(57)【要約】      （修正有）【課題】再送制御の複雑性が低減され、オーバーヘッド及び送信データ量が減少し、システムのスループットが向上する無線通信システム、無線通信方法、送信機および受信機を提供する。【解決手段】無線通信システムは、チャネルの符号化を行わずに通信データを送信する送信機物理層手段１１を含む送信機１０と、送信機物理層手段が送信した通信データに対応する受信データを受信して、受信データ内の各ビットが正常か否かのヒント情報情報を提示する受信機物理層手段２１、受信機物理層手段２１からヒント情報情報を抽出して、そのヒント情報と受信データとを受信機媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層手段２２に渡す、受信機物理層手段と受信機ＭＡＣ層手段との間のインターフェース２３、およびインターフェースから渡されたヒント情報情報を参照して受信データを解析する受信機ＭＡＣ層手段２２を含む受信機２０とを備える。【選択図】図１
2010263608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機と受信機を備え、
前記送信機は、
チャネル符号化を行わずに通信データを送信する送信機物理層手段を含み、
前記受信機は、
前記送信機物理層手段から送信された通信データに対応する受信データを受信して、受信データ内の各ビットが適正か否かのヒント情報情報を提示する受信機物理層手段と、
前記受信機物理層手段からヒント情報情報を抽出して、当該ヒント情報情報と受信データとを受信機媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層手段に渡す、前記受信機物理層手段と前記受信機ＭＡＣ層手段との間のインターフェースと、
前記インターフェースから渡されたヒント情報情報を参照して受信データを解析する受信機ＭＡＣ層手段を含む
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記受信機ＭＡＣ層手段は、解析結果に基づいて受信データに関するフィードバックを構築し、受信データと復号化された再送データとに基づいて通信データを再構築し、
前記受信機物理層手段は、フィードバックを符号化し、符号化したフィードバックを送信し、符号化された再送データを受信して復号化し、
前記送信機物理層手段は、符号化されたフィードバックを受信して復号化し、再送データを符号化し、符号化した再送データを送信し、
前記送信機は、さらに、復号化されたフィードバックに基づいて再送データを判断する送信機ＭＡＣ層手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記送信機ＭＡＣ層手段は、前記送信機物理層手段に対し、チャネル状態情報に基づいて、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信すべきかどうかを指示することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記チャネル状態情報が、信号対雑音比を含み、前記送信機ＭＡＣ層手段は、信号対雑音比がしきい値を上回る場合に、前記送信機物理層手段に対し、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信するよう指示することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記受信機ＭＡＣ層手段は、ヒント情報情報に基づいて、受信データを１つ以上の適正ビット列と１つ以上の不正ビット列のシーケンスとしてマーキングし、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとを示すフィードバックを構築し、
前記送信機ＭＡＣ層手段は、フィードバックによって示された、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとに基づいて、通信データにおける１つ以上の不正ビット列に対応する部分と、通信データにおける誤判定適正ビット列に対応する部分とを含む再送データを判断することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記受信機ＭＡＣ層手段は、２つの不正ビット列と、その間に挟まれた、しきい値よりも短い１つの適正ビット列とを、単一の不正ビット列としてマーキングすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記しきい値を、以下の式によって計算する
【数６】
2010263608.tif 000009
（ここで、
Ｇはしきい値、
【数７】
2010263608.tif 000010
は天井関数、
Ｓは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大の開始位置、
Ｂは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大長、
λｃはチェックサムの長さである）
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
ＳおよびＢが、受信データに含まれるビット総数と等しいことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
チャネル符号化を実行せずに通信データを送信するステップと、
通信データに対応する受信データを受信するステップと、
受信データ内の各ビットが適正か否かについての物理層のヒント情報情報を提示するステップと、
物理層のヒント情報情報を参照して受信データを解析するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
解析結果に基づいて受信データに関するフィードバックを構築するステップと、
フィードバックを符号化し、符号化したフィードバックを送信するステップと、
符号化されたフィードバックを受信して復号化するステップと、
復号化されたフィードバックに基づいて再送データを判断するステップと、
再送データを符号化し、符号化した再送データを送信するステップと、
符号化された再送データを受信して復号化するステップと、
受信データと復号化された再送データとに基づいて通信データを再構築するステップと
を含むことを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
チャネル状態情報に基づいて、通信データがチャネル符号化を実行せずに送信するかかどうかを決定するステップを含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記チャネル状態情報が、信号対雑音比を含み、前記決定ステップで、信号対雑音比がしきい値を上回る場合に、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信することを決定することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記解析ステップで、物理層のヒント情報情報に基づいて、受信データを１つ以上の適正ビット列と１つ以上の不正ビット列のシーケンスとしてマーキングし、
