KR100993648B1

KR100993648B1 - 송신 장치, 수신 장치, 정보 통신 방법

Info

Publication number: KR100993648B1
Application number: KR20087000917A
Authority: KR
Inventors: 고따로 시이자끼; 다이스께 지쯔까와; 겐지 스다; 히로유끼 세끼
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2010-11-10
Also published as: US20110078530A1; EP2521338A1; CN101223759A; CN101223759B; US8842699B2; EP1903747A4; JP4542150B2; EP1903747B1; EP2521338B1; US7869463B2; WO2007007383A1; US20080137689A1; KR20080025141A; EP1903747A1; JPWO2007007383A1

Abstract

송신측에서 패킷을 송신한 후, 수신측으로부터의 ACK/NACK의 응답을 대기하는 소정의 확인 응답 대기 시간 RTT의 경과를 대기하지 않고, 또한 그 패킷에 대응한 수신측으로부터의 ACK/NACK의 응답에 관계없이, 패킷의 송신 후, 시간 간격 T(<RTT)를 두고, 패킷과 동일한 강제 재송 패킷을 강제적으로 수신측에 재송한다. 이에 의해, 패킷에 에러가 발생한 경우의 재송 지연 시간이, 종래의 ARQ에서의 2×RTT로부터 RTT+T로, RTT-T만큼 단축된다.

통신 데이터, 수신 장치, 무선 리소스, 패킷

Description

송신 장치, 수신 장치, 정보 통신 방법{TRANSMITTING APPARATUS, RECEIVING APPARATUS AND INFORMATION COMMUNICATION METHOD}

본 발명은, 송신 장치, 수신 장치, 정보 통신 방법에 관한 것으로, 특히, 무선 통신 시스템을 구성하는 송신 장치 및 수신 장치에서의 재송 제어 기술 등에 적용하기에 유효한 기술에 관한 것이다.

휴대 전화 등으로 대표되는 이동 통신의 분야에서는, 음성 이외의 대용량 데이터, 고선명 화상 데이터의 수수 등의 서비스를 실현하기 위해, 고속 대용량 통신의 실현에의 요구가 높아지고 있다.

고속 대용량 통신을 염두에 둔 현재의 무선 통신에서는, 무선 전송 구간의 오류를 보상하는 기술이 스루풋을 개선하기 위하여 필수로 되어 있다. 그를 위한 중요한 오류 보상 기술로서, 자동 재송 제어 방식(ARQ: Automatic Repeat reQuest)이 있다. 도 1은, 종래의 재송 제어 방식인 ARQ의 작용을 도시하는 개념도이다. 이 ARQ에서는, 송신 패킷에 부가한 CRC(Cyclic Redundancy Check code) 등의 오류 검출 부호를 이용하여, 패킷마다 오류 검출을 행하여, 수신한 패킷에 오류가 없으면 송신측에 ACK 신호를 되돌려주고, 다음 패킷의 송신을 요구하지만, 오류가 있다고 판명된 경우, NACK(Not-ACKnowledge) 신호를 되돌려주어 그 패킷의 재송을 요구 하는 방식이다.

이 ARQ의 일종으로 HARQ(Hybrid-ARQ)가 있다. 여기에서는 HARQ 중에서도, 비특허 문헌1에서 언급되어 있는, 패킷 합성을 이용한 HARQ를 예로 들어 설명한다. 이하 이 패러그래프에서는, HARQ는 패킷 합성을 이용한 HARQ를 가리키는 것으로 한다. 도 2는, 이 HARQ 방식의 원리를 도시하는 개념도이다. HARQ에서는 오류 정정을 행한 후, 송신 프레임의 최후미에 부가한 CRC 등을 이용하여 프레임마다 오류 검출을 행한다. 오류가 검출되면, 송신측에 NACK 신호를 되돌려주고, 그 프레임 전체의 재송을 요구한다. 이 때 수신측은 오류가 검출된 프레임의 수신 신호를 버퍼에 넣는다. HARQ에서는 재송된 프레임의 수신 결과와 첫회에 송신된 프레임의 수신 신호를 합성한다. 이에 의해, 첫회 프레임의 연판정 정보를 이용하여, 수신 특성을 더욱 개선하는 것이 가능하게 된다.

HARQ를 비롯한 종래의 재송 제어 방식에서는, 재송을 RTT(Round Trip Time)라고 불리는 확인 응답 대기 시간을 이용하여 제어하고 있다. 이 RTT는, 송신측으로부터 수신측에 패킷이 도착할 때까지의 시간과, 수신측에서 수신한 패킷의 성부를 확인하는 시간과, 확인 결과를 나타내는 ACK/NACK가 수신측으로부터 송신측에 도착할 때까지의 시간의 합으로서, 소정의 기정값이 이용된다. 송신측은 데이터를 송신 후, 기정의 RTT 이내에 수신측으로부터 ACK 신호가 도달하면, 최초의 데이터의 송신으로부터, 미리 정해진 RTT의 경과 후에 신규 데이터를 송신하고, NACK 신호의 경우에는 RTT 후에 재송한다. RTT 이내에 ACK 또는 NACK가 송신측에 도달하지 않으면, 송신측은 수신측에 재송한다.

차세대의 이동 통신에서는 (과제 1) 유선 네트워크와의 심리스한 접속, (과제 2) 전송 속도 1Gbps에도 달하는 대용량이면서 고속인 무선 전송, 이라는 두 과제의 실현이 기대되고 있다. (과제 1)을 실현하기 위해서는, 널리 유선망의 전송 프로토콜로서 이용되는 TCP(Transmission Control Protocol)의 무선망에의 실장이 필수적이다. TCP는 기본적으로는 네트워크 내부의 폭주를 관측하여, 폭주가 없으면 서서히 전송 레이트를 올린다. 폭주가 생긴 경우에는 레이트를 최저까지 떨어뜨린다. 이 폭주의 발생은 패킷 로스에 의해 판별한다.

여기서 TCP를 무선계로 이용하기 위해서는 다음과 같은 문제가 있다. TCP는 미리 설정한 타임아웃 시간 내에 수신측으로부터 송신측에 ACK가 되돌아오지 않는 경우 패킷 로스가 일어났다고 판단하는데, 무선 환경에서는 유선 환경에 비해 지연 시간이 길기 때문에, TCP의 타임아웃 시간을 초과하여, 패킷 로스가 발생했다고 판정될 확률이 높아진다. 그 결과, TCP는 패킷 로스를 폭주에 의한 것이라고 간주하여, 네트워크에의 데이터 유입량을 대폭 제한하기 때문에, 무선 환경에 적용한 경우에는 시스템의 스루아웃 저하가 생기기 쉽다. 이는 (과제 2)의 대용량 고속 전송을 행하기 위해서는 중요한 과제로 된다. 스루풋 저하를 개선하기 위해서는 TCP의 프로토콜 개량, 및 무선 환경에서의 지연 시간의 저감이 고려되는데, 여기에서는 후자를 들 수 있다.

무선 환경의 처리 지연의 하나의 원인으로서 고려되는 것이, 재송 처리 시의 지연이다. RTT를 이용하여 재송을 제어하는 종래 방식에서는 RTT의 값에 의해서는 새로운 데이터의 송신/재송까지 시간이 걸리고, 또한 재송을 반복하면 재송 지연이 증가하여, 시스템의 스루아웃 저하를 야기한다.

또한, 종래 기술로서 특허 문헌1에는, 페이딩이나 간섭 등의 회선 품질이 서로 다른 복수의 무선 에리어마다, 기지국으로부터 이동국에의 호출 신호의 재송 횟수를 서로 다르게 함으로써, 일제 호출 채널의 트래픽을 적절하게 유지하면서, 충분한 호접속율을 확보하려고 하는 기술이 개시되어 있지만, 통신 데이터 자체의 재송 제어에서의 전술한 기술적 과제의 인식은 보이지 않는다.

[비특허 문헌1] D.Chase, "Code Combining--A Maximum-Likelihood Decoding Approach for Combining an Arbitrary Number of Noisy Packets," IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, VOL.COM-33, NO.5, MAY 1985.

