JPWO2006061911A1 - 送信装置、受信装置およびそれらの送受信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
パケット伝送では、通信の高信頼化を図るため、誤り検出符号を用い、受信側で誤りが検出された場合に送信側に再送してもらう自動再送要求(Automatic Repeat Request:ARQ)方式が採用されている(たとえば特許文献1参照)。
図20は、基本的なARQ方式であるストップ・ウェイトARQ(Stop-and-Wait ARQ)方式の処理手順説明図である。簡単のため、送信局、受信局での演算処理をそれぞれ送信処理、受信処理、復号処理の3つ処理に分類する。それぞれの機能は以下の通りである。
送信処理:データ変調、誤り訂正符号化等
受信処理:同期補足等
復号処理:データ復調、誤り訂正復号、誤り検出等
ここで、データ1の初回の送信から、データ1の再送、またはデータ2の初回の送信に要した時間が、RTT(Round Trip Time)、つまり再送間隔である。Stop-and-Wait ARQ方式では、新規または再送データをRTT間隔で送信するため、伝送効率は低い。
尚、特許文献1に開示されている技術は、ACK/NACK信号を用いて伝送特性を改善することを目的とするARQ方式である。このARQ方式において、受信側は、復調パケットの信頼度情報を求めると共に、誤り検出を行ない、誤り検出結果とパケット信頼度情報を用いて3段階以上で示されるACK/NACK信号を作成して送信側に返送する。送信側は、ACKかNACKかの判定を行ない、判定結果に基づいて新規パケットの送信あるいは再送制御する。
次世代、次々世代の移動通信システムでは、超高速のデータ伝送を実現し、周波数利用効率を極限まで高めるための技術、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多重伝送、ターボ符号、LDPC(Low Density Parity Code)符号等が適用される。したがって、受信局では、MIMO信号分離、多
段階復号、繰り返し復号等、高度で複雑な信号処理を行うため、復号処理の演算量は膨大である。
このような移動通信システムに前述の再送制御アルゴリズムを適用しようとすると次の2点が要求される。
第1に要求される点は、復号処理の演算量が膨大であるにも関わらず、受信局は送信局から連続的に送られるデータに対する各演算処理を1フレーム以内に終了する必要があることである。そのためには、復号処理を並列に行う方法が考えられる。また、複数ステージの処理や繰り返し復号のように、並列化が困難な演算処理については、パイプラインの段数を増やし、RTTを長くして対応する方法が考えられる。図22は復号処理を2段のパイプライン処理で行なう場合の処理手順説明図である。図22では、2ステージの復号処理を2段のパイプラインで処理することにより、受信局での各演算処理が1フレーム以内に終了する。このため、送信局から連続的に送られるデータを処理することができる。
第2に要求される点は、データを送信してからACK信号を受信するまでの時間(伝送遅延)が短いことである。動画のようなリアルタイム性の高いメディアを伝送する場合は当然であるが、リアルタイム性の低いメディアを伝送する場合も、伝送速度が高速なため、送信局の再送バッファの容量を現実的な大きさに抑えるには、伝送遅延が短いことが望ましい。
ここで、復号処理のステージ数と伝送遅延の関係について考察する。ステージ数を増やすとRTTが長くなるため、送信したデータがNACKと判定された場合には伝送遅延が増大する。従って、一見、復号処理のステージ数が増えると伝送遅延が増大するかのようにみえる。しかしながら、実際は、復号処理のステージ数を増やすと特性が大幅に向上するため、NACKと判定される確率が減少する。例えば、ターボ符号では復号の繰り返し回数が増加するほど誤り発生が減少する。従って、RTTは長くなるが、再送回数が減少するため、トータル的な伝送遅延は短くなると考えられる。
しかしながら、パイプラインの段数、並列度、復号処理のステージ数に応じて受信局、たとえば、携帯移動端末の回路規模が増大し、消費電力の増大、コスト高となる問題が発生する。
以上から、本発明の目的は、上記の問題を鑑みて、受信局の回路規模を増大させずに、しかも、復号処理の段数を増やし、更には伝送遅延の短い再送制御を実現することである。
本発明の再送機能を備えた送信局は、受信局から送られてくるデータの送信間隔変更要求を受信する受信部、該送信間隔変更要求に基づいて送信間隔を決定し、該決定した送信間隔で新規送信データあるいは送信済みデータを再送する送信間隔制御部を備えている。
