(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は前記送信プロセス状態通知を所定の周期で送信する、通信制御方法。
【請求項２】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、前記送達確認信号の受信に応じて、前記送信プロセス状態通知を送信する、通信制御方法。
【請求項３】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した時刻であるＡＣＫ受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、前記ＡＣＫ受信時刻から所定の時間期間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、通信制御方法。
【請求項４】
前記移動局は、正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した時刻であるＡＣＫ受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、前記ＡＣＫ受信時刻から所定の時間期間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、請求項１または２に記載の通信制御方法。
【請求項５】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、誤受信を示す前記送達確認信号を受信した時刻であるＮＡＣＫ受信時刻から所定の時間期間内に、前記誤受信を示す前記送達確認信号に対応する再送に必要なリソースを割当てられなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、通信制御方法。
【請求項６】
前記移動局は、誤受信を示す前記送達確認信号を受信した時刻であるＮＡＣＫ受信時刻から所定の時間期間内に、前記誤受信を示す前記送達確認信号に対応する再送に必要なリソースを割当てられなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項７】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、前記送信プロセス状態通知を送信し、その後、所定のタイミングで、正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信すると、送信途中のデータを破棄し、再送を停止する、通信制御方法。
【請求項８】
前記移動局は、前記送信プロセス状態通知を送信し、その後、所定のタイミングで、正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信すると、送信途中のデータを破棄し、再送を停止する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項９】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、前記送信リソース割当て情報を受信した時刻である割当て受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、ＳＡ受信時刻から所定の時間期間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、通信制御方法。
【請求項１０】
前記移動局は、前記送信リソース割当て情報を受信した時刻である割当て受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、ＳＡ受信時刻から所定の時間期間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、前記送信プロセス状態通知を送信する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項１１】
基地局と前記基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記基地局が、前記移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、
前記移動局が、前記送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、
前記基地局が、前記データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する段階と、
誤受信を示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックを再送する段階と、
正しく受信したことを示す前記送達確認信号を受信した場合に前記移動局が前記データブロックの送信を終了する段階と、
前記移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、
前記基地局が、前記移動局における送信プロセス状態に応じて、前記移動局に対する前記送信リソースの割当てを決定する段階と、
を有し、
前記移動局は、前記送信リソース割当て情報を受信したが送信すべきデータがない場合に第一の送信プロセス状態通知を送信し、前記送信リソース割当て情報を受信し送信すべきデータはあるが送信しない場合には、第二の送信プロセス状態通知を送信する、通信制御方法。
【請求項１２】
前記移動局は、前記送信リソース割当て情報を受信したが送信すべきデータがない場合に第一の送信プロセス状態通知を送信し、前記送信リソース割当て情報を受信し送信すべきデータはあるが送信しない場合には、第二の送信プロセス状態通知を送信する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項１３】
前記基地局は、前記第二の送信プロセス状態通知を受信した場合、前記データブロックに対する送信リソース割当ての優先度を低くする、請求項１１または１２に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラシステムなどの無線通信システムにおける基地局及び移動局並びに制御信号送信方法に関し、特に、上り回線、すなわち移動局から基地局に向かう回線でのパケット送信の再送制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の通信システムは、伝送上発生した誤り（エラー）の影響をなくすために、一般に、自動再送制御（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）機能を備えている。自動再送制御とは、有線通信システム並びに無線通信システムで広く用いられているデータ送信方法の１つであり、送信側が送信したデータを受信側で誤り検出し正しく受信できた場合には、受信側は、正しく受信できたことを示す送達確認信号としてＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信側に通知する。受信側がデータを正しく受信できなかった場合には、受信側は、正しく受信できなかったことすなわち誤受信を示す送達確認信号としてＮＡＣＫ（Ｎｏｎ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信側に通知する。送信側はＮＡＣＫを受信すると所定のタイミングで同じデータを再送する。受信側は、再送データに対しても同様に誤り検出を行い、ＡＣＫまたはＮＡＣＫを送信側に通知する。ＡＲＱでは、受信側が正しく受信するか、または予め規定された条件に達するまで、以上のような再送制御が繰り返される。予め規定された条件としては、例えば、最大再送回数や最大再送時間が用いられる。これにより、通信路における何らかの理由、例えばパケットの衝突や無線伝送路での伝搬ロス増加などの理由によるデータパケットのロス率を低くすることが可能である。【０００３】
一方、セルラシステムなどの無線通信システムでは、所定のサービスエリア内に基地局（ＢＴＳ）が配置され、各基地局はその担当するセル内の複数の移動局（ＭＳ）と無線回線を設定している。さらに、複数の基地局に接続して基地局や基地局の配下の各移動局を制御する基地局制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が設けられることが多い。このような無線通信システムには、無線リソースを有効に利用できるようにするため、複数の移動局と回線を設定している基地局が移動局の上り回線データ送信のスケジューリングを行うものがある。【０００４】
