WO2007074845A1 - 通信装置、通信方法及びプログラム - Google Patents

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retransmission request
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Anil Umesh
Atsushi Harada
Sadayuki Abeta
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Ntt Docomo, Inc.
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    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal
    • H04L1/1642—Formats specially adapted for sequence numbers

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of mobile communication, and in particular, a hybrid automatic repeat request (HARQ:
  • the present invention relates to a communication apparatus, a communication method, and a program for communicating packets while performing Hybrid ARQ.
  • an automatic repeat request (ARQ) method is used to improve communication reliability.
  • the ARQ method detects errors in the received packet and requests the sender to resend the packet with an unacceptable degree of error. Error detection may be performed by some existing technique, such as a technique using a cyclic redundancy code (CRC).
  • CRC cyclic redundancy code
  • the transmission side retransmits the packet in response to this request. As a result, it is possible to eliminate to some extent the application is executed without the packet on the receiving side.
  • FIG. 1 shows an overview of the operation of the ARQ method.
  • IP packets A, B, C, etc. based on the Internet protocol (IP) are stored in order in the reception buffer of the higher-level device base station (SD o received IP packets are prepared for transmission in the lower layer)
  • SD Internet protocol
  • the data is divided into fixed-length block sizes (S2), and wireless transmission is performed on the physical channel for each predetermined number of blocks and received by the mobile station (S3).
  • Two blocks are transmitted at each interval (TTI), the mobile station performs error detection processing on the received packet, and the received packet is stored in the RLC buffer (receive buffer) of the mobile station (S4).
  • HARQ nominated ARQ
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a base station and a mobile station that perform the HARQ method
  • FIG. 3 shows an operation overview of the HARQ method.
  • IP packets A, B, C,... are stored in order from the higher-level device to the RLCZ ARQ buffer or reception buffer (FIG. 2) of the base station (Sl in FIG. 3).
  • the received IP packet is divided into fixed-length block sizes by the RLC buffer in Fig. 2 (S2).
  • S2 the RLC buffer in Fig. 2
  • the IP packet is wirelessly transmitted on the physical channel every predetermined number of blocks and received by the mobile station (S3).
  • the mobile station performs error detection on the received packet, and when an error is detected as indicated by “NG” in the figure, the mobile station requests the base station to retransmit the packet.
  • the received packet is stored in the reordering buffer shown in Fig. 2 (S4).
  • the reordering buffer holds packets that are not subject to retransmission until a missing packet is received.
  • the base station performs retransmission, and in the example shown in the figure, the retransmission packet is received without error and stored in the reordering buffer.
  • the retransmission request processing at this stage is performed in the MAC sublayer.
  • the stored packets are sorted in order of the TSN number. Packets arranged in an appropriate order are broken down into packet data units (RLC—PDUs) at the RLC layer and stored in the RLC buffer (S5).
  • RLC—PDUs packet data units
  • Whether the sequence number SN is intermittent or not is also confirmed for the packet stored in the RLC buffer. For example, if an error is still detected even when the maximum number of retransmissions in HARQ is reached, it may not be possible to detect a missing packet for a packet in the RLC buffer. In such a case, whether the retransmission at the RLC layer is a mobile station Required by the base station. The retransmission request processing at this stage is performed in the RLC layer (also called ARQ layer). The mobile station forwards the packet with no error detected to a layer higher than RLC (application layer, etc.).
  • Non-Patent Document 1 For a packet including a block in which an error is detected, the mobile station waits for an appropriate packet to be prepared, and transfers the packet to be retransmitted to the upper layer after the retransmission procedure is completed (S6).
  • S6 retransmission procedure
  • Non-Patent Document 1 3GPP TS 25.301 6.4.0, Internet URL: http://www.3gpp.org
  • retransmission request processing is performed in both the MAC layer and the RLC layer. Since a packet data unit is specified with a fixed number of bits in any layer, transmission stringing is performed in both retransmission request processing.
  • the timing of receiving an acknowledgment (ACK) after data transmission is different in the MAC layer and the RLC layer, so the size of the transmission window is also different.
  • an acknowledgment at the MAC layer is obtained earlier than an acknowledgment at the RLC layer.
  • the transmission window size for retransmission request processing in the RLC layer can be set to 2048 as described above, and the transmission window size in the MAC layer can be set to 16 (the maximum value of TSN is 32). Is assumed).
  • the transmission side can only transmit packets included in both transmission windows. Since it cannot be transmitted, it cannot be said that it is advantageous from the viewpoint of improving the throughput.
  • An object of the present invention is to provide a communication device, a retransmission control method, and a program for appropriately and quickly transferring a packet in a communication system that performs retransmission control of the N process stop undo method.
  • a communication device that receives data according to the hybrid ARQ method of the N process stop undo method.
  • the communication device transmits error detection means for the N packet data units received in the N transmission processes, and a signal indicating an acknowledgment or the first retransmission request signal according to the error detection result.
