JP5279730B2 - 改善した再送の方法と装置 - Google Patents

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Description

本発明はセルラアクセスシステムで用いられる方法を開示する。そのシステムには、システム内のセルに対するトラフィックとセルからのトラフィックとを制御する少なくとも1つの無線基地局が存在し、そのシステムのセルにはユーザ機器(UE)を備えた少なくとも1人のユーザがいる。
RBSとUEとは互いに情報を送受信することができ、その内の一方が送信パーティであり、他方が受信パーティとなる。そして、受信メッセージのエラーはエラー検出方法により受信パーティにおいて検出される。もし、受信メッセージにエラーが検出されたなら、受信パーティは送信パーティに対してエラーが検出されたメッセージを再送するように要求する。
セルラ電話システムのようなセルラアクセスシステムには、少なくとも1つのセルがあり、そのセル内には1人以上のユーザがいる。それらユーザ各々はユーザ機器UEをもっている。そのUEにより、ユーザはシステムと通信することができる。システムはまた、少なくとも1つの無線基地局RBSを有し、特にRBSはセル内のUEに対する、また、そのUEからのトラフィックを制御するためのサービスを行なう。
従って、UEとRBSとは互いに通信を行ない、UEは情報をRBSに送信し、そこから情報を受信する。RBSもUEに関して同様のことを行なう。2つのパーティ(UE/RBS)の一方により送信されたメッセージが受信パーティ(RBS/UE)で正しく受信されることを保証するために、数多くの技術が採用されている。
送信パーティから受信したメッセージにエラーがあることを、或は、メッセージが全く受信されないことを受信パーティが検出するなら、受信パーティは送信パーティによる再送を要求する。これは通常、否定確認応答というNACKメッセージの形式でなされる。再送による遅延を最小化するために、受信パーティは送信エラーをできるだけ速く検出できることが不可欠である。特に、再送された無線ブロック或はNACKメッセージをできるだけ速く検出することが重要である。なぜなら、それらのブロックやメッセージは既に遅延した無線ブロックに対応しているからである。数多くの方法がこれを達成するために、即ち、エラーのある再送やNACKメッセージエラーを検出するために、用いられている。
あらゆる種類の送信エラーを検出するための1つ方法は、エラー検出コードにより保護された別々に符号化されたデータが続くシーケンス番号をもつ十分に保護されたヘッダを用いることである。そのヘッダがデコードされ、しかし、そのデータがエラーであることが検出されると、受信器は再送を要求、即ち、与えられたシーケンス番号をもつブロックに関してNACKを送信できる。
また、受信パーティが再送を要求、即ち、NACKを送信する度ごとに、その受信パーティはタイマをスタートするために、各再送についてタイマを用いることも可能である。もし、再送が到着する前にタイマが切れるなら、受信器はNACK或は再送がエラーであったと結論でき、新らたなNACKが送信される。
しかしながら、上述した方法のいずれを用いても、以下に例示するような欠点がある。
誤り検出コードによりエラーを検出する方法は、別々にデコードされ正しく受信され、喪失パケットのシーケンス番号が知られるようにするヘッダを必要とする。もし、そのシーケンス番号が知られないなら、別の方法が必要になる。
再送にタイマを用いる方法はかなり費用がかかる。なぜなら、全てのタイマを維持し制御する必要があるからである。加えて、タイマの正しい値を得ることは難しい。なぜなら、再送は送信エラーのみならずマルチユーザのスケジューリングのために遅延するかもしれないからである。
従って、上述のように、セルラアクセスシステムのUEとRBSとの間でエラー再送やエラーNACKメッセージが、上述した方法のような不利益が点がなく、現存する解決策よりも高速に受信パーティにより検出できる解決策が必要である。
この必要は本願発明によって扱われ、本願発明では、少なくとも1つの無線基地局が存在するセルラアクセスシステムにおいて用いられる方法を開示する。この無線基地局ではシステム内のセルに向かう、或は、そのセルからのトラフィックを制御する。
本発明が適用されるシステムでは、セル内にユーザ機器UEをもった少なくとも1人のユーザがおり、RBSとUEとは互いに情報を送受信でき、それらの内の一方が送信パーティとなり他方が受信パーティとなる。
本発明の方法に従えば、受信されたメッセージのエラーが第1のエラー検出方法により受信パーティにより検出され、もし受信メッセージにエラーが検出されたなら、受信パーティは送信パーティに対してエラーが検出されたメッセージを再送するように要求できる。