[특허 문헌1] 일본 특개평 10-13331호 공보

<발명의 개시>

본 발명의 목적은, 통신 데이터의 재송 제어에서의 재송 지연 시간을 단축하는 것이 가능한 통신 기술을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전송 지연에 기인하는 통신 레이트의 페널티가 비교적 엄격한 유선 통신망에 접속되는 무선 통신망에서, 통신 레이트의 저하가 생기는 일 없이, 통신 데이터의 재송 제어에 의한 무선 통신을 실현하는 것이 가능한 통신 기술을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제1 관점은, 통신 데이터를 수신 장치에 송신하는 송신 수단과,

상기 통신 데이터에 대응하여 상기 수신 장치로부터 응답되는 부정 응답 신호 또는 확인 응답 신호를 수신하는 수신 수단과,

상기 수신 장치로부터의 상기 부정 응답 신호의 도달 또는 소정의 확인 응답 대기 시간의 경과를 대기하지 않고, 상기 수신 장치에 대한 상기 통신 데이터의 재송신을 실행하는 재송 제어 수단과,

상기 통신 데이터의 송신부터 상기 재송신까지의 시간 간격을 제어하는 재송 대기 시간 제어 수단

을 포함하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제2 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

무선 리소스의 할당 제어 수단을 더 구비하고,

상기 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터의 상기 재송신을 실행하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제3 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

상기 재송 제어 수단은, 상기 통신 데이터의 속성에 기초하여, 상기 재송신의 실행의 유무 또는, 상기 재송신의 복수회 연속한 실행을 제어하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제4 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

상기 수신 장치와의 사이에서의 통신 상황에 따라서 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단을 더 포함하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제5 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

과거의 상기 통신 데이터의 재송 처리의 발생 빈도에 기초하여, 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단을 더 포함하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제6 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

상기 수신 장치와의 사이에서의 정보 전송로의 상태에 기초하여, 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단을 더 포함하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제7 관점은, 제1 관점에 기재된 송신 장치에서,

상기 재송 대기 시간 제어 수단은, 상기 통신 데이터의 속성, 상기 수신 장치와의 사이에서의 정보 전송로의 상태, 과거의 상기 통신 데이터의 재송 빈도, 중 적어도 하나에 기초하여 상기 시간 간격의 길이를 제어하는 송신 장치를 제공한다.

본 발명의 제8 관점은, 송신 장치로부터 도래하는 통신 데이터를 수신하는 수신 수단과,

상기 통신 데이터의 수신의 성부에 기초하여, 상기 송신 장치에 그 통신 데이터에 관한 확인 응답 신호 또는 부정 응답 신호를 송신하는 송신 수단과,

상기 확인 응답 신호의 송신 결과를 기억하는 기억 수단과,

상기 송신 장치로부터 재송된 상기 통신 데이터의 수신 시에, 상기 기억 수단에 상기 확인 응답 신호가 저장되어 있는 경우에는, 그 통신 데이터의 복호 처리는 행하지 않고 상기 확인 응답 신호를 상기 송신 장치에 응답하는 제어 정보 생성 수단

을 포함하는 수신 장치를 제공한다.

본 발명의 제9 관점은, 제8 관점에 기재된 수신 장치에서,

오류가 검출된 상기 통신 데이터를 유지하는 재송 버퍼와,

상기 기억 수단에 상기 확인 응답 신호가 저장되어 있지 않은 경우에는, 상기 재송 버퍼에 유지된 상기 통신 데이터와, 재송된 상기 통신 데이터에 기초하여 그 통신 데이터의 복호 처리를 실행하는 재송 합성 수단

을 더 포함하는 수신 장치를 제공한다.

본 발명의 제10 관점은, 수신측을 향하여 통신 데이터를 송신하는 제1 스텝과,

상기 수신측으로부터 도래하는 상기 통신 데이터의 부정 응답 신호의 도달 또는 소정의 확인 응답 대기 시간의 경과를 대기하지 않고, 상기 수신측을 향하여 상기 통신 데이터를 재송신하는 제2 스텝

을 송신측에서 실행하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제11 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터를 송신하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제12 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 제1 스텝에서 송신한 상기 통신 데이터의 상기 수신측으로부터의 재송 요구의 발생의 가능성을 예측하여, 상기 가능성이 높고, 또 한 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터를 송신하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제13 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 과거의 상기 통신 데이터의 재송 처리의 발생 빈도에 기초하여, 상기 제1 스텝에서 송신한 상기 통신 데이터의 상기 수신측으로부터의 재송 요구의 발생의 가능성을 예측하여, 상기 가능성이 높고, 또한 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터를 송신하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제14 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 정보 전송로의 품질에 기초하여, 상기 제1 스텝에서 송신한 상기 통신 데이터의 상기 수신측으로부터의 재송 요구의 발생의 가능성을 예측하여, 상기 가능성이 높고, 또한 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터를 송신하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제15 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 통신 데이터의 즉시성에 기초하여, 상기 통신 데이터를 다시 송신할지의 여부를 결정하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제16 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 통신 데이터의 즉시성에 기초하여, 상기 통신 데이터를 복수회 송신하는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제17 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 송신측과 상기 수신측 사이에서의 정보 전송로의 품질에 기초하여, 상기 제1 스텝에서의 상기 통신 데이터의 송신으로부터, 그 제2 스텝에서 상기 통신 데이터를 다시 송신할 때까지의 재송 시간 간격을 변화시키는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제18 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 과거의 상기 통신 데이터의 재송 처리의 발생 빈도에 기초하여, 상기 제1 스텝에서의 상기 통신 데이터의 송신으로부터, 그 제2 스텝에서 상기 통신 데이터를 다시 송신할 때까지의 재송 시간 간격을 변화시키는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제19 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 제2 스텝에서는, 상기 통신 데이터의 즉시성에 따라서, 상기 제1 스텝에서의 상기 통신 데이터의 송신으로부터, 그 제2 스텝에서 상기 통신 데이터를 다시 송신할 때까지의 재송 시간 간격을 변화시키는 정보 통신 방법을 제공한다.

본 발명의 제20 관점은, 제10 관점에 기재된 정보 통신 방법에서,

상기 수신측에서는,

송신측으로부터 도래하는 통신 데이터를 수신하고, 상기 통신 데이터의 수신에 성공한 경우에는 확인 응답 신호를 상기 송신측에 응답하고, 상기 통신 데이터의 수신에 실패한 경우에는 부정 응답 신호를 상기 송신측에 응답함과 함께 응답 결과를 기억하는 제1 스텝과,

상기 송신측으로부터 재송신된 상기 통신 데이터를 수신했을 때, 상기 제1 스텝에서 상기 확인 응답 신호가 응답 결과로서 기억되어 있던 경우에는 그 통신 데이터의 복호 처리를 억지함과 함께, 확인 응답 신호를 상기 송신측에 응답하는 제2 스텝

을 실행하는 정보 통신 방법을 제공한다.

도 1은 종래의 재송 제어 방식인 ARQ의 작용을 도시하는 개념도.

도 2는 종래의 HARQ 방식의 원리를 도시하는 개념도.

도 3은 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 원리를 설명하는 개념도.

도 4는 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 원리를 설명하는 개념도.

도 5는 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 원리를 설명하는 개념도.

도 6은 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 원리를 설명하는 개념도.

도 7은 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 송신측의 작용의 일례를 도시하는 플로우차트.

도 8은 본 발명의 각 실시 형태의 정보 통신 방법에 공통하는 수신측의 작용의 일례를 도시하는 플로우차트.

도 9는 본 발명의 일 실시 형태인 정보 통신에서의 패킷의 구성의 일례를 도시하는 개념도.

도 10은 본 발명의 일 실시 형태인 통신 방법이 적용되는 통신 시스템의 구성의 일례를 도시하는 개념도.

도 11은 본 발명의 일 실시 형태인 정보 통신 방법을 실시하는 송신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도.

도 12는 본 발명의 일 실시 형태인 정보 통신 방법을 실시하는 수신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도.

도 13은 본 발명의 다른 실시 형태의 정보 통신 방법을 실시하는 송신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도.

도 14는 도 13에 예시되는 송신 장치의 변형예를 도시하는 블록도.

도 15는 도 14에 예시되는 송신 장치의 변형예의 작용을 도시하는 플로우차트.

