2の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて受信装置に通知するように構成することができる。
第2の態様は、送信装置に受信パケットの成否を示す送達確認情報を返信しながら、復号に失敗した受信パケットを破棄せずに送信装置から再送された受信パケットと組み合わせて復号しながら、受信パケットの再送を制御する受信装置を前提とし、以下の構成を有する。
受信処理部は、受信信号を受信する。
復調部は、受信信号を構成する通信チャネルから受信パケットを復調する。
再送バッファ部は、その受信パケットを再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する。
復調部は、受信信号を構成する通信チャネルから受信パケットを復調する。
再送バッファ部は、その受信パケットを再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する。
第1の復号部は、受信パケットの通信チャネルを識別することにより、その受信パケットを新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットに振り分け、新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することによりその受信パケットを復元してその受信パケットから情報ビットを抽出して出力する。
第2の復号部は、受信パケットから新規部分と再送部分をそれぞれ抽出し、新規部分の情報ビットを抽出して出力し、再送部分の情報ビットを取り出して再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することによりその受信パケットを復元してその受信パケットから情報ビットを抽出して出力する。
復号方式切替部は、第1の復号部又は第2の復号部の動作を切り替える。
受信制御部は、通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、復号方式切替部を制御する。この受信制御部は例えば、通信チャネルの通信品質を示す情報として、第1の復号部と第2の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第1の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて送信装置から受信し、その第1の選択情報に基づいて、復号方式切替部を制御するように構成することができる。
受信制御部は、通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、復号方式切替部を制御する。この受信制御部は例えば、通信チャネルの通信品質を示す情報として、第1の復号部と第2の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第1の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて送信装置から受信し、その第1の選択情報に基づいて、復号方式切替部を制御するように構成することができる。
上述の第2の態様の構成において、第2の復号部は、受信パケットから新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットを分離し、新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することによりその受信パケットを復元してその受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第3の復号部と、再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成しながら、受信パケットの情報ビットから新規部分と再送部分を分離し、その新規部分の情報ビットを抽出して出力し、その再送部分の情報ビットを取り出して再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成することによりその受信パケットを復元してその受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第4の復号部とから構成され、復号方式切替部は、第1の復号部、第3の復号部、又は第4の復号部の動作を切り替え、受信制御部は、通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を取得し、第2の復号部を選択したときに更に、その符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に復号方式切替部に第4の復号部を選択させ、それ以外の場合に復号方式切替部に第3の復号部を選択させるように構成することができる。
また、上述の第2の態様の構成において、受信制御部は例えば、通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を、通信チャネルに対して現在実行中の通信の変調コード方式から算出して取得するように構成することができる。
ことを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の受信装置。
また、上述の第2の態様の構成において、受信制御部は例えば、通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率として、第3の復号部と第4の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第2の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて送信装置から受信し、その第2の選択情報に基づいて、復号方式切替部を制御するように構成することができる。
また、上述の第2の態様の構成において、受信制御部は例えば、通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率として、第3の復号部と第4の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第2の選択情報を、通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて送信装置から受信し、その第2の選択情報に基づいて、復号方式切替部を制御するように構成することができる。
以下、図面を参照しながら、最良の実施形態を詳細に説明する。
図1は、パケット送受信システムの送信装置の実施形態の構成図である。また、図2は、同じく受信装置の実施形態の構成図である。パケット送受信システムは例えば、無線移動端末(携帯電話端末等)と無線基地局との間の通信システムとして構成される。この場合に、図1の送信装置は、無線基地局のダウンリンク側と無線移動端末のアップリンク側の双方に装備される。図2の受信装置は、無線基地局のアップリンク側と無線移動端末のダウンリンク側の双方に装備される。パケット受信システムは例えば、3GPPにて標準化作業が進められているLTE通信規格におけるE−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)システムとして実現することができる。
図1は、パケット送受信システムの送信装置の実施形態の構成図である。また、図2は、同じく受信装置の実施形態の構成図である。パケット送受信システムは例えば、無線移動端末(携帯電話端末等)と無線基地局との間の通信システムとして構成される。この場合に、図1の送信装置は、無線基地局のダウンリンク側と無線移動端末のアップリンク側の双方に装備される。図2の受信装置は、無線基地局のアップリンク側と無線移動端末のダウンリンク側の双方に装備される。パケット受信システムは例えば、3GPPにて標準化作業が進められているLTE通信規格におけるE−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)システムとして実現することができる。
図1に示される送信装置は、ブロック生成部101、再送バッファ部102、新規部分取得部103、再送部分取得部104、HARQ方式切替部105(復号方式切替部)、フルHARQ符号化部106(第1の符号化部)、部分的HARQ符号化部(第2の符号化部)を構成するNCP−HARQ符号化部107(第3の符号化部)及びG−HARQ符号化部108(第4の符号化部)、変調部109、送信処理部110、並びに制御チャネル送受信部111(送信制御部)を含む。フルHARQ符号化部106は更に、新規パケット符号化部106−1、再送パケット符号化部106−2、及びチャネル割当部106−3から構成される。NCP−HARQ符号化部107は、新規パケット符号化部107−1及びパンクチャ部107−2から構成される。G−HARQ符号化部108は、パケット合成部108−1及びパケット符号化部108−2から構成される。
図2に示される受信装置は、受信処理部201、復調部202、再送バッファ部203、HARQ方式切替部204(符号化方式切替部)、フルHARQ復号部205(第1の復号部)、部分的HARQ復号部(第2の復号部)を構成するNCP−HARQ復号部206(第3の復号部)及びG−HARQ復号部207(第4の復号部)、並びに制御チャネル送受信部111(受信制御部)を含む。制御チャネル送受信部111は、図1に示される送信装置側の制御チャネル送受信部111と共通のものとすることができる。フルHARQ復号部205は更に、再送チャネル分離部205−1、復号部205−2、再送部分合成部205−3、及び復号部205−4から構成される。また、NCP−HARQ復号部206は、パケット分離部206−1と、上記と共通の復号部205−2、再送部分合成部205−3、及び復号部205−4とから構成される。更に、G−HARQ復号部207は、パケット合成部207−1、復号部207−2、出力切替部207−3、再送部分合成部207−4、復号部207−5、及び出力切替部207−6から構成される。
本実施形態は、フルHARQ方式、NCP−HARQ方式、及びG−HARQ方式が、符号化率や再送率等の伝送条件によって下記のような一長一短があるという特性を利用して、これらを伝送条件によって自動的に切替え可能としたものである。
特性1 データパケットの再送率が高いときには、再送処理遅延の大きいNCP−HARQ方式やG−HARQ方式よりも、フルHARQ方式のほうが有利である。
特性2 データパケットの再送率が低くデータパケットが高符号化率で配送されるときには、G−HARQ方式が有利である。
特性3 データパケットの再送率が低くデータパケットが低符号化率で配送されるときには、NCP−HARQ方式が有利である。
