WO2009145295A1

WO2009145295A1 - 無線通信装置および無線通信方法

Info

Publication number: WO2009145295A1
Application number: PCT/JP2009/059856
Authority: WO
Inventors: 信悟上甲
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2009-12-03
Also published as: JP2009290618A; KR20100135977A; US20110105113A1

Abstract

本発明に係る無線基地局１は、初回送信データを無線端末に送信し、無線端末が初回送信データの復号に成功したか否かを示す応答メッセージを無線端末から受信する。無線基地局１の制御部１１２は、応答メッセージを正常に受信したか否かを判定し、応答メッセージを正常に受信していないと判定した場合、初回送信データの一部を再送データとして無線端末に送信する。

Description

無線通信装置および無線通信方法

　本発明は、ハイブリッド自動再送制御が適用される無線通信装置および無線通信方法に関する。

　一般的に、無線通信システムでは、有線通信システムと比較して伝送誤りが頻繁に発生する。このような無線通信システムにおいて通信の信頼性を確保するために、近年では、自動再送制御（ＡＲＱ）および前方誤り訂正（ＦＥＣ）を併用するハイブリッド自動再送制御（ＨＡＲＱ）が広く用いられている。

　ＨＡＲＱでは、受信側の無線通信装置（以下、受信装置）は、送信側の無線通信装置（以下、送信装置）が送信したデータの復号に成功した場合には復号成功を示す肯定応答（以下、Ａｃｋ）を送信装置に送信し、当該データの復号に失敗した場合には復号失敗を示す否定応答（以下、Ｎａｃｋ）を送信装置に送信する（例えば、特許文献１参照）。

　送信装置は、再送要求を受信すると、初回送信したデータ（以下、送信データ）を再送データとして受信装置に送信する。受信装置は、復号に失敗した送信データを保存しており、送信装置から再送データを受信すると、保存した送信データと、受信した再送データとを合成して復号を行う。このような処理により、ＨＡＲＱでは誤り訂正能力を向上させている。なお、以下では、ＡｃｋおよびＮａｃｋを適宜「応答メッセージ」と総称する。

特開２００３－１７９５８１号公報（［請求項１］など）

　上記のようにＨＡＲＱでは、受信装置からの応答メッセージに応じて再送が制御されるが、送信装置は、必ずしも応答メッセージを受信装置から正常に受信できるとは限らない。送信装置が応答メッセージの受信に失敗すると、受信装置の状態が不明になる。

　このような場合、従来の送信装置は、次の（ａ）または（ｂ）のいずれかの方法により、通信を継続する。（ａ）受信装置が送信データの復号に失敗したとみなして、送信装置は、送信済みの送信データの全体を再送データとして受信装置に送信する。（ｂ）送信装置は、応答メッセージの再送を受信装置に要求する。

　しかしながら、上記（ａ）の方法では、実際には受信装置が送信データの復号に成功している場合、再送データの再送が無駄になるため、再送に伴って多くの無線資源が無駄に消費される問題がある。特に、送信装置が複数の受信装置と通信する無線基地局である場合には、ある受信装置（無線端末）に割り当てる無線資源が増大すると、他の受信装置に割り当て可能な無線資源が相対的に減少してしまう。

　また、上記（ｂ）の方法では、実際には受信装置が送信データの復号に失敗している場合、送信装置は、応答メッセージの再送要求を受信装置へ送信し、応答メッセージを受信装置から受信し、その後に、再送データを送信する。つまり、上記（ｂ）の方法では、大幅な再送遅延が生じる問題がある。

　そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ＨＡＲＱが適用される無線通信システムにおいて、受信装置からの応答メッセージが正常に受信されない場合に、無線資源の消費量と、再送遅延とを低減しつつ、受信装置との通信を継続することができる無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決するために、本発明は以下のような側面を有している。まず、本発明の第１の側面は、符号化された送信データを受信装置（無線端末２）に送信するデータ送信部（送受信部１１１）と、前記受信装置が前記送信データの復号に成功したか否かを示す応答メッセージを前記受信装置から受信する応答受信部（送受信部１１１）と、前記応答受信部によって受信された前記応答メッセージが前記送信データの復号失敗を示す場合に、前記データ送信部が送信した前記送信データに対応する再送データを前記受信装置に送信する再送処理部（制御部１１２）とを備え、前記再送データは、前記受信装置において、前記送信データと合成される無線通信装置（無線基地局１）であって、前記送信データの送信後において、前記応答受信部が前記応答メッセージを正常に受信したか否かを判定する応答判定部（制御部１１２）を備え、前記再送処理部は、前記応答判定部によって前記応答受信部が前記応答メッセージを正常に受信していないと判定された場合、前記送信データの一部を前記再送データとして前記受信装置に送信することを要旨とする。
このような無線通信装置によれば、再送処理部は、受信装置からの応答メッセージを正常に受信していないと判定された場合、送信データの一部を再送データとして受信装置に送信する。