  • a packet that is subject to acknowledgment a storage means that stores the packet for acknowledgment in preparation for transfer to an upper layer, and a missing packet when the order of packets subject to acknowledgment is intermittent.
  • Device transmits error detection means for the N packet data units received in the N transmission processes, and a signal indicating an acknowledgment or the first retransmission request signal according to the error detection result.
  • a packet that is subject to acknowledgment a storage means that stores the packet for acknowledgment in preparation for transfer to an upper layer, and a missing packet when the
  • a packet can be appropriately and quickly transferred to a communication system that performs retransmission control of the N process SAW method.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state of conventional retransmission processing.
  • FIG. 2 shows a schematic functional block diagram of a conventional base station and mobile station.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state of conventional retransmission processing.
  • FIG. 4 A diagram for explaining problems of conventional retransmission processing.
  • FIG. 5A is a diagram showing a protocol hierarchy related to the prior art.
  • FIG. 5B is a diagram showing a protocol hierarchy relating to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic functional block diagram of a base station and a mobile station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state of retransmission processing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart regarding retransmission request processing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A shows an example of a hierarchical model for the prior art as shown in FIG. 2 and FIG.
  • the layer 1 ZMAC layer performs error detection on the received packet, and responds to the error being detected as indicated by CRC-NG in the figure (or the error being above the allowable level). Therefore, retransmission of an erroneous packet is requested.
  • the RLCZARQ layer checks whether the sequence number SN is continuous, and if it detects that the sequence number is missing, a retransmission is requested for the packet.
  • Data transmission from the MAC layer to the RLCZARQ layer is performed with the packet order secured. Processing for matching the order is performed using a reordering buffer. Transfer of packets to higher layers in the same order is called in-sequence delivery (ISD).
  • ISD in-sequence delivery
  • data transmission from the RLCZARQ layer to an upper layer is also performed by in-sequence delivery (IS D).
  • IS D in-sequence delivery
  • the sequence number SN is monitored, and if a loss is detected, retransmission control is performed, and the packet order is maintained in the RLC receive buffer.
  • Such a method may be preferable from the viewpoint of ensuring the order of data.
  • the essential meaning of resending is to supply a series of packets without omission to the application layer. It is in. Therefore, it may not be necessary to secure the ISD in both transmission strings separately.
  • the present invention secures the order of packets transferred to an upper layer while omitting redundant transmission stringing.
  • FIG. 5B shows an example of a hierarchical model for the present invention.
  • the types and names of layers to be processed are merely examples, and the present invention can be used in various systems that perform N-process SAW hybrid HARQ.
  • error detection is performed using the CRC in the received packet, and an error is detected depending on whether an error is detected as indicated by CRC-NG in the figure (or the error is above the allowable level).
  • Requests to resend existing packets The RLCZARQ layer checks whether the sequence number SN is continuous, and if it detects that the sequence number is missing, it confirms whether a retransmission request for the packet is really necessary. If it is found necessary, a resend request is made.
  • ISD in-sequence delineation
  • OSD out-of-sequence delivery
  • Sequence Delivery Sequence Delivery
  • the order of packets is guaranteed by using a transmission window having a size of 2048 sequence numbers, and a transmission window having a size of 16 TSN numbers is not used.
  • the trigger for the retransmission request in the RLCZ ARQ layer is a case where it is detected that the sequence number is missing, and the retransmission request for the packet is truly required.
  • a retransmission request is made only after it is confirmed whether or not it is necessary. In this way, by devising a trigger for a retransmission request, one of the two transmission strings can be omitted, and packets with the same order can be quickly transferred to the application layer or the like.
  • Example 1 [0019] In the following, the force data transmission direction in which one embodiment of the present invention is described taking downlink transmission to a mobile station as an example may be reversed.
  • FIG. 6 shows a schematic block diagram of a base station and a mobile station that perform the HARQ method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows an outline of the operation thereof.
  • the detailed procedure of the resend request is explained with reference to FIG. IP packets A, B, C,... are sequentially stored in the ARQ buffer or reception buffer (Fig. 6) of the higher-level equipment base station (Sl in Fig. 7).
  • the received IP packet may be divided into fixed length block sizes by the ARQ buffer of FIG.
  • the present invention can be used regardless of the size of the PDU.
  • the power of all PDU sizes depicted in common PDUs of various sizes may be used.
  • These packets are wirelessly transmitted on the physical channel and received by the mobile station (S2).
  • Process numbers (PI, P2, ...;) are assigned to processes that transmit information specified by SN.
  • the mobile station performs error detection processing on the received packet, and if an error is detected as indicated by “NG” in the figure, the mobile station requests the base station to retransmit the packet.
  • the retransmission request at this stage is referred to as “HARQ retransmission request”.
  • the processing unit indicated by “: HARQ” of the base station and the mobile station in FIG. 6 performs processing related to the retransmission request in the layer 1 ZMA C layer.
  • the received packet is stored in the ARQ buffer (S3).