受信局において、前記データ選択部は、送信局から新たなデータを受信していない場合には、前回の復号結果データを復号処理部に入力し、新たなデータを受信している場合には、該新たな受信データを復号処理部に入力する。あるいは、前記データ選択部は実行した繰り返し復号処理の回数が設定回数以下の場合には前回の復号結果データを復号処理部に入力し、該設定回数の復号処理が終了している場合には前記受信データを復号処理部に入力する。
前記データ送信間隔変更要求部は、誤り発生率が規定の第1の閾値より高い場合は、データの送信間隔を延長するよう送信局に要求し、誤り発生率が第2の閾値より低い場合は、データの送信間隔を短縮するよう送信局に要求し、誤り発生率が第2閾値以上、第1閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう送信局に要求する。この場合、データ送信間隔変更要求部は、データの送信間隔を延長する場合、再送回数が最大再送回数に近づくにつれて、延長するデータ送信間隔の割合を大きくする。
前記誤り検出部は復号結果に対して誤り検出を行ない、前記送信部は、復号回数が前記所定回数に達する前に誤りがなくなれば、誤り検出結果を送信局に直ちに送信し、前記データ選択部は送信局からの受信データを復号処理部に入力する。
送信局において、前記送信間隔制御部は、送信間隔変更要求に基づいてデータの送信間隔を延長する場合、再送回数が最大再送回数に近づくにつれて、延長するデータ送信間隔の割合が大きくなるようにする。
送信局は、更に、複数の受信局に対して送信タイミングを決定するスケジューラを備え、前記送信間隔制御部は、基本的には前記スケジューラから指示された送信タイミングでデータの送信を行い、各受信局からの送信間隔変更要求に基づく送信タイミングよりも、該スケジューラで指示された送信タイミングの方が早い場合には、各受信局からの送信間隔変更要求に基づく送信タイミングでデータの送信を行なう。
(a)受信局
図1は第1実施例の受信局の構成図であり、制御データは制御チャネルで、データはデータチャネルで送信局から多重して送られてくるものとする。受信処理回路11は、送信局から送られてくる受信信号に対して同期捕捉等の受信処理を行い、受信データを内蔵のバッファに保存する。制御チャネル復号回路12は、制御チャネルを復号することにより、データチャネルがデータを含んでいるかどうかを判定する。なお、かかる制御チャネル、データチャネルの仕組みは例えばW-CDMAにおけるHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)等において採用されており、周知である。
復号処理回路13は、繰り返し制御部14の制御で、誤り訂正復号処理、例えばターボ符号の復号処理を設定回数行い、その都度復号結果をバッファ15に保存する。選択回路16は、繰り返し制御部14の指示に従って、受信処理回路11に保持されている新規受信データ、あるいは、バッファ15に保存されている前回の復号結果を選択し、復号処理回路13に入力する。誤り検出回路20は、設定回数の繰り返し復号処理後に復号処理回路13から出力する復号結果に対して、誤り検出を行う。
に関係なく復号結果を出力する。再送回数監視部22は、NACK信号を計数して再送回数を監視し、ACK信号によりクリアされる。送信回路23は誤り検出部20から出力するACK/NACK信号を制御チャネルで送信局に向けて送信すると共に、繰り返し制御部14から出力する後述する送信間隔変更要求信号を制御チャネルで送信局に向けて送信する。
繰り返し制御部14は、2つの機能を備えている。第1は、データチャネルにおけるデータの有無に基づき、選択回路16の切り替えを制御する機能である。すなわち、繰り返し制御部14は、繰り返し復号を継続するか、新しい受信データを復号するかを選択回路16に指示する。
繰り返し制御部14は図2または図3のいずれかの方法によりデータ選択制御を行なうことができる。
繰り返し制御部14の第2の機能は、誤り検出結果ACK/NACK信号を用いて送信間隔変更要求信号を生成することである。受信特性が劣悪になって、誤り発生率が第1の閾値を超えた場合に受信特性を向上するには、復号処理のステージ数を増すのが有効である。しかし、図1の受信局は復号処理に関しては1つの復号処理回路を繰り返し利用する構成であるため、単純にステージ数を増加すると、連続して送信されるデータを処理しきれなくなる。そこで、繰り返し制御部14は図4の処理フローに従って送信局にデータ送信間隔を延長するように送信間隔変更を要求する。データ送信間隔が長くなると、復号処理回路13はその間に今までより多くの回数、繰り返し復号処理を行なうことが可能となり誤り発生率を低減できる。
閾値以下の場合は、データ送信間隔の維持を要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ206)。送信処理回路23は、該送信間隔変更要求信号と、ACK/NACK信号と、受信局識別信号を制御チャネルにマッピングし、データ変調等を行い、送信局へ送信する。