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태에서의 송신 장치의 다른 변형예의 구성을 도시하는 블록도.

도 17은 도 16에 예시되는 송신 장치의 변형예의 작용을 도시하는 플로우차트.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 송신 장치의 구성예를 도시하는 블록도.

도 19는 도 18에 예시되는 송신 장치의 변형예의 작용을 도시하는 플로우차 트.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 송신 장치의 변형예의 구성을 도시하는 블록도.

도 21은 도 20에 예시되는 송신 장치의 변형예의 작용을 도시하는 플로우차트.

도 22는 본 발명의 또 다른 실시 형태에서의 송신 장치의 변형예를 도시하는 블록도.

도 23은 도 22에 예시되는 송신 장치의 변형예의 작용을 도시하는 플로우차트.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 이하의 각 본 실시 형태의 통신 방법 및 송신 장치, 수신 장치에 공통하는 원리를 도 3을 이용하여 설명한다. 종래의 ARQ 방식에서는, 전술한 도 1에 도시한 바와 같이, 신규의 패킷을 송신하여 확인 응답 대기 시간(RTT)이 경과한 후에 재송을 행하고 있던 데에 대해, 본 발명의 실시 형태에서는 시간 간격 T(T<RTT)만큼 대기하고, 최초의 패킷(10)과 통신 데이터 부분이 동일한 강제 재송 패킷(10R)을 강제적으로 재송하는 것이다(이를 본 명세서에서는 「강제 재송」이라고 함). 시간 간격 T는 전파로 정보, 과거 수패킷의 재송 빈도, 송신 패킷의 QoS(Quality of Service)의 지표의 하나인 즉시성, 등에 기초하여, 가변으로 한다. 이에 의해 강제 재송한 패킷이 시간 다이버시티를 보다 효과적으로 이용하여, 수신 측에서 올바르게 복호될 가능성을 높이고 있다.

이제부터는 실제로 강제 재송을 행하는 경우의 재송 처리 방법에 대하여 설명한다. 또한 수신측으로부터 송신측에 ACK/NACK를 되돌려주는 시점에서 CRC(Cyclic Redundancy check Codes)를 부가하고 있고, 송신측에서 CRC가 에러로 되면 NACK로서 취급하는 것으로 하고 있다.

우선, 최초로 보낸 패킷이 수신측에서 잘못 복호되는 경우를 고려한다. 송신측은 신규의 패킷(10)의 송신으로부터 시간 간격 T의 경과 후에 강제 재송을 행하고 있기 때문에, 수신측에는 신규의 패킷(10)의 도착으로부터 T 후에 강제 재송 패킷(10R)이 도달한다. 수신측은 강제 재송 패킷(10R)의 복호를 행하고, 그 결과에 따라, 수신 성공인 경우에는 ACK(확인 응답 신호)를, 수신 실패인 경우에는 NACK(부정 응답 신호)를 송신측에 되돌려준다. 송신측은 신규의 패킷(10)의 NACK가 도달하여도 곧바로는 재송을 행하지 않고, 강제 재송 패킷(10R)의 ACK, NACK를 대기한다. 강제 재송 패킷(10R)이 올바르게 복호된 경우의 모습을 도 3에 도시한다. 전술한 도 1의 종래 방식이면 다음의 신규 데이터를 송신할 때까지 최저 2×RTT 걸리는 부분을 본 방식에서는 Rn+T의 시간으로 실현한다. 따라서 RTT-T 이상의 처리 지연의 삭감이 가능하게 된다. 반대로 강제 재송 패킷(10R)이 잘못 복호된 경우의 모습을 도 4에 도시한다. 이 경우에는 강제 재송 패킷(10R)의 NACK가 도달한 시점에서 재송을 행한다. 이하는 마찬가지의 처리를 반복한다.

다음으로 최초로 보낸 패킷이 수신측에서 올바르게 복호되는 경우를 고려한다. 수신측에는 신규의 패킷(10)의 도착으로부터 T의 경과 후에 강제 재송 패 킷(10R)이 도달한다. 수신측에서는 신규의 패킷(10)이 올바르게 복호되어 있기 때문에, 강제 재송 패킷(10R)의 복호를 행할 것까지도 없이, 강제 재송 패킷(10R)이 도착하면 ACK를 송신측에 되돌려준다.

송신측에 신규의 패킷(10)의 ACK가 올바르게 전해지는 경우를 도 5에 도시한다. 이 경우에는 최초의 ACK가 도달한 시점에서 신규의 패킷(10)을 송신하고, 강제 재송 패킷(10R)의 ACK가 도달해도 아무것도 행하지 않는다.

또한 송신측에 신규의 패킷(10)의 ACK가 잘못 전해지는 경우를 도 6에 도시한다. 이 경우에는 강제 재송 패킷(10R)의 ACK가 도달하는 것을 대기하여 신규의 패킷(10)을 송신한다. 이 경우에도 RTT-T 이상의 처리 지연의 삭감이 가능하다.

상기의 4가지의 경우를 송신측, 수신측마다 플로우차트에 통합하면 도 7, 도 8과 같이 된다. 이 도 7 및 도 8에서는 제어 정보가 잘못한 경우도 포함시켜 설명하고 있다.

또한, 도 8 내에 도시되어 있는, 신규의 패킷(10)과 강제 재송 패킷(10R)의 판별법의 구체예를 이하에 설명한다. 즉 패킷에 SN(Sequential Number)을 부가하여 송신한다. 그 때, 송신측에서 신규의 패킷(10)을 송신하는 경우에는 SN을 갱신하고, 재송의 강제 재송 패킷(10R)의 경우에는 SN을 유지한다. 이 SN을 수신측에서 체크함으로써, 신규의 패킷(10)과 강제 재송 패킷(10R)을 분별하는 것이 가능하게 된다.

도 9에 예시되는 패킷(10)(강제 재송 패킷(10R))은, 헤더부로서의 송신 프레임 제어 정보(11), 송신할 정미의 데이터인 송신 데이터(12), 송신 프레임 제어 정 보(11) 및 송신 데이터(12)의 에러 정정 정보를 포함하는 CRC부(13)를 포함하고 있다.

송신 프레임 제어 정보(11)는, 그 패킷(10)(강제 재송 패킷(10R))의 수신처나 송신원의 어드레스나, 회선 품질 등의 정보로 이루어지는 제어 정보(11a)와, 전술한 SN(Sequential Number)에 상당하는 재송 시퀀스 번호(11b)를 포함하고 있다. 패킷(10)과, 그 패킷(10)에 대응하는 강제 재송 패킷(10R)에서는, 재송 시퀀스 번호(11b) 및 송신 데이터(12)는 서로 동등하다.

이상의 설명에서는 시간 간격 T만큼 대기한 후에 강제 재송하고 있었지만, 송신 시에 무선 리소스의 관리를 행하고 있는 시스템에 이용하는 경우, 시간 간격 T를 대기하지 않아도 리소스에 빈 부분이 있으면 강제 재송을 하는 것도 가능하다.

또한 이 시스템에서 쓸데없는 재송을 줄여서, 송신 전력의 낭비를 방지하기 위해서, 패킷이 재송을 필요로 할 가능성을 예측한 뒤에 강제 재송을 행하는 것도 고려된다. 재송 가능성의 예측은, 과거 수패킷의 재송 빈도나 전파로 정보 등에 기초하여 행한다.

이 예측을 행한 뒤에 강제 재송을 행하는 시스템에서 리얼타임 데이터를 송신하는 경우, 데이터의 QoS(Quality of Service)의 지표의 하나인 즉시성도 가미하여 강제 재송을 행할 것인지의 여부를 판단하는 것도 고려된다. 즉시성을 요하는 데이터인 경우, 재송 가능성의 판단 기준의 설정을 변경하여, 강제 재송을 행할 가능성을 높인다. 이와 같이 함으로써 다소의 쓸데없는 재송을 행할 가능성은 있지만 강제 재송될 확률을 높여, 재송 처리 지연의 높은 저감 효과가 가능하게 된다.

마찬가지로 QoS를 고려한 방법으로서, QoS의 긴급도가 높은 경우, 예측을 행하지 않고 소정의 횟수만큼 강제 재송을 행하는 방법도 고려된다. 이와 같이 함으로써 송신 전력의 소비는 커지지만, 예측에 사용하는 시간마저도 절약하여, 처리 지연을 더욱 저감하는 것이 가능하다.