  • the ARQ buffer buffers received packets in the same way as the RLC buffer in Fig. 2. However, a retransmission request may not be made even if the order of packets in the buffer is discontinuous. Different operations are performed in cooperation with the control unit. In this case, whether or not the sequence number SN of the packet stored in the ARQ notch is intermittent is confirmed, it is determined whether or not retransmission is really necessary for the missing packet, and if necessary, a retransmission request is made. Is made. For convenience of explanation, the retransmission request at this stage is referred to as an “ARQ retransmission request”.
  • the mobile station transfers a packet in which no error has been detected to a layer higher than the RLC (such as an application layer). For a packet including a block in which an error is detected, the mobile station waits for an appropriate packet to be prepared, and transfers the packet to be retransmitted to the upper layer after the retransmission procedure is completed (S4).
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation example regarding a retransmission request. The operations shown in this flow are mainly performed by the retransmission control unit of the mobile station.
  • step S1 the mobile station receives the downlink shared control channel and decodes (decodes) it.
  • step S2 the presence / absence of data addressed to the mobile station is determined. If there is no data addressed to itself, the flow proceeds to step S3, waits for the next transmission time interval, and returns to step S1.
  • step S4 the data addressed to itself is received through the shared data channel, and is decoded.
  • step S5 error detection is performed on the decoded packet. If more errors are detected than the allowable level, the flow proceeds to step S6 and requests the base station to retransmit the packet (HARQ retransmission request). The flow then proceeds to step S3, waits for the next transmission time interval, and returns to step S1.
  • step S7 if there is no error or it is within the allowable range even if there is an error, an acknowledgment (ACK) for the packet is transmitted to the base station.
  • the acknowledgment indicates that the packet has been properly received by the mobile station.
  • step S9 it is determined whether or not there is a HARQ process (retransmission process) for which retransmission processing has not been completed. This determination is performed, for example, when the retransmission control unit in FIG. 6 confirms the processing content of the HARQ processing unit. If there is no incomplete retransmission process, the flow proceeds to step S10. Otherwise, the flow goes to step S12. [0031] In step S10, the mobile station requests the base station to retransmit the missing packet confirmed in step S8 (ARQ request). Thereafter, the flow proceeds to step S11, waits for the next transmission time interval, and returns to step S1.
