(57)【要約】【課題】基地局と無線通信端末の間のパケット通信において、パケットエラーの発生あるいは無駄な再送を防止し、可能な限りスループットを低下させない再送制御を行う。【解決手段】受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、前記第２の誤り検出結果に応じて送信側に該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する第２の再送要求手段と、該要求に対し送信側が該受信パケットと同一のパケットを再送信する再送手段とを備える。【選択図】図３
2008067171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置間でパケット通信を行い、それぞれの前記無線通信装置は受信したパケットに誤りがあるかどうかを検出する誤り検出手段と、該誤りを検出した場合には該パケットを再送信するパケット再送手段を備えた通信システムにおいて、
受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、
前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、
前記第２の誤り検出結果に応じて送信側に該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する第２の再送要求手段と、
該要求に対し送信側が該受信パケットと同一のパケットを再送信する再送手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記パケットの送信順序を決定するスケジューリング手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
該送信パケットの送信順序を前記スケジューリング手段によって決定し、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記パケット通信は無線通信装置間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、
前記パケット通信が通信を行う通信チャネルを割り当てるチャネル割当手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
前記チャネル割当手段は、該再送信以前にパケットを送信した通信チャネルとは異なる通信チャネルを該再送手段を用いたパケットの再送信に割り当てる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記パケット通信は無線通信装置間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、
前記パケット通信が通信を行う変調方式を決定する変調方式決定手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
前記変調方式決定手段は、該再送信以前にパケットを送信した変調方式とは異なる変調方式となるよう該再送手段を用いたパケットの再送信の変調方式を決定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記変調方式決定手段は、前記再送手段を用いたパケットの再送信の際に決定する前記変調方式を、該再送信以前にパケットを送信した変調方式よりも伝送レートが低い変調方式となるように決定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
パケット通信を行い、
受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、前記第２の誤り検出結果に応じて該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する再送要求手段とを備えた無線通信端末からの
前記パケットの再送信の要求に対し、前記受信パケットと同一のパケットを再送信する再送手段、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記パケットの送信順序を決定するスケジューリング手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
該送信パケットの送信順序を前記スケジューリング手段によって決定し、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行うこと、
を特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記パケット通信は自基地局と前記無線通信端末間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、
前記パケット通信が通信を行う通信チャネルを割り当てるチャネル割当手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
前記チャネル割当手段は、該再送信以前にパケットを送信した通信チャネルとは異なる通信チャネルを該再送手段を用いたパケットの再送信に割り当てる、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の基地局。
【請求項９】
前記パケット通信は自基地局と前記無線通信端末間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、
前記パケット通信が通信を行う変調方式を決定する変調方式決定手段を備え、
前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、
前記変調方式決定手段は、該再送信以前にパケットを送信した変調方式とは異なる変調方式となるよう該再送手段を用いたパケットの再送信の変調方式を決定する、
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１０】
前記変調方式決定手段は、前記再送手段を用いたパケットの再送信の際に決定する前記変調方式を、該再送信以前にパケットを送信した変調方式よりも伝送レートが低い変調方式となるように決定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
パケット通信を行い、
受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、
前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、
前記第２の誤り検出結果に応じて該受信パケットと同一のパケットの再送信を基地局に対して要求する再送要求手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項１２】
無線通信装置間でパケット通信を行い、それぞれの前記無線通信装置は受信したパケットに誤りがあるかどうかを検出し、該誤りを検出した場合には該パケットを再送信する通信方法において、
受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１ステップと、
前記第１ステップのあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２ステップと、
前記第２ステップの誤り検出結果に応じて送信側に該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する第３ステップと、
