JP5182220B2 - 基地局、無線通信システム、基地局制御方法 - Google Patents

基地局、無線通信システム、基地局制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、基地局、無線通信システム、基地局制御方法に関する。
従来より、基地局が移動体端末にパケットの再送信処理を実行する再送信手法が知られており、例えば、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)が知られている。
例えば、HARQを実行する基地局は、移動体端末が受信したパケットにエラーが含まれていて移動体端末がエラーを訂正しきれない場合に、パケットを再度送信し、あるいは、パンクチャにより送信されなかった冗長ビットを送信する。なお、パンクチャとは、情報を間引いて送信することである。
そして、例えば、HARQを実行する移動体端末は、エラーが含まれるパケットを保持しておき、基地局から再送信処理により送信されたパケットや冗長ビットを受信すると、受信したパケットや冗長ビットと保持しておいたパケットとを合成し、エラーを訂正する。例えば、移動体端末は、保持しておいたパケットと受信した冗長ビットとを合成し、保持しておいたパケットのエラー訂正能力を向上させることでエラーを訂正する。
また、上記した再送信手法では、基地局は、再送信処理を実行する場合に、初回送信時の送信条件を用いて再送信処理を実行し、例えば、初回送信時に用いた送信電力と同一の送信電力を用いて再送信処理を実行する。なお、一般的に、送信電力を上げると、移動体端末が受信するパケットに含まれるエラー量が減少し、送信電力を下げると、移動体端末が受信するパケットに含まれるエラー量が増加する。
また、移動体端末が高速に移動している間には、フェージングが発生し、電波伝搬状態が急速に変化することが知られている。なお、QoS(Quality of Service)に応じて無線パラメータを変更する手法も知られている。
特開2005−86304号公報 特開2008−295070号公報
しかしながら、上記した従来の再送信手法では、無駄な再送信処理を繰り返していたという課題があった。具体的には、従来の再送信手法では、高速移動中に電波伝搬状態が急速に悪化すると、再送信処理を繰り返しても移動体端末がエラーを訂正しきれず、エラー訂正に結びつかない無駄な再送信処理を繰り返していた。
例えば、上記した再送信手法では、電波伝搬状態が悪化した状態においても、初回送信時の送信電力を用いて再送信処理を繰り返す。この結果、再送信処理によって送信されたパケットを移動体端末が受信しても、初回送信時に移動体端末が受信したパケットと同様に、受信したパケットには多くのエラーが含まれ、移動体端末はエラーを訂正しきれなかった。
また、例えば、電波伝搬状態が急速に悪化し、パンクチャにより送信されなかった冗長ビットを併せて用いても訂正しきれない程のエラーが発生する場合がある。このような場合、基地局が冗長ビットを送信する再送信処理を送信し、移動体端末が受信した冗長ビットを併せて用いて訂正したとしても、移動体端末はエラーを訂正しきれなかった。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、無駄な再送信処理を繰り返さない基地局、無線通信システム、基地局制御方法を提供することを目的とする。
本願の開示する基地局は、一つの態様において、移動体端末の移動速度に関する情報を受信すると、該情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する速度識別部を備える。また、基地局は、前記速度識別部によって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する実行回数を、予め設定された回数よりも少ない回数に変更する回数変更部を備える。
本願の開示する基地局の一つの態様によれば、無駄な再送信処理を繰り返さないことが可能であるという効果を奏する。
図1は、実施例1に係る基地局の構成の一例を説明するためのブロック図である。 図2は、実施例1に係る基地局による処理の流れの一例について説明するためのフローチャートである。 図3は、実施例2における移動体端末がパケット受信に成功した場合における無線通信システムによる処理の流れについて説明するためのシーケンス図である。 図4は、実施例2における移動体端末がパケット受信に失敗した場合における無線通信システムによる処理の流れについて説明するためのシーケンス図である。 図5は、実施例2における無線通信システムの構成の一例を説明するためのブロック図である。 図6は、実施例2における速度情報テーブルを説明するための図である。 図7−1は、実施例2における移動体端末から基地局にCCHチャネルを用いて送信されるパケットのフォーマットの一例を説明するための図である。 図7−2は、実施例2における移動体端末から基地局にCCHチャネルを用いて送信されるパケットの一例を説明するための図である。 図8は、実施例2における送信バッファを説明するための図である。 図9−1は、実施例2における回数管理テーブルを説明するための図である。 図9−2は、実施例2における最大回数が変更された後の回数管理テーブルを説明するための図である。 図10は、実施例2における基地局送受信部について説明するための図である。 図11は、実施例2における移動体端末による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。 図12は、実施例2における基地局送受信部による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。 図13は、実施例2における回数変更部による最大回数を戻す処理の流れについて説明するためのフローチャートである。 図14は、実施例2における無線通信システムによる効果を説明するための図である。 図15は、実施例2における無線通信システムによる効果を説明するための図である。 図16は、実施例2における無線通信システムによる効果を説明するための図である。 図17は、回数変更部による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
以下に、本願の開示する基地局、無線通信システム、基地局制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
[実施例1に係る基地局の構成]
図1を用いて、実施例1に係る基地局100の構成について説明する。図1は、実施例1に係る基地局の構成の一例を説明するためのブロック図である。
