JP5591829B2 - 通信方法及び通信装置 - Google Patents

Description

本明細書で論じられる実施態様は、通信方法及び通信装置に関する。

無線通信システムには、一方の通信装置が他方の通信装置にある制御の実行を指示する制御メッセージを送信するとき、これらの通信装置の間で制御の開始タイミングを同期させるものがある。また、この開始タイミングの同期のために、制御の開始タイミングが制御メッセージにて指定されることがある。

このような無線通信システムの規格の例としては、例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers：米国電気電子学会）において標準化作業が進められているＩＥＥＥ８０２．１６標準がある。ＩＥＥＥ８０２．１６標準には、基地局装置から移動局装置へ送信される制御メッセージに、制御の開始タイミングとして無線フレーム番号を含めるものがあることが定められている。無線フレーム番号とは、例えば５ｍｓというような、所定周期の無線フレームに付与されるシーケンス番号であってよい。

また、ＩＥＥＥ８０２．１６標準には、基地局装置と移動局装置との間で制御の開始タイミングを同期させる制御メッセージとして、例えばスリープモード動作の制御に使用されるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージが定められている。スリープモード動作は、移動局装置が、接続関連情報を維持したまま上り及び下りの送信を一時的に中断する動作である。ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージは、移動局装置が中断期間（Unavailable Interval）を始める無線フレームの無線フレーム番号を制御の開始タイミングとして含む。

図１は、スリープモードの動作例の説明図である。無線フレーム番号Ｎにおいて基地局装置ＢＳは、移動局装置ＭＳへＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージを送信する。ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージには、制御の開始タイミングを示す無線フレーム番号として「Ｎ＋２」が含まれている。この結果、移動局装置は、無線フレーム番号が「Ｎ＋２」である無線フレームにて中断期間へ移行する。なお以下の説明において、制御の開始タイミングを示す無線フレーム番号を、「開始フレーム番号」（ＳＦＮ：Start Frame Number）と表記することがある。

また、無線通信システムには、再送要求プロトコルを採用するものがある。再送要求プロトコルには様々なものがあるが、一般的には、受信装置がデータを正しく受信したとき、受信装置は送信装置に肯定応答（ＡＣＫ: acknowledgment）信号を返信する。送信装置は、肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまでデータの再送を繰り返す。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ワーキンググループで検討されているＩＥＥＥ８０２．１６ｍ標準では、制御メッセージは、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid automatic repeat request）を利用して送信される。

なお、広帯域無線接続通信システムにおけるアイドルモード状態制御のための方法が提案されている。この方法は、基地局は移動局へアイドルモードに状態遷移を命令する登録解除命令を伝送する過程と、移動局は登録解除命令に対する応答メッセージを伝送する過程とを含む。登録解除命令の伝送時毎にカウント値が増加し、カウントが予め設定された最大再伝送回数と同一な値になる時まで基地局が登録解除命令を再伝送する。基地局は、登録解除命令伝送と共に移動局に対する連結情報を維持するための時間をカウントする第２待機タイマーを駆動する。

また、ＨＡＲＱを介してデータブロックを再転送する方法が提案されている。この方法は、物理階層でＨＡＲＱを介して設定された最大許容回数だけデータブロックを再転送する段階と、最大許容回数だけＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment：否定応答）信号を受信した場合、物理階層はＲＬＣ（radio link control:無線リンク制御）階層に報告する段階と、データブロックの再転送如何を決定する段階とを含む。この方法は、ＲＬＣ階層が物理階層を介して状態確認情報を受信する段階をさらに含み、ＲＬＣ階層は状態確認情報を介してデータブロックの再転送如何を決定する。

特表２００８−５２４９５６号公報 特表２００９−５２１８９１号公報

再送要求プロトコルを用いて上述の制御メッセージを送信する場合、再送要求プロトコルにおける再送により生じうる遅延が考慮される。例えば、制御の開始タイミングが制御メッセージにて指定される場合には、再送により生じうる最大遅延時間を経過した後の時期が開始タイミングとして指定される。

ここで、例えばＨＡＲＱを使用し、許容最大送信回数が４回である場合を想定する。１回の制御メッセージの送信には、制御メッセージの送信自体と、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment：否定応答）信号の送信のため、２つの無線フレームが使用される。すなわち許容最大送信回数が４回である場合には、生じうる最大遅延時間は無線フレーム８つ分の時間である。このため、無線フレーム番号Ｎにおける制御メッセージの最初の送信から８つの無線フレームが経過した無線フレーム番号（Ｎ＋８）が、開始フレーム番号として指定される。

この開始タイミングの指定方法によると、制御メッセージの送信回数に関係なく制御メッセージの最初の送信から一定の期間が経過した後に制御が開始する。このため、制御を開始するまでに無駄な遅延が生じることがある。例えば、許容最大送信回数よりも少ない送信回数で制御メッセージの送信に成功した場合には、許容最大送信回数に相当する時間が経過するまで制御開始を待つのは無駄である。例えば、上述のようなＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージの場合には、制御の開始の遅延はスリープモードへの移行の遅延を意味し、不要な電力消費を招くという問題がある。

実施態様に係る装置及び方法は、第１の通信装置から第２の通信装置へ再送要求プロトコルを利用して制御信号が送信され、第１の通信装置と第２の通信装置との間で制御信号による制御の開始タイミングが同期される場合に、制御の開始タイミングを早めることを目的とする。

１つの実施態様によれば、第１の通信装置から第２の通信装置へ制御信号を送信する通信方法が与えられる。本方法では、第１の通信装置は、肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行し、第２の通信装置は、制御信号を受けて、第１の通信装置へ肯定応答信号を送信するとともに、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングを決定する。

他の実施態様によれば、第１の通信装置と第２の通信装置とを含む通信システムに用いられる第２の通信装置が与えられる。第２の通信装置は、第２の通信装置が制御信号を受けた場合、第１の通信装置へ肯定応答信号を送信する肯定応答信号送信部と、第２の通信装置が制御信号を受けた場合、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングを決定する開始タイミング決定部と、を備える。

他の実施態様によれば、第１の通信装置と第２の通信装置とを含む通信システムに用いられる第１の通信装置が与えられる。第１の通信装置は、第２の通信装置が制御信号を正常に受信したことを示す肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行する送信部と、第１の通信装置が肯定応答信号を受けた場合、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングとして決定する開始タイミング決定部と、を備える。

上記実施態様によれば、第１の通信装置から第２の通信装置へ再送要求プロトコルを利用して制御信号が送信され、第１の通信装置と第２の通信装置との間で制御信号による制御開始タイミングが同期される場合に、制御開始タイミングを早めることが可能となる。

本発明の目的及び利点は、特に特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。

スリープモードの動作例の説明図である。 通信システムの第１構成例を示す図である。 図２に示す第１の通信装置による処理の説明図である。 図２に示す第２の通信装置による処理の説明図である。 通信システムの第２構成例を示す図である。 図５に示す通信システムにおける通信方法の説明図である。 通信システムの第３構成例を示す図である。 図７に示す基地局装置の構成例を示す図である。 制御メッセージ送信管理テーブルの構成例の説明図である。 図８に示す制御部の処理の説明図（その１）である。 図８に示す制御部の処理の説明図（その２）である。 図８に示す制御部の処理の説明図（その３）である。 図８に示すＨＡＲＱ受信制御部の処理の説明図である。 図８に示す符号化部の処理の説明図である。 図７に示す移動局装置の構成例を示す図である。 図１５に示す制御部の処理の説明図（その１）である。 図１５に示す制御部の処理の説明図（その２）である。

以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図２は、通信システムの第１構成例を示す図である。通信システム１は、第１の通信装置１０と第２の通信装置２０を備える。

第１の通信装置１０は、送信部１１と、肯定応答信号受信部１２と、開始タイミング決定部１３を備える。第２の通信装置２０は、受信部２１と、判定部２２と、肯定応答信号送信部２３と、開始タイミング決定部２４を備える。