該要求に対し送信側が該受信パケットと同一のパケットを再送信する第４ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【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、基地局、無線通信端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)/ＴＤＤ(Time Division Duplex)に加えてＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を多元接続技術として採用してパケット通信を行う無線通信システムが次世代のブロードバンド移動体通信システムとして注目されている。
【０００３】
このような次世代のブロードバンド移動体通信システムでは、高い通信速度を維持するために、無線区間で生じたパケット誤りを短い制御遅延時間で効率的に補償する自動再送制御方式としてＨ−ＡＲＱ（Hybrid−Automatic Repeat reQuest）が採用される。以下、このＨ−ＡＲＱに関する基地局及び無線通信端末の動作について説明する。なお、以下では、基地局を送信側、無線通信端末を受信側とし、また、Ｈ−ＡＲＱとしてパケット合成型Type１法（Chase合成法）を例示して説明する。
【０００４】
まず、無線通信端末は、基地局から受信した受信パケットを誤り訂正復号処理した後、受信パケットに付加されているＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)符号により、受信パケットの誤り検出を行う。ここで、受信パケットに誤りが検出された場合、無線通信端末は、誤りの検出された受信パケットを内部に設けられた受信バッファに保存し、基地局に対して再送要求信号（ＮＡＣＫ: Negative ACKnowledgement）を制御チャネルを介して送信する。基地局は、上記ＮＡＣＫ信号を受信した場合、再送要求されたパケット（つまり誤りの検出された受信パケットと同一パケット）を所定のタイミングで無線通信端末に再送する。
【０００５】
そして、無線通信端末は、再送パケットと受信バッファに保存された前回の受信パケット（誤りが検出されたパケット）との最大比合成を行い、当該最大比合成した再送パケットを誤り訂正復号処理した後、上記と同様にＣＲＣ符号により誤り検出を行う。ここで、再び再送パケットに誤りが検出された場合、上記と同様な動作が無線通信端末と基地局間で行われる。具体的には、再び再送パケットに誤りが検出された場合、最初の受信パケットと１回目の再送パケットとの最大比合成データが受信バッファに保存され、２回目の再送パケットを受信した際には、上記最大比合成データと２回目の再送パケットとの最大比合成が行われる。なお、無線通信端末は、受信パケットや再送パケットにＣＲＣ符号誤りが検出されなかった場合、制御チャネルを用いてＡＣＫ（ACKnowledgement）信号を基地局に送信し、基地局は、当該ＡＣＫ信号を受信すると次のパケットを無線通信端末に送信する。
【０００６】
このようなＨ−ＡＲＱによると、前回誤りの検出された受信パケットと再送パケットとの最大比合成を行うため、利得の高い受信信号を得ることができ、その結果、受信信号の希望波ＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise Ratio)が向上するので、効果的にパケット誤りを補償することができる。
【０００７】
上記Ｈ−ＡＲＱは主に物理層に設けられる機能であるが、ＭＡＣ(Media Access Control)層に設けられる自動再送制御方式として、Stop-and-wait方式、Go-back-N方式、Selective-repeat方式などのＭＡＣ−ＡＲＱがある。
【０００８】
このＭＡＣ−ＡＲＱにおいて、Stop-and-wait方式とは、送信側がパケットを１つ送信する度に受信側はＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号を送信し、送信側はＮＡＣＫ信号を受信した場合は、前回送信したパケットを再送し、またＡＣＫ信号を受信した場合は、次のパケットを送信する方式である。Go-back-N方式とは、送信側がＮ個のパケットを連続して送信し、受信側から再送要求（ＮＡＣＫ信号）を受けた場合、再送要求されたパケット以降の全てのパケットを再送する方式である。Selective-repeat方式とは、送信側がＮ個のパケットを連続して送信し、受信側から再送要求（ＮＡＣＫ信号）を受けた場合、再送要求されたパケットのみ再送する方式である。
【特許文献１】特開２００３−３１９４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のようにＨ−ＡＲＱでは、再送時に利得の高い受信信号を得ることができるため、比較的伝送レートの高い変調方式を使用することができ、これにより通信速度を最大限に高めている。また、制御信号内のＮＡＣＫ信号かＡＣＫ信号かを示すデータビット数をフレームヘッダの１ビット分に割り当てて冗長化を抑えることで、ペイロード部を確保しスループットの向上を図っている。このＮＡＣＫ信号かＡＣＫ信号かを示すデータビットは、ＣＲＣの対象データとしていない。
【００１０】
従って、Ｈ−ＡＲＱを採用した場合、通信環境の悪化により、制御チャネルの通信品質が劣化すると、各データビットが反転する可能性があるが、ＮＡＣＫ信号かＡＣＫ信号かを示すデータビットは１ビット分しかないため、このデータビットが反転した場合、受信側がＮＡＣＫ信号を送信したにも関わらず送信側でＡＣＫ信号と誤認される可能性がある。この場合、送信側は再送を行わず次のパケットの送信を行うため、パケットエラーが発生するという問題がある。また、逆にＡＣＫ信号をＮＡＣＫ信号と誤認する可能性があり、その場合は無駄な再送が発生することになる。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、基地局と無線通信端末の間のパケット通信において、パケットエラーの発生あるいは無駄な再送を防止し、可能な限りスループットを低下させない再送制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明では、無線通信システムに係る第１の解決手段として、無線通信装置間でパケット通信を行い、それぞれの前記無線通信装置は受信したパケットに誤りがあるかどうかを検出する誤り検出手段と、該誤りを検出した場合には該パケットを再送信するパケット再送手段を備えた通信システムにおいて、受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、前記第２の誤り検出結果に応じて送信側に該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する第２の再送要求手段と、該要求に対し送信側が該受信パケットと同一のパケットを再送信する再送手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、無線通信システムに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記パケットの送信順序を決定するスケジューリング手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、該送信パケットの送信順序を前記スケジューリング手段