(57)【要約】パケットデータ通信に関し、特にＨＳＤＰＡのような下り高速パケットデータ伝送において確認応答／否定応答の上り制御信号を効率よく受信して再送の伝送効率を高めたパケットデータの再送制御方法及びその装置を提供する。基地局上位制御装置と、その配下の複数の基地局と、端末局とで構成されるネットワークにおいて、パケットデータの再送制御方法は、前記基地局上位装置は、前記端末局へ伝送する下りパケットデータを前記複数の基地局へ送信すること、前記複数の基地局の一つである特定基地局から前記端末局へ下りパケットデータを伝送すること、前記端末局から返送される前記下りパケットデータ受信確認のための上り制御信号を前記複数の基地局で受信すること、前記特定基地局以外の他の基地局で受信した上り制御信号を前記基地局上位制御装置を介して前記特定基地局へ通知すること、前記特定基地局は、前記端末局からの上り制御信号の受信状況と前記他の基地局の上り制御信号の受信状況より再送するパケットデータを決定することから成る。
2003049484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局上位制御装置と、その配下の複数の基地局と、端末局とで構成されるネットワークにおいて、パケットデータの再送制御方法は、
前記基地局上位装置は、前記端末局へ伝送する下りパケットデータを前記複数の基地局へ送信すること、
前記複数の基地局の一つである特定基地局から前記端末局へ下りパケットデータを伝送すること、
前記端末局から返送される前記下りパケットデータ受信確認のための上り制御信号を前記複数の基地局で受信すること、
前記特定基地局以外の他の基地局で受信した上り制御信号を、前記基地局上位制御装置を介して前記特定基地局へ通知すること、
前記特定基地局は、前記端末局からの上り制御信号の受信状況と前記他の基地局の上り制御信号の受信状況より再送するパケットデータを決定することを特徴とするパケットデータ再送制御方法。
【請求項２】
前記特定基地局は、前記端末局から到来する上り制御信号の受信状況により、端末局の下りパケットデータの受信結果が確認応答、否定応答、又は不明であるかを判断すること、を含む請求項１記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項３】
前記特定基地局は、前記判断結果が確認応答の場合は継続パケットデータを送信し、否定応答の場合は再送パケットデータを送信すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項４】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明の場合は前記他の基地局から通知される結果を待ち、パケットデータを再送するか否かを判断すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項５】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明の場合は再送パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が確認応答の場合は前記再送パケットデータの応答を確認せず直ちに継続パケットデータを送信すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項６】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明の場合は継続パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が否定応答の場合は再送パケットデータをさらに送信すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項７】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明であって下りパケットデータのトラフィック量が多い場合には、前記他の基地局から通知される結果を待ち、その結果が確認応答の場合は継続パケットデータを送信し、否定応答の場合は再送パケットデータを送信すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項８】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明であって下りトラフィック量が少ない場合には、再送パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が確認応答の場合は前記再送パケットデータの応答を確認せず直ちに継続パケットデータを送信すること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項９】
前記特定基地局は、前記判断結果が不明であって下りトラフィック量が少ない場合には、継続パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が否定応答の場合は再送パケットデータをさらに送信すると共に前記送信した継続パケットデータを無効にすること、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項１０】
前記他の基地局は、前記端末局から受信した上り制御信号の結果が確認応答の場合にだけその結果を前記特定基地局へ通知すること、
