WO2012035732A1 - 無線通信装置およびハイブリッド自動再送要求送信方法 - Google Patents

無線通信装置およびハイブリッド自動再送要求送信方法 Download PDF

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WO2012035732A1
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harq
originating
harq subpacket
transmitted
circular buffer
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PCT/JP2011/005082
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レイ ホアン
吉井　勇
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パナソニック株式会社
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    • H04W28/14—Flow control between communication endpoints using intermediate storage

Definitions

  • the present invention relates to the field of hybrid automatic retransmission request when performing client cooperative operation.
  • the IEEE 802.16 working group is developing an 802.16m wireless interface specification that satisfies the requirements of IMT (International Mobile Telecommunications)-Advanced Next Generation Mobile Phone System. Based on IEEE 802.16m draft standard, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) forum is devising WiMAX Release 2.0 MSP (Mobile System Profile) (see Non-Patent Document 1) ).
  • WiMAX Release 2.0 MSP Mobile System Profile
  • the IEEE 802.16 working group has also started the conceptual design of future 802.16 / WiMAX networks beyond 802.16m / WiMAX2.0.
  • Future 802.16 / WiMAX will support the explosive growth of mobile data traffic spurred by large screen devices, multimedia applications and more connected users and devices There is a common awareness among the 802.16 / WiMAX communities.
  • Future 802.16 / WiMAX networks will also work efficiently with other radio technologies such as 802.11 / Wi-Fi (Wireless Fidelity).
  • Future 802.16 / WiMAX networks will be significantly improved compared to 802.16m networks with respect to various performance index values such as throughput and SE (Spectral Efficiency).
  • SE Standard Efficiency
  • the future 802.16 / WiMAX network is 2 of the 802.16m / WiMAX 2.0 network in both UL (Uplink) and DL (Downlink).
  • the target is SE at double cell-edge (see Non-Patent Document 2).
  • the 802.16m / WiMAX 2.0 network has an SE cell edge of DL at a cell edge of at least 0.06 bps / Hz / second in a 4'2 antenna configuration and a cell edge of UL of at least 0.03 bps / Hz / second in a 2'4 antenna configuration. Note that we have an SE at
  • CliCo Client Collaboration
  • client clustering and peer-to-peer communication are used to send / receive information through multiple paths between the BS and the client.
  • SE at the cell edge can be improved without an increase in infrastructure cost.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a typical wireless communication system 100 that performs CliCo.
  • the wireless communication system 100 includes a BS (base station) 102 and a plurality of MSs (mobile stations), for example, an MS 104 and an MS 106.
  • BS base station
  • MSs mobile stations
  • FIG. 1 A block diagram illustrating a typical BS 102 is shown in FIG.
  • the BS 102 is equipped with only WiMAX and includes a WiMAXMAPHY block 130 and a WiMAX MAC block 120.
  • the WiMAX MAC block 120 executes a WiMAX OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) based medium access control protocol.
  • the WiMAX PHY block 130 executes a WiMAX OFDMA based physical layer protocol under the control of the WiMAX MAC block 120.
  • the WiMAX MAC block 120 further includes a control unit 122, a scheduler 124, a message creation unit 126, and a message processing unit 128.
  • the control unit 122 controls general MAC protocol operation.
  • the scheduler 124 schedules resource allocation to each MS under the control of the control unit 122.
  • the message creation unit 126 receives the resource allocation scheduling information from the scheduler 124, the message creation unit 126 creates a data packet and DL control signaling.
  • the message processing unit 128 analyzes data packets and UL control signaling received from a plurality of MSs under the control of the control unit 122 and reports the analysis results to the control unit 122.
  • the data packet and DL control signaling created by the message creation unit 126 are transmitted by the BS 102 to multiple MSs via the OFDMA transmitter 136 in the WiMAX PHY block 130.
  • Data packets and UL control signaling analyzed by the message processor 128 are received by the BS 102 via the OFDMA receiver 138 in the WiMAXMAPHY block 130.
  • the message creation unit 126 includes an HFBCH (HARQ Feedback Channel) creation unit 132 and a resource allocation creation unit 134.
  • HARQ represents a hybrid automatic retransmission request.
  • the HFBCH creation unit 132 creates a HARQ feedback channel for UL data transmission that carries HARQ feedback information (eg, ACK / NACK) for UL data transmission.
  • the resource allocation creating unit 134 creates resource allocation control signaling for UL / DL data transmission that carries resource allocation information to each of a plurality of MSs.
  • a channel encoder 502 exists in the OFDMA transmitter 136.
  • the channel encoder 502 converts the data burst obtained from the message creation unit 126 into a baseband modulated signal.
  • a block diagram illustrating an exemplary channel encoder 502 is shown in FIG.
  • the channel encoder 502 includes an FEC encoder 304, a circular buffer 308, a HARQ subpacket generator (bit selection and repetition block) 306, a modulator 310, and a subpacket generation control unit 312.
  • the FEC encoder 304 converts a data burst into encoded bits by a predetermined encoding method such as CTC (Convolutional Turbo Coding).
  • the encoded bits consisting of information bits and parity bits are usually stored in the circular buffer 308.
  • Information bits are placed from the beginning of the circular buffer 308, followed by a parity bit.
  • the size of the circular buffer 308 for data bursts can be expressed as:
  • N DB is the size of the data burst
  • the HARQ subpacket generator 306 creates a HARQ subpacket by thinning out (or repeating) coded bits in the circular buffer 308.
  • the HARQ subpacket generator 306 In order to create a HARQ subpacket to be transmitted in the i-th transmission, the HARQ subpacket generator 306 has a start position (that is, P i ) and a size in the circular buffer 308 of the HARQ subpacket to be transmitted in the i-th transmission (That is, Ni ) needs to be known.
  • the start position and size are supplied from the subpacket generation control unit 312.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission is usually determined by the HARQ SPID (subpacket identifier) transmitted in the i-th transmission.
  • the subpacket generation control unit 312 determines the size of the HARQ subpacket from the MCS information and the resource allocation information, and instructs the HARQ subpacket generator 306.
  • the MCS information and the resource allocation information are described in the resource allocation control signaling created by the resource allocation creating unit 134.
  • the modulator 310 converts the HARQ subpacket into a baseband modulated signal.
  • the channel decoder 504 demodulates / decodes the received baseband modulated signal using, for example, HARQ soft combining such as HARQcreIR (Incremental Redundancy).
  • FIG. 1 A block diagram illustrating a typical MS 104 is shown in FIG.
  • the MS 104 is equipped with WiMAX and Wi-Fi, and is composed of a WiMAX PHY block 142, a Wi-Fi PHY block 144, a WiMAX MAC block 146, a Wi-Fi MAC block 148, and a GLL (General Link Layer) block 150.
  • the WiMAX MAC block 146 executes a WiMAX OFDMA based medium access control protocol.
  • the WiMAX PHY block 142 executes a WiMAX OFDMA based physical layer protocol under the control of the WiMAX MAC block 146.
  • the Wi-Fi MAC block 148 executes a Wi-Fi CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) based medium access control protocol.
  • the Wi-Fi PHY block 144 is Wi-Fi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) / DSSS (Direct Sequence (Spread Spectrum) based on the control of the Wi-Fi MAC block 148. Run the physical layer protocol.
  • the GLL block 150 functions to manage the cooperative operation between different types of WiMAX links and W-Fi links.
  • the WiMAX MAC block 146 further includes a control unit 154, a message creation unit 152, and a message processing unit 156.
  • the control unit 154 controls general MAC protocol operations.
  • the message creation unit 152 creates UL control signaling and data packets under the control of the control unit 154.
  • the message processing unit 156 analyzes the data packet and DL control signaling received from the BS 102 under the control of the control unit 154, and reports the analysis result to the control unit 154.
  • the data packet and UL control signaling generated by the message generator 152 are transmitted by the MS 104 to the BS 102 via the OFDMA transmitter 162 in the WiMAX PHY block 142.
  • Data packets and DL control signaling analyzed by message processor 156 are received by MS 104 via OFDMA receiver 164 ⁇ in WiMAX W PHY block 142.
  • the message processing unit 156 includes a resource analysis unit 151 and an HFBCH analysis unit 153.
  • the HFBCH analysis unit 153 analyzes the received HFBCH for the UL data transmission and determines whether the corresponding UL data transmission is successful.
  • the resource analysis unit 151 analyzes the received resource allocation control signaling and extracts the resource allocation information specified for the MS 104. In the case of UL data transmission, the data packet created by the message creation unit 152 under the control of the control unit 154 is then transmitted by the MS 104 toward the BS 102 according to the extracted resource allocation information.
  • channel encoder 402 in the OFDMA transmitter 162 there is a channel encoder 402 in the OFDMA transmitter 162 and a channel decoder 404 in the OFDMA receiver 164.
