JP5955483B2 - データ伝送方法、データ受信装置、データ送信装置、基地局、移動局、データ送受信装置及び移動通信システム - Google Patents

Description

本発明は、データ伝送方法、データ受信装置、データ送信装置、基地局、移動局、データ送受信装置及び移動通信システムに関する。

従来、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のセルラー方式の移動通信システムでは、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ）による誤り訂正が適用され、基地局と移動局の間の双方向通信のデータ伝送のみならず、報知情報のような片方向通信のデータ伝送にもＨＡＲＱによる誤り訂正が適用される。片方向通信のデータ伝送については送達確認がないため、同一データまたは同一データから生成される誤り訂正符号を連続的に送信、すなわち連送し、データ受信側において軟判定合成を行うことで誤り訂正を行う。

また、セルラー方式の移動通信システムでは、基地局において管理する、コンテキスト情報及び接続中の移動局に対する管理情報を含む無線リソースを不必要に確保し続けることを避け、他の移動局に対して無線リソースを割り当てることができるように、移動局との無通信状態を監視して一定時間以上が経過した場合には接続を切断する。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で規定されているＬＴＥの規格では、基地局が無線区間における無通信状態の監視である無通信監視を行うことは規定されていないが、例えば非特許文献１には、「ｕｅ−ＩｎａｃｔｉｖｅＴｉｍｅ」を用いた無通信監視が開示されている（Ｐ３０６から３０７を参照）。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１ Ｖ１２．０．０（２０１３−１２）

しかしながら、上記従来の技術によれば、無通信監視について、ＨＡＲＱ及び連送との関連性は考えられていない。上記した無通信監視では、圏外となった移動局または伝送すべきデータが無くなった移動局との接続が積極的に切断され、基地局周辺の広範囲に在圏する移動局数を統計的に増加させることが可能になるが、移動局において伝送すべきデータが発生した時に再接続しなければならない。そのため、接続遅延が生じる、という問題があった。

一方、列車または自動車の交通システムに適用する移動通信である路車間通信または車車間通信では、列車または自動車に搭載した無線装置に相当する移動局が在圏している最中に基地局との接続を切断してしまうと、移動局をリアルタイムに制御するための制御情報の一例であるブレーキ制御情報の到達が遅れることにより事故が発生し、または、実際に在圏している移動局数の把握ができずに移動局が再接続しようとすると収容数オーバーになるおそれがある。そのため、移動局の制御が不能になる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接続遅延を生じさせず、移動局の制御が不能になることを防止することができるデータ伝送方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、データ送信側からデータ受信側にデータを送信するＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法であって、前記データ送信側は、新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、別の新規送信データが発生するまでは前記新規送信データの同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、別の新規送信データが発生すると、周期的に送信し続けている前記プロセスを前記別の新規送信データに割当てて周期的に送信し、前記データ受信側は、受信したデータを用いてＨＡＲＱによるデータ合成を行うことで、データを正常に受信するとともにデータ誤りまたはデータ未受信を検出し、前記受信したデータを用いて前記データ送信側との通信接続状態を監視することを特徴とする。

本発明によれば、接続遅延を生じさせず、移動局の制御が不能になることを防止することができる、という効果を奏する。

図１は、ＨＡＲＱの基本動作によるデータ伝送方法を示す図である。 図２は、データを連送する動作によるデータ伝送方法を示す図である。 図３は、実施の形態にかかるデータ伝送方法を示す図である。 図４は、実施の形態にかかる伝送すべきデータのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が複数存在する場合のデータ伝送方法を示す図である。 図５は、実施の形態にかかるＱｏＳ設定テーブルの一例を示す図である。 図６は、実施の形態にかかるプロセス対応テーブルの一例を示す図である。 図７は、実施の形態にかかるプロセス状態テーブルの一例を示す図である。 図８は、実施の形態にかかる図１または図２のデータ伝送方法が適用されている場合の無通信区間におけるヘルスチェックの動作を示す図である。 図９は、実施の形態にかかる図１または図２のデータ伝送方法が適用されている場合であって、データ伝送とは独立してヘルスチェックを行う場合の動作を示す図である。 図１０は、実施の形態にかかる移動通信システムにおける基地局の構成の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態にかかる移動通信システムにおける移動局の構成の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかるデータ伝送方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、ＨＡＲＱの基本動作によるデータ伝送方法を示す図である。ＨＡＲＱは、セルラー方式の移動通信システムにおいて広く用いられており、主に高レートのデータ伝送を行う場合の特定の宛先に対するユニキャスト送信に適用されるデータ伝送方法である。