前記特定基地局は、前記他の基地局から前記通知が場合に否定応答と推定すること、を含む請求項１〜９のいずれか一つに記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項１１】
前記特定基地局は、前記他の基地局へ上り制御信号の受信結果の報告要求をすること、
前記他の基地局は、前記報告要求があった場合に上り制御信号の受信状況を前記特定基地局へ通知すること、を含む請求項１〜１０のいずれか一つに記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項１２】
前記特定基地局は、前記判断結果が確認応答又は否定応答のいずれにも判断できない場合に前記報告要求を行なうこと、を含む請求項２記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項１３】
前記他の基地局は、前記端末局からの受信結果である確認応答を前記特定基地局へ通知した後は、再度同じパケットデータに対する前記端末局からの受信結果である確認応答を前記特定基地局へ通知しないこと、を含む請求項１〜１２のいずれか一つに記載のパケットデータ再送制御方法。
【請求項１４】
基地局上位制御装置と、その配下の複数の基地局と、端末局とで構成されるネットワークにおける基地局であって、
前記基地局上位制御装置から受信した下りパケットデータを前記端末局へ送信し、前記端末局から対応する上り制御信号を受信するパケット通信手段と、
前記パケット通信手段で受信した上り制御信号を確認応答、否定応答、又は不明のいずれかで判定する信号判定手段と、
前記信号判定手段の判定結果と前記基地局上位制御装置から受信した再送制御を行なわない他の基地局で受信した前記端末局からの上り制御信号の受信結果とによって、前記下りパケットデータの再送制御を行なう再送制御手段と、を備え、
前記信号判定手段の判定結果が確認応答又は否定応答の場合は対応する再送制御を行い、その判定結果が不明場合は前記他の基地局からの受信結果によって再送制御を行なう、ことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
前記信号判定手段は、前記端末局から受信する上り制御信号の所定の受信ビット誤り率又は所定の受信レベルによって前記不明を判定する、請求項１４記載の基地局。
【請求項１６】
前記再送制御手段は、前記信号判定手段の判定結果が不明の場合に前記他の基地局に前記端末局からの上り制御信号の受信結果の要求信号を送信する、請求項１４記載の基地局。
【請求項１７】
前記再送制御手段は、前記信号判定手段の判定結果が不明であって前記他の基地局から受信結果が得られない場合に否定応答と推定する、請求項１４記載の基地局。
【請求項１８】
前記再送制御手段は、前記信号判定手段の判定結果が不明の場合に仮判定により否定応答の再送処理を行ない、その後前記他の基地局からの受信結果を待って再送制御を行なう、請求項１４記載の基地局。
【請求項１９】
前記再送制御手段は、前記信号判定手段の判定結果が不明の場合に仮判定により確認応答の再送処理を行ない、その後前記他の基地局からの受信結果を待って再送制御を行なう、請求項１４記載の基地局。
【請求項２０】
前記他の基地局は、前記端末局から受信した上り制御信号の受信結果である確認応答又は否定応答を、前記基地局上位制御装置を介して前記再送制御を行なう基地局へ通知する、請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の基地局。
【請求項２１】
前記他の基地局は、前記通知にその受信結果の信頼度も付加する請求項２０に記載の基地局。
【請求項２２】
前記他の基地局は、前記端末局から受信した上り制御信号の受信結果である確認応答だけを、前記基地局上位制御装置を介して前記再送制御を行なう基地局へ通知する、請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の基地局。
【請求項２３】
前記他の基地局は、前記再送制御を行なう基地局からの要求によって前記端末局から受信した上り制御信号の受信結果を通知する、請求項２０〜２２のいずれか一つに記載の基地局。
【請求項２４】
基地局上位装置が、端末局へのパケットデータを複数の端末へ送信し、複数の基地局の内、端末局で指定された特定基地局が端末局へパケットデータを送信し、他の基地局は端末局へパケットデータを送信しないネットワークシステムの基地局上位装置であって、
前記他の基地局から、端末局でのパケットデータの受信結果を受信する受信部と、
前記受信部が受信した、端末局でのパケットデータの受信結果を、前記特定基地局へ送信する送信部と、を有することを特徴とする基地局上位装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はパケットデータ通信に関し、特にＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）のような下り高速パケットデータ伝送においてＡｃｋ／Ｎａｃｋの上り制御信号を効率よく受信して再送の伝送効率を高めたパケットデータの再送制御方法及びその装置に関するものである。
背景技術
ＡＤＳＬ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）などの普及に伴い、各家庭でも特に下りの高速データ伝送が普及しはじめている。これに伴い、移動無線通信でも特に下りの高速データ伝送が要求されており、次世代携帯電話システム（ＩＭＴ−２０００；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｓ−２０００）のひとつであるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）でも、下りの高速データ伝送としてＨＳＤＰＡが標準化（３ＧＰＰ  ＴＲ２５．３０８）されつつある。
