JPWO2010035496A1 - 無線送信装置及び無線送信方法 - Google Patents

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Abstract

アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせた再送方法において、スケジューリング情報の受信に失敗した場合でも、送信パケットの衝突発生率を低減する無線送信装置及び無線送信方法を提供すること。ST301では、リソース制御部(206)は、基地局(100)から送信されたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報を記憶し、ST302では、スケジューリング情報を取得したか否かを判定する。ST303では、アダプティブHARQを適用する。ST304では、ST302において取得できなかったスケジューリング情報がスケジューリングタイミング情報の示すタイミングにおいて取得できなかったのか否かを判定する。ST305では、リソース制御部(206)は、パケットの送信停止を指示する。ST306では、リソース制御部(206)は、ノンアダプティブHARQを適用する。

Description

本発明は、アダプティブHARQ(adaptive Hybrid Auto Repeat reQuest)とノンアダプティブHARQ(non-adaptive Hybrid Auto Repeat reQuest)とを組み合わせた再送方法を用いた無線送信装置及び無線送信方法に関する。
誤り制御技術の一つとして、HARQがある。HARQは、送信側が誤ったパケットを再送し、受信側において受信済みパケットと再送パケットとを合成することにより、誤り訂正能力を向上させ、高品質伝送を実現する技術である。このHARQ技術は、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)及びLTE(Long Term Evolution)において採用されている。
HARQの方法として、アダプティブHARQ(adaptive HARQ)とノンアダプティブHARQ(non-adaptive HARQ)とが検討されている。アダプティブHARQは、再送パケットを任意のリソースに割り当てる方法である。一方、ノンアダプティブHARQは、再送パケットを予め定められているリソースに割り当てる方法である。
アダプティブHARQは、送信時の伝搬路品質の良いリソースにパケットを割り当てるので、パケットの誤り率を改善することができ、再送回数を低減させることができる。逆に、任意のリソースにパケットを割り当てるため、パケット送信毎にパケットの割り当てリソース位置を通知するためのシグナリングが必要となり、シグナリングオーバーヘッドが増大するという問題がある。
一方、ノンアダプティブHARQは、予め定められているリソースにパケットを割り当てるので、送信時の伝搬路品質は必ずしも良いとはいえず、平均的なパケットの誤り率となるため、再送回数が増加する傾向となる。逆に、予め定められたリソースにパケットを割り当てるため、パケット送信毎にパケットの割り当てリソース位置を通知する必要がなく、シグナリングオーバーヘッドが小さいという利点がある。
このように、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとの間には、再送回数とシグナリングオーバーヘッドに関してトレードオフの関係がある。そこで、このトレードオフの関係を解決する方法として、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせたセミアダプティブHARQ(semi-adaptive HARQ)が提案されている。
ここで、セミアダプティブHARQについて、上り回線のパケット伝送を想定して説明する。セミアダプティブHARQでは、基地局は、リソース割り当てを変更したい場合にのみ、リソースの位置、すなわち、スケジューリング情報を通知するためのシグナリングを実施する。移動局(以下、「UE:User Equipment」という)は、基地局からのシグナリングを受信できなければ、自局宛のスケジューリング情報が基地局より送信されなかったと判断し、予め定められているリソースでパケットを送信する。一方、基地局からのシグナリングを受信できた場合、UEはシグナリングによって通知されたリソース位置でパケットを送信する。つまり、UEは基地局からのシグナリングの有無に応じて、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを切り替えることとなる。
このように、セミアダプティブHARQにより、基地局は必要に応じてシグナリングを送信し、パケットの割り当てリソース位置を変更すればよいため、少ないシグナリングオーバーヘッドで再送回数を低減することが可能となる。
3GPP TS 36.300 V8.3.0 Technical Specification Group Radio Access Network; E-UTRA and E-UTRAN; Overall description; Stage 2 (Release 8), "11 Scheduling and Rate Control"
しかしながら、上述した技術では、UEがリソース割り当て用シグナリングの受信に失敗した場合、予め定められたリソースでパケットを送信するため、他のUEが同じリソースを使用してパケットを送信した場合、パケットの衝突が発生するという問題がある。
本発明の目的は、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせた再送方法において、スケジューリング情報の受信に失敗した場合でも、送信パケットの衝突発生率を低減する無線送信装置及び無線送信方法を提供することである。
本発明の無線送信装置は、スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御手段と、前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択手段と、選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信手段と、を具備し、前記リソース制御手段は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する構成を採る。
本発明の無線送信方法は、スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御工程と、前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択工程と、選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信工程と、を具備し、前記リソース制御工程は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示するようにした。
本発明によれば、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせた再送方法において、スケジューリング情報の受信に失敗した場合でも、送信パケットの衝突発生率を低減することができる。
本発明の実施の形態1に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係るUEの構成を示すブロック図 図2に示したリソース制御部の動作手順を示すフロー図 図1に示した基地局と図2に示したUEとの動作の説明に供する図 図1に示した基地局と図2に示したUEとのその他の動作の説明に供する図 本発明の実施形態2に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係るUEの構成を示すブロック図 スケジューリング情報のシグナリングタイミングを示す図 ノンアダプティブHARQを適用する様子を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る基地局装置(以下、単に「基地局」という)100の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局100の構成を示すブロック図である。図1において、無線受信部102は、UEから送信された信号をアンテナ101から受信し、受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施して復調部103に出力する。また、受信信号に含まれる受信品質測定用の参照信号を受信品質測定部107に出力する。
復調部103は、無線受信部102から出力された信号に復調処理を施し、復調結果を復号化部104に出力する。復号化部104は、復調部103から出力された復調結果にターボ復号、畳み込み符号の最尤復号などの誤り訂正復号化を施して復号データを取得し、復号データを誤り検出部105に出力する。また、後述する誤り検出部105から誤りなしを示す検出結果を取得した場合、復号データを受信データとして出力する。
誤り検出部105は、復号化部104から出力された復号データに付加されているCRC(Cyclic Redundancy Check)符号などから復号データ(パケット)が誤っているか否かを検出し、検出結果を復号化部104及び応答信号生成部106に出力する。
応答信号生成部106は、誤り検出部105から出力された検出結果が誤りありを示す場合はNACKを、検出結果が誤りなしを示す場合はACKをそれぞれ生成し、ACK又はNACKを変調部111に出力する。
受信品質測定部107は、無線受信部102から出力された受信品質測定用の参照信号に基づいて、パケットを送信可能なリソースのSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)などの受信品質を測定し、測定結果をスケジューリング部109に出力する。