によって決定し、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明では、無線通信システムに係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記パケット通信は無線通信装置間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、前記パケット通信が通信を行う通信チャネルを割り当てるチャネル割当手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、前記チャネル割当手段は、該再送信以前にパケットを送信した通信チャネルとは異なる通信チャネルを該再送手段を用いたパケットの再送信に割り当てることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明では、無線通信システムに係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記パケット通信は無線通信装置間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、前記パケット通信が通信を行う変調方式を決定する変調方式決定手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、前記変調方式決定手段は、該再送信以前にパケットを送信した変調方式とは異なる変調方式となるよう該再送手段を用いたパケットの再送信の変調方式を決定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明では、無線通信システムに係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記変調方式決定手段は、前記再送手段を用いたパケットの再送信の際に決定する前記変調方式を、該再送信以前にパケットを送信した変調方式よりも伝送レートが低い変調方式となるように決定することを特徴とする。
【００１７】
一方、本発明では、基地局に係る第１の解決手段として、パケット通信を行い、受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、前記第２の誤り検出結果に応じて該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する再送要求手段とを備えた無線通信端末からの前記パケットの再送信の要求に対し、前記受信パケットと同一のパケットを再送信する再送手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明では、基地局に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記パケットの送信順序を決定するスケジューリング手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、該送信パケットの送信順序を前記スケジューリング手段によって決定し、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明では、基地局に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記パケット通信は自基地局と前記無線通信端末間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、前記パケット通信が通信を行う通信チャネルを割り当てるチャネル割当手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、前記チャネル割当手段は、該再送信以前にパケットを送信した通信チャネルとは異なる通信チャネルを該再送手段を用いたパケットの再送信に割り当てることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明では、基地局に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記パケット通信は自基地局と前記無線通信端末間でＯＦＤＭＡ方式にて通信され、前記パケット通信が通信を行う変調方式を決定する変調方式決定手段を備え、前記再送手段を用いて該送信パケットの再送信を行う場合には、前記変調方式決定手段は、該再送信以前にパケットを送信した変調方式とは異なる変調方式となるよう該再送手段を用いたパケットの再送信の変調方式を決定することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明では、基地局に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記変調方式決定手段は、前記再送手段を用いたパケットの再送信の際に決定する前記変調方式を、該再送信以前にパケットを送信した変調方式よりも伝送レートが低い変調方式となるように決定することを特徴とする。
【００２２】
一方、本発明では、無線通信端末に係る第１の解決手段として、パケット通信を行い、受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１の誤り検出手段と、前記第１の誤り検出手段のあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２の誤り検出手段と、前記第２の誤り検出結果に応じて該受信パケットと同一のパケットの再送信を基地局に対して要求する再送要求手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明では無線通信方法に係る解決手段として、無線通信装置間でパケット通信を行い、それぞれの前記無線通信装置は受信したパケットに誤りがあるかどうかを検出し、該誤りを検出した場合には該パケットを再送信する通信方法において、受信パケットに誤り訂正処理を施した後、該誤り訂正処理を施した前記受信パケットに誤りがあるかどうかを検出する第１ステップと、前記第１ステップのあと、さらに前記誤り訂正処理を施した前記受信パケットの誤りを検出する第２ステップと、前記第２ステップの誤り検出結果に応じて送信側に該受信パケットと同一のパケットの再送信を要求する第３ステップと、該要求に対し送信側が該受信パケットと同一のパケットを再送信する第４ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基地局と無線通信端末の間のパケット通信において、パケットエラーの発生の防止と無駄な再送処理を防ぐことができ、スループットを低下させない再送制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による無線通信システム、基地局、無線通信端末及び無線通信方法について詳細に説明する。図１に示す通り、本実施形態の無線通信システムは、基地局ＣＳと無線通信端末ＰＳおよび図示しないネットワークから成り、基地局ＣＳと無線通信端末ＰＳは、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、時分割複信（ＴＤＤ）に加えて直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）を多元接続技術として通信を行うものである。基地局ＣＳは、一定の距離間隔で複数設けられ、複数の無線通信端末ＰＳと多重接続を行い無線通信を行う。以下、基地局ＣＳが送信側、無線通信端末ＰＳが受信側の場合を例示して説明する。