이상의 방식은 모두 종래 방식과 비교하여 단위 시간당의 재송 횟수가 증가하기 때문에, 최대 재송 횟수가 설정되어 있는 시스템에서는, 보다 빨리 최대 재송 횟수에 도달하므로, 그 시점에서 필요없는 지연을 피할 수 있다. 또한 HARQ 등의 방식과 병용하면, 재송 합성을 이용함으로써 수신측에서 보다 빨리 에러없이 수신할 수 있도록 된다. 이 때문에 재송 타임아웃 시간 등이 설정되어 있는 시스템에서는, 제한 시간 내에 올바르게 복호될 가능성이 높아진다.

[실시 형태 1]

도 10은, 본 실시 형태의 통신 방법이 적용되는 통신 시스템의 구성의 일례를 도시하는 개념도, 도 11은, 본 실시 형태의 정보 통신 방법을 실시하는 송신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도, 도 12는, 본 실시 형태의 정보 통신 방법을 실시하는 수신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.

도 10에 예시된 바와 같이, 본 실시 형태의 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)는, 재송 제어 방식에 HARQ를 이용한 무선 통신 시스템(90)을 구성하여 서로 무선 통신을 행함과 함께, 정보 통신을 행하는 유선 통신망(20)에 접속되어 있다. 유선 통신망(20) 및 무선 통신 시스템(90)은, 예를 들면, TCP/IP 등의 통신 프로토콜을 이용함으로써 심리스로 접속되어 있다.

도 11에 예시된 바와 같이, 본 실시 형태의 송신 장치(100)는, 송신 버퍼(101), 재송 버퍼(102), 무선 리소스 관리부(103), 재송 제어부(104), 대기 기능부(105), 다중화부(106), 송신부(107), 송신 안테나(108)(Tx), 수신 안테나(109)(Rx), 수신부(110), 제어 신호 복호부(111)를 포함하고 있다.

송신 버퍼(101)는 송신 데이터(12)를 일시적으로 유지하는 버퍼이다. 재송 버퍼(102)는, 강제 재송에 대비하여, 송신 완료된 송신 데이터(12)를 유지하는 버퍼이다.

무선 리소스 관리부(103)는, 송신 버퍼(101)의 송신 데이터(12) 또는 재송 버퍼(102)를 송신하는 경우에 사용하는 무선 리소스(주파수, 부호, 타임 슬롯 중 어느 하나, 또는 이들의 조합)를 할당하는 처리를 행한다.

다중화부(106)는, 송신 데이터(12)의 전후에 전술한 도 9에 예시되는 바와 같은 송신 프레임 제어 정보(11), CRC부(13)를 부가하여, 패킷(10)이나 강제 재송 패킷(10R)을 구축하는 처리를 행한다.

송신부(107)는, 패킷(10)이나 강제 재송 패킷(10R)의 데이터를 전자파로 변환하여 송신 안테나(108)로부터 방사하는 처리를 행한다.

수신부(110)는, 수신 안테나(109)에 수신된 전자파를 디지털 데이터로 변환하고, 제어 정보(50)를 추출하여 제어 신호 복호부(111)에 입력하는 처리를 행한다.

제어 신호 복호부(111)는, 수신부(110)로부터 입력된 제어 정보(50)로부터, 재송 제어 신호(40)를 복호하고, 후술하는 재송 제어부(104)에 입력한다. 재송 제 어 신호(40)는, ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42)로 이루어진다. ACK 신호(41)는 수신측(후술하는 수신 장치(200))에서 패킷(10)의 수신에 성공한 경우에 그 수신측으로부터 응답되는 확인 응답 신호이다. NACK 신호(42)는, 수신측(후술하는 수신 장치(200))에서 패킷(10)의 수신에 실패한 경우에 그 수신측으로부터 응답되는 부정 응답 신호이다.

재송 제어부(104)는, 재송 버퍼(102)에 저장된 송신 데이터(12)를 패킷(10)으로서 출력하는 계기를 부여하는 신규 데이터 송신 요구 신호(31)를 그 재송 버퍼(102)에 출력한다. 또한, 이 송신 데이터(12)의 송신을 계기로 하여 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)가 재송 제어부(104)에 입력된다.

재송 제어부(104)는, 송신 프레임 제어 정보(34)를 다중화부(106)에 입력한다. 이 송신 프레임 제어 정보(34)는, 전술한 도 9에 예시되는 패킷(10)이나 강제 재송 패킷(10R)의 구축 시에 이용되는 송신 프레임 제어 정보(11)를 포함하고 있다.

재송 제어부(104)는, 재송 요구 신호(33)를 무선 리소스 관리부(103)에 출력하여 재송 처리를 행하게 한다.

본 실시 형태의 경우, 재송 제어부(104)와 무선 리소스 관리부(103) 사이에는, 대기 기능부(105)가 설치되어 있다.

이 대기 기능부(105)는, 재송 제어부(104)로부터 입력되는 재송 요구 신호(33)를 전술한 시간 간격 T만큼 지연시켜서 무선 리소스 관리부(103)에 입력하는 동작을 행한다.

여기에서, 종래에서는, 전술한 도 1에 도시한 바와 같이, 재송 제어부(104)는, 송신 통지 신호(32)로부터, 전술한 RTT만큼 수신측으로부터의 재송 제어 신호(40)의 도래를 대기하여, 그 RTT가 경과하거나, 또는 그 동안에 NACK 신호(42)가 도래한 경우에, 재송 요구 신호(33)를 무선 리소스 관리부(103)에 입력하여 패킷(10)의 재송 처리를 실행하고 있었다.

이에 대하여, 본 실시 형태의 송신 장치(100)에서는, 재송 제어부(104)는, 송신 통지 신호(32)의 검출 후, 수신측으로부터의 재송 제어 신호(40)(ACK 신호(41), NACK 신호(42))의 도래의 유무에 관계없이, 전술한 도 3, 도 4, 도 5, 도 6에 예시된 바와 같이, 재송 요구 신호(33)를 대기 기능부(105)를 경유하여 무선 리소스 관리부(103)에 입력함으로써, 강제 재송 패킷(10R)을 수신측에 송신한다.

즉, 본 실시 형태의 경우에는, 신규의 패킷(10)의 송신 후, RTT의 경과 전에, 게다가, 그 패킷(10)에 대응한 수신측으로부터의 ACK 신호(41)나 NACK 신호(42)의 수신에 관계없이, 대기 기능부(105)에서 제어되는 전술한 시간 간격 T의 지연 후에, 강제 재송 패킷(10R)이 강제적으로 송신된다.

한편, 도 12에 예시된 바와 같이, 본 실시 형태의 수신 장치(200)는, 수신 안테나(201)(Rx), 수신부(202), 재송 합성부(203), 재송 버퍼(204), ACK 버퍼(205), 복호 처리부(206), 오류 검출부(207), 제어 정보 생성부(208), 송신부(209), 송신 안테나(210)(Tx)를 포함하고 있다.

수신 안테나(201)는, 송신 장치(100)로부터 수신한 전자파를 디지털 데이터로 변환하여 재송 합성부(203), 제어 정보 생성부(208)에 입력한다.

재송 합성부(203)는, 수신부(202)로부터 도래하는 데이터를, 필요에 따라서 재송 버퍼(204)에 저장하는 처리, 및, 수신부(202)로부터 도래하는 데이터에, 재송 버퍼(204)에 유지되어 있는 데이터를 중첩하는 처리를 행한다.

복호 처리부(206)는, 재송 합성부(203)로부터 입력되는 데이터의 복호 처리를 행한다.

오류 검출부(207)는, 복호 처리부(206)에서 복호된 패킷(10)이나 강제 재송 패킷(10R) 등의 데이터에 대해서, CRC부(13)의 정보를 이용한 에러 검출이나 정정 처리를 행하고, 에러가 없는 경우에는 ACK 신호(41)를, 정정할 수 없는 에러가 검출된 경우에는 NACK 신호(42)를, 재송 제어 신호(40)로서 ACK 버퍼(205) 및 제어 정보 생성부(208)에 출력하는 처리를 행한다.