ＡＲＱを備え、さらに基地局が移動局の上り回線データ送信のスケジューリングを行う無線通信システムの一例として、ＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続：Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムにおいて検討されている「Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  ＤＣＨ  （Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）」、いわゆるＥＵＤＣＨがある。ＥＵＤＣＨに関する参考文献として、３ＧＰＰ  ＴＲ２５．８９６  ｖ６．０．０  （２００４−０３）  ３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ  Ｓｔｕｄｙ  ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  ｆｏｒ  ＵＴＲＡ  ＦＤＤ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  ６）を挙げる。以下、ＥＵＤＣＨについて説明する。【０００５】
無線通信では、一般に、受信部での希望波電力が雑音や干渉電力に対して所定の品質閾値以上となるように制御し、希望信号を正しく受信できるようする。ＷＣＤＭＡでは、受信品質を示す指標の一つとして、基地局におけるノイズライズを用いる。ノイズライズとは、総受信電力と雑音電力の比のことである。基地局は、所定のタイミングでノイズライズを測定し、測定されたノイズライズを基地局制御装置（ＲＮＣ）に報告する。ＲＮＣは、ノイズライズが所定の品質閾値以下となるように、新規呼の追加を制限したり、移動局に許可する送信形式の組み合わせであるトランスポートフォーマットコンビネーション（ＴＦＣ；ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｆｏｒｍａｔ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を制限したりして、各移動局での無線通信が正常に行われるように管理する。ＴＦＣは、各物理チャネルの送信間隔や送信間隔内の情報ビット量を規定するパラメータの組み合わせであり、ＴＦＣの選択により、上り回線の伝送速度も決まる。ＲＮＣは、各移動局に対して複数のＴＦＣをＴＦＣセット（ＴＦＣＳ）として通知する。移動局は、ＴＦＣＳに含まれるＴＦＣの中から、送信時の電力状況やバッファ内のデータ量に応じて、送信に使用するＴＦＣを選択する。一般に、高伝送速度のＴＦＣを使用する場合、所要電力は大きくなり、その結果、基地局のノイズライズを増加させる。したがって、基地局におけるノイズライズが所定の品質閾値に対して高くなった場合、移動局に高伝送速度のＴＦＣの使用を禁止することにより、ノイズライズを低減することが可能である。【０００６】
しかし、ＲＮＣは複数の基地局を制御するため制御負荷が高く、そのためＲＮＣの制御遅延は基地局の制御遅延よりも大きい。ノイズライズの変動は、上り回線の伝送速度の変更、送信開始・停止などに伴って、バースト的に変化している。これらのバースト的なノイズライズの変動に応じてＲＮＣが高速に各移動局のＴＦＣを制御することは、困難である。そのため、ノイズライズが常に所定の品質閾値以下となるようにするには、ノイズライズの平均値が所定の品質閾値よりも十分小さくなるように目標値を設定し、急激なノイズライズ増加に備えてノイズライズマージンを大きくとる必要がある。しかしながら、ノイズライズマージンが大きいほど上り回線リソースの使用効率は低減し、上り回線容量は低下する。【０００７】
そこでＥＵＤＣＨでは、基地局が各移動局のＴＦＣＳを制御するようにする。すなわち、基地局が、ノイズライズ変動に応じて、移動局に使用許可する最大ＴＦＣまたは最大伝送速度を制御する。最大ＴＦＣとは、所要電力が最大となるＴＦＣのことである。この制御によって各移動局がノイズライズ変動に高速に対応できるようになるため、ノイズライズの目標平均値を高めに設定することができ、上り回線容量が向上する。【０００８】
さらに基地局は、限られた上り回線容量を効率よく、または公平に複数の移動局に割当てるために、スケジューリングを行う。ＥＵＤＣＨでは大きく分けて２種類のスケジューリングが検討されており、１つは、送信を許可する最大伝送速度または最大ＴＦＣを移動局に対して指定する伝送速度スケジューリング、もう１つは、送信を許可する送信時間と最大伝送速度または最大ＴＦＣとを移動局に対して指定する時間・伝送速度スケジューリングである。【０００９】
ＥＵＤＣＨでは、ＡＲＱの一種であるＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送制御）が導入される。したがって、基地局は、データブロックの受信結果に応じてＡＣＫまたはＮＡＣＫを送信し、移動局は、ＡＣＫを受信すると該当するデータブロックを破棄し、ＮＡＣＫを受信すると該当するデータブロックを保持し所定のタイミングで再送を行う。基地局は、受信途中のデータブロックと再送データブロックとを合成し、復号を行う。このようにデータブロックを合成することによって、ビット当たりのエネルギーを高め、正しく復号できる確率を向上することができる。基地局において以上のようなＨＡＲＱを用いることにより、ＲＮＣで再送を要求する場合に比べて高速な再送を実現し、パケット送信遅延を低減でき、スループットが向上する。【００１０】
図１及び図２は、それぞれ、移動局と基地局とにおけるＨＡＲＱプロセスすなわち送信プロセスを示している。ＨＡＲＱプロセスとは１つのＨＡＲＱ制御単位であり、基地局は、ＨＡＲＱプロセス１つに対し１つのＡＣＫまたはＮＡＣＫを返す。基地局に対応して移動局１〜Ｎが存在するものとする。各移動局は、図１に示すように、複数のＨＡＲＱプロセスを持つことが可能であり、これらのＨＡＲＱプロセスは、各ＨＡＲＱプロセスに一意に割当てられたＨＡＲＱ  ＩＤによって区別される。基地局は、図２に示すように、各移動局ごとにそれら移動局の１または複数のＨＡＲＱプロセスを保持している。【００１１】
ＨＡＲＱプロセスには、フリー状態と再送状態の２つの状態がある。ＨＡＲＱプロセスの初期状態はフリー状態であり、データ送信をして、基地局であればＮＡＣＫを送信し移動局であればＮＡＣＫを受信すると、再送状態となる。再送状態のＨＡＲＱプロセスは、データを再送して基地局であればＡＣＫを送信し移動局であればＡＣＫを受信するまでは再送状態のままであり、再送状態にあるＨＡＲＱプロセスは、新たなデータ送信には使用できない。【００１２】
また、複数のＨＡＲＱプロセスを用いた通信方法には、同期型送信と非同期型送信がある。【００１３】
同期型送信とは、ＨＡＲＱプロセスごとに再送のタイミングが予め固定されているものである。図３は、同期型送信における各ＨＡＲＱプロセスの時間的配置とＡＣＫ，ＮＡＣＫとの関係を示している。図示されるように、各ＨＡＲＱプロセスのタイミングは、ＨＡＲＱ１→ＨＡＲＱ２→ＨＡＲＱ３→ＨＡＲＱ１→…の順で固定されている。この方法の特徴は、各ＨＡＲＱプロセスが送信されるタイミングが基地局と移動局とにおいて既知であるため、各データブロック送信時にＨＡＲＱプロセス番号を明示的に示す必要がないことである。したがって制御信号のオーバヘッドを削減できる。しかし、送信タイミングの自由度は制限されるため、優先度に応じた送信頻度または送信タイミングの制御が行えない。【００１４】
一方、非同期型送信の場合、ＨＡＲＱプロセスの送信タイミングは固定されていない。図４は、非同期型送信における各ＨＡＲＱプロセスの時間的配置とＡＣＫ，ＮＡＣＫとの関係を示している。非同期型送信の場合は、データブロック送信時にＨＡＲＱプロセス番号を示す制御信号の分だけオーバヘッドが増加するが、優先度に応じて送信頻度や送信タイミングを制御することができる。【００１５】
また、ＥＵＤＣＨではソフトハンドオーバ（ＳＨＯ：Ｓｏｆｔ  Ｈａｎｄ  Ｏｖｅｒ）の導入も検討されている。ソフトハンドオーバとは、セル境界などで、移動局において隣接するセルからの電波の電界強度と通信中のセルからの電波の電界強度との差が所定の閾値以内である場合には、その移動局と両方のセルとの間に同時に回線を設定し、移動局やＲＮＣにおいて受信信号を合成することにより、受信品質を高めるものである。このとき移動局は複数の基地局（以下、ＳＨＯ基地局と呼ぶ）と通信する。ＥＵＤＣＨでは、上述の通り各基地局でＨＡＲＱを行うが、ＳＨＯ時も各々のＳＨＯ基地局が送達確認信号を送信し、移動局は複数の送達確認信号を受信する。したがって移動局は、受信した複数の送達確認を所定の規則にしたがって合成し、合成結果にしたがって該当するデータブロックの破棄や再送を行う。具体的な規則の例として、１つでもＡＣＫを受信した場合は、そのデータブロックは正しく受信されたものとみなして破棄するという方法がある。この場合、ＳＨＯ基地局のうち１局でも正しく受信できればそのデータブロックの送信は完了するため、物理チャネルでのパケット送信遅延は最も小さくできる。ただし、移動局はたった１つでもＡＣＫを受信するとそのデータブロックは正しく受信できたものとみなしてデータを破棄するため、送達確認信号（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）の誤りには弱く、上位レイヤでの再送を要する確率は高くなる。【００１６】