送信間隔変更要求信号が送信局に送出されると、復号回数設定部18は、(1)データ送信間隔をaフレーム分延長する要求をした場合には設定回数をa増加し、(2) データ送信間隔をbフレーム分短縮する要求をした場合には設定回数をb減少して設定回数を更新する。
図5は第1実施例の送信局の構成図である。受信処理回路31は、受信信号に対して同期捕捉等の処理を行う。制御チャネル復号回路32は、制御チャネルを復号することにより、受信局から送られたACKまたはNACK信号、送信間隔変更要求信号、受信局識別信号を復元する。選択回路33は、制御チャネル復号回路からACK信号が入力された場合、送信バッファ34に蓄積された新規データ(新規パケット)を出力し、NACK信号が入力された場合、再送バッファ35に蓄積された再送データ(再送パケット)を出力する。送信間隔制御部36は、制御チャネル復号回路32から入力する送信間隔変更要求信号にもとづいた送信間隔でデータ(パケット)を送出する。すなわち、送信間隔決定部36aは、送信間隔変更要求が+aの場合は、送信間隔TSをTS=TS+aにより増大し、送信間隔変更要求が0の場合は送信間隔TSを変更せず、送信間隔変更要求が−bの場合は送信間隔TSをTS=TS−bに短縮する。スイッチ36bは,前回にデータを送信した時刻から、送信間隔分の時間TSが経過していた場合に限り、バッファ36cに蓄積されているデータを送信し、スイッチ36dは、その次のデータを選択回路33から取り出し、バッファ36cに蓄積する。
以上により、送信間隔制御部36は送信間隔変更要求が+aの場合は送信間隔を今までよりもaフレーム余計に空け、送信間隔変更要求が0の場合は、送信間隔を現状のまま維持する。また、送信間隔変更要求が−bの場合は、送信間隔を今までよりもbフレーム短縮する。
送信処理回路37は、データ(パケット)に対してデータ変調等を行い、受信局へデータを送信する。再送回数カウント部38はデータの再送回数をカウントし、比較部39は再送回数と設定されている最大再送回数を比較し、再送バッファ制御部40は再送回数が最大再送回数より小さければ再送データを再送バッファ35に書込み、再送回数が最大再送回数と等しければ再送バッファ35に再送データを書込まずにクリアする。すなわち、再送バッファ35は過去に送信したデータを蓄積するが、再送回数が規定の最大再送回数に達した場合、対応する蓄積データを破棄する。また、再送バッファ35は、ACK信号の受信により蓄積データを破棄し、再送回数カウント部38はACK信号によりカウント値をリセットする。送信バッファ34は、新規データの蓄積を行い、一度送信されたデータは破棄する。
以上より、第1実施例では、受信局の復号処理回路を繰り返し利用することにより、復
号処理のステージ数を増加することができる。すなわち、回路規模を増大させることなく、ステージ数を増減でき受信特性が向上し、最終的に伝送遅延が短くなる。また、送信局は、復号処理のステージ数に応じてデータの送信間隔を制御するため、受信局は、送信局から送信されるデータを全て処理することができる。なお、当該受信局にとって送信間隔が長くなると伝送効率は低下するが、送信局は当該受信局に対する送信間隔において、別の受信局にデータを送信することができ、このようにすれば、通信システム全体でみると伝送効率を低下しないようにできる。また、第1実施例では、誤り検出結果に基づいて受信状態を検出し、該受信状態に基づいて送信間隔を変更するため、受信状態に応じた適切なデータ送信間隔で、かつ、誤りの少ないデータ転送が可能になる。
図7は第2実施例の受信局の構成図である。第1実施例では誤り発生率に基づいてデータ送信間隔変更要求信号を作成したが、第2実施例では信号電力対干渉電力比SIRに基づいてデータ送信間隔変更要求信号を作成する。すなわち、第1実施例では、繰り返し復号結果に対する誤り検出結果を用いて、受信特性の優劣を判断しているが、受信特性は通信路状態と密接に関わるため、第2実施例ではSIR(信号電力対干渉電力比)を用いて受信特性の優劣を判断する。
なお、図7の第2実施例において、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点はチャネル推定回路25が、既知のパイロット信号を用いて通信路状態(チャネル)を推定して繰り返し制御部14に入力する点、繰り返し制御部14がチャネル推定値を用いてSIRを推定し、SIRに基づいてデータ送信間隔変更要求信号を作成する点である。
繰り返し制御部14は、チャネル推定値からSIRを推定する(ステップ301)。SIR推定方法の一例としては、複素信号であるチャネル推定値の電力から信号電力Sを求め、チャネル推定値の分散から干渉電力Iを求め、最後にSをIで除算することにより、求められる。
