WO2009119856A1 - 無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法 Download PDF

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Definitions

  • a representative configuration of a wireless communication method includes a first wireless communication device and a second wireless communication device that performs wireless communication with the first wireless communication device.
  • the second wireless communication apparatus holds data in units of frames and sequentially transmits the data
  • the first wireless communication apparatus receives the transmitted data and receives the received data Measure the signal quality of the signal, demodulate the received data, detect whether there is an error in the demodulated data, and if an error is detected from the demodulated data, check whether the measured signal quality is degraded If it is determined that the measured signal quality has deteriorated, an ARQ retransmission request is made.
  • the component corresponding to the technical idea in the above-described wireless communication system and the description thereof can be applied to the wireless communication apparatus and the wireless communication method.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of the wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 includes a PHS terminal 110 (110A, 110B), a base station 120 (120A, 120B), an ISDN (Integrated Services Digital Network) line, an Internet, a dedicated line, etc. And a relay server 140.
  • PHS terminal 110 110A, 110B
  • base station 120 120A, 120B
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • the data modulation unit 232 when there is a HARQ retransmission request from the PHS terminal 110, the data modulation unit 232 has an error in the data held in the transmission data holding unit 230 specified by the frame identifier and the error partial identifier that are subject to the HARQ retransmission request. The portion (retransmission data) is modulated based on the retained MCS. Furthermore, when there is an ARQ retransmission request from the PHS terminal 110, the data modulation unit 232 stores the data (retransmission data) held in the transmission data holding unit 230 specified by the sequence number that is the target of the ARQ retransmission request, Modulate based on the retained MCS.
  • the retransmission request receiving unit 236 When there is a HARQ retransmission request (NACK) from the PHS terminal 110, the retransmission request receiving unit 236 extracts the frame identifier of the errored data included in the anchor channel (ANCH) and the identifier of the error part, Identify the data and the error part. In addition, when there is an ARQ retransmission request (SREJ) from the PHS terminal 110, the retransmission request receiving unit 236 extracts a sequence number included in a CSCH (Circuit-Switching-Channel) data channel (CDCH) and specifies the data. .
  • CSCH Circuit-Switching-Channel
  • the terminal wireless communication unit 322 includes a data reception unit 330, a data demodulation unit 332, a signal quality measurement unit 334, an error correction unit 336, an error detection unit 338, a signal quality determination unit 340, and a retransmission request selection unit 342.
  • the HARQ processing unit 350 and the ARQ processing unit 370 also function.
  • the data demodulator 332 demodulates the frame received by the data receiver 330 and transfers it to the error corrector 336.
  • the data demodulation unit 332 transmits the retransmission data of the received frame. Is demodulated and transferred to the HARQ processing unit 350 described later.

Abstract