以下に時間・伝送速度スケジューリングを用いた場合のシステム構成について詳しく説明する。ここでは、ＨＡＲＱは同期型送信を用い、再送に関しては基地局が指示をするものとする。すなわち、基地局制御型再送方法が使用されるものとする。【００１７】
図５は、基地局と移動局がやり取りをする信号を示している。【００１８】
ＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は、移動局のバッファ内のデータ量と送信電力情報とを含んでいる、上り回線で送信する信号である。バッファデータ量は、移動局のバッファ内に蓄積されている、ＥＵＤＣＨによって送信すべきデータ量である。複数のバッファを持つ移動局の場合は、バッファデータ量として、全バッファの合計データ量を通知してもよいし、各バッファのデータ量を通知してもよい。送信電力情報は、送信電力状況に関する情報であって、移動局が、現在、ＥＵＤＣＨに使用できる送信電力の指標となる情報である。送信電力情報として、ＥＵＤＣＨに使用できる電力値を通知してもよいし、現在使用している電力を通知してもよい。【００１９】
ＳＡ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）は、送信タイミングと最大伝送速度に関する情報とを含んでいる、下り回線で送信する信号である。送信タイミングは移動局に送信を許可する時間を示すものである。送信タイミングとしては、送信を開始してよいフレーム番号と送信を継続してよいフレーム数などを通知する。ここではＨＡＲＱとして同期型送信方法を想定しているため、フレーム番号とＨＡＲＱ  ＩＤはリンクされている。したがって、送信開始のフレーム番号を通知する代わりにＨＡＲＱ  ＩＤを指定してもよい。最大伝送速度は、移動局に割当てた送信時間内で使用許可する最大伝送速度の指標となるものである。最大伝送速度としては、予め基地局制御装置（ＲＮＣ）が移動局と基地局に通知したＴＦＣＳの中の最大ＴＦＣや最大伝送速度、最大電力などを通知する。【００２０】
送信データ情報は、ＮＤＩ（Ｎｅｗ  Ｄａｔａ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｖｅｒｓｉｏｎ）などを含む上り回線の信号であり、データブロックに付随して送信される。ＮＤＩは、移動局が該当するＨＡＲＱプロセスで新たなデータを送信すること指示するための３ビットの情報であって、１０進値で表して「０」から「７」までの値をとる。移動局は、新たなデータ送信を開始する場合、前回の該当するＨＡＲＱプロセスによる送信時よりもＮＤＩを１増加して送信する。また、再送の場合は、移動局は、そのデータブロックの初回送信時と同じＮＤＩ値を送信する。ＴＦＣＩは、送信に使用しているＴＦＣを示す指示子であり、ＲＶはパリティビットパターンに関する情報である。【００２１】
図６は、基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。また、図６中のＦとＲは、このデータ送受信に用いるＨＡＲＱプロセスの状態を示しており、Ｆはフリー状態、Ｒは再送状態である。初めのＨＡＲＱプロセス状態は、基地局、移動局ともにフリー状態である。【００２２】
移動局は、ステップＳ６０１において、ＳＩをＥ−ＤＰＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌチャネル）において送信し、バッファ内のデータ量や送信電力状況に関する情報を基地局に通知する。ここでは、ＳＩは、新たなデータが移動局バッファに届いた場合に送信するものとする。基地局は、通知されたＳＩ情報に基づいてスケジューリングを行い、ステップＳ６０２において、各移動局に対してＥ−ＤＰＣＣＨ（ＤＬ）を使用してＳＡを送信する。サフィックス「ＤＬ」は下り回線（ダウンリンク）を表している。移動局は、ＳＡを受信すると、ステップＳ６０３において、指示された送信時間内に指示された最大伝送速度以下の伝送速度でデータを送信する。このとき、移動局は、データとともに送信データ情報をＥ−ＤＰＣＣＨによって送信する。このとき、ＮＤＩ＝０と設定して送信する。基地局は、データを受信すると受信処理、復号を行い、ＣＲＣ（巡回冗長検査）ビットから受信誤り判定を行う。この間は、移動局、基地局ともに該当するＨＡＲＱプロセスにおいて処理を行っており、そのためこのＨＡＲＱプロセスを使用できないので、フリー状態でも、再送状態でもない。誤り判定の結果、データを正しく受信できた場合は、基地局は、ステップＳ６０４において、所定のＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信タイミングで、ＡＣＫを移動局に送信する。【００２３】
以上で１つのデータブロックの送受信が正常に完了し、ＨＡＲＱプロセスはフリー状態に戻るので、基地局は、ステップＳ６０５において、ＳＡを移動局に送信し、次のデータ送信を指示する。これに応答して移動局は、ステップＳ６０６において、新たなデータを送信するが、このデータブロックとともに送信する制御信号については、新データであることを示すためＮＤＩを１つ増加させＮＤＩ＝１として送信する。基地局は、指示した送信タイミングでデータブロックと制御信号とを送信し、制御信号に含まれるＮＤＩが前回の送信より１つ増加していることを確認し、新データとして受信処理を開始する。誤り判定の結果、このデータブロックが正しく受信できなかったと判定された場合、基地局は、ステップＳ６０７において、所定のタイミングでＮＡＣＫを送信するとともに、該当するＨＡＲＱプロセスを再送状態とし、新データ送信には使用できない状態とみなす。移動局ではＮＡＣＫを受信し、同様に該当するＨＡＲＱプロセスを再送状態とみなす。その後、基地局は、ステップＳ６０８において、ＳＡを送信してこのデータブロックの再送を指示する。ステップ６０９において移動局は、指示された送信タイミングで初回と同じデータブロックを送信する。このとき移動局は、ＮＤＩについては、初回送信時と同じくＮＤＩ＝１と設定して送信する。基地局は、再送データを受信途中のデータと合成し、誤り判定の結果、正しく受信されたと判定されたため、ステップＳ６１０において、所定のタイミングでＡＣＫを送信する。【００２４】
以上のようにして、基地局と移動局とが１対１に対応している場合のデータ送信が進行する。【００２５】
これに対し図７は、ＳＨＯ時における基地局と移動局との間の信号のやりとりの手順を示している。【００２６】
ＳＨＯ中は、スケジューリングは１つの基地局のみが行い、他方の基地局はデータを受け取るのみとする。したがって、ステップＳ６０１ｃにおいて移動局はＳＩをスケジューリング基地局に送信し、ステップＳ６０２ｃにおいて、スケジューリング基地局のみが移動局にＳＡを送信する。移動局は、ステップＳ６０３ｃ，Ｓ６０４ｃにおいて、ＳＡで指定された時間と伝送速度を用いて新データを各基地局に送信する。このとき、移動局は、ＮＤＩについてはＮＤＩ＝０に設定して送信する。各基地局は、受信データブロックを処理し、所定の送信タイミングでＡＣＫまたはＮＡＣＫを送信する。このとき、ステップ６０５ｃにおいてスケジューリング基地局がＮＡＣＫを送信し、ステップＳ６０６ｃにおいて非スケジューリング基地局がＡＣＫを送信したとする。その結果、スケジューリング基地局では再送状態となるが、非スケジューリング基地局と移動局はフリー状態に戻る。したがって、ＨＡＲＱプロセス状態に不一致が生じる。このような場合、スケジューリング基地局は、ステップＳ６０７ｃにおいて、再送のためのリソースを割当てるＳＡを移動局に送信する。しかし移動局では再送すべきデータがないため、この移動局は、ステップＳ６０８ｃ，Ｓ６０９ｃにおいて、代わりに新たなデータを各基地局に送信する。このとき、移動局は、ＮＤＩについては、１つ増加させてＮＤＩ＝１と設定して送信する。したがって、スケジューリング基地局は新しいデータブロックであることを認識し、前回までのデータを破棄し、新データとして受信処理を行う。そして、各基地局は、ステップＳ６１０ｃ，Ｓ６１１ｃにおいて、誤り判定結果を移動局に通知する。この場合、どちらもＡＣＫであったため、全てのＨＡＲＱプロセス状態はフリー状態に戻っている。【００２７】
以上のように、ＳＨＯ中は、基地局と移動局との間でＨＡＲＱプロセス状態に不一致が生じる場合がある。しかし、ＮＤＩを用いることにより不一致は解消できるようになっている。【００２８】
また無線通信では、伝搬路の変化などにより、制御信号が誤って受信されることがある。以下に、ＡＣＫまたはＮＡＣＫが受信誤りを生じた場合の基地局と移動局との間の送信手順を説明する。【００２９】