基地局１は、移動局２からデータを受信し、受信したデータをＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）により検査し、送達確認であるＡＣＫまたはＮＡＣＫを移動局２へ送信する。移動局２は、互いに異なるデータ３ａ，４ａ，５ａを送信する場合に、異なるＨＡＲＱプロセスにデータを割当て、時分割したタイムスロット毎にデータを順次送信する。なお、ＨＡＲＱプロセスは、以下、単に「プロセス」と記載する。本実施の形態においては、他の移動局が送信するデータとの衝突を避けるため、無線リソースであるタイムスロットの管理を基地局１が行う。基地局１は、移動局２がデータ送信する前に予めタイムスロットを割当てる。

ここで、プロセス＃０，＃１，＃２を用いてデータを送信し、例えば、図１に示すようにプロセス＃１のデータ４ａに誤りが発生すると、基地局１はプロセス＃１の送達確認であるＮＡＣＫ応答７ａを送信する。なお、誤りには未受信を含む。プロセス＃０，＃２のデータ３ａ，５ａは基地局１で正常に受信されているので、基地局１はプロセス＃０，＃２の送達確認であるＡＣＫ応答６ａ，８ａを送信する。なお、ここでは、基地局１が受信したデータに誤りが発生した場合に、基地局１がＮＡＣＫ応答を送信する場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、移動局２において、ＡＣＫ応答を受信しなかったプロセスの応答をＮＡＣＫ応答と判断してもよい。

移動局２は、プロセス＃１のＮＡＣＫ応答７ａを受信すると、プロセス＃１のデータを再送し、または、誤り訂正符号を送信して基地局１が以前に受信した誤りを含むデータ４ａと合成することで、プロセス＃１のデータが正常に受信されることになる。図１には、再送データ４ｂを示している。このようにしてＮＡＣＫ応答を受信してから再送を行うデータ伝送方法では、移動局２がＮＡＣＫ応答を待つためフィードバック遅延が発生し、再送によって基地局１がデータを正常に受信するまでに大きな遅延が生じるという問題がある。

なお、プロセスを識別するプロセス番号は、送信するデータと共に制御情報として送信され、またはデータ送信するタイムスロットに関連付けて決定され、また、同一プロセスであっても異なるデータであるかまたは同一のデータであるかを示すシーケンス番号がデータ送信とともに制御情報として送信される。受信側では、データのプロセス番号とシーケンス番号の組合せによって、受信データを合成するか否かの判断を行う。このようなデータ合成の判断方法は、ＨＡＲＱでは一般的に行われる動作であるため、以下で説明するデータ伝送方法でも同様な方法を用いるが、その説明は省略する。

図２は、データを連送する動作によるデータ伝送方法を示す図である。図２に示すデータ伝送方法は、ユニキャスト、ブロードキャストまたはマルチキャストに適用可能である。図２においても図１と同様に、移動局２がデータを送信し、基地局１が送達確認を送信する。ここでは、簡単のためにプロセス＃１におけるデータ伝送について示す。

図２においても、移動局２がデータ９ａをプロセス＃１で送信した際にデータ９ａに誤りが発生すると、基地局１はＮＡＣＫ応答１０ａを送信する。しかしながら図２では、移動局２はＮＡＣＫ応答１０ａを受信する前にプロセス＃１のデータまたは誤り訂正符号である連送データ９ｂを連送する。このため、基地局１がプロセス＃１のデータ９ａと誤り訂正符号とを合成することができ、フィードバック遅延よりも短い時間でデータを正常に受信することができることになる。なお、ここでは、フィードバック遅延内に連送する回数を１回としているが、これに限定されず、フィードバック遅延内に連送する回数は、複数回であってもよい。

また、移動局２では、プロセス＃１についてのＡＣＫ応答１０ｂを受信するまでは連送を周期的に継続してプロセス＃１のデータまたは誤り訂正符号である連送データ９ｃを連送するが、ＡＣＫ応答１０ｂを受信し、または予め設定された連送の最大送信回数に達すると、当該プロセスにおける連送を停止する。なお、ＡＣＫ応答１０ｃは連送データ９ｃに対する送達確認である。そして、移動局２は、新たなデータの発生によりプロセス＃１を割当てるまではプロセス＃１でのデータ送信を行わない。図２に示すような連送を行うデータ伝送方法によれば、フィードバック遅延なくＨＡＲＱの合成機能を用いることができる。そのため、図２に示すデータ伝送方法は、低レート且つリアルタイム性が要求されるデータ伝送に適している。