【００２６】
周知のようにＯＦＤＭＡとは、直交関係にある全てのサブキャリアを全無線通信端末ＰＳで共有し、任意の複数のサブキャリアの集まりを１つのグループとして位置づけ、各無線通信端末ＰＳに１つ又は複数のグループを適応的に割り当てることにより多元接続を実現する技術である。本実施形態の無線通信システムでは、上記したＯＦＤＭＡ技術に、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）及び時分割複信（ＴＤＤ）技術をさらに組み合わせている。つまり、各グループをＴＤＤとして時間軸方向に上り回線と下り回線に分け、さらにこれら上り回線と下り回線をそれぞれ４つのＴＤＭＡスロットに分割している。そして、本実施形態においては、各グループが時間軸方向にそれぞれＴＤＭＡスロットとして分割された１つの単位をサブチャネルと呼ぶことにする。図２に本実施形態の無線通信システムにおける周波数とＴＤＭＡスロットとサブチャネルの関係を示す。縦軸は周波数、横軸は時間を示している。図２が示すように、周波数方向２８個、時間軸方向４個（４スロット）を掛け合わせた１１２個のサブチャネルが上り回線用と下り回線用にそれぞれ割り当てられる。
【００２７】
本実施形態の無線通信システムでは、図２に示すように、全サブチャネルのうち周波数方向の一番端のサブチャネル（図２では１番）を制御チャネル（ＣＣＨ）として使用し、残りのサブチャネルをトラフィックサブチャネル（ＴＣＨ）として使用している。そして、無線通信を行う基地局ＣＳと無線通信端末ＰＳには、上り回線と下り回線のそれぞれに属する全トラフィックサブチャネル（この場合、ＣＣＨを除いた２７×４スロットの１０８サブチャネル）のうちから任意の１つ又は複数のトラフィックサブチャネルが割り当てられる。なお、通信チャネルとしての上り回線用及び下り回線用のトラフィックサブチャネルには同じトラフィックサブチャネルが割り当てられる。
【００２８】
図３は、本実施形態における基地局ＣＳ及び無線通信端末ＰＳの要部構成を示すブロック図である。図３に示すように、基地局ＣＳは、QoS（Quality Of Service）制御部１、スケジューラ２、通信管理部３、帯域割当部４、MAC-PDU(Media Access Control-Protocol Data Unit)構築部５、PHY-PDU(PHYsical-Protocol Data Unit)構築部６、誤り訂正符号化部７、変調部８、送信部９、受信部１０、復調部１１、誤り訂正復号部１２、PHY-PDU解析部１３、再送制御部１４、及びデータ再構築部１５を備えている。また、上記PHY-PDU解析部１３は、H-ARQ応答判定部１３a及びMAC-ARQ応答判定部１３bを備え、上記再送制御部１４は、H-ARQ制御部１４a及びMAC-ARQ制御部１４bを備えている。
【００２９】
なお、基地局ＣＳにおいて、QoS（Quality Of Service）制御部１、スケジューラ２、通信管理部３、帯域割当部４、MAC-PDU構築部５、PHY-PDU構築部６、PHY-PDU解析部１３、再送制御部１４、及びデータ再構築部１５は、ＭＡＣ(Media Access Control)層の機能構成要素であり、また、誤り訂正符号化部７、変調部８、送信部９、受信部１０、復調部１１、及び誤り訂正復号部１２は、物理層の機能構成要素である。また、図３では、ＭＡＣ層の上位層における構成については省略する。
【００３０】
QoS制御部１は、上位層で動作するアプリケーションや通信接続される無線通信端末ＰＳのユーザ優先度に基づいて、上位層から入力されるデータ（ペイロード）に優先度を割り当て、当該データからなるパケット（つまりMAC-PDU）の送受信タイミングの割り当てを行うようにスケジューラ２を制御する。
【００３１】
スケジューラ２は、QoS制御部１から入力されるMAC-PDUのフロー制御を行うと共に、上記QoS制御部１の制御の下、通信接続される無線通信端末ＰＳに割り当てられたサービスクラスや、基地局ＣＳと無線通信端末ＰＳ間のパケット（MAC-PDU）の待ち行列の状態に基づいて、送信すべきパケットの送信順序を決定する。また、このスケジューラ２は、再送制御部１４の指示に基づき、再送パケットの送信順序を決定する。通信管理部３は、通信接続される無線通信端末ＰＳとの間の通信品質に応じてパケットの符号化レートや変調方式の割り当てを行う。
【００３２】
帯域割当部４は、QoS制御部１からの優先度に関する情報、スケジューラ２からの送信データ量に関する情報や通信可能帯域に関する情報及び上記通信管理部３からの変調方式の情報に基づき、各パケットに対して割り当てるサブチャネルを決定する。このサブチャネルの割当情報はＭＡＰ情報と呼ぶ。MAC-PDU構築部５は、上記帯域割当部４を介してスケジューラ２から入力されるパケットにMACヘッダ及びCRC符号を付加してMAC-PDUを構築し、PHY-PDU構築部６に出力する。
【００３３】
PHY-PDU構築部６は、上記スケジューラ２から所定のタイミング（下り回線用スロット）で出力されるMAC-PDUに対し、ＭＡＰ情報や符号化レート及び変調方式等の制御情報を含む物理層ヘッダを付加して、下り回線用つまり無線通信端末ＰＳへ送信するPHY-PDUを構築し、当該PHY-PDUのビット列を誤り訂正符号化部７に出力する。誤り訂正符号化部７は、例えばＦＥＣ（Forward Error Correction）エンコーダであり、 上記通信管理部３によって割り当てられた符号化レートに基づいて、PHY-PDUのビット列に冗長情報である誤り訂正符号を付加し、変調部８に出力する。
【００３４】
図４は、変調部８の概略構成図である。図４に示すように変調部８は、インタリーバ８a、シリアル−パラレル変換部８b、デジタル変調部８c、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部８d、及びＧＩ(Guard Interval)付加部８eを備えている。
【００３５】
インタリーバ８aは、上記誤り訂正符号化部７によって誤り訂正符号が付加されたPHY-PDUのビット列にインタリーブ処理を施す。シリアル−パラレル変換部８bは、上記インタリーブ処理後のPHY-PDUのビット列を、帯域割当部４によって割り当てられたサブチャネルに含まれるサブキャリア毎にビット単位で分割し、デジタル変調部８cに出力する。デジタル変調部８cは、サブキャリアと同数設けられており、各サブキャリア毎に分割されたビットデータを、当該ビットデータに対応するサブキャリアを用いてデジタル変調し、変調信号をＩＦＦＴ部８dに出力する。なお、各デジタル変調部８cは、上記通信管理部３によって割り当てられた変調方式、例えばＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ等を用いてデジタル変調を行う。
【００３６】
ＩＦＦＴ部８dは、各デジタル変調部８cから入力される変調信号を逆フーリエ変換して直交多重化することによりＯＦＤＭ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号をＧＩ付加部８eに出力する。ＧＩ付加部８eは、上記ＩＦＦＴ部８dから入力されるＯＦＤＭ信号にガードインターバル（ＧＩ）を付加して送信部９に出力する。
【００３７】
図３に戻って説明を続ける。送信部９は、上記ＧＩ付加部８eから入力されるＯＦＤＭ信号をＲＦ信号に変換して無線通信端末ＰＳに送信する。受信部１０は、無線通信端末ＰＳから送信されたＲＦ信号を受信し、当該ＲＦ信号をＯＦＤＭ信号に周波数変換して復調部１１に出力する。
【００３８】