シグナリングタイミング決定部108は、基地局100がUEにスケジューリング情報を通知するタイミング(シグナリングタイミング)をUEの移動速度、トランスポートブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)、QoSなどのパケット情報から決定し、決定したシグナリングタイミングをスケジューリング部109に出力すると共に、シグナリングタイミングをスケジューリングタイミング情報として符号化部110に出力する。
スケジューリング部109は、ノンアダプティブHARQ及びアダプティブHARQの機能を備え、シグナリングタイミング決定部108から出力されたシグナリングタイミングに従って、ノンアダプティブHARQとアダプティブHARQとを切り替える。なお、スケジューリング部109が任意のタイミングを決定し、決定したタイミングでノンアダプティブHARQとアダプティブHARQとを切り替えてもよい。
ノンアダプティブHARQを適用した場合、各UEが送信する再送パケットのリソースが予め決定されているため、スケジューリング部109は、リソース割当情報を出力しない。ただし、リソース割当情報は、再送のプロセスが開始する前にUEに通知される。
一方、アダプティブHARQを適用した場合、スケジューリング部109は、受信品質測定部107から出力された受信品質測定結果に基づいて、各UEが送信するパケットのリソースを決定し、決定したリソースをスケジューリング情報として符号化部110に出力する。ただし、スケジューリング情報は、UEを識別する識別子(UE ID)が多重され、再送パケット毎にUEに通知される。
符号化部110は、シグナリングタイミング決定部108からスケジューリングタイミング情報が出力された場合、スケジューリングタイミング情報にターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施す。また、符号化部110は、スケジューリング部109からスケジューリング情報が出力された場合、スケジューリング情報にターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施す。符号化部110は、これらにより得られた符号化データを変調部111に出力する。
変調部111は、符号化部110から出力された符号化データにQPSK又は16QAMなどの変調処理を施し、変調信号を無線送信部112に出力する。無線送信部112は、変調部111から出力された変調信号にD/A変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ101から無線送信する。
次に、本発明の実施の形態1に係るUE200の構成について図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係るUE200の構成を示すブロック図である。図2において、無線受信部202は、基地局100から送信された制御信号をアンテナ201から受信し、受信した制御信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施して復調部203に出力する。
復調部203は、無線受信部202から出力された制御信号に復調処理を施し、復調結果を復号化部204に出力する。復号化部204は、復調部203から出力された復調結果にターボ復号、畳み込み符号の最尤復号などの誤り訂正復号化を施して復号データを取得し、取得した復号データのうち、アダプティブHARQの適用時に含まれるスケジューリング情報を識別部205に出力する。一方、取得した復号データのうち、ノンアダプティブHARQの適用時に用いられる予め定められたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報をリソース制御部206に出力する。
識別部205は、復号化部204から出力されたスケジューリング情報が自局宛の情報か否かをスケジューリング情報に多重されている識別子(UE ID)に基づいて判別する。スケジューリング情報が自局宛であると判別すれば、スケジューリング情報をリソース制御部206に出力する。
リソース制御部206は、復号化部204から出力されたノンアダプティブHARQ用の予め定められたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報と、識別部205から出力されたアダプティブHARQ用のスケジューリング情報とに従って、パケットのリソース割り当て位置、またはパケットの送信停止を決定し、決定した内容を示すリソース制御情報を生成してリソース選択部209に出力する。
具体的には、スケジューリング情報を取得するタイミング以外で識別部205からスケジューリング情報が出力されない場合、リソース制御部206は、ノンアダプティブHARQを適用し、予め定められているリソース割当情報をリソース選択部209に出力する。また、識別部205からスケジューリング情報が出力された場合、リソース制御部206は、アダプティブHARQを適用し、スケジューリング情報によって指示されたリソースをリソース選択部209に出力する。さらに、スケジューリング情報を取得するタイミングで識別部205からスケジューリング情報が出力されない場合、パケットの送信停止を指示するリソース制御情報をリソース選択部209に出力する。
符号化部207は、送信データにターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施し、符号化データを変調部208に出力する。変調部208は、符号化部207から出力された符号化データにQPSK又は16QAMなどの変調処理を施し、変調信号をリソース選択部209に出力する。
リソース選択部209は、リソース制御部206から出力されたリソース制御情報に基づいて、変調部208から出力された変調信号を割り当てるリソースを選択し、選択したリソースに変調信号を割り当てて無線送信部210に出力する。
無線送信部210は、リソース選択部209から出力された変調信号にD/A変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ201から無線送信する。
次に、上述したリソース制御部206の動作について図3を用いて説明する。図3は、図2に示したリソース制御部206の動作手順を示すフロー図である。図3において、ステップ(以下、「ST」と省略する)301では、リソース制御部206は、基地局100から送信されたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報を取得し、記憶する。
ST302では、リソース制御部206が識別部205からスケジューリング情報を取得したか否かを判定し、スケジューリング情報を取得した場合(YES)には、ST303に移行し、スケジューリング情報を取得していない場合(NO)には、ST304に移行する。
ST303では、リソース制御部206は、アダプティブHARQを適用し、ST302において取得したスケジューリング情報によって指示されたリソースをリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
ST304では、ST302において取得できなかったスケジューリング情報がST301において記憶したスケジューリングタイミング情報の示すタイミング(スケジューリングタイミング)において取得できなかったのか否かを判定する。スケジューリングタイミングにおいて取得できなかった(YES)場合、ST305に移行し、スケジューリング情報の示すタイミング以外において取得できなかった(NO)場合、ST306に移行する。
ST305では、リソース制御部206は、パケットの送信停止の指示をリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
ST306では、リソース制御部206は、ノンアダプティブHARQを適用し、ST301において記憶したリソースをリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
次に、図1に示した基地局100と図2に示したUE200との動作について図4を用いて説明する。まず、図4(a)は、セミアダプティブHARQにおけるパケットの衝突発生率を示している。ここでは、横軸は時間(t)を表し、縦軸は衝突発生率を表している。図4(a)に示すように、パケットの衝突発生率は時間的に一様ではなく、再送回数に応じて異なる。衝突発生率が高くなるタイミングは、シグナリングによってリソースを割り当ててから一定時間経過した後である。すなわち、再度リソース割り当てが必要となる再送回数N(図4(a)ではN=2)回後である。これは、シグナリングによるリソース割り当ては、一般にパケット送信時に想定される伝搬路品質や複数UEの割り当て状況に基づいて、その時点で最適となるように実施されるためである。
ここで、パケット誤りが発生し、再送となった場合には、リソースを割り当てた時点から時間が経過しており、伝搬路の時間変動により、リソース割り当て時の伝搬路品質と現時点での伝搬路品質とが乖離している。このため、一定時間経過後にリソースを再割り当てする必要がでてくる。このリソースの再割り当て時に、リソース通知用のシグナリングが複数UEで集中することとなる。従って、このタイミングでは、シグナリングを受信すべきUE数が増加するので、これに伴い、シグナリングの受信に失敗するUE数も増加し、パケットの衝突発生率が増加する。
図4(b)は、複数のUEがパケット送信に用いた周波数及び時間リソースを示している。ここでは、UE#AとUE#Bの2つのUEについて図示している。また、周波数リソースはRB(Resource Block)#1とRB#2を使用することとし、時間リソースは初回送信タイミング、再送1回目、再送2回目のタイミングを使用することとする。なお、再送はRTT(Round Trip Time)間隔で行われるものとする。