前記構築ステップで、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとを示すフィードバックを構築し、
前記判断ステップで、フィードバックによって示された、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとに基づいて、通信データにおける１つ以上の不正ビット列に対応する部分と、通信データにおける誤判定適正ビット列に対応する部分とを含む再送データを判断することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記マーキングステップで、２つの不正ビット列と、その間に挟まれた、しきい値よりも短い１つの適正ビット列とを、単一の不正ビット列としてマーキングすることを特徴とする請求項１３に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
前記しきい値を、以下の式によって計算する
【数８】
2010263608.tif 000011
（ここで、
Ｇはしきい値、
【数９】
2010263608.tif 000012
は天井関数、
Ｓは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大の開始位置、
Ｂは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大長、
λｃはチェックサムの長さである）
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
ＳおよびＢは、受信データに含まれるビット総数と等しいことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信方法。
【請求項１７】
チャネル符号化を実行せずに通信データを送信し、受信機から符号化されたフィードバックを受信して復号化し、再送データを符号化して当該符号化した再送データを送信する物理層手段と、
復号化されたフィードバックに基づいて再送データを判断する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層手段と
を備えることを特徴とする送信機。
【請求項１８】
前記ＭＡＣ層手段は、前記物理層手段に対し、チャネル状態情報に基づいて、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信すべきかどうかを指示することを特徴とする請求項１７に記載の送信機。
【請求項１９】
前記チャネル状態情報が、信号対雑音比を含み、前記ＭＡＣ層手段は、信号対雑音比がしきい値を上回る場合に、前記物理層手段に対し、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信するよう指示することを特徴とする請求項１８に記載の送信機。
【請求項２０】
前記ＭＡＣ層手段は、フィードバックによって示された、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとに基づいて、通信データにおける１つ以上の不正ビット列に対応する部分と、通信データにおける誤判定適正ビット列に対応する部分とを含む再送データを判断することを特徴とする請求項１７に記載の送信機。
【請求項２１】
送信機から送信されてきた通信データに対応する受信データを受信し、受信データ内の各ビットが適正か否かについてのヒント情報情報を提示し、フィードバックを符号化して当該符号化されたフィードバックを送信し、かつ符号化された再送データを受信して復号化する物理層手段と、
前記物理層手段からヒント情報情報を抽出して、当該ヒント情報情報と受信データとをＭＡＣ層手段に渡す、物理層手段とＭＡＣ層手段との間のインターフェースと、
前記インターフェースから渡されたヒント情報情報を参照して受信データを解析し、解析結果に基づいて受信データに関するフィードバックを構築し、かつ、受信データと物理層手段によって復号化された再送データとに基づいて通信データを再構築するＭＡＣ層手段と
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項２２】
前記受信機ＭＡＣ層手段は、ヒント情報情報に基づいて、受信データを１つ以上の適正ビット列と１つ以上の不正ビット列のシーケンスとしてマーキングし、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとを示すフィードバックを構築することを特徴とする請求項２１に記載の受信機。
【請求項２３】
前記受信機ＭＡＣ層手段は、２つの不正ビット列と、その間に挟まれた、しきい値よりも短い１つの適正ビット列とを、単一の不正ビット列としてマーキングすることを特徴とする請求項２２に記載の受信機。
【請求項２４】
前記しきい値を、以下の式によって計算する
【数１０】
2010263608.tif 000013
（ここで、
Ｇはしきい値、
【数１１】
2010263608.tif 000014
は天井関数、
Ｓは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大の開始位置、
Ｂは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大長、
λｃはチェックサムの長さである）
ことを特徴とする請求項２３に記載の受信機。
【請求項２５】
ＳおよびＢは、受信データに含まれるビット総数と等しいことを特徴とする請求項２４に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線通信方法、送信機および受信機に関し、特に、適応的エラー回復を実現することのできる無線通信システム、無線通信方法、送信機および受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線媒体は特異な特性を有するため、そのプロトコル設計は有線ネットワークのそれとは大きく異なり、かつ困難である。無線システムとその媒体の主な特徴は、時間の経過に伴ってチャネルが変動すること、およびエラーが発生しやすいことである。無線信号は、反射、回折、散乱という３つのメカニズムに従って伝播する。ノードで受信される信号は、送信信号が時間を経て減衰した後の信号である。その結果、受信信号の強度は経時的に変動する。この現象は「多重伝搬」と呼ばれる。チャネルの変動率は、チャネルのコヒーレント時間によって決まる。受信信号の強度が所定のしきい値を下回ると、ノードは「フェード状態」にあるとみなされる。無線伝送では、チャネルと信号強度が経時的に変動するほか、自然背景雑音、干渉、移動といった障害の影響によりエラーが発生しやすくなる。有線ネットワークでは、ビットエラー率は１０−６未満程度なので、パケットエラーが発生する確率は低い。これに対し無線チャネルではビットエラー率が１０−３以上にもなるため、パケットエラーが発生する確率ははるかに高くなる。有線ネットワークの場合、パケットエラーが発生する主な原因は不規則雑音である。一方、無線リンク上のエラーは、ノードがフェード状態にあるときに長期バーストにおいて発生する。バーストエラーによるパケット損失は、パケットを小さくする、順方向誤り訂正符号を使用する、再伝送する、といった方法で最小限に留めることができる。リンク層のエラー回復スキームの設計は、ネットワーク容量、伝送局の配置、および上位層のプロトコル設計に影響する。