図１は、基地局と移動局との間における通常の再送制御の構成例を示したものである。図２には、図１におけるパケットデータの再送例を示している。
図１において、基地局上位装置３はデータ転送先の端末局１が在圏する基地局２−１へパケットデータを転送し、その基地局２−１は受信したパケットデータを端末局１へさらに転送する。この場合、端末局１はデータ転送元の基地局２−１に対して受信確認応答のための上り制御信号Ａｃｋ／Ｎａｃｋを返送する。
図２の例で説明すると、基地局２−１は基地局上位装置３から受信したパケットデータ＃１を端末局１へ向けて送信する。端末局１は、パケットデータ＃１を正しく受信するとＡｃｋを基地局２−１に向けて返送する。これにより、基地局２−１はパケットデータ＃１が正しく伝送されたと判断して次のパケットデータ＃２を端末局１へ向けて送信する。本例では、データエラーの発生によって端末局１がＮａｃｋを基地局２−１へ返送する。これにより、基地局２−１は、パケットデータ＃２が正しく伝送されていないと判断して同じパケットデータ＃２を端末局１へ向けて再送する。
さらに、本例では基地局２−１が送信したパケットデータ＃３に対する端末局１からの確認応答が受信できないか不明の場合に、基地局２−１がパケットデータ＃３が正しく伝送されていないと判断して同じパケットデータ＃３を端末局１へ向けて再送する。このように、通常の再送制御は基地局と端末局との間で直接実行される。
図３は、別の例としてＷ−ＣＤＭＡを用いたＨＳＤＰＡ以外の再送制御の構成例を示したものである。
ここでは、高いダイバーシチハンドオーバ利得を得るために、複数の基地局２−１〜２−ｎと端末局１との間で信号の送受信を行うサイトダイバーシチ方式が適用される。この動作を先の図２と同様の例で説明すると、下りのパケットデータを送信する場合に、基地局上位装置３は同じパケットデータを各基地局２−１〜２−ｎに向けて伝送する。各基地局２−１〜２−ｎは、それぞれが端末局１に向けて同じパケットデータ＃１を送信する。
端末局１では、各基地局２−１〜２−ｎから受信したパケットデータ＃１を合成又は選択する。端末局１は、受信したパケットデータ＃１が正しければＡｃｋを各基地局２−１〜２−ｎ向けて返送し、次のパケットデータ＃２のように正しく受信できなければＮａｃｋを各基地局２−１〜２−ｎに向けて返送する。
各基地局２−１〜２−ｎは、基地局ごとにＡｃｋ／Ｎａｃｋを受信して基地局上位装置３へその結果を伝送する。基地局上位装置３は、ｎ個の信号を合成又は選択することでパケットデータが正しく伝送できたかを判断する。正しく伝送されたと判断すれば次のパケットを伝送し、正しく伝送されていないと判断すれば同じパケットを再送する。また、パケットデータ＃３に対する確認応答のようにＡｃｋ／Ｎａｃｋのいずれも受信できない不明の場合（判定できない場合）は、Ｎａｃｋと判断してパケットデータ＃３を再送する。このように、Ｗ−ＣＤＭＡを用いたＨＳＤＰＡ以外の再送制御は基地局上位装置３と端末局１との間で行なわれる。
図４は、さらに別の例としてＷ−ＣＤＭＡでＨＳＤＰＡを用いた場合の再送制御の構成例を示したものである。
Ｗ−ＣＤＭＡでもＨＳＤＰＡの場合には、基本的な再送制御は図１に示した通常の再送制御のように基地局２−１と端末局１との間で行われる。従って、その再送制御の動作は図２と同様である。ただし、本例では端末局１が基地局２−１〜２−ｎのいずれからパケットデータを受信するかが特定できないため、基地局上位装置３は複数の基地局２−１〜２−ｎに向けてパケットデータを伝送する。
このように、ＨＳＤＰＡではダイバーシチハンドオーバ利得は犠牲になるが基地局と端末局との間で再送制御を行おうとしている。前述したＨＳＤＰＡ以外のＷ−ＣＤＭＡの再送制御では、サイトダイバーシチによる受信利得は得られるが、高速且つ大量のデータを伝送する場合に複数の伝送路を独占するため回線占用率が低下する。また、再送時に異なる剰余ビットを送信する方法、インタリーブ長を変える方法、又は変調方式（４値、８値、１６値、６４値、等）を変える方法、等の物理層を変えるような再送時の転送には適用が困難である。
図５には、これまで説明した従来の３つの再送制御の比較を示している。
図５に示すように、通常の再送制御及びＨＳＤＰＡを用いたＷ−ＣＤＭＡの再送制御は、基地局と端末局との間で直接行われるため回線占用率や再送遅延時間の点で有利であり、データ伝送速度の違いを除けば両者はほぼ同様である。一方、ＨＳＤＰＡ以外のＷ−ＣＤＭＡの再送制御は、ダイバーシチハンドオーバ利得を得るために基地局上位装置と端末局との間で行なわれることから、ダイバーシチハンドオーバ利得が得られる利点はあるが、回線占用率や再送遅延時間の点で不利となる。
発明の開示
そこで本発明の目的は、上記の各点を踏まえて、今後主流となる高速大容量のデータ伝送を対象に回線占用率や再送遅延時間の点で有利なＨＳＤＰＡのような再送制御を行ない、且つ回線占用率や再送遅延時間をさらに改善して再送制御の効率をより一層高めたパケットデータの再送制御方法及びその装置を提供することにある。より具体的には、ＨＳＤＰＡのような下り高速パケットデータ伝送においてＡｃｋ／Ｎａｃｋの上り制御信号を効率よく受信して再送の伝送効率を高めたパケットデータの再送制御方法及びその装置を提供する。