  • the channel encoder 402 in the OFDMA transmitter 162 has the same configuration and function as the channel encoder 502 in the OFDMA transmitter 136, and the channel decoder 404 in the OFDMA receiver 164 is in the OFDMA receiver 138. Note that it has the same configuration and function as channel decoder 504.
  • FIG. 1 A block diagram illustrating a typical MS 106 is shown in FIG.
  • the MS 106 is also equipped with both WiMAX and Wi-Fi, and has the same configuration and functions as the MS 104.
  • the channel encoder 602 in the OFDMA transmitter 182 has the same configuration and function as the channel encoder 402 in the OFDMA transmitter 162.
  • the main difference between MS 104 and MS 106 is that there is a scheduler 158 in the Wi-Fi MAC block of MS 104 as shown in FIG. 5, which is used for cooperative operation scheduling for CliCo.
  • the scheduler 158 in the Wi-Fi MAC block of MS 104 as shown in FIG. 5, which is used for cooperative operation scheduling for CliCo.
  • the BS 102 communicates with the MS 104 via the WiMAX links 108a and 108b, and communicates with the MS 106 via the WiMAX links 110a and 110b.
  • the MS 104 communicates with the trap MS 106 via peer-to-peer Wi-Fi links 112a and 112b.
  • the MS 104 may communicate with the MS 104 via other wireless technologies, such as WiMAX, Bluetooth, or 60 ⁇ ⁇ ⁇ GHz mmW (millimeter wave), if available.
  • CliCo can be implemented in both DL and UL of the wireless communication system 100.
  • an operation of UL (uplink) CLIo in the wireless communication system 100 is taken as an example.
  • the MS 104 can start UL (uplink) CliCo procedures such as traps, neighbor search, and collaborator selection / allocation. If the signal quality of the WiMAX link 110a between the BS 102 and the MS 106 is good, the MS 104 can select the MS 106 as its cooperator (Cooperator). In the context of CliCo, the MS 104 is called the originating MS (Originatin MS), and the MS 106 is called the cooperative MS (Cooperating MS).
  • CliCo can occur in a variety of situations. For example, if the originating MS 104 is in the back of the cafeteria, then the signal quality of the WiMAX link to the originating MS 104 can be very poor. On the other hand, if the collaborative MS 106 is much closer to the cafeteria window or entrance than the originating MS 104, then the collaborative MS 106 may have much better WiMAX link signal quality than the originating MS 104.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a typical frame configuration 200 that can be applied to the wireless communication system performing CliCo shown in FIG.
  • each of the frame 202 and the frame 212 includes 8 subframes. Five of them are DL subframes, and the other are UL subframes.
  • BS 102 transmits MAP 220 to a plurality of mobile stations connected to BS 102, including originating MS 104 and cooperative MS 106 involved in CliCo. can do.
  • the MAP 220 includes a plurality of MAPMIEs (information elements).
  • a portion of MAP IEs can carry HARQ feedback information for UL data transmission, and a portion of MAPsIEs can carry resource allocation information for DL / UL data transmission.
  • One MAPMIE in MAP 220 carrying HARQ feedback information forms the HBFCH for UL data transmission.
  • the originating MS 104 and the coordinating MS 106 use the MAP 220 to obtain respective resource allocation information including HFBCH index information. Each must be decrypted.
  • the originating MS 104 also needs to send a UL data burst 250 to the collaborating MS 106 via the peer-to-peer Wi-Fi link 112a.
  • the originating MS 104 If the originating MS 104 has successfully decoded the MAP 220 sent by the BS 102 over the WiMAX ⁇ ⁇ link 108b, the originating MS 104 will follow the received resource allocation information in the first UL subframe 206 of the frame 202.
  • the HARQ subpacket of the UL data burst 250 is transmitted to the BS 102 via the WiMAX link 108a.
  • the collaborative MS 106 has successfully decoded the MAP 220 sent by the BS 102 via the WiMAX link 110b, and the UL data burst 250 sent by the originating MS 104 via the peer-to-peer Wi-Fi link 112a.
  • the coordinating MS 106 transmits the HARQ subpacket of the same UL data burst 250 over the WiMAX link 110a in the first UL subframe 206 of the frame 202 according to the received resource allocation information.
  • the BS 102 can perform HARQ soft combining to combine two HARQ subpackets of the UL data burst 250 received from the WiMAX link 108a and the WiMAX link 110a in order to improve the quality of the received signal.
  • the BS 102 can transmit the MAP 240 to a plurality of mobile stations connected to the BS 102, including the originating MS 104 and the cooperative MS 106 that are involved in CliCo.
  • HFBCHs that are part of MAP 240 can carry HARQ feedback information for UL data bursts 250 transmitted by originating MS 104 and cooperating MS 106 during the first UL subframe 206 of frame 202.
  • the originating MS 104 and the coordinating MS 106 obtain respective HFBCH index information obtained by decoding the MAP 220 during the period 208. Accordingly, in order to obtain the respective HARQ feedback information for the UL data burst 250, it is necessary to decode the corresponding HFBCHs in the MAP 240, respectively.
  • the HARQ feedback information indicates that the BS 102 has not successfully decoded the UL data burst 250 transmitted by the originating MS 104 and the coordinating MS 106 during the first UL subframe 206 of the frame 202, the first of the frame 212 During the current UL subframe 216, originating MS 104 and cooperating MS 106 may need to retransmit UL data burst 250.
  • the designated HARQ transmission mechanism does not deal with UL (uplink) CliCo (see Non-Patent Document 1). However, the mechanism can be applied to UL (uplink) CliCo in a straightforward manner.
  • UL uses a “synchronous HARQ operation mode” in which HARQ timing is performed at regular intervals and a “non-adaptive HARQ operation mode” that does not change the resource size or the like. (Refer nonpatent literature 1).
  • both originating MS 104 and cooperating MS 106 can use the same HARQ subpacket transmission rules as shown in Table 1.
  • SPID 0 at the first transmission
  • SPID 0, 1, 2,.
  • One of the subpackets with 3 is transmitted.
  • resource allocation information is sent by the BS 102 only during the first transmission using the MAP IE to the originating MS 104 and the cooperative MS 106, and this information is also retransmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106. Used (see Non-Patent Document 1). In other words, this means that for each of the originating MS 104 and the cooperative MS 106, the size of the HARQ subpacket is the same for both HARQ transmission and HARQ retransmission.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission is determined by the following for both the originating MS 104 and the cooperative MS 106 (see Non-Patent Document 1).
  • N RE is the data burst
  • N SM is the number of data tones (data units) allocated for transmission
  • N SM is the STC (space-time coding) rate
  • N mod is the modulation order.
  • the values of N RE , N SM and N mod can be obtained from the resource allocation information.
  • N CB is the circular buffer size for the data burst defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission.
  • FIG. 8 A typical HARQ subpacket transmission performed by both the originating MS 104 and the cooperative MS 106 according to the subpacket transmission rules shown in Table 1 and the rules for determining the start position of the HARQ subpacket defined in Equation (2) is illustrated.
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 0
  • P 2 3/8 ⁇ N CB
  • P 4 1/8 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 0
  • P 2 1/4 ⁇ N CB
  • P 4 3/4 ⁇ N CB
  • FIG. 8 easily shows that individual HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106 are created in the same direction in the circular buffer. Furthermore, the individual HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the coordinating MS 106 clearly overlap even with the first transmission.
  • the HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106 clearly overlap even in the first transmission (see Non-Patent Document 1). This means that even in the first transmission, the signal synthesis gain due to HARQ IR may not be obtained. In particular, when the propagation path characteristics of the WiMAX link 108a and the WiMAX link 110a in FIG. 1 are similar, it is difficult to obtain a combined gain.
  • the size of the HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104 and the size of the HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS 106 are different.
  • the HARQ subpacket transmitted by the MS 106 becomes a part of the HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104, and the signal combining gain due to HARQ IR cannot be obtained.
  • a method for performing a hybrid automatic repeat request (HARQ) transmission in a cooperative communication system comprising an originating mobile station (MS) and a cooperative MS is provided for each individual transmitted by the originating MS and the cooperative MS. Creating HARQ subpackets in the circular buffer in opposite directions.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the method includes setting the start position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS to the beginning of the circular buffer, and the method transmitted by the cooperative MS.
  • the method further includes setting the end position in the circular buffer of one HARQ subpacket at the rear end of the circular buffer.
  • the method sets the starting position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS to a position within the range of information bits in the circular buffer; And further comprising setting the end position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS to a position within the range of information bits in the circular buffer.
  • the offset (difference) of the starting position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS relative to the position of the last information bit in the circular buffer is pre- Either fixed or configurable.
  • the offset (difference) of the end position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS relative to the starting end of the circular buffer is predetermined or set. It is either possible.
  • a method for performing a hybrid automatic repeat request (HARQ) transmission in a cooperative communication system consisting of a source mobile station (MS) and a cooperative MS is the size of a HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS.