復調部１１は、受信部１０から入力されるＯＦＤＭ信号（つまり受信信号）の復調を行う。具体的には、この復調部１１は、上記変調部８に対して逆の処理を行うことで、受信信号の復調を行う。つまり、復調部１１は、まず受信信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ処理を施すことにより各サブキャリア毎の変調信号に分割した後、各変調信号に対してデジタル復調を行い、当該復調によって得られたビットデータをパラレル−シリアル変換、デインタリーバ処理をしてビット列を再構築する。なお、この再構築されたビット列は、無線通信端末ＰＳから受信したPHY-PDUを示すビット列である。
【００３９】
誤り訂正復号部１２は、例えばＦＥＣデコーダであり、上記復調部１１から入力される受信PHY-PDUのビット列の誤り訂正復号を行い、当該誤り訂正後のビット列をPHY-PDU解析部１３に出力する。PHY-PDU解析部１３は、受信PHY-PDUのビット列を解析して、物理層ヘッダやＭＡＣヘッダに含まれる各種制御情報の抽出やデータ情報であるペイロードの抽出等を行うと共に、MAC-PDUを抽出してデータ再構築部１５に出力する。なお、本実施形態では、PHY-PDU解析部１３における機能要素の内、特にH-ARQ応答判定部１３a及びMAC-ARQ応答判定部１３bについて説明する。
【００４０】
H-ARQ応答判定部１３aは、受信PHY-PDUの解析の結果、当該受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号かＮＡＣＫ信号かを判定し、当該判定結果を再送制御部１４のH-ARQ制御部１４aに出力する。また、MAC-ARQ応答判定部１３bは、受信PHY-PDUの解析の結果、当該受信PHY-PDU がＭＡＣ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号かＮＡＣＫ信号かを判定し、当該判定結果を再送制御部１４のMAC-ARQ制御部１４bに出力する。
【００４１】
H-ARQ制御部１４aは、H-ARQ応答判定部１３aの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であった場合、無線通信端末ＰＳから再送要求のあったパケット（MAC-PDU）をＨ−ＡＲＱ方式で再送するようにスケジューラ２を制御する。また、このH-ARQ制御部１４aは、H-ARQ応答判定部１３aの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号であった場合、次のパケット（MAC-PDU）を無線通信端末ＰＳに送信するようにスケジューラ２を制御する。
【００４２】
MAC-ARQ制御部１４bは、MAC-ARQ応答判定部１３bの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であった場合、無線通信端末ＰＳから再送要求のあったパケット（MAC-PDU）をＭＡＣ−ＡＲＱ方式で再送するようにスケジューラ２を制御する。また、MAC-ARQ制御部１４bは、MAC-ARQ応答判定部１３bの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＭＡＣ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号であった場合、次のパケット（MAC-PDU）を無線通信端末ＰＳに送信するようにスケジューラ２を制御する。
【００４３】
ここで、上記Ｈ−ＡＲＱ方式での再送とは、受信側、つまり無線通信端末ＰＳにおいてＣＲＣ誤り検出されたパケットを送信した際と同一のサブチャネル、変調方式及び符号化レートで再送パケットを送信するやり方である。この理由は、Ｈ−ＡＲＱによる再送制御では、受信側においてＣＲＣ誤りが検出されたパケットと再送パケットとの最大比合成を行うため、再送パケットは前回送信したパケットと同一のサブチャネル（つまり周波数帯域）、変調方式及び符号化レートを使用する必要があるためである。一方、上記ＭＡＣ−ＡＲＱ方式での再送とは、前回送信したパケットを再度送信するやり方であり、再送パケットを再送する際には前回送信時に対しサブチャネルの変更や変調方式の変更をすることができる。
【００４４】
データ再構築部１５は、PHY-PDU解析部１３から入力されるMAC-PDUの１グループ分の順序整理を行った後、当該１グループ分の各MAC-PDUのＭＡＣヘッダ及びＣＲＣ符号を除去し、上位層用のデータ（ペイロード）を上位層に出力する。
【００４５】
次に、無線通信端末ＰＳの構成について説明する。図１に示すように、無線通信端末ＰＳは、受信部２０、復調部２１、最大比合成部２２、誤り訂正復号部２３、受信バッファ２４、ＣＲＣ検出部２５、H-ARQ再送要求部２６、PHY-PDU解析部２７、データ再構築部２８、データ順序判定部２９、MAC-ARQ再送要求部３０、MAC-PDU構築部３１、PHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４、及び送信部３５を備えている。また、PHY-PDU解析部２７は、再送方式変更検出部２７aを備えている。
【００４６】
受信部２０は、基地局ＣＳの送信部７から送信されたＲＦ信号を受信し、当該ＲＦ信号をＯＦＤＭＡ信号に周波数変換して復調部２１に出力する。復調部２１は、基地局ＣＳの復調部１１と同様の構成要素なので説明を省略する。
【００４７】
最大比合成部２２は、上記復調部２１から入力された受信PHY-PDU（再送PHY-PDU）を示すビット列と、受信バッファ２４に保存されている前回ＣＲＣ誤りが検出された受信PHY-PDUのビット列との最大比合成を行い、最大比合成ビット列を誤り訂正復号部２３及び受信バッファ２４に出力する。なお、再送PHY-PDU以外のPHY-PDUを受信した場合、最大比合成部２２は、最大比合成を行わずに受信PHY-PDUを誤り訂正復号部２３及び受信バッファ２４に出力する。
【００４８】
誤り訂正復号部２３は、基地局ＣＳの誤り訂正復号部１２と同様の構成要素なので説明を省略する。受信バッファ２４は、ＣＲＣ検出部２５の要求に応じて、最大比合成部２２から入力される受信PHY-PDU（つまりＣＲＣ誤りが検出されたPHY-PDU）を保存する一方、最大比合成部２２の要求に応じて、保存している受信PHY-PDUを最大比合成部２２に出力する。ＣＲＣ検出部２５は、誤り訂正復号部２３によって誤り訂正復号された受信PHY-PDUのＣＲＣ誤り検出を行い、ＣＲＣ誤りが検出された場合、受信バッファ２４に対して受信PHY-PDUの保存を要求すると共に、H-ARQ再送要求部２６に対してＣＲＣ誤りが検出されたことを通知する。また、このＣＲＣ検出部２５は、受信PHY-PDUをPHY-PDU解析部２７に出力する。
【００４９】
H-ARQ再送要求部２６は、ＣＲＣ検出部２５から受信PHY-PDUにＣＲＣ誤りが検出されたことを通知された場合、Ｈ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、制御チャネル内のＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＮＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する。また、このH-ARQ再送要求部２６は、ＣＲＣ検出部２５から受信PHY-PDUにＣＲＣ誤りが検出されなかったことを通知された場合、Ｈ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、上記ＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する。