図３は、本発明にかかるデータ伝送方法の実施の形態を示す図である。図３に示すデータ伝送方法は、データ連送とヘルスチェックを連携させたデータ伝送方法である。図３においても図２と同様に、移動局２がデータを送信し、基地局１が送達確認を送信する。ここでは、プロセス＃１のデータ伝送について示す。同時に使用するプロセス数については、新規データ発生頻度に応じて複数のプロセスを用いてもよく、使用可能な最大プロセス数は、通信の接続時または追加時に通信を行う論理チャネルのサービス品質（ＱｏＳ）として決定する。すなわち、１つの論理チャネルに対して同時に使用可能な最大プロセス数を制限し、新規データ発生頻度が高い論理チャネルほど最大プロセス数を多くする。

移動局２がデータ１１ａをプロセス＃１で送信して誤りが発生すると、基地局１はＮＡＣＫ応答１２ａを送信するが、移動局２はＮＡＣＫ応答１２ａを受信する前にプロセス＃１のデータまたは誤り訂正符号である連送データ１１ｂを連送する。そのため、図２と同様に、フィードバック遅延よりも短い時間で基地局１がデータを正常に受信することができる。なお、図３においても、フィードバック遅延内に連送する回数は複数回としてもよい。

移動局２は、連送データ１１ｂについての送達確認としてＡＣＫ応答１２ｂを受信した場合でも、プロセス＃１に割当てる新規データ１３ａが発生するまで連送を周期的に継続する。なお、ＡＣＫ応答１２ｃ，１２ｄは、各々連送データ１１ｃ，１１ｄの送達確認であり、連送データ１１ｅの送達確認は図中では省略されている。ＡＣＫ応答１２ｘは、データ１１ａの連送データについての最後の送達確認である。新規データ１３ａ，１３ｂを同一プロセス番号で送信する場合にはシーケンス番号を変更して送信し、その後は同様にプロセス＃１に割当てる次の新規データが発生するまで連送を継続する。従って、移動局２における新規データの発生間隔が一定ではない場合においても、基地局１は移動局２から周期的且つ継続的にデータを受信することが可能となる。なお、ＡＣＫ応答１４ａは、データ１３ａの送達確認である。

ここで、データの発生間隔によって連送回数にはばらつきを生じるが、データ送信側である移動局２では、初送を含む同一データの送信回数がパラメータ「最小送信回数」として保持されている。なお、同一データは誤り訂正符号であってもよい。最小送信回数は、予め設定され、通信中に変更が可能なパラメータである。最小送信回数が「１」の場合には、１つの新規データの発生に対して少なくとも１回無線送信する。最小送信回数が「０」の場合には、新規データが連送間隔よりも短時間に連続的に発生した場合に、先に発生した新規データを無線送信せずに破棄し、直後に発生した新規データを無線送信する。

また、本実施の形態では、移動局２がＡＣＫ受信した場合でも連送を継続することで、送達確認を誤判定するような場合、すなわちＮＡＣＫ応答をＡＣＫ応答と誤って判定する場合でも基地局１が連送データを受信できるため、高品質なデータ伝送が可能となる。

なお、上記の説明では、移動局２が送達確認を受信する前に連送を行うようにしているが本発明はこれに限定されず、データの誤りが発生する環境で伝送遅延を許容する通信の場合には、連送を送達確認受信後としてもよい。

また、上記の説明では、データ受信した基地局１が送達確認を送信しているが、送達確認を送信しないように簡略化してもよい。

一方、基地局１では上記したように、高品質且つ周期的に受信するデータを用いて移動局２のヘルスチェックを行う。ヘルスチェックは、移動局２の在圏状態を監視し、通信接続状態を維持するための機能である。

基地局１は、連送データを一定期間内に受信すると、移動局２との通信接続状態を維持する。逆に、移動局２からデータが受信できない状態が一定期間以上継続した場合には、基地局１は、移動局２が基地局１の圏外へ移行し、または移動局２が通信できない状況に陥ったものと判断し、移動局２との通信接続状態を切断する。通信接続状態を切断する制御は、基地局１に接続された上位装置により行われてもよい。通信接続状態を切断する制御が基地局１の上位装置により行われる場合には、基地局１は、当該上位装置に対して移動局２との通信ができなくなったことを通知して、当該上位装置からの通信切断指示を待つことになる。