さらに、本発明の方法に従えば、受信パーティは、第1のエラー検出方法の助けを借りることなく、エラー送信が受信パーティにより検出されるために、その受信パーティが再送を要求する順番を保持するメモリを保持する。エラー再送の検出時、受信パーティはエラー再送した送信パーティからの再送を要求する。
従って、本発明はエラー無線ブロックのシーケンス番号がデコードできないとき、送信ブロックとNACKレポートとの内、少なくともいずれかの送信エラーを検出する方法を提供する。本発明の方法を用いると、維持するのが高価であり、スケジューリング遅延があると信頼のおけないタイマの必要はない。
本発明を添付図面を参照してより詳細に説明する。
本発明が適用されるシステムの例を示す図である。 本発明の方法の代表的なフローチャートである。 本発明のRBSのブロック図である。 本発明のUEのブロック図である。
図1は模式的に本発明が適用されるシステム100を示している。システム100は数多くのセルを有したセルラ無線アクセスシステムであり、そのセルの1つが図1には参照番号110で示されている。
セル110は図1には120で示されているような少なくとも1つの無線基地局RBSを含む。RBS120は特に、セル110の複数のユーザに対する、また、それらユーザからのトラフィックを制御するためのサービスを行なう。セル110は少なくとも1つのユーザ端末を収容し、図1には参照番号130と140で示される2つのユーザ端末がある。
システム100はセルラ電話システムとして示されており、本発明ではそのようなシステムに関して説明するが、これは例示的なものであり、本発明は数多くの異なる無線アクセスシステムに適用できるものであることを指摘しておく。
また、システム100に関連して本発明を説明するときに用いられる用語はただ、本発明についての読者の理解を容易にすることだけが意図されているのであり、本発明による保護の範囲を限定することが意図されているのではない。例えば、基地局或は無線基地局RBSという用語はRBSの機能をもつシステムのノードを意味するものとして解釈されるべきである。あるシステムでは、例えば、RBSの機能に本質的に対応する機能がノードBと呼ばれるノードによって実行される。そのようなシステムもまた当然に本発明に含まれるものである。
同様に、ユーザ端末或はUEという用語も本発明についての読者の理解を容易にすることが意図された例に過ぎず、あるシステムでは、ユーザ端末UT、或は移動局MSという用語が用いられる。そのようなシステムも当然に本発明の範囲に含まれるものである。
加えて、UE130、140は図1においてセルラ電話として示されているが、これは本発明の理解を容易にするためだけのものであることを理解すべきであり、UEとしては例えば、コンピュータのような携帯型或は設置型の他の多くの種類のデバイスでも良い。
この明細書で前に説明したように、UE130、140はRBS120にトラフィックを送信することができるとともに、RBSからのトラフィックを受信することもできる。もし、UE或はRBSの受信パーティが受信メッセージにエラーを検出するか、或は、受信されたメッセージの欠落を検出するなら、受信パーティは、否定確認応答、所謂NACKメッセージを送信することにより、送信パーティ(RBS或はUE)にダメージを受けた或は欠落したメッセージを再送するように要求できる。
本発明は再送データとNACKメッセージに送信エラーがあることを高速に検出することによりデータ送信の高速化を図ることを主要な目的としている。
本発明の基本的な思想は、受信パーティが要求した再送のシーケンスを見失わないようにし、そのシーケンスを受信した再送のシーケンスと比較することにより、再送或はNACKレポートにおけるエラーを検出することである。言い換えると、受信パーティにより要求された再送の順序が格納され、例えば、もしブロックkの再送後にブロックnの再送が要求されたなら、受信パーティは、もしブロックnの再送を、ブロックkの再送を受信する前に、受信するなら、エラーを検出することができ、そして、ブロックkについての新しいNACKが受信パーティにより送信パーティに対して送信される。
従って、本発明によれば、受信パーティが再送を要求したシーケンスを見失わないようにするか或は格納しておくので、その受信パーティにより再送或はNACKレポートのエラーが検出される。例えば、ブロックnの再送がブロックkの再送後に要求されるなら、ブロックnがブロックkの前に受信されるなら、エラーが検出され、ブロックkについて再度新たなNACKが受信パーティにより送信パーティに送信される。
本発明についての読者の理解を容易にするために、本発明の方法がどのように用いられるのかについてのいくつかの例について述べる。その例は図2と図3のフローチャートにより図示されている。
以下の例で用いられるいくつかの略号は、