  • HARQ process retransmission process
  • a retransmission request is not made immediately, and the presence or absence of an incomplete retransmission process is confirmed in step S8.
  • a resend request is made when helpless. Therefore, it is possible to effectively avoid making a useless retransmission request.
  • step S12 what is the power of the packet being retransmitted (specifically, what is the power of the sequence number and what is the process number of transmitting the packet is stored in the memory.
  • step S 13 for all the processes in the middle of retransmission stored in step S 12, after the retransmission processing is completed, error detection is performed on the retransmission target packet stored in step S 12.
  • step S14 error detection is performed on the packet that has been subject to retransmission. If the error is within an acceptable range, it is stored in the ARQ buffer, the flow proceeds to step S3, waits for the next transmission time interval, and returns to step S1. If the error is outside the allowable range, the flow proceeds to step S10, and the mobile station requests the base station to retransmit the packet that has been received only inappropriately (ARQ retransmission request). This is the case, for example, when the packet was received with sufficient quality despite the maximum number of retransmissions, or when a packet with sufficient quality could not be received during the specified delay time. Can be considered. Thereafter, the flow proceeds to step S11, waits for the next transmission time interval, and returns to step S1.

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Abstract

　通信装置は、Ｎ個の伝送プロセスで受信されたＮ個のパケットデータユニットに対して誤り検出を行う手段と、誤り検出結果に応じて、肯定応答を示す信号又は第１の再送要求信号を送信する手段と、肯定応答の対象となったパケットを上位レイヤへの転送に備えて格納する格納手段と、肯定応答の対象となったパケットの順序が断続的であった場合に、欠如したパケットについて再送が必要なことを更に確認した上で第２の再送要求信号を送信する手段と、パケットデータユニットの順序を揃えて前記格納手段から上位レイヤへパケットを転送する手段とを有する。

Description

通信装置、通信方法及びプログラム
技術分野
[0001] 本発明は、移動通信の技術分野に関し、特にハイブリッド自動再送要求 (HARQ:
Hybrid ARQ)を行いながらパケットを通信する通信装置、通信方法及びプログラムに 関連する。
背景技術
[0002] この種の技術分野では通信の信頼性を向上させるため自動再送要求 (ARQ: Aut omatic Repeat reQuest)法が使用される。概して ARQ法は受信パケットについて誤 り検出を行 、、許容できな 、程度に誤りを含んで 、たパケットを再送するように送信 側に要求する。誤り検出は巡回冗長符号 (CRC)を使用する技術のような何らかの既 存の技術により行われてもよい。送信側はこの要求に応じてパケットを再送する。これ により、受信側でパケットが欠如したままアプリケーションが実行されてしまうことをある 程度解消することができる。
[0003] 図 1は ARQ法の動作概要を示す。例えばインターネットプロトコル (IP)に基づく IP パケット A, B, C,…は、上位装置力 基地局の受信バッファに順番に格納される（S D o受信された IPパケットは、低レイヤでの送信に備えて固定長のブロックサイズに 分割される（S2)。更に所定数個のブロック毎に物理チャネルでの無線伝送が行わ れ、移動局でそれらが受信される（S3)。図示の例では送信時間間隔 (TTI)毎に 2つ のブロックが伝送される。移動局は受信パケットについて誤り検出処理を行う。受信 パケットは移動局の RLCバッファ（受信バッファ）に格納される（S4)。この場合に、誤 りの検出されたブロックについては、基地局側に再送が要求される。図示の例では「 NG」で示されるように 11, 12番目のブロックについて誤りが検出され、それらを再送 するように移動局は基地局に要求する。移動局は誤りの検出されな力つたパケットを RLCより上位のレイヤ (アプリケーションレイヤ等）に転送する（S5)。誤りの検出され たブロックを含むパケット（図示の例ではパケット C)は破棄され、移動局は適切なパ ケットが用意されるのを待機し、再送手順完了後に再送対象のパケットを上位レイヤ に転送する。