上記したように本実施の形態においては、上記した高品質なデータ伝送を用いてヘルスチェックを行うため、信頼性の高い通信接続状態の維持管理ができる。また、データ伝送に同時に使用する最大プロセス数は、同時に使用するプロセス数が多いほどヘルスチェックに用いるデータの送受信頻度が高くなるため、上記したように新規データ発生頻度のみで決定するのではなく、要求される通信接続維持の信頼性に応じて増加させる。なお、使用可能な最大プロセス数は通信の接続時または追加時にＱｏＳとして決定される。

図４は、伝送すべきデータのＱｏＳが複数存在する場合のデータ伝送方法を示す図である。コネクション型の通信では、一般に、移動局２は同時に複数の通信が可能であり、通信単位に相当する論理チャネル毎にＱｏＳが決定される。各論理チャネルがどのＱｏＳに属するかを示す情報は通信の接続時または追加時に決まり、論理チャネル毎にＱｏＳと関連付けされたデータ伝送が行われる。コネクションレス型の通信ではデータ毎にＱｏＳが付与されるが、コネクション型の通信でも同様に、１つの論理チャネルに属するデータに対して一意にＱｏＳが決まる。そのため、以下の説明では論理チャネルを用いるものとする。

図４では、簡単のため、２種類のＱｏＳのデータが混在する場合のデータ伝送方法を示す。「論理チャネル＃０」１５ａと「論理チャネル＃１」１５ｂの通信が接続または追加された場合には、各論理チャネルに対応するＱｏＳがＱｏＳ設定テーブル１７に記憶される。

図５は、ＱｏＳ設定テーブルの一例を示す図である。本実施の形態においては、１つのＱｏＳに対して１つの伝送方法が予め一意に決まっており、ＱｏＳ設定テーブル１７を参照することで、各論理チャネルに対するデータ伝送方法が一意に決まる。ここでは、例えば図５に示すように、論理チャネル＃０には図３に示す本実施の形態のデータ伝送方法であるデータ伝送方法＃３が適用され、論理チャネル＃１にはデータ伝送方法＃１である再送が適用されるものとする。なお、図２に示したデータ伝送方法であるデータ伝送方法＃２が適用されてもよい。

図４において、ＭＡＣスケジューラ１６は、各論理チャネルで伝送するデータに対してプロセスを割当て、時分割のタイムスロットに対してデータを送信する。ＭＡＣスケジューラ１６は、「論理チャネル＃０」１５ａの新規データが発生すると、ＱｏＳ設定テーブル１７を参照し、データ伝送方法＃３で伝送することを決定する。データ伝送方法＃３は、図３に示すように連送を継続している使用中のプロセスを更新して使用するため、論理チャネル＃０において使用中のプロセスをプロセス対応テーブル１８で確認する。

図６は、プロセス対応テーブルの一例を示す図である。初期状態では全ての論理チャネルに対して割当てたプロセスがないため、新規にプロセスを割当てる。プロセスの割当ては、プロセス状態テーブル１９を参照して空き状態のプロセスを割当て、図４ではプロセス＃１を割当て、論理チャネル＃０に対応するプロセス番号をプロセス対応テーブル１８に記憶する。また、プロセス状態テーブル１９にはプロセス＃１をデータ伝送方法＃３に使用することを記憶する。図７は、プロセス状態テーブルの一例を示す図である。

その後、ＭＡＣスケジューラ１６は、論理チャネル＃０のデータをデータ伝送方法＃３で連送する。連送されるデータはデータ２０ａ，２０ｂである。なお、図４では簡単のため、基地局１が送信する送達確認を省略している。論理チャネル＃０のデータを連送しているところで論理チャネル＃１の新規データが発生すると、上記の説明と同様に、ＭＡＣスケジューラ１６がＱｏＳ設定テーブル１７を参照し、プロセス対応テーブル１８及びプロセス状態テーブル１９を更新して、データ２１ａをデータ伝送方法＃１で送信する。ここでは、論理チャネル＃１に対してプロセス＃５が割当てられたものとする。なお、図５，図６，図７に示す各テーブルは、この時点の記憶状態を示す。