ACK 버퍼(205)는, 오류 검출부(207)로부터 출력되는 ACK 신호(41)를 유지하고, NACK 신호(42)가 도래한 경우에는, 이전의 ACK 신호(41)의 유지 상태를 클리어한다.

전술한 재송 합성부(203)는, 이 ACK 버퍼(205)를 참조하여, 이 ACK 버퍼(205)에 ACK 신호(41)가 저장되어 있지 않은 경우에, 전회의 수신 처리가 실패하였다고 간주하여, 수신부(202)로부터 도래한 데이터에 재송 버퍼(204)의 데이터를 중첩하는 처리를 실행한다. 또한, ACK 버퍼(205)에 ACK 신호(41)가 저장되어 있는 경우에는, 전회의 수신 처리가 성공하였다고 간주하여, 수신부(202)로부터 도래한 데이터에 재송 버퍼(204)의 데이터를 중첩하는 처리를 억지한다.

제어 정보 생성부(208)는, 오류 검출부(207)로부터 입력된 재송 제어 신 호(40)(ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42)) 및 수신부(202)로부터 얻어진 SIR 정보(51)나 통신 상태에 관한 다양한 정보를, 제어 정보(50)로서 송신부(209)에 전달하여, 패킷(10)이나 강제 재송 패킷(10R)의 송신원의 송신 장치(100)에 응답하는 처리를 행한다.

또한, SIR 정보(51)는, 수신부(202)에서 실측된, 송신 장치(100)와 그 수신 장치(200) 사이의 무선 통신로에서의 SIR(Signal to Interference Ratio)의 값을 포함하고 있다.

송신부(209)는, 제어 정보(50)를 전자파로 변환하여 송신 안테나(210)로부터 송신하는 처리를 행한다.

또한, 전술한 도 11 및 도 12에서는, 설명의 편의상, 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)를 별개로 도시하고 있지만, 정보 통신을 행하는 복수의 정보 통신 장치 각각에, 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)의 조를 구비하여, 패킷(10)의 쌍방향 통신을 행하도록 하여도 된다. 그 경우, 개개의 정보 통신 장치에서는, 송신 장치(100)와 수신 장치(200)에 공통하는 송신부, 수신부, 안테나 등의 구성 요소를 공용하는 구성으로 할 수 있다. 즉, 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)는, 모두 정보 통신 장치의 일부를 구성할 수 있다.

이하, 본 실시 형태에서의 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)의 작용의 일례에 대하여 설명한다.

우선, 송신 장치(100)에서는, 송신 데이터(12)를 송신 버퍼(101)에 저장하고, 재송 제어부(104)로부터의 신규 데이터 송신 요구 신호(31)를 계기로 하여, 송 신 버퍼(101) 내의 송신 데이터(12)를 패킷(10)에 구성하고, 다중화부(106), 송신부(107), 송신 안테나(108)를 경유하여 송신한다.

송신 버퍼(101)에서는, 이 송신의 완료와 함께, 송신 데이터(12)를 재송 버퍼(102)에 저장함과 함께, 송신 통지 신호(32)를 재송 제어부(104)에 입력한다.

이를 계기로, 재송 제어부(104)는, RTT의 경과를 대기하지 않고, 또한, 제어 신호 복호부(111)로부터의 재송 제어 신호(40)의 입력에 관계없이, 즉시, 재송 요구 신호(33)를, 대기 기능부(105)를 통하여 무선 리소스 관리부(103)에 출력한다.무선 리소스 관리부(103)는, 무선 리소스에 빈 부분이 있으면, 최초의 패킷(10)의 송신으로부터 대기 기능부(105)에서 제어되는 시간 간격 T(<RTT)를 경과한 후에, 재송 버퍼(102)에 저장되어 있는 동일한 송신 데이터(12)를 이용하여 구축된 강제 재송 패킷(10R)을 다중화부(106), 송신부(107) 및 송신 안테나(108)를 경유하여 송신한다. 이 때, 전술한 바와 같이, 강제 재송 패킷(10R)의 송신 데이터(12) 및 재송 시퀀스 번호(11b), 제어 정보(11a)의 어드레스 정보 등은 원래의 패킷(10)의 값과 동일하다.

수신 장치(200) 측에서는, 전파로를 거쳐서 송신 장치(100)로부터 도래하는 송신 데이터(12)는 수신 안테나(201)(Rx)에 도달하고, 수신부(202), 재송 합성부(203) 및 복호 처리부(206), 오류 검출부(207)를 거쳐서 수신 신호의 복호 처리 및 에러 판정 처리를 행하고, 오류 검출부(207)에서 오류가 검출되지 않는 경우에는, 제어 정보 생성부(208), 송신부(209) 및 송신 안테나(210)(Tx)를 통하여 송신원의 송신 장치(100)에 ACK 신호(41)를 되돌려줌과 함께, ACK 버퍼(205)에 기억한 다.

오류 검출부(207)에서 오류를 검출한 경우에는, 제어 정보 생성부(208), 송신부(209) 및 송신 안테나(210)를 통하여 송신원의 송신 장치(100)에 NACK 신호(42)를 되돌려줌과 동시에, 오류가 발생한 패킷의 수신 신호를 재송 버퍼(204)에 축적하여, 후의 재송 합성 처리에 대비한다.

즉, 이 수신 장치(200)의 복조 처리에서는, 최초로 보낸 데이터(패킷(10))에 ACK 신호(41)가 검출된 경우, 이를 ACK 버퍼(205)에서 기억해놓고, 강제 재송된 강제 재송 패킷(10R)이 도달하여도 복조는 행하지 않고 ACK 신호(41)를 송신 장치(100)로 되돌려준다. 수신 장치(200)는 ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42)와 SIR 정보(51)로 이루어지는 제어 정보(50)를 송신 장치(100)로 되돌려보냄과 동시에, 오류가 발생한 프레임(패킷)의 수신 신호를 재송 버퍼(204)에 축적하여, 재송 합성 처리에 대비한다.

송신 장치(100)에서는, 제어 신호 복호부(111)에서 복호된 ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42)는 재송 제어부(104)에 입력된다. 재송 제어부(104)는 입력 신호가 ACK 신호(41)이면 신규 데이터 송신 요구 신호(31)를 출력하고, NACK 신호(42)이면 재송 요구 신호(33)를 무선 리소스 관리부(103)를 경유하여 재송 버퍼(102)에 보낸다. 무선 리소스에 빈 부분이 있으면, 재송 버퍼(102)로부터 재송 신호가 송출된다.

이 재송 신호는 수신 장치(200) 측에서 수신된 후, 전회의 수신에서 재송 버퍼(204)에 축적된 신호와 합성되고, 복호 처리부(206)에서 복호한 후, 오류 검출 부(207)에서 오류 정정 후에 오류 검출을 행한다. 이 후에는 수신측에서 오류가 검출되지 않게 되거나, 재송 횟수가 최대 재송 횟수에 도달할 때까지 마찬가지의 처리를 반복한다.

또한, 송신 장치(100)에서의 강제 재송 패킷(10R)의 사전 횟수를 결정해 두고, 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송 시에 그 횟수만큼 연속하여 재송하는 것도 가능하다.

전술한 송신 장치(100)의 처리를, 전술한 도 7의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

우선, 송신 데이터(12)를 포함하는 신규의 패킷(10)을 수신 장치(200)에 송신 한 후(스텝 301), 즉시 시간 간격 T(<RTT)를 두고, 패킷(10)과 동일한 송신 데이터(12) 및 재송 시퀀스 번호(11b)를 포함하는 강제 재송 패킷(10R)를 수신 장치(200)에 송신한다(스텝 302).

그리고, RTT 이내에, ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42) 등을 포함하는 제어 정보(50)가 수신 장치(200) 측으로부터 응답되지 않는 동안에는(스텝 303), 기정의 최대 재송 횟수를 초과되지 않는 동안(스텝 310), 스텝 301, 스텝 302를 반복하고, RTT 이내에 응답이 있던 경우에는, 응답된 제어 정보(50)의 에러의 유무를 판별한다(스텝 304).