　このため、送信データの全体を再送データとして受信装置に送信する従来の方法と比較して、無線資源の消費量を削減できる。また、応答メッセージの再送を受信装置に要求する従来の方法と比較して、再送遅延を低減できる。なお、再送データは、受信装置において送信データと合成されるため、送信データの一部を再送データとして送信しても、受信装置では復号を行うことができる。

　したがって、第１の側面に係る無線通信装置によれば、ＨＡＲＱが適用される無線通信システムにおいて、受信装置からの応答メッセージが正常に受信されない場合に、無線資源の消費量と、再送遅延とを低減しつつ、受信装置との通信を継続することができる。

　本発明の第２の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記無線通信装置が送信する無線信号の受信品質（例えば、受信ＳＮＲ）を示す受信品質情報（ＣＱＩ）を前記受信装置から受信する情報受信部（送受信部１１１）と、前記情報受信部が受信した前記受信品質情報に基づき、前記受信装置が受信した前記送信データの誤り率を推定する誤り率推定部（データサイズ決定部１１５）と、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記誤り率推定部によって推定された前記誤り率に応じて、前記再送処理部が送信する前記再送データのサイズを決定するサイズ決定部（データサイズ決定部１１５）とをさらに備えることを要旨とする。

　本発明の第３の側面は、本発明の第２の側面に係り、前記サイズ決定部は、前記誤り率が高いほど前記再送データのサイズを大きくし、前記誤り率が低いほど前記再送データのサイズを小さくすることを要旨とする。

　本発明の第４の側面は、本発明の第２の側面に係り、データ送信に用いられる無線資源を前記受信装置または前記受信装置と異なる受信装置（無線端末３）に割り当てる資源割り当て部（制御部１１２）をさらに備え、前記再送処理部は、前記無線資源を用いて前記送信データの一部を前記再送データとして送信し、前記資源割り当て部は、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記無線資源を前記受信装置および前記異なる受信装置の両方に割り当てることを要旨とする。

　本発明の第５の側面は、本発明の第４の側面に係り、前記サイズ決定部は、前記送信データのサイズと、決定した前記再送データのサイズとの差分を、前記異なる受信装置へ送信する所定データのサイズとして決定することを要旨とする。

　本発明の第６の側面は、本発明の第４の側面に係り、前記異なる受信装置が複数存在する場合に、前記情報受信部が受信した前記受信品質情報に応じて、前記資源割り当て部が前記無線資源を割り当てる優先度を複数の受信装置のそれぞれに設定する優先度設定部（スケジューラ１１４）をさらに備え、前記資源割り当て部は、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合に、前記複数の受信装置の中で前記優先度が最も高い受信装置と、前記再送データの送信先の前記受信装置とに前記無線資源を割り当てることを要旨とする。

　本発明の第７の側面は、本発明の第５の側面に係り、前記受信装置へのデータ送信に用いられる第１変調方式と、前記異なる受信装置へのデータ送信に用いられる第２変調方式とを決定する変調方式決定部（制御部１１２）と、前記変調方式決定部によって決定された前記第１変調方式および前記第２変調方式に応じて、前記サイズ決定部によって決定された前記再送データおよび前記所定データのそれぞれのサイズを調整するサイズ調整部（スケジューラ１１４）とをさらに備えることを要旨とする。

　本発明の第８の側面は、本発明の第７の側面に係り、前記サイズ調整部は、前記第１変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量が、前記第２変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量よりも少ない場合、前記再送データのサイズを小さくするとともに前記所定データのサイズを大きくし、前記第１変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量が、前記第２変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量よりも多い場合、前記再送データのサイズを大きくするとともに前記所定データのサイズを小さくすることを要旨とする。
本発明の第９の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記受信装置へのデータ送信に用いられる変調方式を決定する変調方式決定部（制御部１１２）と、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記変調方式決定部によって決定された前記変調方式に応じて、前記再送処理部が送信する前記再送データのサイズを決定するサイズ決定部（データサイズ決定部１１５）とをさらに備えることを要旨とする。