具体的には、図1の送信装置においては、制御チャネル送受信部111がHARQ方式切替部105を制御することにより、また、図2の受信装置においては、図1と共通の制御チャネル送受信部111がHARQ方式切替部204を制御することにより、それぞれHARQ方式の自動切替えを実現する。
特性1 データパケットの再送率が高いときには、再送処理遅延の大きいNCP−HARQ方式やG−HARQ方式よりも、フルHARQ方式のほうが有利である。
特性2 データパケットの再送率が低くデータパケットが高符号化率で配送されるときには、G−HARQ方式が有利である。
特性3 データパケットの再送率が低くデータパケットが低符号化率で配送されるときには、NCP−HARQ方式が有利である。
具体的には、図1の送信装置においては、制御チャネル送受信部111がHARQ方式切替部105を制御することにより、また、図2の受信装置においては、図1と共通の制御チャネル送受信部111がHARQ方式切替部204を制御することにより、それぞれHARQ方式の自動切替えを実現する。
なお、以下の説明では、フルHARQ方式に対して、NCP−HARQ方式及びG−HARQ方式を、新規流入パケットのチャネルを部分的に使用するという意味で、「部分的HARQ方式」と呼ぶ。
再送プロセスにおいてまず、フルHARQ方式と部分的HARQ方式のどちらを適応させるべきかを決定するために、本実施形態では、無線移動端末から無線基地局に通知されるチャネル品質指標(CQI:Channel Quality Indicator)に基づいて決定される変調コード方式(MCS:Modulation Code Scheme)レベルと、現在実行中の通信において使用されているMCSレベルとの誤差を評価する。
図3に示されるように、各無線移動端末から無線基地局には、CQIの通知(CQIリポート)CRが、CR0、CR1、・・・、CR8というように、或る一定間隔で定期的に通知されるものとする。
伝搬時間、フィートバック間隔、及びデコード処理時間を含む処理遅延のために、現在実行中の通信に使用されるMCS(変調コード方式)=MU(使用中変調コード方式)は、処理遅延分だけ過去に通知されたCQIに基づいて決定されている。例えば、図3において、CR0に基づいてMU0が測定され、CR1に基づいてMU1が観測される。そして、現在のMUに対応するCR(処理遅延分だけ過去の値)と現在通知されてきているCRとの間の誤差が大きいということは、無線移動端末側が受信エラーの多発等により変調コード方式を頻繁に変更しようとしている事実を示している。この誤差をMCS誤差と呼ぶことにすれば、例えば、MU1のためのMCS誤差は、上記処理遅延に対応するMCS誤差間隔だけ離れた区間のCRの差として、下記のようにして簡単に計算される。
MCS1誤差=CR3−CR1
なお、一般に、フィードバック間隔が変化しなければ、MCS誤差間隔は処理遅延に等しい。一般的なケースとして、MCS誤差を示す数式は、下記のように表わされる。
MCSn (Error) =CRn −CRn-k ・・・(1)
ここで、kは、処理遅延のインデックスである。
MCS1誤差=CR3−CR1
なお、一般に、フィードバック間隔が変化しなければ、MCS誤差間隔は処理遅延に等しい。一般的なケースとして、MCS誤差を示す数式は、下記のように表わされる。
MCSn (Error) =CRn −CRn-k ・・・(1)
ここで、kは、処理遅延のインデックスである。
この測定されたMCS誤差が大きいということは、送受信装置間で伝送エラーが多く発生し再送率が高くなっていることを示していると考えられる。従って、MCS誤差の絶対値が所定の閾値(=閾値1)よりも大きい場合には、再送率が高くなっていると推定できるため、前述の特性1により、フルHARQ方式が採用されることが望ましい。
一方、MCS誤差が閾値1以下である場合には、再送率が低くなったため、再送プロセスにおいて部分的HARQ方式が採用されることが望ましい。この場合には更に、NCP−HARQ方式又はG−HARQ方式の何れかを適応させるために、本実施形態では、制御チャネルを通して与えられる物理チャネル条件に基礎を置く伝送符号化率かMCSレベルが、判定基準として用いられる。例えば、もし符号化率が所定の閾値(=閾値2)より大きい場合には、前述の特性2により、G−HARQ方式が採用されることが望ましく、符号化率が閾値2以下である場合には、前述の特性3により、NCP−HARQ方式が採用されることが望ましい。
実際の通信システムにおいては、HARQ処理は、制御チャネル上を伝送される制御信号による指示によらなければならない。
今、パケット送受信システムとして例えばE−UTRA通信システムが採用される場合には、図4に示されるデータフォーマットが採用される。即ちまず、図4(a)に示されるように、10msec(ミリ秒)長の無線フレームを#0〜#20に20分割した0.5msec長のスロットの例えば2つで、1サブフレームが構成される。そして、図4(b)に示されるように、そのサブフレーム内に、L1制御チャネルとデータチャネルが割り当てられる。
今、パケット送受信システムとして例えばE−UTRA通信システムが採用される場合には、図4に示されるデータフォーマットが採用される。即ちまず、図4(a)に示されるように、10msec(ミリ秒)長の無線フレームを#0〜#20に20分割した0.5msec長のスロットの例えば2つで、1サブフレームが構成される。そして、図4(b)に示されるように、そのサブフレーム内に、L1制御チャネルとデータチャネルが割り当てられる。
データチャネルには、情報ビットである新規パケットや再送パケットが挿入されて伝送される。
L1制御チャネルには、前述したCQIが挿入されるほか、採用されるHARQ方式に対応して送信装置と受信装置の間で通信が必要な各種制御情報が挿入されて伝送される。
L1制御チャネルには、前述したCQIが挿入されるほか、採用されるHARQ方式に対応して送信装置と受信装置の間で通信が必要な各種制御情報が挿入されて伝送される。
ここで、フルHARQ方式か部分的HARQ方式かを選択するMCS誤差基準を算出するためのCQIの通知タイミングは、例えば無線移動端末から無線基地局に向かうアップリンクの制御チャネルを使って、図4に示されるサブフレーム(又はスロット)単位で通知される。そして、フルHARQ方式か部分的HARQ方式かの選択も、サブフレーム(又はスロット)に対応する時間単位(=高速基準)で行われる。
これに対して、例えば無線移動端末から無線基地局に向かうアップリンク上の高レイヤ制御情報を使って、図4に示されるサブフレーム単位よりももっと長い単位(10〜20msec〜50msecの低速基準)で、無線移動端末の移動速度のような長期パラメータが通知され、それに基づいてフルHARQ方式か部分的HARQ方式かの選択がなされるように構成することもできる。この場合、移動速度が大きいということは前述のMCS誤差が大きいことに対応し、移動速度が小さいということは前述のMCS誤差が小さいことに対応する。従って、無線移動端末から定期的に通知される移動速度情報は、MCS誤差と同様に扱うことができる。
また上記の選択動作に対応して、フルHARQ方式が選択されるか(=1)部分的HARQ方式が選択されるか(=0)を示す1ビットのフルHARQ方式選択ビットが、例えば無線基地局から無線移動端末に向かうダウンリンク上の高レイヤ制御チャネルに挿入されるように構成することができる(図4(b)参照)。
この場合には、HARQ方式の切替点は、10msecの無線フレームの各区切りのタイミングとすることができ、又は、無線フレームの複数フレームごとの区切りのタイミングとすることもできる。
なお、上述の高速基準が採用される場合には、フルHARQ方式選択ビットは、L1制御チャネル内に挿入されるように構成されてもよい。この場合には、CQIリポートとHARQ方式の切替えタイミングは図5(a)に示されるように、変化が比較的頻繁なものとなる。
一方、上述の低速基準が採用された場合には、移動速度リポートとHARQ方式の切替えタイミングは図5(b)に示されるように、変化が比較的ゆるやかなものとなる。
次に、NCP−HARQ方式とG−HARQ方式の選択制御のための実装方式としては、3つの案が考えられる。第1の案は、L1制御チャネルの1ビットを使用する方式である。第2の案は、前述したような高レイヤ制御情報から1ビットを使用する方式である。そして、第3の案は、送信装置と受信装置のそれぞれにおいて、MCSレベル等に基づいて算出される符号化率を所定閾値(=閾値2)と比較する、送信装置と受信装置とでトランスペアレントな判定を行う方式である。
次に、NCP−HARQ方式とG−HARQ方式の選択制御のための実装方式としては、3つの案が考えられる。第1の案は、L1制御チャネルの1ビットを使用する方式である。第2の案は、前述したような高レイヤ制御情報から1ビットを使用する方式である。そして、第3の案は、送信装置と受信装置のそれぞれにおいて、MCSレベル等に基づいて算出される符号化率を所定閾値(=閾値2)と比較する、送信装置と受信装置とでトランスペアレントな判定を行う方式である。
以上をまとめると、HARQ方式の選択指示方式としては、図6の矢印で示される6種類の方式のうちの任意の1方式を選択することができる。しかしながら、制御チャネルの効率性及び指示の曖昧さをより小さくする観点から、選択指示方式としては、下記のものがより好ましい。
・フルHARQ又は部分的HARQを選択指示するために、高レイヤ制御情報から1ビットを用いる。
・追加ビット無しにNCP−HARQ又はG−HARQを選択指示するために、送信装置と受信装置のそれぞれにおいて、MCSレベル等に基づいて算出される符号化率を所定閾値(=閾値2)と比較する判定を行う。
以上のHARQ方式の選択方式に基づく図1及び図2の実施形態の具体的な動作について、以下に説明する。
・フルHARQ又は部分的HARQを選択指示するために、高レイヤ制御情報から1ビットを用いる。
・追加ビット無しにNCP−HARQ又はG−HARQを選択指示するために、送信装置と受信装置のそれぞれにおいて、MCSレベル等に基づいて算出される符号化率を所定閾値(=閾値2)と比較する判定を行う。
以上のHARQ方式の選択方式に基づく図1及び図2の実施形態の具体的な動作について、以下に説明する。
図1の送信装置が例えば無線基地局のダウンリンク系に設置される場合において、制御チャネル送受信部111が実行するHARQ方式の選択のための制御動作の一例について、図7に示される動作フローチャートに基づいて説明する。
まず、図1に示される送信装置において、ブロック生成部101は、送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成する。ブロック生成部101が生成するブロックのサイズは、1つのパケットが格納可能な情報ビットの量に等しい。即ち、送信装置が送信する通常のパケットには、1つのブロックに相当する情報ビットが含まれている。