送信部１１は、第２の通信装置２０に所定の処理を実行させるための制御信号を、いずれかのタイミングにおいて第２の通信装置２０へ送信する。送信部１１は、第２の通信装置２０が制御信号を正常に受信したことを示す肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行する。

所定の終了条件は、送信部１１が肯定応答信号を受信できないとき無限に送信を繰り返すことを防止するためのいずれかの条件であってよい。例えば終了条件は、第１の通信装置１０が制御信号を所定の許容最大送信回数だけ送信したことであってよい。また例えば終了条件は、所定時間の経過であってもよい。送信部１１による再送処理は、例えばＨＡＲＱであってよい。

肯定応答信号受信部１２は、第２の通信装置２０が制御信号を正常に受信したことを示す肯定応答信号を受信する。開始タイミング決定部１３は、第１の通信装置１０が肯定応答信号を受けた場合、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングとして決定する。例えば、開始タイミング決定部１３は、肯定応答信号受信部１２が受信した肯定応答信号により送達確認された制御信号が送信されたタイミングを基準として所定期間後を、制御信号による制御が開始される制御開始タイミングとして決定してよい。例えば、ある時間フレームで制御信号が送信されるとき、開始タイミング決定部１３は、送達確認された制御信号が送信された時間フレームの時刻に所定期間を加えることにより、制御開始タイミングを算出してよい。

一方で、第２の通信装置２０の受信部２１は、第１の通信装置１０から送信された制御信号を受信する。判定部２２は、第１の通信装置１０から送信された制御信号が正常に受信されたか否かを判定する。

第２の通信装置が制御信号を受けた場合、例えば制御信号が正常に受信されたとき、肯定応答信号送信部２３は、第１の通信装置１０へ肯定応答信号を送信する。第２の通信装置が制御信号を受けた場合、例えば制御信号が正常に受信されたとき、開始タイミング決定部２４は、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングを決定する。例えば、開始タイミング決定部２４は、制御信号が正常に受信されたタイミングを基準として所定期間後を、制御信号による制御開始タイミングとして決定してよい。例えば、ある時間フレームで制御信号が送信されるとき、開始タイミング決定部２４は、制御信号が正常に受信された時間フレームの時刻に所定期間を加えることにより、制御信号による制御開始タイミングを算出してよい。

次に、図２に示す通信システム１のおける処理を説明する。第１の通信装置は、肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行する。第２の通信装置は、この制御信号を受けて、第１の通信装置へ肯定応答信号を送信するとともに、所定期間に基づいて制御信号による制御開始タイミングを決定する。第１の通信装置は、肯定応答信号を受けて、所定期間に基づいて制御開始タイミングを決定する。これらの処理の例は、例えば図３及び図４を参照して説明する以下の処理であってよい。

図３は、図２に示す第１の通信装置１０による処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＡＡ〜ＡＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＡＡにおいて送信部１１は、制御信号を第２の通信装置２０へ送信する。オペレーションＡＢにおいて送信部１１及び開始タイミング決定部１３は、肯定応答信号受信部１２が肯定応答信号を受信したか否かを判定する。肯定応答信号が受信された場合（オペレーションＡＢ：Ｙ）、処理はオペレーションＡＣへ進む。肯定応答信号が受信されていない場合（オペレーションＡＢ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＤへ進む。

オペレーションＡＣにおいて開始タイミング決定部１３は、オペレーションＡＢにて送達確認された制御信号をオペレーションＡＡで送信したタイミングを基準として所定期間後を、制御開始タイミングとして決定する。その後処理は終了する。

一方でオペレーションＡＤにおいて送信部１１は、所定の終了条件が満たされるか否かを判定する。所定の終了条件が満たされる場合（オペレーションＡＤ：Ｙ）、処理は終了する。所定の終了条件が満たされない場合（オペレーションＡＤ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＡに戻る。

図４は、図２に示す第２の通信装置２０による処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＢＡ〜ＢＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＢＡにおいて受信部２１は、第１の通信装置１０から送信された制御信号を受信する。オペレーションＢＢにおいて判定部２２は、制御信号が正常に受信されたか否かを判定する。制御信号が正常に受信された場合（オペレーションＢＢ：Ｙ）、処理はオペレーションＢＣに戻る。

制御信号が正常に受信されない場合（オペレーションＢＢ：Ｎ）、処理は終了する。ある実施例では、制御信号が正常に受信されない場合（オペレーションＢＢ：Ｎ）に、第２の通信装置２０は、肯定応答信号の代わりに否定応答信号を第１の通信装置１０へ送信してもよい。

オペレーションＢＣにおいて肯定応答信号送信部２３は、第１の通信装置１０へ肯定応答信号を送信する。オペレーションＢＤにおいて開始タイミング決定部２４は、制御信号が正常に受信されたタイミングを基準として所定期間後を制御開始タイミングとして決定する。その後処理は終了する。

本実施例によれば、制御信号が正常に受信されたタイミングを基準にして、第１の通信装置１０及び第２の通信装置２０の各々が制御開始タイミングを決定する。このため、肯定応答信号が受信されない場合に第１の通信装置１０の送信部１１が制御信号を再送する可能性がある期間、すなわち所定の終了条件が満たされるまでに要する期間の満了前の時刻であっても、制御開始タイミングとして決定することが可能となる。このため、従来の制御開始タイミングの決定方法と比べて、制御開始タイミングを早めることが可能となる。

ある実施例においては、第１の通信装置１０が基地局装置であってよく、第２の通信装置２０が移動局装置であってよい。他の実施例においては、第１の通信装置１０が移動局装置であってよく、第２の通信装置２０が基地局装置であってよい。以下に示す他の実施例においても同様である。

第１の通信装置１０が基地局装置であり、第２の通信装置２０が移動局装置であるとき、制御信号は、例えば上述のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰメッセージであってよい。例えば制御信号は、周囲の基地局装置をスキャンする処理を移動局装置に実行させる信号であってもよい。例えば制御信号は、ハンドオーバを行う移動局装置に対して、ハンドオーバ先の基地局装置へ接続を開始させる信号であってもよい。制御信号には、開始のタイミングを同期させる必要がある制御に係る種々の信号を含めることができる。また、制御の開始に際して待ち時間を少なくしたい、すなわち、制御の開始を早めたい種々の信号を含めることができる。制御信号には、開始のタイミングを同期させる必要が無い種々の制御に係る信号を含めなくてもよい。後述する制御メッセージも、これらの信号と同様の信号であってよい。

制御開始タイミングを決定する際に使用される上記の所定期間の値は、例えば、この制御信号に格納されて第１の通信装置１０から第２の通信装置２０に送信されてよい。例えば、所定期間の値は制御信号毎に、制御信号に格納されて第１の通信装置１０から第２の通信装置２０に送信されてよい。所定期間の値は、制御信号毎に定められてもよい。

所定期間の値は、制御開始タイミングが決定される制御信号とは異なる他の制御信号によって、第１の通信装置１０から第２の通信装置２０へ、又は第２の通信装置２０から第１の通信装置１０へ予め送信されてもよい。このように所定期間の値を第１の通信装置１０と第２の通信装置２０の間でやり取りすることによって、所定期間の値をこれらの通信装置１０及び２０の間で共有してもよい。所定期間の値は、第１の通信装置１０と第２の通信装置２０に予め記憶され、設定されていてもよい。

第２の通信装置２０が制御信号を正常に受信し、肯定応答信号を送信しても、第１の通信装置１０が肯定応答信号を受信しない場合がある。また第２の通信装置２０が制御信号を正常に受信し、肯定応答信号を送信しても、第１の通信装置１０がこの信号が肯定応答信号でないと誤判定する場合もある。このような場合、第１の通信装置１０は、同じ制御信号を第２の通信装置２０へ再送する。