[0004] 通信の確実性を更に向上させるため、誤り訂正方式と ARQ方式を組み合わせたノヽ イブリツド ARQ (HARQ)方式も提案されている。これは HSDPA(High Speed Downlin k Packet Access)方式のシステムにも使用されている。
[0005] 図 2は HARQ法を行う基地局及び移動局の概略ブロック図を示し、図 3は HARQ 方式の動作概要を示す。 IPパケット A, B, C,…は、上位装置から基地局の RLCZ ARQバッファ又は受信バッファ（図 2)に順番に格納される（図 3の Sl)。受信された I Pパケットは図 2の RLCバッファで固定長のブロックサイズに分割される（S2)。そして HARQ— PDU処理部で固定長のブロックの 1以上が無線環境に応じて束ねられ、 伝送される。各ブロックはシーケンス番号 (SN= 1, 2,…；)で特定される。 IPパケット は所定数個のブロック毎に物理チャネルで無線伝送され、移動局で受信される (S3) 。 1以上のブロックを含むパケットデータユニットにはそれぞれ番号 (TSN= 1, 2, ...) が割り当てられ、その番号で指定される情報を伝送するプロセスにはプロセス番号 (P 1, P2,…；)が割り当てられる。移動局は受信パケットについて誤り検出を行い、図中「 NG」で示されるように誤りが検出された場合にはそのパケットを再送するように移動 局は基地局に要求する。受信パケットは図 2に示されるリオーダリングバッファに格納 される（S4)。リオーダリングバッファは、欠落したパケットが受信されるまで、再送対 象でな 、パケットを保持する。図示の例では TSN = 2のパケットデータユニット（プロ セス番号は P2)について誤りが検出され、それを再送するように移動局は基地局に 要求する。基地局はこれに応じて再送を行い、図示の例では再送パケットは誤りなく 受信され、リオーダリングバッファに格納される。この段階での再送要求処理は、 MA Cサブレイヤで行われる。リオーダリングバッファでは格納済みのパケットは TSN番号 順に並べ替えられる。適切な順序に並べられたパケットは RLCレイヤでのパケットデ ータユニット（RLC— PDU)に分解され、 RLCバッファに格納される（S5)。 RLCバッ ファに格納されたパケットについてもシーケンス番号 SNが断続的であるか否かが確 認される。例えば HARQでの最大再送回数に達しても依然として誤りが検出されるよ うな場合には、 RLCバッファ中のパケットについて依然としてパケットの欠落が検出さ れる力もしれないからである。そのような場合には、 RLCレイヤでの再送が移動局か ら基地局に要求される。この段階での再送要求処理は、 RLCレイヤ（又は ARQレイ ャとも呼ばれる）で行われる。移動局は誤りの検出されな力つたパケットを RLCより上 位のレイヤ（アプリケーションレイヤ等）に転送する。誤りの検出されたブロックを含む パケットについては、移動局は適切なパケットが用意されるのを待機し、再送手順完 了後に再送対象のパケットを上位レイヤに転送する（S6)。このような従来の ARQ及 び HARQにつ ヽては、本願優先権主張の基礎出願時に公知になって ヽる非特許文 献 1に記載されている。
非特許文献 1 : 3GPP TS 25.301 6.4.0、インターネットく URL: http://www.3gpp.org
>
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ところで、 RLCレイヤでのパケットデータユニットを指定するシーケンス番号 SNや、 MACレイヤでのパケットデータユニットを指定する番号 TSNは固定長のビット数で 表現されるので、その番号又は数は循環的に（サイクリックに)パケットに付与される。 例えばシーケンス番号 SNが 12ビットで表現される場合には、 212=4096個の番号 が循環的に使用される。このため、伝送するパケットに 1つずつ番号を連続的に割り 当てて伝送する場合に、受信側は受信したパケットが現在のサイクルのものであるか 否力 1サイクル前のものであるか否かを容易には判別できな!/、。
[0007] このような不都合を解消するため、従来技術では送信スト一リング (transmission sta lling)と呼ばれる技術が使用される。これは受信機からの確認応答が無くても送信側 が連続的に送信可能なパケットデータユニット数又は番号を制限する技術である。よ り具体的にはシーケンス番号 iのパケットに続く i+l〜i+2049の 2048個のパケットは S N=iのパケット送信後に連続的に送信されてよいが、 SN=i+2050 (及びそれ以降） のパケットの送信は SN=iのパケットについての ACK (確認応答又は肯定応答）が 得られるまで禁止される。送信機で SN=iについての確認応答が得られると、 SN=i + 1のパケットの送信後に、 SN=i+2〜i+2051の 2048個のパケットは確認応答なし に送信されてよい。確認応答なしに送信可能なパケット数又はサイズは、送信ウィン ドウと呼ばれる。確認応答が連続的に得られる毎に送信ウィンドウの範囲は SNの増え る方向に 1つずつずれてゆくが、確認応答が連続的に得られなカゝつた場合には送信 ウィンドウの範囲はずらされずに維持される。確認応答なしに送信可能なパケット数 を、表現可能な最大数の半分に制限することで、受信機は受信したパケットが再送さ れたものであるか否かを判別できる。このような方式はストップアンドゥエイト (SAW: St op And Wait)方式とも言及される。
[0008] 上述したように再送要求の処理は MACレイヤでも RLCレイヤでも行われる。何れ のレイヤでも固定長のビット数でパケットデータユニットが指定されるので、双方の再 送要求処理で送信スト一リングが行われる。パケットデータユニットのサイズは MAC レイヤ及び RLCレイヤで異なることに加えて、データ送信後に確認応答 (ACK)を受 信するタイミングが MACレイヤと RLCレイヤで異なるので、送信ウィンドウのサイズも 互に異なる。一般に MACレイヤでの確認応答が RLCレイヤでの確認応答より早く得 られる。例えば RLCレイヤでの再送要求処理に対する送信ウィンドウのサイズは上記 のように 2048であり、 MACレイヤでの送信ウィンドウサイズは 16であるように設定可 能である (TSNの最大値が 32であることが仮定されて 、る。）。