データ２１ａに誤りが発生してＮＡＣＫ応答を移動局２が受信すると、移動局２はプロセス状態テーブル１９を参照し、プロセス＃５にはデータ伝送方法＃１を適用しているため、データ伝送方法＃１でデータ２１ｂとして再送する。データ２１ｂに対するＡＣＫ応答を移動局２が受信すると、プロセス対応テーブル１８及びプロセス状態テーブル１９からプロセス＃５の情報を削除して、プロセス＃５を空き状態とする。さらには、論理チャネル＃０のデータをプロセス＃１で連送中に論理チャネル＃０で別の新規データが発生すると、ＭＡＣスケジューラ１６はＱｏＳ設定テーブル１７及びプロセス対応テーブル１８を参照し、論理チャネル＃０ではプロセス＃１においてデータ伝送方法＃３を適用中であるため、連送中のデータに代わってシーケンス番号を変更した新規データをデータ２２ａ，２２ｂのように連送する。

基地局１は、受信したデータにより移動局２のヘルスチェックを行う。ヘルスチェックは、全ての受信データに行ってもよいが、データ伝送方式＃３が適用されている場合には、データ伝送方式＃３のデータのみを用いてヘルスチェックを行うようにすると、ヘルスチェックを過剰に行わず、基地局１のヘルスチェック処理の負荷を低減することができる。この場合には、基地局１において通信の接続時または追加時にＱｏＳ設定テーブル１７と同様なテーブルを作成すると、受信データに付与された論理チャネルを参照して、データ伝送方法＃３のデータであると判別することが可能である。ここで、論理チャネル＃０のデータ伝送方法＃３では、使用可能な最大プロセス数を「１」としており、プロセス対応テーブル１８を参照した時点で使用可能な最大プロセス数に達していることが分かるため、プロセス対応テーブル１８及びプロセス状態テーブル１９の更新は行わない。使用可能な最大プロセス数が複数あり、例えば２つのプロセスを使用可能な場合には、新たにプロセスを割当てることが可能であるため別のプロセスを割当てて連送を開始し、その後は割当てた２つのプロセスを新規データが発生するたびに順に適用し、データ伝送方法＃３の連送を２つのプロセスで並行して継続する。

図１及び図２に示すデータ伝送方法であるデータ伝送方法＃１及びデータ伝送方法＃２によれば、送信したデータに対してＡＣＫ応答を受信するか最大送信回数に達することでデータ送信を停止するため、新規データが継続して発生しない場合には基地局１と移動局２の間で無通信区間が発生する。ヘルスチェックが必要な移動通信システムでは、このような無通信区間において基地局１が移動局２のヘルスチェックを行うためにヘルスチェック用制御データであるヘルスチェックパケットの送信が必要となる。

図８は、データ伝送方法＃１またはデータ伝送方法＃２が適用されている場合に、無通信区間においてヘルスチェックを行う場合の動作を示す図である。データ伝送方法＃１とデータ伝送方法＃２が混在している場合にも同様に、図８に示すようにヘルスチェックを行う。言い換えると、図８は、図３に示す本実施の形態のデータ伝送方法であるデータ伝送方法＃３が適用されていない場合におけるヘルスチェックの動作を示す図である。なお、図８では簡単のため、データ受信に対する送達確認を省略している。

図８において、データ３０ａから３０ｅは移動局２から基地局１に伝送すべきデータである。例えば、データ３０ｃを送信した後に無通信区間が続くと、移動局２は予め決められたヘルスチェック周期後にヘルスチェックパケット４０ａを送信し、その後もヘルスチェック周期後にヘルスチェックパケット４０ｂを送信し、データ３０ｄの送信が発生するまでこれを継続する。ヘルスチェックパケットの伝送にはデータ３０ａから３０ｅと同じ伝送方法であるデータ伝送方法＃１またはデータ伝送方法＃２が適用される。

図８においては、ヘルスチェックパケットだけでなく、全ての受信データをヘルスチェックに用いているが、データ伝送とは独立してヘルスチェックを行ってもよい。図９は、データ伝送とは独立してヘルスチェックを行う場合の動作を示す図である。ヘルスチェックをデータ伝送とは独立して行う場合には、図９に示すように、データ３１ａから３１ｄと並行してヘルスチェックパケット４１ａから４１ｅを受信することで、基地局１が移動局２のヘルスチェックを行う。ヘルスチェックには、データ３１ａから３１ｄを用いることなくヘルスチェックパケット４１ａから４１ｅのみを用いる。