本発明によれば、基地局上位制御装置と、その配下の複数の基地局と、端末局とで構成されるネットワークにおいて、パケットデータの再送制御方法は、前記基地局上位装置は、前記端末局へ伝送する下りパケットデータを前記複数の基地局へ送信すること、前記複数の基地局の一つである特定基地局から前記端末局へ下りパケットデータを伝送すること、前記端末局から返送される前記下りパケットデータ受信確認のための上り制御信号を前記複数の基地局で受信すること、前記特定基地局以外の他の基地局で受信した上り制御信号を前記基地局上位制御装置を介して前記特定基地局へ通知すること、前記特定基地局は、前記端末局からの上り制御信号の受信状況と前記他の基地局の上り制御信号の受信状況より再送するパケットデータを決定することから成るパケットデータ再送制御方法が提供される。
前記特定基地局は、前記端末局から到来する上り制御信号の受信状況により、前記端末局の下りパケットデータの受信結果が確認応答、否定応答、又は不明であるかを判断し、前記判断結果が確認応答の場合は継続パケットデータを送信し、否定応答の場合は再送パケットデータを送信し、不明の場合は前記他の基地局から通知される結果を待って、パケットデータを再送するか否かを判断する。
さらに、前記特定基地局は、前記判断結果が不明の場合は再送パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が確認応答の場合は前記再送パケットデータの応答を確認せず直ちに継続パケットデータを送信すること、又は前記判断結果が不明の場合は継続パケットデータを送信し、前記他の基地局から通知された結果が否定応答の場合は再送パケットデータをさらに送信すること、を含む。
また本発明によれば、基地局上位制御装置と、その配下の複数の基地局と、端末局とで構成されるネットワークにおける基地局であって、前記基地局上位制御装置から受信した下りパケットデータを前記端末局へ送信し、前記端末局から対応する上り制御信号を受信するパケット通信手段と、前記パケット通信手段で受信した上り制御信号を確認応答、否定応答、又は不明のいずれかで判定する信号判定手段と、前記信号判定手段の判定結果と前記基地局上位制御装置から受信した再送制御を行なわない他の基地局で受信した前記端末局からの上り制御信号の受信結果とによって、前記下りパケットデータの再送制御を行なう再送制御手段と、を備え、前記信号判定手段の判定結果が確認応答又は否定応答の場合は対応する再送制御を行い、その判定結果が不明場合は前記他の基地局からの受信結果によって再送制御を行なう基地局が提供される。
前記信号判定手段は、前記端末局から受信する上り制御信号の所定の受信ビット誤り率又は所定の受信レベルによって前記不明を判定する。また、前記再送制御手段は、前記信号判定手段の判定結果が不明であって前記他の基地局から受信結果が得られない場合に否定応答又は確認応答と推定して再送制御を行い、その後前記他の基地局からの受信結果を待って正規の再送制御を行なう。その通知には受信結果の信頼度も付加することができる。前記他の基地局は、前記端末局から受信した上り制御信号の受信結果の確認応答だけを前記基地局上位制御装置を介して前記再送制御を行なう基地局へ通知する。前記通知は、再送制御を行なう基地局からの要求による。
さらに本発明によれば、基地局上位装置が、端末局へのパケットデータを複数の端末へ送信し、複数の基地局の内、端末局で指定された特定基地局が端末局へパケットデータを送信し、他の基地局は端末局へパケットデータを送信しないネットワークシステムの基地局上位装置であって、前記他の基地局から、端末局でのパケットデータの受信結果を受信する受信部と、前記受信部が受信した、端末局でのパケットデータの受信結果を、前記特定基地局へ送信する送信部と、を有する基地局上位装置が提供される。
発明を実施するための最良の形態
図６は、本発明による再送制御の基本構成を示したものである。
本発明の原則的な動作では、再送制御は基地局と端末局との間で行い、端末局１へ向かう下りパケットデータは１つのメイン基地局２−１から送信する。そして端末局１からの下りパケットデータを正しく受信できたか否かを示す上り制御信号Ａｃｋ／Ｎａｃｋを複数の基地局２−１〜２−ｎで受信する。その結果、下り高速パケットデータを１つのメイン基地局２−１から送信することで回線占用率が低下し、またデータ量の少ない上り制御信号を最終的に１つのメイン基地局２−１がダイバーシチ受信することで再送遅延時間の短縮や再送効率の向上等の種々の対処が可能となる。
図７は、本発明と関連する基地局構成部分のブロック構成例を示したものである。
図７において、送信部１１は変調回路、ＲＦ送信回路等で構成され、送信バッファ（ＢＵＦ）１２内の送信パケットデータを図示しない基地局送信アンテナを介して端末局１へ送信する。受信部１３はＲＦ受信回路や復調回路等で構成され、図示しない基地局受信アンテナを介して受信した信号を受信バッファ（ＢＵＦ）１４内に一時格納する。制御信号判定部１５は、端末局１に送出した下りパケットデータに対応してその端末局１から直接受信した上り制御信号を前記受信バッファ１４から読み出して、それを「Ａｃｋ」、「Ｎａｃｋ」又は「不明」の３値のいずれかで判定する。
再送制御処理部１７は、制御信号判定部１５からの「Ａｃｋ」、「Ｎａｃｋ」又は「不明」の値と、さらに基地局上位装置インタフェースから与えられる他の基地局２−２〜２−ｎが受信した制御信号とを用いて本発明による再送制御処理を実行する。パケット通信処理部１６は、端末局１や基地局上位装置３との間で送受信されるデータのパケット通信処理を実行し、さらには前記再送制御処理部１７と協働して再送するパケットデータの通信処理も実行する。