基地局100は、移動体端末とパケットを送受信し、図1に示すように、速度識別部101と回数変更部102とを有する。速度識別部101は、移動体端末の移動速度に関する速度情報を受信すると、速度情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する。
回数変更部102は、速度識別部101によって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する最大回数(実行回数とも称する)を、予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する。
[実施例1に係る基地局による処理]
次に、図2を用いて、実施例1に係る基地局100による処理の流れの一例について説明する。図2は、実施例1に係る基地局による処理の流れの一例について説明するためのフローチャートである。
図2に示すように、基地局100では、速度識別部101は、速度情報を受信すると(ステップS101肯定)、速度情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する(ステップS102)。
そして、速度識別部101によって高速であると識別されると(ステップS102肯定)、回数変更部102は、パケットの再送信処理を実行する最大回数を、予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する(ステップS103)。一方、速度識別部101によって高速であると識別されないと(ステップS102否定)、最大回数が変更されないまま処理が終了する。
[実施例1に係る基地局による効果]
上記したように、実施例1によれば、基地局100は、速度情報を受信すると、速度情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する。そして、基地局100は、所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する最大回数を、予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する。この結果、無駄な再送信処理を繰り返さないことが可能である。
具体的には、高速移動中には電波伝搬状態が急速に変化し、電波伝搬状態が急速に悪化すると、再送信処理を繰り返してもエラーを訂正しきれないことがある。例えば、移動体端末が受信したエラーに訂正しきれない程のエラーが発生した場合が該当する。このような場合、基地局が再送信処理を繰り返してもエラーを訂正しきれず、再送信処理が無駄になっていた。実施例1によれば、最大回数が常に一定である手法とは異なり、基地局100は、高速移動中には再送信処理を実行する最大回数を減らすので、無駄な再送信処理を繰り返さないようにすることが可能である。言い換えると、実施例1によれば、再送信処理を無駄に繰り返さないことが可能である。
次に、実施例2における無線通信システムについて説明する。実施例2に係る無線通信システムは、基地局200と移動体端末300とを有し、基地局200が、実施例1に係る基地局100に対応する。なお、以下では、実施例1と同様の点については簡単に説明する。
実施例2に係る無線通信システムでは、基地局200と移動体端末300とがパケットを送受信し、移動体端末300がパケット受信に失敗すると、基地局200が再送信処理を実行する。また、基地局200は、実施例1にて説明したように、移動体端末300の移動速度が所定の速度よりも高速である場合には、再送信処理を実行する最大回数を、予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する。
以下では、実施例2における無線通信システムによるパケット送受信処理について簡単に説明した後、実施例2に係る無線通信システムの構成について説明する。そして、実施例2に係る無線通信システムによる詳細な処理の流れと、実施例2における効果とについて説明する。
[実施例2における無線通信システムによるパケット送受信処理]
実施例2における無線通信システムによる処理について簡単に説明する。以下では、実施例2における移動体端末300がパケット受信に成功した場合における処理の流れと、実施例2における移動体端末300がパケット受信に失敗した場合における処理の流れとについて順に説明する。
なお、パケット受信に成功した場合とは、移動体端末300が受信したパケットにエラーが含まれていない場合や、移動体端末300が受信したパケットに含まれていたエラーを移動体端末300にて訂正可能な場合が該当する。例えば、パケットには、エラー訂正用の冗長ビットが付与されており、移動体端末300が受信したパケットに含まれていたエラーが冗長ビットを用いて訂正可能な範囲内のエラーであれば、パケット受信に成功したことになる。
また、パケット受信に失敗した場合とは、移動体端末300が受信したパケットにエラーが含まれており、エラーを訂正しきれない場合が該当する。例えば、冗長ビットを用いても訂正しきれない程のエラーが含まれている場合が該当する。
[実施例2における移動体端末がパケット受信に成功した場合における処理の流れ]
図3を用いて、実施例2における移動体端末300がパケット受信に成功した場合における処理の流れについて説明する。具体的には、基地局200によって再送信処理が実行されることなく、移動体端末300がパケット受信に成功した場合の処理の流れについて説明する。図3は、実施例2における移動体端末がパケット受信に成功した場合における処理の流れについて説明するためのシーケンス図である。
図3に示すように、実施例2における無線通信システムでは、基地局200は、パケットを移動体端末300に送信し(ステップS201)、移動体端末300がパケットを受信する(ステップS202)。ここで、移動体端末300は、パケット受信に成功すると(ステップS203)、パケット受信に成功した旨の成功情報であるACK信号を基地局200に送信する(ステップS204)。
そして、基地局200は、ACK信号を移動体端末300から受信し(ステップS205)、処理を終了する。なお、その後、基地局200は、次のパケットを移動体端末300に送信する。
[実施例2における移動体端末がパケット受信に失敗した場合における処理の流れ]
図4を用いて、実施例2における移動体端末300がパケット受信に失敗した場合における処理の流れについて説明する。具体的には、基地局200によって再送信処理が繰り返されたにも関わらず、移動体端末300がパケット受信に失敗した場合の処理の流れについて説明する。図4は、実施例2における移動体端末がパケット受信に失敗した場合における処理の流れについて説明するためのシーケンス図である。