　本発明の目的の一つは、受信したデータからエラーを検出した場合、受信したデータの信号品質が劣化したか否かによって、ＡＲＱとＨＡＲＱを切り換え、効率よくエラー訂正を行い、無線通信の安定性向上を図ることである。 　本発明の無線通信システム１００の無線通信装置（例えば、ＰＨＳ端末１１０）において、再送要求選択部３４２は、測定した信号品質としての信号対干渉雑音比が劣化していると信号品質判定部３４０が判定した場合、ＡＲＱ処理部３７０を選択し、測定した信号対干渉雑音比が劣化していないと信号品質判定部３４０が判定した場合、ＨＡＲＱ処理部３５０を選択することを特徴としている。

Description

無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法
　本発明は、無線による通信を行う無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法に関する。
　近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)や携帯電話等に代表される移動局が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速かつ高品質な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。
　例えば、高速デジタル通信を可能とする次世代ＰＨＳ通信規格として、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses）　ＳＴＤ　Ｔ９５またはＰＨＳ　ＭｏＵ（Memorandum of Understanding）がある。このような通信では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）方式が採用されている。かかるＯＦＤＭは、多重化方式の一つに分類され、単位時間軸上で多数の搬送波を利用し、変調対象となる信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように搬送波の帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式である。
　また、ＯＦＤＭが個別のユーザ毎に時分割でサブチャネルを割り当てているのに対して、複数のユーザが全サブチャネルを共有し、各ユーザにとって最も伝送効率のよいサブチャネルを割り当てるＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:直交周波数分割多元接続)も提供されている。
　ＡＲＩＢ　ＳＴＤ　Ｔ９５やＰＨＳ　ＭｏＵでは、適応変調により決定された変調方式およびコーディング方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme、以下単にＭＣＳという。）を、ＦＭ－ｍｏｄｅ（Fast access channel based on Map-Mode）（例えば、非特許文献１）におけるアンカーチャネルを通じて送信装置に送信する。送信装置では、そのＭＣＳに基づきデータを変調することにより、その時点の通信環境における最適なＭＣＳを用いた通信を行う。
　かかる適応変調は、移動局から基地局に送信される上り通信信号のシグナルノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal to Interference and Noise Ratio以下単位ＳＩＮＲと称する。）やビットエラーレート等の信号品質に基づいて送信装置と受信装置との間の通信環境を推測する。そして、良好な通信環境の下ではより高い変調効率を示すＭＣＳを選択し、通信環境の悪い状況下では低い変調効率を示すＭＣＳを選択する。こうすることで、安定した無線通信の実施を可能にする。
　さらに、ＡＲＩＢ　ＳＴＤ　Ｔ９５やＰＨＳ　ＭｏＵでは、受信装置が誤ったデータを受信した場合、送信した送信装置に対してそのデータの再送を要求する自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest、以下単にＡＲＱという。）が送信される。送信装置は、かかるＡＲＱに対しＭＡＣレイヤ（低レイヤ）でデータの再送処理を行うので、短い制御時間でエラーを効率良く補償することができる（非特許文献２）。また、ＡＲＩＢ　ＳＴＤ　Ｔ９５やＰＨＳ　ＭｏＵでは、かかるＡＲＱと前方誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）とを組み合わせて、パケットエラー訂正の効率をさらに向上させたＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）技術も採用されている。
ARIB（Association of Radio Industries and Businesses） STD-T95 A-GN4.00-01-TS Rev.3「Next Generation PHS Specifications」,P331-340
　ＡＲＩＢ　ＳＴＤ　Ｔ９５やＰＨＳ　ＭｏＵでは、送受信されるデータはフレーム単位に分割されており、ＭＣＳはその送信フレームにおけるデータの最小単位（ＰＲＵ：Physical Resource Unit、以下単にＰＲＵという。）毎に設定することもできる。しかし、ＭＣＳに割かれる情報量が膨大になり、無駄にデータ領域を占有してしまう。そこで、１つのフレームのデータは、ほぼ同時刻に伝達されることに鑑み、本規格では、フレーム総てに対して一度のみＭＣＳを指定するようになっている。
　しかし、上述したＨＡＲＱでは再送されるデータのＭＣＳが前回送信されたときと等しくなくてはならず、また、１つのフレームには１種類のＭＣＳしか指定することができない。従って、その再送データを含むフレームの総てのデータが、そのときの電波環境の如何にかかわらず再送データのＭＣＳに固定されていた。
　したがって、電波環境が悪化している場合、ＨＡＲＱを用いて再送要求を繰り返したとしても高い変調効率を示すＭＣＳで再送データが送信され続けるため、通信速度が速すぎてしまいエラー訂正が行えなくなってしまう。
　本発明は、このような問題に鑑み、受信したデータからエラーを検出した場合、受信したデータの信号品質が劣化したか否かによって、ＡＲＱとＨＡＲＱを切り換え、効率よくエラー訂正を行い、無線通信の安定性向上を図ることが可能な、無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信システムの代表的な構成は、第１の無線通信装置と、当該第１の無線通信装置と無線通信を行う第２の無線通信装置とを備える無線通信システムであって、第２の無線通信装置は、フレーム単位のデータを保持する送信データ保持部と、データを順次送信するデータ送信部と、第１の無線通信装置から送信されたＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を受信する再送要求受信部と、再送要求受信部がＨＡＲＱ再送要求を受信した場合、当該ＨＡＲＱ再送要求に対応するデータであって送信データ保持部に保持されたデータを再送するＨＡＲＱデータ再送部と、再送要求受信部がＡＲＱ再送要求を受信した場合、当該ＡＲＱ再送要求に対応するデータであって送信データ保持部に保持されたデータを再送するＡＲＱデータ再送部と、を備え、第１の無線通信装置は、第２の無線通信装置から送信されたデータを受信するデータ受信部と、受信したデータの信号品質を測定する信号品質測定部と、測定した信号品質が劣化しているか否かを判定する信号品質判定部と、受信したデータを復調するデータ復調部と、復調したデータにエラーがあるか否かを検出するエラー検出部と、ＨＡＲＱ再送要求が可能なＨＡＲＱ処理部と、ＡＲＱ再送要求が可能なＡＲＱ処理部と、エラー検出部がエラーを検出した場合、ＨＡＲＱ処理部またはＡＲＱ処理部のいずれかを選択してＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を行わせる再送要求選択部と、を備え、再送要求選択部は、測定した信号品質が劣化していると信号品質判定部が判定した場合、ＡＲＱ処理部を選択し、測定した信号品質が劣化していないと信号品質判定部が判定した場合、ＨＡＲＱ処理部を選択することを特徴とする。