[0009] しかしながら MACレイヤ及び RLCレイヤでそれぞれ独自に送信スト一リングが行 われると、送信機は双方の送信ウィンドウに含まれるパケットしか送信することができ ない。言い換えれば、データが一方の送信ウィンドウの中に属していても、それが他 方の送信ウィンドウの範囲外であったならば、そのデータを送信することは禁止され る。図 4は送信スト一リングが別々に行われる様子を示す。図示の例ではシーケンス 番号 SN= 1, 2についての確認応答は既に得られているが、 SN = 3についての確 認応答が未だ得られていないことが仮定されている。この時点では、 SN= 3のバケツ トに続く SN=4〜2051のパケットは連続的に送信されてよいが、 SN= 2052以降の パケットの送信は禁止される。一方、図示の例では、 SN = 3のパケットは TSN= 13 のパケットデータユニットに含まれるので、 MACレイヤでの送信スト一リングによれば 、 TSN= 13に続く TSN= 14〜29のパケットは連続的に送信されてよいが、 TSN = 30以降のパケットの送信は禁止される。従って、 SN = 3〜918までのパケットは連続 的に送信されてよいが、 SN = 919以降のパケットの送信は禁止されることになる。こ のように従来の手法によれば、送信側は双方の送信ウィンドウに含まれるパケットしか 送信することができな 、ので、スループットを向上させる観点からは有利であるとは言 えない。
[0010] 本発明の課題は、 Nプロセスストップアンドゥエイト方式の再送制御を行う通信シス テムにおいて、パケットを適切且つ迅速に転送するための通信装置、再送制御方法 及びプログラムを提供することである。 課題を解決するための手段
[0011] 本発明では、 Nプロセスストップアンドゥエイト方式のハイブリッド ARQ法に従って データを受信する通信装置が使用される。通信装置は、 N個の伝送プロセスで受信 された N個のパケットデータユニットに対して誤り検出を行う手段と、誤り検出結果に 応じて、肯定応答を示す信号又は第 1の再送要求信号を送信する手段と、肯定応答 の対象となったパケットを上位レイヤへの転送に備えて格納する格納手段と、肯定応 答の対象となったパケットの順序が断続的であった場合に、欠如したパケットについ て再送が必要なことを更に確認した上で第 2の再送要求信号を送信する手段と、パ ケットデータユニットの順序を揃えて前記格納手段から上位レイヤへパケットを転送 する手段とを有する通信装置である。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、 Nプロセス SAW方式の再送制御を行う通信システムにお!/ヽて、 パケットを適切且つ迅速に転送することができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]従来の再送処理の様子を示す図である。
[図 2]従来の基地局及び移動局の概略的な機能ブロック図を示す。
[図 3]従来の再送処理の様子を示す図である。
[図 4]従来の再送処理の問題点を説明するための図を示す。
[図 5A]従来技術に関するプロトコル階層を示す図である。
[図 5B]本発明に関するプロトコル階層を示す図である。
[図 6]本発明の一実施例による基地局及び移動局の概略的な機能ブロック図を示す [図 7]本発明の一実施例による再送処理の様子を示す図である。 [図 8]本発明の一実施例による再送要求処理に関するフローチャートである。
符号の説明
[0014] UE ユーザ装置
ARQ 自動再送要求
HARQ ハイブリッド自動再送要求
PDU パケットデータユニット
RLC 無線リンクコントロール
MAC メディアアクセスコントロール
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、プロトコル階層の観点力も本発明を概説する。比較のため従来技術に関する プロトコル階層も説明される。
[0016] 図 5Aは図 2や図 3に示されるような従来技術に対する階層モデルの一例を示す。
上述したようにレイヤ 1ZMACレイヤでは受信パケットにつ 、て誤り検出を行 、、図 中 CRC—NGで示されるように誤りが検出されたこと（又は誤りが許容レベル以上で あったこと）に応じて、誤っているパケットの再送が要求される。 RLCZARQレイヤで はシーケンス番号 SNが連続的であるか否かが検査され、シーケンス番号が欠如して いることが検出されると、そのパケットについての再送が要求される。 MACレイヤから RLCZARQレイヤへのデータ伝送はパケットの順序が確保された状態で行われる。 順序を整合させる処理はリオーダリングバッファを用いて行われる。順序が揃った状 態でパケットを上位レイヤに転送することは、インシーケンスデリバリ (ISD: In Sequen ce Delivery)と呼ばれる。更に、 RLCZARQレイヤから上位レイヤ（図示の例ではァ プリケーシヨンレイヤ又は PDCPレイヤ）へのデータ伝送もインシーケンスデリバリ (IS D)でなされる。 RLCレイヤではシーケンス番号 SNが監視され、その欠落が発見され ると再送制御が行われ、 RLC受信バッファでパケットの順序が維持される。