図８は、制御信号判定部１５の一構成例を示したものである。
本例では、上り制御信号に３値判定のため５ビットを割り当てる。端末局１はＡｃｋ応答の場合に５ビット全てを値“１”に設定し、Ｎａｃｋ応答の場合には５ビット全てを値“０”に設定する。図８の（ａ）の５ビット加算装置では、値“１”の受信ビットに「＋１」を、また値“０”の受信ビットに「−１」をそれぞれ割り当て、受信した５ビット全てを加算する。例えば、端末局１からのＡｃｋ信号で１ビットのビット誤りが発生したとすると５ビットの加算値は＋４−１＝＋３となる。一例として１ビットまでの受信誤りを許可する場合、Ａｃｋの加算値は＋５又は＋３となり、Ｎａｃｋの加算値は−５又は−３となる。従って、不明の場合の加算値は−１、＋１となる。このようにして、「Ａｃｋ」、「Ｎａｃｋ」、「不明」の３値を判定することができる。なお、図８の（ａ）の閾値判定装置は前記３値の論理判定動作を説明したものであり、その判定結果（Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２）は図８の（ｂ）の真理値表のようになる。
図９は、制御信号判定部１５の別の構成例を示したものである。
本例では、受信部１３で復調した信号レベル自体の判定を行なう。一例として受信した１ビットのレベルを測定して｛−７、−６、…、−１、０、＋１、…、＋６、＋７｝の値の一つを割り当てる。それ以外は図８と全く同様の処理が行なわれ、５ビット加算装置は受信した５ビットの各ビット値を全て加算する。本例ではＡｃｋの加算値は＋１０以上、Ｎａｃｋの加算値は−１０以下、不明の加算値は１０〜−１０で与えられる。
上記の基地局構成を考慮しながら、以降では主に再送制御処理部１７が実行する本発明の再送制御動作について説明する。なお、この説明には再送制御処理部１７の処理内容と関連するパケット通信処理部１６の一部の動作も含まれる。
図１０には、図６の再送制御における基本的な動作フローを示している。
これを図６との対応で説明すると、先ず基地局上位装置３はパケットデータをメインの基地局２−１を含む複数の基地局２−１〜２−ｎに向けて伝送する。メインの基地局２−１は、端末局１へ向けて受信したパケットデータを送信する（Ｓ２０１及び２０２）。端末局１は、パケットデータが正しければＡＣＫを基地局２−１〜２−ｎに向けて送信し、パケットデータが正しくなければＮａｃｋを基地局２−１〜２−ｎに向けて送信する（Ｓ１０１〜１０５）。これにより、メインの基地局２−１はＡｃｋ／Ｎａｃｋを受信する（Ｓ２０３）。また、他の基地局２−２〜２−ｎは、基地局毎に受信したＡｃｋ／Ｎａｃｋの結果を基地局上位装置３を経由してメインの基地局２−１に伝送する（Ｓ３０１及び３０２）。メインの基地局２−１は、ｎ個の信号を合成あるいは選択することでパケットデータが正しく伝送できたかを判断し、正しく伝送されたと判断すれば次のパケットを伝送し、正しく伝送されていないと判断すれば現パケットを再送する（Ｓ２０４〜２０８）。
ところで、上記の基本フローに従えば、メイン基地局２−１が端末局１からＡｃｋ／Ｎａｃｋを受信し（Ｓ２０３）、その後に同じメイン基地局２−１が他の基地局２−２〜２−ｎから端末局１によるＡｃｋ／Ｎａｃｋの結果を受信するまで（Ｓ２０４）、一定の時間を要するために以降の再送制御に遅延が生じる（Ｓ２０５〜２０８）。そのため、以下の本発明による再送制御処理が行なわれる。
図１１は、本発明の第１の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。図１２は、図１１の本発明による第１の再送制御フロー例を示している。なお、図１２の結線記号Ａ、Ｂ、及びＣは、図１０の同じ結線記号Ａ、Ｂ、及びＣと同じである。また、図１２では図１０と相違するメイン基地局２−１の制御フローのみを示している（以降の各制御フロー図も同様）。
ここでは、メイン基地局２−１が端末局１より直接受信する上り制御信号を「Ａｃｋ」、「Ｎａｃｋ」、及び「不明」の３値で識別する（以降の例において同様）。図１１の（ａ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＡｃｋを返送した場合を、また図１１の（ｂ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＮａｃｋを返送した場合をそれぞれ示している。
図１１の（ａ）において、メイン基地局２−１は、原則として、パケットデータの送信により端末局１から直接受信したＡｃｋ又はＮａｃｋに従って直ちに次の処理を行なう（Ｓ２１１）。本例では、送信したパケットデータ＃１に対するＡｃｋの受信により端末局１が正しくパケットデータ受信したと判断して直ちに次の４パケットデータ＃２を送信する（Ｓ２０７）。これにはＮａｃｋを受信するため、直ちに同じパケットデータ＃２を再送する（Ｓ２０８）。このように、メイン基地局２−１が端末局１からＡｃｋ／Ｎａｃｋを直接受信した時は他の基地局２−２〜２−ｎからの受信結果を考慮することなく廃棄する。
次に、送信したパケットデータ＃３に対してはその応答が無いか又は不明のため、他の基地局２−２〜２−ｎからの受信結果を待って正しく受信されたか否か判断する（Ｓ２１１、２０４〜２０６）。本例では、その結果がＡｃｋ受信のため次にパケットデータ＃４を送信する（Ｓ２０７）。これから、従来のように判別不能な場合に直ちに同じパケットデータ＃３を再送するよりも無駄なパケットデータ＃３を再送することなく遅延を少なくできる。一方、図１１の（ｂ）では前記パケットデータ＃３に対する他の基地局２−２〜２−ｎからＮａｃｋを受信するため、次に同じパケットデータ＃３を再送する（Ｓ２０８）。この場合には、他の基地局２−２〜２−ｎからの受信待ち時間だけ従来よりも再送が遅延することになる。