・BSN ブロックシーケンス番号
・ARQ 自動繰返し要求
である。
以下の例において、説明を単純にするために、RBS120が受信パーティであり、UE130,140の1つが送信パーティであることを仮定するが、これは単なる例に過ぎず、RBSとUEのいずれかが送信パーティであっても良いし、或は受信パーティであってもよく、本発明はそのいずれの場合にも等しく適用可能であることを指摘しておく。
まず、図2のフローチャート200を参照するなら、ステップ210でRBS120はBSN1をエラーのある受信をしたことを検出する。ステップ220ではBSN1の1回目の再送が要求される。受信データのエラーの1回目の検出がRBSでどのようになされたのかは本発明の範囲の中にはなく、多くの方法でそのことはなされる。例えば、エラー検出コードを用いたり、受信されたBSNが“順番になっている”かどうかを検出したりするのである。
ステップ230では、BSN4が受信もエラーであることが検出され、ステップ240ではBSN4の1回目の再送が要求される。ステップ250では、BSN1の1回目の再送もエラーとして受信されるが、ヘッダも損なわれていて、そのエラーは第1のエラー検出機構によって検出されない。
BSN4の第1回目の再送がステップ260で受信されるとき、そのヘッダは正しくエンコードされる。そして、RBSはこの再送がいつ要求されたのかを見失うことのないように追跡しており、従って、それはBSN1の再送要求の後になされたことを知っているので、本発明によれば、順番になっていない再送イベントがステップ270で検出され、従って、ステップ280ではBSN1の2回目の再送がRBSにより要求される。
本発明を適用する別の例が図3のフローチャート300で与えられている。ステップ310では、UEからのBSN1受信がRBSではエラーであることが検出され、ステップ320ではBSN1の第1回目の再送がRBSにより要求される。ステップ330では、BSN4もまたエラーであることが検出され、ステップ335ではUEからのBSN4の第1回目の再送がRBSにより要求される。
ステップ340では、BSN1の第1回目の再送もエラーとして受信され、ステップ350ではUEからの第2回目の再送がRBSにより要求される。ステップ360ではBSN4の第1回目の再送が受信されるが、ヘッダが損なわれているので、第1のエラー検出機構によってエラーは検出されない。しかしながら、ステップ370で、BSN1の第2回目の再送が受信されるとき、本発明によりRBSはこの再送がBSN4の再送後に要求されたことを知り、ステップ380では、順番になっていない再送イベントが検出される。ステップ390では、従って、送信パーティからのBSN4の新しい再送が要求される。
本発明の説明からすると、送信パーティが本発明による受信パーティからのNACKの契機を作ることなく異なる優先順位をもつ幾つかの再送を用いることを可能にするために、本発明のエラー検出方法を変形してブロックkに対するNACKが送信される前に、即ち、ブロックkの受信でエラーが示される前に、ブロックnの再送が受信されるべきであり、そして、その後、再送ではない他のブロックが受信されるべきであったようにする。このことを次に詳細に説明する。
図2と図3との助けを借りて説明した本発明の原理を用いると、受信パーティは、もし再送が先入れ先出しFIFO以外の優先順位付けアルゴリズムにより(通常は送信パーティにより)スケジューリングされるなら、受信パーティは受信データのエラーを誤って検出するであろう。
もし再送のスケジューリング優先順位が知られていないなら、しかし、その再送が新しい送信にわたって優先順位付けがなされるなら、本発明は変形されて、ブロックkの再送後に要求されたブロックnの再送と、その後の再送ではない少なくとも1つの別のブロックの第1回目の送信の両方とが受信されるべきであったようにする。本発明のこの変形版は図4のフローチャート400でより詳細に図示されている。即ち、ステップ410ではBSN1の第1回目の送信の受信が第1のエラー検出機構によりエラーであると検出され、ステップ415では第1回目の再送が要求される。
ステップ420では、BSN4の受信もまたエラーであることが検出され、ステップ425では第1回目の再送が要求される。ステップ430ではBSN1の第1回目の再送もエラーとして受信され、ステップ435ではBSN1の第2回目の再送が要求される。
ステップ440において、例えば、送信パーティはBSN1の再送がBSN4の再送よりも高い優先順位をもっていると判断するなら、送信機はステップ445でBSN1を最初に再送する。ステップ450でBSN1が受信機に到達したとき、ステップ455で受信パーティはBSN1が順番とはちがって受信されたことを検出するが、BSN4に対するNACKを送信する前に待ち合わせを行なう。ステップ460では、その時にBSN4の第2回目の再送が受信されるが、データとヘッダとは損なわれている。それで、受信機はエラーを検出することはできない。その後、ステップ465で、BSN9の第1の送信が正しく受信される。今や、受信機は順番になっていない再送と、その後に少なくとも1つの別のブロックを受信しているのであり、それ故に、ステップ470ではエラーを検出することができ、ステップ475ではBSN4に対するNACKを送信する。