　かかる構成により、測定した信号品質が劣化した場合すなわち電波環境が悪化した場合、再送要求選択部はＡＲＱ処理部を選択することとなる。したがって、電波環境が悪化しＨＡＲＱ再送要求を行ってもエラーの訂正が期待できない場合、ＡＲＱ再送要求を行うので、迅速かつ確実にエラーの訂正を遂行することが可能となる。
　上記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの中で任意に選択された１のＰＲＵの信号品質を測定し、信号品質判定部は、測定した信号品質が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定してもよい。
　ＭｏＵ規格では、１フレームにおいて複数のＰＲＵを利用して通信を行う。したがって、現在利用しているＰＲＵの中で任意に選択された１のＰＲＵの信号品質が所定値を下回ったか否かで信号品質の劣化を判定することにより、前回値がなくとも信号品質の劣化を判定することができる。また計算負荷が小さくなり処理速度の向上を見込むことができる。
　なお、上記所定値は、ＭＣＳ、ＨＡＲＱ再送要求最大繰り返し許容回数、アンテナ仕様、予測伝播路、アルゴリズム等によって求められる当該ＭＣＳの所要信号品質としてもよい。また所定値は、単位時間当たりの信号品質変化量としてもよい。これにより、急激な電波環境の劣化を判定することができる。
　上記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの信号品質を測定し、信号品質判定部は、測定した信号品質をフレーム内で平均化した値が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定してもよい。
　ＭｏＵ規格では、１フレームにおいて複数のＰＲＵを利用して通信を行う。したがって、１のＰＲＵの信号品質を用いて所定値を下回るか否かを判定するよりも、フレーム内に含まれる、現在利用しているＰＲＵの信号品質を平均化した値を用いて判定することにより、より正確に信号品質の劣化を判定することができる。
　上記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの信号品質を測定し、信号品質判定部は、測定した信号品質をフレーム間で平滑化した値が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定してもよい。
　したがって、フレーム間で平滑化した信号品質を用いて判定することにより、より正確に信号品質の劣化を判定することができる。ここでフレーム間での平滑化とは、移動平均等の平滑化であって、フレーム間で指数平滑した値である。
　上記再送要求選択部がＡＲＱ処理部を選択した場合、ＡＲＱ処理部は受信したデータのＭＣＳよりも低い変調効率を示すＭＣＳでＡＲＱ再送要求を行ってもよい。
　再送要求選択部がＡＲＱ処理部を選択した場合すなわち信号品質が劣化した場合、変調効率を下げることにより所要信号品質を低下させることができ、確実にデータを再送することが可能となる。
　上記ＨＡＲＱ処理部は、再送要求選択部によって当該ＨＡＲＱ処理部またはＡＲＱ処理部のいずれが選択されたかに応じて、当該ＨＡＲＱ処理部の動作モードを「ＨＡＲＱ中」または「ＨＡＲＱ放棄」に設定してＡＲＱ処理部に通知する動作モード設定部と、設定された動作モードが「ＨＡＲＱ中」の場合、ＨＡＲＱ再送要求を第２の無線通信装置に送信するＨＡＲＱ送信部と、を含み、ＡＲＱ処理部は、通知された動作モードを保持する動作モード保持部と、保持された動作モードが「ＨＡＲＱ中」以外の場合、ＡＲＱ再送要求を第２の無線通信装置に送信するＡＲＱ送信部と、を含むとよい。
　ＨＡＲＱ処理部が選択された場合、その旨を示す動作モードをＡＲＱ処理部に通知する。この構成により、ＡＲＱ処理部は確実にＨＡＲＱ処理部が選択されていることを確認することができる。またＡＲＱ送信部は、保持された動作モードが「ＨＡＲＱ中」以外の場合、ＡＲＱ再送要求を第２の無線通信装置に送信するため、ＨＡＲＱ処理部が選択された場合すなわち保持された動作モードが「ＨＡＲＱ中」の場合には第２の無線通信装置にＡＲＱ再送要求を送信しないため再送要求が重複することがなくなる。
　一方ＡＲＱ処理部が選択された場合すなわち動作モード設定部がＨＡＲＱ処理部の動作モードを「ＨＡＲＱ放棄」に設定した場合、ＨＡＲＱ送信部はＨＡＲＱ再送要求を第２の無線通信装置に送信しない。この構成により、第２の無線通信装置はＨＡＲＱ処理部ではエラーが検出されなかった、すなわち正常であると認識することなる。したがってＡＲＱ処理部からのみ再送要求が送信されるため、第２の無線通信装置はＡＲＱ再送要求に対応したデータのみ再送することが可能となる。
　上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信装置の代表的な構成は、他の無線通信装置（第２の無線通信装置）と無線通信を行う無線通信装置（第１の無線通信装置）であって、他の無線通信装置から送信されたフレーム単位のデータを受信するデータ受信部と、受信したデータの信号品質を測定する信号品質測定部と、測定したデータの信号品質が劣化しているか否かを判定する信号品質判定部と、受信したデータを復調するデータ復調部と、復調したデータにエラーがあるか否かを検出するエラー検出部と、ＨＡＲＱ再送要求が可能なＨＡＲＱ処理部と、ＡＲＱ再送要求が可能なＡＲＱ処理部と、エラー検出部がエラーを検出した場合、ＨＡＲＱ処理部またはＡＲＱ処理部のいずれかを選択してＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を行わせる再送要求選択部と、を備え、再送要求選択部は、測定した信号品質が劣化していると信号品質判定部が判定した場合、ＡＲＱ処理部を選択し、測定した信号品質が劣化していないと信号品質判定部が判定した場合、ＨＡＲＱ処理部を選択することを特徴とする。
　上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信方法の代表的な構成は、第１の無線通信装置と、当該第１の無線通信装置と無線通信を行う第２の無線通信装置とを用いた無線通信方法であって、第２の無線通信装置は、フレーム単位のデータを保持し、データを順次送信し、第１の無線通信装置は、送信されたデータを受信し、受信したデータの信号品質を測定し、受信したデータを復調し、復調したデータにエラーがあるか否かを検出し、復調したデータからエラーを検出した場合、測定した信号品質が劣化しているか否かを判定し、測定した信号品質が劣化していると判定した場合、ＡＲＱ再送要求を行い、測定した信号品質が劣化していないと判定した場合、ＨＡＲＱ再送要求を行い、第２の無線通信装置は、ＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を受信し、ＨＡＲＱ再送要求を受信した場合、当該ＨＡＲＱ再送要求に対応するデータであって保持されたデータを再送し、ＡＲＱ再送要求を受信した場合、当該ＡＲＱ再送要求に対応するデータであって保持されたデータを再送することを特徴とする。
　なお、第１の無線通信装置の代表例は移動通信端末であり、第２の無線通信装置の代表例は基地局である。しかしながら、本発明はこの一例に限定されない。
　上述した無線通信システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信装置、無線通信方法にも適用可能である。
　以上のように本発明の無線通信システムでは、受信したデータからエラーを検出した場合、受信したデータの信号品質が劣化したか否かによって、ＡＲＱとＨＡＲＱを切り換え、効率よくエラー訂正を行い、無線通信の安定性向上を図ることが可能となる。
無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。 基地局の概略的な構成を示したブロック図である。 本実施形態におけるフレームを説明するための説明図である。 ＰＨＳ端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。 ＰＨＳ端末の外観を示した斜視図である。 チェイス合成の動作を説明するための説明図である。 本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。