  • the method sets the start position of the i-th HARQ subpacket of the cooperative MS to the end position of the i-th HARQ subpacket of the originating MS, and (i + 1) of the originating MS. ) Further comprising setting the start position of the i th HARQ subpacket of the cooperative MS to the end position of the i th HARQ subpacket of the cooperative MS.
  • the present invention makes it possible to improve the HARQ-IR signal synthesis gain by reducing the overlap between individual HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106.
  • FIG. 1 The figure which illustrates the typical radio
  • Block diagram illustrating a typical BS (base station) Block diagram illustrating an exemplary channel encoder
  • Block diagram illustrating a typical originating MS (mobile station) Block diagram illustrating a typical collaborative MS Diagram illustrating typical frame configuration
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary HARQ subpacket transmission that is transmitted four times including the first time according to the first embodiment of the present invention; The figure which illustrates typical HARQ subpacket transmission which transmits 4 times including the first time which set parameter alpha to the 1st value by the 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a typical HARQ subpacket transmission in which the parameter ⁇ is set to a second value and transmitted four times including the first time according to the second embodiment of the present invention; The figure which illustrates typical HARQ subpacket transmission which transmits 4 times including the first time by the 3rd Embodiment of this invention
  • the method of reversing the position of the circular buffer read direction is “change of the formula for determining the start position of the HARQ subpacket”, or “the formula for determining the start position of the HARQ subpacket transmission rule and the HARQ subpacket” There are methods such as “change”.
  • the originating MS 104 and the cooperative MS 106 use the same HARQ subpacket transmission rule (eg, as shown in Table 1), but the HARQ subpacket Use a different formula to determine the starting position of.
  • the resource allocation creating unit 134 notifies the SPID and inputs the SPID to the subpacket generation control unit 312.
  • the HARQ subpacket generator 306 of the originating MS 104 can determine the start position of the HARQ subpacket to be transmitted in the i-th transmission as follows.
  • N OM is the size of the HARQ subpacket at originating MS 104.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission at the originating MS 104.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket in the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission by the cooperative MS 106.
  • originating MS 104 and cooperative MS 106 use different HARQ subpacket transmission rules to determine the start position of HARQ subpacket.
  • Use different rules for Table 2 shows typical subpacket transmission rules in the originating MS 104 and the cooperative MS 106.
  • the resource allocation creating unit 134 Based on the subpacket transmission rules shown in Table 2, the resource allocation creating unit 134 notifies the SPID and inputs the SPID to the subpacket generation control unit 312.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined by Equation (3).
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket at the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission by the cooperative MS 106.
  • the sub-packet transmission rule shown in Table 1 and the rule for determining the start position of the HARQ sub-packet defined by Equations (3) and (4) are the sub-packet transmission rule and Equation (3 It should be noted that this is substantially equivalent to the rule for determining the start position of the HARQ subpacket defined in Equation (5) and Equation (5).
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 0
  • P 2 3/8 ⁇ N CB
  • P 4 1/8 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 3/4 ⁇ N CB ⁇
  • the start position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104 is set to the beginning of the circular buffer, and the first HARQ transmitted by the cooperative MS 106 is set.
  • the end position of the subpacket in the circular buffer is set at the rear end of the circular buffer. Note that the start position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104 and the end position in the circular buffer of the first HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS 106 are set in reverse to the above. Also good.
  • the overlap between the individual HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106 is minimized, so that the signal combining gain of HARQ ⁇ IR is maximized, especially at the first transmission. It becomes.
  • the first subpacket transmitted by the originating MS 104 needs to contain all information bits, ie N OM 3 M cr ⁇ N CB . This constraint reduces the flexibility of BS 102 resource allocation.
  • both the originating MS 104 and the cooperative MS 106 transmit a part of information bits in the first transmission.
  • the starting position of the first HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104 is set to a position within the range of information bits in the circular buffer
  • the first HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS 106 Is also set to a position within the range of information bits in the circular buffer.
  • the individual HARQ subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106 are reversed in the circular buffer. Created.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined by the following.
  • M cr is the mother coding rate of the FEC encoder 304.
  • N OM is the size of the HARQ subpacket at the originating MS 104.
  • ⁇ ⁇ N OM indicates the offset (difference) of the start position of the first subpacket of the originating MS 104 relative to the position of the last information bit in the circular buffer. The value of ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1) is either predetermined or settable.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission at the originating MS 104.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket at the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission by the cooperative MS 106.
  • the constraint on resource allocation is ⁇ ⁇ N OM + N CM 3 M cr ⁇ N CB .
  • the resource allocation flexibility of the BS 102 is increased.
  • the first transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106 In order to minimize the overlap between HARQ subpackets, the best value of ⁇ shall be determined by:
  • the parameter ⁇ can be set depending on M cr , N CB , N OM and N CM .
  • the value of ⁇ may be indicated in the MAP IE carrying resource allocation information for the first transmission. This creates additional signaling overhead when compared to the predetermined ⁇ .
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time at the originating MS 104 is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 5/36 ⁇ N CB
  • ⁇ P 3 23/36 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time at the originating MS 104 is calculated as follows.
  • ⁇ P 2 5/12 ⁇ N CB
  • P 4 11/12 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time in cooperative MS 106 is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 0
  • P 2 5/6 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104 depends on the parameter ⁇ . I want.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • M cr is the mother coding rate of the FEC encoder 304.
  • N OM is the size of the HARQ subpacket at the originating MS 104.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission at the originating MS 104.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket at the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • ⁇ ⁇ N CM indicates the offset (difference) of the end position of the first subpacket of the cooperative MS 106 relative to the start end of the circular buffer. The value of ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1) is either predetermined or settable.
  • SPID (i) is the SPID of the HARQ subpacket that is transmitted in the i-th transmission by the cooperative MS 106.
  • the constraint on resource allocation is N OM + ⁇ • N CM 3 M cr • N CB . Even if it does in this way, restrictions are eased compared with the 1st embodiment of the present invention.
  • the best value of ⁇ shall be determined by:
  • a configurable ⁇ can be used to minimize the overlap between the first subpackets transmitted by the originating MS 104 and the cooperative MS 106.
  • the configurable ⁇ creates additional signaling overhead.
  • the start position of the HARQ subpacket of each source MS 104 is the size of the HARQ subpacket of the cooperative MS 106
  • the starting position of the individual HARQ subpackets of the cooperative MS 106 is determined according to the size of the HARQ subpacket of the originating MS 104.
  • the start position of the i-th HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS 106 is set to the end position of the i-th HARQ subpacket transmitted by the originating MS 104, and the originating MS 104
  • the start position of the (i + 1) -th HARQ subpacket transmitted by is set to the end position of the i-th HARQ subpacket transmitted by the cooperative MS 106.
  • the HARQ-IR signal combining gain is maximized.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined by the following.
  • N OM is the size of the HARQ subpacket at the originating MS 104.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket at the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the subpacket that is transmitted in the i-th transmission at the originating MS 104.
  • the start position of the HARQ subpacket transmitted in the i-th transmission can be determined as follows.
  • N OM is the size of the HARQ subpacket at originating MS 104.
  • N CM is the size of the HARQ subpacket at the cooperative MS 106.
  • N CB is the circular buffer size for the data packet defined in equation (1).
  • SPID (i) is the SPID of the subpacket that is transmitted in the i-th transmission in the cooperative MS 106.
  • the requirement is that the originating MS 104 must know the size of the HARQ subpacket of the cooperative MS 106 in advance. And the coordinating MS 106 must know in advance the size of the HARQ subpacket of the originating MS 104.
  • the constraint on resource allocation is N OM + N CM 3 M cr ⁇ N CB . Even if it does in this way, restrictions are eased compared with the 1st embodiment of the present invention.
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time at originating MS 104 is calculated as follows.
  • ⁇ P 1 0
  • P 2 5/12 ⁇ N CB
  • the start position of the HARQ subpacket of four transmissions including the first time in the cooperative MS 106 is calculated as follows.
  • ⁇ P 3 1/12 ⁇ N CB
  • the present invention is useful for wireless communication devices and the like.