図5は本発明のRBS120におけるいくつかの要素の概要を示している。図5に示されているように、RBS120はUEとの間で情報を送受信する手段121を有し、RBS120がUEに関して送信パーティでも受信パーティでも良いようになっている。
RBS120はUEから受信したメッセージのエラーを第1のエラー検出方法により検出する第1の手段122を有している。
RBS120はUEに対してエラーが検出されたメッセージを再送するよう要求する手段123を有し、また、RBS120は再送を要求した順番を格納する手段124を有しており、これによりエラー再送が、第1のエラー検出手段の助けを借りることなく、再送エラー検出手段125により検出される。これに続いて、RBS120はエラーとして受信した再送のUEからの再送を要求する。
図6は本発明のUE130のいくつかの要素の概要を示している。図6に示されているように、UE130はRBS120との間で情報を送受信する手段131を有し、UE130がRBS130に関して送信パーティとも、或は受信パーティともなれるようになっている。
UE130はRBSから受信したメッセージのエラーを第1のエラー検出方法により検出する第1の手段132を有している。
UE130はRBSに対してエラーが検出されたメッセージを再送するよう要求する手段133を有し、また、UE130は再送を要求した順番を格納する手段134を有しており、これによりエラー再送が、第1のエラー検出手段の助けを借りることなく、再送エラー検出手段135により検出される。これに続いて、UE130はエラーとして受信した再送のRBSからの再送を要求する。
本発明は上述のように説明され図面に示された実施例とによって限定されるものではなく、添付した請求の範囲の中では自由に変形できるものである。
なおまた、読者の理解を容易にするために、“メッセージ”という用語が2つのパーティの間のトラフィックを説明するためにこの明細書を通して多かれ少なかれ用いられた。そうゆうもとして、この明細書では“メッセージ”という用語は、しばしば“データ”として言及されるようなトラフィックとともに、伝統的に“メッセージ”として言及されるトラフィックの両方を示している。

Claims (15)

  1. セル(110)へのトラフィックと前記セル(110)からのトラフィックとを制御する少なくとも1つの無線基地局RBS(120)が存在し、前記セルにはユーザ機器UE(130,140)をもつ少なくとも1人のユーザが存在するセルラアクセスシステム(100)において用いられる方法(200,300,400)であって、
    前記無線基地局RBSと前記ユーザ機器UEとは互いの間で情報を送受信でき、前記無線基地局RBSと前記ユーザ機器UEの一方が送信パーティになり、他方が受信パーティとなり、第1のエラー検出方法によって前記受信パーティ(120;130,140)により受信されたメッセージ(BSN1,BSN4)のエラーが検出されるようになっており、もし受信メッセージにエラーが検出されたなら、前記受信パーティ(120;130,140)はエラーが検出されたメッセージを再送するように前記送信パーティに対して要求(ARQ)するものであり、
    前記方法(200,300,400)は
    前記受信パーティが1つのメッセージに対して1つの再送要求となる再送要求をした順序を格納し、
    前記受信パーティが前記格納した再送要求の順序に従って再送メッセージを受信したかどうかを確認し、前記格納した再送要求の順序に従って前記再送メッセージを受信しなかったことを判別することにより前記受信パーティが前記第1のエラー検出方法の助けを借りることなくエラー再送を検出し(270,380,470)、
    前記受信パーティ(120;130,140)は前記エラー再送の前記送信パーティからの再送を要求し、
    前記受信パーティ(120;130,140)は、第1のメッセージの再送そして第2のメッセージの2回目の再送の順番で再送要求を行い、
    前記受信パーティ(120;130,140)は、前記第のメッセージの2回目の再送を受信し、前記第のメッセージの前記2回目の再送を順番になっていないまま受信したことを検出し、前記第のメッセージに対するNACKの送信を待ち合わせ、それから、前記受信パーティは前記第のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく第3のメッセージの1回目の送信を正しく受信した場合には、前記第のメッセージのエラー再送(470)を検出することを特徴とする方法。