　本発明の第１０の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記再送処理部は、前記応答判定部によって前記応答メッセージを正常に受信していないと判定され、かつ、前記送信データが低遅延を要求されるリアルタイム系データである場合、前記送信データの全部を前記再送データとして送信し、前記応答判定部によって前記応答メッセージを正常に受信していないと判定され、かつ、前記送信データが前記リアルタイム系データ以外のデータである場合、前記送信データの一部を前記再送データとして送信することを要旨とする。
本発明の第１１の側面は、符号化された送信データを受信装置に送信するステップと、前記受信装置が前記送信データの復号に成功したか否かを示す応答メッセージを前記受信装置から受信するステップと、前記受信するステップにおいて受信された前記応答メッセージが前記送信データの復号失敗を示す場合に、前記送信データに対応する再送データを前記受信装置に送信するステップとを備え、前記再送データは、前記受信装置において、前記送信データと合成される無線通信方法であって、前記送信データの送信後において、前記受信装置から前記応答メッセージを正常に受信したか否かを判定するステップを備え、前記再送データを送信するステップでは、前記判定するステップにおいて前記応答メッセージを正常に受信していないと判定された場合、前記送信データの一部を前記再送データとして送信することを要旨とする。

　本発明によれば、ＨＡＲＱが適用される無線通信システムにおいて、受信装置からの応答メッセージが正常に受信されない場合に、無線資源の消費量と、再送遅延とを低減しつつ、受信装置との通信を継続することができる無線通信装置および無線通信方法を提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。図３は、本発明の実施形態に係るデータサイズ決定部が実行する再送サイズ決定処理を説明するための概念図である。図４は、本発明の実施形態に係るＣＱＩと受信ＳＮＲと対応付けたテーブルの構成例を示す図である。図５は、本発明の実施形態に係る変調方式と、受信ＳＮＲと、誤り率とを対応付けたテーブルの構成例を示す図である。図６は、適応変調において用いられる変調方式を説明するための図である。図７は、本発明の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。

　次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。具体的には、（１）無線通信システムの全体概略構成、（２）無線基地局の構成、（３）再送サイズ決定処理の一例、（４）誤り率推定処理の一例、（５）サイズ調整処理の一例、（６）無線基地局の動作、（７）作用および効果、（８）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

　（１）無線通信システムの全体概略構成
　図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。図１に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局１、無線端末２、および無線端末３を含む。

　無線端末２および無線端末３は、無線基地局１のサービスエリア内に位置しており、無線区間を介して無線基地局１と通信する。図１の例では、無線端末２および無線端末３の合計２つの無線端末のみを図示しているが、多数の無線端末が無線基地局１と通信していてもよい。

　本実施形態において無線端末２および無線端末３は、無線基地局１からデータを受信する複数の受信装置を構成する。無線基地局１は、当該複数の受信装置と無線通信を実行する無線通信装置を構成する。

　無線端末２および無線端末３は、無線基地局１が送信する無線信号、具体的には報知信号であるパイロット信号の受信品質を定期的に測定し、当該受信品質を示す受信品質情報を無線基地局１に定期的に送信している。本実施形態では、無線端末２および無線端末３が測定する受信品質は受信ＳＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio）である。また、以下では、無線端末２および無線端末３から無線基地局１へ送信される受信品質情報をＣＱＩ（Channel Quality Indicator）と称する。

　無線通信システム１０には、上述したＨＡＲＱが採用されている。本実施形態では、無線端末２は、無線基地局１から受信した初回送信データの復号に失敗し、当該初回送信データの再送を要求する否定応答メッセージであるＮａｃｋを無線基地局１に送信している。すなわち、無線端末２は、再送が要求された再送データの送信先である。一方、無線端末３は、再送が要求されていない送信データ（初回送信データ）、または再送が要求された再送データの送信先である。

　なお、一般的なＨＡＲＱでは、受信側は、送信側が送信したデータ（データパケット）の復号に成功した場合には復号成功を示す肯定応答メッセージ（Ａｃｋ）を送信し、復号に失敗した場合には復号失敗を示す否定応答メッセージ（Ｎａｃｋ）を送信側に送信する。以下の実施形態では、ＡｃｋおよびＮａｃｋを「応答メッセージ」と総称する。

　無線通信システム１０では、無線区間において伝送誤りやデータ損失が発生し易く、送信側は、受信側からの応答メッセージを正常に受信できないことがある。ここで、応答メッセージを正常に受信できない状態とは、応答メッセージが受信されない状態、あるいは応答メッセージを受信できても復号できない状態、若しくは復号できても復号結果に誤りが含まれる状態を意味する。

　無線基地局１は、無線端末２および無線端末３のそれぞれから受信したＣＱＩに基づき、無線端末２または無線端末３のそれぞれに無線資源を割り当て、割り当てた無線資源を用いて無線端末２または無線端末３にデータを送信する。ここで、データ送信に用いられる無線資源とは、送信時間枠（以下、送信スロット）または周波数チャネルなどを意味する。以下の実施形態では、説明の便宜上、無線基地局１が割り当てる無線資源として送信スロットを例に説明する。