再送バッファ部102は、ブロック生成部101によって生成された情報ビットのブロックを、再送に備えて一時的に保持する。なお、再送バッファ部102は、受信装置において正確に復号され、再送の必要がなくなったブロックについては、順次破棄するようにしても良い。
制御チャネル送受信部111は、無線移動端末内の図2の受信装置内の制御チャネル送受信部111からL1制御チャネル内の特定ビットを使って定期的に通知されるCQI(=CR)に基づいて、前述した(1)式を計算しMCS誤差を算出する(図7のステップS701)。
次に、制御チャネル送受信部111は、算出したMCS誤差が所定の閾値(=閾値1)より大きいか否かを判定する(図7のステップS702)。
制御チャネル送受信部111は、上記判定において、算出したMCS誤差が閾値1より大きいと判定した場合には、HARQ方式切替部105を制御して、フルHARQ符号化部106を動作させるように制御する(図7のステップS703)。
制御チャネル送受信部111は、上記判定において、算出したMCS誤差が閾値1より大きいと判定した場合には、HARQ方式切替部105を制御して、フルHARQ符号化部106を動作させるように制御する(図7のステップS703)。
図8は、フルHARQ符号化部106が実行するフルHARQ符号化方式の説明図である。フルHARQ方式には、前述したように2つの主要な方式、CC方式とIR方式がある。CC方式では、図8(a)に示されるように、送信装置は、再送時に、最初に送信したパケットと同一に符号化されたパケットのコピーを再送する。一方、IR方式においては、図8(b)に示されるように、送信装置は、再送時に、最初に送信したパケットと同一に符号化されたパケット全体の単純な繰返しを送るのではなく、追加的な冗長情報をインクリメンタルに送信する。
制御チャネル送受信部111は、フルHARQ符号化部106を動作させる場合には、制御チャネルを介して受信装置側から受信した制御信号に応じて、新たに送信するパケットに含まれる新規部分と再送部分とをそれぞれ新規部分取得部103及び再送部分取得部104へ通知する。具体的には、制御チャネル送受信部111は、まず、新規部分取得部103に対しては、ブロック生成部101によって生成された新規ブロックを常に送信するように指示する。また、制御チャネル送受信部111は、受信装置側から受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、再送部分取得部104に対して、再送バッファ部102に保持された送信済みのブロックを再送信するように指示する。ここで、CC方式が採用される場合には、図8(a)に示されるように、初回送信時と同じブロックのコピーの再送信が再送部分取得部104に対して指示される。一方、IR方式が採用される場合には、図8(b)に示されるように、初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報の再送信が再送部分取得部104に対して指示される。
ここで、ACK及びNAKは、例えば前述のL1制御チャネル(図4(b)参照)に挿入されて例えば無線移動端末内の受信装置から受信される信号であり、受信装置においてパケットの受信エラーが発生したか否かを表している。これらのACK及びNAKは、受信装置から各受信パケットごとに返信されている。従って、送信装置は、NAKに対応するパケットに含まれる送信ブロックは再送する必要がある。従って、送信装置内の制御チャネル送受信部111は、複数のブロックについてNAKを受信すると、各NAKに対応するブロックを再送することになる。
フルHARQ符号化部106が動作させられる場合には、新規部分取得部103は制御チャネル送受信部111からの指示に従い常に、ブロック生成部101によって生成されたブロック全体を新規部分として取得する。
またその場合に、再送部分取得部104は、制御チャネル送受信部111からの指示に従い、NAKの受信数が所定数未満である場合には、送信済みのブロックを再送するタイミングではないため、再送バッファ部102に保持されたブロックを再送部分として取得することはない。また、再送部分取得部104は、NAKの受信数が所定数に達した場合には、再送バッファ部102に保持されたブロックのうち、NAKに対応するパケットのブロックの情報を再送部分として取得する。CC方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時と同じブロックのコピーが、再送部分として取得される。一方、IR方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報が、再送部分として取得される。
新規部分取得部103にて取得された新規ブロックは、HARQ方式切替部105を介して、フルHARQ符号化部106内の新規パケット符号化部106−1に入力する。また、再送部分取得部104にて再送ブロックの情報が取得されているときには、その情報が、HARQ方式切替部105を介して、フルHARQ符号化部106内の再送パケット符号化部106−2に入力する。
新規パケット符号化部106−1は、上記新規ブロックを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む新規パケットを生成する。
再送パケット符号化部106−2は、再送ブロックが入力された場合には、それを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む再送パケットを生成する。
再送パケット符号化部106−2は、再送ブロックが入力された場合には、それを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む再送パケットを生成する。
チャネル割当部106−3は、上記生成された新規パケット及び再送パケットを、それぞれ個別の通信チャネル(図4における個別のサブフレーム又はスロット)に割り当て、その結果生成されたフレームデータを変調部109へ出力する。
このように、フルHARQ符号化部106が動作させられる場合には、新規パケットと再送パケットは、それぞれ個別の通信チャネルに割り当てられて個別に送信されることになる。
次に、図1の送信装置の制御チャネル送受信部111は、図7のステップS702にてMCS誤差が閾値1以下であると判定した場合には、更に、現在選択されている符号化方式の符号化率が所定の閾値(=閾値2)よりも大きいか否かを判定する(図7のステップS704)。この符号化率は、制御チャネル送受信部111が、例えば無線移動端末から定期的に受信するCQIに基づいて決定するMCSレベルに基づいて算出することができる。このMCSレベルは、パケット送受信システムとして例えばE−UTRA通信システムが採用される場合には、QPSK(四位相変移変調)、16QAM(直交振幅変調)、又は64QAMなどの各種変調方式及び符号化方式を決定する指標である。MCSレベルが決定されれば、符号化率(符号化効率)を決定することができる。
制御チャネル送受信部111は、上記判定において、符号化率が閾値2以下であると判定した場合には、HARQ方式切替部105を制御して、NCP−HARQ符号化部107を動作させるように制御する(図7のステップS705)。
図9は、NCP−HARQ符号化部107が実行するNCP−HARQ符号化方式の説明図である。NCP−HARQ方式では、送信装置は、再送パケットを、新規パケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきフレーム構成ビット部分の一部にパンクチャする。このとき、図9に示されるように、新規パケットには新規ブロックの情報ビットIに対して独立したパリティビットPが付加され、それに対して独立して符号化された再送パケットがパンクチャされる。
制御チャネル送受信部111は、NCP−HARQ符号化部107を動作させる場合には、制御チャネルを介して受信装置側から受信した制御信号に応じて、新たに送信するパケットに含まれる新規部分と再送部分とをそれぞれ新規部分取得部103及び再送部分取得部104へ通知する。具体的には、制御チャネル送受信部111は、まず、新規部分取得部103に対しては、ブロック生成部101によって生成された新規ブロックを常に送信するように指示する。また、制御チャネル送受信部111は、受信装置側から受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、再送部分取得部104に対して、再送バッファ部102に保持された送信済みのブロックを再送信するように指示する。ここで、CC方式が採用される場合には、図8(a)に示されるように、初回送信時と同じブロックのコピーの再送信が再送部分取得部104に対して指示される。一方、IR方式が採用される場合には、図8(b)に示されるように、初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報の再送信が再送部分取得部104に対して指示される。
NCP−HARQ符号化部107が動作させられる場合には、新規部分取得部103は制御チャネル送受信部111からの指示に従い常に、ブロック生成部101によって生成されたブロック全体を新規部分として取得する。
またその場合に、再送部分取得部104は、制御チャネル送受信部111からの指示に従い、NAKの受信数が所定数未満である場合には、送信済みのブロックを再送するタイミングではないため、再送バッファ部102に保持されたブロックを再送部分として取得することはない。一方、再送部分取得部104は、NAKの受信数が所定数に達した場合には、再送バッファ部102に保持されたブロックのうち、NAKに対応するパケットのブロックの情報を再送部分として取得する。CC方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時と同じブロックのコピーが、再送部分として取得される。一方、IR方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報が、再送部分として取得される。
新規部分取得部103にて取得された新規ブロックは、HARQ方式切替部105を介して、NCP−HARQ符号化部107内の新規パケット符号化部107−1に入力する。また、再送部分取得部104にて再送ブロックの情報が取得されているときには、その情報が、HARQ方式切替部105を介して、NCP−HARQ符号化部107内のパンクチャ部107−2に入力する。
新規パケット符号化部106−1は、上記新規ブロックを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む新規パケットを生成する。