図８に示したものでは、ステップＳ６０１ａ，Ｓ６０２ａ，Ｓ６０３ａとして示すように、基地局と移動局との間で図６に示した場合と同様に、ＳＩ、ＳＡ，新データが送信されている。そして、ステップＳ６０４ａにおいて、基地局はＮＡＣＫを送信したが、移動局はＡＣＫと判定したものとする。この場合、移動局はこのデータブロックは正しく受信されたと判断し、該当するデータを破棄するとともに、該当するＨＡＲＱプロセスをフリー状態とみなす。したがって、基地局と移動局との間で、ＨＡＲＱプロセス状態に対する認識の不一致が生じる。基地局は、ステップＳ６０５ａにおいて、移動局に再送をさせるために再度ＳＡを送信し、該当するＨＡＲＱプロセスの送信を指示する。しかし、移動局では、このＨＡＲＱプロセスはフリー状態であるため、移動局は、ステップＳ６０６ａにおいて、新データを送信する。このとき、移動局はＮＤＩを前回より１増加して送信するため、基地局ではこれが新データであることを認識し、受信途中の前データブロックを破棄し、新たなデータとして受信処理を行う。このようにして、次に送るデータがある場合は、ＮＤＩによって新データであることを通知して、ＨＡＲＱプロセス状態の不一致を解消する。【００３０】
また、図９に示したものでは、ステップＳ６０１ｂ，Ｓ６０２ｂ，Ｓ６０３ｂに示すように、基地局と移動局との間で図６に示した場合と同様に、ＳＩ、ＳＡ，新データが送信されている。そして、ステップＳ６０４ｂにおいて、基地局はＡＣＫを送信したが、移動局はＮＡＣＫと判定したものとする。この場合、移動局は再送状態と認識しデータを保持しておくが、基地局はフリー状態であるため再送のリソースは割当てない。したがって、ステップＳ６０５ｂにおいて基地局が新データ送信のためのリソースを割当てたときに、移動局は、ステップＳ６０６ｂにおいて、前回のデータブロックを再送する。しかし、この場合は移動局は前回と同じＮＤＩを送信するため、基地局は送信されてきたデータブロックが前回のデータブロックであることを認識して破棄するとともに、ステップＳ６０７ｂにおいて、ＡＣＫを送信する。したがって、移動局のＨＡＲＱ状態をフリー状態に修正でき、ＨＡＲＱプロセス状態の不一致を解消できる。【００３１】
次に、時間スケジューリングを用いた場合のシステム構成について詳しく説明する。この場合、ＨＡＲＱは非同期型送信を用い、再送に関しては移動局が決定するものとする。すなわち、自発型再送方法が用いられるものとする。【００３２】
図１０は、時間スケジューリングを用いる場合に基地局と移動局がやり取りをする信号を示している。【００３３】
ＲＲ（Ｒａｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）は、最大伝送速度の増加（ＵＰ）または減少（ＤＯＷＮ）を要求する、上り回線で送信される信号である。移動局は、バッファ量と現在の最大伝送速度とを比較し、所定の条件に基づいてＲＲを決定する。ここでは、バッファ量（ＢＶ）、現在の最大伝送速度（Ｒ）、目標遅延（Ｄ）を用いて、
ＢＶ／Ｒ＞（Ｄ＋ΔＤ）の場合は最大伝送速度増加要求    …  Ａ
ＢＶ／Ｒ＜（Ｄ−ΔＤ）の場合は最大伝送速度減少要求    …  Ｂ
を送り、それ以外の場合は伝送速度要求を送らないものとする。ここでΔＤは、送信しているデータのサービス特性などに応じて定められる定数である。【００３４】
ＲＧ（Ｒａｔｅ  Ｇｒａｎｔ）は、現在の最大伝送速度の増加（ＵＰ）または減少（ＤＯＷＮ）を指示する、下り回線で送信される信号である。【００３５】
送信データ情報には、上述のＮＤＩ（Ｎｅｗ  Ｄａｔａ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｖｅｒｓｉｏｎ）に加え、ＨＡＲＱ  ＩＤが含まれる。ＨＡＲＱ  ＩＤが含まれているのは、ここでは非同期型送信方法を用いており、移動局が、フレーム番号とは無関係に、送信するＨＡＲＱプロセスを決定するためである。【００３６】
図１１は、時間スケジューリングを用いる場合における、基地局と移動局との間での信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。【００３７】
移動局は、所定のタイミングでバッファ内のデータ量を測定し、ステップＳ１１０１において、Ｅ−ＤＰＣＣＨを用いてＲＲを基地局に送信する。基地局は、通知されたＲＲに基づいてスケジューリングを行い、ステップＳ１１０２において、各移動局に対してＥ−ＤＰＣＣＨ（ＤＬ）を使用してＲＧを送信する。移動局は、ステップＳ１１０３において、任意のタイミングで、最大伝送速度以下の伝送速度でデータを送信する。このとき、移動局は、データブロックとともに、ＮＤＩ＝０と設定して送信データ情報を送信する。【００３８】
基地局は、データを受信すると、受信処理、復号を行いＣＲＣから受信誤り有無を判定する。この場合、正しく受信できたため、基地局は、ステップＳ１１０４において、所定の送信タイミングでＡＣＫを移動局に送信する。したがって、基地局、移動局ともにこのＨＡＲＱプロセスはフリー状態に戻され、移動局は、ステップＳ１１０７において、このＨＡＲＱプロセスを使って任意のタイミングで新データの送信を行う。基地局における受信誤り判定の結果、このデータブロックに誤りを検知すると、基地局は、ステップＳ１１０８において、所定の送信タイミングでＮＡＣＫを送信する。したがって移動局は、ステップＳ１１０９において、任意のタイミングで前回と同じデータブロックを再送する。このとき移動局は、ＮＤＩについては前回と同じ値で送信する。基地局は、正しく受信できると、ステップＳ１１１０において、ＡＣＫを移動局に送信し、基地局、移動局ともにこのＨＡＲＱプロセスはフリー状態に戻る。【００３９】
時間・伝送速度スケジューリングの場合と同様に、時間スケジューリングにおいても、ＳＨＯ中やＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信誤りにより、基地局と移動局のＨＡＲＱプロセス状態の不一致が生じる場合がある。しかし、これらのＨＡＲＱプロセス状態の不一致は、上述したように、ＮＤＩによって新データであるか否かを通知することにより、解消することができるようになっている。
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ２５．８９６  ｖ６．０．０  （２００４−０３）  ３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ  Ｓｔｕｄｙ  ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  ｆｏｒ  ＵＴＲＡ  ＦＤＤ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  ６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
ＥＵＤＣＨなどのように基地局が上り回線のスケジューリングを行う場合、データの発生量を検知できない受信側すなわち基地局がスケジューリングを行っているので、送信すべきデータの発生量を検知できる送信側がスケジューリングを行う場合と、システムの動作が根本的に異なることになる。例えば、ＥＵＤＣＨにおいては、基地局は、移動局からの伝送レート増減要求やバッファ情報の通知から、移動局におけるデータ量を推定し、リソース割当てを行わなければならない。ＥＵＤＣＨではＨＡＲＱを導入しているが、ＨＡＲＱでは、正しく受信されなかったデータは再送データとしてバッファに保持されるため、基地局と移動局との間でＨＡＲＱプロセス状態の認識のずれが生じると、適切なスケジューリングが行えなくなる。この場合、使われていないリソースが存在するにも関わらず、リソースを必要としている移動局にリソースを割当てられない等の状況が生じ、スループットが劣化してしまう。【００４１】
以上で説明したように、ＥＵＤＣＨにおいては、ＨＡＲＱプロセス状態の不一致はＮＤＩを用いて解消できるようになっているが、このような仕組みを備えていても、なお、ＨＡＲＱプロセス状態の不一致を解消できない状態が生じる。【００４２】
ＨＡＲＱプロセス状態の不一致を解消できない状態の１つとして、図１２に示すようなＳＨＯ状態が挙げられる。【００４３】
図１２では、図７に示した場合と同様に、移動局が、ステップＳ６０１ｅにおいてＳＩをスケジューリング基地局に送信し、スケジューリング基地局のみが、ステップＳ６０２ｅにおいて、移動局にＳＡを送信し、移動局が、ＳＡで指定された時間と伝送速度を用いて、ステップＳ６０３ｅ，Ｓ６０４ｅにおいて、新データを各基地局に送信する。そして、移動局が初めに送信したデータブロックに対して、スケジューリング基地局がステップＳ６０５ｅにおいてＮＡＣＫを送信し、非スケジューリング基地局がステップＳ６０６ｅにおいてＡＣＫを送信している。ここでは、移動局は、送信すべき新たなデータブロックを持っていないとする。すると、ステップＳ６０７ｅにおいてスケジューリング基地局が再送を指示するＳＡを送信するものの、移動局は、データブロックとともに送信することになっているＮＤＩを送信できない。その結果、スケジューリング基地局はＳＡで再送を指示した送信時間にデータブロックを受信できず、移動局がフリー状態に戻っていることを認知できない。したがって、スケジューリング基地局は、ステップＳ６０８ｅ、Ｓ６０９ｅにおいて、再度、再送を要求するＳＡを移動局に送信する。移動局は先ほどと同様に何も送信できないため、ＨＡＲＱプロセスの不一致は解消できないままとなる。【００４４】