【０００３】
エラー回復の問題は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）（８０２．１１）、無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＷＭＡＮ）（８０２．１６）、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）（３Ｇ、ＬＴＥ、ＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄ）等のほとんどの無線通信ネットワークに存在する。したがって、次世代無線ネットワークにおいては、適切に設計されたエラー制御スキームを組み込むことが不可欠となる。
【０００４】
無線通信のビットエラーは、符号化もしくは変調された伝送を干渉や雑音が凌いだときに発生する。高信頼性通信プロトコルでは、意図されるメッセージ受信者の全員が送信時と同じ状態のメッセージを受信することが要求される。無線伝送時のエラーに対処できるとされるエラー制御技術は、「順方向誤り訂正（ＦＥＣ）」と「自動再送要求（ＡＲＱ）」の２種類に大別される。
【０００５】
ＦＥＣは、データ伝送で使用されるエラー制御スキームである。これはチャネル符号化技術の１つで、送信データに冗長情報を付加して、送信中に失われたデータを受信先で回復できるようにするものである。ＦＥＣ符号は、送信データストリームに制御された量の冗長性を導入して、受信者が送信シーケンスについて正確な決定を行えるようにする。
【０００６】
ＦＥＣは帯域が十分な場合には有効であるが、帯域が乏しい場合にはあまり効果を期待できない。それは、ＦＥＣ符号の使用には、符号レートに関連する固定帯域ペナルティの問題が伴うためである。具体的には、損失パケットの総数が冗長パケット数を上回ると、データを回復することは不可能となる。さらに、ＦＥＣ符号のみではチャネルのエラー統計が不安定となるため、エラーのない送信は保証できない。
【０００７】
ＡＲＱもやはりデータ伝送で使用されるエラー制御スキームであり、肯定応答とタイムアウトによって信頼性の高いデータ伝送を実現することを特徴とする。ＡＲＱでは、エラーが検出されると、受信機からの要求に従って送信機がデータブロックを再送する。受信機は、着信したパケット毎に、その受け入れを拒否し、フィードバックチャネルを介して再送を要求することができる。受信機は、受信パケットの品質と信頼性を検査して、再送を要求するかどうかを決定する。この検査は、通常、巡回冗長符号（ＣＲＣ）等の誤り検出符号を使用して行われる。ＡＲＱスキームは単純だが、高度なシステム信頼性を提供する。しかし、復号器のスループットと最終出力が一定ではなく、チャネルのエラー率が上昇するにつれて急速に下降する。
【０００８】
ＡＲＱは、通常、ＴＣＰや無線ＭＡＣ等のデータ信頼性が必要とされる用途で使用される。これに対し、ＦＥＣは一定量の損失に対して耐性を有する。そのため、ＦＥＣ符号を使用する場合は、冗長データを送信するという代償を覚悟すれば、受信機におけるパケット損失を任意に減少させることができる。損失が多すぎてＦＥＣでは誤り訂正を実行できない状況では、通常のＡＲＱ技術を併用したハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）スキームが使用される。ＨＡＲＱは、既存のエラー検出ビットにＦＥＣビットを付加する方法である。ＦＥＣがデータパケット内のすべてのビットエラーを訂正できなかった場合には、再送が要求される。
【０００９】
このように、ＦＥＣとＡＲＱはそれぞれに長所と短所を併せ持つ。ＦＥＣとＡＲＱのいずれかを選択する際には、パケット／フレームの長さも重要な要因となる。無線チャネルのエラー特性を鑑みれば、パケットが長いほどエラーが発生しやすいことは明白である。また、ほとんどの場合、頻繁な再送は避けるのが望ましい。したがって、どのスキームが最適かという問題を解決する際には、無線ネットワーク環境、パケットサイズ等に基づく検討が不可欠となる。
【００１０】
前述したように、従来のＦＥＣ、ＡＲＱ、およびＨＡＲＱは、少量のビットエラーを訂正するか、（受信データの大部分は適正だと推測されるにもかかわらず）パケット全体を再送するかのいずれかである。そのため、ＦＥＣ、ＡＲＱ、およびＨＡＲＱのいずれも、オーバーヘッドが大量でかつ柔軟性はきわめて低く、その結果ネットワーク容量の無駄遣いにつながるという問題を抱える。部分的パケット回復スキームの設計方法については、すでにいくつかの研究が行われている。
【００１１】
非特許文献１（Ｋ．  ＪａｍｉｅｓｏｎおよびＨ．Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ「ＰＰＲ：Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（ＰＰＲ：無線ネットワークのための部分的パケット回復）、ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ’０７（日本国京都、２００７年８月））では、現在の無線メッシュネットワークプロトコルでは、実行されるパケット再送の大部分においてすでに数回受信されたビットが送信されるため、ネットワーク容量の無駄遣いが生じていることが指摘されている。非特許文献１では、復号するビット毎に物理層の信頼性指標を上位層に提供する拡張物理層インターフェース（ＳｏｆｔＰＨＹ）が使用されている。非特許文献１ではさらに、部分的パケット回復を行うためのリンク層ＡＲＱプロトコルも提案されている。非特許文献１で提案されるリンク層ＡＲＱプロトコルは「ＰＰ−ＡＲＱ」と呼ばれるもので、受信機は、エラーを含む可能性の高いパケットのみについて、ビットの再送を求める要求をコンパクトに符号化することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｋ．  ＪａｍｉｅｓｏｎおよびＨ．Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ「ＰＰＲ：Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（ＰＰＲ：無線ネットワークのための部分的パケット回復）、ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ’０７（日本国京都、２００７年８月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