このため、所定期間の長さは、肯定応答信号が受信されないときに第１の通信装置１０の送信部１１が制御信号を再送するための再送周期よりも長い期間に定められてよい。このように所定期間の長さを定めることにより、第２の通信装置２０は、再送された制御信号を、制御開始タイミングの到来前に受信することが可能となる。

開始タイミング決定部２４は、制御信号を正常に受信してから制御開始タイミングまでの間に同じ制御信号が再び受信されたとき、所定期間に基づいて制御開始タイミングを再び決定してよい。例えば、開始タイミング決定部２４は、制御信号を正常に受信してから制御開始タイミングまでの間に同じ制御信号が再び受信されたとき、制御開始タイミングを、制御信号が再び正常に受信されたタイミングを基準として所定期間後のタイミングへ変更してよい。例えば、開始タイミング決定部２４は、制御信号を正常に受信してから制御開始タイミングまでの間に同じ制御信号が再び受信されたとき、制御開始タイミングを、制御信号が再び正常に受信された時間フレームの時刻に所定期間を加えたタイミングに変更してよい。

次に、制御信号を送信するためにＨＡＲＱが使用され、制御信号の生成、解釈及び制御が媒体アクセス制御（ＭＡＣ: Media Access Control）層にて実行される通信システムの実施例を説明する。図５は、通信システムの第２構成例を示す図である。

通信システム１は、第１の通信装置１０と第２の通信装置２０を備える。第１の通信装置１０は、ＨＡＲＱ部１５と、ＭＡＣ部１６を備える。第２の通信装置２０は、ＨＡＲＱ部２５と、ＭＡＣ部２６を備える。

ＨＡＲＱ部１５は、特許請求の範囲に記載の送信部の一例として挙げられる。ＭＡＣ部１６は、特許請求の範囲に記載の第１の通信装置の開始タイミング決定部の一例として挙げられる。ＨＡＲＱ部２５は、特許請求の範囲に記載の肯定応答信号送信部の一例として挙げられる。ＭＡＣ部２６は、特許請求の範囲に記載の第２の通信装置の開始タイミング決定部の一例として挙げられる。

ＭＡＣ部１６は、第２の通信装置２０へ送信する制御メッセージを生成する。制御メッセージは、第１の通信装置１０が第２の通信装置２０に所定の処理の実行を指示するメッセージであり、特許請求の範囲に記載の制御信号の一例として挙げられる。

ＨＡＲＱ部１５は、ＭＡＣ部１６が生成した制御メッセージを、ＨＡＲＱによって第２の通信装置２０へ送信する。ＨＡＲＱ部１５は、第２の通信装置２０から送信されるＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信する。ＨＡＲＱ部１５は、受信結果信号をＭＡＣ部１６へ送信する。受信結果信号は、第２の通信装置２０からＡＣＫ信号が受信されたか否かを示す。

受信結果信号がＡＣＫ信号の受信を示すとき、ＭＡＣ部１６は、このＡＣＫ信号により送達確認された制御メッセージが送信された時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えることにより、制御メッセージによる制御が開始される制御開始タイミングを算出する。所定のオフセット値は、特許請求の範囲に記載の所定期間の一例として挙げられる。

第２の通信装置のＨＡＲＱ部２５は、第１の通信装置１０から送信された制御メッセージをＨＡＲＱによって受信する。ＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージの受信が成功したか否かを判定する。すなわちＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージが正常に受信したか否かを判定する。ＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージの復号結果に従って制御メッセージの受信が成功したか否かを判定してよい。

ＨＡＲＱ部２５は、復号結果を示す復号結果信号をＭＡＣ部２６へ送信する。制御メッセージの受信が成功したとき、ＨＡＲＱ部２５は、受信した制御メッセージをＭＡＣ部２６へ送信する。ＨＡＲＱ部２５は、復号結果に従ってＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号のいずれかを第１の通信装置１０へ送信する。

ＭＡＣ部２６は、第１の通信装置１０から受信した制御メッセージを解釈する。復号結果信号が制御メッセージの受信成功を示すとき、ＭＡＣ部２６は、制御メッセージが正常に受信された時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えることにより、制御メッセージによる制御が開始される制御開始タイミングを算出する。

図６は、図５に示す通信システムにおける通信方法の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＣＡ〜ＣＪの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＣＡにおいてＭＡＣ部１６は、制御メッセージを生成しＨＡＲＱ部１５に送信する。オペレーションＣＢにおいてＨＡＲＱ部１５は、第２の通信装置２０のＨＡＲＱ部２５へ送信する。

ＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージの受信を試みる。正常に受信した場合、ＨＡＲＱ部２５は、第１の通信装置２０のＨＡＲＱ部１５にＡＣＫ信号を返送するとともに制御メッセージをＭＡＣ部２６に転送する。一方で、正常に受信できなかった場合、第１の通信装置２０のＨＡＲＱ部１５にＮＡＣＫ信号を送ることにより、ＨＡＲＱ部１５に制御メッセージの再送信を促す。図６の例では、オペレーションＣＣにおいてＨＡＲＱ部２５は、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ部１５に返送する。

ＮＡＣＫ信号を受信したＨＡＲＱ部１５は、オペレーションＣＤにおいて制御メッセージの再送信を行う。図６の例では、この時点でＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージの受信に成功する。オペレーションＣＥにおいてＨＡＲＱ部２５は、制御メッセージの受信成功を示す復号結果信号をＭＡＣ部２６へ送信する。オペレーションＣＦにおいてＨＡＲＱ部２５は、受信した制御メッセージをＭＡＣ部２６へ送信する。

オペレーションＣＧにおいてＭＡＣ部２６は、制御メッセージが正常に受信された時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えることにより、制御メッセージによる制御が開始される制御開始タイミングを算出する。オペレーションＣＨにおいてＨＡＲＱ部２５は、ＡＣＫ信号をＨＡＲＱ部１５に返送する。

なお、オペレーションＣＧより前にオペレーションＣＥが実行されさえすれば、オペレーションＣＥ〜ＣＨはどの順序で実行されてもよい。但し、オペレーションＣＦにて送信される制御メッセージが所定のオフセット値を含む場合には、オペレーションＣＦはオペレーションＣＧより前に実行される。

第２の通信装置２０から送信されるＡＣＫ信号は、ＨＡＲＱ部１５によって受信される。オペレーションＣＩにおいてＨＡＲＱ部１５は、ＡＣＫ信号の受信を示す受信結果信号をＭＡＣ部２６へ送信する。オペレーションＣＪにおいてＭＡＣ部１６は制御開始タイミングを算出する。ＭＡＣ部１６は、オペレーションＣＨにて受信したＡＣＫ信号により送達確認された送信処理、すなわちオペレーションＣＤの送信処理が行われた時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えることにより制御開始タイミングを算出する。

本実施例によれば、制御メッセージの送信にＨＡＲＱが使用される通信システムにおいて、許容最大送信回数よりも少ない送信回数で制御メッセージの送信に成功した場合に、従来よりも制御開始タイミングを早めることが可能となる。

なお、制御開始タイミングを算出する際に制御メッセージが正常に送信された時間フレームの時刻に加えられる所定のオフセット値は、例えば、この制御メッセージに格納されて第１の通信装置１０から第２の通信装置２０に送信されてよい。例えば、所定のオフセット値は制御メッセージ毎に、制御メッセージに格納されて第１の通信装置１０から第２の通信装置２０に送信されてよい。所定のオフセット値は、制御メッセージ毎に定められてもよい。以下に示す他の実施例においても同様である。

所定のオフセット値は、制御開始タイミングが算出される制御メッセージとは異なる他の制御メッセージによって、第１の通信装置１０から第２の通信装置２０へ、又は第２の通信装置２０から第１の通信装置１０へ予め送信されてもよい。このように所定のオフセット値を第１の通信装置１０と第２の通信装置２０の間でやり取りすることによって、所定のオフセット値をこれらの通信装置１０及び２０の間で共有してもよい。所定のオフセット値は、第１の通信装置１０と第２の通信装置２０に予め記憶され、設定されていてもよい。以下に示す他の実施例においても同様である。