  2. 第1のメッセージの再送そして第2メッセージの再送の順番で再送要求を行う場合、
    前記受信パーティ(120;130,140)は、前記第1のメッセージの再送を正しく受信することなく前記第2のメッセージの再送を受信した場合には前記第1のメッセージ(BSN1)のエラー再送を検出することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記受信パーティはさらに、前記第2のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく前記第1のメッセージの2回目の再送を受信した場合に前記第2のメッセージ(BSN4)のエラー再送を検出することを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 前記第1のエラー検出方法は、順番になっていないメッセージが受信されたかどうかを検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記第1のエラー検出方法は、エラー検出コードであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  6. セルラアクセスシステム(100)において、前記システム(100)内のセル(110)へのトラフィックと前記セル(110)からのトラフィックとを制御する無線基地局RBSとして用いられるノード(120)であり、前記セル(110)にはユーザ機器UE(130,140)をもつ少なくとも1人のユーザが存在し、前記無線基地局RBS(120)は、前記ユーザ機器UE(130,140)との間で情報を送受信する手段(121)を有し、前記無線基地局RBS(120)は前記ユーザ機器UEに関して、送信パーティにも受信パーティにもなり、前記無線基地局RBS(120)は前記ユーザ機器UE(130,140)から受信されたメッセージのエラーを検出する第1のエラー検出手段(122)を有し、前記無線基地局RBS(120)はエラーが検出されたメッセージを再送するように前記ユーザ機器UE(130,140)に対して要求する手段(123)を有し、
    前記無線基地局RBS(120)は、
    1つのメッセージに対して1つの再送要求となる再送要求をした順序を格納する手段(124)と、
    前記格納した再送要求の順序に従って再送メッセージを受信したかどうかを確認し、前記格納した再送要求の順序に従って前記再送メッセージを受信しなかったことを判別することにより前記第1のエラー検出手段の助けを借りることなくエラー再送を検出する再送エラー検出手段(125)とを有し、
    前記無線基地局RBS(120)は前記エラー再送の前記ユーザ機器UE(130,140)からの再送を要求し、
    前記無線基地局RBS(120)は、第1のメッセージの再送そして第2メッセージの2回目の再送の順番で再送要求を行い、
    前記再送エラー検出手段(125)は、前記無線基地局RBS(120)が前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第のメッセージの2回目の再送を受信し、前記第のメッセージの前記2回目の再送を順番になっていないまま受信したことを検出し、前記第のメッセージに対するNACKの送信を待ち合わせ、それから、前記第のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく第3のメッセージの1回目の送信を正しく受信した場合には前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とする無線基地局。
  7. 第1のメッセージの再送そして第2メッセージの再送の順番で再送要求を行う場合、
    前記再送エラー検出手段(125)は、前記無線基地局RBS(120)が前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第1のメッセージの再送を正しく受信することなく前記第2のメッセージの再送を受信した場合には前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第1のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とする請求項6に記載の無線基地局。