パンクチャ部107−2は、上記新規パケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきフレーム構成ビット部分の一部に、再送部分取得部104から出力された再送ブロックの情報ビットを順次パンクチャする。この結果、新規パケットにおけるパリティビット部の割当ては、フレーム構成ビットの一部がパンクチャされた分だけ遅延させられる。上記パンクチャ処理は、再送部分取得部104から出力された再送ブロックの全ての情報ビットの割当てが完了するまで、フレーム構成ビットの一部がパターンを変えながら選択されそこにパンクチャされてゆく。パンクチャ部107−2は、結果として得られる1つの通信チャネルのフレームに割り当てられた合成パケット(図9の「再送信」パケットを参照)を、変調部109へ出力する。
パンクチャ部107−2は、上記新規パケットが割り当てられるチャネルにおいて、その新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきフレーム構成ビット部分の一部に、再送部分取得部104から出力された再送ブロックの情報ビットを順次パンクチャする。この結果、新規パケットにおけるパリティビット部の割当ては、フレーム構成ビットの一部がパンクチャされた分だけ遅延させられる。上記パンクチャ処理は、再送部分取得部104から出力された再送ブロックの全ての情報ビットの割当てが完了するまで、フレーム構成ビットの一部がパターンを変えながら選択されそこにパンクチャされてゆく。パンクチャ部107−2は、結果として得られる1つの通信チャネルのフレームに割り当てられた合成パケット(図9の「再送信」パケットを参照)を、変調部109へ出力する。
このように、NCP−HARQ符号化部107が動作させられる場合には、新規パケットと再送パケットは、再送パケットが新規パケットのパリティビット部にパンクチャされる形態で、1つの通信チャネルに割り当てられて一体として送信されることになる。
続いて、制御チャネル送受信部111は、図7のステップS704の判定において、符号化率が閾値2より大きいと判定した場合には、HARQ方式切替部105を制御して、G−HARQ符号化部108を動作させるように制御する(図7のステップS706)。
図10は、G−HARQ符号化部107が実行するG−HARQ符号化方式の説明図である。G−HARQ方式では、送信装置は、再送ブロックを、新たに流入してくるパケットのパリティビット部ではなく情報部(ペイロード)において、新規ブロックと共にグループ化する。このとき、新規ブロックと再送ブロックは、一体となって新たに符号化され、パリティビットも新たに計算されて、新たなパケットとして送信される。
制御チャネル送受信部111は、G−HARQ符号化部108を動作させる場合には、制御チャネルを介して受信装置側から受信した制御信号に応じて、新たに送信するパケットに含まれる新規部分と再送部分とをそれぞれ新規部分取得部103及び再送部分取得部104へ通知する。具体的には、制御チャネル送受信部111は、まず、受信装置側から受信したNAKの受信数が所定数未満である場合には、新規部分取得部103に対しては、ブロック生成部101によって生成された新規ブロックを常に送信するように指示する。また、制御チャネル送受信部111は、受信装置側から受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、新規部分取得部103に対しては、ブロック生成部101によって生成された新規ブロックの一部を送信するように指示する。更にその場合に、制御チャネル送受信部111は、再送部分取得部104に対して、再送バッファ部102に保持された送信済みのブロックを再送信するように指示する。ここで、CC方式が採用される場合には、図8(a)に示されるように、初回送信時と同じブロックのコピーの再送信が再送部分取得部104に対して指示される。一方、IR方式が採用される場合には、図8(b)に示されるように、初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報の再送信が再送部分取得部104に対して指示される。
G−HARQ符号化部107が動作させられる場合には、新規部分取得部103は制御チャネル送受信部111からの指示に従い、NAKの受信数が所定数未満である場合には、ブロック生成部101によって生成されたブロック全体を新規部分として取得する。また、新規部分取得部104は、NAKの受信数が所定数に達した場合には、ブロック生成部101によって生成されたブロックの一部分を新規部分として取得する。
またその場合に、再送部分取得部104は、制御チャネル送受信部111からの指示に従い、NAKの受信数が所定数未満である場合には、送信済みのブロックを再送するタイミングではないため、再送バッファ部102に保持されたブロックを再送部分として取得することはない。また、再送部分取得部104は、NAKの受信数が所定数に達した場合には、再送バッファ部102に保持されたブロックのうち、NAKに対応するパケットのブロックの情報を再送部分として取得する。CC方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時と同じブロックのコピーが、再送部分として取得される。一方、IR方式が採用される場合には、NAKに対応する初回送信時のブロックに対して追加的な冗長情報が、再送部分として取得される。
新規部分取得部103にて取得された新規ブロックは、HARQ方式切替部105を介して、G−HARQ符号化部108内のパンクチャ部108−1に入力する。また、再送部分取得部104にて再送ブロックの情報が取得されているときには、HARQ方式切替部105を介して、G−HARQ符号化部108内のパンクチャ部108−1に入力する。
パケット合成部108−1は、再送部分取得部104から再送ブロックが出力されていないときには、新規部分取得部103から出力されている新規ブロックのみを情報ビット部を合成する。一方、パケット合成部108−1は、再送部分取得部104から再送ブロックが出力されているときには、新規部分取得部103から出力されている新規ブロックと再送部分取得部104から出力されている再送ブロックが所定の合成パターンで合成されて得られる情報ビット部を合成する。この結果、新規パケットにおける情報ビット部の割当ては、再送ブロックが存在しない場合には、通常のパケットと同様に新規ブロックのみを含み、再送ブロックが存在する場合には、新規ブロックの情報が再送ブロックが挿入された分だけ削減され遅延させられる。
パケット符号化部108−2は、上記新規ブロックと再送ブロックを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む新規パケットを生成し、それを1つの通信チャネルのフレームにマッピングした後、そのフレームデータを変調部109へ出力する。
このように、G−HARQ符号化部107が動作させられる場合には、新規パケットと再送パケットは、再送パケットが新規パケットの情報ビット部にパンクチャされる形態で、1つの通信チャネルに割り当てられて一体として送信されることになる。
図1の送信装置において、変調部109は、フルHARQ符号化部106、NCP−HARQ符号化部107、又はG−HARQ符号化部108の何れから出力されるフレームデータを変調し、送信処理部110へ出力する。
送信処理部110は、変調後のフレームデータに対して所定の無線送信処理(D/A変換など)を実行し、特には図示しないアンテナを介して送信する。
次に、図2の受信装置が例えば無線移動端末のダウンリンク系に設置される場合において、制御チャネル送受信部111が実行するHARQ方式の選択のための制御動作の一例について、図11に示される動作フローチャートに基づいて説明する。
次に、図2の受信装置が例えば無線移動端末のダウンリンク系に設置される場合において、制御チャネル送受信部111が実行するHARQ方式の選択のための制御動作の一例について、図11に示される動作フローチャートに基づいて説明する。
まず、図2に示される受信装置において、受信処理部201は、アンテナを介して無線基地局内の図1の送信装置から送信された信号を受信し、その受信信号に対して所定の無線受信処理(A/D変換など)を実行する。
復調部202は、受信信号を構成する各通信チャネルから受信パケットを復調し、それをHARQ方式切替部204へ出力する。
再送バッファ部203は、受信パケットを将来受信される再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する。そして、再送バッファ部203は、受信パケットが再送部分合成部205−3、207−4やパケット合成部207−1へ入力されると、受信パケットに含まれる再送部分に対応する過去の受信パケットをそれらへ出力する。
再送バッファ部203は、受信パケットを将来受信される再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する。そして、再送バッファ部203は、受信パケットが再送部分合成部205−3、207−4やパケット合成部207−1へ入力されると、受信パケットに含まれる再送部分に対応する過去の受信パケットをそれらへ出力する。
制御チャネル送受信部111は、無線基地局内の図1の送信装置内の制御チャネル送受信部111から高レイヤ制御チャネル内の特定ビットを使って定期的に通知されるフルHARQ方式選択ビット(図4(b)参照)を受信する(図11のステップS1101)。このフルHARQ方式選択ビットは、その値が1であるときに、無線基地局内の図1の送信装置においてフルHARQ方式が選択されていることを示し、その値が0であるときに、部分的HARQ方式が選択されていることを示している。
次に、制御チャネル送受信部111は、受信したフルHARQ方式選択ビットの値が1であるか否かを判定する(図11のステップS1102)。
制御チャネル送受信部111は、受信したフルHARQ方式選択ビットの値が1である場合には、HARQ方式切替部204を制御して、フルHARQ復号部205を動作させるように制御する(図11のステップS1103)。
制御チャネル送受信部111は、受信したフルHARQ方式選択ビットの値が1である場合には、HARQ方式切替部204を制御して、フルHARQ復号部205を動作させるように制御する(図11のステップS1103)。
前述したように、送信装置においてフルHARQ符号化方式で符号化が実行されたときには、新規パケットと再送パケットは、それぞれ個別の通信チャネルに割り当てられて個別に送信される。
そこで、フルHARQ復号部205が動作させられる場合には、復調部202から出力された受信パケットは、HARQ方式切替部204を介して、フルHARQ復号部205内のチャネル分離部205−1に入力する。
チャネル分離部205−1は、通信チャネルを識別することにより、新規パケット(通常パケット)と再送パケットを、それぞれ復号部205−2と再送部分合成部205−3に振り分ける。なお、制御チャネル送受信部111は、送信装置から例えばL1制御チャネルを使って、各通信チャネルが再送パケットのチャネルとして使用されているか否かを示す識別情報を受信し、この識別情報をチャネル分離部205−1に通知する。チャネル分離部205−1は、この識別情報に基づいて、新規パケットと再送パケットを振り分ける。