符号の説明
１００ …無線通信システム、１１０ …ＰＨＳ端末、１２０ …基地局、１３０ …通信網、１４０ …中継サーバ、２１０ …基地局制御部、２１２ …基地局メモリ、２１４ …基地局無線通信部、２１６ …基地局有線通信部、２３０ …送信データ保持部、２３２ …データ変調部、２３４ …データ送信部、２３６ …再送要求受信部、２３８…ＨＡＲＱデータ再送部、２４０ …ＡＲＱデータ再送部、３１０ …端末制御部、３１２ …端末メモリ、３１４ …表示部、３１６ …操作部、３１８ …音声入力部、３２０ …音声出力部、３２２ …端末無線通信部、３３０ …データ受信部、３３２ …データ復調部、３３４ …信号品質測定部、３３６ …エラー訂正部、３３８ …エラー検出部、３４０ …信号品質判定部、３４２ …再送要求選択部、３５０ …ＨＡＲＱ処理部、３５２ …データ記憶部、３５４ …動作モード設定部、３５６ …ＡＲＱ送信部、３５８ …ＰＨＹペイロード送信部、３６０ …データ合成部、３６２ …データ削除部、３７０ …ＡＲＱ処理部、３７２ …ＰＨＹペイロード受信部、３７４ …順序番号記憶部、３７６ …動作モード保持部、３７８ …ＡＲＱ送信部
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
　ＰＨＳ端末や携帯電話等に代表される移動局（移動通信端末とも言う）は、所定間隔をおいて固定配置される基地局と無線で通信を行う無線通信システムを構築する。かかる無線通信システムにおける基地局および移動局は、いずれの局もデータを送受信する無線通信装置として機能する。本実施形態では、理解を容易にするため基地局を他の無線通信装置、移動局を無線通信装置として説明しているが、逆の構成も成り立つのは言うまでもない。ここでは、まず、無線通信システム全体を説明し、その後、基地局および移動局としてのＰＨＳ端末の具体的構成を説明する。また、本実施形態では、移動局としてＰＨＳ端末を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等無線通信可能な様々な電子機器を移動局として用いることもできる。
（実施形態：無線通信システム１００）
　図１は、無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。当該無線通信システム１００は、ＰＨＳ端末１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）と、基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。
　上記無線通信システム１００において、ユーザが自身のＰＨＳ端末１１０Ａから他のＰＨＳ端末１１０Ｂへの通信回線の接続を行う場合、ＰＨＳ端末１１０Ａは、通信可能範囲内にある基地局１２０Ａに無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１２０Ａは、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に通信相手との通信接続を要求する。中継サーバ１４０は、他のＰＨＳ端末１１０Ｂの無線通信範囲内にある例えば基地局１２０Ｂを選択して基地局１２０Ａと基地局１２０Ｂとの通信経路を確保する。このようにして、基地局１２０Ａは、ＰＨＳ端末１１０ＡとＰＨＳ端末１１０Ｂの通信を確立する。
　このような無線通信システム１００においては、ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、例えば、ＡＲＩＢ　ＳＴＤ　Ｔ９５やＰＨＳ　ＭｏＵ等の次世代ＰＨＳ通信技術が採用され、ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との間ではＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割双方向伝送方式）／ＯＦＤＭＡ（またはＴＤＤ／ＯＦＤＭ）方式に基づいた無線通信が実行される。
　本実施形態では、当該無線通信システム１００にはＡＲＱおよびＨＡＲＱが用いられている。ＰＨＳ端末１１０は、基地局１２０が送信しＰＨＳ端末１１０が受信したデータからエラーが検出された場合、信号品質として信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を測定する。無線通信システム１００は、ＳＩＮＲが劣化したか否かに基づいてＰＨＳ端末１１０が基地局１２０にＡＲＱもしくはＨＡＲＱの一方を利用して再送要求を行うことで、効率よくエラー訂正を行い、無線通信の安定性向上を図る。本実施形態において信号品質としてＳＩＮＲを用いているが、これに限定されずシグナルノイズ比やビットエラーレート、フレームエラーレート等も好適に利用することができる。
　以下、このような無線通信システム１００における基地局１２０およびＰＨＳ端末１１０の具体的構成について述べる。
（基地局１２０）
　図２は、基地局１２０の概略的な構成を示したブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部２１０と、基地局メモリ２１２と、基地局無線通信部２１４と、基地局有線通信部２１６とを含んで構成される。
　上記基地局制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。また、基地局制御部２１０は、基地局メモリ２１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０の通信網１３０や他のＰＨＳ端末１１０への通信接続を制御する。
　上記基地局メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、基地局制御部２１０で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。
　上記基地局無線通信部２１４は、ＰＨＳ端末１１０との通信を確立し、データの送受信を行う。
　上記基地局有線通信部２１６は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０を含む様々なサーバと接続することができる。
　また、本実施形態において基地局無線通信部２１４は、送信データ保持部２３０、データ変調部２３２、データ送信部２３４、再送要求受信部２３６、ＨＡＲＱデータ再送部２３８、ＡＲＱデータ再送部２４０としても機能する。
　上記送信データ保持部２３０は、巡回冗長検査ビット（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check Bit）が付加された送信対象のフレーム単位のデータと当該データを変調するＭＣＳを特定するＭＣＳ識別子とを、このデータのフレームを特定可能なフレーム識別子および順序番号に関連付けて保持する。本実施形態において「識別子」は、数値、アルファベット、記号によりそのものを一意に特定できる表示をいう。
　図３は、本実施形態におけるフレームを説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態におけるフレームは、ＰＨＹフレームであって、ＰＨＹヘッダと、ＰＨＹペイロードと、ＣＲＣを含んで構成されている。ＰＨＹヘッダにはＭＣＳ識別子およびフレーム識別子が、ＰＨＹペイロードにはＭＡＣフレームが含まれている。ＭＡＣフレームにはＭＡＣヘッダとデータを含むＭＡＣペイロードが含まれている。ここで、フレーム識別子は、ＰＨＹヘッダに含まれており、ＰＨＹレイヤにて参照可能である。一方、順序番号はデータの順序を表す番号であり、ＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダに含まれている。したがって、ＰＨＹレイヤでは参照することができない。
　上記データ変調部２３２は、保持されたＭＣＳに基づいて送信データ保持部２３０に保持されたデータ、ＭＣＳ識別子、フレーム識別子、順序番号を含むフレームを変調し、ベースバンド信号を生成する。ここで、ＭＣＳは、ＰＨＳ端末１１０が要求するＭＣＳと等しいかまたは変調効率が劣るＭＣＳとなる。