このような状態は、スケジューリング基地局が、予め定められている最大再送回数までＳＡを送信し終えるまで、継続する。一般に最大再送回数は、平均再送回数に比べて十分大きい値に設定されている。なぜなら、最大再送回数内で受信できないと、基地局は再送を断念し、そのデータブロックは失われるか、上位層プロトコルでの再送を要するためである。平均再送回数に近い最大再送回数を設定すると、データブロックの消失率増加や上位層での再送による大きな遅延を引き起こし、好ましくない。したがって、最大再送回数は十分に大きくとる必要があり、例えば、数十フレーム程度に設定される。そのため、上述のようなＨＡＲＱプロセス状態の不一致が生じた場合は、スケジューリング基地局は、多大な回数の無駄な再送要求を送信し続けることになる。このような状態は、送信すべきデータを持っていない移動局のためにリソースを確保し、送信すべきデータを待っている移動局にはリソースを割当てられないということなので、無線リソースの使用効率を低下させ、システムスループットが劣化する。【００４５】
一般に、ＷＣＤＭＡセルラシステムにおけるＳＨＯ状態の割合は４０〜６０％程度であることを考えると、このような状況が発生する確率は小さくないと考えられる。例えば、スケジューリング基地局がＮＡＣＫ、非スケジューリング基地局がＡＣＫを送信する確率が５０％程度とすると、全体の２０〜３０％の割合でこのようなケースが生じていることになる。実際、スケジューリング基地局がＮＡＣＫ、非スケジューリング基地局がＡＣＫを送信する確率は、各々の基地局の移動局への伝搬ロスのバランスにより決まるが、スケジューリング基地局の切り替えが伝搬ロスの変動に追従して高速に行えない場合は、非スケジューリング基地局との伝搬ロスがスケジューリング基地局との伝搬ロスよりも非常に小さくなり、ほとんどのデータブロックは非スケジューリング基地局のみで受信されるような状況が発生する。このような場合、ＨＡＲＱプロセスの不一致が慢性的に生じていることになり、スケジューリングの特性は著しく劣化する。【００４６】
さらに、ストリーミングなどの比較的小さいパケットを所定の時間間隔で送信するようなサービスの場合、各々のパケット送信後に常に数十フレームほどの無線リソースの無駄時間が生じるため、無線リソースの使用効率の劣化率は非常に大きい。最悪の場合、データは間欠的にしか送信されないにも関わらず、無線リソースは連続的に割当てられ続ける可能性があり、パケット交換の恩恵を受けられないことになる。これは、システムスループットの観点からは大きな問題である。【００４７】
ＨＡＲＱプロセスの不一致が解消できないような状況は、ＡＣＫまたはＮＡＣＫの誤りの場合にも起こりうる。【００４８】
図１３に示したように、時間・伝送速度スケジューリングを用いたシステムにおいて、基地局がＮＡＣＫを送信したにも関わらず、受信誤りにより移動局はＡＣＫと受信した場合を考える。移動局がステップＳ３０１ａにおいてＳＩを基地局に送信し、基地局はステップＳ３０２ａにおいてＳＡを送信し、移動局はそれに応じてステップＳ３０３ａにおいてデータを送信する。ここで、基地局では正しく受信できなかったため、ステップＳ３０４ａにおいて、基地局はＮＡＣＫを送信しているが、移動局による受信誤りにより、移動局ではＡＣＫと受信される。移動局は、ＡＣＫを受信したため、そのデータブロックを破棄し、このＨＡＲＱプロセスはフリー状態となる。しかし、基地局ではこのＨＡＲＱプロセスは再送状態のままであるため、スケジューラは、ステップＳ３０５ａにおいて、このＨＡＲＱプロセスに再送用のリソースを割当てる。このとき、移動局に送信すべき新たなデータがない場合は、移動局は何も送信しないためＮＤＩも送信されず、基地局におけるＨＡＲＱプロセス状態は再送状態のままとなり、スケジューラは、ステップＳ３０６ａ，Ｓ３０７ａに示すように、最大再送回数まで再送用のリソースを繰り返し割当てる。したがって、ＳＨＯの場合と同様にリソースの使用効率が劣化する。【００４９】
次に、図１４に示したような、基地局がＡＣＫと送信したにも関わらず、受信誤りにより移動局はＮＡＣＫと受信した場合を考える。移動局がステップＳ３０１ｂにおいてＳＩを基地局に送信し、基地局はステップＳ３０２ｂにおいてＳＡを送信し、移動局はそれに応じてステップＳ３０３ｂにおいてデータを送信する。基地局では正しく受信できたため、ステップＳ３０４ｂにおいて、基地局はＡＣＫを送信するが、移動局による受信誤りにより、移動局ではＮＡＣＫと受信される。移動局はＮＡＣＫを受信したためそのデータブロックを保持し、このＨＡＲＱプロセスを再送状態とする。しかし、基地局ではこのＨＡＲＱプロセスはフリー状態であるため、基地局は、ステップＳ３０５ｂにおいて、新データの送信を指示するＳＡを送信する。しかし、このＳＡにおいて割当てた最大伝送速度が前回の最大伝送速度よりも小さかった場合、移動局では再送データを送信できない。したがって、移動局は何も送信せず、基地局は指定した送信タイミングで何も受信できない。このとき、基地局の処理としていくつか考えられる：
（ａ）  移動局はデータを送信したが基地局が受信誤りを起こしたと判断し、基地局でのＨＡＲＱプロセスを再送状態とする；
（ｂ）  移動局がＳＡを受信誤りしたと判断し、移動局でのＨＡＲＱプロセスをフリー状態とする；
（ｃ）  移動局はＳＡを受信したが、なんらかの理由、例えば、移動局の送信電力不足により送信を行わなかったと判断し、移動局でのＨＡＲＱプロセスをフリー状態とする。【００５０】
移動局がデータブロックを送信したか否かは、ＴＦＣＩを検知することにより判断すればよい。すなわち、基地局がＴＦＣＩを検知したがデータは受信できなかった場合は（ａ）とし、ＴＦＣＩを検知できなかった場合に（ｂ）または（ｃ）とする。ここで述べている例では、移動局は何も送信しないので、基地局はＴＦＣＩを検知できず、（ｂ）または（ｃ）の場合と判断し、このＨＡＲＱプロセスをフリー状態にする。その結果、基地局は、ＳＡを再度送信して新データの要求をするかもしれないし、他の移動局へのリソース割当てを優先するかもしれない。例えば、ステップＳ３０６ｂに示すように再度、ＳＡで新データの送信を指示しても、基地局では移動局が再送データを依然として保持していることを認識していないため、基地局は、最大伝送速度をそのときの状況により適当に設定する。したがって、再送データに必要な伝送速度が割当てられる確証はなく、無線リソースを割当てられても送信できない可能性がある。そのため、無線リソースの使用効率が低下し、さらに移動局は送信すべきデータを保持しているにも関わらず送信できないため、送信遅延が著しく増加する。したがって、システムスループット、ユーザスループットともに劣化するという問題点が生じる。【００５１】
また、上述の（ｂ），（ｃ）の場合は、基地局において相互に区別ができない。（ｂ）の場合は、基地局はＳＡの送信電力を上げて同じリソースを再度割当てればよいが、（ｃ）の場合は、同じリソース割当てを行っても再びデータ送信できず、リソースの無駄になってしまう。基地局においてこれらの区別ができないと、不適切な処理を行ってリソースの使用効率が低減することとなるので、好ましくない。【００５２】
本発明の目的は、以上に述べたようなＨＡＲＱプロセス状態の不一致により送信すべきデータを持っていない移動局に無駄なリソース割当てることにより、データを持っている移動局に対して無線リソースを割当てられなくなる、という問題点を解決でき、システムスループット及びユーザスループットをともに向上させることができる通信制御方法、無線通信システム、基地局並びに移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
本発明の通信制御方法は、基地局と基地局に対して無線回線が設定される移動局とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、基地局が、移動局に対して、送信リソースの割当てを示す送信リソース割当て情報を通知する段階と、移動局が、送信リソース割当て情報にしたがって、データブロックを送信する段階と、基地局が、データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号（ＡＣＫ及びＮＡＣＫ）を送信する段階と、誤受信を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を受信した場合に移動局がデータブロックを再送する段階と、正しく受信したことを示す送達確認信号（ＡＣＫ）を受信した場合に移動局がデータブロックの送信を終了する段階と、移動局が、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する段階と、基地局が、移動局における送信プロセス状態に応じて、移動局に対する送信リソースの割当てを決定する段階と、を有する。【００５４】