非特許文献１で提案されるＰＰ−ＡＲＱプロトコルは、ＦＥＣが頻繁に使用される従来型の通信システムをベースに構築されている。そのため、パケット送信に大量なオーバーヘッドが発生し、スループットが低下する。ＰＰ−ＡＲＱプロトコルは衝突によるパケットドロップが深刻な場合に効果を発揮するが、それ以外ではパフォーマンスの向上はほとんど期待できない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記およびその他の問題に対処するため、適応的エラー回復を実現する無線通信システム、無線通信方法、送信機および受信機を提供する。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、無線通信システムであって、送信機と受信機を備え、送信機が、チャネル符号化を行わずに通信データを送信する送信機物理層手段を含み、受信機が、送信機物理層手段から送信された通信データに対応する受信データを受信して、受信データ内の各ビットが適正か否かのヒント情報を提示する受信機物理層手段と、受信機物理層手段からヒント情報を抽出して、そのヒント情報と受信データとを受信機媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層手段に渡す、受信機物理層手段と受信機ＭＡＣ層手段との間のインターフェースと、およびインターフェースから渡されたヒント情報を参照して受信データを解析する受信機ＭＡＣ層手段を含むことを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００１６】
受信機ＭＡＣ層手段は、解析結果に基づいて受信データに関するフィードバックを構築し、受信データと復号化された再送データとに基づいて通信データを再構築する。受信機物理層手段は、フィードバックを符号化し、符号化したフィードバックを送信し、符号化された再送データを受信して復号化する。送信機物理層手段は、符号化されたフィードバックを受信して復号化し、再送データを符号化し、符号化された再送データを送信する。送信機にはさらに、復号化されたフィードバックに基づいて再送データを判断する送信機ＭＡＣ層手段を含む。
【００１７】
送信機ＭＡＣ層手段は送信機物理層手段に対し、チャネル状態情報に基づいて、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信すべきかどうかを指示する。
【００１８】
チャネル状態情報には信号対雑音比を含めることができ、信号対雑音比がしきい値を上回る場合には、送信機ＭＡＣ層手段は送信機物理層手段に対し、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信するよう指示する。
【００１９】
受信機ＭＡＣ層手段は、ヒント情報に基づいて、受信データを１つ以上の適正ビット列と１つ以上の不正ビット列のシーケンスとしてマーキングし、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとを示すフィードバックを構築する。送信機ＭＡＣ層手段は、フィードバックによって示された、１つ以上の不正ビット列の各々の位置と、１つ以上の適正ビット列の各々のチェックサムとに基づいて、通信データにおける１つ以上の不正ビット列に対応する部分と、通信データにおける誤判定適正ビット列に対応する部分とを含む再送データを判断する。
【００２０】
受信機ＭＡＣ層手段は、２つの不正ビット列と、その間に挟まれた、しきい値よりも短い１つの適正ビット列とを、単一の不正ビット列としてマーキングする。
【００２１】
しきい値を、以下の式によって計算する。
【数１】
2010263608.tif 000003
ここで、
Ｇはしきい値、
【数２】
2010263608.tif 000004
は天井関数、
Ｓは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大の開始位置、
Ｂは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大長、
λｃはチェックサムの長さである。
【００２２】
ＳおよびＢは、受信データに含まれるビット総数と等しい値とする。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、無線通信方法であって、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信し、通信データに対応する受信データを受信し、受信データ内の各ビットが適正か否かについてのヒント情報を物理層に提示し、物理層のヒント情報を参照して受信データを解析することを特徴とする無線通信方法が提供される。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、送信機であって、チャネル符号化を実行せずに通信データを送信し、受信機から符号化されたフィードバックを受信して復号化し、再送データを符号化してその符号化された再送データを送信する物理層手段と、復号化されたフィードバックに基づいて再送データを決定する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層手段とを備えることを特徴とする送信機が提供される。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、受信機であって、送信機から送信されてきた通信データに対応する受信データを受信し、受信データ内の各ビットが適正か否かについてのヒント情報を提示し、フィードバックを符号化してその符号化されたフィードバックを送信し、かつ符号化された再送データを受信して復号化する物理層手段と、物理層手段からヒント情報を抽出して、そのヒント情報と受信データとをＭＡＣ層手段に渡す、物理層手段とＭＡＣ層手段との間のインターフェースと、インターフェースから渡されたヒント情報を参照して受信データを解析し、その解析結果に基づいて受信データに関するフィードバックを構築し、かつ、受信データと、物理層手段によって復号化された再送データとに基づいて通信データを再構築するＭＡＣ層手段とを備えることを特徴とする受信機が提供される。
【００２６】
前述したように、本発明によれば、送信機のＭＡＣ／リンク層において、受信機から通知されたＳＮＲ値等のチャネル状態情報に基づいて、修正型部分的パケット回復―自動再送要求（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ＰＰ−ＡＲＱ）スキームか、または従来型ＦＥＣもしくはＨＡＲＱスキームのいずれかが適応的に採用される。修正型ＰＰ−ＡＲＱスキームによれば、チャネル符号化と復号化は、フィードバックと物理層の再送データに対してのみ実行される。また、ＭＡＣ層では、しきい値ルールに基づくポリシーを使用してフィードバックが決定されるので、計算の複雑性が低減される。
【発明の効果】
【００２７】
したがって、本発明によれば、オーバーヘッドが大幅に削減され、送信データの量が減少し、エラー回復の実行回数は同程度に維持され、システムのスループットが向上するという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の上記および他の特徴と利点は、以下の図面との関連で下記の詳細な説明を読むことにより、より明確に理解されよう。なお、図面においては、同一もしくは類似した要素は同一もしくは類似した参照記号を用いて示されている。
【図１】本発明の第１の実施例による無線通信システムのブロック図である。
【図２】物理層のヒント情報に従って受信機ＭＡＣ層によりフィードバックを構築する処理の概略図である。