本実施の形態では、データ伝送方法＃３が適用される場合には、図８，９にて説明したヘルスチェックを停止してデータ伝送方法＃３により得られるヘルスチェック効果を用いる。すなわち、データ伝送方法によってヘルスチェック方法の切り替えを行う。

データ伝送方法＃３を適用した場合のヘルスチェックは、図３または図４で説明した通りである。このとき、基地局１と移動局２では、通信の接続時または追加時に図５に示したＱｏＳ設定テーブル１７を双方で作成するため、送信側のみならず受信側においてもデータ伝送方法＃３を用いるか否かを判断することができる。従って、図３を参照して説明したように、高品質なデータ伝送を用いてヘルスチェックを行うため、信頼性の高い通信接続状態の維持管理ができるようになる。

なお、上記の説明では、移動局２がデータ送信する例を説明したが、基地局１がデータ送信する場合にも同様である。また、データ伝送方法としてＨＡＲＱのような合成を行う例で説明したが、合成機能は用いずに連送を含むＡＲＱを用いてもよい。

本実施の形態のデータ伝送方法は、低レート且つリアルタイム性が要求されるデータ伝送に適することは図２に示すデータ伝送方法と同様であるが、図３にて説明したデータ伝送方法によれば、図２に示すデータ伝送方法よりもさらに高品質なデータ伝送が可能になるとともに、高品質なデータを用いて通信接続状態の維持管理ができるようになるため、高信頼性が要求される列車または自動車の交通システムに適用する移動通信である路車間通信、車車間通信に特に適している。例えば、列車または自動車に搭載した無線装置が移動局２に相当し、路側に配置した基地局１に対して、基地局１が移動局２の位置検知をするための情報を含む位置情報または速度情報の車両状況のデータを伝送する。この無線区間におけるデータ伝送に図３にて説明したデータ伝送方法を適用すると、車両状況のデータ伝送品質を向上させるだけでなく、基地局１が車両のヘルスチェックを行うことも可能である。同様に、基地局１から車両である移動局２に対してブレーキ制御情報または速度増減制御情報を高品質に伝送し、移動局２がヘルスチェックを行うことも可能である。

なお、本発明は上記のような制御情報のみならず、列車の運行情報、自動車のナビゲーション情報または高速道路の課金情報のデータ通信に適用することも可能である。

ここで、上記説明した移動通信システムを構成する基地局１及び移動局２の構成について簡単に説明する。

図１０は、本発明の移動通信システムにおける基地局の構成の一例を示す図である。通信接続制御部１０１は、基地局１に接続された上位装置及び移動局２との間で、移動局２との通信を接続、切断、追加または削除する制御を行う。有線データ送受信部１０２は、ネットワークを介して上位装置と制御情報及びデータの送受信を行う。無線リソース管理部１０３は、時分割のタイムスロットなど各移動局に対して割当てる無線リソースを管理し、ＭＡＣスケジューラ１０４が無線区間のデータを送受信するための無線リソースを決定する。ＭＡＣスケジューラ１０４は、無線送信するためのＨＡＲＱプロセスを管理し、送信データに対してＨＡＲＱプロセスを割当てるとともに、無線リソース管理部１０３から得られた無線リソースを用いてデータの送受信を行う。また、ＭＡＣスケジューラ１０４は、移動局と通信するためのＭＡＣプロトコル処理または無線データへのフォーマット変換を行い、移動局からデータ送信するための無線リソース情報は、ＭＡＣスケジューラ１０４を介して移動局２へ通知される。なお、ＭＡＣスケジューラ１０４は図４におけるＭＡＣスケジューラ１６に相当する。ヘルスチェック制御部１０５は、データ伝送方法に応じたヘルスチェックの実行と切り替えを行い、移動局２の通信接続維持状態を通信接続制御部１０１へ通知する。内部テーブル管理部１０６は、図５，図６，図７に示すテーブルをメモリ上で管理し、他の機能部、一例としてＭＡＣスケジューラ１０４がこれらのテーブルにアクセスできるようにする。ベースバンド信号処理部１０７は、無線信号の変復調処理を行う。無線送受信部１０８は、無線信号の送受信を行う。なお、無線送受信部１０８は図１０に示すようにアンテナを含む。