なお、所定のオフセット値の長さは、ＨＡＲＱ部１５が制御メッセージを再送するための再送周期よりも長い期間に定められてよい。ＭＡＣ部２６は、制御メッセージが正常に受信されてから制御開始タイミングまでの間に同じ制御メッセージが再び受信されたとき、制御メッセージが正常に再受信された時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えた時刻に制御開始タイミングを変更してよい。

次に、上記の第１の通信装置１０を基地局装置とし、第２の通信装置２０を移動局装置とした場合の通信システムの実施例について説明する。すなわち、この実施例では、基地局装置から移動局装置へ制御メッセージが送信される。図７は、通信システムの第３構成例を示す図である。通信システム５０は、ネットワーク１００と、ルーティング装置１０１と、基地局装置１０２−１及び１０２−２と、移動局装置１０３−１〜１０３−３とを備える。例えば、通信システム５０は、ＩＥＥＥ８０２．１６標準において定められるＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）を準拠するシステムであってよい。

以下の説明において、基地局装置１０２−１及び１０２−２を総称して「基地局装置１０２」と表記することがある。また、以下の説明において、移動局装置１０３−１〜１０３−３を総称して「移動局装置１０３」と表記することがある。基地局装置１０２は、特許請求の範囲に記載の第１の通信装置の一例として挙げられる。移動局装置１０３は、特許請求の範囲に記載の第２の通信装置の一例として挙げられる。基地局装置１０２から移動局装置１０３へ送信される制御メッセージは、特許請求の範囲に記載の制御信号の一例として挙げられる。

ルーティング装置１０１は、複数の基地局装置１０２−１及び１０２−２並びにネットワーク１００と接続されている。ルーティング装置１０１は、基地局装置１０２から移動局装置１０３へ送信されるパケットデータ、及び移動局装置１０３から基地局装置１０２へ送信されるパケットデータのルーティング処理を行う。基地局装置１０２及び移動局装置１０３の構成例及び動作を以下に説明する。

図８は、図７に示す基地局装置１０２の構成例を示す図である。基地局装置１０２は、アンテナ２００及びデュプレクサ２０１を備える。基地局装置１０２は、受信系統において、受信部２０２と、復調部２０３と、復号化部２０４と、制御メッセージ抽出部２０５と、パケット再生部２０６を備える。復号化部２０４は、ＨＡＲＱ受信制御部２０７を備える。

基地局装置１０２は、送信系統において、パケット識別部２１０と、パケットバッファ部２１１と、ＰＤＵ（Protocol Data Unit：プロトコルデータユニット）生成部２１２と、符号化部２１３と、変調部２１４と、送信部２１５を備える。符号化部２１３は、ＨＡＲＱ送信制御部２１６を備える。また、基地局装置１０２は、制御部２２０と、記憶部２２１と、ネットワークインタフェース部２３０を備える。

ＨＡＲＱ送信制御部２１６は、特許請求の範囲に記載の送信部の一例として挙げられる。制御部２２０は、特許請求の範囲に記載の第１の通信装置の開始タイミング決定部の一例として挙げられる。

アンテナ２００は、基地局装置１０２と移動局装置１０３との間で無線通信を送受信するために使用される。デュプレクサ２０１は、受信系統と送信系統との間で、アンテナ２００を共用するために使用される。

受信部２０２は、移動局装置１０３から送信された無線信号を受信する。復調部２０３は、受信部２０２にて受信された信号を復調する。復号化部２０４は、復調された信号を復号化する。制御メッセージ抽出部２０５は、復号化されたデータから制御メッセージを抽出し制御部２２０に与える。例えば制御メッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１６標準において定められるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱであってよい。

また制御メッセージ抽出部２０５は、復号化されたデータに含まれるユーザデータ等の他のデータをパケット再生部２０６に転送する。パケット再生部２０６は、制御メッセージ抽出部２０５から受信したデータをパケット化して、ネットワークインタフェース部２３０に与える。

ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、復調部２０３からの復調信号を復号化する。以下の説明において、符号化されたデータ又は復号化前のデータを「ＨＡＲＱデータ」と表記することがある。ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、ＨＡＲＱデータの復号結果に従って、制御メッセージの受信やユーザデータの受信が成功したか否かを判定する。すなわち、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、制御メッセージやユーザデータを正常に受信したか否かを判定する。

受信に成功した場合は，ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、制御メッセージまたはユーザデータを制御メッセージ抽出部２０５に転送する。またＨＡＲＱ受信制御部２０７は、制御部２２０を通じて、ＡＣＫ信号を移動局装置１０３に返送するように、符号化部２１３のＨＡＲＱ送信制御部２１６に指示する。ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、移動局装置１０３から受信したＨＡＲＱデータの復号結果を示す復号結果信号を制御部２２０へ出力する。

受信に失敗した場合は，ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、ＮＡＣＫ信号を移動局装置１０３に返送するように、制御部２２０を通じて符号化部２１３のＨＡＲＱ送信制御部２１６に指示する。

ネットワークインタフェース部２３０は、図７に示すルーティング装置１０１との間のインタフェースを形成する。本実施例では、ネットワークインタフェース部２３０は、ルーティング装置１０１との間でパケット通信のインタフェース処理を実行する。

パケット識別部２１０は、ネットワークインタフェース部２３０から受信したパケットデータに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスを識別する。パケット識別部２１０は、ＩＰアドレスに基づいてパケットデータの宛先の移動局装置１０３を特定する。パケット識別部２１０は、例えば、予め記憶された、各移動局装置１０３のＩＰアドレスと移動局装置１０３の識別情報（ＩＤ:IDentification）との対応関係に従って、パケットデータの宛先の移動局装置１０３を特定してよい。

パケット識別部２１０は、宛先の移動局装置１０３のＩＤに対応するＱＯＳ（Quality of Service：クオリティ・オブ・サービス）情報を取得する。パケット識別部２１０は、例えば、予め記憶された、各移動局装置１０３に対するＱＯＳ情報と各移動局装置１０３のＩＤとの対応関係に従って、宛先の移動局装置１０３に対するＱＯＳ情報を取得してよい。パケット識別部２１０は、移動局装置１０３のＩＤ、ＱＯＳ情報及びパケットデータのファイルサイズを制御部２２０に与えることにより、パケットデータを送信するための帯域割り当てを制御部２２０に対して要求する。パケット識別部２１０は、ネットワークインタフェース部２３０から受信したパケットデータをパケットバッファ部２１１に格納する。

制御部２２０は、ダウンリンク方向、すなわち基地局装置１０２から移動局装置１０３へ向かう方向のトラフィックに関する帯域割り当て要求を、パケット識別部２１０から受け付ける。制御部２２０は、宛先の移動局装置１０３のＱＯＳに応じて、帯域を割当てる移動局装置１０３を選択する。そして、制御部２２０は、ユーザデータの送信をスケジューリングするようにパケットバッファ部２１１及びＰＤＵ生成部２１２に指示する。また制御部２２０は、移動局装置１０３へ送信する制御メッセージを生成する。制御メッセージは、ユーザデータと同様に移動局装置１０３へ送信される。

一方で制御部２２０は、移動局装置１０３から受信した制御メッセージの処理も行う。例えば制御部２２０は、移動局装置１０３のサポートする機能の登録処理、認証処理、鍵の生成処理及び交換処理、並びに無線チャネルの状態管理を行う。制御部２２０は、記憶部２２１と接続されている。記憶部２２１には、基地局装置１０２が記憶すべき各種データが記憶される。例えば、移動局装置１０３から受信した制御メッセージに含まれる、移動局装置１０３の機能情報、認証情報、鍵情報、無線チャネル情報やコネクションのＱｏＳ情報等が、記憶部２２１に記憶される。また記憶部２２１には、基地局装置１０２におけるリソースの使用状況の管理のために、基地局装置１０２のリソースの使用状況の情報も格納される。