【図３】図１に示す無線通信システムにおいて実行される無線通信方法の処理を示す。
【図４】本発明の第２の実施例による無線通信システムのブロック図である。
【図５】図４に示す無線通信システムにおいて実行される無線通信方法の処理を示す。
【図６】本発明の第３の実施例による無線通信システムのブロック図である。
【図７】受信機がビット列をマーキングする際に使用されるしきい値ルールの概略図である。
【図８】図６に示す無線通信システムにおいて実行される無線通信方法の処理を示す。
【図９】本発明の適応的エラー回復スキームのシミュレーション結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施例による無線通信システムのブロック図である。
【００３１】
図１に示すように、無線通信システム１は、送信機１０と受信機２０とを含む。
【００３２】
無線通信システム１で使用されるエラー回復スキームは、送信機１０および受信機２０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層と物理層とを使用して実行されるリンク層エラー回復スキームである。
【００３３】
送信機１０は、物理層手段１１とＭＡＣ層手段１２とを含む。物理層手段１１は、符号化／復号化部１１１と送信／受信部１１２とを含む。
【００３４】
受信機２０は、物理層手段２１と、ＭＡＣ層手段２２と、物理層手段２１およびＭＡＣ層手段２２の間に配置されたＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３とを含む。物理層手段２１は、符号化／復号化部２１１と送信／受信部２１２とを含む。
【００３５】
物理層手段１１および２１は、送信機１０および受信機２０の物理層機能を実装するための手段であり、様々な物理媒体上でデータを送信できるようにする。物理層手段１１および２１は、チャネル符号化／復号化、変調／復調等のサービスを提供する。図１では、チャネル符号化／復号化を実行するための符号化／復号化部１１１および２１１と、データに対して何らかの物理層処理（変調など）を実行し、データの送受信を行い、かつ受信されたデータに対して何らかの物理層処理（復調等）を実行するデータ送信／受信部１１２および２１２のみが図示されている。ただし、当該技術に精通した当業者には明らかなように、物理層手段１１および２１は上記以外のサービスも提供することができ、したがってこれらのサービスを実現するための機能モジュールを含めることが可能である（説明の簡素化のため、これらのモジュールは図示していない）。
【００３６】
ＭＡＣ層手段１２および２２は、送信機１０および受信機２０の各々にＭＡＣ層機能を実装するための手段である。当業者には明らかなように、ＭＡＣ層はアドレス指定機構とチャネルアクセス制御機構を提供して、多点ネットワーク（通常はＬＡＮまたはＭＡＮ）内の端末やネットワークノード間の通信を可能にする。
【００３７】
本発明においては、送信機１０の物理層手段１１は、初めて送信される通信データについては、チャネル符号化を行わずに送信を実行する。具体的には、送信機１０の上位層が何らかの通信データを受信機に送信する際には、ＭＡＣ層手段１２が上位層から送信する通信データを受け取ってその通信データを物理層手段１１に渡し、物理層手段１１が物理送信媒体を介してそれを送信する。既存のＦＥＣまたはＨＡＲＱスキームとは異なり、通信データは、初回送信時には、チャネル符号化または復号化を実行するための符号化／復号化部１１１により実行されるＦＥＣ符号の付加などのチャネル符号化に付されずに、送信／受信部１１２によって直接送信される。
【００３８】
本発明で使用する「データ」は、別段の指示がない限り、ビット、記号、パケット、フレーム、ＡＲＱブロック等を単位とするデータである。例えば、当業者にはよく知られているように、物理層が取り扱うデータは通常はビット単位であり、ＭＡＣ層が取り扱うデータは通常はパケットまたはフレーム単位である。本発明においては、これらを総称して「データ」と表現することもあるが、当業者であれば実装に応じて適切なデータ単位を当てることができるであろう。また、本発明においては、「パケット」と「フレーム」は同じ意味で使用している。
【００３９】
受信機２０の送信／受信部２１２は、送信機１０によって送信された通信データに対応する受信データを受信する。前述したように、通信中の雑音や干渉等により、受信機２０が受信する受信データは、エラーが発生するなどして、送信機１０が受信機２０に送信しようとした通信データとは異なる可能性がある。
【００４０】
受信機２０の物理層手段２１においては、通信データは送信機１０からの送信時にチャネル符号化されないため、送信／受信部２１２によって受信される受信データは、符号化／復号化部２１１による復号化処理に付される必要はない。そのため、この受信データはＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３からＭＡＣ層手段２２に直接渡される。
【００４１】
ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は、受信機２０が物理層からのヒント情報を利用して、受信データ内のどのビットを訂正したらよいかを判断することを可能にする。そのため、受信機２０は送信機１０から追加のフィードバックまたは情報を得る必要はない。ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は、受信された各記号が物理層が決定した記号にどのくらい近いかについての情報（すなわち、物理層ヒント情報）を上位層に渡す。受信機２０では受信データのチャネル復号化は実行されないため、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は送信／受信部２１２の直後に配置してもよい。例えば、送信／受信部２１２が復調モジュールを含む場合には、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は復調モジュールによって復調されたデータを直接受信できる。この場合、ヒント情報は、最初に受信された信号の配置点と、復調後にマッピングされた記号の配置点との間の信号空間内の距離とすることができる。この距離が長いほど復調に関する確実性は低くなり、短いほど確実性が高くなる。このように、物理層ヒント情報は、受信データ内の各記号／ビットがエラーである可能性に関する信頼性指標としての役割を果たすことができる。
【００４２】
ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は、送信／受信部２１２によって（復調等により）処理された受信データと、例えば送信／受信部２１２の復調器から抽出した物理層ヒント情報とをＭＡＣ層手段２２に渡す。本発明の一実施例においては、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３は受信データをパケット単位でＭＡＣ層手段２２に渡す。
【００４３】