그리고, 제어 정보(50)에 에러가 검출된 경우에는, 그 제어 정보(50)에 대응하는 강제 재송의 유무(스텝 306), T 이내에 그 제어 정보(50)가 도달하였는지의 여부(스텝 307), 강제 재송 패킷(10R)에 대응한 제어 정보(50)의 에러의 유무(스텝 308), 그 제어 정보(50)가 ACK 신호(41)인지 NACK 신호(42)인지의 판정(스텝 309)을 행한다.

그리고, 스텝 306에서 강제 재송이 없는 경우, 또는, 스텝 307에서 T 이내에 제어 정보(50)의 도달이 없었던 경우, 또는, 스텝 308에서 강제 재송 패킷(10R)에 대응한 제어 정보(50)에 에러가 있던 경우, 또는 스텝 309에서 제어 정보(50)가 NACK 신호(42)인 경우에는, 스텝 301로 되돌아간다.

또한, 스텝 306에서 강제 재송이 있던 경우에, 또한, 스텝 307에서 T 이내에 제어 정보(50)의 도달이 있던 경우에, 또한, 스텝 308에서 강제 재송 패킷(10R)에 대응한 제어 정보(50)에 에러가 없었던 경우, 또한, 스텝 309에서 제어 정보(50)가 ACK 신호(41)인 경우에는, 그 패킷(10)의 송신 처리를 종료한다.

한편, 스텝 304에서 에러가 검출되지 않은 경우에는, 또한, 응답된 제어 정보(50)가, ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42) 중 어느 것인지를 판별한다(스텝 305). 그리고, NACK 신호(42)라고 판정된 경우에는, 전술한 스텝 306으로 분기하여, 전술한 스텝 306∼스텝 309의 판정 처리를 행한다.

또한, 스텝 305에서 ACK 신호(41)라고 판정된 경우에는, 그 패킷(10)의 송신 처리를 종료한다.

한편, 수신 장치(200)의 처리는, 전술한 도 8의 플로우차트와 같이 된다. 즉, 우선, 수신한 패킷(10)의 송신 프레임 제어 정보(11)에 포함되는 제어 정보(50)가 올바르게 수신되었는지 판별하여(스텝 311), 부정한 제어 정보(50)인 경우에는 NACK 신호(42)를 송신 장치(100) 측에 응답하고 종료한다.

스텝 311에서, 제어 정보(50)가 올바르게 수신된 경우에는, 또한, 재송 시퀀스 번호(11b)를 참조하여, 신규의 패킷(10)인지의 여부를 판별하여(스텝 312), 신규의 패킷(10)인 경우에는, 복호 처리부(206) 및 오류 검출부(207)에서 복호 처리 및 에러 검출 처리를 실행하고(스텝 313), 에러의 유무를 판별하여(스텝 314), 에러가 없는 경우에는, ACK 신호(41)를 송신 장치(100) 측에 응답함과 함께, ACK 버퍼(205)에 ACK 신호(41)를 기억하고(스텝 315), 종료한다.

전술한 스텝 314에서 에러가 검출된 경우에는, 재송 버퍼(204)에 패킷(10)을 보존하고(스텝 318), NACK 신호(42)를 송신 장치(100)에 응답하고(스텝 319), 종료한다.

전술한 스텝 312에서, 신규의 패킷(10)이 아니고, 즉 강제 재송 패킷(10R)이라고 판정된 경우에는, ACK 버퍼(205)를 참조하여 선행하는 패킷(10)의 수신이 실패인지(즉 NACK 신호(42)였는지)의 여부를 판별하여(스텝 316), 실패였던 경우에는, 재송 버퍼(204)의 데이터를 병용한 재송 데이터(강제 재송 패킷(10R))의 처리를 실행하여(스텝 317), 스텝 314 이후를 실행한다.

스텝 316에서 수신이 성공하고 있었던(NACK 신호(42)가 아니었던) 경우에는, ACK 신호(41)를 송신 장치(100)에 응답하고(스텝 315) 종료한다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 송신 장치(100)에서, RTT의 경과 전에, 수신 장치(200)로부터의 NACK 신호(42)의 수신의 유무에 관계없이, 패킷(10)의 송신 후, 시간 간격 T(<RTT)만큼 지연한 타이밍에서 그 패킷(10)과 동일한 내용의 강제 재송 패킷(10R)을 송신함으로써, 최초의 패킷(10)이 에러로 된 경우(도 3), 패 킷(10) 및 강제 재송 패킷(10R) 모두가 에러로 된 경우(도 4), 최초의 패킷(10)의 수신 장치(200)에서의 수신은 성공하였지만, 수신 장치(200)로부터 송신 장치(100)에 응답된 ACK 신호(41)가 에러로 된 경우(도 6) 중의 어느 경우에도, RTT+T의 지연 시간에서 재송을 개시할 수 있기 때문에, 도 1의 종래 기술에서의 2×RTT보다도, 재송 개시까지의 지연 시간이 RTT-T만큼 단축되어, 송신 데이터(12)의 재송 제어에서의 재송 지연 시간을 단축할 수 있다.

패킷(10) 후에 강제 재송 패킷(10R)을 강제적으로 재송함으로써, 최대 재송 횟수까지의 도달 시간이 단축되어, 통신 회선의 상태 불량에 기인하는 송신 중지의 판정 및 대책을 조기 개시할 수 있다.

또한, 수신 장치(200) 측에서는, 패킷(10)의 에러의 유무를 ACK 버퍼(205)에 기억하고, 최초의 패킷(10)의 수신에 성공한 경우에는 후속의 강제 재송 패킷(10R)의 복합 처리를 억지하므로, 패킷(10)의 수신 처리에서의 소비 전력이 증대하는 일도 없다(도 5, 도 6).

또한, TCP/IP 통신을 행하는 유선 통신망(20)에서는, 유선 통신망(20)에 접속되는 무선 통신 시스템(90)에서 패킷(10)의 재송 지연에 의해 패킷 로스가 발생하였다고 간주된 경우, 그 패킷 로스를 무선 통신 시스템(90)에서의 폭주에 기인하는 것으로 판단하여 무선 통신 시스템(90)으로부터 유선 통신망(20)에의 데이터 유입량을 대폭 제한하는 제어 동작이 행해지기 때문에, 유선 통신망(20)을 통한 무선 통신 시스템(90) 사이의 스루풋의 저하가 발생한다.

이에 대하여, 본 실시 형태의 경우에는, 패킷(10)에 이어서 강제 재송 패 킷(10R)을 T(<RTT) 이내에 강제적으로 재송하므로, 유선 통신망(20)에서 패킷 로스라고 간주될 확률이 감소하여, 유선 통신망(20)을 통한 무선 통신 시스템(90) 사이의 스루풋이 저하하는 일도 없다.

[실시 형태 2]

도 13은, 본 발명의 실시 형태 2의 송신 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 전술한 실시 형태 1과의 차이는 송신 장치(100)에 예측부(121)가 추가되어 있는 점으로서, 수신 장치(200)의 구성은 실시 형태 1과 동일하다.

즉, 본 실시 형태 2의 경우, 송신 버퍼(101)로부터의 송신 통지 신호(32)는 예측부(121)에 입력되고, 이 예측부(121)로부터 재송 요구 신호(33a)가 재송 제어부(104)에 입력된다.

또한, 예측부(121)에는, 제어 신호 복호부(111)로부터 제어 정보(50)가 입력되어 있다. 이 제어 정보(50)는, 수신 장치(200)로부터 보내져 오고 통신 상태를 나타내는 각종 정보를 포함하고 있다. 그리고, 예측부(121)는, 제어 정보(50)에 기초하여, 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송의 필요 여부를 예측하여, 재송 요구 신호(33a)에서 재송 제어부(104)를 제어한다.

송신 장치(100)에서는 송신 데이터(12)를 포함하는 패킷(10)을 송신함과 동시에 송신 통지 신호(32)를 예측부(121)에 보낸다. 예측부(121)에서는, 제어 신호 복호부(111)로부터 입력된 제어 정보(50)에 기초하여, 그 패킷(10)의 재송이 요구될 가능성에 대하여 예측한다. 가능성이 높은 경우에는, 재송 요구 신호(33a)를 재송 제어부(104)에 보낸다. 그 후에는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 대기 기능 부(105), 무선 리소스 관리부(103)를 거쳐서 재송 버퍼(102)에 재송 요구 신호를 보내고, 강제 재송을 실행한다.