本発明の通信制御方法では、移動局は、（１）送信プロセス状態通知を所定の周期で送信してもよく、（２）送達確認信号の受信に応じて、送信プロセス状態通知を送信してもよく、（３）正しく受信したことを示す送達確認信号（ＡＣＫ）を受信した時刻Ｔ１すなわちＡＣＫ受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、時刻Ｔ１から所定の時間期間Ｔ２内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、送信プロセス状態通知を送信してもよく、（４）誤受信を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を受信した時刻Ｔ３すなわちＮＡＣＫ受信時刻から所定の時間期間Ｔ４の間に、誤受信を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）に対応する再送に必要なリソースを割当てられなかった場合に、送信プロセス状態通知を送信してもよく、あるいは、（５）送信リソース割当て情報を受信した時刻Ｔ５すなわち割当て受信時刻において自局のバッファ内に送信すべきデータがなく、かつ、時刻Ｔ５から所定の時間期間Ｔ６内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、送信プロセス状態通知を送信してもよい。【００５５】
本発明の通信制御方法では、移動局は、送信プロセス状態通知を送信し、その後、所定のタイミングで、正しく受信したことを示す送達確認信号（ＡＣＫ）を受信すると、送信途中のデータを破棄し、再送を停止するようにしてもよい。【００５６】
また、本発明の通信制御方法では、移動局は、送信リソース割当て情報を受信したが送信すべきデータがない場合に第一の送信プロセス状態通知を送信し、送信リソース割当て情報を受信し送信すべきデータはあるが送信しない場合には第二の送信プロセス状態通知を送信するようにしてもよい。この場合、基地局は、第二の送信プロセス状態通知を受信した場合、データブロックに対する送信リソース割当ての優先度を低くするとよい。【００５７】
本発明の通信制御方法では、基地局は、送信リソース割当て情報を送信し、その後、所定の期間にわたって移動局からデータブロックも送信プロセス状態通知も受信しなかった場合には、送信リソース割当て情報の送信電力を所定値だけ増加させて送信するとよい。【００５８】
本発明においては、送信リソースとして、例えば、移動局に使用を許可する最大伝送速度と送信時間を割当てもよいし、あるいは、移動局に使用を許可する最大伝送速度を割当ててもよい。【００５９】
本発明の無線通信システムは、基地局と、基地局に対して無線回線が設定され、基地局からの送信リソース割当て情報にしたがってデータブロックを基地局に送信し、基地局からの、誤受信を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を受信するとデータブロックを再送し、正しく受信したことを示す送達確認信号（ＡＣＫ）を受信するとデータブロックの送信を終了し、自局が再送待ちの状態である再送状態か再送待ちでない状態であるフリー状態かを通知する送信プロセス状態通知を送信する移動局と、を有し、基地局は、データブロックが正しく受信できたか否かに応じて送達確認信号（ＡＣＫ及びＮＡＣＫ）を送信し、移動局における送信プロセス状態に応じて、移動局に対する送信リソースの割当てを決定する。【００６０】
本発明の基地局は、移動局に対して無線回線が設定される基地局であって、移動局から、データブロックと、その移動局が再送待ち状態か否かを通知する送信プロセス状態通知を受信する手段と、データブロックが正しく受信できたか否かを判定する手段と、送信プロセス状態通知に応じて移動局に対する送信リソースの割当てを決定する手段と、移動局に対して送信リソース割当て情報を通知するとともに、データブロックが正しく受信できたか否かを示す送達確認信号を送信する手段と、を有する。【００６１】
本発明の移動局は、基地局に対して無線回線が設定される移動局であって、送信すべきデータを格納する格納手段と、基地局から送信リソース割当て情報と送達確認信号とを受信する手段と、送信リソース割当て情報に応じて、格納手段中のデータをデータブロックとして送信させ、誤受信を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を受信するとデータブロックを再送させ、正しく受信したことを示す送達確認信号（ＡＣＫ）を受信するとデータブロックの送信を終了させる手段と、再送待ち状態か否かを通知する送信プロセス状態通知を送信する手段と、を有する。【００６２】
本発明を適用することにより、受信側すなわち基地局がスケジューリングを行い、かつＨＡＲＱのような自動再送制御を用いるシステムにおいて、データパケットの送信遅延を低減し、システムスループットやユーザスループットを向上することが可能となる。【００６３】
受信側がスケジューリングを行う場合、スケジューラは、直接は、送信側すなわち移動局のバッファ内のデータ量を検知することができないため、送信側からの制御信号によりバッファ内のデータ量を推定しながらリソースの割当てを決定しなければならない。また、ＨＡＲＱを用いると、正しく受信できなかったデータは再送データとして保持されるため、制御信号の誤り等で基地局と移動局間のＨＡＲＱプロセス状態の不一致が生じると適切なスケジューリングが行えなくなる。この場合、使われていないリソースが存在するにも関わらず、リソースを必要としている移動局に未使用のリソースを割当てられない状況が生じ、システムスループットが劣化する。本発明によると、このようなＨＡＲＱプロセス状態の不一致を解消することを可能とし、移動局には送信すべきデータがないにも関わらず、基地局が再送状態と認識してこの移動局に再送用のリソースを割当て続けることを回避できる。また、基地局はフリー状態であるにも関わらず移動局は再送状態と認識しているために、割当てられたリソースが再送には不十分でデータブロックの送信が行えなくなるような状況を回避できる。したがって、本発明によれば、ユーザスループットが向上するとともに、リソースの使用効率も増加するためシステムスループットも向上する。【００６４】
また本発明によれば、基地局は、移動局がリソース割当て信号（ＳＡ）を受信誤りしたことが検知できるようになるため、リソース割当て信号の送信電力が適切な値になるように制御可能となる。したがって、本発明によれば、リソース割当て信号の誤り率が低減し、基地局が割当てたリソースが適切に使用される確率を高めることができる。すなわち、リソースの使用効率が増加し、システムスループットが増加するとともに、ユーザスループットが増加し、送信遅延が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】移動局でのＨＡＲＱプロセス状態を説明する図である。
【図２】基地局でのＨＡＲＱプロセス状態を説明する図である。
【図３】同期送信型でのＨＡＲＱの送信タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】非同期送信型でのＨＡＲＱの送信タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】基地局と移動局とがやり取りする信号を示した図である。
【図６】基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。
【図７】ＳＨＯ（ソフトハンドオーバ）状態のときの基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。
【図８】ＮＡＣＫがＡＣＫとして誤って受信された場合の処理を示すシーケンスチャートである。
【図９】ＡＣＫがＮＡＣＫとして誤って受信された場合の処理を示すシーケンスチャートである。
【図１０】時間スケジューリングを用いる場合における、基地局と移動局とがやり取りする信号を示した図である。
【図１１】時間スケジューリングを用いる場合における、基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。
【図１２】ＳＨＯ状態で生じる問題を説明するシーケンスチャートである。
【図１３】ＮＡＣＫをＡＣＫと誤ることにより発生する問題を説明する図である。
【図１４】ＡＣＫをＮＡＣＫに誤ることにより発生する問題を説明する図である。
【図１５】本発明が適用されるセルラシステムの構成の一例を示す図である。