ついで、SIRと規定の第1の閾値を比較する(ステップ302)。SIRが規定の第1の閾値より低い場合は、受信特性が劣悪であると判断し、データの送信間隔をaフレーム分延長するよう要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ303)。一方、SIRが規定の第1の閾値より高い場合には、SIRと規定の第2の閾値を比較し(ステップ304)、SIRが第2の閾値より高い場合は、受信特性が過剰に良好であると判断し、データの送信間隔をbフレーム分短縮するよう要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ305)。また、SIRが第1閾値以上で、第2閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ306)。送信処理回路23は、該送信間隔変更要求信号と、ACK/NACK信号と、受信局識別信号を制御チャネルにマッピングし、データ変調等を行い、送信局へ送信する。
第2実施例によれば、SIRに基づいて受信状態を検出し、該受信状態に基づいて送信間隔を変更するため、受信状態に応じた適切なデータ送信間隔で、かつ、誤りの少ないデータ転送が可能になる。
以上第1、第2実施例では、SIR、誤り発生率に基づいて受信状態を検出したが別の検出方法により受信状態を検出することも可能である。
図9は第3実施例の受信局の構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は繰り返し制御部14に再送回数を入力している点、繰り返し制御部14において再送回数を考慮して送信間隔変更要求信号を作成する点である。
第1、第2実施例において、受信局は受信特性に基づく送信間隔変更要求信号を送信局に送り、送信局は、送信間隔変更要求信号に基づいて、データの送信間隔を決定している
。この工夫により、受信特性が改善されるため、全体的に再送回数は減少する。しかしながら、場合によっては、再送を多数繰り返してもNACKと判定されることがあり、再送回数が規定の最大再送回数を越えると、最終的にデータ誤りが残留する。この問題を防ぐためには、受信局は再送回数に基づいて送信間隔変更要求信号を作成する。すなわち、繰り返し制御部14は、以下の(1)〜(3)のように送信間隔を決定する。
(1) (再送回数) < (最大再送回数)−1 であれば
送信間隔増加分をaフレームにする。
(2) (再送回数) = (最大再送回数)−1 であれば、
送信間隔増加分を(a+1)フレームにする。
(3) (再送回数) = (最大再送回数)であれば
送信間隔増加分を(a+2)フレームにする。
このようにすれば、最大再送回数に近づくほど受信特性が向上するため、データ誤りが残留することを抑制することができる。
比較の結果、(再送回数) < (最大再送回数)−1 であれば、送信間隔増加分をaフレームとして送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ404)。また、(再送回数) = (最大再送回数)−1 であれば、送信間隔増加分を(a+1)フレームとして送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ405)。また、(再送回数) = (最大再送回数)であれば 送信間隔増加分を(a+2)フレームとして送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ406)。
一方、ステップ402において、誤り発生率が規定の第1の閾値より低い場合には、誤り発生率と規定の第2の閾値を比較し(ステップ407)、誤り発生率が第2の閾値より低い場合は、受信特性が過剰に良好であると判断し、データの送信間隔をbフレーム分短縮するよう要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ408)。また、誤り発生率が第2閾値以上で、第1閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう要求する送信間隔変更要求信号を作成する(ステップ409)。送信処理回路23は、該送信間隔変更要求信号と、ACK/NACK信号と、受信局識別信号を制御チャネルにマッピングし、データ変調等を行い、送信局へ送信する。
送信間隔決定部36aは、送信間隔変更要求信号を受信したか監視し(ステップ501)、受信すれば、送信間隔変更要求が+aであるかチェックし(ステップ502)、+aであれば、再送回数と設定されている最大再送回数を比較する(ステップ503)。