図１１は、本発明の移動通信システムにおける移動局の構成の一例を示す図である。通信接続制御部２０１は、移動局２に接続された外部装置である通信を行うアプリケーション機器及び基地局１との間で通信を接続、切断、追加または削除する制御を行う。有線データ送受信部２０２は、移動局２に接続された外部装置との間で制御情報及びデータの送受信を行う。セルサーチ部２０３は、基地局１が送信する報知情報の受信制御を行い、在圏可能な基地局を決定する。なお、在圏可能な基地局にはハンドオーバ候補となる基地局を含む。ＭＡＣスケジューラ２０４は、基地局１に対して移動局２がデータ送信するための無線リソースの割当てを要求し、基地局１から得られた無線リソースを用いてデータの送受信を行う。また、無線リソースを無線送信するためのＨＡＲＱプロセスを管理し、送信データに対してＨＡＲＱプロセスを割当てるとともに、基地局１と通信するためのＭＡＣプロトコル処理または無線データへのフォーマット変換を行う。ヘルスチェック制御部２０５は、データ伝送方法に応じたヘルスチェックの実行と切り替えを行い、移動局２の通信接続維持状態を通信接続制御部２０１へ通知する。内部テーブル管理部２０６は、図５，図６，図７に示すテーブルをメモリ上で管理し、他の機能部、一例としてＭＡＣスケジューラ２０４がこれらのテーブルにアクセスできるようにする。ベースバンド信号処理部２０７は、無線信号の変復調処理を行う。無線送受信部２０８は、無線信号の送受信を行う。なお、無線送受信部２０８は図１１に示すようにアンテナを含む。

このように図１０に示す基地局及び図１１に示す移動局を用いることで本実施の形態にて説明したデータ伝送方法を実現することができる。

なお、本発明は本実施の形態にて説明したデータ伝送方法に限定されるものではなく、該データ伝送方法を適用したデータ受信装置またはデータ送信装置も本発明に含まれるものである。すなわち、本発明の一態様は、ＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法によりデータ送信装置から送信されたデータを受信するデータ受信装置であって、前記データ送信装置が、新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、別の新規送信データ発生までは送信中の同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、別の新規送信データ発生時には周期的に送信し続けている前記プロセスを前記別の新規送信データに割当てて周期的に送信するデータを受信し、受信したデータを用いてＨＡＲＱによるデータ合成を行うことでデータを正常に受信するとともにデータ誤りまたはデータ未受信を検出し、前記受信したデータを用いて前記データ送信装置との通信接続状態を監視することを特徴とするデータ受信装置である。または、本発明の他の一態様は、ＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法によりデータ受信装置にデータを送信するデータ送信装置であって、新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、別の新規送信データ発生までは送信中の同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、別の新規送信データ発生時に、周期的に送信している前記プロセスを新規送信データに割当てて周期的に送信し、前記送信したデータがＨＡＲＱによるデータ合成によって前記データ受信装置に正常に受信されてデータ誤りまたはデータ未受信が検出され、前記データ受信装置により通信接続状態が監視されていることを特徴とするデータ送信装置である。これらのデータ受信装置及びデータ送信装置は、移動通信システムにおける基地局または移動局として採用することができる。

また、本実施の形態にて説明したように、ヘルスチェックを送受信データにより行うことができる。すなわち、本発明の一態様は、複数の論理チャネルを適用した論理チャネルによりデータの送受信を行うデータ送受信装置であって、前記複数の論理チャネルのいずれかに上記データ伝送方法である図３のデータ伝送方法が適用されている場合には、該論理チャネルでは送受信データを用いてヘルスチェックを行い、前記複数の論理チャネルのいずれにも上記データ伝送方法である図３のデータ伝送方法が適用されていない場合には、ヘルスチェック用のパケットを用いてヘルスチェックを行うことを特徴とするデータ送受信装置である。なお、該データ送受信装置を移動局または基地局に採用した移動通信システムも本発明に含まれるものである。