【図１６】第一の実施形態における、ＳＨＯ状態での基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。
【図１７】第一の実施形態における移動局での処理を示すフローチャートである。
【図１８】第一の実施形態における基地局での処理を示すフローチャートである。
【図１９】第一の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である。
【図２０】第一の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である。
【図２１】第二の実施形態における、ＳＨＯ状態での基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。
【図２２】第二の実施形態における移動局での処理を示すフローチャートである。
【図２３】第二の実施形態における基地局での処理を示すフローチャートである。
【図２４】第二の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である。
【図２５】第二の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である。
【図２６】第四の実施形態におけるＨＡＲＱプロセス状態通知の送信例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
８０１，１００１，１５０１，１６０１    受信処理部
８０２，１００２，１５０２，１６０２    制御信号分離部
８０３，１５０３    復号処理部
８０４，１００５，１５０４，１６０５    バッファ
８０５，１５０５    誤り検出部
８０６，１００３，１５０６，１６０３    ＨＡＲＱ制御部
８０７，１５０７    スケジューラ部
８０８，１００６，１５０８，１６０６    符号化処理部
８０９，１００８，１５０９，１６０８    制御信号合成部
８１０，１００９，１５１０，１６０９    送信処理部
１００４，１６０４    ＴＦＣ選択部
１００７，１６０７    再送バッファ
１０１０    再送待ちカウンタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。以下では、例としてＷＣＤＭＡにおけるＥＵＤＣＨに本発明の通信制御方法を適用した場合を用いて、本発明を説明する。【００６８】
図１５は、本発明の通信制御方法が適用されるセルラシステムの構成の一例を示している。後述する第一乃至第六の実施形態は、いずれも、図１５に示したセルラシステムにその実施形態の通信制御方法が適用されたものとして、説明されている。【００６９】
図示したものでは２つの基地局（ＢＴＳ）４１１、４１２が設けられており、基地局４１１，４１２は、それぞれセル４０１、４０２に対応している。セル４０１とセル４０２とが重複する領域が存在し、この領域内に位置する移動局（ＭＳ）４２２に対しては、基地局４１１と基地局４１２との間でのＳＨＯ（ソフトハンドオーバ）が提供されるようになっている。セル４０１内の移動局４２１は基地局４１１のみと接続し、セル４０２内の移動局４２３は基地局４１２のみと接続して、ＥＵＤＣＨのデータを送信するためのＥ−ＤＰＤＣＨ（ＵＬ）と制御信号を送信するためのＥ−ＤＰＣＣＨ（ＵＬ／ＤＬ）を送受信している。また、移動局４２２は両方の基地局４１１，４１２と接続して、ＥＵＤＣＨのデータを送信するためのＥ−ＤＰＤＣＨ（ＵＬ）と制御信号を送信するためのＥ−ＤＰＣＣＨ（ＵＬ／ＤＬ）を送受信している。さらに、基地局４１１、４１２と接続する基地局制御装置（ＲＮＣ）４３０が設けられている。ここで、サフィックス「ＵＬ」は上り回線（アップリンク）を表し、サフィックス「ＤＬ」は下り回線（ダウンリンク）を表している。【００７０】
基地局制御装置（ＲＮＣ）４３０は、移動局と基地局とに対し、各移動局に対して使用を許可する送信形式の組み合わせであるＴＦＣ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）のセットを通知する。ＴＦＣのセットをＴＦＣＳと呼ぶ。ＴＦＣは、送信間隔（ＴＴＩ）やＴＴＩに含まれる情報ビット数等のパラメータを含む。ＴＦＣに応じてＥＵＤＣＨの伝送速度は異なり、伝送速度が高いほど基地局に与えるノイズライズは高くなる。したがって、移動局に対して使用を許可する最大ＴＦＣを基地局が制御することにより、基地局におけるノイズライズ変動を制御する。このための制御情報が、Ｅ−ＤＰＣＣＨ（ＵＬ／ＤＬ）を用いて基地局と移動局との間で送受信される。【００７１】
また、このセルラシステムでは、ＨＡＲＱが用いられている。移動局４２１、４２２、４２３は、Ｅ−ＤＰＤＣＨを用いて、所定の送信間隔でデータブロックを送信する。基地局４１１、４１２は、受信データブロックのＣＲＣからデータブロックが正しく復号されたか否かを判定し、下り回線のＥ−ＤＰＣＣＨにおいて、正しく受信できたことを示す送達確認信号であるＡＣＫ、あるいは、誤受信を示す送達確認信号であるＮＡＣＫを送信する。また、移動局４２２は、２つの基地局とＥＵＤＣＨの回線を設定しているため、両方の基地局からＡＣＫ／ＮＡＣＫの信号を受信する。移動局４２２は、いずれか１つの基地局からでもＡＣＫを受信した場合には、該当するデータブロックは正しく受信されたものとしてそのデータは破棄し、両方の基地局からからＮＡＣＫを受信した場合だけ、再送を行う。【００７２】
第一の実施形態：
以下、第一の実施形態による通信制御方法について説明する。【００７３】
第一の実施形態では、時間・伝送速度スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは同期型送信を用いるものとする。さらに、再送に関しては基地局が指示をする、すなわち基地局制御型再送方法が用いられるものとする。【００７４】
この実施の形態では、ＴＦＣＩを利用して移動局のＨＡＲＱプロセス状態を通知できるように構成されている。ＴＦＣＩは送信データ形式を規定するＴＦＣを示すビット系列であるが、このビット系列のうちの２つを、それぞれ、フリー状態通知と再送状態通知として定義しておく。ここでは、下表のように、５ビットのＴＦＣＩを使用しているとする。すなわち、ＴＦＣＩ０をフリー状態、ＴＦＣＩ１を再送状態と定義する。【００７５】
【表１】
0004677988.tif 000002
移動局は、以下のような場合に、ＨＡＲＱプロセス状態通知を使用する：
（ａ）フリー状態のときにＳＡを受信し、かつ、送信すべきデータがバッファ内にない場合；
（ｂ）フリー状態のときにＳＡを受信し、送信すべきデータはあるが送信しない場合；
（ｃ）再送状態のときに、再送に要する伝送速度より小さいＳＡが割当てられた場合；
（ｄ）再送状態のときに、ＮＡＣＫを受信してから連続Ｎ回の該当するＨＡＲＱプロセスの送信タイミングにおいて、リソースを割当てられなかった場合。【００７６】
以上の条件（ａ）〜（ｄ）のいずれか１つを満たすと、移動局は、該当するＨＡＲＱプロセスの状態を通知するＴＦＣＩと現在のＮＤＩとを指定された送信タイミングで送信する。ここで、基地局の場合であればＡＣＫを送信し、あるいは移動局の場合であればＡＣＫを受信し、そのデータパケットの送信が終了したと判断した時点で、ＮＤＩを１つ増加させることによってＮＤＩを更新し、次の新たなデータ送信に備えるものとする。【００７７】
基地局は、ＨＡＲＱプロセス状態を通知するＴＦＣＩを受信すると、自局におけるＨＡＲＱプロセス状態を確認し、不一致が生じている場合は移動局に合わせるように修正するか、移動局に基地局のＨＡＲＱプロセス状態を通知する。【００７８】
図１６は、第一の実施形態における、ＳＨＯ状態での基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。なお、図１６に示した信号のやり取りに対応する、従来技術での信号のやり取りは、上述した図１２に示されている。【００７９】
移動局が、ステップＳ５０１において、スケジューリング基地局に対してＳＩを送信すると、スケジューリング基地局は、ステップＳ５０２において、その移動局に対してＳＡを送信し、移動局は、受信したＳＡにしたがって、ステップＳ５０３，Ｓ５０４において、ＮＤＩ＝０と設定してデータブロックを各基地局に送信する。その後、ここで示す場合では、移動局は、ステップＳ５０５においてスケジューリング基地局からＮＡＣＫを受信し、ステップＳ５０６において非スケジューリング基地局からＡＣＫを受信する。移動局は、少なくとも１つのＡＣＫを受信しているので、自局のＨＡＲＱプロセスをフリー状態に戻し、ＮＤＩを１つ増加させる。しかし、スケジューリング基地局は、再送状態であるため、再送のためのリソースを割当てるため、ステップＳ５０７において、ＳＡを移動局に送信する。このとき移動局には送信すべきデータがないとすると、上述の（ａ）の条件を満たすため、移動局は、ステップＳ５０８において、フリー状態であることを通知するＴＦＣＩ０とＮＤＩ＝１を送信する。すると、スケジューリング基地局は、移動局がフリー状態であることを認識し、さらにＮＤＩがそのスケジューリング基地局で管理しているＮＤＩよりも１大きいため、移動局は送信すべきデータを保持していない、と判断する。そして、スケジューリング基地局は、自局のＨＡＲＱプロセスをフリー状態に戻し、その移動局へのリソース割当てを停止する。このようにして本実施形態によれば、スケジューリング基地局と移動局間のＨＡＲＱプロセスの不一致を解消することができ、無駄なリソース割当てを回避できる。【００８０】