【００５０】
PHY-PDU解析部２７は、基地局ＣＳのPHY-PDU解析部１３と同様であるが、ここでは受信側の特徴的な機能要素である再送方式変更検出部２７aについて説明する。再送方式変更検出部２７aは、受信PHY-PDUの解析の結果、再送制御方式がＨ−ＡＲＱからＭＡＣ−ＡＲＱに変更されたことを検出すると、最大比合成部２２、受信バッファ２４、ＣＲＣ検出部２５、及びH-ARQ再送要求部２６の動作を停止するように要求する。なお、この再送方式変更検出部２７a は、受信PHY-PDUに含まれる制御情報の内、変調方式識別子（MI:Modlation Indicator）が再送時に変化したことを検出することにより、再送方式が変更されたことを検出する。
【００５１】
また、上記停止状態において、最大比合成部２２及びＣＲＣ検出部２５は、受信PHY-PDUを通過させるだけであり、受信バッファ２４及びH-ARQ再送要求部２６は動作を一時中断する。つまり、Ｈ−ＡＲＱの特徴的な動作が行われなくなる。
【００５２】
データ再構築部２８は、基地局ＣＳのデータ再構築部１５と同様の構成要素なので説明を省略する。データ順序判定部２９は、基地局ＣＳから受信した１グループ分のMAC-PDUの順序判定を行うことによりパケットのエラーを検出し、当該検出結果をMAC-ARQ再送要求部３０に通知する。MAC-ARQ再送要求部３０は、上記パケットのエラー検出結果に基づき、パケットエラーが検出された場合は、ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を示すMAC-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用してPHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４及び送信部３５を介して上記ＮＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する。また、このMAC-ARQ再送要求部３０は、上記パケットエラーの検出結果に基づき、パケットエラーが検出されなかった場合は、ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すMAC-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用してPHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４及び送信部３５を介して上記ＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する。
【００５３】
MAC-PDU構築部３１、PHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４、及び送信部３５は、基地局ＣＳにおけるMAC-PDU構築部５、PHY-PDU構築部６、誤り訂正符号化部７、変調部８、及び送信部９と同様の構成要素なので説明を省略する。
【００５４】
なお、図３では説明の便宜上、基地局ＣＳが送信側、無線通信端末ＰＳが受信側を想定した場合を例示したものであるが、無線通信は双方向であるため、基地局ＣＳは無線通信端末ＰＳの構成要素を備え、無線通信端末ＰＳは基地局ＣＳの構成要素を備えている。ただし、基地局ＣＳにおけるQoＳ制御部１、スケジューラ２、通信管理部３及び帯域割当部４は、基地局ＣＳ固有の構成要素であるので、無線通信端末ＰＳはこれらを備えることはない。その為に、送信側が無線通信端末ＰＳである場合には、基地局ＣＳから無線通信端末ＰＳに対して、再送時に使用するサブチャネル、変調方式及び符号化レートの割り当てが通知される。
【００５５】
次に、上記のように構成された本無線通信システムにおける基地局ＣＳと無線通信端末ＰＳ間の通信動作について図５のシーケンスチャートを用いて説明する。以下の説明においても、基地局ＣＳを送信側、無線通信端末ＰＳを受信側と想定して説明する。また、基地局ＣＳからMAC-PDU１（PHY-PDU１）〜MAC-PDU４（PHY-PDU４）までの４つのパケットを１グループ分のデータセットとして無線通信端末ＰＳに送信する場合を想定する。
【００５６】
図５において、まず基地局ＣＳは、無線通信端末ＰＳとの通信接続を確立する際に予めスケジューリングしたサブチャネル、変調方式、及び符号化レートを用いて、PHY-PDU１を送信部９を介して無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ１）。無線通信端末ＰＳは、受信部２０を介して上記PHY-PDU１を受信し、PHY-PDU１は復調部２１によって復調された後、最大比合成部２２に出力される。この時、PHY-PDU１は再送パケットではないため、最大比合成されることなく誤り訂正復号部２３を介してＣＲＣ検出部２５に入力される。
【００５７】
ここで、ＣＲＣ検出部２５がPHY-PDU１のＣＲＣ誤り検出を行ってＣＲＣ誤りが検出されなかった場合を想定すると、H-ARQ再送要求部２６は、Ｈ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ２）。一方、PHY-PDU１は、PHY-PDU解析部２７を介してデータ再構築部２８に入力される。
【００５８】
基地局ＣＳは、受信部１０を介して上記Ｈ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を無線通信端末ＰＳから受信し、当該ＡＣＫ信号は、復調部１１及び誤り訂正復号部１２を介してPHY-PDU解析部１３に入力される。このPHY-PDU解析部１３において、H-ARQ応答判定部１３aは、上記ＡＣＫ信号を示す受信PHY-PDUの解析の結果、当該受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号であると判定し、当該判定結果を再送制御部１４のH-ARQ制御部１４aに出力する。H-ARQ制御部１４aは、H-ARQ応答判定部１４aの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号であったので、次のパケット（MAC-PDU２）を無線通信端末ＰＳに送信するようにスケジューラ２を制御する。これにより、基地局ＣＳは、所定の下りサブチャネルで次のパケット（MAC-PDU２）をPHY-PDU２として無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ３）。
【００５９】
無線通信端末ＰＳは、受信部２０を介して上記PHY-PDU２を受信し、PHY-PDU２は復調部２１によって復調された後、最大比合成部２２に出力される。この時、PHY-PDU２は再送パケットではないため、最大比合成されることなく誤り訂正復号部２３を介してＣＲＣ検出部２５に入力される。
【００６０】
ここで、ＣＲＣ検出部２５がPHY-PDU２のＣＲＣ誤り検出を行ってＣＲＣ誤りが検出された場合を想定すると、H-ARQ再送要求部２６は、Ｈ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＮＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ４）。この時、受信バッファ２４は、ＣＲＣ検出部２５の要求に応じて、ＣＲＣ誤りが検出されたPHY-PDU２を保存する。なお、この場合、ＣＲＣ誤りが検出されたPHY-PDU２は、上位層であるPHY-PDU解析部２７等に送られない。