ＭＡＣ層手段２２は、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３から渡された物理層ヒント情報を参照して、取得した受信データを解析する。具体的には、ＭＡＣ層手段２２は、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３から渡された物理層ヒント情報を利用して、受信データを（パケット等の単位で）１つ以上の適正ビット列または１つ以上の不正ビット列（もしくはその両方）を含むビット列のシーケンスとしてマーキングする。各適正ビット列は物理層ヒント情報に基づき適正と予測される連続するビット列を含み、各不正ビット列は物理層ヒント情報に基づき不正と予測される連続するビット列を含む。当業者には理解されるように、本発明で使用する「適正ビット列」と「不正ビット列」とは、物理層ヒント情報に基づき適正または不正とみなされるビット列を意味するが、必ずしも実際に適正または不正なビット列である必要はない。さらに、適正ビット列と不正ビット列の定義から明らかなように、適正ビット列と不正ビット列は交互に発生する。
【００４４】
その後、ＭＡＣ層手段２２は、マーキングされたビット列のシーケンスに基づいてフィードバックを構築する。このフィードバックには、例えば不正ビット列に関する位置情報（各不正ビット列の開始位置や長さ等）のほか、後述するように、各適正ビット列のチェックサムを含めることもできる。本発明の一実施例においては、ＭＡＣ層手段２２が、受信データ全体（例えば、全パケット）の誤り検出符号（例えば、送信機の物理層によって通常送信前に付加される巡回冗長検査符号（ＣＲＣ））を検査した後に受信データの全体が適正であると判定した場合には、ビット列のマーキングは無視され、現在の受信データは正常に受信されたことを示す肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）が送信機１０にフィードバックされることに留意されたい。
【００４５】
図２に示すように、ＭＡＣ層手段２２が物理層ヒント情報に基づいて行う判断は誤判定（不正を適正と判定、または適正を不正と判定）につながることがある。誤判定適正ビット列（すなわち、ＭＡＣ層手段２２が物理層ヒント情報に基づいて適正と判定したが、実際にはエラーを含むビット列）により再送ビットに不備が生じるのを防ぐため、各適正ビット列チェックサム（ＣＲＣ等）を送信機１０に送信して、送信機１０がそのビット列が真に適正かどうかを検査できるようにする必要がある。図２の「ＰＨＹヒント情報」は、受信信号の配置点と、復調後の記号の配置点との信号空間内における距離が物理層ヒント情報として使用される例示的なケースである。したがって、この例においては、前述したように、距離が短いほど信頼性は高くなり、長いほど信頼性は低くなる。
【００４６】
ＭＡＣ層手段２２は構築したフィードバックデータを物理層手段２１の符号化／復号化部２１１に渡す。続いて、符号化／復号化部２１１は、送信するフィードバックデータに対してチャネル符号化を実行し、チャネル符号化されたフィードバックを送信／受信部２１２に渡す。送信／受信部２１２は符号化されたフィードバックに対して（変調等の）何らかの処理を実行し、それを送信機１０に送信する。
【００４７】
その後、送信機１０の送信／受信部１１２は受信機２０から送信されてきたフィードバックを受信し、復調等の処理を実行した後、復号化のためにそれを符号化／復号化部１１１に渡す。符号化／復号化部１１１は、復号化されたフィードバックを上位層であるＭＡＣ層手段１２に渡す。
【００４８】
ＭＡＣ層手段１２は、復号化されたフィードバックに含まれる各適正ビット列のチェックサムを検査し、通信データにおける各適正ビット列に対応する部分についてチェックサムを計算し、２つのチェックサム集合間で１対１の比較を行う。フィードバックに含まれる各適正ビット列のチェックサムが、通信データにおける適正ビット列に対応する部分のチェックサムと一致する場合には、受信機２０によって適正と判断されたこれらの適正ビット列は真に適正である。しかし、フィードバックに含まれる各適正ビット列のチェックサムが、通信データにおける適正ビット列に対応する部分のチェックサムと一致しない場合には、受信機２０によって適正と判断されたこの適正ビット列はエラーを含む。すなわち、誤って適正と判定された適正ビット列が通信データ内に存在する。
【００４９】
続いて、ＭＡＣ層手段１２は再送データを構築する。この再送データには、元の通信データにおける、受信機２０により不正と報告されたビット列に対応する部分と、元の通信データにおける、上記において検出された誤判定適正ビット列に対応する部分とが含められる。
【００５０】
受信機２０は、フィードバックにより示された適正ビット列のうち実際には不正なビット列を識別するための方法として、例えば、フィードバックデータ内の各適正ビット列にシーケンス番号を付与することができる。したがって、送信機１０により構築される再送データには、上記の不正ビット列と誤判定適正ビット列に加えて、誤判定適正ビット列のシーケンス番号を含めることもできる。
【００５１】
ＭＡＣ層手段１２は構築した再送データを符号化／復号化部１１１に渡す。符号化／復号化部１１１は再送データを符号化し、その符号化した再送データを送信／受信部１１２に渡す。送信／受信部１１２は符号化された再送データに対して（変調等の）何らかの処理を実行し、それを受信機２０に送信する。
【００５２】
その後、受信機２０の送信／受信部２１２は送信機から送信されてきた再送データを受信し、それに対して復調等の処理を実行した後、復号化のためにそれを符号化／復号化部２１１に渡す。符号化／復号化部２１１は復号化した再送データを上位層のＭＡＣ層手段２２に渡す。
【００５３】
ＭＡＣ層手段２２は、復号化された再送データと、最初に受信した受信データとに基づいて、通信データ（すなわち、送信機１０が受信機２０に送信することを意図していた、エラーを含まない通信データ）を再構築する。
【００５４】
上記の無線通信において使用される（無線通信システム１によって実行される）エラー回復スキームは、「修正型部分的パケット回復―自動再送要求」（修正型ＰＰ−ＡＲＱ）と呼ぶことができる。
【００５５】
前述したように、現在のほとんどのシステムにおいては、ビットエラーへの対応策としてチャネル符号化が必須とされる。冗長性によるオーバーヘッドの増大は、チャネル符号化の主な欠点である。この冗長性は、適応的変調および符号化を行っても、任意に少なく抑えることはできない。これに対し、本発明の修正型ＰＰ−ＡＲＱによれば、通信データの初回送信時にはチャネル符号化が実行されない。また、受信機側では、物理層によって提示されたヒント情報を利用してエラーのビットが存在すると判断された場合には、チャネル符号化されたフィードバックが送信機に提供される。送信機はこのフィードバックに基づいて再送データを構築し、チャネル符号化された再送データを受信機に送信する。これにより、受信機は、再送データと最初に受信したデータとに基づいて適正な通信データを構築することができる。
【００５６】
物理層では、最初に送信されるデータはチャネル符号化に付されない（すなわち、冗長ＦＥＣ情報が付加されない）。したがって、オーバーヘッドが大幅に削減され、送信されるデータの量も減少する。エラー回復は、エラーを含むと推測されるビットのみを再送することによって同様に実行される。フィードバックと再送データのデータ量は概して少ないため、これらのデータはチャネル符号化される。これにより、再送が複数回にわたって行われる状況が減少する。