도 14는, 전술한 도 13의 구성의 변형예를 도시하는 블록도이다. 이 도 14의 구성에서는 과거의 패킷의 재송 발생 빈도에 기초하여 재송 가능성의 예측을 행하고 있다.

즉, 예측부(121)와 제어 신호 복호부(111) 사이에는, ACK/NACK 버퍼(122)가 설치되어 있다. 이 ACK/NACK 버퍼(122)에는, 제어 신호 복호부(111)에서 복호된 ACK 신호(41) 및 NACK 신호(42) 각각의 빈도가 기억된다.

예측부(121)는 ACK/NACK 버퍼(122)를 참조하여, 과거의 재송 발생 빈도 정보를 취득하고, 재생 발생 빈도가 높으면, 재송 요구 신호(33a)를 재송 제어부(104)에 보낸다. 또한 송신 데이터(12)의 QoS 정보(32a)를 송신 통지 신호(32)와 함께 예측부(121)에 전함으로써, 즉시성이 요구되는 경우에는 재송 가능성의 판단 기준으로 되는 임계값 Th(threshold)를 내려서, 재송을 행할 가능성을 높이는 것도 가능하다. 이 때의 예측부(121)의 처리의 모습을 플로우차트로 나타낸 것이 도 15이다.

즉, 예측부(121)는, 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)를 받으면(스텝 321), ACK/NACK 버퍼(122)로부터 과거 n개의 패킷(10)(프레임)에 관한 재송 발생 빈도 정보를 읽어내고(스텝 322), 재송 발생 확률 p=재송을 요한 프레임의 수(NACK 신호(42)의 횟수)/n을 산출한다(스텝 323).

그 후, 송신 통지 신호(32)와 함께 보내져 온 QoS 정보(32a)에 기초하여, 그 패킷(송신 데이터(12))은 리얼타임 데이터인지의 여부를 판별하여(스텝 324), 리얼타임 데이터인 경우에는, 강제 재송의 실행의 판정 기준인 임계값 Th를 p1만큼 내린다(스텝 326).

그리고, p>Th인지의 여부를 판정하여(스텝 325), p>Th가 성립하는 경우에는 재송 제어부(104)에 재송 요구 신호(33a)를 보내어, 강제 재송을 실행시킨다(스텝 327).

또한, 전술한 스텝 321의 직후에, 송신 데이터(12)에 관한 긴급도의 레벨 정보를 QoS 정보(32a)로부터 판독하고, 긴급도가 높은 경우에는, 스텝 322로부터 스텝 325의 처리를 생략하고, 즉시, 스텝 327로 분기하여 강제 재송 처리를 실행하여도 된다.

도 16은, 본 실시 형태 2에서의 송신 장치(100)의 또 다른 변형예의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 경우, 예측부(121)에서는 제어 신호 복호부(111)로부터 보내지는 SIR 정보(51)에 기초하여 재송 가능성의 예측을 행한다. 이 SIR 정보(51)는, 수신 장치(200) 측으로부터, ACK 신호(41) 또는 NACK 신호(42)과 함께 제어 정보(50)에 수반하여 도래한 것이다.

이 도 16의 구성에서도 송신 데이터(12)의 QoS 정보(32a)에 따라서 재송 확률을 변화시킬 수 있다. 이 때의 예측부(121)의 처리의 모습을 플로우차트로 나타낸 것이 도 17이다.

즉, 예측부(121)는, 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)를 받으면(스텝 331), 제어 신호 복호부(111)로부터 SIR 정보(51)의 값(SIR)을 취득한다(스텝 332).

그 후, 송신 통지 신호(32)와 함께 보내져 온 QoS 정보(32a)에 기초하여, 그 패킷(송신 데이터(12))은 리얼타임 데이터인지의 여부를 판별하여(스텝 333), 리얼타임 데이터인 경우에는, 강제 재송의 실행의 판정 기준인 임계값 Th를 s1만큼 높인다(스텝 335).

그리고, SIR<Th인지의 여부를 판정하여(스텝 334), SIR<Th가 성립하는 경우에는 재송 제어부(104)에 재송 요구 신호(33a)를 보내어, 강제 재송을 실행시킨다(스텝 336)

또한, 전술한 스텝 331의 직후에, 송신 데이터(12)에 관한 긴급도의 레벨 정보를 QoS 정보(32a)로부터 판독하고, 긴급도가 높은 경우에는, 스텝 332로부터 스텝 334의 처리를 생략하고, 즉시, 스텝 336으로 분기하여 강제 재송 처리를 실행하여도 된다.

이와 같이, 본 실시 형태 2의 경우에는, 수신 장치(200) 측으로부터 응답된 제어 정보(50)에 포함되는 SIR 정보(51)에 기초하여, 강제 재송의 실행의 유무를 결정하므로, SIR이 커서 무선 회선의 상태가 양호한 경우에는, 쓸데없는 강제 재송을 억지할 수 있어, 송신 전력을 저감할 수 있음과 함께, 송신 데이터(12)의 리얼타임성에 따른 적절한 강제 재송을 행할 수 있다.

[실시 형태 3]

도 18은, 본 발명의 실시 형태 3의 송신 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다. 실시 형태 1과의 주된 차이는 대기 기능부(105)의 처리로서, 수신 장치(200) 의 구성은 실시 형태 1과 동일하다.

본 실시 형태에서는, 제어 신호 복호부(111)로부터 대기 기능부(105)에 SIR 정보(51)가 입력되어 있다. 그리고, 대기 기능부(105)에서 강제 재송 시까지의 시간 간격 T를 과거의 패킷의 SIR에 따라서 가변으로 한다.

대기 기능부(105)는, 제어 신호 복호부(111)로부터 보내지는 SIR 정보(51)에 기초하여, 강제 재송까지의 시간 간격 T를 조정한다. 즉, SIR이 커서 전파로 상황이 양호할 때는 T를 짧게 하고, 또한 재송 지연의 저감을 겨냥한다. 반대로 SIR이 작아서 전파로 상황이 열악한 경우에는, T를 약간 길게 취하여, 다이버시티 효과를 겨냥한다. 대기 기능부(105)의 처리의 모습을 플로우차트로 나타낸 것이 도 19이다. 여기에서는 임계값 Th(threshold)를 이용하여 SIR의 대소를 평가함으로써 전파로 상황을 판단하는 예를 나타낸다.

즉, 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)가 재송 제어부(104)에 입력 되면, 재송 제어부(104)는 재송 요구 신호(33)를 대기 기능부(105)에 입력한다(스텝 341).

이 때, 대기 기능부(105)는, 제어 신호 복호부(111)로부터, 직전의 전파로 상황을 반영한 SIR 정보(51)를 취득한다(스텝 342).

그리고, SIR<Th인지의 여부를 판정하여(스텝 343), SIR<Th가 성립하는 경우에는 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 크게 하여 강제 재송을 실행시키고(스텝 345), SIR<Th가 성립하지 않는 경우에는 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 작게 하여 강제 재송을 실행시킨다(스텝 344).

이와 같이, SIR 정보(51)에 따라서, 강제 재송까지의 시간 간격 T를 가변으로 함으로써, SIR 정보(51)가 나타내는 전파로 상황에 따른 최적의 타이밍에서 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송을 행할 수 있다.

도 20은, 본 실시의 형태 3에서의 송신 장치(100)의 변형예의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 경우, 대기 기능부(105)와 송신 프레임 제어 정보(11) 사이에는 ACK/NACK 버퍼(122)가 설치되어 있다. 이 ACK/NACK 버퍼(122)에는, 제어 신호 복호부(111)에서 복호된 ACK 신호(41) 및 NACK 신호(42) 각각의 빈도가 기억된다.