  • wireless communication system 102 BS (base station) 104,106 MS (mobile station) 108,110 WiMAX link 112 Wi-Fi link 120,146 WiMAX MAC 122,154 Control unit 124,158 Scheduler 126,152 Message creation unit 128,156 Message processing unit 130,142 WiMAX PHY 132 HFBCH creation unit 134 Resource allocation creation unit 136, 162, 182 OFDMA transmitter 138, 164 OFDMA receiver 144 Wi-Fi PHY 148 Wi-Fi MAC 150 GLL 151 Resource Analysis Unit 153 HFBCH Analysis Unit 304 FEC Encoder 306 HARQ Subpacket Generator 308 Circular Buffer 310 Modulator 312 Subpacket Generation Control Unit 502, 402, 602 Channel Encoder 504, 404 Channel Decoder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

　発信ＭＳと協調ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットどうしの重複を減少させることにより、ＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得の向上を可能にすることができる方法。発信移動局（ＭＳ）と協調ＭＳを含んでなる協調的通信システムにおいてハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう方法であり、発信ＭＳと協調ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットを循環バッファ内で互いに逆方向になるように作成することを含んでなる方法。

Description

無線通信装置およびハイブリッド自動再送要求送信方法
　本発明は、クライアント協調動作を行なう場合のハイブリッド自動再送要求の分野に関係する。
　ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ワーキンググループは、ＩＭＴ（International Mobile Telecommunications）－アドバンスト次世代携帯電話システム－の諸要件を満たす８０２．１６ｍ無線インタフェース仕様を作成中である。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ draft standardを基にして、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）フォーラムは、ＷｉＭＡＸ リリース２．０ ＭＳＰ（Mobile System Profile；移動通信システム・プロファイル）を考案中である（非特許文献１参照）。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ標準及びＷｉＭＡＸリリース２．０ＭＳＰは、２０１１年早期には仕上げられると見込まれる。
　ＩＥＥＥ８０２．１６ワーキンググループはまた、８０２．１６ｍ／ＷｉＭＡＸ２．０を超える将来の８０２．１６／ＷｉＭＡＸネットワークの構想設計を開始した。将来の８０２．１６／ＷｉＭＡＸは、大型画面の装置、マルチメディア・アプリケーション並びにさらに増加する接続ユーザ及び装置によって拍車をかけられる移動通信データ・トラフィックの爆発的な増大をサポートするものになるだろうという共通の認識が、８０２．１６／ＷｉＭＡＸコミュニティの間にはある。将来の８０２．１６／ＷｉＭＡＸネットワークはまた、例えば、８０２．１１／Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity；ワイヤレス・ファイデリティ）といった他の無線技術と効率的に連携動作するものになるであろう。
　将来の８０２．１６／ＷｉＭＡＸネットワークは、スループットやＳＥ（Spectral Efficiency；スペクトル効率）などの様々な性能指標値に関して、８０２．１６ｍネットワークに比べて大幅に改良されたものになるであろう。例えば、都市区域におけるカバレッジを想定した場合、将来の８０２．１６／ＷｉＭＡＸネットワークは、ＵＬ（Uplink；アップリンク）とＤＬ（Downlink；ダウンリンク）の両方で、８０２．１６ｍ／ＷｉＭＡＸ２．０ネットワークの２倍のセルエッジ（Cell-Edge）でのＳＥを目標にしている（非特許文献２参照）。８０２．１６ｍ／ＷｉＭＡＸ２．０ネットワークは、４´２アンテナ構成で少なくとも０．０６ｂｐｓ／Ｈｚ／秒のＤＬのセルエッジでのＳＥと２´４アンテナ構成で少なくとも０．０３ｂｐｓ／Ｈｚ／秒のＵＬのセルエッジでのＳＥをもつことに留意されたい。
　例えば、ＣｌｉＣｏ（Client Collaboration；クライアント協調動作）などの協調的技法は、セルエッジでのＳＥ及び無線通信システムのネットワーク全体のエネルギー効率における大幅な改良を確かなものにした。ＣｌｉＣｏは、無線通信においてクライアント同士がデータを合同で送信／受信するために交信する技法である（非特許文献３参照）。ＣｌｉＣｏでは、ＢＳとクライアント間の複数の経路を通じて情報を送信／受信するために、クライアント・クラスタリング及びピアツーピア通信が利用される。その結果、インフラストラクチャ・コストの増加なしに、セルエッジでのＳＥを向上させることができる。さらに、劣悪なチャネルをもつクライアントの電池を長持ちさせることができる。
　ＣｌｉＣｏを行なう典型的な無線通信システム１００を例示する図を図１に示す。無線通信システム１００は、ＢＳ（基地局）１０２と複数のＭＳ（移動局）、例えば、ＭＳ１０４とＭＳ１０６を含んでなる。
　典型的なＢＳ１０２を例示するブロック図を図２に示す。ＢＳ１０２は、ＷｉＭＡＸのみを装備し、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１３０とＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１２０とからなる。ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１２０は、ＷｉＭＡＸ ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；直交周波数分割多元接続）ベースの媒体アクセス制御プロトコルを実行する。ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１３０は、ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１２０の制御の下で、ＷｉＭＡＸ ＯＦＤＭＡベースの物理層プロトコルを実行する。
　図２を参照すると、ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１２０は、制御部１２２、スケジューラ１２４、メッセージ作成部１２６及びメッセージ処理部１２８からさらに構成される。
　制御部１２２は、一般的なＭＡＣプロトコル動作を制御する。スケジューラ１２４は、制御部１２２の制御の下で、各ＭＳへのリソースの割当てをスケジュールする。メッセージ作成部１２６は、スケジューラ１２４からリソース割当てスケジューリング情報を受け取ると、データ・パケットとＤＬ制御シグナリングを作成する。メッセージ処理部１２８は、制御部１２２の制御の下で、複数のＭＳから受信したデータ・パケットとＵＬ制御シグナリングを分析し、その分析結果を制御部１２２へ報告する。
　メッセージ作成部１２６によって作成されたデータ・パケットとＤＬ制御シグナリングは、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１３０内のＯＦＤＭＡ送信器１３６を介してＢＳ１０２によって複数のＭＳへ送信されることに留意されたい。メッセージ処理部１２８によって分析されるデータ・パケットとＵＬ制御シグナリングは、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１３０内のＯＦＤＭＡ受信器１３８を介してＢＳ１０２によって受信される。
　図２を参照すると、メッセージ作成部１２６には、ＨＦＢＣＨ（HARQ Feedback Channel；ＨＡＲＱフィードバック・チャネル）作成部１３２とリソース割当て作成部１３４が存在する。ここで、ＨＡＲＱはハイブリッド自動再送要求を表わす。ＨＦＢＣＨ作成部１３２は、ＵＬデータ送信に対するＨＡＲＱフィードバック情報（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を運ぶ、ＵＬデータ送信に対するＨＡＲＱフィードバック・チャネルを作成する。リソース割当て作成部１３４は、複数のＭＳの各々へのリソース割当て情報を運ぶ、ＵＬ／ＤＬデータ送信のためのリソース割当て制御シグナリングを作成する。
　図２を参照すると、ＯＦＤＭＡ送信器１３６内には、チャネル符号器５０２が存在する。チャネル符号器５０２は、メッセージ作成部１２６から得られたデータ・バーストをベースバンド変調信号へ変換する。典型的なチャネル符号器５０２を例示するブロック図を図３に示す。チャネル符号器５０２は、ＦＥＣエンコーダ３０４、循環バッファ３０８、ＨＡＲＱサブパケット生成器（ビット選択及び繰返しブロック）３０６、変調器３１０、サブパケット生成制御部３１２から構成される。
　図３を参照すると、ＦＥＣエンコーダ３０４は、例えば、ＣＴＣ（Convolutional Turbo Coding；畳み込みターボ符号化）などの所定の符号化方式により、データ・バーストを符号化ビットに変換する。情報ビットとパリティ・ビットからなる符号化ビットは、通常、循環バッファ３０８に記憶される。情報ビットが循環バッファ３０８の先頭から配置され、パリティ・ビットが後に続く。データ・バースト用の循環バッファ３０８のサイズは、下記により表現され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　ここで、ＮＤＢは、データ・バーストのサイズであり、Ｍｃｒは、例えば、Ｍｃｒ＝１／３というような、ＦＥＣエンコーダ３０４のマザー符号化率である。
　図３を参照すると、ＨＡＲＱサブパケット生成器３０６は、循環バッファ３０８内の符号化ビットを間引く（または繰り返す）ことによってＨＡＲＱサブパケットを作成する。
　図４は、Ｍｃｒ＝１／３でのＨＡＲＱサブパケット生成方法を示している。
　ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットを作成するためには、ＨＡＲＱサブパケット生成器３０６は、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ３０８内開始位置（つまり、Pi）とサイズ(つまり、Ni)を知る必要がある。開始位置及びサイズは、サブパケット生成制御部３１２より供給される。
　ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、通常、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱのＳＰＩＤ（サブパケット識別子）によって決定される。サブパケット生成制御部３１２は、ＭＣＳ情報及びリソース割当情報よりＨＡＲＱサブパケットのサイズを決定し、ＨＡＲＱサブパケット生成器３０６に指示する。ＭＣＳ情報及びリソース割当情報は、リソース割当て作成部１３４によって作成されるリソース割当て制御シグナリングに記載される。
　図３を参照すると、変調器３１０は、ＨＡＲＱサブパケットをベースバンド変調信号に変換する。
　図２を参照すると、ＯＦＤＭＡ受信器１３８内には、チャネル復号器５０４が存在する。チャネル復号器５０４は、例えば、ＨＡＲＱ ＩＲ（Incremental Redundancy；増加的冗長性）などのＨＡＲＱソフト合成を用いて、受信したベースバンド変調信号を復調／復号する。
　典型的なＭＳ１０４を例示するブロック図を図５に示す。ＭＳ１０４は、ＷｉＭＡＸとＷｉ－Ｆｉを装備し、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１４２、Ｗｉ－Ｆｉ ＰＨＹブロック１４４、ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１４６、Ｗｉ－Ｆｉ ＭＡＣブロック１４８、及びＧＬＬ（一般的リンク層）ブロック１５０から構成される。ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１４６ は、ＷｉＭＡＸ ＯＦＤＭＡベースの媒体アクセス制御プロトコルを実行する。ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１４２は、ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１４６の制御の下で、ＷｉＭＡＸ ＯＦＤＭＡベースの物理層プロトコルを実行する。Ｗｉ－Ｆｉ ＭＡＣブロック１４８は、Ｗｉ－Ｆｉ ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance；キャリア検知多重アクセス／衝突回避）ベースの媒体アクセス制御プロトコルを実行する。Ｗｉ－Ｆｉ ＰＨＹブロック１４４は、Ｗｉ－Ｆｉ ＭＡＣブロック１４８の制御の下で、Ｗｉ－Ｆｉ ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）／ＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum；直接シーケンス・スペクトル拡散）ベースの物理層プロトコルを実行する。ＧＬＬブロック１５０は、異種のＷｉＭＡＸリンクとＷ－Ｆｉリンク間の連携動作を管理するものとして機能する。