図4に示すように、実施例2における無線通信システムでは、基地局200は、パケットを移動体端末300に送信し(ステップS301)、移動体端末300がパケットを受信する(ステップS302)。ここで、移動体端末300は、パケット受信に失敗すると(ステップS303)、パケット受信に失敗した旨の失敗情報であるNACK信号を基地局200に送信する(ステップS304)。
そして、基地局200は、NACK信号を受信すると(ステップS305)、再送信処理を実行し(ステップS306)、例えば、パケットを再度送信し、あるいは、パンクチャにより送信されなかった冗長ビットを送信する。
そして、移動体端末300は、基地局200から再送信処理により送信されたパケットや冗長ビットを受信する(ステップS307)。ここで、移動体端末300は、パケット受信に失敗すると(ステップS308)、NACK信号を基地局200に送信する(ステップS309)。
なお、上記したステップS308においてパケット受信に失敗する場合とは、例えば、再送信処理によって送信されたパケットや冗長ビットを用いたとしても、エラーを訂正しきれない場合が該当する。例えば、HARQを実行する移動体端末300である場合には、移動体端末300が、保持しておいたパケットと受信したパケットや冗長ビットとを合成し、エラーの訂正を試みたが、エラーを訂正しきれなかった場合が該当する。
その後、基地局200は、再送信処理(上記したステップS306)後に失敗情報を受信すると(ステップS310)、再送信処理を最大回数実行していなければ(ステップS311否定)、再送信処理を繰り返す(ステップS306)。一方、基地局200は、再送信処理を最大回数実行していた場合には(ステップS311肯定)、再送信処理を繰り返さず、再送信処理の対象となっていたパケットの送信処理を初めからやり直す。
なお、上記したステップS308において、移動体端末300が、再送信処理によって送信されたパケットや冗長ビットによりパケット受信に成功した場合について簡単に説明する。この場合、基地局200は、ACK信号を移動体端末300から受信し、再送信処理を繰り返すことなく処理を終了する。
ここで、開示の無線通信システムは、高速移動中には電波伝搬状態が変化しやすく、電波伝搬状態が急速に悪化すると再送信処理を繰り返しても正しいデータを送れないことを踏まえたものである。具体的には、高速移動中に電波伝搬状態が急速に悪化すると、基地局200が、上記したステップS306の再送信処理を繰り返しても移動体端末300がパケット受信に成功することができないことを踏まえたものである。すなわち、基地局200は、移動体端末300が高速移動中と識別すると、再送回数を減らす。この結果、開示の無線通信システムは、上記したステップS306において説明した再送信処理が無駄に繰り返されることを防止可能である。
[実施例2に係る無線通信システムの構成]
図5を用いて、実施例2における無線通信システムの構成の一例について説明する。図5は、実施例2における無線通信システムの構成の一例を説明するためのブロック図である。以下では、移動体端末300について説明した後に、基地局200について説明する。
[実施例2における移動体端末の構成]
移動体端末300は、無線通信ネットワーク400を介して基地局200と接続され、パケットを基地局200と送受信する。また、移動体端末300は、無線通信機能を有する携帯用ゲーム機やPDA(Personal Digital Assistant)、あるいは携帯電話やPHS(Personal Handyphone System)などが該当する。また、移動体端末300は、図5に示す例では、速度情報テーブル311と、移動体制御部320とを有する。
速度情報テーブル311は、移動体制御部320内にある速度算出部321と接続され、図6に示すように、移動体端末300の移動速度に対応付けて、基地局200に対して送信する速度情報を記憶する。なお、図6は、実施例2における速度情報テーブルを説明するための図である。図6に示す例では、速度情報テーブル311は、移動速度「0〜40km/h」に対応付けて、速度情報「00」を記憶し、移動速度「140km/h」に対応付けて、速度情報「10」を記憶する。
なお、図6に示す例では、2ビット情報を用い、具体的には、「00」「01」「10」を速度情報として用い、「11」をリザーブとする場合について説明した。図6に示す例はあくまでも一例であり、例えば、1ビットの速度情報を用い、「0」が高速でないことを示す速度情報とし、「1」が高速であることを示す速度情報としてもよい。また、例えば、「140km/h」の代わりに、「200km/h以上」や「300km/h以上」などを用いても良い。
また、速度情報テーブル311は、速度算出部321によって使用される。また、速度情報テーブル311によって記憶された情報は、無線通信システムを管理する管理者によって予め格納される。
移動体制御部320は、速度情報テーブル311と接続され、また、無線通信ネットワーク400を介して基地局200と接続される。また、移動体制御部320は、各種の算出処理手順などを規定したプログラムを記憶するための内部メモリを有し、種々の算出処理を実行する。また、移動体制御部320は、図5に示す例では、速度算出部321と、移動体送受信部322とを有する。
速度算出部321は、速度情報テーブル311と移動体送受信部322と接続される。また、速度算出部321は、移動体端末300の移動速度を算出する。例えば、速度算出部321は、公知の手法を用いて移動体端末300の移動速度を算出し、例えば、フェージングやGPS信号、加速度センサを用いて移動速度を算出する。
例えば、フェージングを利用して移動速度を算出する場合には、速度算出部321は、受信データのフェージングを推定するためにチャネル推定を行い、そのチャネル推定値の自己相関を時間方向に移動平均した関数を定義し、定義した移動速度毎に増減するフェージング自己相関関数の値と、事前取得した移動速度毎の既知の値との大小比較により移動端末の移動速度の推定を行う。
また、例えば、GPS信号を用いて移動速度を算出する場合には、速度算出部321は、GPS信号を所定の時間ごとに取得し、現在位置の変化量を識別する。そして、速度算出部321は、現在位置の変化量を、GPS信号を取得する所定の時間を用いて除算することで、移動速度を算出する。
また、速度算出部321は、移動速度を算出すると速度情報テーブル311を参照し、算出した移動速度に対応する速度情報を取得する。例えば、速度算出部321は、移動速度が「30km/h」であると算出した場合には、速度情報「01」を取得し、移動速度が「150km/h」であると算出した場合には、速度情報「10」を取得する。
また、速度算出部321は、取得した速度情報を移動体送受信部322に送り、例えば、速度情報「10」を送る。また、速度算出部321は、パケットを受信するごとや、所定の時間が経過するごとに移動速度を算出して速度情報を取得し、速度情報を取得するごとに速度情報を移動体送受信部322に送る。なお、速度算出部321によって取得された速度情報は、移動体送受信部322が基地局200に送信する。
