JP5201265B2 - 無線通信装置およびデータ受信方法 - Google Patents

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Description

[関連出願についての記載]
本発明は、日本国特許出願:特願2009−128036号(2009年 5月27日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、無線通信装置およびデータ受信方法に関し、特に、3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて規定されたMAC(Medium Access Control)プロトコルおよびRLC(Radio Link Control)プロトコルを用いる無線通信装置およびデータ受信方法に関する。
非特許文献1および非特許文献2に、RLCプロトコルおよびMACプロトコルの仕様が規定されている。これらのプロトコルでは、各レイヤ毎に、PDU(Protocol Data Unit)というデータ処理単位が決められている(非特許文献1、2の「6 Protocol data units,formats and parameters」の項参照)。RLCレイヤのPDUをRLC PDU、MACレイヤのPDUをMAC PDUという。また、RLC PDUには、データを格納したRLC data PDUと、制御に用いるRLC control PDUとがある。
特許文献1には、MACレイヤに再送機能を持たせたHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)受信者装置において、MAC層からRLC層にデータユニット及び該データユニットに関連したCRC(Cyclic Redundancy Code)チェック結果を転送する過程と、RLC層において、前記MAC層から転送されたCRCチェック結果が前記データユニットにエラーがあるか否かを示すかを判断する過程と、前記データユニットにエラーがあり、かつエラーハンドリング方法が提供されていない場合、前記データユニットを廃棄する過程とからなることを特徴とする無線通信システムにおける受信者装置のデータ処理方法が開示されている。
特表2006−514817号公報
3GPP TS 36.322 V8.5.0、2009年 3月、Radio Link Control(RLC) protocol Specification
3GPP TS 36.321 V8.5.0、2009年 3月、Medium Access Control(MAC) protocol Specification
上記特許文献1及び非特許文献1〜2の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下に本発明による分析を与える。
上記RLCおよびMACプロトコルを用いた無線通信装置(移動局)と、基地局の動作について説明する。図3は、送信側装置のRLCおよびMAC送信処理部の構成例を示している。図4は受信側装置のRLCおよびMAC受信処理部の構成例を示している。
図3のMAC PDU作成部202は、RLC SDUバッファ201からRLC SDUを取り出し、これにRLCヘッダを付加し、RLC data PDUを作成する。MAC PDU作成部202は、このRLC data PDUに対応するMACサブヘッダを付加し、さらにパディングで長さを調整し、MAC PDUを作成する。
図5は、MAC PDU作成部202にて作成されるMAC PDUの例である。図5の例では、3つのRLC SDU1〜3を結合し、RLCヘッダを付加したものをRLC data PDUとし、RLC data PDUの後にパディングを付加している。RLC data PDU(MAC SDU)に対応するMACサブヘッダ1、パディングに対応するMACサブヘッダ2を付加し、MAC PDUとしている。
その後、図3のCRC付加部203にてMAC PDUに、誤り検出符号としてCRCを付加し、符号化部204にてターボ符号などで符号化し、変調部205にて変調を施すことで、送信信号が生成される。
このような信号が図4の受信側装置にて受信されると、まず復調部X101で復調された後、復号部X102にて復号され、次いでCRC判定部X110にてMAC PDUのCRC検査が行われる。このCRC検査結果において誤り検出という結果が出なければ、復号したMAC PDUはMAC PDU解析部X103に入力される。