　また、データ変調部２３２は、ＰＨＳ端末１１０からＨＡＲＱ再送要求があった場合に、ＨＡＲＱ再送要求の対象となるフレーム識別子およびエラー部分識別子で特定される送信データ保持部２３０に保持されたデータのエラー部分（再送データ）を、保持されたＭＣＳに基づいて変調する。さらに、データ変調部２３２は、ＰＨＳ端末１１０からＡＲＱ再送要求があった場合に、ＡＲＱ再送要求の対象となる順序番号で特定される送信データ保持部２３０に保持されたデータ（再送データ）を、保持されたＭＣＳに基づいて変調する。
　上記データ送信部２３４は、データ変調部２３２によって変調されたデータを含むフレームを順次送信する。
　上記再送要求受信部２３６は、ＰＨＳ端末１１０からＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）があった場合に、アンカーチャネル（ＡＮＣＨ）に含まれるエラーのあったデータのフレーム識別子とエラー部分の識別子とを抽出し、そのデータとエラー部分を特定する。また、再送要求受信部２３６は、ＰＨＳ端末１１０からＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）があった場合に、ＣＳＣＨ（Circuit Switching Channel）データチャネル（ＣＤＣＨ）に含まれる順序番号を抽出し、そのデータを特定する。
　なお、再送要求受信部２３６は、ＰＨＳ端末１１０から送信されたＡＣＫを受信した場合は、当該ＡＣＫに含まれるフレーム識別子もしくは順序番号で対応付けられるデータを送信データ保持部２３０から削除する。
　上記ＨＡＲＱデータ再送部２３８は、再送要求受信部２３６がＨＡＲＱ再送要求を受信した場合、ＨＡＲＱ再送要求に含まれるフレーム識別子で特定される、送信データ保持部２３０に保持されたデータを含むフレームを無線通信システム１００で定められている所定のフレームタイミングで再送する。
　上記ＡＲＱデータ再送部２４０は、再送要求受信部２３６がＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を受信した場合、ＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）に含まれる順序番号で特定される、送信データ保持部２３０に保持されたデータを含むフレームを無線通信システム１００で定められている所定のフレームタイミングで再送する。
（ＰＨＳ端末１１０）
　図４は、ＰＨＳ端末１１０のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図５は、ＰＨＳ端末１１０の外観を示した斜視図である。ＰＨＳ端末１１０は、端末制御部３１０と、端末メモリ３１２と、表示部３１４と、操作部３１６と、音声入力部３１８と、音声出力部３２０と、端末無線通信部３２２とを含んで構成される。
　上記端末制御部３１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路によりＰＨＳ端末１１０全体を管理および制御する。また、端末制御部３１０は、端末メモリ３１２のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、撮像機能、音楽再生機能、ＴＶ視聴機能も遂行する。
　上記端末メモリ３１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、端末制御部３１０で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。
　上記表示部３１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)等で構成され、端末メモリ３１２に記憶された、または通信網１３０を介してアプリケーション中継サーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示することができる。
　上記操作部３１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。
　上記音声入力部３１８は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声をＰＨＳ端末１１０内で処理可能な電気信号に変換する。
　上記音声出力部３２０は、スピーカで構成され、ＰＨＳ端末１１０で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や、操作部３１６の操作音、アラーム音等も出力できる。
　上記端末無線通信部３２２は、通信網１３０における基地局１２０との無線通信を確立し、データを送受信する。通信の確立の際、端末無線通信部３２２は、同期信号を含むＴＣＣＨ(Timing Control Channels:タイミング制御チャネル)を基地局１２０に送信する。基地局１２０は、そのＴＣＣＨから同期シンボルを標本化してＰＨＳ端末１１０の送信タイミングを把握し、その差分を、ＳＣＣＨ(Signaling Control Channels:同期制御チャネル)を用いてＰＨＳ端末１１０に返信する。
　また、本実施形態において端末無線通信部３２２は、データ受信部３３０、データ復調部３３２、信号品質測定部３３４、エラー訂正部３３６、エラー検出部３３８、信号品質判定部３４０、再送要求選択部３４２、ＨＡＲＱ処理部３５０、ＡＲＱ処理部３７０としても機能する。
　上記データ受信部３３０は、基地局１２０から送信されたデータ、フレーム識別子および順序番号を含むフレーム（図３参照）を受信する。
　上記データ復調部３３２は、データ受信部３３０が受信したフレームを復調し、エラー訂正部３３６に転送する。また、当該ＰＨＳ端末１１０がＨＡＲＱ再送要求もしくはＡＲＱ再送要求をした後、所定のフレームタイミングで再送データを含むフレームをデータ受信部３３０が受信した場合、データ復調部３３２は、受信したフレームの再送データを復調し、後述するＨＡＲＱ処理部３５０に転送する。
　信号品質測定部３３４は、データ受信部３３０が受信したデータを構成する現在利用しているＰＲＵの中で任意に選択された１のＰＲＵのＳＩＮＲを測定する。
　上記エラー訂正部３３６は、巡回冗長検査ビット（ＣＲＣ）を通じて、データ復調部３３２またはデータ合成部３６０から転送されたデータのエラー訂正を行う。
　上記エラー検出部３３８は、エラー訂正部３３６によっても訂正できなかったエラーを検出する。
　信号品質判定部３４０は、信号品質測定部３３４が測定したＰＲＵのＳＩＮＲが劣化しているか否かを判定する。本実施形態において、信号品質判定部３４０は、信号品質測定部３３４が測定したＳＩＮＲが所定値を下回る場合に、ＳＩＮＲが劣化していると判定する。
　ここで、所定値は、ＭＣＳ、ＨＡＲＱ再送要求最大繰り返し許容回数、アンテナ仕様、予測伝播路、アルゴリズム等によって求められる当該ＭＣＳの所要ＳＩＮＲである。なお、所定値は、単位時間当たりのＳＩＮＲ変化量としてもよい。所定値を単位時間当たりのＳＩＮＲ変化量とすることにより、急激な電波環境の劣化を判定することができる。
　また所定値を求める際に利用するＭＣＳは、基地局１２０から送信されたＭＣＳ識別子によって特定することができる。
　本実施形態において、信号品質判定部３４０は、信号品質測定部３３４が測定した任意に選択された１のＰＲＵのＳＩＮＲが所定値を下回る場合にＳＩＮＲが劣化していると判定する。なお、信号品質判定部３４０は、測定したデータを構成する現在利用しているＰＲＵのＳＩＮＲをフレーム内で平均化した値もしくは測定したデータを構成する現在利用しているＰＲＵのＳＩＮＲをフレーム間で平滑化した値が所定値を下回る場合にＳＩＮＲが劣化していると判定してもよい。
　ＭｏＵ規格では、１フレームにおいて複数のＰＲＵを利用して通信を行う。したがって、１のＰＲＵのＳＩＮＲを用いて所定値を下回ったか否かを判定するよりも、フレーム内に含まれるＰＲＵのＳＩＮＲを平均化した値を用いて判定することにより、より正確にＳＩＮＲの劣化を判定することができる。
　また、フレーム間で平滑化したＳＩＮＲを用いて判定することにより、より正確にＳＩＮＲの劣化を判定することができる。ここでフレーム間での平滑化とは、移動平均等の平滑化であって、フレーム間で指数平滑した値であり、以下の式（１）から算出される。
　　　Ａｎ＝αＡ（ｎ－１）＋（１－α）Ｂｎ・・・式（１）