ＰＤＵ生成部２１２は、同期用のプリアンブル信号の期間を基準タイミングとして用いて形成される無線フレーム内に、送信データが格納されるようにＰＤＵデータを生成する。送信データは、ユーザデータ及び制御メッセージのいずれかを少なくとも含む。

ＰＤＵ生成部２１２は、作成したＰＤＵを符号化部２１３に送出する。符号化部２１３は、ＰＤＵデータに符号化処理を施してＨＡＲＱデータを生成する。符号化部２１３による符号化処理の例は、例えば誤り訂正符号化である。変調部２１４は、ＨＡＲＱデータを変調する。送信部２１５は、アンテナ２００を介して、変調されたＨＡＲＱデータを無線信号として送信する。

ＨＡＲＱ送信制御部２１６は、送信されるＨＡＲＱデータを一時的にバッファリングする。ＨＡＲＱ受信制御部２０７が送信先の移動局装置１０３からＡＣＫ信号を受信するか、ＨＡＲＱデータが所定の許容最大送信回数分送信されたとき、ＨＡＲＱ送信制御部２１６は、バッファリングしたＨＡＲＱデータを消去する。ＨＡＲＱ受信制御部２０７が送信先の移動局装置１０３からＮＡＣＫ信号を受信したとき、ＨＡＲＱ送信制御部２１６は、ＨＡＲＱデータを再送する。

ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、移動局装置１０３からＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信したとき、これらの信号を受信した旨を知らせる受信結果信号を制御部２２０へ送信する。制御部２２０は、受信結果信号に応じて、バッファリングしたＨＡＲＱデータの破棄又は再送をＨＡＲＱ送信制御部２１６に指示する。

次に、移動局装置１０３へ制御メッセージを送信する際における、制御メッセージによる制御開始タイミングの決定処理について説明する。以下の説明において、制御メッセージによる制御が開始される無線フレームの無線フレーム番号を、「制御開始フレーム番号」と表記することがある。

記憶部２２１には、制御メッセージ送信管理テーブルが格納される。図９は、制御メッセージ送信管理テーブルの構成例の説明図である。制御メッセージ送信管理テーブル３００は、「ＨＡＲＱチャネルＩＤ」フィールド３０１と、「送信フレーム番号」フィールド３０２と、「制御メッセージ」フィールド３０３と、「送信回数」フィールド３０４を有する。

「ＨＡＲＱチャネルＩＤ」フィールド３０１には、移動局装置１０３との間で実行されるそれぞれのＨＡＲＱトランザクションを識別する識別情報であるＨＡＲＱチャネルＩＤが格納される。「送信フレーム番号」フィールド３０２には、ＨＡＲＱデータが最後に送信された無線フレームの無線フレーム番号が格納される。「制御メッセージ」フィールド３０３には、送信されたＨＡＲＱデータに含まれる制御メッセージの内容が格納される。「送信回数」フィールド３０４には、ＨＡＲＱデータの送信回数が格納される。

ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、いずれかの移動局装置１０３からＡＣＫ信号を受信したとき、ＡＣＫ信号を受信した旨を知らせる受信結果信号を制御部２２０へ送信する。制御部２２０は、あるＨＡＲＱトランザクションについてＡＣＫ信号を受信した旨の受信結果信号を受信したとき、このＨＡＲＱトランザクションについて制御メッセージ送信管理テーブル３００の送信フレーム番号フィールド３０２に格納された無線フレーム番号を読み出す。制御部２２０は、読み出された無線フレーム番号に所定のオフセット値を加えて得られる無線フレーム番号を、制御開始フレーム番号として決定する。

一方で、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、いずれかの移動局装置１０３からＮＡＣＫ信号を受信したとき、ＮＡＣＫ信号を受信した旨を知らせる受信結果信号を制御部２２０へ送信する。制御部２２０は、あるＨＡＲＱトランザクションについてＮＡＣＫ信号を受信した旨の受信結果信号を受信したとき、このＨＡＲＱトランザクションのＨＡＲＱデータの再送信を、ＨＡＲＱ送信制御部２１６へ指示する。制御部２２０は、このＨＡＲＱトランザクションについて制御メッセージ送信管理テーブル３００の送信フレーム番号フィールド３０２及び送信回数フィールド３０４に格納された値を更新する。

図１０〜図１２は、図８に示す制御部２２０の処理の説明図である。図１０は、新しいＰＤＵの送信時における処理を示す。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＤＡ〜ＤＥの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＤＡにおいて制御部２２０は、送信すべき新たなデータがあるか否かを判断する。送信すべきデータがある場合（オペレーションＤＡ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＤＢへ進める。送信すべきデータがない場合（オペレーションＤＡ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＤＡへ戻す。

オペレーションＤＢにおいて制御部２２０は、送信データを含むＰＤＵの生成をＰＤＵ生成部２１２に指示する。オペレーションＤＣにおいて制御部２２０は、ＰＤＵの符号化、変調及び送信を、それぞれ符号化部２１３、変調部２１４及び送信部２１５へ指示する。

オペレーションＤＤにおいて制御部２２０は、送信データが所定の制御メッセージであるか否かを判断する。ここで、所定の制御メッセージであるか否かは、制御メッセージに含まれるメッセージタイプが、予め定義した所定の値であるか否かに応じて判断してよい。送信データが所定の制御メッセージである場合（オペレーションＤＤ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＤＥへ進める。送信データが所定の制御メッセージでない場合（オペレーションＤＤ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＤＡへ戻す。

オペレーションＤＥにおいて制御部２２０は、制御メッセージ送信管理テーブル３００に、制御メッセージが送信されるＨＡＲＱトランザクションのＨＡＲＱチャネルＩＤ、制御メッセージを送信した無線フレーム番号、及び制御メッセージの内容を格納する。また制御部２２０は、制御メッセージ送信管理テーブル３００に、送信回数＝「１」を記録する。その後、制御部２２０は処理をオペレーションＤＡへ戻す。

図１１は、ＨＡＲＱ受信制御部２０７から受信結果信号を受信した際の処理を示す。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＥＡ〜ＥＫの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＥＡにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ受信制御部２０７から受信結果信号を受信したか否かを判定する。制御部２２０が受信結果信号を受信した場合（オペレーションＥＡ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＢへ進める。制御部２２０が受信結果信号を受信しない場合（オペレーションＥＡ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＡへ戻す。

オペレーションＥＢにおいて制御部２２０は、受信結果信号がＡＣＫ信号を受信したことを示すか否かを判定する。受信結果信号がＡＣＫ信号を受信したことを示すとき（オペレーションＥＢ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＣへ進める。受信結果信号がＮＡＣＫ信号を受信したことを示すとき（オペレーションＥＢ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＨへ進める。

オペレーションＥＣにおいて制御部２２０は、ＡＣＫ信号が受信されたＨＡＲＱトランザクションの送信データが所定の制御メッセージであるか否かを判断する。ここで、所定の制御メッセージであるか否かは、制御メッセージに含まれるメッセージタイプが、予め定義した所定の値であるか否かに応じて判断してよい。送信データが所定の制御メッセージである場合（オペレーションＥＣ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＤへ進める。送信データが所定の制御メッセージでない場合（オペレーションＥＣ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＥへ進める。

オペレーションＥＤにおいて制御部２２０は、制御メッセージ送信管理テーブル３００の送信フレーム番号フィールド３０２に格納された無線フレーム番号に所定のオフセット値を加えて算出される無線フレーム番号を、制御開始フレーム番号として決定する。

オペレーションＥＥにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ送信制御部２１６に、バッファリングされたＨＡＲＱデータをクリアするように指示する。オペレーションＥＦにおいて制御部２２０は、送信データが所定の制御メッセージであるか否かを判断する。ここで、所定の制御メッセージであるか否かは、制御メッセージに含まれるメッセージタイプが、予め定義した所定の値であるか否かに応じて判断してよい。送信データが所定の制御メッセージである場合（オペレーションＥＦ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＧへ進める。送信データが所定の制御メッセージでない場合（オペレーションＥＦ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＡへ戻す。