移動体送受信部322は、速度算出部321と接続され、無線通信ネットワーク400を介して基地局200と接続される。
また、移動体送受信部322は、基地局200とパケットを送受信する。具体的には、移動体送受信部322は、基地局200からパケットを受信すると、パケット受信に成功したか否かを判定し、判定結果を基地局200に送信する。例えば、移動体送受信部322は、パケット受信に成功した場合には、ACK信号を送信し、パケット受信に失敗した場合には、NACK信号を送信する。また、例えば、移動体送受信部322は、CCH(Control Channel)チャネルを用いて判定結果を送信する。なお、CCHチャネルとは、基地局200や移動体端末300に用いられる制御信号を送受信するのに用いられるチャネルである。
また、移動体送受信部322は、速度算出部321から速度情報を受信し、受信した速度情報を基地局200に送信する。具体的には、速度算出部321から受信した速度情報の内、最新の速度情報を基地局200に送信し、例えば、パケットを受信して判定結果を送信するごとに速度情報を送信する。
例えば、図7−1に示す例では、移動体送受信部322は、パケット受信を成功したか否かを示す判定結果と、速度情報とを一緒に基地局200に送信する。なお、図7−1は、実施例2における移動体端末から基地局にCCHチャネルを用いて送信されるパケットのフォーマットの一例を説明するための図である。
図7−1に示す例では、移動体送受信部322は、「ACK/NACK」と「CQI(Channel Quality Indicator)」と「プロセス番号」と「復号パラメータ」と「速度情報」と「その他」とを含むパケットをCCHチャネルを用いて送信する。
ここで、図7−1に示す例では、「ACK/NACK」は、パケット受信を成功したか否かを示し、例えば、ACK信号かNACK信号かが格納される。また、「CQI」は、移動体端末300の電波伝搬状態を示す情報であり、例えば、基地局200がパイロット信号を送信し、移動局300はそのパイロット信号を受信し、該パイロット信号の受信SIRを測定する。この場合、移動局300は測定した受信SIRを32値に量子化し、その量子化した値を基地局200に送信する。また、「復号パラメータ」は、複数の変調・符号化のセット(MCS: modulation and coding scheme)セット(変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせ)を定義し、通信中の移動局300の受信状態に応じて、MCSセットを変更するために使用される。具体的には、移動局300の受信状態が悪いときに、より低い符号化率や低い変調多値数が用いられる。このようにすることにより、受信状態に応じて受信品質を確保することが可能となる。また、「その他」は、RVパラメータ(リダンダンシーバージョン)、伝送チャネル識別者(transport channel identity)、伝送ブロックセットサイズ(transport block setsize)等が含まれる。
図7−2に示す例では、移動体送受信部322は、ACK/NACK「NACK」とCQI「最高の受信状態を表すCQI=30」とプロセス番号「#2」と復号パラメータ「上り方向の変調・符号化パラメータ(MCSセット)」と速度情報「10」とその他「伝送ブロックセットサイズおよびRVパラメータ」とを含むパケットを送信する。なお、図7−2は、実施例2における移動体端末から基地局にCCHチャネルを用いて送信されるパケットの一例を説明するための図である。
[実施例2における基地局の構成]
図5に示すように基地局200は、無線通信ネットワーク400を介して移動体端末300と接続され、移動体端末300とパケットを送受信する。また、基地局200は、図5に示す例では、基地局記憶部210と基地局制御部220とを有する。
基地局記憶部210は、基地局制御部220と接続され、基地局制御部220による各種送信制御処理に用いられるデータを記憶する。基地局記憶部210は、図5に示す例では、送信バッファ211と回数管理テーブル212とを有する。
送信バッファ211は、基地局制御部220内にある基地局送受信部221と接続され、図8に示すように、基地局200から移動体端末300に送信されるパケットを記憶する。なお、図8は、実施例2における送信バッファを説明するための図である。
図8に示す例では、送信バッファ211は、「#1」〜「#6」までの記憶領域にそれぞれデータを記憶する。また、送信バッファ211は、後述する基地局送受信部221によってパケットが順に読み出されて移動体端末300に送信され、図8に示す例では、送信バッファ211に記憶されたパケットは、「#1」から「#6」へと基地局送受信部221によって順に読み出されて送信される。
また、送信バッファ211は、基地局200によって送信されるパケットが格納される。また、送信バッファ211によって記憶されたパケットは、後述するように、基地局送受信部221によって破棄され、新たなパケットが基地局200によって格納される。
回数管理テーブル212は、基地局制御部220内にある基地局送受信部221と回数変更部223と接続され、基地局200から移動体端末300に送信されるパケットごとに、再送信処理が実行された回数を記憶する。また、回数管理テーブル212は、パケットの再送信処理が実行される最大回数を記憶する。
例えば、図9−1に示すように、回数管理テーブル212は、送信バッファ211によって記憶されたパケットを識別する「プロセス番号」ごとに、「再送信処理回数」を記憶し、また、「最大回数」を記憶する。図9−1は、実施例2における回数管理テーブルを説明するための図である。図9−1に示す例では、回数管理テーブル212は、プロセス番号「#1」に対応付けて再送信処理回数「0」を記憶し、プロセス番号「#2」に対応付けて再送信処理回数「4」を記憶する。また、回数管理テーブル212は、最大回数「4」を記憶する。なお、プロセス番号として用いられている「#1」〜「#6」は、それぞれ、上記した送信バッファ211の「#1」〜「#6」に対応する。
つまり、図9−1に示す例では、回数管理テーブル212は、送信バッファ211「#1」のパケットに対して再送信処理が実行されず、送信バッファ211「#2」のパケットに対して再送信処理が「4」回実行されたことを記憶する。また、回数管理テーブル212は、最大回数が「4」回であり、同一のパケットに対して再送信処理が4回まで行われることを記憶する。