　図５を参照すると、ＷｉＭＡＸ ＭＡＣブロック１４６は、制御部１５４、メッセージ作成部１５２、及びメッセージ処理部１５６からさらに構成される。制御部１５４は、一般的なＭＡＣプロトコル動作を制御する。メッセージ作成部１５２は、制御部１５４の制御の下で、ＵＬ制御シグナリングとデータ・パケットを作成する。メッセージ処理部１５６は、制御部１５４の制御の下で、ＢＳ１０２から受信したデータ・パケットとＤＬ制御シグナリングを分析し、その分析結果を制御部１５４へ報告する。
　メッセージ作成部１５２によって作成されたデータ・パケットとＵＬ制御シグナリングは、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１４２内のＯＦＤＭＡ送信器１６２を介して、ＢＳ１０２に向けてＭＳ１０４によって送信されることに留意されたい。メッセージ処理部１５６によって分析されるデータ・パケットとＤＬ制御シグナリングは、ＷｉＭＡＸ ＰＨＹブロック１４２内のＯＦＤＭＡ受信器１６４ を介してＭＳ１０４によって受信される。
　図５を参照すると、メッセージ処理部１５６内には、リソース分析部１５１とＨＦＢＣＨ分析部１５３が存在する。ＨＦＢＣＨ分析部１５３は、ＵＬデータ送信に対する受信したＨＦＢＣＨを分析し、対応するＵＬデータ送信が成功したか否かを判断する。リソース分析部１５１は、受信したリソース割当て制御シグナリングを分析し、ＭＳ１０４に対して特定されたリソース割当て情報を引き出す。ＵＬデータ送信の場合には、制御部１５４の制御の下でメッセージ作成部１５２によって作成されたデータ・パケットは、次に、引き出されたリソース割当て情報に従ってＢＳ１０２へ向けてＭＳ１０４によって送信される。
　図５を参照すると、ＯＦＤＭＡ送信器１６２内にはチャネル符号器４０２が、ＯＦＤＭＡ受信器１６４内にはチャネル復号器４０４が存在する。ＯＦＤＭＡ送信器１６２内のチャネル符号器４０２は、ＯＦＤＭＡ送信器１３６内のチャネル符号器５０２と同様の構成と機能を有し、ＯＦＤＭＡ受信器１６４内のチャネル復号器４０４は、ＯＦＤＭＡ受信器１３８内のチャネル復号器５０４と同様の構成と機能を有することに留意されたい。
　典型的なＭＳ１０６を例示するブロック図を図６に示す。ＭＳ１０６もまた、ＷｉＭＡＸとＷｉ－Ｆｉの両方を装備し、ＭＳ１０４と全く同様の構成と機能を有する。ＯＦＤＭＡ送信器１８２内のチャネル符号器６０２は、ＯＦＤＭＡ送信器１６２内のチャネル符号器４０２と同様の構成と機能を有する。ＭＳ１０４とＭＳ１０６の主な相違点は、図５に示したとおり、ＭＳ１０４のＷｉ－Ｆｉ ＭＡＣブロック内にはスケジューラ１５８があることであり、このスケジューラはＣｌｉＣｏのための協調動作スケジューリングのために使用される。
　図１を参照すると、ＢＳ１０２は、 ＷｉＭＡＸリンク１０８ａと１０８ｂを介してＭＳ１０４と通信し、ＷｉＭＡＸリンク１１０ａと１１０ｂを介してＭＳ１０６と通信する。ＭＳ１０４は、ピアツーピアＷｉ－Ｆｉリンク１１２ａと１１２ｂを介して ＭＳ１０６と通信する。代替的に、ＭＳ１０４は、利用可能であれば、例えば、ＷｉＭＡＸ、ブルートゥース、または６０ ＧＨｚ ｍｍＷ（ミリ波）、等の他の無線技術を介してＭＳ１０４と通信してもよい。
　ＣｌｉＣｏは、無線通信システム１００のＤＬとＵＬの両方で実現可能であることに留意されたい。本発明では、無線通信システム１００におけるＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏの動作を例に取り上げる。
　図１を参照すると、ＢＳ１０２とＭＳ１０４の間のＷｉＭＡＸリンク１０８ａの信号品質が悪くなると、ＭＳ１０４は 、近隣探索、協調機選択／割当てなどのＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏ手順を開始することができる。ＢＳ１０２とＭＳ１０６の間のＷｉＭＡＸリンク１１０ａの信号品質が良ければ、ＭＳ１０４は、その協調機（Cooperator）としてＭＳ１０６を選択できる。ＣｌｉＣｏのコンテクスト（Context）では、ＭＳ１０４は発信ＭＳ（Originatin MS）と呼ばれ、ＭＳ１０６は協調ＭＳ（Cooperating MS）と呼ばれる。
　ＣｌｉＣｏは、様々な状況において起こり得る。例えば、発信ＭＳ１０４がカフェテリア内の奥の方にあるとすると、そのため、発信ＭＳ１０４へのＷｉＭＡＸリンクの信号品質が非常に悪いことがあり得る。一方、協調ＭＳ１０６は、発信ＭＳ１０４に比べて、カフェテリアの窓または入口にずっと近いところにあるとすれば、そのため、協調ＭＳ１０６は発信ＭＳ１０４よりもずっと良いＷｉＭＡＸリンクの信号品質をもち得る。
　図１に示したＣｌｉＣｏを行なう無線通信システムに適用され得る、典型的なフレーム構成２００を例示する図を図７に示す。図７を参照すると、フレーム２０２とフレーム２１２の各々は、８個のサブフレームからなる。そのうちの５個はＤＬサブフレームであり、その他はＵＬサブフレームである。
　ＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏに関する限り、フレーム２０２の第１のＤＬサブフレーム２０４中で、ＣｌｉＣｏに関与する発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６を含む、ＢＳ１０２に接続された複数の移動局へＢＳ１０２はＭＡＰ２２０を送信することができる。ＭＡＰ２２０は、複数のＭＡＰ ＩＥｓ（情報要素）からなる。ＭＡＰ ＩＥｓの一部はＵＬデータ送信に対するＨＡＲＱフィードバック情報を運ぶことができ、ＭＡＰ ＩＥｓの一部はＤＬ／ＵＬデータ送信のためのリソース割当て情報を運ぶことができる。ＨＡＲＱフィードバック情報を運ぶ、ＭＡＰ２２０中の１個のＭＡＰ ＩＥが、ＵＬデータ送信に対するＨＢＦＣＨを形成する。
　フレーム２０２の第１のＤＬサブフレーム２０４と第１のＵＬサブフレーム２０６の間の期間２０８中に、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６は、ＨＦＢＣＨインデックス情報を含むそれぞれのリソース割当て情報を得るために、ＭＡＰ２２０をそれぞれ復号する必要がある。また、発信ＭＳ１０４は、ピアツーピアＷｉ－Ｆｉリンク１１２ａを介して、ＵＬデータ・バースト２５０を協調ＭＳ１０６へ送信する必要がある。
　発信ＭＳ１０４がＷｉＭＡＸ リンク１０８ｂを介してＢＳ１０２により送信されたＭＡＰ２２０の復号に成功しているならば、発信ＭＳ１０４は、フレーム２０２の第１のＵＬサブフレーム２０６中で、その受信したリソース割当て情報に従って、ＷｉＭＡＸリンク１０８ａを介してＵＬデータ・バースト２５０のＨＡＲＱサブパケットをＢＳ１０２へ送信する。他方、協調ＭＳ１０６がＷｉＭＡＸリンク１１０ｂを介してＢＳ１０２により送信されたＭＡＰ２２０の復号に成功しているならば、かつ、ピアツーピアＷｉ－Ｆｉリンク１１２ａを介して発信ＭＳ１０４により送信されたＵＬデータ・バースト２５０の受信に成功しているならば、協調ＭＳ１０６は、フレーム２０２の第１のＵＬサブフレーム２０６中で、その受信したリソース割当て情報に従って、ＷｉＭＡＸリンク１１０ａを介して同じＵＬデータ・バースト２５０のＨＡＲＱサブパケットをＢＳ１０２へ同時に送信する。その結果、ＢＳ１０２は、受信信号の品質を向上させるために、ＷｉＭＡＸリンク１０８ａとＷｉＭＡＸリンク１１０ａから受信したＵＬデータ・バースト２５０の２個のＨＡＲＱサブパケットを合成するＨＡＲＱソフト合成を実行できる。
　フレーム２１２の第２のＤＬサブフレーム２１４中で、ＣｌｉＣｏに関与する発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６を含む、ＢＳ１０２に接続された複数の移動局へＢＳ１０２はＭＡＰ ２４０を送信することができる。上述のとおり、ＭＡＰ２４０中の一部をなすＨＦＢＣＨｓは、フレーム２０２の第１のＵＬサブフレーム２０６中において発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６が送信したＵＬデータ・バースト２５０に対するＨＡＲＱフィードバック情報を運ぶことができる。
　フレーム２１２の第２のＤＬサブフレーム２１４と第１のＵＬサブフレーム２１６の間の期間２１８中に、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６は、期間２０８中においてＭＡＰ２２０を復号することによって得られるそれぞれのＨＦＢＣＨインデックス情報に従って、ＵＬデータ・バースト２５０に対するそれぞれのＨＡＲＱフィードバック情報を得るために、ＭＡＰ２４０中の対応するＨＦＢＣＨｓをそれぞれ復号する必要がある。
　ＨＡＲＱフィードバック情報が、フレーム２０２の第１のＵＬサブフレーム２０６中において発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６が送信したＵＬデータ・バースト２５０をＢＳ１０２がうまく復号していないことを示す場合には、フレーム２１２の第１のＵＬサブフレーム２１６中に、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６はＵＬデータ・バースト２５０を再送信する必要があり得る。
　ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ草案標準によると、指定されたＨＡＲＱ送信メカニズムは、ＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏに対処していない（非特許文献１参照）。しかし、同メカニズムは、直接的なやり方でＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏに適用され得る。
　ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ草案標準によると、ＵＬではＨＡＲＱのタイミングが一定間隔で行われる“同期ＨＡＲＱ動作モード”が使用されかつ、リソースサイズなどの変更がない”non-adaptive ＨＡＲＱ動作モード”が使用される（非特許文献１参照）。
　同期ＨＡＲＱ動作モードにおいて、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方が、表１に示すような同じＨＡＲＱサブパケット送信規則を使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示したサブパケット送信規則によれば、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の各々は、初回の送信時にはＳＰＩＤ＝０をもつサブパケットを送信し、再送信の巡回順にＳＰＩＤ＝０、１、２、３をもつサブパケットのうちの一つを送信する。 
　ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ草案標準によると、リソース割当て情報は、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６に向けてＭＡＰ ＩＥを用いた最初の送信時にのみＢＳ１０２によって送信され、この情報は発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって再送信にも使用される（非特許文献１参照）。つまりこれは、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の各々にとって、ＨＡＲＱサブパケットのサイズは、ＨＡＲＱ送信でもＨＡＲＱ再送信でも同じであることを意味する。
　ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ草案標準によると、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方にとって、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は下記によって決定される（非特許文献１参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、
　・　Ｎは、ＨＡＲＱサブパケットのサイズであり（発信ＭＳ１０４についてはＮ＝ＮＯＭ、協調ＭＳ１０６についてはＮ＝ＮＣＭ）、Ｎ＝ＮＲＥ´ ＮＳＭ ´ Ｎｍｏｄ、ここでＮＲＥはデータ・バーストの送信のため割り当てられたデータトーン（データ単位）の数であり、ＮＳＭはＳＴＣ（空間―時間符号化）率であり、Ｎｍｏｄは変調次数である。ＮＲＥ、ＮＳＭ及びＮｍｏｄの値は、リソース割当て情報から得ることができる。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・バースト用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　表１に示したサブパケット送信規則と式（２）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従って、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方が行なう典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を図８に例示する。図８において、ＦＥＣエンコーダの符号化率Ｍｃｒ＝１／３及びＮＯＭ＝ＮＣＭ＝３／８・ＮＣＢとする。