オペレーションＥＧにおいて制御部２２０は、受信結果信号によって送達確認された制御メッセージに関する、制御メッセージ送信管理テーブル３００内の情報をクリアする。その後、制御部２２０は処理をオペレーションＥＡへ戻す。

一方で、オペレーションＥＨにおいて制御部２２０は、ＮＡＣＫ信号が受信されたＨＡＲＱトランザクションにおける送信回数が、許容最大送信回数以下か否かを判定する。送信回数が許容最大送信回数以下である場合（オペレーションＥＨ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＩへ進める。送信回数が許容最大送信回数を超える場合（オペレーションＥＨ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＥへ進める。

オペレーションＥＩにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ送信制御部２１６に、バッファリングされている符号化されたＰＤＵ、すなわちＨＡＲＱデータの再送を指示する。オペレーションＥＪにおいて制御部２２０は、送信データが所定の制御メッセージであるか否かを判断する。ここで、所定の制御メッセージであるか否かは、制御メッセージに含まれるメッセージタイプが、予め定義した所定の値であるか否かに応じて判断してよい。送信データが所定の制御メッセージである場合（オペレーションＥＪ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＫへ進める。送信データが所定の制御メッセージでない場合（オペレーションＥＪ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＥＡへ戻す。

オペレーションＥＫにおいて制御部２２０は、ＰＤＵを再送したＨＡＲＱトランザクションについて、制御メッセージ送信管理テーブル３００の送信フレーム番号フィールド３０２及び送信回数フィールド３０４に格納された値を更新する。その後、制御部２２０は処理をオペレーションＥＡへ戻す。

図１２は、復号化部２０７から復号結果信号を受信した際の処理を示す。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＦＡ〜ＦＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＦＡにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ受信制御部２０７から復号結果信号を受信したか否かを判定する。制御部２２０が復号結果信号を受信した場合（オペレーションＦＡ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＦＢへ進める。制御部２２０が復号結果信号を受信しない場合（オペレーションＦＡ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＦＡへ戻す。

オペレーションＦＢにおいて制御部２２０は、復号結果信号が復号の成功を示すか否かを判定する。復号が成功した場合（オペレーションＦＢ：Ｙ）、制御部２２０は処理をオペレーションＦＣへ進める。復号が失敗した場合（オペレーションＦＢ：Ｎ）、制御部２２０は処理をオペレーションＦＤへ進める。

オペレーションＦＣにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ送信制御部２１６にＡＣＫ信号の送信を指示する。その後、制御部２２０は処理をオペレーションＦＡへ戻す。オペレーションＦＤにおいて制御部２２０は、ＨＡＲＱ送信制御部２１６にＮＡＣＫ信号の送信を指示する。その後、制御部２２０は処理をオペレーションＦＡへ戻す。

図１３は、図８に示すＨＡＲＱ受信制御部２０７の処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＧＡ〜ＧＨの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＧＡにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、符号化されたＰＤＵすなわちＨＡＲＱデータ、又はＡＣＫ信号若しくはＮＡＣＫ信号を受信したか否かを判定する。これらの信号が受信されている場合（オペレーションＧＡ：Ｙ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＢへ進める。これらの信号が受信されていない場合（オペレーションＧＡ：Ｎ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＡに戻す。

オペレーションＧＢにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、受信した信号が符号化されたＰＤＵであるか否かを判定する。受信した信号が符号化されたＰＤＵである場合（オペレーションＧＢ：Ｙ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＣへ進める。受信した信号がＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号である場合（オペレーションＧＢ：Ｎ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＨへ進める。

オペレーションＧＣにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、受信したＰＤＵを復号化する。今回受信したＰＤＵが再送データであるとき、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、バッファリングした前回受信したＰＤＵと今回受信したＰＤＵとを合成した後に復号化する。

オペレーションＧＤにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、ＰＤＵの復号化に成功したか否かを判定する。ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、例えば、ＰＤＵに付加された巡回冗長符号の計算によって復号化が成功したか否かを判定してよい。復号化が成功した場合（オペレーションＧＤ：Ｙ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＥへ進める。復号化が失敗した場合（オペレーションＧＤ：Ｎ）、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は処理をオペレーションＧＦへ進める。

オペレーションＧＥにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、復号化済みのＰＤＵを制御メッセージ抽出部２０５へ送信する。その後ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、処理をオペレーションＧＧへ進める。

オペレーションＧＦにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、受信したＰＤＵをバッファに記憶する。その後ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、処理をオペレーションＧＧへ進める。

オペレーションＧＧにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、オペレーションＧＣにおける復号化の結果を示す復号結果信号を制御部２２０へ送信する。その後ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、処理をオペレーションＧＡへ戻す。

一方で、オペレーションＧＨにおいてＨＡＲＱ受信制御部２０７は、受信したＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号に基づいて、受信結果信号を制御部２２０へ送信する。その後ＨＡＲＱ受信制御部２０７は、処理をオペレーションＧＡへ戻す。

図１４は、図８に示す符号化部２１３の処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＨＡ〜ＨＪの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＨＡにおいて符号化部２１３は、制御部２２０からの指示を受信したか否かを判定する。制御部２２０からの指示には、例えば、（指示１）新しいＰＤＵの送信、（指示２）既に送信したＰＤＵの再送、（指示３）送信済みＰＤＵが蓄積されているバッファのクリア、（指示４）ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号の送信がある。

符号化部２１３が制御部２２０からの指示を受信した場合（オペレーションＨＡ：Ｙ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＢへ進める。符号化部２１３が制御部２２０からの指示を受信していない場合（オペレーションＨＡ：Ｎ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＡへ戻す。

オペレーションＨＢにおいて符号化部２１３は、受信した指示がＰＤＵの送信に関するものであるか否か、すなわち受信した指示が指示１又は指示２であるか否かを判定する。受信した指示がＰＤＵの送信に関するものである場合（オペレーションＨＢ：Ｙ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＣへ進める。受信した指示がＰＤＵの送信に関するものでない場合（オペレーションＨＢ：Ｎ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＨへ進める。

オペレーションＨＣにおいて符号化部２１３は、受信した指示が（指示１）新しいＰＤＵの送信であるか否かを判定する。受信した指示が新しいＰＤＵの送信である場合（オペレーションＨＣ：Ｙ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＤへ進める。受信した指示が新しいＰＤＵの送信でない場合（オペレーションＨＣ：Ｎ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＧへ進める。

オペレーションＨＤにおいて符号化部２１３は、新しいＰＤＵをＰＤＵ生成部２１２から受信する。オペレーションＨＥにおいて符号化部２１３は、ＰＤＵデータに符号化処理を施してＨＡＲＱデータを生成する。オペレーションＨＦにおいて符号化部２１３のＨＡＲＱ送信制御部２１６は、ＨＡＲＱデータをバッファリングする。オペレーションＨＧにおいて符号化部２１３は、バッファリングされているＨＡＲＱデータを変調部２１４へ送信する。その後符号化部２１３は、処理をオペレーションＨＡへ戻す。

一方で、オペレーションＨＨにおいて符号化部２１３は、受信した指示が（指示３）送信済みＰＤＵが蓄積されているバッファのクリアであるか否かを判定する。受信した指示がバッファのクリアである場合（オペレーションＨＨ：Ｙ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＩへ進める。受信した指示がバッファのクリアでない場合（オペレーションＨＨ：Ｎ）、符号化部２１３は処理をオペレーションＨＪへ進める。

オペレーションＨＩにおいてＨＡＲＱ送信制御部２１６は、バッファリングしたＨＡＲＱデータを消去する。その後符号化部２１３は、処理をオペレーションＨＡへ戻す。

オペレーションＨＪを実行する場合、受信した指示は（指示４）ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号の送信である。ＨＡＲＱ送信制御部２１６は、受信した指示に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を送信する。その後符号化部２１３は、処理をオペレーションＨＡへ戻す。