　また、通信速度の高速化を目的として、無線通信システム１０には適応変調方式が採用されている。無線基地局１は、無線端末２および無線端末３のそれぞれから受信したＣＱＩに基づき、変調方式（以下、適宜「変調クラス」と称する）を動的に切り替える。具体的には、無線基地局１は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）や２４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの複数の変調方式から、適切な変調方式を選択する。

　ＨＡＲＱでは、初回送信データと再送データとを合成することで再送ゲインを得ることができるため、再送ゲインを見込んで高い変調クラスを選択する方が、１回の送信で完結するよう低い変調クラスを選択するよりも、システム全体の性能を上げることにつながる。　　　　
したがって、このようなシステムにおいては再送が頻繁に行われる。

　（２）無線基地局の構成
　次に、無線基地局１の構成について説明する。図２は、無線基地局１の機能ブロック構成図である。

　図２に示すように、無線基地局１は、アンテナ１１０、送受信部１１１、制御部１１２、データ保存部１１３、スケジューラ１１４、およびデータサイズ決定部１１５を含む。

　送受信部１１１は、アンテナ１１０を介して、データを含む無線信号の送信および受信を行う。送受信部１１１は、符号化（誤り訂正符号化）された初回送信データを無線端末２に送信する。送受信部１１１は、上述した応答メッセージを無線端末２から受信する。さらに、送受信部１１１は、無線基地局１が送信する無線信号の受信ＳＮＲを示すＣＱＩを無線端末２および３のそれぞれから受信する。

　すなわち、本実施形態において送受信部１１１は、初回送信データを送信するデータ送信部と、応答メッセージを受信する応答受信部と、受信品質情報（ＣＱＩ）を受信する情報受信部とを構成する。

　データ保存部１１３は、無線端末２に送信すべき送信データを一時的に保存するとともに、送受信部１１１がＡｃｋを受信するまで、送信済みの初回送信データを保存する。送受信部１１１がＮａｃｋを受信すると、データ保存部１１３が保存している初回送信データは、制御部１１２によって取得され、再送データとして再送される。

　制御部１１２は、無線基地局１全体の動作を制御する。具体的には、制御部１１２は、無線端末２に対するデータ（データパケット）の送信および再送などを制御する。送受信部１１１がＮａｃｋを受信した場合、制御部１１２は、送受信部１１１が送信した初回送信データに対応する再送データを無線端末２に送信する。

　さらに、制御部１１２は、初回送信データの送信後において、送受信部１１１が応答メッセージを正常に受信したか否かを判定する。制御部１１２は、送受信部１１１が応答メッセージを正常に受信していないと判定すると、データ保存部１１３が保存している初回送信データの一部を再送データとして無線端末２に送信する。

　すなわち、本実施形態において制御部１１２は、応答メッセージを正常に受信したか否かを判定する応答判定部と、初回送信データの一部を再送データとして無線端末２に送信する再送処理部とを構成する。

　なお、制御部１１２は、送受信部１１１が受信したＣＱＩに応じて、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調方式と、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調方式とを決定する変調方式決定部としても機能する。

　データサイズ決定部１１５は、送受信部１１１が受信したＣＱＩ、具体的には、初回送信データの送信時に対応するＣＱＩに基づき、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率（パケット誤り率）を推定する。また、データサイズ決定部１１５は、推定された誤り率に応じて、再送データのサイズを決定する。

　本実施形態においてデータサイズ決定部１１５は、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率を推定する誤り率推定部と、再送データのサイズを決定するサイズ決定部とを構成する。

　初回送信データの一部を再送データとして送信する場合、データサイズ決定部１１５は、初回送信データのサイズと、決定した再送データのサイズとの差分を、無線端末３へ送信するデータのサイズとして決定する。ここで、無線端末３へ送信するデータは、初回送信データまたは再送データである。以下では、無線端末３に送信される初回送信データまたは再送データを適宜「所定データ」と称する。

　スケジューラ１１４は、上述したＣＱＩに応じて、制御部１１２が無線資源を割り当てる優先度を無線端末毎に設定する。すなわち、無線通信システム１０において、無線基地局１が多数の無線端末を管理し、無線資源を有効活用するために、スケジューラ１１４が用いられる。

　スケジューラ１１４の方式としては、Max CIR方式およびＰＦ（Proportional fair）方式などがある。Max CIR方式は、瞬時の受信ＳＮＲ（以下、瞬時受信ＳＮＲ）が高い無線端末に対して高い優先度を設定する方式である。一方、ＰＦ方式では、平均受信ＳＮＲに対する瞬時受信ＳＮＲが相対的に高い無線端末に対して高い優先度を設定する方式である。具体的には、ＰＦ方式では、スケジューラ１１４は、優先度 = ＤＲＣ／Ｒによって優先度を算出する。ここでＤＲＣは、ＣＱＩから算出される瞬時のデータレートであり、Ｒはデータレートをある時定数を用いる指数関数重み付き平均等によって平均した値である。したがって、平均レート（平均受信ＳＮＲ）に対する瞬時のデータレート（瞬時受信ＳＮＲ）の比が優先度として算出される。