次に、復号部205−2は、チャネル分離部205−1から入力される新規パケットを復号し、その結果得られる新規情報ビットを、後段の特には図示しない処理部へ出力する。復号部205−2は、復号結果から誤り率を算出し、例えば、算出された誤り率が所定の閾値以上に達した場合には、復号した情報ビットは出力せずに、新規部分の再送が必要である旨を制御チャネル送受信部111へ通知する。
再送部分合成部205−3は、図8(a)で前述したように、送信装置においてCC方式に基づくフルHARQ符号化が行われた場合には、最初に受信に失敗し再送バッファ部203に保持されている過去の受信パケットとチャネル分離部205−1から入力する再送パケットとを合成し、その合成結果を復号部205−4に出力する。一方、再送部分合成部205−3は、図8(b)に示されるように、送信装置においてIR方式に基づくフルHARQ符号化が行われた場合には、最初に受信に失敗し再送バッファ部203に保持されている過去の受信パケットと再送パケットに含まれるインクリメンタルに再送された冗長情報とを合成し、その合成結果を復号部205−4に出力する。なお、制御チャネル送受信部111は、送信装置から例えばL1制御チャネルを使って、フルHARQ方式における再送シーケンス情報及びその他の制御情報を受信し、これらの制御情報を再送部分合成部205−3に通知する。再送部分合成部205−3は、これらの制御情報に基づいて、再送パケットの合成を行う。
復号部205−4は、再送によって合成されたパケットを復号し、その結果得られる復元された情報ビットを、後段の特には図示しない処理部へ出力する。復号部205−4は、復号結果から誤り率を算出し、例えば、算出された誤り率が所定の閾値以上に達した場合には、復号した情報ビットは出力せずに、更に再送が必要である旨を制御チャネル送受信部111へ通知する。
次に、図2の受信装置の制御チャネル送受信部111は、図11のステップS1102にてフルHARQ方式選択ビットの値が1ではないと判定した場合には、更に、現在選択されている符号化方式の符号化率が所定の閾値(=閾値2)よりも大きいか否かを判定する(図11のステップS1104)。この符号化率は、制御チャネル送受信部111が、例えば無線基地局からL1制御チャネルを使って定期的に受信するMCSレベル情報に基づいて、該当する通信チャネルの通信に対して現在適用しているMCSから決定することができる。
制御チャネル送受信部111は、符号化率が閾値2以下である場合には、HARQ方式切替部204を制御して、NCP−HARQ符号化部206を動作させるように制御する(図11のステップS1105)。
前述したように、送信装置においてNCP−HARQ符号化方式で符号化が実行されたときには、新規パケットと再送パケットは、再送パケットが新規パケットのパリティビット部にパンクチャされる形態で、1つの通信チャネルに割り当てられて一体として送信される。
そこで、NCP−HARQ復号部206が動作させられる場合には、復調部202から出力された受信パケットは、HARQ方式切替部204を介して、NCP−HARQ復号部206内のパケット分離部206−1に入力する。
パケット分離部206−1は、1つの通信チャネルから一体として受信されたパケットから、新規パケットと再送パケットを分離し、それらをそれぞれ復号部205−2と再送部分合成部205−3に振り分ける。なお、制御チャネル送受信部111は、送信装置から例えばL1制御チャネルを使って、パンクチャ位置等に関する制御情報を受信し、この制御情報をパケット分離部206−1に通知する。パケット分離部206−1は、この制御情報に基づいて、新規パケットと再送パケットを振り分ける。
次に、新規パケットを復号する復号部205−2の動作、並びに、再送パケットから過去の受信パケットを復元する再送部分合成部205−3及び復号部205−4の動作は、フルHARQ復号部205の場合と同じである。
続いて、制御チャネル送受信部111は、図11のステップS1104の判定において、符号化率が閾値2より大きいと判定した場合には、HARQ方式切替部204を制御して、G−HARQ符号化部207を動作させるように制御する(図11のステップS1106)。
前述したように、送信装置においてG−HARQ符号化方式で符号化が実行されたときには、新規パケットと再送パケットは、再送パケットが新規パケットの情報ビット部にパンクチャされる形態で、1つの通信チャネルに割り当てられて一体として送信される。
そこで、G−HARQ復号部207が動作させられる場合には、復調部202から出力された受信パケットは、HARQ方式切替部204を介して、G−HARQ復号部207内のパケット合成部207−1及び再送部分合成部205−4に入力する。
パケット合成部207−1は、受信パケットに含まれる再送部分と再送バッファ部203から出力された過去の受信パケットの一部分とを合成する。この制御のために、パケット合成部207−1は、制御チャネル送受信部111によって送信装置側から例えばL1制御チャネルを介して受信される、G−HARQ方式のための制御信号を参照する。
具体的には、パケット合成部207−1は、制御信号を参照して、受信パケットに再送部分が含まれているパケットであるか否かを判定する。
パケット合成部207−1は、受信パケットに再送部分が含まれていないと判定したときには、受信パケットをそのまま復号部207−2へ出力する。
パケット合成部207−1は、受信パケットに再送部分が含まれていないと判定したときには、受信パケットをそのまま復号部207−2へ出力する。
一方、パケット合成部207−1は、受信パケットに再送部分が含まれていると判定したときには、その受信パケットに再送バッファ部203から出力された過去の受信パケットの一部分又は出力切替部207−6から出力される情報ビットを合成する。
具体的には、パケット合成部207−1は、初回の復号時には、受信パケットに含まれる再送部分に対応する過去の受信パケットの一部分を再送バッファ部203から取得し、それを受信パケットに合成する。これにより、パケット合成部207−1は、受信パケットに含まれる再送部分に対して、過去の受信パケットの情報を合成した合成パケットを生成することになる。
パケット合成部207−1は、1回の受信で複数のパケットを連続して受信したような場合に、新規部分と再送部分を含む或る受信パケットに対して1回目の復号処理では復号に失敗したとしても、他の受信パケットの再送部分の復号が成功したことにより、その成功した情報ビットを再度失敗した受信パケットに合成することでその復号に成功するような場合がある。
そこで、パケット合成部207−1は、2回目以降の復号時には、出力切替部207−6から出力される受信パケットの再送部分の復号結果を受信パケットに合成する。このとき、2回目以降に受信パケットに合成される再送部分の復号結果は、前回の復号時に合成された過去の受信パケットの情報又は再送部分の復号結果よりも精度が高いため、新たに生成された合成パケットは、より正確に復号されることになる。
パケット合成部207−1は、初回の復号時及び2回目以降の復号時においてそれぞれ生成された合成パケットを、復号部207−2へ出力する。
復号部207−2は、パケット合成部207−1から出力される受信パケット又は合成パケットを復号する。
復号部207−2は、パケット合成部207−1から出力される受信パケット又は合成パケットを復号する。
即ち、パケット合成部207−1から受信パケットが出力された場合には、復号部207−2は、受信パケットの冗長データ部分を利用して受信パケットの復号を実行する。この受信パケットには、再送部分が含まれていないことから、復号結果は、新規部分の情報ビットのみを含むことになる。
また、パケット合成部207−1から合成パケットが出力された場合には、復号部207−2は、受信パケットの冗長データ部分のみならず、過去の受信パケットの一部分や他の受信パケットの再送部分の復号結果を利用して合成パケットの復号を実行する。そして、復号部207−2は、受信パケットの新規部分に対応する復号結果を、出力切替部207−3へ出力する。復号部207−2は、過去の受信パケットの一部分や他の受信パケットの再送部分の復号結果を利用して復号を実行するため、受信パケット単独で復号する場合よりも精度が高い復号結果を得ることができる。
出力切替部207−3は、復号部207−2における復号結果から誤り率を算出し、算出された誤り率が所定の閾値以上かつ、復号の繰返し回数が所定回数未満である場合には、新規部分の復号結果を再送部分合成部207−4のみへ出力する。また、出力切替部207−3は、誤り率が所定の閾値未満である場合には、新規部分の復号結果を、再送部分合成部207−4へ出力するとともに、新規ブロックの情報ビットとして特には図示しない後段の処理部へ出力する。更に、出力切替部207−3は、誤り率が所定の閾値以上かつ、復号の繰返し回数が所定回数に達した場合には、新規部分の復号結果を再送部分合成部207−4へ出力するとともに、新規部分の再送が必要である旨を制御チャネル送受信部111へ通知する。
次に、再送部分合成部207−4は、受信パケットの新規部分の復号結果を利用して受信パケットに含まれる再送部分を抽出し、過去の受信パケットに合成する。この制御のために、パケット合成部207−1は、制御チャネル送受信部111によって送信装置側から例えばL1制御チャネルを介して受信される、G−HARQ方式のための制御信号を参照する。
具体的には、再送部分合成部207−4は、受信パケットに再送部分が含まれているパケットであるか否かを判定する。
再送部分合成部207−4は、受信パケットに再送部分が含まれていると判定したときには、出力切替部207−3から出力される新規部分の復号結果を利用して受信パケットから再送部分を抽出する。そして、再送部分合成部207−4は、抽出した再送部分に対応する過去の受信パケットを再送バッファ部203から取得し、抽出した再送部分と過去の受信パケットとを合成する。これにより、再送部分合成部207−4は、過去の受信パケットに対して、新たな受信パケットの再送部分を合成した合成パケットを生成することになる。
再送部分合成部207−4は、受信パケットに再送部分が含まれていると判定したときには、出力切替部207−3から出力される新規部分の復号結果を利用して受信パケットから再送部分を抽出する。そして、再送部分合成部207−4は、抽出した再送部分に対応する過去の受信パケットを再送バッファ部203から取得し、抽出した再送部分と過去の受信パケットとを合成する。これにより、再送部分合成部207−4は、過去の受信パケットに対して、新たな受信パケットの再送部分を合成した合成パケットを生成することになる。