　式（１）中、Ａｎはｎ番目のフレームのＳＩＮＲを平滑化したＳＩＮＲであり、Ｂｎは、ｎ番目のフレームＳＩＮＲの実測値である。式（１）に示すように、平滑化したＳＩＮＲであるＡｎは、直前のフレームについて求められた値Ａ（ｎ－１）によって定まる。
　上記再送要求選択部３４２は、エラー検出部３３８がエラーを検出した場合、後述するＨＡＲＱ処理部３５０またはＡＲＱ処理部３７０のいずれかを選択してＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を行わせる。
　本実施形態において再送要求選択部３４２は、信号品質判定部３４０が信号品質測定部３３４が測定したＳＩＮＲが劣化していると判定した場合、ＡＲＱ処理部を選択し、劣化していないと判定した場合、ＨＡＲＱ処理部を選択する。
　上記ＨＡＲＱ処理部３５０は、データ記憶部３５２と、動作モード設定部３５４と、ＨＡＲＱ送信部３５６と、ＰＨＹペイロード送信部３５８と、データ合成部３６０と、データ削除部３６２と、を含んで構成される。なお本実施形態においてＨＡＲＱ処理部３５０で行われる処理はＰＨＹレイヤにおける処理である。
　データ記憶部３５２は、データ復調部３３２が復調し、エラー訂正部３３６が訂正した（エラーの訂正を行う必要がない場合は復調したフレームのみ）データを記憶する。
　動作モード設定部３５４は、再送要求選択部３４２によってＨＡＲＱ処理部３５０が選択された場合、当該ＨＡＲＱ処理部３５０の動作モードを「ＨＡＲＱ中」に設定し、その旨を表す「ＨＡＲＱ中」情報をＡＲＱ処理部３７０に通知する。「ＨＡＲＱ中」情報は、ＨＡＲＱ処理部３５０が選択された旨と、データ記憶部３５２のうち、再送されるべきデータが格納されていたキューバッファのキュー番号とを含んでいる。
　また動作モード設定部３５４は、「ＨＡＲＱ中」情報をＡＲＱ処理部３７０に通知した後、基地局１２０が送信しデータ受信部３３０が受信した再送データからエラー検出部３３８が再びエラーを検出する。そして、再送要求選択部３４２によってＡＲＱ処理部３７０が選択された場合、当該ＨＡＲＱ処理部３５０の動作モードを「ＨＡＲＱ放棄」に設定し、その旨と、データ記憶部３５２に記憶された再送されるべきデータが格納されていたキューバッファのキュー番号とを含む「ＨＡＲＱ放棄」情報をＡＲＱ処理部３７０に通知する。
　ＨＡＲＱ送信部３５６は、動作モード設定部３５４が設定した動作モードが「ＨＡＲＱ中」の場合に限って、エラーが検出されたデータのフレーム識別子を含むＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）を基地局１２０に送信する。
　また本実施形態において、ＨＡＲＱ送信部３５６は、再送要求選択部３４２によってＡＲＱ処理部３７０が選択された場合、ＡＣＫを基地局１２０に送信する。
　これにより、基地局１２０はＨＡＲＱ処理部３５０ではエラーが検出されなかったすなわち正常であると認識することなる。したがってＡＲＱ処理部３７０からのみ再送要求が送信されるため基地局１２０はＡＲＱ再送要求に対応したデータのみ再送することが可能となる。
　さらにＨＡＲＱ送信部３５６は、エラー検出部３３８が、エラーを検出しなかった場合にも、ＡＣＫを基地局１２０に送信する。
　本実施形態ではＴＤＤ／ＯＦＤＭＡ方式によりフレーム単位のデータが基地局１２０との間で交互に送受信されているので、ＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）およびＡＣＫは基地局１２０に送信すべき送信データのアンカーチャネル（ＡＮＣＨ）を利用して送信される。このとき、同じくアンカーチャネル（ＡＮＣＨ）に設定されるＭＣＳの要求（ＭＲ：MCS Requirement）は通常の適応変調に基づくＭＣＳである。
　ＰＨＹペイロード送信部３５８は、エラー検出部３３８がエラーを検出しない場合データ復調部３３２が復調したＰＨＹペイロード（図３参照）をＡＲＱ処理部３７０に送信し、エラー検出部３３８がエラーを検出した場合ＰＨＹペイロード（図３参照）をＡＲＱ処理部３７０に送信しない。
　データ合成部３６０は、データ復調部３３２によって復調されたフレームに含まれる再送データと、データ記憶部３５２に保持されたデータとをチェイス合成（Chase Combining）し、エラー訂正部３３６に転送する。
　図６は、チェイス合成の動作を説明するための説明図である。ＰＨＳ端末１１０が受信、復調したデータにエラーが検出された場合、当該エラー部分を含むＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）を基地局１２０に伝達し、かつ、そのエラーが検出されたフレームを破棄せずにデータ記憶部３５２に保持する。そして、基地局１２０からそのエラー部分のみを再送データ５５０として受信すると、ＰＨＳ端末１１０は、再送データ５５０とデータ記憶部３５２に保持されていたデータ５５２とを最大比合成（ＭＲＣ：Maximum Ratio Combining）によって合成し、復元データ５５４を生成する。かかるチェイス合成法では、データの最大比合成によって受信フレームのＳＩＮＲを向上させて、効率的にエラー低減を図ることができる。
　本実施形態ではデータ合成部３６０による合成はチェイス合成を用いているが、パンクチャリング処理を用いたＩＲ（Incremental Redundancy）合成等他の合成を用いることもできる。
　データ削除部３６２は、エラー検出部３３８がエラーを検出しＡＲＱ処理部３７０が選択された場合もしくはエラー検出部３３８がエラーを検出しない場合にデータ記憶部３５２が記憶したデータを削除する。
　上記ＡＲＱ処理部３７０は、ＰＨＹペイロード受信部３７２と、順序番号記憶部３７４と、動作モード保持部３７６と、ＡＲＱ送信部３７８と、を含んで構成される。なお本実施形態においてＡＲＱ処理部３７０で行われる処理はＭＡＣレイヤにおける処理である。
　ＰＨＹペイロード受信部３７２は、ＰＨＹペイロード送信部３５８が送信したＰＨＹペイロード（図３参照）を受信し当該ＰＨＹペイロードに含まれる順序番号を検出する。
　順序番号記憶部３７４は、ＰＨＹペイロード受信部３７２が受信したＰＨＹペイロードに含まれる順序番号とフレーム識別子とを関連付けて格納する。
　動作モード保持部３７６は、動作モード設定部３５４が通知した動作モードすなわち「ＨＡＲＱ中」情報もしくは「ＨＡＲＱ放棄」情報を保持する。
　ＡＲＱ送信部３７８は、エラー検出部３３８がエラーを検出しＡＲＱ処理部３７０を選択した場合エラーが検出されたデータの順序番号を含むＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信する。
　この際、データ受信部３３０が受信したデータのＭＣＳよりも低い変調効率を示すＭＣＳでＡＲＱ再送要求を行う。変調効率を下げることにより所要ＳＩＮＲを低下させることができ、確実にデータを再送することが可能となる。
　これは、エラー検出部３３８がエラーを検出し、再送要求選択部３４２がＡＲＱ処理部３７０を選択した場合、ＰＨＹペイロード送信部３５８がＰＨＹペイロードを送信しないからである。この場合、ＰＨＹペイロード受信部３７２はＰＨＹペイロードに含まれる順序番号を検出することができない（順序番号が抜ける）ため、ＡＲＱ送信部３７８は、順序番号記憶部３７４を参照することにより検出できなかった順序番号を検出し、下位のＰＨＹレイヤ（ＨＡＲＱ処理部３５０）においてエラーが検出されたことを認識することとなる。
　またＡＲＱ送信部３７８は、動作モード保持部３７６が「ＨＡＲＱ中」情報を保持する場合にはＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信せずＡＣＫを送信し、「ＨＡＲＱ放棄」情報を保持する場合、ＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信する。
　なおＡＲＱ送信部３７８は、エラー検出部３３８がエラーを検出しなかった場合ＡＣＫを基地局１２０に送信する。
　以上説明した無線通信システム１００では、ＰＨＳ端末１１０が、信号品質測定部３３４、エラー検出部３３８、信号品質判定部３４０および再送要求選択部３４２を含む構成により、基地局１２０から送信され受信したデータからエラーを検出した場合、受信したデータの信号品質が劣化したか否かによって、ＡＲＱ処理部３７０とＨＡＲＱ処理部３５０とを切り換えることができる。したがって、信号品質が劣化したにもかかわらずＨＡＲＱ処理部３５０を選択し続けることがなくなり、効率よくエラー訂正を行うことが可能となる。