　制御部１１２は、スケジューラ１１４が設定した優先度に応じて、データ送信に用いられる無線資源を無線端末２または無線端末３に割り当てる。すなわち制御部１１２は、無線資源を割り当てる資源割り当て部を構成する。制御部１１２は、初回送信データの一部を再送データとして無線端末２へ送信する場合、無線資源を無線端末２および無線端末３の両方に割り当てる。

　（３）再送サイズ決定処理の一例
　上述したように、無線基地局１の制御部１１２は、無線端末２からの応答メッセージを正常に受信していないと判定すると、図３（ａ）に示す初回送信データの一部を、図３（ｂ）に示す再送データとして無線端末２に送信する。図３（ｂ）に示す再送データのサイズＳＩＺＥ１は、次のようにして決定される。

　制御部１１２は、無線端末２からの応答メッセージを正常に受信していないと判定すると、図３（ａ）に示す初回送信データの送信時における無線端末２のＣＱＩをデータサイズ決定部１１５に通知する。データサイズ決定部１１５は、通知されたＣＱＩから、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率Ｒを推定し、当該誤り率Ｒに応じて、再送データのサイズＳＩＺＥ１を決定する。

　例えば、データサイズ決定部１１５は、以下の式（１）に示すように、図３（ａ）に示す初回送信データのサイズＳＩＺＥ０と、推定した誤り率Ｒとの乗算結果を、再送データのサイズＳＩＺＥ１として決定する。

　ＳＩＺＥ１＝ＳＩＺＥ０×Ｒ・・・（１）
　つまり、無線端末２において初回送信データの復号が成功したか否かが不明である場合において、復号失敗の可能性が高い場合には初回送信データの大部分を再送し、復号失敗の可能性が低い場合には初回送信データの少しの部分だけを再送する。なお、応答メッセージを正常に受信していない場合であっても、推定した誤り率Ｒが１００％である場合に限り、再送データのサイズＳＩＺＥ１は、初回送信データのサイズＳＩＺＥ０と同一となる。

　データサイズ決定部１１５は、図３（ｂ）に示すように、初回送信データのサイズＳＩＺＥ０と、再送データのサイズＳＩＺＥ１との差分（ＳＩＺＥ０－ＳＩＺＥ１）を、無線端末３に送信する初回送信データまたは再送データのサイズＳＩＺＥ２として決定する。

　ただし、無線端末２以外の無線端末（すなわち、無線端末３）が複数存在する場合は、当該複数の無線端末３のうち、スケジューラ１１４によって設定された優先度が最も高い無線端末３に無線資源が割り当てられる。

　すなわち、初回送信データのサイズＳＩＺＥ０、再送データのサイズＳＩＺＥ１、無線端末３に送信する所定データのサイズＳＩＺＥ２には、次の関係が成り立つ。

　ＳＩＺＥ２＝ＳＩＺＥ０－ＳＩＺＥ１　　　・・・（２）
　このように、再送データのサイズＳＩＺＥ１と、無線端末３に送信する所定データのサイズＳＩＺＥ２との和は、初回送信データのサイズＳＩＺＥ０と等しくなる。つまり、無線端末２への再送データと、無線端末３への所定データとは、そのサイズの和が、初回送信データが送信された無線資源（送信スロット）と同じ大きさのリソースとなる無線資源（送信スロット）において送信される。

　データサイズ決定部１１５は、式（１）および式（２）によって決定されたサイズＳＩＺＥ１およびＳＩＺＥ２をスケジューラ１１４に通知する。スケジューラ１１４は、変調方式に応じてサイズＳＩＺＥ１およびＳＩＺＥ２を調整する。

　（４）誤り率推定処理の一例
　次に、図４および図５を用いて、データサイズ決定部１１５によって実行される誤り率Ｒの推定処理について説明する。

　本実施形態では、データサイズ決定部１１５は、初回送信データの送信時における無線端末２のＣＱＩと、無線端末２に対して初回送信データを送信した際の変調方式（変調クラス）とに応じて、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率Ｒを推定する。

　データサイズ決定部１１５は、図４に示すように、ＣＱＩと受信ＳＮＲと対応付けたテーブルを用いて、初回送信データの送信時における無線端末２の受信ＳＮＲを特定する。さらに、データサイズ決定部１１５は、図５に示すように、初回送信データの送信時における変調方式と、受信ＳＮＲと、誤り率Ｒとを対応付けたテーブルを用いて、誤り率Ｒを特定する。