また、回数管理テーブル212は、基地局送受信部221によって再送信処理が実行されるごとに、再送信処理回数が更新される。また、回数管理テーブル212は、初期状態において、最大回数が予め設定され、図9−1に示す例では、「4」が設定される。また、回数管理テーブル212は、後述するように、回数変更部223によって最大回数が予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更され、図9−2に示す例では、「4」から「2」に変更される。なお、図9−2は、実施例2における最大回数が変更された後の回数管理テーブルを説明するための図である。
ここで、基地局200は、異なる移動体端末300に対して同一の最大回数を適用する。また、基地局200は、後述するように、回数変更部223によって最大回数が少ない回数に変更された場合には、変更された最大回数を異なる移動体端末300に対して適用する。
また、回数管理テーブル212によって記憶された再送信処理回数と最大回数とは、基地局送受信部221によって用いられる。また、回数管理テーブル212によって記憶された最大回数は、回数変更部223によって変更される。
基地局制御部220は、基地局記憶部210と接続され、また、無線通信ネットワーク400を介して移動体端末300と接続される。また、図5に示す例では、基地局制御部220は、基地局送受信部221と速度識別部222と回数変更部223とを有する。
基地局送受信部221は、送信バッファ211と回数管理テーブル212と速度識別部222と接続され、また、無線通信ネットワーク400を介して移動体端末300と接続される。なお、基地局送受信部221による処理の詳細な流れの一例については後述するため、ここでは説明を省略する。
基地局送受信部221は、送信バッファ211によって記憶されたパケットを順に読み出し、移動体端末300に順に送信する。具体的には、基地局送受信部221は、パケットの送信後に、ACK信号を移動体端末300から受信すると、送信したパケットを送信バッファ211から破棄し、また、回数管理テーブル212の「再送信処理回数」を「0」に設定する。そして、基地局送受信部221は、送信バッファ211から次のパケットを読み出し、読み出した次のパケットを送信する。
例えば、図10に示すように、基地局送受信部221は、送信バッファ211の「#1」に記憶されたパケットから「#6」に記憶されたパケットへと順に送信する。なお、図10は、実施例2における基地局送受信部について説明するための図である。また、基地局送受信部221は、「#6」のパケットを送信した後には、次に、「#1」に記憶されたパケットを読み出して送信し、その後も同様に送信処理を繰り返す。なお、図10に示す例では、「#2 RET」のパケットが削除され、新たに送信するパケットである「#2NEW」が格納された場合について示した。このため、基地局送受信部221は、次に、「#3」のパケットを送信する。なお、図10に示す「RET」とは、再送信処理中のパケットを示し、「NEW」は、新たに送信する新規パケットを示す。
また、基地局送受信部221は、パケットの送信後にNACK信号を移動体端末300から受信すると、再送信処理を実行する。
ここで、図7−2に示すように、基地局送受信部221が、CCHチャネルを用いて、ACK/NACK「NACK」とプロセス番号「#2」とを含むパケットを移動体端末300から受信した場合を例に説明する。基地局送受信部221は、回数管理テーブル212の「再送信処理回数」をカウントアップし、例えば、プロセス番号「#2」に対応する再送信処理回数を「1」回分カウントアップし、例えば、再送信処理回数「0」を「1」にカウントアップする。
また、基地局送受信部221は、再送信処理回数が最大回数を超過していないかを判定し、超過していないと判定すると、再送信処理を実行する。例えば、最大回数が「4」である場合には、基地局送受信部221は、「#2」に対応する再送信処理回数が「4」以下であれば、再送信処理を実行する。基地局送受信部221は、再送信処理として、例えば、パケットを再度送信し、あるいは、パンクチャにより送信されなかった冗長ビットを送信する。
また、基地局送受信部221は、再送信処理回数が最大回数を超過していないかを判定し、超過していると判定すると、再送信処理を実行せず、再送信処理の対象となっていたパケットについて送信をやり直す。例えば、「#2」に対応する再送信処理回数が「5」である場合には、基地局送受信部221は、再送信処理を実行せず、再送信処理の対象となっていたパケットを送信バッファ211から破棄し、「#2」に対応する再送信回数を「5」から「0」に設定する。言い換えると、回数変更部223は、送信バッファ211と回数管理テーブル212の再送信処理回数をクリアする。その後、基地局200により、送信バッファ211にパケットが再度格納され、パケットの送信を初めからやり直す。言い換えると、基地局送受信部221は、再送信処理を最大回数を超えて繰り返すのではなく、再送信処理の対象となったパケットについて、新たに送信処理を初めからやり直す。
なお、基地局送受信部221は、再送信処理の後、移動体端末300からACK信号を受信すると、上記したように、送信バッファ211から次のパケットを読み出し、読み出した次のパケットを送信する。
また、基地局送受信部221は、パケットを送信する場合には、最新の「CQI」に応じた送信条件を決定し、パケットを送信する。具体的には、基地局送受信部221は、CCHチャネルを用いて移動体端末300から「CQI」を受信し、受信した「CQI」の内最新の「CQI」を用いて送信条件を決定する。なお、送信条件は、例えば、送信電力や符号化率が該当する。そして、基地局送受信部221は、決定した送信電力や符号化率を用いてパケットを送信する。
また、基地局送受信部221は、再送信処理を実行する場合には、初回送信時の送信条件を用いて再送信処理を実行し、例えば、初回送信時に用いた送信電力と同一の送信電力を用いて再送信処理を実行する。
また、基地局送受信部221は、移動体端末300の移動速度に関する速度情報を移動体端末300から受信すると、受信した速度情報を速度識別部222に送る。例えば、図7−2に示す例では、基地局送受信部221は、移動体端末300からCCHチャネルを用いてパケットを受信し、受信したパケットに含まれる速度情報「10」を速度識別部222に送る。
速度識別部222は、基地局送受信部221と回数変更部223と接続される。また、速度識別部222は、移動体端末300の移動速度に関する速度情報を基地局送受信部221から受信すると、速度情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する。
例えば、図6に示す例を用いて説明すると、速度識別部222は、受信した速度情報が「00」や「01」である場合には、つまり、移動体端末300の移動速度が低速や中速である場合には、所定の速度よりも高速ではないと識別する。一方、速度識別部222は、受信した速度情報が「10」である場合には、つまり、移動体端末300の移動速度が高速である場合には、所定の速度よりも高速であると識別する。