なお、新たな受信パケットには、過去の複数の受信パケットに関する再送部分が含まれていることもあるため、このような場合には、再送部分合成部207−4は、それぞれの過去の受信パケットに対して、対応する再送部分を合成する。
再送部分合成部207−4は、パケット合成部207−1の場合と同様に、1回の受信で複数のパケットを受信したような場合がある。そして、新規部分と再送部分を含む或る受信パケットに対して1回目の復号処理では再送部分の復号に失敗したとしても、他の受信パケットの新規部分の復号が成功したことにより、その成功した情報ビットを再度失敗した受信パケットに合成することでその復号に成功するような場合がある。
そこで、再送部分合成部207−4は、出力切替部207−3から新規部分の復号結果が出力されるたびに、繰り返して新たな受信パケットから再送部分を抽出し、過去の受信パケットに対して、前回の復号時より正確な再送部分を合成した合成パケットを生成する。2回目以降の復号時に抽出される再送部分は、前回の復号時よりも精度が高い新規部分の復号結果を用いて抽出されているため、前回の復号時に抽出された再送部分よりも精度が高いことになる。
復号部207−5は、再送部分合成部207−4から出力される合成パケットを復号する。即ち、復号部207−5は、誤りがあった過去の受信パケットと受信パケットの再送部分とを利用して合成パケットの復号を実行する。そして、復号部207−5は、合成パケットの復号結果を出力切替部207−6へ出力する。復号部207−5は、新規部分の復号結果を利用して抽出された正確な再送部分の情報を用いて復号を実行するため、単に受信パケットの再送部分を過去の受信パケットに合成して復号する場合よりも精度が高い復号結果を得ることができる。
出力切替部207−6は、復号部207−5における復号結果から誤り率を算出し、算出された誤り率が所定の閾値以上かつ、復号の繰返し回数が所定回数未満である場合には、合成パケット中の再送部分に対応する復号結果をパケット合成部207−1のみへ出力する。また、出力切替部207−6は、誤り率が所定の閾値未満である場合には、合成パケットの復号結果を特には図示しない後段の処理部へ出力する。更に、出力切替部207−6は、誤り率が所定の閾値以上かつ、復号の繰返し回数が所定回数に達した場合には、再送部分に対応するブロックに関してさらなる再送が必要である旨を制御チャネル送受信部111へ通知する。
制御チャネル送受信部111は、送信装置から例えばL1制御チャネルを介してパケットに再送部分が含まれるか否かを示す制御信号を受信する。また、制御チャネル送受信部111は、出力切替部207−3及び出力切替部207−6から通知される再送の要否に応じて、ACK/NAKを図1の送信装置に向けて送信する。
以上の構成を有するG−HARQ復号部207の動作例について、図12を用いて更に説明する。今例えば、図12のステップ1として示されるように、2つのパケット1,2が送信装置から受信装置に送信されたが、受信装置にて2つとも受信に失敗してNAKが返されたと仮定する。更にこれに対して、2つの再送パケット1,2が送信され、再送パケット1は受信に失敗してNAKが返され、再送パケット2は受信に成功してACKが返されるケースを考える。
この場合、図12のステップ2において、まず、再送パケット1は、パケット合成部207−1において、再送バッファ部203に保持されている受信されたパケット1及び2とそれぞれ合成され、各合成パケットに対して復号部207−2にて復号が試みられるが、それらの復号に失敗する。この結果、出力切替部207−3からの通知に基づいて、制御チャネル送受信部111から例えばL1制御チャネルを介して送信装置に向けて、再送パケット1内の新規部分に対応するNAKが返される。
一方、再送パケット2は、パケット合成部207−1において、再送バッファ部203に保持されている受信されたパケット1及び2と合成され、各合成パケットに対して復号部207−2にて復号が試みられる。この結果、再送パケット2内の新規部分(白色の部分)の復号に成功し、その新規部分が出力切替部207−3に得られる。これによって、その新規部分の情報ビットが、出力切替部207−3から、後段の処理部に出力されると共に、再送部分合成部207−4に出力される。また、出力切替部207−3からの通知に基づいて、制御チャネル送受信部111から例えばL1制御チャネルを介して送信装置に向けて、再送パケット2内の新規部分に対応するACKが返される。
次に、図12のステップ2において、まず、再送パケット1は、再送部分合成部207−4において、再送バッファ部203に保持されている受信されたパケット1及び2とそれぞれ合成され、各合成パケットに対して復号部207−5にて復号が試みられる。しかしながら、両方の復号とも失敗する。
一方、再送パケット2についても、再送部分合成部207−4において、再送バッファ部203に保持されている受信されたパケット1及び2、並びに、出力切替部207−3から入力している再送パケット2の新規部分とそれぞれ合成される。そして、各合成パケットに対して復号部207−5にて復号が試みられる。この結果、再送パケット2の再送部分を含む合成されたパケット1の復号は成功し、再送パケット2の再送部分を含む合成されたパケット2の復号は失敗して、パケット1の情報ビットが出力切替部207−6に得られる。これによって、再送により復元されたパケット1の情報ビットが、出力切替部207−6から、後段の処理部に出力されると共に、パケット合成部207−1に出力される。また、出力切替部207−6からの通知に基づいて、制御チャネル送受信部111から例えばL1制御チャネルを介して送信装置に向けて、パケット1及び再送パケット2にそれぞれ対応する各ACKが返される。
続いて、図12のステップ3にて、1回目の復号では失敗した再送パケット1に対して、パケット合成部207−1において、再送バッファ部203に保持されている受信されたパケット1及び2、並びに、出力切替部207−6から入力されるパケット1の情報ビットとがそれぞれ合成される。そして、各合成パケットに対して復号部207−2にて2回目の復号が試みられる。この結果、再送パケット1内の新規部分(白色の部分)の復号に成功し、その新規部分が出力切替部207−3に得られる。これによって、その新規部分の情報ビットが、出力切替部207−3から、後段の処理部に出力されると共に、再送部分合成部207−4に出力される。また、出力切替部207−3からの通知に基づいて、制御チャネル送受信部111から例えばL1制御チャネルを介して送信装置に向けて、再送パケット1内の新規部分に対応するACKが返される。
次に、図12のステップ4において、再送パケット1について、再送部分合成部207−4において、再送バッファ部203に残っている受信されたパケット2、及び出力切替部207−3から入力している再送パケット1の新規部分とそれぞれ合成される。そして、各合成パケットに対して復号部207−5にて復号が試みられる。この結果、再送パケット1の再送部分を含む合成されたパケット2の復号が成功し、パケット2の情報ビットが出力切替部207−6に得られる。これによって、再送により復元されたパケット2の情報ビットが、出力切替部207−6から、後段の処理部に出力されると共に、パケット合成部207−1に出力される。また、出力切替部207−6からの通知に基づいて、制御チャネル送受信部111から例えばL1制御チャネルを介して送信装置に向けて、パケット2及び再送パケット1にそれぞれ対応する各ACKが返される。
このように、再送に基づく他の復号結果を使って複数回の復号処理が繰り返されることにより、復号を成功させることができる。
以上、図1の送信装置が例えば無線基地局に設置される場合、及び図2の受信装置が例えば無線移動端末に設置される場合の各々にて、制御チャネル送受信部111が実行するHARQ方式の選択のための制御動作の一例を、図7及び図11の動作フローチャートで説明した。これは、無線基地局から無線移動端末に向かうダウンリンク系の通信を想定したケースである。
以上、図1の送信装置が例えば無線基地局に設置される場合、及び図2の受信装置が例えば無線移動端末に設置される場合の各々にて、制御チャネル送受信部111が実行するHARQ方式の選択のための制御動作の一例を、図7及び図11の動作フローチャートで説明した。これは、無線基地局から無線移動端末に向かうダウンリンク系の通信を想定したケースである。
これとは逆に、図1の送信装置が例えば無線移動端末に設置され、図2の受信装置が例えば無線基地局に設置される場合も、上記ケースと同時に実施され得る。これは、無線移動端末から無線基地局に向かうアップリンク系の通信を想定したケースである。
この場合、例えば無線基地局において、図2の受信装置内の制御チャネル送受信部111は、同一の無線基地局内における図1の送信装置内の制御チャネル送受信部111と共通の装置とすることができる。このため、その受信装置に対するHARQ方式の選択のための制御動作は、無線基地局において図1の送信装置に対して制御チャネル送受信部111が実施する図7の動作フローチャートで示されるHARQ方式の選択のための制御動作と同じ動作として実行される。
逆に、例えば無線移動端末において、図1の送信装置内の制御チャネル送受信部111は、同一の無線移動端末内における図2の受信装置内の制御チャネル送受信部111と共通の装置とすることができる。このため、その送信装置に対するHARQ方式の選択のための制御動作は、無線移動端末において図2の受信装置に対して制御チャネル送受信部111が実施する図11の動作フローチャートで示されるHARQ方式の選択のための制御動作と同じ動作として実行される。
以上、本実施形態では、パケット送受信システムとして例えばE−UTRA通信システムが採用される場合を例に挙げながら説明したが、無線通信システム以外のパケット送受信システムにも勿論適用可能である。
Claims (15)
- 受信装置から返信される送達確認情報に基づいて、該受信装置に復号に失敗したパケットを破棄せずに再送されたパケットと組み合わせて復号させるために、前記パケットの送信の再送を制御する送信装置であって、
送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成するブロック生成部と、
該ブロック生成部によって生成される情報ビットのブロックを再送に備えて一時的に保持する再送バッファ部と、
前記ブロック生成部が生成するブロックから送信すべき新規部分を取得する新規部分取得部と、
前記再送バッファ部に保持されている再送のためのブロックから送信すべき再送部分を取得する再送部分取得部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、前記再送部分取得部から取得される再送部分から再送パケットを生成し、該新規パケット及び再送パケットをそれぞれ個別の通信チャネルに割り当て、その結果得られる個別の通信チャネルデータを出力する第1の符号化部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分と前記再送部分取得部から出力された再送部分とを混合して得られるパケットを通信チャネルに割当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第2の符号化部と、