　図８を参照すると、発信ＭＳ１０４では、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝０
　・　Ｐ２＝３／８・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝３／４・ＮＣＢ（＝６／８・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝１／８・ＮＣＢ
　協調ＭＳ１０６では、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝０
　・　Ｐ２＝１／４・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝１／２・ＮＣＢ（＝２／４・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝３／４・ＮＣＢ
　図８から、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ内で同一方向になるように作成されることが容易にわかる。さらに、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、初回の送信でさえも、明らかに重複する。
IEEE P802.16m/D6, DRAFT Amendment to IEEE Standard for local and metropolitan area networks - Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems - Advanced Air Interface IEEE C802.16-10/0016r1, Future 802.16 Networks: Challenges and Possibilities IEEE C802.16-10/0005r1, Client Cooperation in Future Wireless Broadband Networks
　ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ draft standardによると、図８のとおり、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信されるＨＡＲＱサブパケットは、初回の送信でさえも、明らかに重複する（非特許文献１参照）。このことは、初回の送信でさえも、ＨＡＲＱ ＩＲによる信号合成利得を得られないことがある。特に、図１におけるＷｉＭＡＸリンク１０８ａとＷｉＭＡＸリンク１１０ａとにおける伝搬路特性が類似している場合には、合成利得が得られ難い。
　また、図８のとおり、発信ＭＳ１０４によって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズと協調ＭＳ１０６によって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズとが異なる場合も想定され、この場合には、特に初回の送信において、協調ＭＳ１０６によって送信されるＨＡＲＱサブパケットが発信ＭＳ１０４によって送信されるＨＡＲＱサブパケットの一部となるような構成となり、ＨＡＲＱ ＩＲによる信号合成利得が得られないことが顕著となる。
　本発明の態様によれば、発信移動局（ＭＳ）と協調ＭＳを含んでなる協調的通信システムにおいてハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう方法は、発信ＭＳと協調ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットを循環バッファ内で互いに逆方向になるように作成することを含んでなる。
　本発明の別の態様によれば、上記方法は、発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置を循環バッファの始端に設定することと、協調ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置を循環バッファの後端に設定することをさらに含んでなる。
　本発明の別の態様によれば、上記方法は、発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置を循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定することと、なおかつ、協調ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置を循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定することをさらに含んでなる。
　本発明の別の態様によれば、循環バッファ中の最後の情報ビットの位置に相対した、発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置のオフセット（差）は、予め決まっている、または設定可能である、のどちらかである。
　本発明の別の態様によれば、循環バッファの始端に相対した、協調ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置のオフセット（差）は、予め決まっている、または設定可能である、のどちらかである。
　本発明の別の態様によれば、発信移動局（ＭＳ）と協調ＭＳからなる協調的通信システムにおいてハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう方法は、協調ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って発信ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を設定することと、発信ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って協調ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を設定することを含んでなる。
　本発明の別の態様によれば、上記方法は、協調ＭＳのｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を発信ＭＳのｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定することと、発信ＭＳの（ｉ＋１）番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を協調ＭＳのｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定することをさらに含んでなる。
　本発明の上記及びその他の特徴と利点は、添付の図面とともに以下に述べる本発明の詳細な説明、並びに添付の特許請求の範囲を参照すればよりよく理解されるであろう。
　本発明は、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケット同士の重複を減少させることにより、ＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得の向上を可能にする。
ＣｌｉＣｏ（クライアント協調動作）を行なう典型的な無線通信システムを例示する図 典型的なＢＳ（基地局）を例示するブロック図 典型的なチャネル符号器を例示するブロック図 典型的なＨＡＲＱサブパケット生成方法を例示する図 典型的な発信ＭＳ（移動局）を例示するブロック図 典型的な協調ＭＳを例示するブロック図 典型的なフレーム構成を例示する図 従来技術による、発信ＭＳと協調ＭＳとが送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズが異なるときの、初回を含めて４回送信する典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を例示する図 本発明の第１の実施形態による、初回を含めて４回送信する典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を例示する図 本発明の第２の実施形態による、パラメータαを第１の値に設定した、初回を含めて４回送信する典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を例示する図 本発明の第２の実施形態による、パラメータαを第２の値に設定した、初回を含めて４回送信する典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を例示する図 本発明の第３の実施形態による、初回を含めて４回送信する典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を例示する図
　添付の図面を参照しながら、本発明の様々な実施形態をこれから詳細に説明する。本願明細書に援用する周知の機能及び構成の詳細な説明は、明確さと簡潔さのために省略した。
　（第１の実施形態） 
　本発明の第１の実施形態による、ＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏを行なう際にＨＡＲＱサブパケットを送信する方法において、図５の発信ＭＳ１０４と図６の協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、図９のように循環バッファ内で互いに逆方向になるように作成される。
　循環バッファの読み出し方向を位置を逆方向にする方法は、“ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する式の変更”、もしくは、“ＨＡＲＱサブパケット送信規則及びＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する式の変更”などの方法がある。
　“ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する式”のみ変更する方法では、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６は、同じＨＡＲＱサブパケット送信規則（例えば、表１に示したような）を使用するが、ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための異なる式を使用する。
　例えば、表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則に基づいて、リソース割当て作成部１３４で通知され、ＳＰＩＤがサブパケット生成制御部３１２へ入力される。サブパケット生成制御部３１２の情報に基づいて、発信ＭＳ１０４のＨＡＲＱサブパケット生成器３０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記によって決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　ここで
　・　ＮＯＭは、発信ＭＳ１０４でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、発信ＭＳ１０４でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　協調ＭＳ１０６のＨＡＲＱサブパケット生成器３０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　ここで
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、協調ＭＳ１０６でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　“ＨＡＲＱサブパケット送信規則及びＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する式の変更”する方法では、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６は、異なるＨＡＲＱサブパケット送信規則を使用し、ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための異なる規則を使用する。発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６での典型的なサブパケット送信規則を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示したサブパケット送信規則に基づいて、リソース割当て作成部１３４で通知され、ＳＰＩＤがサブパケット生成制御部３１２へ入力される。
　発信ＭＳ１０４では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、式（３）によって決定され得る。協調ＭＳ１０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここで、