また、速度識別部222は、所定の速度よりも高速であると識別すると、高速である旨を回数変更部223に送る。
回数変更部223は、速度識別部222と回数管理テーブル212と接続される。また、回数変更部223は、速度識別部222より高速である旨を受信すると、つまり、速度識別部222によって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する最大回数を、予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する。例えば、図9―1や図9―2に示す例では、回数変更部223は、最大回数を「4」から「2」に変更する。
また、回数変更部223は、最大回数を少ない回数に変更した後に所定の時間が経過すると、最大回数を予め設定された最大回数に戻す変更を行う。例えば、所定の時間が「30msec」である場合には、回数変更部223は、最大回数を「4」から「2」に変更した後、「30msec」経過すると、最大回数を「2」から「4」に戻す。例えば、回数変更部223は、基地局200がパケットを受信するごとに、最大回数を少ない回数に変更した後に所定の時間が経過したかを判定する。なお、回数変更部223による最大回数を戻す処理の詳細な処理の流れの一例については後述するため、ここでは説明を省略する。
なお、回数変更部223は、所定の時間として、例えば、移動体端末300が高速移動中に一つの基地局200のセクタを抜けるまでに要する時間より少し多い程度の時間を用いる。これにより、高速移動中の移動体端末300が基地局200のセクタ内にいる間に送信される場合には最大回数が減らされ、高速移動中の移動体端末300が基地局200のセクタ外に抜けた場合には、最大回数が元に戻る。
[実施例2における移動体端末による処理]
次に、図11を用いて、実施例2における移動体端末300による処理の流れについて説明する。図11は、実施例2における移動体端末による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。なお、図11を用いて説明する処理の流れでは、移動体端末300が、パケット受信に成功したか否かの判定と速度情報とを一緒に送信する場合について説明する。また、移動体端末300は、パケットを受信するごとに以下に説明する処理を実行する。
図11に示すように、実施例2における移動体端末300は、基地局200からパケットを受信すると(ステップS401肯定)、移動体送受信部322が、パケット受信に成功したかを判定する(ステップS402)。ここで、移動体送受信部322は、パケット受信に成功したと判定すると(ステップS402肯定)、例えば、受信したパケットにエラーが含まれていない場合に成功したと判定し、ACK信号と速度情報とを送信する(ステップS403)。例えば、移動体送受信部322は、ACK/NACK「ACK」と速度情報「10」を含むパケットをCCHチャネルにて基地局200に送信する。
一方、移動体送受信部322は、パケット受信に失敗したと判定すると(ステップS402否定)、例えば、受信したパケットに訂正しきれないほどエラーが含まれている場合に失敗したと判定し、NACK信号と速度情報とを送信する(ステップS404)。例えば、移動体送受信部322は、ACK/NACK「NACK」と速度情報「10」を含むパケットをCCHチャネルにて基地局200に送信する。
[実施例2における基地局送受信部による処理]
次に、図12を用いて、実施例2における基地局送受信部221による処理の流れについて説明する。図12は、実施例2における基地局送受信部による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。なお、以下では、基地局送受信部221が「#1」から「#6」までのパケットを順に送信する場合について説明する。
図12に示すように、実施例2における基地局200は、送信タイミングとなると(ステップS501肯定)、基地局送受信部221は、#1のパケットを送信バッファ211から読み出す(ステップS502)。そして、基地局送受信部221は、読み出したパケットを移動体端末300に送信する(ステップS503)。
その後、基地局送受信部221は、パケットの受信に失敗した旨の失敗情報であるNACK信号を受信したかを判定する(ステップS504)。ここで、NACK信号を受信したと判定すると(ステップS504肯定)、基地局送受信部221は、回数管理テーブル212に記憶された再送信処理回数をカウントアップする(ステップS505)。例えば、基地局送受信部221は、「#1」に対応する再送信処理回数を「1」回分カウントアップし、例えば、再送信処理回数「0」を「1」にカウントアップする。
そして、基地局送受信部221は、最大再送回数を超過しているかを判定する(ステップS506)。ここで、基地局送受信部221は、最大再送回数を超過していないと判定すると(ステップS506否定)、例えば、最大回数が「4」であって再送信処理回数が「3」であれば、再送信処理を実行する(ステップS507)。そして、上記したステップS504に戻り、NACK信号を受信するかを判定する。
一方、基地局送受信部221は、最大再送回数を超過したと判定すると(ステップS506肯定)、再送信処理の対象となっていたパケットを送信バッファ211から破棄し(ステップS508)、パケットの新規送信処理を実行する(ステップS509)。つまり、基地局送受信部221は、再送信処理を繰り返すのではなく、一度パケットを破棄して再度初めからパケットの送信をやり直す。
また、上記したステップS504において、基地局送受信部221は、NACK信号を受信していないと判定すると(ステップS504否定)、つまり、ACK信号を受信した場合について説明する。基地局送受信部221は、「#6」までパケットを送信したかを判定し(ステップS510)、送信したと判定すると(ステップS510肯定)、そのまま処理を終了する。一方、基地局送受信部221は、送信していないと判定すると(ステップS510否定)、次のパケットを送信バッファ211から読み出し(ステップS511)、パケットを送信する(ステップS503)。そして、「#6」までパケットを送信したと判定するまで上記した処理を継続する。
[回数変更部による最大回数を戻す処理]
次に、図13を用いて、実施例2における回数変更部223による最大回数を戻す処理の流れについて説明する。図13は、実施例2における回数変更部による最大回数を戻す処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