【００５７】
したがって、本発明によれば、オーバーヘッドが削減され、エラー回復の品質は同レベルに維持され、システムのスループットも向上する。
【００５８】
以下では、図１に示す無線通信システム１によって実行される無線通信方法の処理について、図３を参照しながら説明する。
【００５９】
図３に示すように、ステップＳ１０１において、送信機１０の物理層手段１１がチャネル符号化せずに通信データを送信する。
【００６０】
続いてステップＳ１０２において、受信機２０の送信／受信部２１２が、送信機１０によって送信された通信データに対応する受信データを受信する。
【００６１】
その後、ステップＳ１０３において、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３がＭＡＣ層手段２２に対し、送信／受信部２１２によって（復調等により）処理された（例えば、パケット単位の）受信データと、物理層手段２１から抽出した物理層ヒント情報とを渡す。
【００６２】
さらに、ステップＳ１０４において、ＭＡＣ層手段２２が、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３から渡された物理層ヒント情報を参照して受信データを解析する。具体的には、ＭＡＣ層手段２２は物理層ヒント情報を利用して取得した受信データを、１つ以上の適正ビット列または１つ以上の不正ビット列（もしくはその両方）を含むビット列のシーケンスとしてマーキングする。
【００６３】
次に、ＭＡＣ層手段２２はステップＳ１０５において、マーキングされたビット列のシーケンスに基づいてフィードバックを構築する。
【００６４】
そして、ステップＳ１０６において、符号化／復号化部２１１がＭＡＣ層手段２２から渡されたフィードバックデータに対してチャネル符号化を実行し、そのチャネル符号化されたフィードバックを送信／受信部２１２に渡す。送信／受信部２１２は符号化されたフィードバックに対して（変調等の）何らかの処理を実行し、それを送信機１０に渡す。
【００６５】
その後、ステップＳ１０７において、送信機１０の送信／受信部１１２が受信機２０から送信されてきたフィードバックを受信し、それに対して復調等の何らかの処理を実行した後、復号化のためにそれを符号化／復号化部１１１に渡す。符号化／復号化部１１１は復号化したフィードバックを上位層のＭＡＣ層手段１２に渡す。
【００６６】
次に、ステップＳ１０８において、ＭＡＣ層手段１２がそのフィードバックを解析する。ＭＡＣ層手段１２は、具体的には、復号化されたフィードバックに基づいて誤判定適正ビット列の有無を判定するための検査を行う。
【００６７】
続いて、ＭＡＣ層手段１２はステップＳ１０９において、再送データを構築する。前述したように、この再送データには、元の通信データにおける、受信機２０により不正と報告されたビット列に対応する部分と、元の通信データにおける、上記において検出された誤判定適正ビット列に対応する部分とが含められる。再送データにはさらに、誤判定の適正ビット列の指標（例えば、シーケンス番号）を含めてもよい。
【００６８】
そして、ＭＡＣ層手段１２はステップＳ１１０において、構築した再送データを符号化／復号化部１１１に渡す。符号化／復号化部１１１は再送データを符号化し、その符号化した再送データを送信／受信部１１２に渡す。送信／受信部１１２は符号化された再送データに対して（変調等の）何らかの処理を実行し、それを受信機２０に送信する。
【００６９】
受信機２０の送信／受信部２１２は、ステップＳ１１１において、送信機から送信されてきた再送データを受信し、それに対して復調等の処理を実行した後、復号化のためにそれを符号化／復号化部２１１に渡す。符号化／復号化部２１１は復号化した再送データを上位層のＭＡＣ層手段２２に渡す。
【００７０】
ＭＡＣ層手段２２は、ステップＳ１１２において、復号化された再送データと最初に受信された受信データに基づいて、通信データを再構築する。これで処理は終了する。
【００７１】
次に、図４を参照しながら、本発明の第２の実施例による無線通信システム１ａについて説明する。無線通信システム１ａの構成要素のうち、図１に示す無線通信システム１と同じ構成要素には同じ参照記号が付されている。
【００７２】
第２の実施例による無線通信システム１ａと第１の実施例による無線通信システム１との相違点は、無線通信システム１ａの送信機１０ａが、ＭＡＣ層手段１２とは異なるＭＡＣ層手段１２ａを含むことである。
【００７３】
ＭＡＣ層手段１２ａは、適応的決定機能をさらに含む点においてＭＡＣ層手段１２とは異なる。すなわち、ＭＡＣ層手段１２ａは現在のチャネル状態情報に基づいて、物理層手段１１がチャネル符号化を実行せずに通信データを送信するか否か、すなわち本発明による修正型ＰＰ−ＡＲＱを実装するか否かを決定する。
【００７４】
この現在のチャネル状態情報としては、例えば、受信機によって報告されたチャネルの信号対雑音比（ＳＮＲ）の値を使用することができる。例えば、ＷｉＭＡＸにおいては、ＳＮＲは移動局によりチャネル品質指標（ＣＱＩ）に含められ、フィードバックチャネルを介して報告される。現在のチャネル状態情報は上記の特定の方法で取得されるＳＮＲ値に限定されないことは、当該技術に精通する当業者には理解されるであろう。
【００７５】
ＭＡＣ層手段１２ａは、ＳＮＲ値がしきい値を上回る場合には、物理層手段１１に対してチャネル符号化を実行せずに通信データを送信するよう指示し、それにより本発明による修正型ＰＰ−ＡＲＱを実装する。
【００７６】
逆に、ＳＮＲ値がしきい値以下の場合には、ＭＡＣ層手段１２ａは従来型ＦＥＣを実行する（すなわち、チャネル符号化を実行して通信データを送信する）かまたはＦＥＣとＡＲＱの組み合わせ（すなわち、ＨＡＲＱ）を実行することを決定する。
【００７７】
ＳＮＲに対するこうしたしきい値は、シミュレーションや現場での実験結果に基づいて決定することができる。
【００７８】
第２の実施例よる無線通信システム１ａにおいては、送信機１０ａのＭＡＣ層手段１２ａはチャネルの状態に基づいて適応的な決定を行う。チャネルの状態が良好な場合は、本発明による修正型ＰＰ−ＡＲＱスキームを使用することが決定され、チャネルの状態が良好でない場合には、従来型のＦＥＣまたはＨＡＲＱスキームを使用することが決定される。こうした適応的エラー回復スキームは、「スマートＡＲＱ」とも呼べるものであり、無線通信システム１ａが様々なチャネル状態においてオーバーヘッドの削減とエラー回復の保証との間で最良のトレードオフを見つけることを可能にする。
【００７９】
以下では、図４に示す無線通信システム１ａによって実行される無線通信方法の処理について、図５を参照しながら説明する。
【００８０】
図５に示すように、ＭＡＣ層手段１２ａはステップＳ２０１において、現在のチャネルの状態を判断する。ＳＮＲがチャネル状態の指標として使用される場合には、ＭＡＣ層手段１２ａは、ＳＮＲが事前に決定したしきい値を上回るなら修正型ＰＰ−ＡＲＱの採用を決定し、物理層手段１１にチャネル符号化をせずに通信データを送信するよう指示する。その後のステップＳ２０２〜Ｓ２１３は図３のステップＳ１０１〜Ｓ１１２と同じなので、ここでは説明を省略する。