MAC PDU解析部X103は、多重を分解し、RLC data PDUをRLC PDUバッファ管理部X105に渡す。RLC PDUバッファ管理部X105はRLC data PDUをRLC SDUバッファX106の空き領域に格納する。また、MAC PDU解析部X103は、RLC data PDUのRLCヘッダをRLC 作成命令部X108に通知する。RLC 作成命令部X108は、RLCヘッダを解析し、RLC PDUからRLC SDUを作成するための情報をRLC SDUバッファ管理部X105に与える。RLC PDUバッファ管理部X105はこの情報をもとにRLC SDUを構築に必要なRLC data PDUをRLC SDU作成部X109に渡す。RLC SDU作成部X109はRLC data PDUを結合し、RLC SDUを再構築する。
上記のとおり、MAC PDUの受信側装置では、MAC PDUのCRC検査を行い、その検査結果において誤りがないことを確認してから、MAC PDUをMAC PDU解析部X103に入力しRLC SDUを作成する構成となっている。
しかしながら、CRC検査を開始し算出完了できるのは、MAC PDU全体を復号し終えた後である。このため、CRC検査結果が算出されるまで、復号したMAC PDUを格納しておくバッファが必要になり、CRC判定部X110にMAC PDU長分のバッファ用メモリが必要になるという問題点がある。
また、前記バッファにデータを格納し、CRC検査結果において誤りが検出されなかった後、当該バッファから再度取り出し、MAC PDU解析部X103に送信するため、当該バッファへの格納、CRC検査結果待ち、バッファからの取り出しという操作が必要であり、バッファ格納からバッファ取り出しまでの時間分の処理遅延が生じるという問題点がある。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、CRCに代表される誤り検出処理のためのMAC PDU長分のバッファを不要とし、また当該バッファへのデータの出し入れに伴う処理遅延を解消することのできる構成および方法を提供することにある。
本発明の第1の視点によれば、Medium Access Controlレイヤ(MACレイヤ)における、MACレイヤのデータ処理単位(PDU)に付された誤り検出符号を用いた誤り検出処理の完了を待たずに、Radio Link Controlレイヤ(RLCレイヤ)にて、RLCレイヤのデータ処理単位であるRLC data PDUを解析してバッファしておき、RLCレイヤで、前記MACレイヤにおけるMAC PDUの誤り検出処理の結果を参照して、誤りのなかったRLC data PDUを用いて、RLC Service Data Unit(RLC SDU)を作成する無線通信装置が提供される。
本発明の第2の視点によれば、Medium Access Controlレイヤ(MACレイヤ)における、MACレイヤのデータ処理単位(PDU)に付された誤り検出符号を用いた誤り検出処理の完了を待たずに、Radio Link Controlレイヤ(RLCレイヤ)にて、RLCレイヤのデータ処理単位であるRLC data PDUを解析してバッファしておくステップと、RLCレイヤで、前記MACレイヤにおけるMAC PDUの誤り検出処理の結果を参照して、誤りのなかったRLC data PDUを用いて、RLC Service Data Unit(RLC SDU)を作成するステップと、を含むデータ受信方法が提供される。
本発明によれば、誤り検出処理のためのMAC PDU長分のバッファはもちろん、当該バッファへのデータの出し入れも不要となる。その理由は、CRC検査の完了を待たずに、MAC PDUに含まれるRLC data PDUを解析・バッファしておき、前記バッファしておいたRLC data PDUを用いて、RLC SDUを作成するよう構成したことにある。
本発明の概要を説明するためのブロック図である。 本発明の第1の実施形態の構成を表したブロック図である。 無線通信装置(移動局)のRLCおよびMAC送信処理部の構成例を示す図である。 基地局のRLCおよびMAC受信処理部の構成例を示す図である。 MAC PDUの構成を説明するための図である。
はじめに、本発明の概要について説明する。図1に示すとおり、本発明に係る無線通信装置は、受信信号の復調・復号が済むと、RLCレイヤにあるMAC PDU解析部103aにMAC PDUを出力する回路構成を有する。MAC PDU解析部103aは、MAC PDUからRLC data PDUを抽出しRLC PDUバッファ管理部X105を介してRLC PDUバッファX106に格納する。そして、同じくRLCレイヤにあるRLC SDU作成命令部108aが、CRC検査結果に応じて、前記格納しておいたRLC data PDUを用いたRLC SDUの作成またはRLC data PDUの廃棄を命令する。