前記第1の符号化部又は前記第2の符号化部から出力される通信チャネルデータを変調する変調部と、
該変調部の出力を送信する送信処理部と
前記第1の符号化部又は前記第2の符号化部の動作を切り替える符号化方式切替部と、
前記受信装置における前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記符号化方式切替部を制御する送信制御部と、
を含むことを特徴とする送信装置。 - 前記送信制御部は、
前記受信装置における前記通信チャネルの通信品質を示す情報として、前記受信装置から前記通信チャネルの通信品質を示すチャネル品質指標を定期的に受信し、
該チャネル品質指標に基づいて前記通信チャネルで実行される通信の変調コード方式を制御し、
前記通信チャネルに対して現在実行中の通信の変調コード方式に対応する通信品質と、現在前記受信装置から通知されている該通信チャネルに対応するチャネル品質指標が示す通信品質との誤差を算出し、該誤差が所定の閾値よりも大きい場合に前記符号化方式切替部に前記第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に前記符号化方式切替部に前記第2の符号化部を選択させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記送信制御部は、
前記受信装置における前記通信チャネルの通信品質を示す情報として、前記受信装置から該受信装置が搭載される移動端末装置の移動速度を示す移動速度情報を定期的に受信し、
該移動速度情報が所定の閾値よりも大きい場合に前記符号化方式切替部に前記第1の符号化部を選択させ、それ以外の場合に前記符号化方式切替部に前記第2の符号化部を選択させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記第2の符号化部は、
前記新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、該新規パケットを通信チャネルに割り当てると共に、該通信チャネルにおいて、該新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきビット位置の一部に、前記再送部分取得部から出力された再送部分の情報ビットを、前記新規パケットの前記ビット位置の一部への割当てを遅らせて挿入し、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第3の符号化部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分と前記再送部分取得部から出力された再送部分とを該新規部分の割当てを削減するように混合し情報ビット部を構成してパケットを生成し、該パケットを通信チャネルに割り当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第4の符号化部とから構成され、
前記符号化方式切替部は、前記第1の符号化部、前記第3の符号化部、又は前記第4の符号化部の動作を切り替え、
前記送信制御部は、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を算出し、前記第2の符号化部を選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記符号化方式切替部に前記第4の符号化部を選択させ、それ以外の場合に前記符号化方式切替部に前記第3の符号化部を選択させる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の送信装置。 - 前記送信制御部は、前記符号化方式切替部に前記第1の符号化部と前記第2の符号化部の何れを選択させたかを示す第1の選択情報を、前記通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて前記受信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の送信装置。 - 前記送信制御部は、前記符号化方式切替部に前記第3の符号化部と前記第4の符号化部の何れを選択させたかを示す第2の選択情報を、前記通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて前記受信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の送信装置。 - 送信装置に受信パケットの成否を示す送達確認情報を返信しながら、復号に失敗した前記受信パケットを破棄せずに前記送信装置から再送された受信パケットと組み合わせて復号しながら、前記受信パケットの再送を制御する受信装置であって、
受信信号を受信する受信処理部と
前記受信信号を構成する通信チャネルから前記受信パケットを復調する復調部と、
該受信パケットを再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する再送バッファ部と、
前記受信パケットの通信チャネルを識別することにより、該受信パケットを新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットに振り分け、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第1の復号部と、
前記受信パケットから新規部分と再送部分をそれぞれ抽出し、前記新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第2の復号部と、
前記第1の復号部又は前記第2の復号部の動作を切り替える復号方式切替部と、
前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記復号方式切替部を制御する受信制御部と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 前記受信制御部は、
前記通信チャネルの通信品質を示す情報として、前記第1の復号部と前記第2の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第1の選択情報を、前記通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて前記送信装置から受信し、
該第1の選択情報に基づいて、前記復号方式切替部を制御する、
ことを特徴とする請求項7に記載の受信装置。 - 前記第2の復号部は、
前記受信パケットから新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットを分離し、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第3の復号部と、
前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成しながら、前記受信パケットの情報ビットから新規部分と再送部分を分離し、該新規部分の情報ビットを抽出して出力し、該再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第4の復号部とから構成され、
前記復号方式切替部は、前記第1の復号部、前記第3の復号部、又は前記第4の復号部の動作を切り替え、
前記受信制御部は、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を取得し、前記第2の復号部を選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記復号方式切替部に前記第4の復号部を選択させ、それ以外の場合に前記復号方式切替部に前記第3の復号部を選択させる、
ことを特徴とする請求項7又は8の何れか1項に記載の受信装置。 - 前記受信制御部は、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を、前記通信チャネルに対して現在実行中の通信の変調コード方式から算出して取得する、
ことを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の受信装置。 - 前記受信制御部は、
前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率として、前記第3の復号部と前記第4の復号部の何れを選択させるべきかを指示する第2の選択情報を、前記通信チャネルに対応する制御チャネルを用いて前記送信装置から受信し、
該第2の選択情報に基づいて、前記復号方式切替部を制御する、
ことを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の受信装置。 - 送達確認情報を通信しながら、復号に失敗した受信パケットを破棄せずに再送された受信パケットと組み合わせて復号しながら、前記受信パケットの再送を制御する通信システムであって、
送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成するブロック生成部と、
該ブロック生成部によって生成される情報ビットのブロックを再送に備えて一時的に保持する再送バッファ部と、
前記ブロック生成部が生成するブロックから送信すべき新規部分を取得する新規部分取得部と、
前記再送バッファ部に保持されている再送のためのブロックから送信すべき再送部分を取得する再送部分取得部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、前記再送部分取得部から取得される再送部分から再送パケットを生成し、該新規パケット及び再送パケットをそれぞれ個別の通信チャネルに割り当て、その結果得られる個別の通信チャネルデータを出力する第1の符号化部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分と前記再送部分取得部から出力された再送部分とを混合して得られるパケットを通信チャネルに割当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第2の符号化部と、
前記第1の符号化部又は前記第2の符号化部から出力される通信チャネルデータを変調する変調部と、
該変調部の出力を送信する送信処理部と
前記第1の符号化部又は前記第2の符号化部の動作を切り替える符号化方式切替部と、
受信装置における前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記符号化方式切替部を制御する送信制御部と、
を含む送信装置と、