[0017] このような手法はデータの順序を確実に揃える観点からは好ましいかもしれない。し かし、異なる送信ウィンドウを用いて 2つの送信スト一リングが別々行われ、スループ ットの劣化が懸念されることは上述のとおりである。ところで、再送を行う本質的な意 義は、順序の揃った抜けの無い一連のパケットをアプリケーション層等に供給する点 にある。従って 2つの送信スト一リングを別々に行って双方で ISDを確保することは必 須ではないかもしれない。本発明は再送要求のトリガを工夫することで、重複的な送 信スト一リングを省略しつつ上位レイヤへ転送されるパケットの順序も確保する。 図 5Bは本発明に対する階層モデルの一例を示す。処理を行うレイヤの種類や名 称は単なる一例に過ぎず、本発明は Nプロセス SAW方式のハイブリッド HARQ法を 行う様々なシステムで使用することができる。レイヤ 1ZMACレイヤでは受信パケット に CRCを用いて誤り検出を行 、、図中 CRC—NGで示されるように誤りが検出された こと（又は誤りが許容レベル以上であったこと）に応じて、誤っているパケットの再送が 要求される。 RLCZARQレイヤではシーケンス番号 SNが連続的であるか否か検査 され、シーケンス番号が欠如していることが検出されると、そのパケットについての再 送要求が真に必要か否かが確認され、それが必要であると認定された場合に再送要 求がなされる。 RLCZARQレイヤから上位レイヤへデータ伝送はインシーケンスデリ ノ リ（ISD)でなされる力 MACレイヤ力も RLCZARQレイヤへのデータ転送では順 序は保障されていない、即ちアウトォブシーケンスデリバリ (OSD: Out of Sequence Delivery)で転送がなされる。従来技術とは異なり、 HARQレイヤでのシーケンス番 号 (TSN番号）による順序保障は行われず、順序保障は ARQレイヤでのシーケンス 番号 (SN番号)でなされる。このため、送信スト一リングの送信ウィンドウは 1種類しか 存在しない。なお、 HARQレイヤ及び ARQレイヤでのシーケンス番号が統合されて 管理されてもよい。説明済みの例に当てはめれば、シーケンス番号で 2048個分の サイズを有する送信ウィンドウを用いてパケットの順序が保障され、 TSN番号 16個分 のサイズを有する送信ウィンドウは使用されない。その結果、従来懸念されていたよう なスループットの低下を実質的に解消することができる。但し、本発明では、 RLCZ ARQレイヤでの再送要求のトリガが従来技術のものと異なり、シーケンス番号が欠如 していることが検出された場合であって、そのパケットについての再送要求が真に必 要か否かが確認された後でしか再送要求がなされない。このように、再送要求のトリ ガを工夫することで、 2つの送信スト一リングの一方を省略することができ、順序の揃 つたパケットをアプリケーションレイヤ等へ速やかに転送することができる。
実施例 1 [0019] 以下、基地局力 移動局への下り伝送を例にとって本発明の一実施例が説明され る力 データ伝送方向は逆向きでもよい。
[0020] 図 6は本発明の一実施例による HARQ法を行う基地局及び移動局の概略ブロック 図を示し、図 7はその動作概要を示す。再送要求の詳細な手順は図 8を参照しなが ら説明される。 IPパケット A, B, C,…は、上位装置力 基地局の ARQバッファ又は 受信バッファ（図 6)に順番に格納される（図 7の Sl)。受信された IPパケットは図 6の ARQバッファで固定長のブロックサイズに分割されてもよい。本発明は PDUのサイ ズによらず使用可能なので、図 7に示される例では。 PDUのサイズは全て共通に描 かれている力 様々なサイズの PDUが使用されてもよい。伝送されるパケットは便宜 上シーケンス番号（SN= 1, 2,…；)で特定されるものとする。
[0021] これらのパケットは物理チャネルで無線伝送され、移動局で受信される（S2)。 SN で指定される情報を伝送するプロセスにはプロセス番号 (PI, P2,…；)が割り当てら れる。移動局は受信パケットについて誤り検出処理を行い、図中「NG」で示されるよ うに誤りが検出された場合にはそのパケットを再送するように移動局は基地局に要求 する。説明の便宜上、この段階での再送要求は、「HARQ再送要求」と言及される。 図 6の基地局及び移動局の「： HARQ」で示される処理部は、このようなレイヤ 1ZMA Cレイヤでの再送要求に関する処理を行う。
[0022] 受信パケットは ARQバッファに格納される（S3)。 ARQバッファは図 2の RLCバッフ ァと同様に受信パケットをバッファリングするが、バッファ中のパケットの順序が不連続 であった場合でも再送要求がなされな 、かもしれな 、等の点で、再送制御部と協同 しながら異なる動作を行う。この場合において、 ARQノ ッファに格納されたパケットの シーケンス番号 SNが断続的であるか否かが確認され、欠如したパケットについて真 に再送が必要か否かが判定され、必要であれば再送要求がなされる。説明の便宜上 、この段階での再送要求は、「ARQ再送要求」と言及される。
[0023] 移動局は誤りの検出されなかったパケットを RLCより上位のレイヤ（アプリケーション レイヤ等）に転送する。誤りの検出されたブロックを含むパケットについては、移動局 は適切なパケットが用意されるのを待機し、再送手順完了後に再送対象のパケットを 上位レイヤに転送する（S4)。 [0024] 図 8は再送要求に関する動作例を示すフローチャートである。このフローに示される 動作は主に移動局の再送制御部で行われる。ステップ S1では移動局は下りの共有 制御チャネルを受信し、それを復号 (デコード)する。
[0025] ステップ S2ではその移動局宛のデータの有無が判定される。 自分宛のデータが無 ければフローはステップ S3に進み、次の送信時間間隔まで待機し、ステップ S1に戻 る。
[0026] ステップ S4では共有データチャネルで自分宛のデータが受信され、それが復号さ れる。
[0027] ステップ S5では復号されたパケットについて誤り検出が行われる。誤りが許容レべ ル以上に多く検出された場合、フローはステップ S6に進み、そのパケットの再送を基 地局に要求する（HARQ再送要求)。そしてフローはステップ S3に進み、次の送信 時間間隔まで待機し、ステップ S1に戻る。
[0028] ステップ S7では、誤りが無かった又は有ったとしても許容範囲内であった場合に、 そのパケットについての確認応答 (ACK)が基地局に送信される。確認応答は、その パケットが適切に移動局に受信されたことを示す。
[0029] ステップ S8では、適切に受信されたパケットのシーケンス番号を確認することで、そ の番号が受信すべき最も若 、番号であるか否かが判定される。言 、換えれば確認応 答の対象となって 、るパケットの順序に抜けがあるか否かが判定される。検査対象の 番号が最も若い番号であったならば、フローはステップ S3に進み、ステップ S1に戻る 。例えばシーケンス番号 SN= 1のパケットが受信されたば力りであったとすると、次に 受信すべき最も若い番号は SN = 2である。確認された番号が、次に受信すべき最も 若い番号でなかったならば、フローはステップ S9に進む。これは、図 7に示されるよう に SN = 1のパケットが適切に受信された後に、 SN = 2のパケットは再送対象となり、 SN = 3のパケットが適切に受信されたような状況である。