基地局は、UE#Aに対して予めRB#1を再送用リソースとして割り当てておき、リソース割当情報を予めUE#Aに通知しておく。同様に、UE#Bに対して予めRB#2を再送用リソースとして割り当てておき、リソース割当情報を予めUE#Bに通知しておく。さらに、基地局は、再送2回目のタイミングでスケジューリング情報(grant)を通知することとし、このタイミングをUE#AとUE#Bに予め通知しておく。
再送1回目のタイミングでは、UE#A及びUE#Bは、基地局からスケジューリング情報が通知されないので、予め通知されたリソース割当情報に従ってパケットを送信する。なお、基地局からスケジューリング情報が通知された場合には、スケジューリング情報に従ってパケットを送信する。
続いて、再送2回目のタイミングでは、基地局はスケジューリング情報をシグナリングする。ここで、基地局は、UE#Aに対してはRB#2を、一方、UE#Bに対してはRB#1を割り当て直したとする。UE#A及びUE#Bは、スケジューリング情報が通知されることを予め知っているので、基地局から通知されるスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。ここでは、UE#Bは正しくスケジューリング情報を受信できたとし、RB#1でパケットを送信する。一方、UE#Aはスケジューリング情報の受信に失敗したとし、パケットの送信を停止する。
このように実施の形態1によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを基地局からUEに予め通知しておき、UEは通知されたシグナリングタイミングにおいてスケジューリング情報の受信に失敗した場合、パケットの送信を停止することにより、他UEの送信パケットとの衝突を回避することができる。
なお、再送回数が増加するにつれて、再送パケット数は減少していくので、各UEに送信するスケジューリング情報のシグナリングも減少していく。そこで、予め通知されたタイミングより早いタイミング(通知されたタイミングは含まない)において、スケジューリング情報を識別できた場合、UE200のリソース制御部206は、スケジューリング情報に従ってパケットを送信するよう制御する。また、スケジューリング情報を識別できなかった場合、リソース制御部206は、予め通知されているリソースに従ってパケットを送信するよう制御する。さらに、リソース制御部206は、予め通知されているタイミング以降(通知されたタイミングを含む)において、スケジューリング情報を識別できなかった場合には、パケットの送信を停止するよう制御する。
ここで、図5を用いて具体的に説明する。図5(a)は、再送回数が増加するにつれて、再送パケット数が減少していくことを示している。また、図5(b)は、UEがパケットの送信に用いた周波数及び時間リソースと、スケジューリング情報(grant)の有無とを示している。
基地局100は、再送用リソースをUE100に割り当てておき、リソース割当情報をUE200に予め通知しておく。さらに、基地局100は、再送M回目以降のタイミングでスケジューリング情報を通知することとし、このタイミングをUE200に予め通知しておく。
再送M回目より早いタイミングでは、基地局100からスケジューリング情報が通知された場合には、UE200はスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。図5の場合、再送1回目ではスケジューリング情報が通知されており、再送M−1回目ではスケジューリング情報が通知されていない。
一方、再送M回目以降のタイミングでは、基地局100はスケジューリング情報をシグナリングする。UE200は、スケジューリング情報が通知されることを予め知っているので、基地局100から通知されるスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。なお、基地局100から通知されるスケジューリング情報の受信に失敗した場合、UE200はパケットの送信を停止する。
このように、再送パケットが減少していく期間にスケジューリング情報のシグナリングを設定することにより、シグナリングオーバーヘッドの増加を抑制すると共に、UEの送信パケットの衝突回数を低減することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る基地局400の構成について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施形態2に係る基地局400の構成を示すブロック図である。図6が図1と異なる点は、シグナリングタイミング決定部108をシグナリングタイミング決定部401に変更した点である。
シグナリングタイミング決定部401は、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのトランスポートブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、これらのパラメータに基づいて、シグナリングタイミングを決定する。決定されたシグナリングタイミングはスケジューリング部109に出力される。
なお、シグナリングタイミング決定部401は、実施の形態1に係る基地局100のシグナリングタイミング決定部108とは異なり、シグナリングタイミング(スケジューリングタイミング情報)を符号化部110に出力しない。すなわち、本実施の形態に係る基地局400は、スケジューリングタイミング情報をUEに明示的に通知しない。
本発明の実施の形態2に係るUE500の構成について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態2に係るUE500の構成を示すブロック図である。図7が図2と異なる点は、シグナリングタイミング決定部501を追加した点である。
シグナリングタイミング決定部501は、基地局400のシグナリングタイミング決定部401と同様の機能を有し、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのTBS、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、これらのパラメータに基づいて、シグナリングタイミングを決定する。決定されたシグナリングタイミングはリソース制御部206に出力される。
なお、シグナリングタイミング決定部401、501は、スケジューリング情報のシグナリングタイミングと、送信パケットのTBS,QoSディレイ、周波数ホッピングの有無及び送受信間のパスロスのうちいずれか(1つでもよいし、1つに限らなくてもよい)とを関連付けておけばよい。
次に、上述したシグナリングタイミング決定部401、501において、シグナリングタイミングと関連付けた各種パラメータについて具体的に説明する。まず、送信パケットのTBSについて説明する。TBSが大きい、つまり、1パケット当たりの送信データ量が多いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、TBSが小さい、つまり、1パケット当たりの送信データ量が少ないパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記TBSの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
TBSが大きい場合、1パケット送信当たりに使用するリソース量が多くなるので、送信時間単位(例えば、サブフレーム(sub-frame))当たりの送信可能なパケット数が少なくなる。その結果、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング数が少なくなる。従って、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定できる。また、TBSが大きいパケットは、システムスループットに与える影響が大きいので、伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、システムスループットを向上させることができる。
一方、TBSが小さい場合、1パケット送信当たりに使用するリソース量が少なくなるので、送信時間単位当たりの送信可能なパケット数が多くなる。その結果、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング数が多くなり、シグナリング間隔を長く設定する必要がある。
よって、TBSが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、TBSが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングをTBSと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、送信パケットのQoSディレイについて説明する。QoSディレイが小さい、つまり、伝送遅延によりパケットが破棄されるまでの時間が短いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、QoSディレイが大きい、つまり、伝送遅延によりパケットが破棄されるまでの時間が長いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記QoSディレイの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
QoSディレイが小さい場合、伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、再送回数が減少し、要求遅延を超えてパケットが破棄される確率が下がるので、システムスループットを向上させることができる。