【００６１】
基地局ＣＳは、受信部１０を介して上記Ｈ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を無線通信端末ＰＳから受信し、当該ＮＡＣＫ信号は、復調部１１及び誤り訂正復号部１２を介してPHY-PDU解析部１３に入力される。このPHY-PDU解析部１３において、H-ARQ応答判定部１３aは、上記ＮＡＣＫ信号を示す受信PHY-PDUの解析の結果、当該受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であると判定し、当該判定結果を再送制御部１４のH-ARQ制御部１４aに出力する。H-ARQ制御部１４aは、H-ARQ応答判定部１３aの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＨ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であったので、無線通信端末ＰＳから再送要求のあったパケット（MAC-PDU２）をＨ−ＡＲＱ方式で再送するようにスケジューラ２を制御する。これにより、基地局ＣＳは、所定の下り回線スロットで再送パケット（MAC-PDU２）を再送PHY-PDU２として無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ５）。ここで、再送PHY-PDU２の送信には前回ＣＲＣ誤りが検出されたPHY-PDU２と同一のサブチャネル、変調方式及び符号化レートを使用する。
【００６２】
無線通信端末ＰＳは、受信部２０を介して上記再送PHY-PDU２を受信し、再送PHY-PDU２は復調部２１によって復調された後、最大比合成部２２に出力される。ここで、最大比合成部２２は、再送PHY-PDU２と、受信バッファ２４に保存されている前回ＣＲＣ誤りが検出されたPHY-PDU２との最大比合成を行い、最大比合成ビット列を誤り訂正復号部２３及び受信バッファ２４に出力する。ここで、ＣＲＣ検出部２５が最大比合成ビット列のＣＲＣ誤り検出を行ってＣＲＣ誤りが検出されなかった場合を想定すると、H-ARQ再送要求部２６は、Ｈ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ６）。一方、再送PHY-PDU２の最大比合成ビット列は、PHY-PDU解析部２７を介してデータ再構築部２８に入力される。
【００６３】
基地局ＣＳは、無線通信端末ＰＳからＡＣＫ信号を受信すると、上記ステップＳ３と同様に、所定の下り回線スロットで次のパケット（MAC-PDU３）をPHY-PDU３として無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ７）。そして、無線通信端末ＰＳは、上記ステップＳ４と同様に、受信PHY-PDU３にＣＲＣ誤りが検出され、ＮＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信したと想定する（ステップＳ８）。
【００６４】
このステップＳ８において、ＡＣＫチャネルの通信品質が劣化し、ＮＡＣＫ信号を示すデータビットが反転した場合、つまり基地局ＣＳにおいてＮＡＣＫ信号がＡＣＫ信号と誤認される場合を想定する。この場合、基地局ＣＳは、上記ステップＳ３と同様に、所定の下り回線スロットで次のパケット（MAC-PDU４）をPHY-PDU４として無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ９）。
【００６５】
そして、無線通信端末ＰＳにおいて、受信PHY-PDU４は、再送パケットではないため、最大比合成されることなくＣＲＣ検出部２５に入力される。ここで、ＣＲＣ検出部２５が受信PHY-PDU４のＣＲＣ誤り検出を行ってＣＲＣ誤りが検出されなかった場合を想定すると、H-ARQ再送要求部２６は、Ｈ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すPHY-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用して変調部３４及び送信部３５を介して上記ＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ１０）。
【００６６】
一方、受信PHY-PDU４は、PHY-PDU解析部２７を介してデータ再構築部２８に入力される。従って、データ再構築部２８には、この時点でMAC-PDU１、MAC-PDU２、誤りを含んだMAC-PDU３及びMAC-PDU４の４つのパケットが入力され、MAC-PDUの１グループ分の順序整理を行った場合、MAC-PDU３が消失した状態、つまりパケットエラーが発生することになる。
【００６７】
データ順序判定部２９は、１グループ分のMAC-PDUの順序判定を行うことによりパケットエラーを検出し、当該検出結果をMAC-ARQ再送要求部３０に通知する（ステップＳ１１）。MAC-ARQ再送要求部３０は、上記パケットエラーの検出結果に基づき、パケットエラーが検出された場合は、ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号（MAC-PDU３の再送要求）を示すMAC-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用してPHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４及び送信部３５を介して上記ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ１２）。
【００６８】
基地局ＣＳは、受信部１０を介して上記ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号を無線通信端末ＰＳから受信し、当該ＮＡＣＫ信号は、復調部１１及び誤り訂正復号部１２を介してPHY-PDU解析部１３に入力される。このPHY-PDU解析部１３において、MAC-ARQ応答判定部１３bは、上記ＮＡＣＫ信号を示す受信PHY-PDUの解析の結果、当該受信PHY-PDU がＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であると判定し、当該判定結果を再送制御部１４のMAC-ARQ制御部１４bに出力する。MAC-ARQ制御部１４bは、MAC-ARQ応答判定部１３bの判定結果に基づき、受信PHY-PDU がＭＡＣ−ＡＲＱに関するＮＡＣＫ信号であったので、無線通信端末ＰＳから再送要求のあったパケット（MAC-PDU３）をＭＡＣ−ＡＲＱ方式で再送するようにスケジューラ２を制御する（ステップＳ１３）。
【００６９】
上記ＭＡＣ−ＡＲＱ方式での再送において、スケジューラ２は、再送パケット（MAC-PDU３）の送信タイミングを所定時間遅らせる（具体的にはトラフィックの待ち行列の順番待ちにする）ように下り回線スロットの割り当てを行う。また、帯域割当部４は、前回のMAC-PDU３の送信時とは異なるサブチャネルを再送パケットに割り当て、通信管理部３は、伝送レートの低い変調方式を再送パケットに割り当てる。
【００７０】