　次に、上述したＰＨＳ端末１１０や基地局１２０を用いて無線通信を行う無線通信方法を説明する。
（無線通信方法）
　図７は、本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。図７では理解を容易にするためＰＨＳ端末１１０の処理について示す。
　まず、基地局１２０は、送信データ保持部２３０においてフレーム単位のデータと当該データを変調するＭＣＳを特定するＭＣＳ識別子を、データのフレームを特定可能なフレーム識別子および順序番号に関連付けて保持し、データ送信部２３４を介してデータ、フレーム識別子、順序番号を含むフレームを順次送信する。基地局１２０が送信したフレームをＰＨＳ端末１１０のデータ受信部３３０が受信する（データ受信ステップ：Ｓ４００）。データ受信ステップＳ４００において受信したフレームＰＲＵのＳＩＮＲを信号品質測定部３３４が測定する（信号品質測定ステップＳ４０２）。またデータ受信ステップＳ４００において受信したフレームをデータ復調部３３２が復調し、エラー訂正部３３６に転送し、エラーがある場合エラー訂正部３３６は、巡回冗長検査ビット（ＣＲＣ）を通じてエラー訂正を行う（データ復調ステップ：Ｓ４０４）。データ復調ステップＳ４０４において復調されたフレームまたはエラー訂正が行われたフレームは、データ記憶部３５２に記憶される（データ記憶ステップ：Ｓ４０６）。
　さらにエラー検出部３３８がデータ復調ステップＳ４０４において復調されたフレームまたはエラー訂正が行われたフレームに含まれるデータにエラーがあるか否かを検出し（エラー検出ステップ：Ｓ４０８）、エラーを検出した場合、信号品質判定部３４０がＳ信号品質測定ステップ４０２において測定したＳＩＮＲが劣化しているか否かを判定する（信号品質判定ステップ：Ｓ４１０）。
　信号品質判定ステップＳ４１０において、ＳＩＮＲが劣化していないと判定され、ＨＡＲＱ処理部３５０が選択された場合、動作モード設定部３５４は、当該ＨＡＲＱ処理部３５０の動作モードを「ＨＡＲＱ中」に設定する。ＨＡＲＱ送信部３５６はエラーが検出されたデータのフレーム識別子を含むＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）を基地局１２０に送信し（ＨＡＲＱ再送要求ステップ：Ｓ４１２）、ＰＨＹペイロード送信部３５８はＡＲＱ処理部３７０にＰＨＹペイロードを送信しない（ペイロード非送信ステップ：Ｓ４１４）。ペイロード非送信ステップＳ４１４においてＰＨＹペイロード送信部３５８はＡＲＱ処理部３７０にＰＨＹペイロードを送信しないが、動作モード設定部３５４がＡＲＱ処理部３７０に「ＨＡＲＱ中」情報を通知する（ＨＡＲＱ中通知ステップＳ４１６）。
　ＨＡＲＱ送信部３５６がＡＲＱ処理部３７０にＰＨＹペイロードを送信しなかった（ペイロード非送信ステップＳ４１４）ため、ＡＲＱ処理部３７０はＰＨＹペイロードを受信できず、順序番号の抜け（欠損）が生じる。かかる順序番号の抜けが生じた場合、ＡＲＱ送信部３７８は、通常であれば、ＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信する。
　しかし動作モード保持部３７６が「ＨＡＲＱ中」情報を保持している（ＨＡＲＱ中ステップ：Ｓ４１８）ため、ＡＲＱ送信部３７８は、ＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）でなく、受信した「ＨＡＲＱ中」情報に含まれるキュー番号に対応するデータの順序番号を参照して当該順序番号に対してＡＣＫ（ＡＲＱ）を基地局１２０に送信する（ＨＡＲＱ中ステップ：Ｓ４１８）。このように、ＭＡＣレイヤのＡＲＱ処理部３７０は、ＰＨＹペイロードを受信しなかったために欠損したデータの順序番号を、ＰＨＹレイヤのＨＡＲＱ送信部３５６から送られたキュー番号によって知ることができる。
　ＨＡＲＱ処理部３５０が選択された場合その旨（「ＨＡＲＱ中」情報）をＡＲＱ処理部３７０に通知する構成により、ＡＲＱ処理部３７０は確実にＨＡＲＱ処理部３５０が選択されていることを確認することができる。また「ＨＡＲＱ中」情報を保持したＡＲＱ処理部３７０は基地局１２０にＡＲＱ再送要求を送信しないため再送要求が重複することがなくなる。
　一方、基地局１２０の再送要求受信部２３６は、ＨＡＲＱ再送要求ステップＳ４１２においてＰＨＳ端末１１０から送信されたＨＡＲＱ再送要求（ＮＡＣＫ）を受信し、アンカーチャネル（ＡＮＣＨ）に含まれるエラーのあったデータのフレーム識別子とエラー部分の識別子とを抽出し、そのデータとエラー部分を特定する。その後ＨＡＲＱデータ再送部２３８は、ＨＡＲＱ再送要求に含まれるフレーム識別子で特定される、送信データ保持部２３０に保持されたデータを含むフレームを無線通信システム１００で定められている所定のフレームタイミングで再送する。
　データ受信部３３０は基地局１２０から送信された再送データ含むフレームを受信し、データ復調部３３２が復調する（ＨＡＲＱ中ステップ：Ｓ４１８）。ＨＡＲＱ中ステップ：Ｓ４１８において復調された再送データとＳ４０６においてデータ記憶部３５２に保持されたデータとをデータ合成部３６０がチェイス合成（Chase Combining）し（ＨＡＲＱ中ステップ：Ｓ４１８）、さらにエラー検出ステップＳ４０８を行う。
　信号品質判定ステップＳ４１０において、ＳＩＮＲが劣化していると判定され、再送要求選択部３４２がＡＲＱ処理部３７０を選択した場合、データ記憶ステップＳ４０６においてデータ記憶部３５２が記憶したデータをデータ削除部３６２が削除する（データ削除ステップ：Ｓ４２０）。また、ＨＡＲＱ送信部３５６は、ＡＣＫを基地局１２０に送信する（ＡＣＫ送信ステップＳ４２２）。さらにＰＨＹペイロード送信部３５８は、データ復調部３３２が復調したＰＨＹペイロードをＡＲＱ処理部３７０に送信しない（ペイロード非送信ステップ：Ｓ４２４）。
　動作モード設定部３５４は、データ復調部３３２が復調したフレームに含まれるデータが再送データであるか否かを判定し（再送データ判定ステップ：Ｓ４２６）、再送データである場合、「ＨＡＲＱ放棄」情報をＡＲＱ処理部３７０に通知する（放棄情報送信ステップ：Ｓ４２８）。
　復調したフレームに含まれるデータが再送データであった場合、ＡＲＱ送信部３７８は前回受信した「ＨＡＲＱ中」情報に含まれるキュー番号に対応する順序番号と、「ＨＡＲＱ放棄」情報に含まれるキュー番号に対応する順序番号とを参照する。これにより、ＡＲＱ送信部３７８は、前回の「ＨＡＲＱ中」情報を放棄することを確認し、当該順序番号を含むＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信する（ＡＲＱ再送要求ステップ：Ｓ４３２）。
　復調したフレームに含まれるデータが再送データでなかった場合、ＡＲＱ処理部３６０は、ペイロード非送信ステップＳ４２４においてＰＨＹペイロードが送信されていないため、順序番号を検出することができない（順序番号が抜ける）（順序番号未検出ステップ：Ｓ４３０）。これにより、ＡＲＱ送信部３７０は、当該順序番号を含むＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を基地局１２０に送信する（ＡＲＱ再送要求ステップ：Ｓ４３２）。
　一方、基地局１２０の再送要求受信部２３６は、Ｓ４３８においてＰＨＳ端末１１０から送信されたＡＲＱ再送要求（ＳＲＥＪ）を受信し、ＣＳＣＨ（Circuit Switching Channel）データチャネル（ＣＤＣＨ）に含まれる順序番号を抽出し、そのデータを特定する。その後ＡＲＱ再送要求に含まれる順序番号で特定される、送信データ保持部２３０に保持されたデータを無線通信システム１００で定められている所定のフレームタイミングで再送する。
　基地局１２０から送信された再送データ含むフレームは、再度データ受信部３３０で受信される（データ受信ステップ：Ｓ４００）。