一方、QoSディレイが大きい場合、パケットが破棄されるまでの時間が長いので、再送回数の増加にも耐え得る可能性が高い。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定することができる。従って、前記QoSディレイが小さい場合と組み合わせると、スケジューリング情報のシグナリングオーバーヘッドを分散させることができる。
よって、QoSディレイが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、QoSディレイが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングをQoSディレイと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、周波数ホッピングの有無について説明する。周波数ホッピングが適用されないUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、周波数ホッピングが適用されるUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。このように設定する理由は以下の通りである。
周波数ホッピングが適用されるUEは、平均SINRに基づいて送信パラメータが決定されるので、瞬時的な伝搬路変動に対する適応度を下げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定することができる。従って、周波数ホッピングが適用されない場合と組み合わせると、スケジューリング情報のシグナリングオーバーヘッドを分散させることができる。
一方、周波数ホッピングが適用されないUEは、瞬時SINRに基づいて送信パラメータが決定されるので、瞬時的な伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、システムスループットを向上させることができる。
よって、周波数ホッピングが適用される場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、周波数ホッピングが適用されない場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを周波数ホッピングの有無と予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、送受信間のパスロスについて説明する。パスロスが小さい、つまり、伝搬路の減衰量が小さく高い受信品質でパケットが届くUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、パスロスが大きい、つまり、伝搬路の減衰量が大きく低い受信品質でパケットが届くUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記パスロスの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
パスロスが小さいUEは、スケジューリング情報をシグナリングするためのリソース消費量が少ないので、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング送信可能UE数が多くなる。従って、伝搬路変動に対する適応度を上げる、すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定できるUE数を増加させることができ、システムスループットを向上させることができる。
一方、パスロスが大きいUEは、ロバストな送信が要求されるためスケジューリング情報をシグナリングするためのリソース消費量が多くなる。その結果、システムにおける送信時間あたりのスケジューリング情報のシグナリング可能UE数が少なくなり、シグナリング間隔を長く設定する必要がある。
よって、パスロスが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、パスロスが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送受信間のパスロスと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
このように実施の形態2によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのTBS、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、いずれかのパラメータに基づいてスケジューリング情報のシグナリングタイミングを決定することにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
(実施の形態3)
上記実施の形態1及び2では、上り回線のパケット伝送を想定して説明したが、本発明の実施の形態3では、下り回線のパケット伝送を想定して説明する。
基地局は、各UEに下り回線の再送用リソースを予め割り当てておき、リソース割当情報をUEに予め通知しておく。また、基地局は、スケジューリング情報を通知するタイミングを予めUEに通知しておく。
UEは、予め通知されたタイミング以外において、スケジューリング情報を含んだシグナリングを受信した場合は、スケジューリング情報に従ってパケットを受信する。一方、スケジューリング情報を受信できなかった場合は、予め通知されているリソース割当情報に従ってパケットを受信する。また、UEは、予め通知されているタイミングにおいて、スケジューリング情報を受信できなかった場合には、パケットのHARQ合成を停止する。
このように実施の形態3によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを基地局からUEに予め通知しておき、UEは通知されたシグナリングタイミングにおいてスケジューリング情報の受信に失敗した場合、パケットのHARQ合成を停止することにより、他UEの受信パケットとの合成を回避することができる。
なお、上記各実施の形態において説明したスケジューリング情報のシグナリングタイミングは、図8に示すように、連続する再送タイミングであってもよい。これにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングにおけるスケジューリング情報の受信誤りを低減することができる。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、最大再送回数までに複数回あってもよい。また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、セル毎に設定されてもよい。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、基準となるタイミングと、この基準のタイミングとの差分とによって表されてもよい。このとき、基準のタイミングを報知チャネル(例えば、BCH(Broadcast Channel))によって通知し、基準のタイミングとの差分をUE毎に通知してもよい。これにより、UE毎に送信するシグナリングのビット数を低減することができる。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、同一セル内のUE毎に異なるタイミングとなるように、UE毎に異なるオフセットをシグナリングタイミングに付加してもよい。これにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングの発生を時間的に分散することができる。従って、下り制御チャネル(例えば、PDCCH(Physical Dedicated Control Channel))の収容可能数を超えてスケジューリング情報が送信される確率を低減することができる。すなわち、スケジューリング情報が送信されず、スケジューリングされないUEの発生確率を低減することができるので、スループットの低下を抑制することができる。
また、パケットの断片化(Fragmentation)の発生が少ない場合などでは、図9に示すように、スケジューリング情報のシグナリングタイミング以外はスケジューリング情報を全く送信しない、すなわち、ノンアダプティブHARQを適用してもよい。これにより、再送時のUE間のパケットの衝突を回避することができる。
また、ノンアダプティブHARQの適用に関して、スケジューリング情報のシグナリングタイミングにおいて、UEがスケジューリング情報を取得できなかった場合、次のノンアダプティブHARQの再送タイミングでは、プリディファインされているリソースを介して再送パケットを送信する方法が考えられる。あるいは、UEがスケジューリング情報を取得できなかった場合、次にスケジューリング情報がシグナリングされるまでパケットの送信を停止する方法が考えられる。
なお、基地局はNodeB、あるいはeNodeBと表現されることもある。
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
2008年9月29日出願の特願2008−250616の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、例えば、移動通信システム等に適用できる。
本発明は、アダプティブHARQ(adaptive Hybrid Auto Repeat reQuest)とノンアダプティブHARQ(non-adaptive Hybrid Auto Repeat reQuest)とを組み合わせた再送方法を用いた無線送信装置及び無線送信方法に関する。
誤り制御技術の一つとして、HARQがある。HARQは、送信側が誤ったパケットを再送し、受信側において受信済みパケットと再送パケットとを合成することにより、誤り訂正能力を向上させ、高品質伝送を実現する技術である。このHARQ技術は、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)及びLTE(Long Term Evolution)において採用されている。