【００８１】
ＳＮＲがしきい値以下の場合には、ＭＡＣ層手段１２ａは従来型のＦＥＣまたはＨＡＲＱスキームを採用することを決定する。図５に、ＨＡＲＱが使用される場合の処理を示す。
【００８２】
図５に示すように、システムが従来型スキームを使用する場合には、物理層手段１１はステップＳ２１４において、送信する通信データに対してチャネル符号化とその他の必要な処理を実行し、それを受信機２０に送信する。
【００８３】
受信機２０の物理層手段２１は、ステップＳ２１５において、受信したデータに対してチャネル復号化とその他の必要な処理を実行し、それをＭＡＣ層手段２２に渡す。
【００８４】
ＭＡＣ層手段２２は、ステップＳ２１６において、受信したデータに含まれる誤り検出符号（ＣＲＣ）、誤り訂正符号（ＦＥＣ）等に基づいて受信したデータに対してエラー検出とエラー訂正を実行する。エラー訂正が失敗した場合、システムは従来型ＨＡＲＱの手順を実行する。図５では、この手順のいくつかのステップは詳細に示していない。これらのステップを実装する方法は、当業者には既知の事実である。
【００８５】
次に、図６を参照しながら、本発明の第３の実施例による無線通信システム１ｂについて説明する。無線通信システム１ｂの構成要素のうち、図４に示す無線通信システム１ａと同じ構成要素には同じ参照記号が付されている。
【００８６】
第３の実施例による無線通信システム１ｂと第２の実施例による無線通信システム１ａとの相違点は、無線通信システム１ｂの受信機２０ｂが、ＭＡＣ層手段２２とは異なるＭＡＣ層手段２２ｂを含むことである。
【００８７】
ＭＡＣ層手段２２ｂは、受信データを適正ビット列および不正ビット列のシーケンスとしてマーキングする際にしきい値ルールを使用する。具体的には、２つの不正ビット列に挟まれた１つの適正ビット列の長さが十分に短い（例えば、しきい値Ｇよりも短い）場合、その適正ビット列も不正ビット列とみなした方が、フィードバックと再送をより効率的に行うことができる。換言すれば、図７に示すように、ＭＡＣ層手段２２ｂは、２つの不正ビット列と、それに挟まれたしきい値よりも短い１つの適正ビット列とをまとめて、単一の不正ビット列としてマーキングする。
【００８８】
しきい値は以下の方法で決定される。
【００８９】
以下を求める場合、
【数３】
2010263608.tif 000005
λｇのしきい値Ｇは以下の式によって得られる。
【数４】
2010263608.tif 000006
ここで
【数５】
2010263608.tif 000007
は天井関数、
Ｓは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大の開始位置、
Ｂは適正ビット列または不正ビット列の可能な最大長、
λｇは現在の適正ビット列の長さ、
λｃはフィードバックに含まれる各適正ビット列のチェックサムの長さである。
【００９０】
ＳとＢは、通常、受信機のＭＡＣ層によって現在扱われている受信データの全長と同じ長さである。すなわち、Ｓは適正ビット列または不正ビット列が受信データの末尾にある状況に対応し、Ｂは適正ビット列または不正ビット列が受信データの先頭ビットから始まり末尾ビットまで続く状況に対応する。例えば、ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース２３がＭＡＣ層に対して物理層手段２１から供給された受信データのビットを各Ｎビットのパケット単位で渡し、よってＭＡＣ層は受信データをパケット単位で扱い、各Ｎビットのパケットを適正ビット列または不正ビット列としてマーキングする場合には、上記のＳおよびＢの各々はパケット長（すなわちＮ）と等しくなると考えられる。
【００９１】
このアルゴリズムの複雑度はＯ（Ｌ）であり、ここでＬはしきい値ルールが適用される前の不正ビット列数である。このように、適正ビット列の長さに対するしきい値Ｇは、複雑な計算を要さず、単純な方法で決定できるため、受信機がフィードバックを構築する際の効率性がさらに高まる。
【００９２】
前述したように、第３の実施例による無線通信システム１ｂにおいては、受信機２０ｂのＭＡＣ層手段２２ｂがしきい値ルールを用いて適正ビット列と不正ビット列をマーキングするため、計算の複雑性が低減され、フィードバック構築の効率性が向上する。
【００９３】
次に、図６に示す無線通信システム１ｂによって実行される無線通信方法の処理について、図８を参照しながら説明する。
【００９４】
図８に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３０６〜Ｓ３１３、およびＳ３１４〜Ｓ３１６は実質的には図５と同じであるため、説明を省略する。
【００９５】
ステップＳ３０５において受信機２０のＭＡＣ層手段２２ｂは、受信データを適正ビット列および不正ビット列のシーケンスとしてマーキングする際に、２つの不正ビット列と、その間に挟まれた、しきい値Ｇよりも短い１つの適正ビット列とを、単一の不正ビット列としてマーキングするというしきい値ルールを使用する。
【００９６】
上記では本発明の例示的な実施例をいくつか説明してきた。本発明のエラー回復スキームはシステム依存のスキームであるが、リンクレベルのＷｉＭＡＸ設定集合に対して本発明のスマートＡＲＱスキーム（すなわち、適応的エラー回復スキーム）を実行したところ、図９のシミュレーション結果が得られた。図９は、本発明の無線通信システムのスループットと、異なる符号化速度を有するＦＥＣスキームのパフォーマンスとを比較したものである。この比較から、本発明のスキームのパフォーマンスはＷｉＭＡＸ標準で使用されるスキームのそれを上回ることは明らかである。下記の表１に、シミュレーションで使用したＯＦＤＭパラメータを示す。
【表１】
2010263608.tif 000008
【００９７】
上記では本発明の特定の実施例をいくつか取り上げて説明したが、本発明には様々な修正、組み合わせ、改変をなすことが可能であり、これらの修正、組み合わせ、改変は付記された請求項の範囲内にある限りにおいて本発明に含まれることは、当業者に理解されるであろう。
【符号の説明】
【００９８】
１１：物理層
１２：ＭＡＣ層
１１１：符号化または復号化（フィードバック、再送データのみ）
１１２：送信／受信（変調／復調等）
２１：物理層
２１１：符号化または復号化（フィードバック、再送データのみ）
２１２：送信／受信（変調／復調等）
２２：ＭＡＣ層
２３：ＳｏｆｔＰＨＹインターフェース
１２ａ：ＭＡＣ層（適応的決定）
２２ｂ：ＭＡＣ層（しきい値ルール）
【図１】
2010263608.tif 000015
【図２】
2010263608.tif 000016
【図３】
2010263608.tif 000017
【図４】
2010263608.tif 000018
【図５】
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【図６】
2010263608.tif 000020
【図７】
2010263608.tif 000021
【図８】
2010263608.tif 000022
【図９】
2010263608.tif 000023
【外国語明細書】
2010263608000001.pdf