なお、図1に示すように、復号部102aがCRC検査を行うものとしてもよいし、または、別途CRC検査を実行する処理手段を設ける構成としてもよい。
以上により、CRC検査結果が出るまでMAC PDUを保持するバッファおよび当該バッファへのデータの出し入れが不要となる。
[第1の実施形態]
続いて、本発明の第1の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る無線通信装置のデータ受信系の構成を表したブロック図である。
図2を参照すると、復調部101と、復号部102と、MAC PDU解析部103と、RLCヘッダ格納部104と、RLC PDUバッファ管理部105と、RLC PDUバッファ106と、CRC結果抽出部107と、RLC SDU作成命令部108と、RLC SDU作成部109とを備えた構成が示されている。これらは、それぞれ次のように動作する。
復調部101は、伝搬路推定を行い、伝搬路推定結果を用いて受信信号を復調する回路である。
復号部102は復調結果を用いて、誤り訂正を行い、MAC PDUを出力してから、MAC PDUのCRC検査結果を算出する回路である。
MAC PDU解析部103は、MAC PDUに含まれるMACサブヘッダを解析し、MAC PDUをMAC control element、RLC data PDUまたはRLCcontrolPDUに分解する回路である。また、MAC PDU解析部103は、RLC data PDUからRLCヘッダを抽出し、RLCヘッダ格納部104に出力する。
RLCヘッダ格納部104は、RLC data PDU中のRLCヘッダを格納するバッファである。
RLC PDUバッファ管理部105は、RLC PDUバッファ106を管理する回路である。RLC PDUバッファ管理部105は、個々のRLC data PDUのRLC PDUバッファ106における記憶場所を記憶している。
RLC PDUバッファ106はRLC data PDUを格納するバッファである。
CRC結果抽出部107は、復号部102によって算出されたMAC PDUのCRC検査結果を検出し、RLCヘッダ格納部104に格納されたRLCヘッダに埋め込む回路である。
RLC SDU作成命令部108は、RLC SDUの作成に必要なRLC data PDUの情報または廃棄すべきRLC data PDUの情報を作成し、RLC PDUバッファ管理部105に通知する回路である。
RLC SDU作成部109は、RLC PDUバッファ管理部105より入力されたRLC data PDUを結合し、RLC SDUを構築(作成)する回路である。
続いて、送信信号を受信した場合の本実施形態の動作について順を追って説明する。以下の説明では、移動端末(移動局)からの送信信号を無線通信装置(基地局)が受信したものとして説明する。
移動端末(移動局)から送信された送信信号は、復調部101に入力される。復調部101は、受信信号の参照信号を用いて伝搬路推定を行い、周波数軸の伝搬路推定結果を行い、この結果より、周波数等化器のウェイトを算出する。受信信号にこのウェイトを掛けることにより、周波数等化を行う。また、復調部101は、周波数方向の信号からLLR(Log Likelihood Ratio)を算出し、復号部102へ送る。
復号部102は、LLRをもとにターボ復号を行い、MAC PDUを復号し、MAC PDU解析部103へ復号したMAC PDUを出力する。また、復号部102は、MAC PDUのCRC検査結果を算出する。このCRC検査結果は、CRC結果抽出部107から参照できるように保持される。
MAC PDU解析部103は、MAC PDUが入力されると速やかに、即ち、MAC PDUのCRC検査結果が算出される前にMACサブヘッダの解析を開始する。
MAC PDU内のMACサブヘッダの数(MAC SDUの数)またはMAC PDU長に上限値をあらかじめ設定しておき、MAC PDU解析部103に、MACサブヘッダの受信数がMACサブヘッダの上限値を超えた場合、もしくは、前記MAC PDU長(サイズ)が上限値を超えている場合、MAC PDUを廃棄させ、以降の処理を中止させることができる。前記MAC PDU長は、MACサブヘッダ内のLフィールド(非特許文献2参照;対応するMAC SDUの長さを示す。)の和によって求めることも可能である。