　図５に示すように、変調クラスが高くなるほど、すなわち、高速な変調クラスであるほど、誤り率Ｒが高くなる。また、受信ＳＮＲが高いほど、誤り率Ｒが低くなる。なお、図４に示す誤り率Ｒの値は、計算機シミュレーションによって予め求められる。

　（５）サイズ調整処理の一例
　スケジューラ１１４は、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調クラスと、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調クラスとに応じて、データサイズ決定部１１５によって決定されたサイズＳＩＺＥ１およびＳＩＺＥ２のそれぞれを調整する。

　図６の例では、変調クラス０～８の合計９つの変調クラスが用意されている。変調クラス８は最も高速な変調クラスであり、変調クラス０は最も低速な変調クラスである。具体的には、変調クラス８では２４ＱＡＭが用いられ、変調クラス０ではπ／２－ＢＰＳＫが用いられる。このように、各変調クラスにおいては、１シンボル当たりの情報量が異なっている。

　スケジューラ１１４は、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調クラスにおいて規定される１シンボル当たりの情報量が、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調クラスにおいて規定される１シンボル当たりの情報量よりも少ない場合、上記サイズＳＩＺＥ１を小さくするとともに、上記サイズＳＩＺＥ２を大きくする。

　また、スケジューラ１１４は、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調クラスにおいて規定される１シンボル当たりの情報量が、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調クラスにおいて規定される１シンボル当たりの情報量よりも多い場合、上記サイズＳＩＺＥ１を大きくするとともに、上記サイズＳＩＺＥ２を小さくする。

　なお、サイズ調整前後において、サイズＳＩＺＥ１およびサイズＳＩＺＥ２の合計サイズは変化しないことに留意すべきである。

　例えば、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調クラスをαbit/シンボル、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調クラスをβbit/シンボルとし、推定された誤り率Ｒが３０％であるとすると、無線端末２へ送信される再送データのサイズは、初回送信パケットサイズの、(30×(α/(α＋β))＋(100-30)×(β/(α＋β)))％とする。

　（６）無線基地局の動作
　次に、無線基地局１の動作について説明する。図７は、無線基地局１の動作を示すフローチャートである。

　ステップＳ１１において、送受信部１１１および制御部１１２は、初回送信データを無線端末２に送信する。また、送受信部１１１は、ＣＱＩを無線端末２および３のそれぞれから受信する（ステップＳ１２）。

　無線端末２は、無線基地局１からの初回送信データを受信した後に復号し、ＣＲＣチェックをして正しく復号できていればＡｃｋを応答メッセージとして無線基地局１へ送信し、正しく復号できなければＮａｃｋを応答メッセージとして無線基地局１へ送信する。

　ステップＳ１３において、制御部１１２は、無線端末２からの応答メッセージを正常に受信したか否かを判定する。応答メッセージを正常に受信した場合には処理がステップＳ１４に進み、応答メッセージを正常に受信していない場合には処理がステップＳ１８に進む。

　ステップＳ１４において、制御部１１２は、受信した応答メッセージがＡｃｋであるかＮａｃｋであるかを判定する。応答メッセージがＡｃｋである場合には処理がステップＳ１５に進み、応答メッセージがＮａｃｋである場合には処理がステップＳ１７に進む。

　ステップＳ１５およびステップＳ１６においては、スケジューラ１１４および制御部１１２は、通常通り、次のデータについての割り当て処理および送信処理を行う。

　応答メッセージがＮａｃｋである場合のステップＳ１７においては、制御部１１２は、初回送信データの全部を再送データとして無線端末２に送信する。無線端末２は、再送データを受信すると、初回送信データと軟合成してからＣＲＣチェックを実行し、ＣＲＣチェックの結果に応じてＡｃｋまたはＮａｃｋを無線基地局１へ送信する。

　一方、応答メッセージを正常に受信していない場合、ステップＳ１８において、データサイズ決定部１１５は、ステップＳ１２において無線端末２から受信したＣＱＩに応じて、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率Ｒを推定する。

　ステップＳ１９において、データサイズ決定部１１５は、上記の式（１）および式（２）に従って、無線端末２への再送データのサイズＳＩＺＥ１と、無線端末３への所定データのサイズＳＩＺＥ２とを決定する。

　ステップＳ２０において、スケジューラ１１４は、無線端末２へのデータ送信に用いられる変調クラスと、無線端末３へのデータ送信に用いられる変調クラスとに応じて、データサイズ決定部１１５によって決定されたサイズＳＩＺＥ１およびＳＩＺＥ２のそれぞれを調整する。