以上説明したように、本実施の形態によれば、接続遅延を生じさせず、移動局の制御が不能になることを防止することができる。

以上のように、本発明にかかるデータ伝送方法は、移動局を基地局により制御する通信システムに有用であり、特に、路車間通信及び車車間通信に適している。

１ 基地局、２ 移動局、３ａ，４ａ，５ａ，９ａ，１１ａ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ データ、４ｂ 再送データ、９ｂ，９ｃ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ 連送データ、６ａ，８ａ，１０ｂ，１０ｃ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｘ，１４ａ ＡＣＫ応答、７ａ，１０ａ，１２ａ ＮＡＣＫ応答、１３ａ，１３ｂ 新規データ、１５ａ 論理チャネル＃０、１５ｂ 論理チャネル＃１、１６，１０４，２０４ ＭＡＣスケジューラ、１７ ＱｏＳ設定テーブル、１８ プロセス対応テーブル、１９ プロセス状態テーブル、４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ ヘルスチェックパケット、１０１，２０１ 通信接続制御部、１０２，２０２ 有線データ送受信部、１０３ 無線リソース管理部、１０５，２０５ ヘルスチェック制御部、１０６，２０６ 内部テーブル管理部、１０７，２０７ ベースバンド信号処理部、１０８，２０８ 無線送受信部、２０３ セルサーチ部。

Claims (11)

1. データ送信側からデータ受信側にデータを送信するＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法であって、
   前記データ送信側は、
   新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、
   別の新規送信データが発生するまでは前記新規送信データの同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、
   別の新規送信データが発生すると、周期的に送信し続けている前記プロセスを前記別の新規送信データに割当てて周期的に送信し、
   前記データ受信側は、
   受信したデータを用いてＨＡＲＱによるデータ合成を行うことで、データを正常に受信するとともにデータ誤りまたはデータ未受信を検出し、
   前記受信したデータを用いて前記データ送信側との通信接続状態を監視することを特徴とするデータ伝送方法。
2. 前記データ送信側と前記データ受信側の間には複数の論理チャネルを有し、該論理チャネルでは１つの論理チャネルに対して同時に使用可能なプロセスの最大数が制限されており、
   新規データの発生頻度が高い論理チャネルには、同時に使用するプロセス数を多く割当てることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
3. 前記データ送信側と前記データ受信側の間には複数の論理チャネルを有し、該論理チャネルでは１つの論理チャネルに対して同時に使用可能なプロセスの最大数が制限されており、
   通信接続維持の信頼性が高く要求される論理チャネルには、同時に使用するプロセス数を多く割当てることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
4. ＨＡＲＱの送達確認を送信しないことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
5. ＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法によりデータ送信装置から送信されたデータを受信するデータ受信装置であって、
   前記データ送信装置が、新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、別の新規送信データ発生までは送信中の同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、別の新規送信データ発生時には周期的に送信し続けている前記プロセスを前記別の新規送信データに割当てて周期的に送信するデータを受信し、
   受信したデータを用いてＨＡＲＱによるデータ合成を行うことでデータを正常に受信するとともにデータ誤りまたはデータ未受信を検出し、
   前記受信したデータを用いて前記データ送信装置との通信接続状態を監視することを特徴とするデータ受信装置。
6. ＨＡＲＱを適用したデータ伝送方法によりデータ受信装置にデータを送信するデータ送信装置であって、
   新規送信データに同一データの送信単位であるプロセスを割当てて送信し、
   別の新規送信データ発生までは送信中の同一データまたは同一データの誤り訂正符号を前記プロセスと同一プロセスで周期的に送信し続け、
   別の新規送信データ発生時に、周期的に送信している前記プロセスを新規送信データに割当てて周期的に送信し、
   前記送信したデータがＨＡＲＱによるデータ合成によって前記データ受信装置に正常に受信されてデータ誤りまたはデータ未受信が検出され、前記データ受信装置により通信接続状態が監視されていることを特徴とするデータ送信装置。
7. 請求項５に記載のデータ受信装置または請求項６に記載のデータ送信装置であることを特徴とする基地局。
8. 請求項５に記載のデータ受信装置または請求項６に記載のデータ送信装置であることを特徴とする移動局。
9. 複数の論理チャネルを適用した論理チャネルによりデータの送受信を行うデータ送受信装置であって、
   前記複数の論理チャネルのいずれかに請求項１に記載のデータ伝送方法が適用されている場合には、該論理チャネルでは送受信データを用いてヘルスチェックを行い、
   前記複数の論理チャネルのいずれにも請求項１に記載のデータ伝送方法が適用されていない場合には、ヘルスチェック用のパケットを用いてヘルスチェックを行うことを特徴とするデータ送受信装置。
10. 請求項９に記載のデータ送受信装置が移動局であり、
    請求項７に記載の基地局と、前記移動局と、を含む移動通信システム。
11. 請求項９に記載のデータ送受信装置が基地局であり、
    請求項８に記載の移動局と、前記基地局と、を含む移動通信システム。

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