MAC PDU内のMACサブヘッダの数(MAC SDUの数)またはMAC PDU長が上限値以内である場合、MAC PDU解析部103は、受信MAC PDUからRLC data PDUを抽出し、RLC PDUバッファ管理部105に送る。また、MAC PDU解析部103は、RLC data PDUからRLCヘッダを抽出し、これをRLCヘッダ格納部104に送り、MAC PDUのCRC検査結果が算出されるまで、保持させる。
RLC PDUバッファ管理部105は、MAC PDU解析部103から入力されたRLC data PDUをRLC PDUバッファ106内の空き領域に格納する。一つのMAC PDU内に含まれるRLC data PDUすべてに対し、MAC PDU解析部103およびRLC PDUバッファ管理部105は、前述した処理を繰り返す。
一方、CRC結果抽出部107は、復号部102によるMAC PDUのCRC検査結果を参照し、RLCヘッダおよびRLC data PDUの格納位置情報、長さをRLC SDU作成命令部108に通知する。
前記通知は、CRC検査結果にて誤り検出されたかどうかを示す1ビットの情報をRLCヘッダ内に埋め込む(書き込む)ことによって行われる。ここでは、誤り検出された場合1、誤り検出されなかった場合0を埋め込むものとする。
CRC検査結果が0の場合、RLC SDU作成命令部108は、RLCヘッダ格納部104に格納されているRLC ヘッダを用いてRLC data PDUからRLC SDUを構築するための情報を作成し、RLC PDUバッファ管理部105に通知する。この通知には、RLC SDUを構築するための情報として、使用するRLC PDUのRLC PDUバッファ106内の格納位置情報、RLC PDUの何バイト目から何バイトを用いるかの情報(RLC PDU内オフセット、RLC SDU内使用長)が含まれる。
RLC PDUバッファ管理部105は、上記した情報に基づき、RLC SDUバッファ106からRLC SDUを取り出し、RLC SDU作成部109に送る。
RLC SDU作成部109は、取り出されたRLC SDUを結合し、RLC SDUを構築する。また、RLC SDU作成命令部108は、RLC PDUがRLC SDU構築に使用されたことによりRLC PDUバッファ106内にこれ以上格納しておく必要がなくなった場合、RLC PDUバッファ管理部105にこのRLC PDUバッファ106から削除する命令を出力する。この命令には、削除するRLC PDUのバッファ内の前記格納位置情報が含まれる。
一方、CRC検査結果が1の場合、RLC SDU作成命令部108は、RLC PDUバッファ管理部105に、ビット1が埋め込まれたRLCヘッダを含むRLC data PDUをRLC PDUバッファ106から削除する命令を出力する。この命令には、削除するRLC PDUのバッファ内の前記格納位置情報が含まれる。
以上説明したように、図3、図4に示した構成ではMAC PDUのCRC検査結果にて誤りが検出されないことがわかるまで、そのMAC PDUの解析処理を保留しているのに対し、本実施形態では、MAC PDUのCRC検査結果が分かる前にMAC PDUの解析を完了しているので、RLCレイヤにおける処理の短縮化を図ることが可能になる。
また、図3、図4に示した構成ではCRC検査結果が分かるまでMAC PDUを暫定バッファに格納しておく必要があるのに対し、本実施形態ではMAC PDUのCRC検査結果が分かる前にMAC PDUを分解し、分解して取り出されたRLC data PDUをRLC PDUバッファ106に格納してしまうため、暫定バッファを無くし、メモリを節約することが可能になる。
また、本実施形態では、MAC PDUのCRC検査結果をRLC ヘッダ中に埋め込み、RLCレイヤに位置するCRC結果抽出部107が参照し、RLCレイヤに位置するRLC SDU作成命令部108がCRC誤り検出されたMAC PDUに対するRLC data PDUを、RLC PDUバッファ106から削除している。このため、RLC SDUの構築後、RLC PDUバッファ106内で不要になったRLC data PDUの削除と合わせて、RLC PDUバッファ106の削除管理をRLCレイヤのみで一元管理できるという効果も生じる。
さらに、本実施形態では、入力されたMAC PDUのサブヘッダ数が所定の上限値を超えた場合、入力されたMAC PDUのサイズまたはMAC PDUサブヘッダ内のLフィールドの値の和が所定の上限値を超えた場合、当該MAC PDUを廃棄するようにしているため、RLC PDUバッファ106がオーバフローしてしまう事態も回避される。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、RLCヘッダにCRC検査結果を埋め込むものとして説明したが、RLCヘッダの後に設置したヘッダにCRC検査結果を埋め込むようにすることも可能である。