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、協調ＭＳ１０６でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　表１に示したサブパケット送信規則と式（３）及び式（４）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則は、表２に示したサブパケット送信規則と式（３）及び式（５）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則と実質的には同等であることに留意すべきである。
　表１に示したサブパケット送信規則と式（３）及び式（４）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従った、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方についての典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を図９に例示する。図９において、Ｍｃｒ＝１／３、ＮＯＭ＝３／８・ＮＣＢ、及びＮＣＭ＝１／４・ＮＣＢとする。
　発信ＭＳ１０４では、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝０
　・　Ｐ２＝３／８・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝３／４・ＮＣＢ（＝６／８・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝１／８・ＮＣＢ
　協調ＭＳ１０６では、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝３／４・ＮＣＢ
　・　Ｐ２＝１／２・ＮＣＢ（＝２／４・ＮＣＢ）
　・　Ｐ３＝１／４・ＮＣＢ
　・　Ｐ４＝０
　図９から、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ内で互いに逆方向になるように作成されることが容易にわかる。また、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケット同士の重複は全くないので、初回の送信時のＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得が最大化される。
　本発明の第１の実施形態によれば、発信ＭＳ１０４によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置は、循環バッファの始端に設定され、協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置は、循環バッファの後端に設定される。なお、発信ＭＳ１０４によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置とが、上記とは逆に設定されてもよい。
　本発明の第１の実施形態によれば、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケット同士の重複は最小化されるので、特に初回の送信時に、ＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得が最大化される。
　（第２の実施形態）
　図９に示した本発明の第１の実施形態によると、発信ＭＳ１０４によって送信される第１のサブパケットは、すべての情報ビット、すなわち、ＮＯＭ 3 Ｍｃｒ・ＮＣＢを含む必要がある。この制約は、ＢＳ１０２のリソース割当ての柔軟性を減少させる。
　本発明の第２の実施形態による、ＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏを行なう際にＨＡＲＱサブパケットを送信する方法において、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方とも初回の送信では情報ビットの一部を送信する。より詳しく述べると、発信ＭＳ１０４によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定され、協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの終端位置もまた、循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定される。
　本発明の第１の実施形態と同様に、本発明の第２の実施形態によれば、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ内で逆方向になるように作成される。
　本発明の第２の実施形態によれば、ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する規則を設計する方法はいろいろある。
　例えば、表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則に合致しながら、発信ＭＳ１０４では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記によって決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、
　・　Ｍｃｒは、ＦＥＣエンコーダ３０４のマザー符号化率である。
　・　ＮＯＭは、発信ＭＳ１０４でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　α・ＮＯＭは、循環バッファ中の最後の情報ビットの位置に相対した、発信ＭＳ１０４の第１のサブパケットの開始位置のオフセット（差）を示す。α（０ < α < １）の値は、予め決まっている、または設定可能である、のいずれかである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、発信ＭＳ１０４でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　協調ＭＳ１０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ここで、
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、協調ＭＳ１０６でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則と式（６）及び式（７）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則によると、リソース割当てへの制約は、α・ＮＯＭ ＋ ＮＣＭ  3 Ｍｃｒ・ＮＣＢである。本発明の第１の実施形態と比較して、制約が緩和されるので、ＢＳ１０２のリソース割当ての柔軟性が増加される。
　表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則と式（６）及び式（７）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従って、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケット同士の重複を最小にするため、αの最良値は下記により決定されるものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　すなわち、パラメータαは、Ｍｃｒ、ＮＣＢ、ＮＯＭ及びＮＣＭに依存して設定可能であるものとする。この場合、αの値は、初回の送信用のリソース割当て情報を運ぶＭＡＰ ＩＥ中で指示され得る。これは、予め決まっているαと比較すると、追加のシグナリング・オーバヘッドを発生させることになる。
　表１に示したサブパケット送信規則と式（６）及び式（７）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従った、２つの異なるαの値を設定した場合の、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方についての典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を図１０と図１１に例示する。図１０と図１１において、Ｍｃｒ＝１／３、ＮＯＭ＝１／４・ＮＣＢ、及びＮＣＭ＝１／６・ＮＣＢとする。
　α＝７／９に設定した場合の図１０を参照すると、発信ＭＳ１０４での、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝５／３６・ＮＣＢ
　・　Ｐ２＝７／１８・ＮＣＢ（＝１４／３６・ＮＣＢ）
　・　Ｐ３＝２３／３６・ＮＣＢ
　・　Ｐ４＝８／９・ＮＣＢ（＝３２／３６・ＮＣＢ）
　α＝２／３に設定した場合の図１１を参照すると、発信ＭＳ１０４での、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝１／６・ＮＣＢ（＝２／１２・ＮＣＢ）
　・　Ｐ２＝５／１２・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝２／３・ＮＣＢ（＝８／１２・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝１１／１２・ＮＣＢ
　図１０と図１１を参照して、協調ＭＳ１０６での、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝０
　・　Ｐ２＝５／６・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝２／３・ＮＣＢ（＝４／６・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝１／２・ＮＣＢ（＝３／６・ＮＣＢ）
　図１０と図１１から、発信ＭＳ１０４によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ中の情報ビットの範囲内で始まり、協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ中の情報ビットの範囲内で終端することが容易にわかる。さらに、α＝７／９の場合には、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケット同士の重複がまだ若干ある。しかし、α＝２／３の場合には、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケット同士の重複はなくなる。また、発信ＭＳ１０４によって送信される４個のＨＡＲＱサブパケットは、協調ＭＳ１０６によって送信される４個のＨＡＲＱサブパケットとは循環バッファ内で異なる方向になるように作成されることもわかる。
　式（６）及び式（７）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則によると、発信ＭＳ１０４によって送信されるＨＡＲＱサブパケットの開始位置はパラメータαに依存することに留意されたい。代替手法として、協調ＭＳ１０６によって送信されるＨＡＲＱサブパケットの開始位置がパラメータαに依存するように、ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則を設計することも可能である。
　例えば、発信ＭＳ１０４について, ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、
　・　Ｍｃｒは、ＦＥＣエンコーダ３０４のマザー符号化率である。
　・　ＮＯＭは、発信ＭＳ１０４でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、発信ＭＳ１０４でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　協調ＭＳ１０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　ここで、
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　α・ＮＣＭは、循環バッファの始端に相対した、協調ＭＳ１０６の第１のサブパケットの終端位置のオフセット（差）を示す。α（０ < α < １）の値は、予め決まっている、または設定可能である、のどちらかである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、協調ＭＳ１０６でのｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットのＳＰＩＤである。
　表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則と式（９）及び式（１０）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則によると、リソース割当てへの制約は、ＮＯＭ ＋ α・ＮＣＭ  3 Ｍｃｒ・ＮＣＢである。このようにしても、本発明の第１の実施形態と比較して、制約が緩和される。
　表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則と式（９）及び式（１０）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従って、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケット同士の重複を最小にするため、αの最良値は下記により決定されるものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　（第３の実施形態）