上記のように、再送パケット（MAC-PDU３）の送信タイミングを遅らせることにより、時間経過による通信品質の改善（時間ダイバーシティー効果）が見込まれるため、再送パケットの受信成功及びＮＡＣＫ信号の受信成功の可能性が向上する。また、ＭＡＣ−ＡＲＱ方式を用いることにより、前回のMAC-PDU３の送信時とは異なる変調方式を用いることができるため、伝送レートの低い（つまり通信品質の劣化に強い）変調方式を再送パケットに割り当てることにより、より確実に再送パケットの受信成功及びＮＡＣＫ信号の受信成功を期待できる。
【００７１】
さらに、前回のMAC-PDU３の送信時とは異なるサブチャネルを割り当てることにより、通信品質の改善（周波数ダイバーシティー効果）を期待でき、再送パケットの受信成功及びＮＡＣＫ信号の受信成功の可能性向上に寄与できる。このように前回のMAC-PDU３の送信時とは異なるサブチャネルを割り当てる場合、基地局ＣＳが無線通信端末ＰＳから帯域割当要求を受けた後、基地局ＣＳが上り回線のキャリアセンスを行い、ＳＩＮＲが高いサブチャネルを優先的に割り当てることが望ましい。
【００７２】
すなわち、上り送信出力制御により、上り受信レベルがユーザ間で同じであることを前提にすると、サブチャネル間においても受信レベルは同じであると考えることができる。従って、サブチャネル毎に集計したＳＩＮＲが高いサブチャネルは、干渉レベルが低い（通信品質が良い）と考えられる。以上のことから、ＳＩＮＲの高いサブチャネルを優先的に再送パケットに割り当てるようにする。ＳＩＮＲ測定時は、ユーザを意識せずにサブチャネル単位で集計したＳＩＮＲを判定に使用する。また、ＳＩＮＲは一定期間の平均値を使用し、古いＳＩＮＲは使用しないようにする。
【００７３】
そして、基地局ＣＳは、上記のように決定された再送パケット用のサブチャネルを示すＭＡＰ情報や符号化レート及び変調方式等の制御情報を含む物理層ヘッダを付加した制御用のPHY-PDUを構築し、無線通信端末ＰＳへ送信する（ステップＳ１４）。
【００７４】
無線通信端末ＰＳにおいて、再送方式変更検出部２７aは、ステップＳ１４で受信した制御用のPHY-PDUの解析の結果、再送制御方式がＨ−ＡＲＱからＭＡＣ−ＡＲＱに変更されたことを検出すると、最大比合成部２２、受信バッファ２４、ＣＲＣ検出部２５、及びH-ARQ再送要求部２６に対して動作停止状態に移行するように要求する（ステップＳ１５）。
【００７５】
そして、基地局ＣＳは、再送パケット（MAC-PDU３）の送信タイミングが到来すると、ステップＳ１３で決定されたサブチャネルと、伝送レートの低い変調方式を用いてMAC-PDU３（PHY-PDU３）を無線通信端末ＰＳに送信する（ステップＳ１６）。無線通信端末ＰＳにおいて、最大比合成部２２、受信バッファ２４、ＣＲＣ検出部２５、及びH-ARQ再送要求部２６は動作停止状態であるため、受信されたPHY-PDU３はＨ−ＡＲＱの特徴的な処理を受けることなく、PHY-PDU解析部２７及びデータ再構築部２８を経てデータ順序判定部２９に入力される。
【００７６】
ここで、PHY-PDU３の受信に成功し、再送されたMAC-PDU３と既に受信しているMAC-PDU１、MAC-PDU２及びMAC-PDU４とのグループ化に成功したと想定した場合、データ順序判定部２９は、パケットエラーが検出されなかったことをMAC-ARQ再送要求部３０に通知する（ステップＳ１７）。MAC-ARQ再送要求部３０は、ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を示すMAC-PDUを生成し、ＡＣＫチャネルを利用してPHY-PDU構築部３２、誤り訂正符号化部３３、変調部３４及び送信部３５を介して上記ＭＡＣ−ＡＲＱに関するＡＣＫ信号を基地局ＣＳに送信する（ステップＳ１８）。そして、上記のようにパケットエラーがなくグループ化に成功し順序整理されたMAC-PDU１〜MAC-PDU４は、上位層に出力される（ステップＳ１９）。
【００７７】
以上のように、本実施形態における基地局ＣＳ及び無線通信端末ＰＳとから構成される無線通信システムによれば、最初はＨ−ＡＲＱを用いて再送制御を行うことにより、Ｈ−ＡＲＱの特徴である高い通信速度、効率的なパケット誤り補償を実現し、通信品質が劣化してパケットエラーが発生した場合は、ＭＡＣ−ＡＲＱに切り替え、再送パケットの送信タイミングの遅延やサブチャネルの変更、変調方式の低伝送レート化を行って、再送パケットの受信成功の確度を高めることにより、パケットエラーの発生を防止することが可能である。
【００７８】
なお、上記実施形態では、ＭＡＣ−ＡＲＱを用いる場合に、再送パケットの送信タイミングの遅延やサブチャネルの変更、変調方式の低伝送レート化を同時に行ったが、これに限らず、送信タイミングの遅延のみを行った場合でも時間経過による通信品質の改善を期待できるので、パケットエラーの発生を防止する効果はある。しかしながら、より確実にパケットエラーの発生を防止するためには、上記実施形態のように、サブチャネルの変更、変調方式の低伝送レート化を同時に行うことが望ましい。
【００７９】
また、Ｈ−ＡＲＱを使用中にパケットエラーが発生した場合、ＭＡＣ−ＡＲＱを使用せずに、時間を遅らせてＨ−ＡＲＱによって再送するような構成を採用しても良い。このような構成でも時間経過による通信品質の改善を期待できる。ただし、この場合は、Ｈ−ＡＲＱを使用して再送するため、サブチャネル及び変調方式を変更できない。
【００８０】
また、上記実施形態では、無線通信システムとして、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、時分割複信（ＴＤＤ）に加えて直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）を採用した場合を例示して説明したが、本無線通信システムはこれに限定されず、Ｈ−ＡＲＱを再送制御に用いる無線通信システムであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態における無線通信システムの構成概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における無線通信システムのサブチャネル及びスロットの関係を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態における基地局ＣＳ及び無線通信端末ＰＳの構成ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における変調部８の構成ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における無線通信システムのシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
ＣＳ…基地局、ＰＳ…無線通信端末、１…QoS制御部、２…スケジューラ、３…通信管理部、４…帯域割当部、５、３１…MAC-PDU構築部、６、３２…PHY-PDU構築部、７、３３…誤り訂正符号化部、８、３４…変調部、９、３５…送信部、１０、２０…受信部、１１、２１…復調部、１２、２３…誤り訂正復号部、１３、２７…PHY-PDU解析部、１３a…H-ARQ応答判定部、１３b…MAC-ARQ応答判定部、１４…再送制御部、１４a…H-ARQ制御部、１４b…MAC-ARQ制御部、１５、２８…データ再構築部、２２…最大比合成部、２４…受信バッファ、２５…ＣＲＣ検出部、２６…H-ARQ再送要求部、２７a…再送方式変更検出部、２９…データ順序判定部、３０…MAC-ARQ再送要求部
【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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