그리고, 대기 기능부(105)는 ACK/NACK 버퍼(122)로부터 과거의 NACK 신호(42)의 발생 빈도, 즉 재송 발생 빈도의 정보를 취득한다. 과거의 재송 발생 빈도가 낮은 경우에는, 강제 재송까지의 시간 간격 T를 짧게 하고, 또한 재송 지연의 저감을 겨냥한다. 반대로 재송 발생 빈도가 높은 경우에는, 시간 간격 T를 약간 길게 취하여, 다이버시티 효과를 겨냥한다. 그 모습을 플로우차트로 나타낸 것이 도 21이다. 여기에서는 임계값 Th(threshold)를 이용하여 재송 발생 빈도를 판단하는 예를 나타낸다.

즉, 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)가 재송 제어부(104)에 입력 되면, 재송 제어부(104)는, 재송 요구 신호(33)를 대기 기능부(105)에 입력한다(스텝 351).

이 때, 대기 기능부(105)는, ACK/NACK 버퍼(122)로부터, 과거의 n개의 패킷(프레임)의 재송 정보를 취득하고(스텝 352), 재송 발생 확률 p=재송을 요한 프레임의 수(NACK 신호(42)의 횟수)/n을 산출한다(스텝 353).

그리고, p>Th인지의 여부를 판정하여(스텝 354), p>Th가 성립하는 경우에는, 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 크게 하여 강제 재송을 실행시키고(스텝 356), p>Th가 성립하지 않는 경우에는 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 작게 하여 강제 재송을 실행시킨다(스텝 355).

이와 같이, 재송 발생 빈도에 따라서, 강제 재송까지의 시간 간격 T를 가변으로 함으로써, 재송 발생 빈도가 나타내는 전파로 상황에 따른 최적의 타이밍에서 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송을 행할 수 있다.

도 22는, 본 실시 형태 3에서의 송신 장치(100)의 또 다른 변형예를 도시하는 블록도이다. 이 경우, 대기 기능부(105)에는, 재송 버퍼(102)로부터, 송신 데이터(12)에 관한 QoS 정보(32a)가 입력되어 있다.

대기 기능부(105)는, 강제 재송 패킷(10R)의 강제 송신 시에 송신 데이터(12)의 QoS 정보(32a)를 취득한다. 그리고, 송신 데이터(12)가 즉시성을 요하는 경우에는 강제 재송까지의 시간 간격 T를 짧게 하고, 또한 재송 지연의 저감을 겨냥한다. 그 모습을 플로우차트로 나타낸 것이 도 23이다. 여기에서는 QoS 정보(32a)에 기초하여 송신 데이터(12)가 리얼타임 데이터인지의 여부를 판단하는 예를 나타낸다.

즉, 송신 버퍼(101)로부터 송신 통지 신호(32)가 재송 제어부(104)에 입력 되면, 재송 제어부(104)는, 재송 요구 신호(33)를 대기 기능부(105)에 입력한다(스텝 361).

이 때, 대기 기능부(105)는, 송신 버퍼(101)로부터 입력되는 QoS 정보(32a) 에 기초하여, 그 송신 버퍼(101) 내의 송신 데이터(12)가 리얼타임 데이터인지의 여부를 판별하여(스텝 362), 송신 데이터(12)가 리얼타임 데이터인 경우에는, 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 작게 하여(스텝 364), 강제 재송을 실행시키고, 리얼타임 데이터가 아닌 경우에는 시간 간격 T를 일정량 τ만큼 작게 하여 강제 재송을 실행시킨다(스텝 363).

이와 같이, 송신 데이터(12)가 필요로 하는 리얼타임성 등의 QoS에 기초하여, 강제 재송까지의 시간 간격 T를 가변으로 제어함으로써, QoS에 최적인 재송 제어를 실현하는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 각 실시 형태에 따르면, 다음과 같은 효과가 기대된다.

(1) 송신 장치(100)에서 패킷(10)의 송신 후, RTT를 대기하지 않고 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송을 행한다. 이 때문에 재송 횟수가 빠르게 증가하여, HARQ의 합성 이득(에러의 패킷(10)과, 강제 재송 패킷(10R)의 신호 레벨의 합성)과 더불어 보다 빠르게 송신 성공(ACK)으로 될 가능성이 높아진다. 그 결과, 재송 지연의 저감이 가능하게 된다. 특히 최대 재송 지연 시간이나 최대 재송 횟수가 결정되어 있는 시스템에서는 유효하다.

(2) 패킷(10)의 송신 후, 그 재송의 가능성에 대하여 예측을 행한 뒤에 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송을 실행할지의 여부를 결정하기 때문에, 쓸데없는 재송을 줄여서, 송신 전력의 저감이 가능하게 된다.

(3) 패킷(10)의 즉시성에 따라서, 강제 재송을 행하기 위한 기준으로 되는 임계값 Th를 변경할 수 있기 때문에, 리얼타임 데이터 등에서는 우선적으로 강제 재송함으로써, 재송 시의 처리 지연이 저감 가능하다.

(4) 예측을 행하지 않고 재송하는 경우, 다소의 송신 전력을 낭비하지만, 예측을 행하지 않고 복수회 강제적으로 재송하기 때문에, 재송 지연의 개선이 가능하게 된다.

(5) 패킷(10)을 송신 후, 강제 재송 패킷(10R)의 강제 재송을 행할 때까지의 시간 간격 T를 전파로의 상황, 재송 발생 빈도 등에 따라서 가변으로 함으로써, 시간 다이버시티 효과의 획득 및 처리 지연의 저감을 양립할 수 있다.

본 발명에 따르면, 통신 데이터의 재송 제어에서의 재송 지연 시간을 단축할 수 있다.

또한, 전송 지연에 기인하는 통신 레이트의 저하가 비교적 큰 통신망에서, 통신 속도 레이트의 저하가 생기는 일 없이, 통신 데이터의 재송 제어에 의한 무선 통신을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시 형태에 예시한 구성에 한하지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능한 것은 물론이다.

예를 들면, 무선 통신에 한하지 않고, 일반의 유선 통신에서의 ARQ나 HARQ 등에서의 재송 기술에 널리 적용할 수 있다.

Claims

통신 데이터를 수신 장치에 송신하는 송신 수단과,

상기 통신 데이터에 대응하여 상기 수신 장치로부터 응답되는 부정 응답 신호 또는 확인 응답 신호를 수신하는 수신 수단과,

상기 수신 장치로부터의 상기 부정 응답 신호의 도달 또는 소정의 확인 응답 대기 시간의 경과를 대기하지 않고, 상기 수신 장치에 대한 상기 통신 데이터의 재송신을 실행하는 재송 제어 수단과,

상기 통신 데이터의 송신으로부터 상기 재송신까지의 시간 간격을 제어하는 재송 대기 시간 제어 수단과,

상기 수신 장치와의 사이에서의 통신 상황에 따라서 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제1항에 있어서,

무선 리소스의 할당 제어 수단을 더 구비하고,

상기 무선 리소스에 빈 부분이 있는 경우에, 상기 통신 데이터의 상기 재송신을 실행하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제1항에 있어서,

상기 재송 제어 수단은, 상기 통신 데이터의 즉시성에 기초하여, 상기 재송신의 실행의 유무 또는, 상기 재송신의 복수회 연속한 실행을 제어하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
삭제
제1항에 있어서,

과거의 상기 통신 데이터의 재송 처리의 발생 빈도에 기초하여, 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제1항에 있어서,

상기 수신 장치와의 사이에서의 정보 전송로의 상태에 기초하여, 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 재송 제어 수단에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 예측 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제1항에 있어서,

상기 재송 대기 시간 제어 수단은, 상기 통신 데이터의 즉시성, 상기 수신 장치와의 사이에서의 정보 전송로의 상태, 과거의 상기 통신 데이터의 재송 빈도, 중 적어도 하나에 기초하여 상기 시간 간격의 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
삭제
삭제
수신측을 향하여 통신 데이터를 송신하는 제1 스텝과,

상기 수신측으로부터 도래하는 상기 통신 데이터의 부정 응답 신호의 도달 또는 소정의 확인 응답 대기 시간의 경과를 대기하지 않고, 상기 수신측을 향하여 상기 통신 데이터를 재송신하는 제2 스텝과,

상기 수신측과의 사이에서의 통신 상황에 따라서 상기 통신 데이터의 재송의 발생을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 제2 스텝에서의 상기 재송신의 실행의 유무를 제어하는 제3 스텝

을 송신측에서 실행하는 것을 특징으로 하는 정보 통신 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제