　本発明の第２の実施形態によると、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される第１のサブパケット同士の重複を最小にするために、設定可能なαを使用できる。しかし、設定可能なαは、追加のシグナリング・オーバヘッドを発生させる。
　本発明の第３の実施形態による、ＵＬ（アップリンク）のＣｌｉＣｏを行なう際にＨＡＲＱサブパケットを送信する方法において、発信ＭＳ１０４の個々にＨＡＲＱサブパケットの開始位置が協調ＭＳ１０６のＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って決定され、協調ＭＳ１０６の個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が発信ＭＳ１０４のＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って決定される。
　本発明の第３の実施形態によれば、協調ＭＳ１０６によって送信されるｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が、発信ＭＳ１０４によって送信されるｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定され、発信ＭＳ１０４によって送信される（ｉ＋１）番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が、協調ＭＳ１０６によって送信されるｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定される。
　本発明の第３の実施形態によれば、従来技術と同様に、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットは、循環バッファ内で同一方向になるように作成される。
　本発明の第３の実施形態によれば、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６によって送信される個々のＨＡＲＱサブパケット同士の重複は最小化されるので、ＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得が最大化される。
　本発明の第３の実施形態によれば、ＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定する規則を設計する方法はいろいろある。
　例えば、表１に示したサブパケット送信規則に合致しながら、発信ＭＳ１０４では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記によって決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　ここで、
　・　ＮＯＭは、発信ＭＳ１０４でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、発信ＭＳ１０４でのｉ回目の送信で送信するサブパケットのＳＰＩＤである。
　協調ＭＳ１０６では、ｉ回目の送信で送信するＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、下記により決定され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 　ここで
　・　ＮＯＭは、発信ＭＳ１０４でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＭは、協調ＭＳ１０６でのＨＡＲＱサブパケットのサイズである。
　・　ＮＣＢは、式（１）で定義されたデータ・パケット用の循環バッファ・サイズである。
　・　ＳＰＩＤ（ｉ）は、協調ＭＳ１０６でのｉ回目の送信で送信するサブパケットのＳＰＩＤである。
　式（１２）及び式（１３）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則によれば、必要条件は、発信ＭＳ１０４は協調ＭＳ１０６のＨＡＲＱサブパケットのサイズを事前に知っていなければならないことと、協調ＭＳ１０６は、発信ＭＳ１０４のＨＡＲＱサブパケットのサイズを事前に知っていなければならないことである。
　表１に示したＨＡＲＱサブパケット送信規則と式（１２）及び式（１３）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則によると、リソース割当てへの制約は、ＮＯＭ ＋ ＮＣＭ  3 Ｍｃｒ・ＮＣＢである。このようにしても、本発明の第１の実施形態と比較して、制約が緩和される。
　表１に示したサブパケット送信規則と式（１２）及び式（１３）で定義されたＨＡＲＱサブパケットの開始位置を決定するための規則に従った、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の両方についての典型的なＨＡＲＱサブパケット送信を図１２に例示する。図１２において、Ｍｃｒ＝１／３、ＮＯＭ＝１／４・ＮＣＢ、及びＮＣＭ＝１／６・ＮＣＢとする。
　図１２を参照すると、発信ＭＳ１０４での、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝０
　・　Ｐ２＝５／１２・ＮＣＢ
　・　Ｐ３＝５／６・ＮＣＢ（＝１０／１２・ＮＣＢ）
　・　Ｐ４＝１／４・ＮＣＢ（＝３／１２・ＮＣＢ）
　協調ＭＳ１０６での、初回を含めて４回の送信のＨＡＲＱサブパケットの開始位置は、次のとおりに算出される。
　・　Ｐ１＝１／４・ＮＣＢ（＝３／１２・ＮＣＢ）
　・　Ｐ２＝２／３・ＮＣＢ（＝８／１２・ＮＣＢ）
　・　Ｐ３＝１／１２・ＮＣＢ
　・　Ｐ４＝１／２・ＮＣＢ（＝６／１２・ＮＣＢ）
　図１２から、最初の２回の送信について、発信ＭＳ１０４と協調ＭＳ１０６の個々のＨＡＲＱサブパケット同士の重複は全くないことが容易にわかるので、最初の２回の送信でＨＡＲＱ ＩＲの信号合成利得が最大化される。
　２０１０年９月１５日出願の特願２０１０－２０６７６８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明は、無線通信装置等に有用である。
　１００　無線通信システム
　１０２　ＢＳ（基地局）
　１０４，１０６　ＭＳ（移動局）
　１０８，１１０　ＷｉＭＡＸリンク
　１１２　Ｗｉ－Ｆｉリンク
　１２０，１４６　ＷｉＭＡＸ　ＭＡＣ
　１２２，１５４　制御部
　１２４，１５８　スケジューラ
　１２６，１５２　メッセージ作成部
　１２８，１５６　メッセージ処理部
　１３０，１４２　ＷｉＭＡＸ　ＰＨＹ
　１３２　ＨＦＢＣＨ作成部
　１３４　リソース割当て作成部
　１３６，１６２，１８２　ＯＦＤＭＡ送信器
　１３８，１６４　ＯＦＤＭＡ受信器
　１４４　Ｗｉ－Ｆｉ　ＰＨＹ
　１４８　Ｗｉ－Ｆｉ　ＭＡＣ
　１５０　ＧＬＬ
　１５１　リソース分析部
　１５３　ＨＦＢＣＨ分析部
　３０４　ＦＥＣエンコーダ
　３０６　ＨＡＲＱサブパケット生成器
　３０８　循環バッファ
　３１０　変調器
　３１２　サブパケット生成制御部
　５０２，４０２，６０２　チャネル符号器
　５０４，４０４　チャネル復号器

Claims (9)

  1. 　発信移動局（ＭＳ）と協調してハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう無線通信装置であって、
    　前記発信ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットとは循環バッファ内で互いに逆方向になるように、自装置が送信するＨＡＲＱサブパケットを生成する生成手段と、
    　前記生成したＨＡＲＱサブパケットを送信する送信手段と、
    　を有する無線通信装置。
  2. 　前記生成手段は、前記発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置が前記循環バッファの始端に設定されたとき、自装置が送信する第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置を前記循環バッファの後端に設定する、
    　請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記生成手段は、前記発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置が循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定されたとき、自装置が送信する第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置を循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置に設定する、
    　請求項１に記載の無線通信装置。
  4. 　前記循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置は、前記循環バッファ中の最後の情報ビットの位置に相対した、発信ＭＳによって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内開始位置のオフセットによって設定され、
    　前記オフセットに対応するパラメータαは、予め決まっている、またはエンコーダにおける符号化率、循環バッファサイズ、前記発信ＭＳが送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズ、および自装置が送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズによって設定可能である、のいずれかである、
    　請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 　前記循環バッファ中の情報ビットの範囲内のある位置は、前記循環バッファの始端に相対した、自装置によって送信される第１のＨＡＲＱサブパケットの循環バッファ内終端位置のオフセットによって設定され、
    　前記オフセットに対応するパラメータαは、予め決まっている、またはエンコーダにおける符号化率、循環バッファサイズ、前記発信ＭＳが送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズ、および自装置が送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズによって設定可能である、のいずれかである、
    　請求項３に記載の無線通信装置。
  6. 　発信移動局（ＭＳ）と協調してハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう無線通信装置であって、
    　自装置が送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って前記発信ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が設定されているとき、前記発信ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って自装置が送信する個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を設定して、自装置が送信するＨＡＲＱサブパケットを生成する生成手段と、
    　前記生成したＨＡＲＱサブパケットを送信する送信手段と、
    　を有する無線通信装置。
  7. 　前記生成手段は、前記発信ＭＳの（ｉ＋１）番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が自装置のｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定されているとき、自装置のｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を前記発信ＭＳのｉ番目のＨＡＲＱサブパケットの終端位置に設定する、
    　請求項６に記載の無線通信装置。
  8. 　発信移動局（ＭＳ）と協調してハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう無線通信装置における送信方法であって、
    　前記発信ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットとは循環バッファ内で互いに逆方向になるように、前記無線通信装置が送信するＨＡＲＱサブパケットを生成し、
    　前記生成したＨＡＲＱサブパケットを送信する、
    　ＨＡＲＱ送信方法。
  9. 　発信移動局（ＭＳ）と協調してハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）送信を行なう無線通信装置における送信方法であって、
    　前記無線通信装置が送信するＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って前記発信ＭＳによって送信される個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置が設定されているとき、前記発信ＭＳによって送信されるＨＡＲＱサブパケットのサイズに従って前記無線通信装置が送信する個々のＨＡＲＱサブパケットの開始位置を設定して、前記無線通信装置が送信するＨＡＲＱサブパケットを生成し、
    　前記生成したＨＡＲＱサブパケットを送信する、
    　ＨＡＲＱ送信方法。
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