次に、移動局装置１０３の構成及び処理を説明する。図１５は、図７に示す移動局装置１０３の構成例を示す図である。移動局装置１０３は、アンテナ４００と、デュプレクサ４０１と、受信処理部４０２と、送信処理部４０３と、データ処理部４０４と、制御部４０５と、記憶部４０６を備える。

受信処理部４０２は、受信部４１０と、復調部４１１と、復号化部４１２と、制御メッセージ抽出部４１３と、パケット再生部４１４を備える。復号化部４１２は、ＨＡＲＱ受信制御部４１５を備える。

送信処理部４０３は、パケット識別部４２１と、パケットバッファ部４２２と、ＰＤＵ生成部４２３と、符号化部４２４と、変調部４２５と、送信部４２６を備える。符号化部４２４は、ＨＡＲＱ送信制御部４２７を備える。

ＨＡＲＱ送信制御部４２７は、特許請求の範囲に記載の肯定応答信号送信部の一例として挙げられる。制御部４０５は、特許請求の範囲に記載の第２の通信装置の開始タイミング決定部の一例として挙げられる。

アンテナ４００は、基地局装置１０２と移動局装置１０３との間で無線通信を送受信するために使用される。デュプレクサ４０１は、受信処理部４０２と送信処理部４０３との間で、アンテナ４００を共用するために使用される。

受信部４１０は、基地局装置１０２から送信された無線信号を受信する。復調部４１１は、受信部４１０にて受信された信号を復調する。復号化部４１２は、復調された信号を復号化する。制御メッセージ抽出部４１３は、復号化されたデータから制御メッセージを抽出し制御部４０５に与える。また制御メッセージ抽出部４１３は、復号化されたデータに含まれるユーザデータ等の他のデータをパケット再生部４１４に転送する。パケット再生部４１４は、制御メッセージ抽出部４１３から受信したデータをパケット化して、データ処理部４０４に与える。

ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、復調部４１１からの復調信号を復号化することによりＨＡＲＱデータを生成する。ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、ＨＡＲＱデータの復号結果に従って、制御メッセージの受信やユーザデータの受信が成功したか否かを判定する。すなわち、ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、制御メッセージやユーザデータを正常に受信したか否かを判定する。

受信に成功した場合は，ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、制御メッセージまたはユーザデータを制御メッセージ抽出部４１３に転送する。またＨＡＲＱ受信制御部４１５は、制御部４０５を通じて、ＡＣＫ信号を基地局装置１０２に返送するように、符号化部４２４のＨＡＲＱ送信制御部４２７に指示する。ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、基地局装置１０２から受信したＨＡＲＱデータの復号結果を示す復号結果信号を制御部４０５へ出力する。

受信に失敗した場合は，ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、ＮＡＣＫ信号を基地局装置１０２に返送するように、制御部４０５を通じてＨＡＲＱ送信制御部４２７に指示する。

データ処理部４０４は、受信データに含まれる各種データの表示処理や音声出力処理などの各種処理を行う。またデータ処理部４０４は、通信先の装置に対して送信を希望するユーザデータを、パケット識別部４２１に与える。

パケット識別部４２１は、データ処理部４０４から受信したパケットデータに含まれるＩＰアドレスを識別する。パケット識別部４２１は、ＩＰアドレスに基づいて、データ処理部４０４から受信したパケットデータが伝送されるべき、基地局装置１０２と移動局装置１０３の間のコネクションを特定する。パケット識別部４２１は、例えば、予め記憶された、ＩＰアドレスデータと各コネクションの識別情報（ＩＤ）との対応関係に従って、パケットデータを伝送すべきコネクションのＩＤを特定してよい。

パケット識別部４２１は、特定されたコネクションのＩＤに対応するＱＯＳ情報を取得する。パケット識別部４２１は、例えば、予め記憶された、各コネクションに対するＱＯＳ情報と各コネクションのＩＤとの対応関係に従って、特定されたコネクションのＩＤに対するＱＯＳ情報を取得してよい。パケット識別部４２１は、コネクションのＩＤ、ＱＯＳ情報及びパケットデータのファイルサイズを制御部４０５に与えることにより、制御部４０５に対してパケットデータの送信要求を行う。パケット識別部４２１は、データ処理部４０４から受信したパケットデータをパケットバッファ部４２２に格納する。

パケット識別部４２１から送信要求を受信すると、制御部４０５は、基地局装置１０２に帯域割り当てを要求する。帯域が割り当てられると、制御部４０５は、パケットバッファ部４２２及びＰＤＵ生成部４２３にパケットデータの送信を指示する。

また、制御部４０５は、基地局装置１０２へ送信する制御メッセージを生成する。例えば制御メッセージは、上述のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱであってよく、帯域要求メッセージ（ＢＲ Ｈｅａｄｅｒ:Bandwidth Request Header）であってよい。制御部４０５は、送信処理部４０３に、これら制御メッセージを基地局装置１０３へ送信させる。

ＰＤＵ生成部４２３は、基地局装置１０２から送信される同期用のプリアンブル信号の期間を基準タイミングとして用いて形成される無線フレーム内に、送信データが格納されるようにＰＤＵデータを生成する。送信データは、ユーザデータ及び制御メッセージのいずれかを少なくとも含む。

ＰＤＵ生成部４２３は、作成したＰＤＵを符号化部４２４に送出する。符号化部４２４は、ＰＤＵデータに符号化処理を施してＨＡＲＱデータを生成する。符号化部４２４による符号化処理の例は、例えば誤り訂正符号化である。変調部４２５は、ＨＡＲＱデータを変調する。送信部４２６は、アンテナ４００を介して、変調されたＨＡＲＱデータを無線信号として送信する。

ＨＡＲＱ送信制御部４２７は、送信されるＨＡＲＱデータを一時的にバッファリングする。ＨＡＲＱ受信制御部４１５が送信先の基地局装置１０２からＡＣＫ信号を受信するか、ＨＡＲＱデータが所定の許容最大送信回数分送信されたとき、ＨＡＲＱ送信制御部４２７は、バッファリングしたＨＡＲＱデータを消去する。ＨＡＲＱ受信制御部４１５が送信先の基地局装置１０２からＮＡＣＫ信号を受信したとき、ＨＡＲＱ送信制御部４２７は、ＨＡＲＱデータを再送する。

ＨＡＲＱ受信制御部４１５は、基地局装置１０２からＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信したとき、これらの信号を受信した旨を知らせる受信結果信号を制御部４０５へ送信する。制御部４０５は、受信結果信号に応じて、バッファリングしたＨＡＲＱデータの破棄又は再送をＨＡＲＱ送信制御部４２７に指示する。

制御部４０５は、基地局装置１０２との間で送受信する制御メッセージの処理も行う。例えば制御部４０５は、移動局装置１０３のサポートする機能の登録処理、認証処理、鍵の生成処理及び交換処理、並びに無線チャネルの状態管理を行う。制御部４０５は、ユーザデータ又は制御メッセージを基地局装置１０２へ送信するために、基地局装置１０２から送信されるアップリンク用の帯域の割り当て情報に基づいて、送信処理部４０３を制御する。帯域の割り当てを要求する場合には、制御部４０５は、帯域を割り当てるべきコネクションのＢＲ Ｈｅａｄｅｒを基地局装置１０２へ送信するように、送信処理部４０３へ指示する。

次に、移動局装置１０３において制御開始フレーム番号を決定する決定処理について説明する。なお、新しいＰＤＵの送信時における制御部４０５の処理は、基地局装置１０２の制御部２２０の処理と同様であるため説明を省略する。また、ＨＡＲＱ受信制御部４１５及び符号化部４２４における処理は、基地局装置１０２のＨＡＲＱ受信制御部２０７及び符号化部２１３の処理と同様であるため説明を省略する。