HARQの方法として、アダプティブHARQ(adaptive HARQ)とノンアダプティブHARQ(non-adaptive HARQ)とが検討されている。アダプティブHARQは、再送パケットを任意のリソースに割り当てる方法である。一方、ノンアダプティブHARQは、再送パケットを予め定められているリソースに割り当てる方法である。
アダプティブHARQは、送信時の伝搬路品質の良いリソースにパケットを割り当てるので、パケットの誤り率を改善することができ、再送回数を低減させることができる。逆に、任意のリソースにパケットを割り当てるため、パケット送信毎にパケットの割り当てリソース位置を通知するためのシグナリングが必要となり、シグナリングオーバーヘッドが増大するという問題がある。
一方、ノンアダプティブHARQは、予め定められているリソースにパケットを割り当てるので、送信時の伝搬路品質は必ずしも良いとはいえず、平均的なパケットの誤り率となるため、再送回数が増加する傾向となる。逆に、予め定められたリソースにパケットを割り当てるため、パケット送信毎にパケットの割り当てリソース位置を通知する必要がなく、シグナリングオーバーヘッドが小さいという利点がある。
このように、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとの間には、再送回数とシグナリングオーバーヘッドに関してトレードオフの関係がある。そこで、このトレードオフの関係を解決する方法として、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせたセミアダプティブHARQ(semi-adaptive HARQ)が提案されている。
ここで、セミアダプティブHARQについて、上り回線のパケット伝送を想定して説明する。セミアダプティブHARQでは、基地局は、リソース割り当てを変更したい場合にのみ、リソースの位置、すなわち、スケジューリング情報を通知するためのシグナリングを実施する。移動局(以下、「UE:User Equipment」という)は、基地局からのシグナリングを受信できなければ、自局宛のスケジューリング情報が基地局より送信されなかったと判断し、予め定められているリソースでパケットを送信する。一方、基地局からのシグナリングを受信できた場合、UEはシグナリングによって通知されたリソース位置でパケットを送信する。つまり、UEは基地局からのシグナリングの有無に応じて、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを切り替えることとなる。
このように、セミアダプティブHARQにより、基地局は必要に応じてシグナリングを送信し、パケットの割り当てリソース位置を変更すればよいため、少ないシグナリングオーバーヘッドで再送回数を低減することが可能となる。
3GPP TS 36.300 V8.3.0 Technical Specification Group Radio Access Network; E-UTRA and E-UTRAN; Overall description; Stage 2 (Release 8), "11 Scheduling and Rate Control"
しかしながら、上述した技術では、UEがリソース割り当て用シグナリングの受信に失敗した場合、予め定められたリソースでパケットを送信するため、他のUEが同じリソースを使用してパケットを送信した場合、パケットの衝突が発生するという問題がある。
本発明の目的は、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせた再送方法において、スケジューリング情報の受信に失敗した場合でも、送信パケットの衝突発生率を低減する無線送信装置及び無線送信方法を提供することである。
本発明の無線送信装置は、スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御手段と、前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択手段と、選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信手段と、を具備し、前記リソース制御手段は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する構成を採る。
本発明の無線送信方法は、スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御工程と、前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択工程と、選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信工程と、を具備し、前記リソース制御工程は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示するようにした。
本発明によれば、アダプティブHARQとノンアダプティブHARQとを組み合わせた再送方法において、スケジューリング情報の受信に失敗した場合でも、送信パケットの衝突発生率を低減することができる。
本発明の実施の形態1に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係るUEの構成を示すブロック図 図2に示したリソース制御部の動作手順を示すフロー図 図1に示した基地局と図2に示したUEとの動作の説明に供する図 図1に示した基地局と図2に示したUEとのその他の動作の説明に供する図 本発明の実施形態2に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係るUEの構成を示すブロック図 スケジューリング情報のシグナリングタイミングを示す図 ノンアダプティブHARQを適用する様子を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の
形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る基地局装置(以下、単に「基地局」という)100の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局100の構成を示すブロック図である。図1において、無線受信部102は、UEから送信された信号をアンテナ101から受信し、受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施して復調部103に出力する。また、受信信号に含まれる受信品質測定用の参照信号を受信品質測定部107に出力する。
復調部103は、無線受信部102から出力された信号に復調処理を施し、復調結果を復号化部104に出力する。復号化部104は、復調部103から出力された復調結果にターボ復号、畳み込み符号の最尤復号などの誤り訂正復号化を施して復号データを取得し、復号データを誤り検出部105に出力する。また、後述する誤り検出部105から誤りなしを示す検出結果を取得した場合、復号データを受信データとして出力する。
誤り検出部105は、復号化部104から出力された復号データに付加されているCRC(Cyclic Redundancy Check)符号などから復号データ(パケット)が誤っているか否かを検出し、検出結果を復号化部104及び応答信号生成部106に出力する。
応答信号生成部106は、誤り検出部105から出力された検出結果が誤りありを示す場合はNACKを、検出結果が誤りなしを示す場合はACKをそれぞれ生成し、ACK又はNACKを変調部111に出力する。
受信品質測定部107は、無線受信部102から出力された受信品質測定用の参照信号に基づいて、パケットを送信可能なリソースのSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)などの受信品質を測定し、測定結果をスケジューリング部109に出力する。
シグナリングタイミング決定部108は、基地局100がUEにスケジューリング情報を通知するタイミング(シグナリングタイミング)をUEの移動速度、トランスポートブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)、QoSなどのパケット情報から決定し、決定したシグナリングタイミングをスケジューリング部109に出力すると共に、シグナリングタイミングをスケジューリングタイミング情報として符号化部110に出力する。
スケジューリング部109は、ノンアダプティブHARQ及びアダプティブHARQの機能を備え、シグナリングタイミング決定部108から出力されたシグナリングタイミングに従って、ノンアダプティブHARQとアダプティブHARQとを切り替える。なお、スケジューリング部109が任意のタイミングを決定し、決定したタイミングでノンアダプティブHARQとアダプティブHARQとを切り替えてもよい。
ノンアダプティブHARQを適用した場合、各UEが送信する再送パケットのリソースが予め決定されているため、スケジューリング部109は、リソース割当情報を出力しない。ただし、リソース割当情報は、再送のプロセスが開始する前にUEに通知される。
一方、アダプティブHARQを適用した場合、スケジューリング部109は、受信品質測定部107から出力された受信品質測定結果に基づいて、各UEが送信するパケットのリソースを決定し、決定したリソースをスケジューリング情報として符号化部110に出力する。ただし、スケジューリング情報は、UEを識別する識別子(UE ID)が多重
され、再送パケット毎にUEに通知される。