受信信号を受信する受信処理部と
前記受信信号を構成する通信チャネルから前記受信パケットを復調する復調部と、
該受信パケットを再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する再送バッファ部と、
前記受信パケットの通信チャネルを識別することにより、該受信パケットを新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットに振り分け、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第1の復号部と、
前記受信パケットから新規部分と再送部分をそれぞれ抽出し、前記新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第2の復号部と、
前記第1の復号部又は前記第2の復号部の動作を切り替える復号方式切替部と、
前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記復号方式切替部を制御する受信制御部と、
を含む受信装置とからなることを特徴とする通信システム。 - 前記第2の符号化部は、
前記新規部分取得部から取得される新規部分から新規パケットを生成し、該新規パケットを通信チャネルに割り当てると共に、該通信チャネルにおいて、該新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきビット位置の一部に、前記再送部分取得部から出力された再送部分の情報ビットを、前記新規パケットの前記ビット位置の一部への割当てを遅らせて挿入し、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第3の符号化部と、
前記新規部分取得部から取得される新規部分と前記再送部分取得部から出力された再送部分とを該新規部分の割当てを削減するように混合し情報ビット部を構成してパケットを生成し、該パケットを通信チャネルに割り当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第4の符号化部とから構成され、
前記符号化方式切替部は、前記第1の符号化部、前記第3の符号化部、又は前記第4の符号化部の動作を切り替え、
前記送信制御部は、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を算出し、前記第2の符号化部を選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記符号化方式切替部に前記第4の符号化部を選択させ、それ以外の場合に前記符号化方式切替部に前記第3の符号化部を選択させ、
前記第2の復号部は、
前記受信パケットから新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットを分離し、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第3の復号部と、
前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成しながら、前記受信パケットの情報ビットから新規部分と再送部分を分離し、該新規部分の情報ビットを抽出して出力し、該再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファ部に保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第4の復号部とから構成され、
前記復号方式切替部は、前記第1の復号部、前記第3の復号部、又は前記第4の復号部の動作を切り替え、
前記受信制御部は、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を取得し、前記第2の復号部を選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記復号方式切替部に前記第4の復号部を選択させ、それ以外の場合に前記復号方式切替部に前記第3の復号部を選択させる、
ことを特徴とする請求項12に記載の通信システム。 - 送達確認情報を通信しながら、復号に失敗した受信パケットを破棄せずに再送された受信パケットと組み合わせて復号しながら、前記受信パケットの再送を制御する通信方法であって、
送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成するブロック生成ステップと、
該ブロック生成ステップによって生成される情報ビットのブロックを再送に備えて一時的に保持する再送バッファリングステップと、
前記ブロック生成ステップが生成するブロックから送信すべき新規部分を取得する新規部分取得ステップと、
前記再送バッファリングステップにて保持されている再送のためのブロックから送信すべき再送部分を取得する再送部分取得ステップと、
前記新規部分取得ステップから取得される新規部分から新規パケットを生成し、前記再送部分取得ステップから取得される再送部分から再送パケットを生成し、該新規パケット及び再送パケットをそれぞれ個別の通信チャネルに割り当て、その結果得られる個別の通信チャネルデータを出力する第1の符号化ステップと、
前記新規部分取得ステップから取得される新規部分と前記再送部分取得ステップから出力された再送部分とを混合して得られるパケットを通信チャネルに割当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第2の符号化ステップと、
前記第1の符号化ステップ又は前記第2の符号化ステップから出力される通信チャネルデータを変調する変調ステップと、
該変調ステップの出力を送信する送信処理ステップと
前記第1の符号化ステップ又は前記第2の符号化ステップの動作を切り替える符号化方式切替ステップと、
受信装置における前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記符号化方式切替ステップを制御する送信制御ステップと、
を含む送信装置と、
受信信号を受信する受信処理ステップと
前記受信信号を構成する通信チャネルから前記受信パケットを復調する復調ステップと、
該受信パケットを再送パケットとの合成に備えて一時的に保持する再送バッファリングステップと、
前記受信パケットの通信チャネルを識別することにより、該受信パケットを新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットに振り分け、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファリングステップにて保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第1の復号ステップと、
前記受信パケットから新規部分と再送部分をそれぞれ抽出し、前記新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファリングステップにて保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第2の復号ステップと、
前記第1の復号ステップ又は前記第2の復号ステップの動作を切り替える復号方式切替ステップと、
前記通信チャネルの通信品質を示す情報に基づいて、前記復号方式切替ステップを制御する受信制御ステップと、
を含む受信装置とからなることを特徴とする通信方法。 - 前記第2の符号化ステップは、
前記新規部分取得ステップから取得される新規部分から新規パケットを生成し、該新規パケットを通信チャネルに割り当てると共に、該通信チャネルにおいて、該新規パケットのパリティビット部が割り当てられるべきビット位置の一部に、前記再送部分取得ステップから出力された再送部分の情報ビットを、前記新規パケットの前記ビット位置の一部への割当てを遅らせて挿入し、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第3の符号化ステップと、
前記新規部分取得ステップから取得される新規部分と前記再送部分取得ステップから出力された再送部分とを該新規部分の割当てを削減するように混合し情報ビット部を構成してパケットを生成し、該パケットを通信チャネルに割り当て、その結果得られる通信チャネルデータを出力する第4の符号化ステップとから構成され、
前記符号化方式切替ステップは、前記第1の符号化ステップ、前記第3の符号化ステップ、又は前記第4の符号化ステップの動作を切り替え、
前記送信制御ステップは、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を算出し、前記第2の符号化ステップを選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記符号化方式切替ステップに前記第4の符号化ステップを選択させ、それ以外の場合に前記符号化方式切替ステップに前記第3の符号化ステップを選択させ、
前記第2の復号ステップは、
前記受信パケットから新規部分が格納されている新規パケットと再送部分が格納されている再送パケットを分離し、前記新規パケットからは新規部分の情報ビットを抽出して出力し、前記再送パケットからは再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファリングステップにて保持されている受信に失敗した受信パケットと合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第3の復号ステップと、
前記再送バッファリングステップにて保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成しながら、前記受信パケットの情報ビットから新規部分と再送部分を分離し、該新規部分の情報ビットを抽出して出力し、該再送部分の情報ビットを取り出して前記再送バッファリングステップにて保持されている受信に失敗した受信パケット又は先行して抽出された新規部分又は再送部分と合成することにより該受信パケットを復元して該受信パケットから情報ビットを抽出して出力する第4の復号ステップとから構成され、
前記復号方式切替ステップは、前記第1の復号ステップ、前記第3の復号ステップ、又は前記第4の復号ステップの動作を切り替え、
前記受信制御ステップは、前記通信チャネルにおける符号化の効率を表す符号化率を取得し、前記第2の復号ステップを選択したときに更に、該符号化率が所定の閾値よりも大きい場合に前記復号方式切替ステップに前記第4の復号ステップを選択させ、それ以外の場合に前記復号方式切替ステップに前記第3の復号ステップを選択させる、
ことを特徴とする請求項14に記載の通信方法。
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