図１６は、復号結果信号を受信した場合における制御部４０５の処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＩＡ〜ＩＥの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＩＡにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ受信制御部４１５から復号結果信号を受信したか否かを判定する。制御部４０５が復号結果信号を受信した場合（オペレーションＩＡ：Ｙ）、制御部４０５は処理をオペレーションＩＢへ進める。制御部４０５が復号結果信号を受信しない場合（オペレーションＩＡ：Ｎ）、制御部４０５は処理をオペレーションＩＡへ戻す。

オペレーションＩＢにおいて制御部４０５は、復号結果信号が復号の成功を示すか否かを判定する。復号が成功した場合（オペレーションＩＢ：Ｙ）、制御部４０５は処理をオペレーションＩＣへ進める。復号が失敗した場合（オペレーションＩＢ：Ｎ）、制御部４０５は処理をオペレーションＩＥへ進める。

オペレーションＩＣにおいて制御部４０５は、復号化が成功した制御メッセージを受信した無線フレームの無線フレーム番号に所定のオフセット値を加えることにより、制御開始フレーム番号を算出する。

オペレーションＩＤにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ送信制御部４２７にＡＣＫ信号の送信を指示する。その後、制御部４０５は処理をオペレーションＩＡへ戻す。オペレーションＩＥにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ送信制御部４２７にＮＡＣＫ信号の送信を指示する。その後、制御部４０５は処理をオペレーションＩＡへ戻す。

図１７は、受信結果信号を受信した場合における制御部４０５の処理の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＪＡ〜ＪＥの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＪＡにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ受信制御部４１５から受信結果信号を受信したか否かを判定する。制御部４０５が受信結果信号を受信した場合（オペレーションＪＡ：Ｙ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＢへ進める。制御部４０５が受信結果信号を受信しない場合（オペレーションＪＡ：Ｎ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＡへ戻す。

オペレーションＪＢにおいて制御部４０５は、受信結果信号がＡＣＫ信号を受信したことを示すか否かを判定する。受信結果信号がＡＣＫ信号を受信したことを示すとき（オペレーションＪＢ：Ｙ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＣへ進める。受信結果信号がＮＡＣＫ信号を受信したことを示すとき（オペレーションＪＢ：Ｎ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＤへ進める。

オペレーションＪＣにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ送信制御部４２７に、バッファリングされたＨＡＲＱデータをクリアするように指示する。その後、制御部４０５は処理をオペレーションＪＡへ戻す。

オペレーションＪＤにおいて制御部４０５は、ＮＡＣＫ信号が受信されたＨＡＲＱトランザクションにおける送信回数が、許容最大送信回数以下か否かを判定する。送信回数が許容最大送信回数以下である場合（オペレーションＪＤ：Ｙ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＥへ進める。送信回数が許容最大送信回数を超える場合（オペレーションＪＤ：Ｎ）、制御部４０５は処理をオペレーションＪＣへ進める。

オペレーションＪＥにおいて制御部４０５は、ＨＡＲＱ送信制御４２７に、バッファリングされている符号化されたＰＤＵ、すなわちＨＡＲＱデータの再送を指示する。その後、制御部４０５は処理をオペレーションＪＡへ戻す。

本実施例によれば、基地局装置から移動局装置へＨＡＲＱによって制御メッセージが送信される通信システムにおいて、従来よりも早い無線フレームにおいて、制御メッセージによる制御を開始することを可能とする。

なお、所定のオフセット値の長さは、基地局装置１０２のＨＡＲＱ送信制御部２１６が制御メッセージを再送するための再送周期よりも長い期間に定められてよい。移動局装置１０３の制御部４０５は、制御メッセージの正常受信から制御開始タイミングまでの間に同じ制御メッセージが再び受信されたとき、制御メッセージが正常に再受信された時間フレームの時刻に所定のオフセット値を加えた時刻に制御開始タイミングを変更してよい。

なお、上記実施例では、基地局装置と移動局装置とで同期して制御開始時刻を決定するための基準時刻として、送信に成功した制御メッセージの送受信時刻を用いている。しかし、基地局装置と移動局装置のそれぞれの同期が取れさえすれば、基準時刻としてこれ以外を採用することもできる。この観点から、基準時刻として、たとえばＡＣＫ信号の送受信時刻を用いることもできる。

ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。

１ 通信システム
１０ 第１の通信装置
１１ 送信部
１２ 肯定応答信号受信部
１３、２４ 開始タイミング決定部
２０ 第２の通信装置
２１ 受信部
２２ 判定部
２３ 肯定応答信号送信部

Claims (12)

1. 第１の通信装置から第２の通信装置へ制御信号を送信する通信方法であって、
   前記第１の通信装置は、肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで前記制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行し、前記肯定応答信号を受けた前記制御信号に対応するフレーム番号に所定の値を加えて得られるフレーム番号に基づいて前記制御信号による制御開始タイミングを決定し、
   前記第２の通信装置は、前記制御信号を受けて、前記第１の通信装置へ前記肯定応答信号を送信するとともに、前記制御信号に対応するフレーム番号に前記所定の値を加えて得られるフレーム番号に基づいて前記制御信号による制御開始タイミングを決定する通信方法。
2. 前記所定の値は、予め若しくは前記制御信号により前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に通知されるか、又は前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置に予め記憶される請求項１に記載の通信方法。
3. 前記所定の値は、前記再送処理による前記制御信号の再送周期より長い期間に定められ、
   前記第２の通信装置は、前記制御信号を正常に受信してから前記制御開始タイミングまでの間に同じ前記制御信号を再び受信した場合、前記所定の値に基づいて前記制御開始タイミングを再び決定する請求項１又は２に記載の通信方法。
4. 前記制御信号は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とで同期を要する制御に係る信号である請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信方法。
5. 前記制御信号は、前記第２の通信装置をスリープさせるための信号である請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信方法。
6. 前記第１の通信装置は基地局装置であり、前記第２の通信装置は移動局装置である請求項１〜５のいずれか一項に記載の通信方法。
7. 第１の通信装置と第２の通信装置とを含む通信システムに用いられる前記第２の通信装置であって、
   前記第２の通信装置が前記第１の通信装置から送信された制御信号を受けた場合、前記第１の通信装置へ肯定応答信号を送信する肯定応答信号送信部と、
   前記第２の通信装置が前記制御信号を受けた場合、前記制御信号に対応するフレーム番号に所定の値を加えて得られるフレーム番号に基づいて前記制御信号による制御開始タイミングを決定する開始タイミング決定部と、
   を備える通信装置。
8. 前記所定の値は、予め若しくは前記制御信号により前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に通知されるか、又は前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置に予め記憶される請求項７に記載の通信装置。
9. 前記所定の値は、前記第１の通信装置から前記制御信号が再送される再送周期より長い期間に定められ、
   前記開始タイミング決定部は、前記制御信号を正常に受信してから前記制御開始タイミングまでの間に同じ前記制御信号を再び受信した場合、前記所定の値に基づいて前記制御開始タイミングを再び決定する請求項７又は８に記載の通信装置。
10. 前記第１の通信装置は基地局装置であり、前記第２の通信装置は移動局装置である請求項７〜９のいずれか一項に記載の通信装置。
11. 第１の通信装置と第２の通信装置とを含む通信システムに用いられる前記第１の通信装置であって、
    前記第２の通信装置が制御信号を正常に受信したことを示す肯定応答信号を受信するか又は所定の終了条件を満たすまで前記制御信号を繰り返し送信する再送処理を実行する送信部と、
    前記第１の通信装置が前記肯定応答信号を受けた前記制御信号に対応するフレーム番号に所定の値を加えて得られるフレーム番号に基づいて前記制御信号による制御開始タイミングを決定する開始タイミング決定部と、
    を備える通信装置。
12. 前記所定の値は、予め若しくは前記制御信号により前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に通知されるか、又は前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置に予め記憶される請求項１１に記載の通信装置。

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