符号化部110は、シグナリングタイミング決定部108からスケジューリングタイミング情報が出力された場合、スケジューリングタイミング情報にターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施す。また、符号化部110は、スケジューリング部109からスケジューリング情報が出力された場合、スケジューリング情報にターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施す。符号化部110は、これらにより得られた符号化データを変調部111に出力する。
変調部111は、符号化部110から出力された符号化データにQPSK又は16QAMなどの変調処理を施し、変調信号を無線送信部112に出力する。無線送信部112は、変調部111から出力された変調信号にD/A変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ101から無線送信する。
次に、本発明の実施の形態1に係るUE200の構成について図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係るUE200の構成を示すブロック図である。図2において、無線受信部202は、基地局100から送信された制御信号をアンテナ201から受信し、受信した制御信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施して復調部203に出力する。
復調部203は、無線受信部202から出力された制御信号に復調処理を施し、復調結果を復号化部204に出力する。復号化部204は、復調部203から出力された復調結果にターボ復号、畳み込み符号の最尤復号などの誤り訂正復号化を施して復号データを取得し、取得した復号データのうち、アダプティブHARQの適用時に含まれるスケジューリング情報を識別部205に出力する。一方、取得した復号データのうち、ノンアダプティブHARQの適用時に用いられる予め定められたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報をリソース制御部206に出力する。
識別部205は、復号化部204から出力されたスケジューリング情報が自局宛の情報か否かをスケジューリング情報に多重されている識別子(UE ID)に基づいて判別する。スケジューリング情報が自局宛であると判別すれば、スケジューリング情報をリソース制御部206に出力する。
リソース制御部206は、復号化部204から出力されたノンアダプティブHARQ用の予め定められたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報と、識別部205から出力されたアダプティブHARQ用のスケジューリング情報とに従って、パケットのリソース割り当て位置、またはパケットの送信停止を決定し、決定した内容を示すリソース制御情報を生成してリソース選択部209に出力する。
具体的には、スケジューリング情報を取得するタイミング以外で識別部205からスケジューリング情報が出力されない場合、リソース制御部206は、ノンアダプティブHARQを適用し、予め定められているリソース割当情報をリソース選択部209に出力する。また、識別部205からスケジューリング情報が出力された場合、リソース制御部206は、アダプティブHARQを適用し、スケジューリング情報によって指示されたリソースをリソース選択部209に出力する。さらに、スケジューリング情報を取得するタイミングで識別部205からスケジューリング情報が出力されない場合、パケットの送信停止を指示するリソース制御情報をリソース選択部209に出力する。
符号化部207は、送信データにターボ符号又は畳み込み符号などの誤り訂正符号化を施し、符号化データを変調部208に出力する。変調部208は、符号化部207から出
力された符号化データにQPSK又は16QAMなどの変調処理を施し、変調信号をリソース選択部209に出力する。
リソース選択部209は、リソース制御部206から出力されたリソース制御情報に基づいて、変調部208から出力された変調信号を割り当てるリソースを選択し、選択したリソースに変調信号を割り当てて無線送信部210に出力する。
無線送信部210は、リソース選択部209から出力された変調信号にD/A変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ201から無線送信する。
次に、上述したリソース制御部206の動作について図3を用いて説明する。図3は、図2に示したリソース制御部206の動作手順を示すフロー図である。図3において、ステップ(以下、「ST」と省略する)301では、リソース制御部206は、基地局100から送信されたリソース割当情報及びスケジューリングタイミング情報を取得し、記憶する。
ST302では、リソース制御部206が識別部205からスケジューリング情報を取得したか否かを判定し、スケジューリング情報を取得した場合(YES)には、ST303に移行し、スケジューリング情報を取得していない場合(NO)には、ST304に移行する。
ST303では、リソース制御部206は、アダプティブHARQを適用し、ST302において取得したスケジューリング情報によって指示されたリソースをリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
ST304では、ST302において取得できなかったスケジューリング情報がST301において記憶したスケジューリングタイミング情報の示すタイミング(スケジューリングタイミング)において取得できなかったのか否かを判定する。スケジューリングタイミングにおいて取得できなかった(YES)場合、ST305に移行し、スケジューリング情報の示すタイミング以外において取得できなかった(NO)場合、ST306に移行する。
ST305では、リソース制御部206は、パケットの送信停止の指示をリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
ST306では、リソース制御部206は、ノンアダプティブHARQを適用し、ST301において記憶したリソースをリソース選択部209に通知し、リソース制御部206の動作を終了する。
次に、図1に示した基地局100と図2に示したUE200との動作について図4を用いて説明する。まず、図4(a)は、セミアダプティブHARQにおけるパケットの衝突発生率を示している。ここでは、横軸は時間(t)を表し、縦軸は衝突発生率を表している。図4(a)に示すように、パケットの衝突発生率は時間的に一様ではなく、再送回数に応じて異なる。衝突発生率が高くなるタイミングは、シグナリングによってリソースを割り当ててから一定時間経過した後である。すなわち、再度リソース割り当てが必要となる再送回数N(図4(a)ではN=2)回後である。これは、シグナリングによるリソース割り当ては、一般にパケット送信時に想定される伝搬路品質や複数UEの割り当て状況に基づいて、その時点で最適となるように実施されるためである。
ここで、パケット誤りが発生し、再送となった場合には、リソースを割り当てた時点から時間が経過しており、伝搬路の時間変動により、リソース割り当て時の伝搬路品質と現時点での伝搬路品質とが乖離している。このため、一定時間経過後にリソースを再割り当てする必要がでてくる。このリソースの再割り当て時に、リソース通知用のシグナリングが複数UEで集中することとなる。従って、このタイミングでは、シグナリングを受信すべきUE数が増加するので、これに伴い、シグナリングの受信に失敗するUE数も増加し、パケットの衝突発生率が増加する。
図4(b)は、複数のUEがパケット送信に用いた周波数及び時間リソースを示している。ここでは、UE#AとUE#Bの2つのUEについて図示している。また、周波数リソースはRB(Resource Block)#1とRB#2を使用することとし、時間リソースは初回送信タイミング、再送1回目、再送2回目のタイミングを使用することとする。なお、再送はRTT(Round Trip Time)間隔で行われるものとする。
基地局は、UE#Aに対して予めRB#1を再送用リソースとして割り当てておき、リソース割当情報を予めUE#Aに通知しておく。同様に、UE#Bに対して予めRB#2を再送用リソースとして割り当てておき、リソース割当情報を予めUE#Bに通知しておく。さらに、基地局は、再送2回目のタイミングでスケジューリング情報(grant)を通知することとし、このタイミングをUE#AとUE#Bに予め通知しておく。
再送1回目のタイミングでは、UE#A及びUE#Bは、基地局からスケジューリング情報が通知されないので、予め通知されたリソース割当情報に従ってパケットを送信する。なお、基地局からスケジューリング情報が通知された場合には、スケジューリング情報に従ってパケットを送信する。
続いて、再送2回目のタイミングでは、基地局はスケジューリング情報をシグナリングする。ここで、基地局は、UE#Aに対してはRB#2を、一方、UE#Bに対してはRB#1を割り当て直したとする。UE#A及びUE#Bは、スケジューリング情報が通知されることを予め知っているので、基地局から通知されるスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。ここでは、UE#Bは正しくスケジューリング情報を受信できたとし、RB#1でパケットを送信する。一方、UE#Aはスケジューリング情報の受信に失敗したとし、パケットの送信を停止する。
このように実施の形態1によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを基地局からUEに予め通知しておき、UEは通知されたシグナリングタイミングにおいてスケジューリング情報の受信に失敗した場合、パケットの送信を停止することにより、他UEの送信パケットとの衝突を回避することができる。