しかしながら、一般にシステム設計を行う際には、下りパケットデータのパケットエラーレートは１０−１以下に設定し、同様に上り制御信号Ａｃｋ／Ｎａｃｋもエラーレートは１０−１以下に設定する。また、基地局が異なれば各伝送路間は無相関である。以上より、パケットエラーレートが１０−１であれば９割の確率で基地局上位装置３からはＡｃｋが伝送される。すなわち、図１１の（ａ）の場合が９割で図１１の（ｂ）の場合が１割となるため、結果的にデータ伝送の高効率化が達成される。また、端末局１側で下りパケットデータが正しく受信されているにもかかわらず、メイン基地局２−１側が応答不明と判断して再送することがほとんどなくなるため回線占用率が低減される。
このように本発明の第１の再送制御処理では、不必要な遅延を発生させることなく効率良く再送処理が実行される。
図１３は、本発明の第２の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。図１４は、図１３の本発明による第２の再送制御フロー例を示している。図１３の（ａ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＡｃｋを返送する場合を、また図１３の（ｂ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＮａｃｋを返送する場合をそれぞれ示している。図１３でパケットデータ＃１及び＃２については先の図１１と同じでありここでは更に説明しない。
図１３の（ａ）において、メイン基地局２−１が送信したパケットデータ＃３に対してその応答が無いか又は不明の場合に、本例ではメイン基地局２−１が仮にＮａｃｋと判別して同じパケットデータ＃３を再送し（Ｓ２２１〜２２３）、同時に基地局上位装置３からの信号を待つ（Ｓ２０４）。ここでは、基地局上位装置３からの信号がＡｃｋなので更にパケットデータ＃４を送信する（Ｓ２０５〜２０７）。これにより、判別不能のときに再送してしまったパケットデータ＃３は無駄になるが、基地局上位装置３からの信号を待つよりも再送の遅延が少なくなる。一方、図１３の（ｂ）では前記パケットデータ＃３に対する他の基地局２−２〜２−ｎからＮａｃｋを受信するが、同じパケットデータ＃３はすでに再送されており、ここでは何もしない（Ｓ２０６）。これにより、判別不能で基地局上位装置３からの信号がＮａｃｋをであっても、通常の再送制御の場合と遅延量はかわらないことになる。
このように、本発明の第２の再送制御処理では、端末局１側で下りパケットデータが正しく受信されても再送が生じ得るため、本発明の第１の再送制御処理の場合と比較して回線占用率は増加するが、その一方で再送制御による遅延時間を短くすることができる。
図１５は、本発明の第３の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。図１６は、図１５の本発明による第３の再送制御フロー例を示している。図１５の（ａ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＡｃｋを返送した場合を、また図１５の（ｂ）は端末局１がパケットデータ＃３を受信してＮａｃｋを返送した場合をそれぞれ示している。図１５でパケットデータ＃１及び＃２については先の図１１と同じありここでは更に説明しない。
図１５の（ａ）において、メイン基地局２−１が送信したパケットデータ＃３に対してその応答が無いか又は不明の場合に、本例ではメイン基地局２−１が仮にＡｃｋと判別して次のパケットデータ＃４を送信し（Ｓ２３１〜２３３）、同時に基地局上位装置３からの信号を待つ（Ｓ２０４）。ここでは、基地局上位装置３からの信号がＡｃｋなので何もせずに終了する（Ｓ２０６及び２３４）。これにより、判別不能のときでも再送制御による遅延が少なくなる。一方、図１５の（ｂ）では前記パケットデータ＃３に対して他の基地局２−２〜２−ｎからＮａｃｋを受信する。この場合、仮判別したＡｃｋが誤りと判断して前のパケットデータ＃３を再送するため（Ｓ２０６及び２０８）、次のパケットデータ＃４は無駄になる。しかしながら、本発明の第１の再送制御処理でも説明したように、端末局１の送信する制御信号は９割の確率でＡｃｋを送信するため、図１５の（ａ）の場合が大部分と考えられる。
このように、本発明の第３の再送制御処理では、端末局１側で下りパケットデータが正しく受信されていないにもかかわらず継続パケットがあればそれを送信してしまうため、本発明の第１の再送制御処理と比較して回線占用率は増加するが、その一方で再送制御による遅延を短くできる。
図１７は、上述した本発明の第１から第３の再送制御の比較を示している。
図１７に示すように、本発明の場合には上り制御信号においてダイバーシチハンドオーバ利得が得られる（△）。また、本発明の第１の再送制御では、上り制御信号が不明の時に仮判別による再送又は継続パケットデータを送信することなく他の基地局２−２〜２−ｎからの信号Ａｃｋ／Ｎａｃｋを待つため、遅延は大きくなるが（△）、回線占用率は低くなる（○）。反対に、本発明の第２及び３の再送制御では、上り制御信号が不明の時に仮判別による再送又は継続パケットデータを送信するため遅延は小さくできるが（○）、回線占用率はその分高くなる（△）。