  8. 前記再送エラー検出手段(125)はさらに、前記無線基地局RBS(120)が前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第2のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく前記第1のメッセージの2回目の再送を受信した場合には前記ユーザ機器UE(130,140)からの前記第2のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とする請求項7に記載の無線基地局。
  9. 前記第1のエラー検出手段は、順番になっていないメッセージが受信されたかどうかを検出することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の無線基地局。
  10. 前記第1のエラー検出手段は、エラー検出コードであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の無線基地局。
  11. セル(110)へのトラフィックと前記セル(110)からのトラフィックとを制御する少なくとも1つの無線基地局RBS(120)が存在するセルラアクセスシステム(100)において、ユーザ機器UEとして用いられるノード(130)であり、前記システム(100)のセル(110)では前記ユーザ機器UE(130)が用いられ、前記ユーザ機器UE(130)は、前記無線基地局RBS(120)との間で情報を送受信する手段(131)を有し、前記ユーザ機器UE(130)は前記無線基地局RBS(120)に関して、送信パーティにも受信パーティにもなり、前記ユーザ機器UE(130)は前記無線基地局(120)から受信されたメッセージのエラーを検出する第1のエラー検出手段(132)を有し、前記ユーザ機器UEはエラーが検出されたメッセージを再送するように前記無線基地局RBS(120)に対して要求する手段(133)を有し、
    前記ユーザ機器UE(130)は、
    1つのメッセージに対して1つの再送要求となる再送要求をした順序を格納する手段(134)と、
    前記格納した再送要求の順序に従って再送メッセージを受信したかどうかを確認し、前記格納した再送要求の順序に従って前記再送メッセージを受信しなかったことを判別することにより前記第1のエラー検出手段の助けを借りることなくエラー再送を検出する再送エラー検出手段(135)とを有し、
    前記ユーザ機器UE(130)は前記エラー再送の前記無線基地局RBSからの再送を要求し、
    前記ユーザ機器UE(130)は、第1のメッセージの再送そして第2メッセージの2回目の再送の順番で再送要求を行い、
    前記再送エラー検出手段(135)は、前記ユーザ機器UE(130)が前記無線基地局RBS(120)からの前記第のメッセージの2回目の再送を受信し、前記第のメッセージの前記2回目の再送が順番になっていないまま受信したことを検出し、前記第のメッセージに対するNACKの送信を待ち合わせ、それから、前記第のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく第3のメッセージの1回目の送信を正しく受信した場合には前記無線基地局RBS(120)からの前記第のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とするユーザ機器。
  12. 第1のメッセージの再送そして第2メッセージの再送の順番で再送要求を行う場合、
    前記再送エラー検出手段(135)は、前記ユーザ機器UE(130)が前記無線基地局RBS(120)からの前記第1のメッセージの再送を正しく受信することなく前記第2のメッセージの再送を受信した場合には前記無線基地局RBS(120)からの前記第1のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とする請求項11に記載のユーザ機器。
  13. 前記再送エラー検出手段(135)はさらに、前記ユーザ機器UE(130)が前記無線基地局RBS(120)からの前記第2のメッセージの1回目の再送を正しく受信することなく前記第1のメッセージの2回目の再送を受信した場合には前記無線基地局RBS(120)からの前記第2のメッセージのエラー再送を検出することを特徴とする請求項12に記載のユーザ機器。
  14. 前記第1のエラー検出手段(132)は、順番になっていないメッセージが受信されたかどうかのエラーを検出することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載のユーザ機器。
  15. 前記第1のエラー検出手段(132)は、エラー検出コードであることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載のユーザ機器。
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