図13に示すように、実施例2における回数変更部223は、パケットを受信すると(ステップS601肯定)、最大回数が変更済みかを判定し(ステップS602)、つまり、最大回数を少ない回数に変更したかを判定する。ここで、回数変更部223は、変更済みでないと判定すると(ステップS602否定)、つまり、最大回数が予め設定された最大回数である場合には、そのまま処理を終了する。
一方、回数変更部223は、変更済みであると判定すると(ステップS602肯定)、つまり、最大回数が予め設定された最大回数より少ない回数になっている場合には、変更後所定の時間が経過したかを判定する(ステップS603)。例えば、回数変更部223は、最大回数を「4」から「2」に変更した際に、タイマーを用いて経過時間の測定を開始し、経過時間が所定の時間を超過したかを判定する。
そして、回数変更部223は、経過したと判定すると(ステップS603肯定)、最大回数を予め設定された最大回数に戻し(ステップS604)、例えば、最大回数を「2」から「4」に変更する。一方、回数変更部223は、経過していないと判定すると(ステップS603否定)、そのまま処理を終了する。
なお、図13を用いて説明した例では、パケットを受信するごとに判定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、パケットの受信タイミングとは独立して、所定の時間経過ごとに判定しても良い。
[実施例2の効果]
上記したように、実施例2によれば、基地局200は、速度情報を受信すると、速度情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別し、所定の速度よりも高速であると識別すると、最大回数を少ない回数に変更する。この結果、無駄な再送信処理を繰り返さないことが可能である。
図14〜図16を用いて、実施例2における無線通信システムによる効果についてさらに説明する。なお、図14〜図16は、実施例2における無線通信システムによる効果を説明するための図である。ここでは、移動体端末300が高速移動中であり、再送信処理を繰り返してもエラーを訂正しきれない場合を例に説明する。また、予め設定された最大回数が「4」であり、フレーム番号の「8」において送信された「#2」のパケットを送信した際に、基地局200がNACK信号を受信した場合について説明する。なお、図14〜図16に示すフレーム番号は、送信されたパケットの順番を示すための情報である。
図14に示すように、最大回数が常に一定である場合には、基地局200は、フレーム番号「9」〜「12」に示すように、再送信処理を繰り返し、最大回数である「4」回再送信処理を繰り返す。その後、基地局200は、フレーム番号「13」に示すように、パケットの送信をやり直す。
ここで、再送信処理中には、スループットが落ちるので、図14の「スループット」や図16に示す例では、スループットが「0」になる。ここで、基地局が「4」回の再送信処理を繰り返し、その後、パケットの送信をやり直して移動体端末300がパケット受信に成功すると、スループットが向上する。この結果、図14や図16に示すように、フレーム番号「13」になってようやくスループットが向上する。
一方、図15に示すように、開示の基地局200は、移動体端末300が高速移動中である場合には、最大回数を減らす。このため、開示の基地局200は、フレーム番号「9」〜「10」に示すように、予め設定された最大回数よりも少ない回数再送信処理を繰り返し、図15に示す例では、「2」回再送信処理を繰り返す。その後、基地局200は、フレーム番号「11」に示すように、パケットの送信をやり直す。
ここで、開示の基地局200では、「2」回再送信処理を繰り返すと、パケットの送信をやり直す。そして、基地局200がパケットの送信をやり直した結果、移動体端末300がパケット受信に成功すると、スループットが向上する。この結果、図15や図16に示すように、フレーム番号「11」の時点でスループットが向上する。つまり、開示の基地局200によれば、移動体端末300が高速移動中であれば最大回数を減らすので、再送信処理によりスループットが落ち込む期間を短縮でき、スループットを従来の手法と比較してより早期に向上することが可能である。
また、実施例2によれば、基地局200は、異なる移動体端末に対して同一の最大回数を適用し、回数変更部223によって最大回数が少ない回数に変更された場合には、変更された最大回数を異なる移動体端末に対して適用する。この結果、基地局200は、個々の移動体端末を識別することなく、最大回数を変更して適用することが可能である。また、この結果、最大回数を変更して適用する処理を迅速に実行することが可能である。
また、実施例2によれば、回数変更部223は、最大回数を少ない回数に変更した後に所定の時間が経過すると、最大回数を予め設定された最大回数に戻す変更を行う。この結果、高速移動中の移動体端末300が基地局200のセクタ内からいなくなった場合には、予め設定された最大回数に自動的に戻すことが可能であり、最大回数を適切な値に保つ事が可能である。
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、その他の実施例にて実施されてもよい。そこで、以下では、その他の実施例について説明する。
例えば、実施例2では、基地局200は、「#1」から順にパケットを送信する場合について説明した。具体的には、基地局200は、「#2」で移動体端末300がパケット受信に失敗した場合には、再送信処理等を行い、「#2」について移動体端末300がパケット受信に成功した後に、「#3」のパケットを送信するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、「#1」から「#6」までのパケットの送信が繰り返し周期的にACK/NACK確認と独立して実施され、「#2」がNACKの場合は続けて「#3」「#4」「#5」「#6」「#1」が送信された後に、「#2」の再送を行っても良い。
[速度情報]
また、例えば、実施例2では、移動体端末300が移動速度を算出し、算出した移動速度に対応する速度情報を基地局200に送信する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、移動体端末300は、移動速度そのものを基地局200に送信してもよい。
また、例えば、移動体端末300ではなく基地局200が移動速度を算出してもよい。例えば、移動体端末300は、GPS信号を取得すると、取得したGPS信号を基地局200に送信し、基地局200が、受信したGPS信号を用いて移動体端末300の移動速度を算出してもよい。
[再送信処理回数を用いての判定]
また、例えば、実施例2では、回数変更部223は、移動体端末300の移動速度が所定の速度よりも高速であるかを判定して最大回数を減らす手法について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、回数変更部223は、再送信処理が実行された回数用いた判定をさらに実行し、最大回数を減らすかを判定しても良い。