これから、再送制御には回線占用率が重要な要因となることが分かる。以降では、本発明の第１から第３の再送制御処理に更に回線使用量（トラフィック量）に関する処理を追加した幾つかの例について説明する。
図１８及び１９は、トラフィック量の処理を含む再送制御フロー例を示したものである。ここで、「下りトラフィック量」とは、使用している下りパケットチャネルのトラフィック量、又は各基地局が使用している回線使用量を示す。本例は、トラフィック量によって本発明の第１又は第２の再送制御処理に切り替える。すなわち、本発明の第１の再送制御処理はトラフィック量の多いときに、反対に本発明の第２の再送制御処理はトラフィック量の少ないときにそれぞれ適用する。
（１）チャネルのパケットトラフィック量で切り替える方式。
図１８は、下りトラフィック量として下りパケットチャネルのトラフィック量を用いる例を示している。下りパケットチャネルでは、物理的に１本のチャネルを１対多通信として使用する。このため一つの端末局１で１本のチャネルを占有してしまうよりは複数の端末局で使用できることが好ましい。そのため、本例では再送制御を行うメイン基地局２−１で端末局１からの上り制御信号が「不明」の場合に、あるチャネルを使用する際に別の端末向けに送信するパケットがあるか否かを判断する（Ｓ２４１及び２４２）。
この判断により、別の端末向けに送信するパケットがあるとき（トラフィック量の多いとき）は、仮り判別による再送パケットデータが発生しない本発明の第１の再送制御処理（Ｓ２０４及び２０５；図１２参照）が実行される。なお、ここで点線枠内の処理（Ｓ２４３及び２４４）は下りパケットデータを送信した以外の端末局宛のパケットデータ（同一チャネルにパケット多重された他の端末局へのパケットデータ）の処理を示している。一方、別の端末向けに送信するパケットが無いとき（トラフィック量が少ないとき）は、仮り判別による再送パケットデータによってトラフィック量が増加する本発明の第２の再送制御処理（Ｓ２２２及び２２３；図１４参照）が実行される。
（２）基地局が使用している回線使用量で切り替える方式
図１９は、下りトラフィック量として基地局が使用している回線使用量を用いる例を示している。他の通信への干渉を考慮すると送信する信号量は少ないことが好ましい。干渉量の増大は通信品質及びチャネル容量に影響を及ぼす。特に、回線使用量が大きい場合の干渉量の増大は通信品質への影響が大きく、最悪の場合には呼切断の可能性もある。高速データ伝送は他局への干渉が大きく、このような事態も発生し得る。そのため、本例では再送制御を行うメイン基地局２−１で端末局１からの上り制御信号が「不明」であった場合に、メイン基地局２−１の回線使用率を判断する（Ｓ２４１及び２４５）。例えば、メイン基地局２−１から他に送信するパケットデータがなければ回線使用率が少ないと判断し、他に送信するパケットデータがあれば回線使用率が多いと判断する。
回線使用率が多いと判断したとき（トラフィック量の多いとき）は、仮り判別による再送パケットデータが発生しない本発明の第１の再送制御処理（Ｓ２０４及び２０５；図１２参照）が実行される。回線使用率が少ないと判断したとき（トラフィック量が少ないとき）は、仮り判別による再送パケットデータによってトラフィック量が増加する本発明の第２の再送制御処理（Ｓ２２２及び２２３；図１４参照）が実行される。
上述した２つの実施例（１）及び（２）は、トラフィック量によって本発明の第１又は第２の再送制御処理に切り替えていたが、同様にトラフィック量によって本発明の第１又は第３の再送制御処理に切り替えることができる。この場合は、本発明の第１の再送制御処理はトラフィック量の多いときに、反対に本発明の第３の再送制御処理はトラフィック量の少ないときにそれぞれ実行される。
これまでは、主にメイン基地局２−１における再送制御処理について説明してきた。以降の図１７〜２１では、本発明の第１から第３の再送制御処理と関連して、他の基地局２−２〜２−ｎとの間の処理についても幾つかの例を説明する。これらは、再送制御での不要なトラフィックの発生を防止し、その処理の遅延を防止する点で共通する課題を有する。なお、この説明には主に本発明の基本的な再送制御処理（図１０）を用いる。
図２０は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（１）について示したものである。
本例では、他の基地局２−２〜２−ｎが端末局１から受信した上り制御信号が「Ａｃｋ」であった場合にのみ、その信号をメイン基地局２−１に伝送する（Ｓ３０１及びＳ３１１、３１２）。このため他の基地局２−２〜２−ｎには受信結果を判定するフローが追加され（Ｓ３１１）、これをうけて再送制御を行うメイン基地局２−１にも他の基地局２−２〜２−ｎから信号が伝送されなかった場合に、他の基地局２−２〜２−ｎの受信結果が「Ｎａｃｋ」であったと推定するフローが追加されている（Ｓ２５１及び２５２）。
図２１は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（２）について示したものである。
本例では、再送制御を行うメイン基地局２−１が他の基地局２−２〜２−ｎに上り制御信号受信結果を要求し（Ｓ２６１）、それに応答して他の基地局２−２〜２−ｎが上り制御信号を伝送する（Ｓ３２１及び３２２）。メイン基地局２−１は、それらの受信結果により再送制御を行う。
図２２は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（３）について示したものである。