比較の結果、(再送回数) < (最大再送回数)−1 であれば、送信間隔増加分をaフレームとして送信間隔TSをTS=TS+aにより増大する(ステップ504)。また、(再送回数) = (最大再送回数)−1 であれば、送信間隔TSをTS=TS+a+1により増大する(ステップ505)。また、(再送回数) = (最大再送回数)であれば 送信間隔TSをTS=TS+a+2により増大する (ステップ506)。
一方、ステップ502において、送信間隔変更要求が+aでなければ、送信間隔変更要求が0であるか−bであるかチェックし(ステップ507)、送信間隔変更要求が0の場合は送信間隔TSを変更せず(ステップ508)、送信間隔変更要求が−bの場合は送信間隔TS
をTS=TS−bにより短縮する(ステップ509)。
以上第3実施例によれば、再送回数が増えるとデータ送信間隔の増加幅を、再送回数が少ない場合に比べて大きくしたから、復号回数が増加して最終的にデータ誤りが残留するのを防止できる。
第1〜第3実施例では、送信局と受信局が1対1でデータ送受信する場合について説明した。かかる1対1の送受信の伝送効率を考察すると、当該受信局にとって送信間隔が長くなるにつれて、単位時間当たりの送信データ量、つまり伝送効率が低下する。しかしながら、実際は、送信局は当該受信局に対する送信空き時間において、別の受信局にデータを送信するため、通信システム全体にとっての伝送効率は低下しない。
システム全体での伝送効率を最大化することを目的として、複数の受信局へデータ(パケット)を送信する順番を管理することは、一般にパケットスケジューリングと呼ばれており、以下の(1)〜(3)のアルゴリズムがよく知られている。
(1) Round Robin法:一定時間(あるいは一定のデータ量)毎に送信するユーザを切り替える。
(2) Proportional Fairness法:CIR(搬送波電力対干渉電力比)の瞬時変動成分が最大となるユーザに送信する。
(3) Max CIR法:瞬時CIRが最大のユーザに送信する。
第4実施例では、送信局から複数の受信局へ効率よくデータを伝送するために、基本的に上記のアルゴリズムを適用する。
選択回路33は受信局識別信号により受信局を識別すると共に、ACK/NACK信号に基づいて該識別した受信局宛の新規データあるいは該受信局宛の送信済みデータを選択してスイッチ36dを介して対応するバッファに格納する。
送信間隔決定部36a1〜36aKは、受信局識別信号により受信局を識別し、受信局毎に第1実施例と同様の制御でデータの送信間隔を決定してデータ送信タイミング制御部36eに入力する。また、スケジューラ50は前記アルゴリズムにしたがって、各受信局へのデータ送信タイミングを決定してデータ送信タイミング制御部36eに入力する。データ送信タイミング制御部36eは、基本的にはスケジューラ50から指示された送信タイミングで各受信局宛データを送信処理部37に送出するが、各受信局の送信間隔決定部36a1〜36aKからの送信タイミングよりも、スケジューラ50から指示された送信タイミングの方が早い場合には、送信間隔決定部36a1〜36aKからの送信タイミングで各受信局宛データを送信処理部37に送出する。
スケジューラ50が、パケットスケジューリングの手順としてRound Robin法を適用する場合について考察する。Round Robin法によれば、送信先の受信局を順番に切り替えて送信することにより、各ユーザに対して、送信時間、あるいは送信データ量を公平にできる。しかしながら、受信局から要求された送信間隔に基づく送信タイミングよりも、スケジューラ50が指示する送信タイミングの方が早い場合、仮にスケジューラが指示する送信タイミングで送信すると、受信局の希望よりも受信特性が悪くなり、伝送遅延が長くなる問題が生じる。従って、第4実施例では、上記の問題を鑑みて、Round Robin法を改良したパケットスケジューリングアルゴリズムを適用する。
以上では、Round Robin法をベースとしたパケットスケジューリングアルゴリズムを例として挙げているが、その他の既知のアルゴリズムをベースとしても良い。つまり、基本的には、ベースとなるアルゴリズムに従い、送信先の受信局を選択する。ただし、当該受信局に対して前回データを送った時刻から送信間隔分の時間が経過していない場合に限っては、当該受信局への送信を中止し、再度スケジューリングを行えばよい。
第4実施例によれば、スケジューラが指示する送信タイミングで送信すると受信特性が悪くなる場合には、受信局が要求するデータ送信間隔でデータ伝送するようにしたから、受信特性を改善でき伝送遅延が長くなる問題をなくすことができる。