具体的には、回数変更部223は、同一のパケットについてのNACK信号を予め設定された最大回数より多く受信したかを判定する。例えば、基地局送受信部221がNACK信号を5回受信し、再送信処理を4回実行して再送信処理回数が「5」にカウントアップされたかを判定する。そして、回数変更部223は、所定の速度よりも高速であると識別し、NACK信号を最大回数より多く受信したと判定すると、最大回数を少ない回数に変更する。
例えば、図17を用いて、回数変更部223による処理の流れについて説明する。図17は、実施例3における回数変更部による処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
図17に示すように、回数変更部223は、速度情報を受信すると(ステップS701肯定)、所定の速度よりも高速であるかを判定し(ステップS702)、再送信処理回数が最大回数を超過したかを判定する(ステップS703)。
ここで、回数変更部223は、所定の速度よりも高速であると判定し、再送信処理回数が最大回数を超過したと判定すると(ステップS702肯定およびステップS703肯定)、最大回数を予め設定された最大回数よりも少ない回数に変更する(ステップS704)。一方、回数変更部223は、所定の速度よりも高速でないと判定し、あるいは、再送信処理回数が最大回数を超過していないと判定すると(ステップS702否定またはステップS703否定)、そのまま処理を終了する。
この結果、基地局200と移動体端末300との間の電波伝搬状況に応じて、最大回数を減らすか判定することが可能である。つまり、移動体端末300が高速移動中であっても、電波伝搬状況によっては、再送信処理を繰り返すことで移動体端末300がパケット受信に成功する場合がある。このため、回数変更部223は、移動体端末300が高速に移動中であり、さらに、実際に再送信処理を繰り返してもエラーを訂正できなかった場合がある場合に、最大回数を減らす。
[実施例の組み合わせについて]
また、実施例2では、異なる移動体端末に対して同一の最大回数を適用する手法と、最大回数変更後に所定の時間が経過すると元に戻す手法とを併せて実行する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上記した手法の内いずれか一方のみを実行しても良い。
[システム構成]
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。例えば、移動体端末300を利用する利用者が移動速度を手動にて算出して移動体端末300に入力し、移動体端末300は、自ら移動速度を算出することなく、利用者から入力された移動速度を基地局200に送信してもよい。また、基地局200が移動体端末300からの受信信号の状態から、移動体端末200の移動速度を推定してもよい。
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報(例えば、図1〜図17)については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、実施例2では、図12に示す処理の流れにおいて、ステップS507の後に、最大回数を減らす処理を追加しても良い。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
100 基地局
101 速度識別部
102 回数変更部
200 基地局
210 基地局記憶部
211 送信バッファ
212 回数管理テーブル
220 基地局制御部
221 基地局送受信部
222 速度識別部
223 回数変更部
300 移動体端末
311 速度情報テーブル
320 移動体制御部
321 速度算出部
322 移動体送受信部
400 無線通信ネットワーク

Claims (6)

  1. 移動体端末の移動速度に関する情報を受信すると、該情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する速度識別部と、
    前記速度識別部によって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する実行回数を、予め設定された回数よりも少ない回数に変更する回数変更部と、
    を備えたことを特徴とする基地局。
  2. 前記移動体端末からパケットの受信に失敗した旨の失敗情報を受信すると、再送信処理を実行する基地局であって、
    同一のパケットについての前記失敗情報を予め設定された回数より多く受信したかを判定する判定部をさらに備え、
    前記回数変更部は、前記速度識別部によって所定の速度よりも高速であると識別され、前記判定部によって受信したと判定されると、実行回数を少ない回数に変更することを特徴とする請求項1に記載の基地局。
  3. 異なる移動体端末に対して同一の実行回数を適用し、前記回数変更部によって実行回数が少ない回数に変更された場合には、変更された実行回数を異なる移動体端末に対して適用することを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
  4. 前記回数変更部は、実行回数を少ない回数に変更した後に所定の時間が経過すると、実行回数を予め設定された実行回数に戻す変更を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の基地局。
  5. 基地局と移動体端末とを有する無線通信システムであって、
    前記移動体端末は、移動体端末の移動速度に関する情報を前記基地局に送信する送信部を備え、
    前記基地局は、
    前記送信部によって送信された情報を受信すると、該情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する速度識別部と、
    前記速度識別部によって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する実行回数を、予め設定された回数よりも少ない回数に変更する回数変更部と、
    を備えたことを特徴とする無線通信システム。
  6. 移動体端末の移動速度に関する情報を受信すると、該情報によって識別される移動速度が所定の速度よりも高速であるかを識別する速度識別ステップと、
    前記速度識別ステップによって所定の速度よりも高速であると識別されると、パケットの再送信処理を実行する実行回数を、予め設定された回数よりも少ない回数に変更する回数変更ステップと、
    を含んだことを特徴とする基地局制御方法。
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