本例は、図２０と図２１の各処理を合体したものである。すなわち、他の基地局２−２〜２−ｎは端末局１から受信した上り制御信号が「Ａｃｋ」であった場合にのみ、その信号をメイン基地局２−１への伝送対象とする（Ｓ３３１）。そして、メイン基地局２−１が上り制御信号の受信結果を要求し（Ｓ２７１）、そのときのみ他の基地局２〜２〜２−ｎが上り制御信号Ａｃｋをメイン基地局２−１へ伝送する（Ｓ３３２及び３３３）。メイン基地局２−１は、前記要求にも係わらず他の基地局２−２〜２−ｎから信号が伝送されなかった場合に他の基地局２−２〜２−ｎの受信結果が「Ｎａｃｋ」であったと推定する（Ｓ２７２及び２７３）。
図２３は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（４）について示したものである。
本例は、本発明の第１の再送制御処理（図１２）に図２１の処理を追加したものに相当する。すなわち、メイン基地局２−１は、端末局１から直接受信した上り制御信号が「不明」の場合にのみ、他の基地局２−２〜２−ｎへ上り制御信号受信結果を要求する（Ｓ２１１及び２８１）。それに応答して他の基地局２−２〜２−ｎが上り制御信号を伝送する（Ｓ３４１及び３４２）。メイン基地局２−１は、それらの受信結果により再送制御を行う。
図２４は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（５）について示したものである。
本フローは、他の基地局２−２〜２−ｎがあるパケットデータに対する端末局１からの上り制御信号「Ａｃｋ」を受信してその結果をメイン基地局２−１に伝送し、その時すでにメイン基地局２−１が端末局１からの上り制御信号を「Ｎａｃｋ」又は「不明」と判断して同一パケットデータを再送している場合を想定していいる。この場合には、他の基地局２−２〜２−ｎが前記再送による同じパケットデータに対する「Ａｃｋ」を端末局１から２回以上受信することになる。従って、本例では再送パケットの制御信号か否か（Ｓ３５１）及びその制御信号に対して過去にＡｃｋが受信されているか否か（Ｓ３５２）を判断するフローが追加されている。両者が共にＹｅｓの場合、この結果はメイン基地局２−１へは伝送されない。
なお、他の基地局２−２〜２−ｎから通知する受信結果には、Ａｃｋ又はＮａｃｋの判定結果に図８及び９等の判定の際に得られる判定結果の信頼度（判定閾値により近い値等）を付してもよい。これによりメイン基地局２−１ではより正確な判断が可能となる。
以上述べたように、本発明によれば今後主流となる高速大容量のデータ伝送を対象に回線占用率や再送遅延時間の点で有利なＨＳＤＰＡのような再送制御を行ない、且つ回線占用率や再送遅延時間をさらに改善して再送制御の効率をより一層高めたパケットデータ再送制御方法及びその装置が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は、基地局と移動局との間における通常の再送制御の構成例を示した図である。
図２は、図１におけるパケットデータの一再送例を示した図である。
図３は、Ｗ−ＣＤＭＡを用いたＨＳＤＰＡ以外の再送制御の構成例を示した図である。
図４は、Ｗ−ＣＤＭＡでＨＳＤＰＡを用いた場合の再送制御の構成例を示した図である。
図５は、従来の３つの再送制御の比較を示した図である。
図６は、本発明による再送制御の基本構成を示した図である。
図７は、本発明と関連する基地局構成部分のブロック構成例を示した図である。
図８は、図７の制御信号判定部の一構成例を示した図である。
図９は、図７の制御信号判定部の別の構成例を示した図である。
図１０は、図６の再送制御における基本的な動作フローを示した図である。
図１１は、本発明の第１の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。
図１２は、本発明による第１の再送制御フロー例を示した図である。
図１３は、本発明の第２の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。
図１４は、本発明による第２の再送制御フロー例を示した図である。
図１５は、本発明の第３の再送制御処理におけるパケットデータの再送例を示した図である。
図１６は、本発明による第３の再送制御フロー例を示した図である。
図１７は、本発明の第１から第３の再送制御の比較を示した図である。
図１８は、トラフィック量の処理を含む再送制御フロー例を示した図である。
図１９は、別のトラフィック量の処理を含む再送制御フロー例を示した図である。
図２０は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（１）を示した図である。
図２１は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（２）を示した図である。
図２２は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（３）を示した図である。
図２３は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（４）を示した図である。
図２４は、メイン基地局と他の基地局との間の処理フロー例（５）を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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