　ステップＳ２１において、制御部１１２は、データ送信に用いられる無線資源を無線端末２または無線端末３に割り当てる。そして、ステップＳ２３において、送受信部１１１および制御部１１２は、再送データを無線端末２へ送信するとともに、所定データを無線端末３へ送信する。

　（７）作用および効果
　以上説明したように、制御部１１２は、無線端末２への初回送信データの送信後において、応答メッセージを正常に受信したか否かを判定し、応答メッセージを正常に受信していないと判定した場合、初回送信データの一部を再送データとして無線端末２に送信する。

　したがって、初回送信データの全体を再送データとし送信する従来の方法と比較して、無線資源の消費量を削減できる。また、応答メッセージの再送を無線端末２に要求する従来の方法と比較して、再送遅延を低減できる。なお、再送データは、無線端末２において送信データと合成（軟合成）されるため、初回送信データの一部を再送データとして送信しても、無線端末２では復号を行うことができる。

　本実施形態では、データサイズ決定部１１５は、無線端末２が受信した初回送信データの誤り率Ｒを推定し、推定した誤り率Ｒに応じて、再送データのサイズを決定する。具体的には、データサイズ決定部１１５は、誤り率Ｒが高いほど再送データのサイズを大きくし、誤り率Ｒが低いほど再送データのサイズを小さくする。

　すなわち、無線端末２において初回送信データの復号が成功したか否かが不明である場合において、復号失敗の可能性が高い場合には初回送信データの大部分を再送し、復号失敗の可能性が低い場合には初回送信データの少しの部分だけを再送する。これにより、初回送信データの一部を再送データとして送信する場合に、無線端末２において復号が成功する確率を維持しつつ、必要最小限の再送データのみを送信することができ、無線資源を節約できる。

　本実施形態では、データサイズ決定部１１５は、初回送信データのサイズと、決定した再送データのサイズとの差分を、無線端末３へ送信する所定データのサイズとして決定する。そして、制御部１１２は、初回送信データの一部を再送データとして無線端末２に送信する場合、無線資源を無線端末２および無線端末３の両方に割り当てる。このため、再送データ量の低減分に相当する無線資源を他の無線端末が利用することができ、無線資源を有効活用することができる。

　ここで、制御部１１２は、無線端末３が複数存在する場合に、スケジューラ１１４が設定した優先度が最も高い無線端末３と、無線端末２とに無線資源を割り当てる。上記のようにスケジューラ１１４は、受信ＳＮＲが高い無線端末に対して高い優先度を設定しており、受信ＳＮＲが高い無線端末へ早期にデータを送信することができ、無線資源を有効に活用するとともにスループットを向上させることができる。

　本実施形態では、スケジューラ１１４は、変調方式に応じて、データサイズ決定部１１５が決定したサイズを調整する。このため、高速な変調方式が用いられる場合には、できるだけ多くのデータを送信することによって、無線資源を有効に活用することができ、スループットを向上させることができる。

　（８）その他の実施形態
　上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

　上述した実施形態では、スケジューラ１１４は、変調クラスに応じて、データサイズ決定部１１５が決定したサイズを調整していた。しかしながら、スケジューラ１１４は、変調クラスのみに応じてデータサイズを決定してもよい。

　上述した実施形態では、無線端末２へ送信する初回送信データ（および再送データ）のＱｏＳを考慮していなかった。しかしながら、ＱｏＳを考慮する構成であってもよい。
例えば、制御部１１２は、応答メッセージを正常に受信していない場合であっても、無線端末２へ送信する初回送信データが低遅延を要求されるリアルタイム系データ（例えば、音声データなど）である場合、送信データの全部を再送データとして送信してもよい。

　上述した実施形態では、受信品質として受信ＳＮＲが使用されていたが、受信ＳＮＲに限らず、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）や受信ＢＥＲ（Bit Error Rate）などを使用してもよい。

　なお、図１では可搬型の無線端末を図示していたが、固定型の無線端末や、カード型の無線端末などであってもよい。あるいは、無線端末に代えて、データ送信機能を持たない装置を使用してもよい。

　このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
なお、日本国特許出願第２００８－１４１７５５号（２００８年５月２９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明に係る無線通信装置および無線通信方法は、ＨＡＲＱが適用される無線通信システムにおいて、受信装置からの応答メッセージが正常に受信されない場合に、無線資源の消費量と、再送遅延とを低減しつつ、受信装置との通信を継続することができる無線通信装置および無線通信方法を提供できるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims

　符号化された送信データを受信装置に送信するデータ送信部と、
　前記受信装置が前記送信データの復号に成功したか否かを示す応答メッセージを前記受信装置から受信する応答受信部と、
　前記応答受信部によって受信された前記応答メッセージが前記送信データの復号失敗を示す場合に、前記データ送信部が送信した前記送信データに対応する再送データを前記受信装置に送信する再送処理部と
を備え、
　前記再送データは、前記受信装置において、前記送信データと合成される無線通信装置であって、
　前記送信データの送信後において、前記応答受信部が前記応答メッセージを正常に受信したか否かを判定する応答判定部を備え、
　前記再送処理部は、前記応答判定部によって前記応答受信部が前記応答メッセージを正常に受信していないと判定された場合、前記送信データの一部を前記再送データとして前記受信装置に送信する無線通信装置。
　前記無線通信装置が送信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報を前記受信装置から受信する情報受信部と、
　前記情報受信部が受信した前記受信品質情報に基づき、前記受信装置が受信した前記送信データの誤り率を推定する誤り率推定部と、
　前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記誤り率推定部によって推定された前記誤り率に応じて、前記再送処理部が送信する前記再送データのサイズを決定するサイズ決定部と
をさらに備える請求項１に記載の無線通信装置。
　前記サイズ決定部は、前記誤り率が高いほど前記再送データのサイズを大きくし、前記誤り率が低いほど前記再送データのサイズを小さくする請求項２に記載の無線通信装置。
　データ送信に用いられる無線資源を前記受信装置または前記受信装置と異なる受信装置に割り当てる資源割り当て部をさらに備え、
　前記再送処理部は、前記無線資源を用いて前記送信データの一部を前記再送データとして送信し、
　前記資源割り当て部は、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記無線資源を前記受信装置および前記異なる受信装置の両方に割り当てる請求項２に記載の無線通信装置。
　前記サイズ決定部は、前記送信データのサイズと、決定した前記再送データのサイズとの差分を、前記異なる受信装置へ送信する所定データのサイズとして決定する請求項４に記載の無線通信装置。
　前記異なる受信装置が複数存在する場合に、前記情報受信部が受信した前記受信品質情報に応じて、前記資源割り当て部が前記無線資源を割り当てる優先度を複数の受信装置のそれぞれに設定する優先度設定部をさらに備え、
　前記資源割り当て部は、前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合に、前記複数の受信装置の中で前記優先度が最も高い受信装置と、前記再送データの送信先の前記受信装置とに前記無線資源を割り当てる請求項４に記載の無線通信装置。
　前記受信装置へのデータ送信に用いられる第１変調方式と、前記異なる受信装置へのデータ送信に用いられる第２変調方式とを決定する変調方式決定部と、
　前記変調方式決定部によって決定された前記第１変調方式および前記第２変調方式に応じて、前記サイズ決定部によって決定された前記再送データおよび前記所定データのそれぞれのサイズを調整するサイズ調整部と
をさらに備える請求項５に記載の無線通信装置。
　前記サイズ調整部は、
　前記第１変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量が、前記第２変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量よりも少ない場合、前記再送データのサイズを小さくするとともに前記所定データのサイズを大きくし、
　前記第１変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量が、前記第２変調方式において規定される１シンボル当たりの情報量よりも多い場合、前記再送データのサイズを大きくするとともに前記所定データのサイズを小さくする請求項７に記載の無線通信装置。
　前記受信装置へのデータ送信に用いられる変調方式を決定する変調方式決定部と、
　前記再送処理部が前記送信データの一部を前記再送データとして送信する場合、前記変調方式決定部によって決定された前記変調方式に応じて、前記再送処理部が送信する前記再送データのサイズを決定するサイズ決定部と
をさらに備える請求項１に記載の無線通信装置。
　前記再送処理部は、
　前記応答判定部によって前記応答メッセージを正常に受信していないと判定され、かつ、前記送信データが低遅延を要求されるリアルタイム系データである場合、前記送信データの全部を前記再送データとして送信し、
　前記応答判定部によって前記応答メッセージを正常に受信していないと判定され、かつ、前記送信データが前記リアルタイム系データ以外のデータである場合、前記送信データの一部を前記再送データとして送信する請求項１に記載の無線通信装置。
　符号化された送信データを受信装置に送信するステップと、
　前記受信装置が前記送信データの復号に成功したか否かを示す応答メッセージを前記受信装置から受信するステップと、
　前記受信するステップにおいて受信された前記応答メッセージが前記送信データの復号失敗を示す場合に、前記送信データに対応する再送データを前記受信装置に送信するステップと
を備え、
　前記再送データは、前記受信装置において、前記送信データと合成される無線通信方法であって、
　前記送信データの送信後において、前記受信装置から前記応答メッセージを正常に受信したか否かを判定するステップを備え、
　前記再送データを送信するステップでは、前記判定するステップにおいて前記応答メッセージを正常に受信していないと判定された場合、前記送信データの一部を前記再送データとして送信する無線通信方法。