　データ記憶ステップＳ４０６において、エラー検出部３３８がエラーを検出しなかった場合、データ記憶ステップＳ４０６においてデータ記憶部３５２が記憶したデータをデータ削除部３６２が削除する（データ削除ステップ：Ｓ４４０）。また、ＨＡＲＱ送信部３５６は、ＡＣＫを基地局１２０に送信する（ＡＣＫ送信ステップ：Ｓ４４２）。さらにＰＨＹペイロード送信部３５８は、データ復調部３３２が復調したＰＨＹペイロードをＡＲＱ処理部３７０に送信する（ペイロード送信ステップ：Ｓ４４４）。ＡＲＱ送信部３７８は、ペイロード送信ステップＳ４４４において受信したＰＨＹペイロードから順序番号を検出し（順序番号検出ステップ：Ｓ４４８）ＡＣＫを基地局１２０に送信する（ＡＣＫ（ＡＲＱ）送信ステップ：Ｓ４４８）。
　以上説明した無線通信方法においても、受信したデータからエラーを検出した場合、受信したデータの信号品質が劣化したか否かによって、ＡＲＱ処理部とＨＡＲＱ処理部とを切り換えることができ、効率よくエラー訂正を遂行し、無線通信の安定性向上を図ることが可能となる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、2008年3月27日出願の日本特許出願・出願番号2008-085059に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、自動再送要求（ＡＲＱ）およびＨＡＲＱを利用する無線通信が可能な無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法に利用可能である。

Claims (9)

  1. 　第１の無線通信装置と、該第１の無線通信装置と無線通信を行う第２の無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
    　前記第２の無線通信装置は、
    　フレーム単位のデータを保持する送信データ保持部と、
    　前記データを順次送信するデータ送信部と、
    　前記第１の無線通信装置から送信されたＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を受信する再送要求受信部と、
    　前記再送要求受信部がＨＡＲＱ再送要求を受信した場合、該ＨＡＲＱ再送要求に対応するデータであって前記送信データ保持部に保持されたデータを再送するＨＡＲＱデータ再送部と、
    　前記再送要求受信部がＡＲＱ再送要求を受信した場合、該ＡＲＱ再送要求に対応するデータであって前記送信データ保持部に保持されたデータを再送するＡＲＱデータ再送部と、
    を備え、
    　前記第１の無線通信装置は、
    　前記第２の無線通信装置から送信されたデータを受信するデータ受信部と、
    　前記受信したデータの信号品質を測定する信号品質測定部と、
    　前記測定した信号品質が劣化しているか否かを判定する信号品質判定部と、
    　前記受信したデータを復調するデータ復調部と、
    　前記復調したデータにエラーがあるか否かを検出するエラー検出部と、
    　ＨＡＲＱ再送要求が可能なＨＡＲＱ処理部と、
    　ＡＲＱ再送要求が可能なＡＲＱ処理部と、
    　前記エラー検出部がエラーを検出した場合、前記ＨＡＲＱ処理部または前記ＡＲＱ処理部のいずれかを選択してＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を行わせる再送要求選択部と、
    を備え、
    　前記再送要求選択部は、前記測定した信号品質が劣化していると前記信号品質判定部が判定した場合、前記ＡＲＱ処理部を選択し、前記測定した信号品質が劣化していないと前記信号品質判定部が判定した場合、前記ＨＡＲＱ処理部を選択することを特徴とする無線通信システム。
  2. 　前記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの中で任意に選択された１のＰＲＵの信号品質を測定し、前記信号品質判定部は、前記測定した信号品質が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの信号品質を測定し、前記信号品質判定部は、前記測定した信号品質をフレーム内で平均化した値が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 　前記信号品質測定部は、現在利用しているＰＲＵの信号品質を測定し、前記信号品質判定部は、前記測定した信号品質をフレーム間で平滑化した値が所定値を下回る場合に、信号品質が劣化していると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 　前記再送要求選択部が前記ＡＲＱ処理部を選択した場合、前記ＡＲＱ処理部は前記受信したデータのＭＣＳよりも低い変調効率を示すＭＣＳでＡＲＱ再送要求を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  6. 　前記ＨＡＲＱ処理部は、
    　前記再送要求選択部によって当該ＨＡＲＱ処理部またはＡＲＱ処理部のいずれが選択されたかに応じて、当該ＨＡＲＱ処理部の動作モードを「ＨＡＲＱ中」または「ＨＡＲＱ放棄」に設定して前記ＡＲＱ処理部に通知する動作モード設定部と、
    　前記設定された動作モードが「ＨＡＲＱ中」の場合、前記ＨＡＲＱ再送要求を前記第２の無線通信装置に送信するＨＡＲＱ送信部と、
    を含み、
    　前記ＡＲＱ処理部は、
    　前記通知された動作モードを保持する動作モード保持部と、
    　前記保持された動作モードが「ＨＡＲＱ中」以外の場合、前記ＡＲＱ再送要求を前記第２の無線通信装置に送信するＡＲＱ送信部と、
    を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  7. 　他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
    　前記他の無線通信装置から送信されたフレーム単位のデータを受信するデータ受信部と、
    　前記受信したデータの信号品質を測定する信号品質測定部と、
    　前記測定したデータの信号品質が劣化しているか否かを判定する信号品質判定部と、
    　前記受信したデータを復調するデータ復調部と、
    　前記復調したデータにエラーがあるか否かを検出するエラー検出部と、
    　ＨＡＲＱ再送要求が可能なＨＡＲＱ処理部と、
    　ＡＲＱ再送要求が可能なＡＲＱ処理部と、
    　前記エラー検出部がエラーを検出した場合、前記ＨＡＲＱ処理部または前記ＡＲＱ処理部のいずれかを選択してＨＡＲＱ再送要求またはＡＲＱ再送要求を行わせる再送要求選択部と、
    を備え、
    　前記再送要求選択部は、前記測定した信号品質が劣化していると前記信号品質判定部が判定した場合、前記ＡＲＱ処理部を選択し、前記測定した信号品質が劣化していないと前記信号品質判定部が判定した場合、前記ＨＡＲＱ処理部を選択することを特徴とする無線通信装置。
  8. 　第１の無線通信装置と、該第１の無線通信装置と無線通信を行う第２の無線通信装置とを用いた無線通信方法であって、
    　前記第２の無線通信装置は、
    　フレーム単位のデータを保持し、
    　前記データを順次送信し、
    　前記第１の無線通信装置は、
    　前記送信されたデータを受信し、
    　前記受信したデータの信号品質を測定し、
    　前記受信したデータを復調し、
    　前記復調したデータにエラーがあるか否かを検出し、
    　前記復調したデータからエラーを検出した場合、前記測定した信号品質が劣化しているか否かを判定し、
    　前記測定した信号品質が劣化していると判定した場合、ＡＲＱ再送要求を行い、
    　前記測定した信号品質が劣化していないと判定した場合、ＨＡＲＱ再送要求を行い、
    　前記第２の無線通信装置は、
    　前記ＨＡＲＱ再送要求または前記ＡＲＱ再送要求を受信し、
    　前記ＨＡＲＱ再送要求を受信した場合、該ＨＡＲＱ再送要求に対応するデータであって前記保持されたデータを再送し、
    　前記ＡＲＱ再送要求を受信した場合、該ＡＲＱ再送要求に対応するデータであって前記保持されたデータを再送することを特徴とする無線通信方法。
  9. 　前記第１の無線通信装置は移動通信端末であり、前記第２の無線通信装置は基地局であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
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