第4実施例では、送信局が複数の受信局との間で送受信を行う場合に、システム全体での伝送効率を最大化するためにパケットスケジューリングが行われている。しかしながら、受信局数が増すにつれて、1個の受信局に対する送信間隔が長くなる傾向があるため、該受信局に対する伝送効率が低下する問題が生じる。たとえば、第4実施例において第1ユーザの受信処理に注目すると、時刻Tでデータを送信すれば第1ユーザは希望した回数の繰り返し復号を実施することができ所要の受信特性を実現できる。しかしながら、実際は、時刻T1(T1>T)でデータを送信するため、時刻Tでデータを送信する場合と比較すると、第1ユーザは(T1−T)だけ余計に時間をかけており、より多い回数の繰り返し復号を実施できる。
したがって、かかる場合、変調多値数と符号化率の組み合わせを、規定の設定に対して伝送速度がより高速になるように変更したとしても、所要の受信特性を実現できると考えられる。それゆえ、変形例では、送信局において、第4実施例と同様の方法により各受信局への送信タイミングを決定するが、送信タイミングに応じて、変調多値数、符号化率の組み合わせを切り替える。
図14は変形例である送信局の構成図で、図12の第4実施例と同一部分には同一符号を付している。図15は変形例の処理フローで、図13の処理フローと同一ステップには同一番号を付している。
送信間隔決定部36a1で決定した送信間隔TS1と第1ユーザへの前回データ送信時刻とを加えた時刻をTとするとき、データ送信タイミング制御部36eは、スケジューラ50から指示された送信時刻T1が該時刻Tを経過しているかチェックする(ステップ601)。経過していれば(T1>T)、データ送信タイミング制御部36eは当該第1ユーザ宛のデータを送出するよう制御し(ステップ701)、ついで、時間差(T1−T)を計算してスケジューラ50に通知する(ステップ701′)。一方、ステップ601において、経過していない場合は、当該第1ユーザへのデータ送信を中止し、次の第2ユーザについて同様の処理を繰返す(601〜60K,701,701′〜70K,70K′)。
スケジューラ50はステップ701′〜70K′において、時間差(Ti−T)を受信すれば、以下の(1)〜(2)にしたがって、第iユーザ(受信局)に対する送信パラメータ(変調多値数、符号化率)の組み合わせを切り替える。
(1) 時間差(Ti−T)が規定のしきい値を下回った場合:
変調多値数、符号化率の組み合わせを、規定の設定通りとする。
(2) 時間差(Ti−T)が規定のしきい値を上回った場合:
変調多値数、符号化率の組み合わせを、規定の設定よりも伝送速度が1段階高くなるように変更する。
以上、変形例によれば、各受信局への送信タイミングに応じて、変調多値数、符号化率の組合わせを適切に切り替えるため、受信局数が増すにつれて、1個の受信局に対する伝送効率が低下する問題を緩和することができる。
第1〜第4実施例では、送信局から送信間隔を空けてデータを送信することにより、受信局において、1つの復号処理回路であっても多数のステージの復号処理を実行でき、その分受信特性が向上するため、誤りが検出される確率が低くなる。その結果、再送回数が減少するため、最終的な伝送遅延は短くなる。しかし、多数のステージの処理を常に行う方法では、RTTが増加した分、平均的な伝送遅延は長くなる傾向がある。
移動通信では、さまざまな伝搬状況で通信が行われるため、常に多数のステージの復号処理を行う必要はなく、伝搬状況に応じてステージ数を少なくしてもよい。すなわち、設定回数の復号処理を行なう前に誤りが無くなればその時点でACKを送信局に返して次の新規データを受信して復号するようにしてもよく、このようにすれば効率の良いパケット送受信が可能になる。
ゲート制御部60は、復号の繰り返し回数が設定回数に満たなくても復号結果に誤りが無ければACK信号を送信処理回路23に入力し、また、復号の繰り返し回数が設定回数になれば誤り検出結果ACK/NACKを送信処理回路23に入力する。これにより、送信処理回路23は、復号の繰り返し回数が設定回数に満たなくても復号結果に誤りが無ければACK信号を送信局にその時点で送信し、さもなければ、復号の繰り返し回数が設定回数になったとき誤り検出結果ACK/NACKを送信局に送信する。
繰り返し制御部14は、第1の役割として、データチャネルにおけるデータの有無と、繰り返し復号の各ステージでの誤り検出結果とに基づき、繰り返し復号を継続するか、新しい受信データを復号するかを決定し、選択回路16にデータ選択を指示する。具体的には、新しい受信データがなく、かつ誤りが検出された場合には、バッファ15に保存されている前回の出力信号を再度復号するよう選択回路16に指示する。それ以外の場合は、新しい受信データを復号するよう選択回路16に指示する。また、繰り返し制御部14は、第2の役割として、第1実施例と同様の制御で送信間隔変更要求信号を生成する。
ステップ802において、新しい受信データが存在しなければ、繰り返し制御部14は、誤り検出結果に誤りが有るか無いかをチェックする(ステップ804)。誤りがなければ、新しい受信データを復号するよう選択回路16に指示し(ステップ803)、誤りがあれば、バッファ15に保存されている前回の復号結果を復号するよう選択回路16に指示する(ステップ805)。これにより、選択回路16は、バッファ15に記憶されている前回