なお、再送回数が増加するにつれて、再送パケット数は減少していくので、各UEに送信するスケジューリング情報のシグナリングも減少していく。そこで、予め通知されたタイミングより早いタイミング(通知されたタイミングは含まない)において、スケジューリング情報を識別できた場合、UE200のリソース制御部206は、スケジューリング情報に従ってパケットを送信するよう制御する。また、スケジューリング情報を識別できなかった場合、リソース制御部206は、予め通知されているリソースに従ってパケットを送信するよう制御する。さらに、リソース制御部206は、予め通知されているタイミング以降(通知されたタイミングを含む)において、スケジューリング情報を識別できなかった場合には、パケットの送信を停止するよう制御する。
ここで、図5を用いて具体的に説明する。図5(a)は、再送回数が増加するにつれて、再送パケット数が減少していくことを示している。また、図5(b)は、UEがパケッ
トの送信に用いた周波数及び時間リソースと、スケジューリング情報(grant)の有無とを示している。
基地局100は、再送用リソースをUE100に割り当てておき、リソース割当情報をUE200に予め通知しておく。さらに、基地局100は、再送M回目以降のタイミングでスケジューリング情報を通知することとし、このタイミングをUE200に予め通知しておく。
再送M回目より早いタイミングでは、基地局100からスケジューリング情報が通知された場合には、UE200はスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。図5の場合、再送1回目ではスケジューリング情報が通知されており、再送M−1回目ではスケジューリング情報が通知されていない。
一方、再送M回目以降のタイミングでは、基地局100はスケジューリング情報をシグナリングする。UE200は、スケジューリング情報が通知されることを予め知っているので、基地局100から通知されるスケジューリング情報に従ってパケットを送信する。なお、基地局100から通知されるスケジューリング情報の受信に失敗した場合、UE200はパケットの送信を停止する。
このように、再送パケットが減少していく期間にスケジューリング情報のシグナリングを設定することにより、シグナリングオーバーヘッドの増加を抑制すると共に、UEの送信パケットの衝突回数を低減することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る基地局400の構成について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施形態2に係る基地局400の構成を示すブロック図である。図6が図1と異なる点は、シグナリングタイミング決定部108をシグナリングタイミング決定部401に変更した点である。
シグナリングタイミング決定部401は、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのトランスポートブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、これらのパラメータに基づいて、シグナリングタイミングを決定する。決定されたシグナリングタイミングはスケジューリング部109に出力される。
なお、シグナリングタイミング決定部401は、実施の形態1に係る基地局100のシグナリングタイミング決定部108とは異なり、シグナリングタイミング(スケジューリングタイミング情報)を符号化部110に出力しない。すなわち、本実施の形態に係る基地局400は、スケジューリングタイミング情報をUEに明示的に通知しない。
本発明の実施の形態2に係るUE500の構成について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態2に係るUE500の構成を示すブロック図である。図7が図2と異なる点は、シグナリングタイミング決定部501を追加した点である。
シグナリングタイミング決定部501は、基地局400のシグナリングタイミング決定部401と同様の機能を有し、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのTBS、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、これらのパラメータに基づいて、シグナリングタイミングを決定する。決定されたシグナリングタイミングはリソース制御部206に出力される。
なお、シグナリングタイミング決定部401、501は、スケジューリング情報のシグナリングタイミングと、送信パケットのTBS,QoSディレイ、周波数ホッピングの有無及び送受信間のパスロスのうちいずれか(1つでもよいし、1つに限らなくてもよい)とを関連付けておけばよい。
次に、上述したシグナリングタイミング決定部401、501において、シグナリングタイミングと関連付けた各種パラメータについて具体的に説明する。まず、送信パケットのTBSについて説明する。TBSが大きい、つまり、1パケット当たりの送信データ量が多いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、TBSが小さい、つまり、1パケット当たりの送信データ量が少ないパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記TBSの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
TBSが大きい場合、1パケット送信当たりに使用するリソース量が多くなるので、送信時間単位(例えば、サブフレーム(sub-frame))当たりの送信可能なパケット数が少なくなる。その結果、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング数が少なくなる。従って、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定できる。また、TBSが大きいパケットは、システムスループットに与える影響が大きいので、伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、システムスループットを向上させることができる。
一方、TBSが小さい場合、1パケット送信当たりに使用するリソース量が少なくなるので、送信時間単位当たりの送信可能なパケット数が多くなる。その結果、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング数が多くなり、シグナリング間隔を長く設定する必要がある。
よって、TBSが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、TBSが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングをTBSと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、送信パケットのQoSディレイについて説明する。QoSディレイが小さい、つまり、伝送遅延によりパケットが破棄されるまでの時間が短いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、QoSディレイが大きい、つまり、伝送遅延によりパケットが破棄されるまでの時間が長いパケットを送信するUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記QoSディレイの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
QoSディレイが小さい場合、伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、再送回数が減少し、要求遅延を超えてパケットが破
棄される確率が下がるので、システムスループットを向上させることができる。
一方、QoSディレイが大きい場合、パケットが破棄されるまでの時間が長いので、再送回数の増加にも耐え得る可能性が高い。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定することができる。従って、前記QoSディレイが小さい場合と組み合わせると、スケジューリング情報のシグナリングオーバーヘッドを分散させることができる。
よって、QoSディレイが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、QoSディレイが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングをQoSディレイと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、周波数ホッピングの有無について説明する。周波数ホッピングが適用されないUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、周波数ホッピングが適用されるUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。このように設定する理由は以下の通りである。
周波数ホッピングが適用されるUEは、平均SINRに基づいて送信パラメータが決定されるので、瞬時的な伝搬路変動に対する適応度を下げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定することができる。従って、周波数ホッピングが適用されない場合と組み合わせると、スケジューリング情報のシグナリングオーバーヘッドを分散させることができる。
一方、周波数ホッピングが適用されないUEは、瞬時SINRに基づいて送信パラメータが決定されるので、瞬時的な伝搬路変動に対する適応度を上げる。すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定し、伝搬路変動に追従させて適切なリソース割り当てを実施する。これにより、システムスループットを向上させることができる。