また例えば、上記した実施形態では、CRCを用いた誤り検出処理を用いるものとして説明したが、その他の誤り検出符号を用いた誤り検出処理を行う構成においても同様に適用することが可能である。
本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
101 復調部
102、102a 復号部
103、103a MAC PDU解析部
104 RLCヘッダ格納部
105 RLC PDUバッファ管理部
106 RLC PDUバッファ
107 CRC結果抽出部
108、108a RLC SDU作成命令部
109 RLC SDU作成部
201 RLC SDUバッファ
202 MAC PDU作成部
203 CRC付加部
204 符号化部
205 変調部

Claims (8)

  1. Medium Access Controlレイヤ(MACレイヤ)における、MACレイヤのデータ処理単位(PDU)に付された誤り検出符号を用いた誤り検出処理の完了を待たずに、Radio Link Controlレイヤ(RLCレイヤ)にて、RLCレイヤのデータ処理単位であるRLC data PDUを解析してバッファしておき、
    RLCレイヤで、前記MACレイヤにおけるMAC PDUの誤り検出処理の結果を参照して、誤りのなかったRLC data PDUを用いて、RLC Service Data Unit(RLC SDU)を作成すること、
    を特徴とする無線通信装置。
  2. 復調された受信信号を復号して得られたMAC PDUを、MAC PDU解析部に出力してから、Cyclic Redundancy Check検査結果(CRC検査結果)を算出する復号部と、
    前記入力されたMAC PDUからRLC data PDUを抽出して解析するMAC PDU解析部と、
    前記復号部にて算出されたCRC検査結果に基づいて、RLC data PDUからRLC SDUの作成またはRLC data PDUの廃棄を実行するRLC SDU作成命令部と、を備える請求項1の無線通信装置。
  3. さらに、
    前記MAC PDU解析部によって、RLC data PDUから抽出されたRLCヘッダを格納するRLCヘッダ格納部と、
    前記復号部にて算出されたCRC検査結果を参照して、前記RLCヘッダ格納部に格納されたRLCヘッダに、CRC検査結果を書き込むCRC結果抽出部と、を備え、
    前記RLC SDU作成命令部は、前記RLCヘッダを参照して、CRC検査結果が正常であったか否かを判断する請求項2の無線通信装置。
  4. 前記MAC PDU解析部は、入力されたMAC PDUのサブヘッダ数が所定の上限値を超えた場合、当該MAC PDUを廃棄する請求項2または3の無線通信装置。
  5. 前記MAC PDU解析部は、入力されたMAC PDUのサイズまたはMAC PDUサブヘッダ内のLフィールドの値の和が所定の上限値を超えた場合、当該MAC PDUを廃棄する請求項2から4いずれか一の無線通信装置。
  6. Medium Access Controlレイヤ(MACレイヤ)における、MACレイヤのデータ処理単位(PDU)に付された誤り検出符号を用いた誤り検出処理の完了を待たずに、Radio Link Controlレイヤ(RLCレイヤ)にて、RLCレイヤのデータ処理単位であるRLC data PDUを解析してバッファしておくステップと、
    RLCレイヤで、前記MACレイヤにおけるMAC PDUの誤り検出処理の結果を参照して、誤りのなかったRLC data PDUを用いて、RLC Service Data Unit(RLC SDU)を作成するステップと、を含むこと、
    を特徴とするデータ受信方法。
  7. さらに、入力されたMAC PDUのサブヘッダ数が所定の上限値を超えた場合、当該MAC PDUを廃棄するステップを含む請求項6のデータ受信方法。
  8. さらに、入力されたMAC PDUのサイズまたはMAC PDUサブヘッダ内のLフィールドの値の和が所定の上限値を超えた場合、当該MAC PDUを廃棄するステップを含む請求項6または7のデータ受信方法。
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