[0030] ステップ S9では再送処理が未完了の HARQプロセス（再送プロセス）の有無が判 定される。この判定は、例えば図 6の再送制御部が HARQ処理部の処理内容を確 認することによって行われる。未完了の再送プロセスが無かったならば、フローはステ ップ S10に進む。そうでなければフローはステップ S12に進む。 [0031] ステップ S10ではステップ S8で確認された欠落したパケットが再送されるように移動 局は基地局に要求する (ARQ要求)。以後フローはステップ S 11に進み、次の送信 時間間隔まで待機し、ステップ S1に戻る。従来の手法とは異なり、確認応答の対象と なっているパケットの順序に抜けがあつたとしても直ちには再送要求を行わず、ステツ プ S8で未完了の再送プロセスの有無を確認し、それが無力つた場合に再送要求が 行われる。従って無駄な再送要求のなされることが効果的に回避される。
[0032] ステップ S12では再送中のパケットが何である力 （具体的にはシーケンス番号が何 である力 及びそのパケットを伝送するプロセス番号が何であるかカ モリに記憶され る。
[0033] ステップ S 13ではステップ S 12で記憶された再送途中の全プロセスにつ 、て再送 処理が終了した後に、ステップ S12で記憶された再送対象のパケットについて誤り検 出が行われる。
[0034] ステップ S14では再送対象となっていたパケットについて誤り検出が行われる。誤り が許容範囲内であった場合は、それが ARQバッファに格納され、フローはステップ S 3に進み、次の送信時間間隔まで待機し、ステップ S1に戻る。誤りが許容範囲外であ つた場合は、フローはステップ S10に進み、依然として不適切にしか受信されていな いパケットが再送されるように移動局は基地局に要求する (ARQ再送要求)。これは 例えば最大の回数だけ再送が行われたにもかかわらず充分な品質でパケットが受信 できな力つた場合や、所定の遅延時間の間に充分な品質のパケットが受信できなか つた等の場合が考えられる。以後フローはステップ S11に進み、次の送信時間間隔 まで待機し、ステップ S1に戻る。
[0035] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけでは なぐ本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
[0036] 本国際出願は西暦 2005年 12月 28日に出願した日本国特許出願第 2005— 379 990号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する

Claims

請求の範囲
[1] Nプロセスストップアンドゥエイト方式のハイブリッド ARQ法に従ってデータを受信 する通信装置であって、
N個の伝送プロセスで受信された N個のパケットデータユニットに対して誤り検出を 行う手段と、
誤り検出結果に応じて、肯定応答を示す信号又は第 1の再送要求信号を送信する 手段と、
肯定応答の対象となったパケットを上位レイヤへの転送に備えて格納する格納手 段と、
肯定応答の対象となったパケットの順序が断続的であった場合に、欠如したバケツ トについて再送が必要なことを更に確認した上で第 2の再送要求信号を送信する手 段と、
パケットデータユニットの順序を揃えて前記格納手段から上位レイヤへパケットを転 送する手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
[2] 前記第 2の再送要求信号は、前記欠如したパケットについての再送プロセスが実行 途中でな力つた場合に、又は前記欠如したパケットについての再送プロセス終了後 でも該パケットについて誤りが検出された場合に生成される
ことを特徴とする請求項 1記載の通信装置。
[3] 前記パケットの順序は、パケットデータユニット毎に付与された識別番号を用いて行 われる
ことを特徴とする請求項 1記載の通信装置。
[4] Nプロセスストップアンドゥエイト方式のハイブリッド ARQ法に従ってデータを受信 する方法であって、
N個の伝送プロセスで受信された N個のパケットデータユニットに対して誤り検出を 行うステップと、
誤り検出結果に応じて、肯定応答を示す信号又は第 1の再送要求信号を送信する ステップと、 肯定応答の対象となったパケットを、上位レイヤへの転送に備えて格納し、該バケツ トの順序を確認するステップと、
確認された順序が断続的であった場合に、欠如したパケットにつ 、て再送が必要 なことを更に確認した上で第 2の再送要求信号を送信するステップと、
パケットデータユニットの順序を揃えて前記格納手段から上位レイヤへパケットを転 送するステップと、
を有することを特徴とする方法。
[5] 前記第 2の再送要求信号は、前記欠如したパケットについての再送プロセスが実行 途中でな力つた場合に、又は前記欠如したパケットについての再送プロセス終了後 でも該パケットについて誤りが検出された場合に生成される
ことを特徴とする請求項 4記載の方法。
[6] Nプロセスストップアンドゥエイト方式のハイブリッド ARQ法に従ってデータを受信さ せるプログラムであって、
N個の伝送プロセスで受信された N個のパケットデータユニットに対して誤り検出を 行うステップと、
誤り検出結果に応じて、肯定応答を示す信号又は第 1の再送要求信号を送信する ステップと、
肯定応答の対象となったパケットを、上位レイヤへの転送に備えて格納し、該バケツ トの順序を確認するステップと、
確認された順序が断続的であった場合に、欠如したパケットにつ 、て再送の要否を 更に確認した上で第 2の再送要求信号を送信するステップと、
パケットデータユニットの順序を揃えて前記格納手段から上位レイヤへパケットを転 送するステップと、
を通信装置に実行させることを特徴とするプログラム。
[7] 前記第 2の再送要求信号は、前記欠如したパケットについての再送プロセスが実行 途中でな力つた場合に、又は前記欠如したパケットについての再送プロセス終了後 でも該パケットについて誤りが検出された場合に生成される
ことを特徴とする請求項 6記載のプログラム。
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