よって、周波数ホッピングが適用される場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、周波数ホッピングが適用されない場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを周波数ホッピングの有無と予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
次に、送受信間のパスロスについて説明する。パスロスが小さい、つまり、伝搬路の減衰量が小さく高い受信品質でパケットが届くUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を短く設定する。一方、パスロスが大きい、つまり、伝搬路の減衰量が大きく低い受信品質でパケットが届くUEには、初回送信時のシグナリングから再送時のスケジューリング情報のシグナリングまでの時間間隔を長く設定する。ここで、上記パスロスの大小は、両者を比較した場合の相対的な大小を示している。同様に、上記時間間隔の長短も両者を比較した場合の相対的な長短を示している。このように設定する理由は以下の通りである。
パスロスが小さいUEは、スケジューリング情報をシグナリングするためのリソース消費量が少ないので、システムにおけるスケジューリング情報のシグナリング送信可能UE
数が多くなる。従って、伝搬路変動に対する適応度を上げる、すなわち、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定できるUE数を増加させることができ、システムスループットを向上させることができる。
一方、パスロスが大きいUEは、ロバストな送信が要求されるためスケジューリング情報をシグナリングするためのリソース消費量が多くなる。その結果、システムにおける送信時間あたりのスケジューリング情報のシグナリング可能UE数が少なくなり、シグナリング間隔を長く設定する必要がある。
よって、パスロスが大きい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を長く設定し、パスロスが小さい場合には、スケジューリング情報のシグナリング間隔を短く設定するというように関連付けておく。このように、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送受信間のパスロスと予め関連付けておくことにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
このように実施の形態2によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを送信パケットのTBS、QoSディレイ、周波数ホッピングの有無、送受信間のパスロスなどのパラメータと関連付けておき、いずれかのパラメータに基づいてスケジューリング情報のシグナリングタイミングを決定することにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを通知するためのオーバーヘッドを発生させることなく、パケット間の衝突発生率を低減することができる。
(実施の形態3)
上記実施の形態1及び2では、上り回線のパケット伝送を想定して説明したが、本発明の実施の形態3では、下り回線のパケット伝送を想定して説明する。
基地局は、各UEに下り回線の再送用リソースを予め割り当てておき、リソース割当情報をUEに予め通知しておく。また、基地局は、スケジューリング情報を通知するタイミングを予めUEに通知しておく。
UEは、予め通知されたタイミング以外において、スケジューリング情報を含んだシグナリングを受信した場合は、スケジューリング情報に従ってパケットを受信する。一方、スケジューリング情報を受信できなかった場合は、予め通知されているリソース割当情報に従ってパケットを受信する。また、UEは、予め通知されているタイミングにおいて、スケジューリング情報を受信できなかった場合には、パケットのHARQ合成を停止する。
このように実施の形態3によれば、スケジューリング情報のシグナリングタイミングを基地局からUEに予め通知しておき、UEは通知されたシグナリングタイミングにおいてスケジューリング情報の受信に失敗した場合、パケットのHARQ合成を停止することにより、他UEの受信パケットとの合成を回避することができる。
なお、上記各実施の形態において説明したスケジューリング情報のシグナリングタイミングは、図8に示すように、連続する再送タイミングであってもよい。これにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングにおけるスケジューリング情報の受信誤りを低減することができる。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、最大再送回数までに複数回あってもよい。また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、セル毎に設定
されてもよい。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、基準となるタイミングと、この基準のタイミングとの差分とによって表されてもよい。このとき、基準のタイミングを報知チャネル(例えば、BCH(Broadcast Channel))によって通知し、基準のタイミングとの差分をUE毎に通知してもよい。これにより、UE毎に送信するシグナリングのビット数を低減することができる。
また、スケジューリング情報のシグナリングタイミングは、同一セル内のUE毎に異なるタイミングとなるように、UE毎に異なるオフセットをシグナリングタイミングに付加してもよい。これにより、スケジューリング情報のシグナリングタイミングの発生を時間的に分散することができる。従って、下り制御チャネル(例えば、PDCCH(Physical
Dedicated Control Channel))の収容可能数を超えてスケジューリング情報が送信される確率を低減することができる。すなわち、スケジューリング情報が送信されず、スケジューリングされないUEの発生確率を低減することができるので、スループットの低下を抑制することができる。
また、パケットの断片化(Fragmentation)の発生が少ない場合などでは、図9に示すように、スケジューリング情報のシグナリングタイミング以外はスケジューリング情報を全く送信しない、すなわち、ノンアダプティブHARQを適用してもよい。これにより、再送時のUE間のパケットの衝突を回避することができる。
また、ノンアダプティブHARQの適用に関して、スケジューリング情報のシグナリングタイミングにおいて、UEがスケジューリング情報を取得できなかった場合、次のノンアダプティブHARQの再送タイミングでは、プリディファインされているリソースを介して再送パケットを送信する方法が考えられる。あるいは、UEがスケジューリング情報を取得できなかった場合、次にスケジューリング情報がシグナリングされるまでパケットの送信を停止する方法が考えられる。
なお、基地局はNodeB、あるいはeNodeBと表現されることもある。
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
2008年9月29日出願の特願2008−250616の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、例えば、移動通信システム等に適用できる。

Claims (7)

  1. スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御手段と、
    前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択手段と、
    選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信手段と、
    を具備し、
    前記リソース制御手段は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する無線送信装置。
  2. 前記リソース制御手段は、N回目の再送において前記スケジューリング情報を取得する請求項1に記載の無線送信装置。
  3. 前記リソース制御手段は、送信するデータのトランスポートブロックサイズと関連付けられた前記タイミングにおいて、前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する請求項1に記載の無線送信装置。
  4. 前記リソース制御手段は、送信するデータのQoSディレイと関連付けられた前記タイミングにおいて、前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する請求項1に記載の無線送信装置。
  5. 前記リソース制御手段は、送信するデータに対する周波数ホッピングの有無と関連付けられた前記タイミングにおいて、前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する請求項1に記載の無線送信装置。
  6. 前記リソース制御手段は、送受信間のパスロスと関連付けられた前記タイミングにおいて、前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する請求項1に記載の無線送信装置。
  7. スケジューリング情報を取得するタイミングと前記スケジューリング情報の取得の有無とに基づいて、リソースを制御するリソース制御情報を生成するリソース制御工程と、
    前記リソース制御情報に基づいて、リソースを選択するリソース選択工程と、
    選択された前記リソースを用いてデータを送信する送信工程と、
    を具備し、
    前記リソース制御工程は、前記タイミングにおいて前記スケジューリング情報が取得されない場合、前記データの送信停止を指示する無線送信方法。
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