の復号結果を復号処理回路13に入力する。
一方、ステップ903において誤りが無ければ、繰り返し制御部14は、新規受信データを復号するよう選択回路16に指示する(ステップ905)。又、ステップ902において復号回数が設定回数に等しければ、繰り返し制御部14は、新規受信データを復号するよう選択回路16に指示する(ステップ905)。これにより、選択回路16は、受信回路11に保存されている新規受信データを復号処理回路13に入力する。
繰り返し制御部14は図17または図18のいずれかの方法によりデータ選択制御を行なうことができる。
第5実施例によれば、復号回数が設定回数になる前に復号結果に誤りが存在しなくなれば、直ちに、ACK信号を送信局に送信して次の新たなデータに対して復号処理を行なうようにしたから伝送遅延を減少することができる。
Claims (21)
- 再送機能を備えた送信装置から送られてくるデータの受信処理、該データに対する誤り検出復号処理、誤り検出結果の送信装置への送信処理を行なう受信装置において、
データの復号処理を繰り返し行なう復号処理部、
復号結果に対して誤り検出を行なう誤り検出部、
設定回数の復号結果に対する誤り検出結果を送信装置に送信する送信部
受信特性に基づいて送信装置にデータ送信間隔の変更を要求するデータ送信間隔変更要求部、
送信装置からの受信データと前回の復号結果データを選択的に復号処理部に入力するデータ選択部、
を備えたことを特徴とする受信装置。 - 前記データ送信間隔変更要求に基づいて前記繰り返し復号処理の設定回数を変更する復号処理回数設定部、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記データ選択部は、送信装置から新たなデータを受信していない場合には、前回の復号結果データを復号処理部に入力し、新たなデータを受信している場合には、該新たな受信データを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記データ選択部は実行した繰り返し復号処理の回数が前記設定回数以下の場合には前回の復号結果データを復号処理部に入力し、該設定回数の復号処理が終了している場合には前記受信データを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記データ送信間隔変更要求部は、前記検出結果における誤り発生率が規定の第1の閾値より高い場合は、データの送信間隔を延長するよう送信装置に要求し、誤り発生率が第2の閾値より低い場合は、データの送信間隔を短縮するよう送信装置に要求し、誤り発生率が第2閾値以上、第1閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう送信装置に要求する、
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記データ送信間隔変更要求部は、信号電力対干渉電力比SIRを計算し、該SIRが規定の第1の閾値より低い場合は、データの送信間隔を延長するよう送信装置に要求し、SIRが第2の閾値より高い場合は、データの送信間隔を短縮するよう送信装置に要求し、SIRが第1閾値以上、第2閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう送信装置に要求する、
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 再送回数を監視する再送回数監視部を備え、
前記データ送信間隔変更要求部は、データの送信間隔を延長する場合、再送回数が最大再送回数に近づくにつれて、延長するデータ送信間隔の割合を大きくする、
ことを特徴とする請求項5または6記載の受信装置。 - 前記誤り検出部は復号結果に対して誤り検出を行ない、前記送信部は、復号回数が前記所定回数に達する前に誤りがなくなれば、誤り検出結果を送信装置に送信し、前記データ選択部は送信装置からの受信データを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 受信装置から送られてくる正常/異常の受信結果データに基づいて新規データを送信し、あるいは送信済みデータを再送する再送機能を備えた送信装置において、
受信装置から送られてくるデータの送信間隔変更要求を受信する受信部、
該送信間隔変更要求に基づいてデータの送信間隔を決定し、該決定した送信間隔に基づいて新規送信データの送信あるいは送信済みデータを再送を制御する送信間隔制御部、
を備えたことを特徴とする送信装置。 - 再送回数を監視する再送回数監視部を備え、
前記送信間隔制御部は、前記送信間隔変更要求に基づいてデータの送信間隔を延長する場合、再送回数が最大再送回数に近づくにつれて、延長するデータ送信間隔の割合が大きくなるようにする、
ことを特徴とする請求項9記載の送信装置。 - 複数の受信装置に対して送信タイミングを決定するスケジューラを備え、
前記送信間隔制御部は、基本的には前記スケジューラから指示された送信タイミングでデータ送信を行い、各受信装置からの送信間隔変更要求に基づく送信タイミングよりも、該スケジューラで指示された送信タイミングの方が早い場合には、各受信装置からの送信間隔変更要求に基づく送信タイミングでデータの送信を行なう、
ことを特徴とする請求項9記載の送信装置。 - 再送機能を備えた送信装置から送られてくるデータの受信処理、該データに対する誤り検出復号処理、誤り検出結果の送信装置への送信処理を行なう受信装置における受信方法において、
復号処理部においてデータの復号処理を繰り返し行ない、
該復号結果に対して誤り検出を行ない、設定回数の復号結果に対する誤り検出結果を送信装置に送信し、
受信特性に基づいて送信装置にデータ送信間隔の変更を要求し、
送信装置からの受信データと前回の復号結果データとを選択的に復号処理部に入力する、
ことを特徴とする受信方法。 - 前記データ送信間隔変更要求に基づいて前記繰り返し復号処理の設定回数を変更する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 前記データ選択ステップにおいて、送信装置から新たなデータを受信していない場合には、前回の復号結果データを復号処理部に入力し、新たなデータを受信している場合には、該新たな受信データを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 前記データ選択ステップにおいて、実行した繰り返し復号処理の回数が前記設定回数以下の場合には前回の復号結果データを復号処理部に入力し、該設定回数の復号処理が終了している場合には前記受信データを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 前記データ送信間隔変更ステップにおいては、該誤り発生率が規定の第1の閾値より高い場合は、データの送信間隔を延長するよう送信装置に要求し、誤り発生率が第2の閾値より低い場合は、データの送信間隔を短縮するよう送信装置に要求し、誤り発生率が第2閾値以上、第1閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう送信装置に要求する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 前記データ送信間隔変更ステップにおいて、信号電力対干渉電力比SIRを計算し、該SIRが規定の第1の閾値より低い場合は、データの送信間隔を延長するよう送信装置に要求し、SIRが第2の閾値より高い場合は、データの送信間隔を短縮するよう送信装置に要求し、SIRが第1閾値以上、第2閾値以下の場合は、データの送信間隔を維持するよう送信装置に要求する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 前記復号結果に対して誤り検出を行ない、復号回数が前記設定回数に達する前に誤りがなくなれば、誤り検出結果を送信装置に送信し、送信装置から受信しているデータを復号処理部に入力する、
ことを特徴とする請求項12記載の受信方法。 - 受信装置から受信した正常/異常の受信結果データに基づいて新規データを送信し、あるいは送信済みデータを再送する再送機能を備えた送信装置の送信方法において、
受信装置から送られてくるデータ送信間隔の変更を要求する送信間隔変更要求信号を受信し、
該送信間隔変更要求信号に基づいて送信間隔を決定し、
該決定した送信間隔に基づいて新規送信データあるいは送信済みデータを再送する、
ことを特徴とする送信方法。 - スケジューラに指示された送信タイミングにより基本的にデータの送信を行い、各受信装置から要求された送信間隔に基づく送信タイミングよりも、該スケジューラで指示された送信タイミングの方が早い場合には、各受信装置から要求された送信間隔に基づく送信タイミングでデータの送信を行なう、
ことを特徴とする請求項19記載の送信方法。 - スケジューラは、各受信装置への送信に際して、
前記指示した送信タイミングと受信装置からの送信間隔変更要求に基づく送信タイミングとの時間差がしきい値を下回る場合は、変調多値数、符号化率の組み合わせを、規定の設定通りとし、
該時間差がしきい値を上回る場合は、変調多値数、符号化率の組み合わせを、規定の設定に対して、伝送速度が高くなるように切り替える、
ことを特徴とする請求項11記載の送信装置。
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