図１７は、本実施形態において、ＳＡの受信タイミングからＨＡＲＱプロセス状態を更新するまでの、移動局の処理の流れを示したフローチャートである。【００８１】
まず、移動局は、ステップＳ５０１ａに示すように、ＳＡ受信タイミングで、ＳＡを受信できたかどうかを判断し、受信できた場合にはステップＳ５１１ａに移行し、受信できなかった場合には、ステップＳ５０２ａに移行する。以下、受信できなかった場合と受信できた場合とに分けて、移動局での処理を説明する。【００８２】
ＳＡ受信タイミングでＳＡを受信できなかった場合：
移動局がＳＡの受信タイミングでＳＡを受信できなかった場合は、移動局は、ステップＳ５０２ａにおいて、自局がフリー状態であるかどうかを判断する。フリー状態であった場合には、移動局は、ステップＳ５０３ａに示すように、フリー状態のままとし、最初のステップＳ５０１ａに戻る。ステップＳ５０２ａでフリー状態でない場合、すなわち再送状態であった場合には、移動局は、ステップＳ５０４ａにおいてカウンタを１つ増加させ、ステップＳ５０５ａにおいて、カウンタの値と所定の最大再送待ち回数Ｎとを比較する。カウンタの値がＮ以下である場合には、移動局は、ステップＳ５６に示すようにそのまま再送状態として、最初のステップＳ５０１ａに戻る。一方、ステップＳ５０５ａにおいて、カウンタの値がＮよりも大きい場合には、移動局は、ステップＳ５０７ａにおいて、再送状態通知とＮＤＩを送信する。ここで、移動局は、ステップＳ５０８ａにおいて、所定のＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信タイミングにおいてＡＣＫを受信したかどうかを判定する。ＡＣＫを受信している場合には、それは、基地局ではフリー状態であることを意味しているため、移動局は、ステップＳ５０９ａにおいて、自局のＨＡＲＱプロセス状態もフリー状態に戻し、ＮＤＩを１つ増加させる。一方、ステップＳ５０８ａにおいて、ＡＣＫを受信せず、すなわちＮＡＣＫを受信した場合は、それは基地局でも依然として再送状態であることを意味しているので、移動局は、ステップＳ５１０において、カウンタをリセットし、ステップＳ５０６ａに移行して再送状態のままとする。【００８３】
ＳＡ受信タイミングでＳＡを受信した場合：
移動局がＳＡの受信タイミングでＳＡを受信した場合は、移動局は、ステップＳ５１１ａにおいて、自局がフリー状態であるかどうかを判断する。フリー状態でない場合、すなわち再送状態である場合には、移動局は、ステップＳ５１２ａにおいて、割当てられた伝送速度が再送データの送信に十分であるかどうかを判定し、十分であればステップＳ５１３ａにおいて再送データを送信し、十分でない場合には、ステップＳ５１４ａにおいて、再送状態通知とＮＤＩを送信する。そして、移動局は、ステップＳ５１５ａにおいて、所定のＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信タイミングでＡＣＫを受信したかどうかを判定し、ＡＣＫを受信している場合には、ステップＳ５１６ａにおいて、自局のＨＡＲＱプロセス状態をフリー状態に戻し、ＮＤＩを１つ増加させ、最初のステップＳ５０１ａに戻る。一方、ステップＳ５１５ａにおいて、ＡＣＫを受信せず、すなわちＮＡＣＫを受信した場合は、移動局は、ステップＳ５１７ａに示すように、再送状態のままとし、最初のステップＳ５０１ａに戻る。このように、移動局が再送状態であるが再送に必要なリソースを割当てられなかった場合は、移動局は再送状態通知を送信し、基地局において移動局が再送状態であることを検知できる。そして、基地局がＡＣＫを送信することにより、移動局は、再送待ち中のデータは既に正しく受信されていることを確認でき、自局をフリー状態へと修正できる。【００８４】
また、ステップＳ５１１ａにおいてフリー状態だった場合には、移動局は、ステップＳ５１８ａにおいて、送信すべきデータがあるかどうかを判断し、送信すべきデータがある場合にはステップＳ５１９ａにおいて新データを送信し、所定のタイミングでＡＣＫを受信したかどうかをステップＳ５２０ａにおいて判断する。ＡＣＫを受信した場合には、移動局は、ステップＳ５２１ａにおいて、自局の状態をフリー状態へと戻してＮＤＩを１つ増加させ、最初のステップＳ５０１ａに戻る。一方、ステップ５２０ａにおいて、ＡＣＫを受信せず、すなわちＮＡＣＫを受信した場合は、移動局は、ステップＳ５２２ａにおいて、自局の状態を再送状態とし、最初のステップＳ５０１ａに戻る。また、ステップＳ５１８ａにおいて送信すべきデータがない場合には、移動局は、ステップＳ５２３ａにおいて、フリー状態通知とＮＤＩを送信し、最初のステップＳ５０１ａに戻る。これにより、基地局は、移動局がフリー状態であることを検知でき、無駄なリソース割当てを停止することができる。【００８５】
図１８は、本実施形態において、ＳＡの受信タイミングからＨＡＲＱプロセス状態を更新するまでの、基地局の処理の流れを示したフローチャートである。この基地局での処理の流れは、図１７に示した移動局における処理の流れと対をなすものである。【００８６】
基地局の処理は、ステップＳ５０１ｂに示すように、ＳＡ送信タイミングでＳＡを送信したかどうかによって異なり、送信した場合にはステップＳ５０６ｂに移行し、送信しなかった場合にはステップＳ５０２ｂに移行する。以下、送信しなかった場合と送信した場合とに分けて、基地局での処理を説明する。【００８７】
ＳＡを送信しなかった場合：
基地局がＳＡを送信しなかった場合は、基地局は、ステップＳ５０２ｂにおいて、再送状態通知を受信したかどうかを判断し、再送状態通知を受信した場合は、次に、ステップＳ５０３ｂにおいて、基地局における状態が再送状態かどうかを判断し、ここで再送状態であれば、ステップＳ５０４ｂにおいて、ＮＡＣＫを移動局に送信するとともに、このＨＡＲＱプロセスは再送状態のままとし、処理を終了する。ステップＳ５０３ｂにおいて基地局における状態がフリー状態であれば、基地局は、ステップＳ５０５ｂにおいて、ＡＣＫを送信し、基地局における状態はフリー状態のままとし、処理を終了する。ステップＳ５０２ｂで再送状態通知を受信しなかった場合には、基地局は処理を終了する。【００８８】
ＳＡを送信した場合：
基地局がＳＡを送信した場合には、基地局は、ステップＳ５０６ｂにおいて、指示した送信タイミングでＴＦＣＩを受信したかどうかを判断し、ＴＦＣＩを受信しなかった場合には、ステップＳ５０７ｂにおいて、ＳＡの送信電力を増加させ、ステップＳ５０１ｂに戻る。このような状況は、移動局がＳＡを受信誤りした場合に生じるので、電力を増加させることにより、ＳＡの誤り率を低減できる。ステップＳ５０６ｂにおいてＴＦＣＩを受信できた場合には、基地局は、ステップＳ５０８ｂにおいて、そのＴＦＣＩがＨＡＲＱプロセス状態通知であるかを判断する。基地局は、ＨＡＲＱプロセス状態通知であった場合には、ステップＳ５０９ｂにおいて、それがフリー状態を通知するものかどうかを判断し、フリー状態を通知するものであった場合には、ステップ５１０ｂにおいて、一緒に通知されたＮＤＩを確認して基地局で管理している値と同じであるかどうかを判断する。ここで、通知されたＮＤＩが基地局で管理しているものと異なる場合には、基地局は、ステップＳ５１１ｂにおいて、移動局に送信すべきデータがないと判断してフリー状態とし、この移動局のスケジューリングを新たなデータ発生通知があるまで停止し、処理を終了する。また、ステップＳ５１０ｂにおいてＮＤＩが同じである場合には、基地局は、ステップＳ５１２ｂにおいて、移動局はデータは持っているが送信できない状況であると判断し、この移動局の優先度を低くしフリー状態とし、処理を終了する。このようにフリー状態通知を受信すると、無駄なリソース割当てを停止できる。【００８９】
ステップＳ５０９ｂにおいてフリー状態でなかった場合、すなわち、受信したＨＡＲＱプロセス状態通知が再送状態であった場合には、基地局は、ステップＳ５１３ｂにおいて、基地局におけるＨＡＲＱプロセス状態が再送状態であるかどうかを確認し、再送状態である場合は、ステップＳ５１４ｂにおいて、ＮＡＣＫを送信し、このＨＡＲＱプロセスは再送状態として、処理を終了する。また、ステップＳ５１３ｂにおいて、基地局におけるＨＡＲＱプロセスが再送状態でない、すなわちフリー状態であれば、基地局は、ステップＳ５１５ｂにおいて、ＡＣＫを送信しフリー状態のままとし、処理を終了する。このように、移動局が再送状態で基地局はフリー状態の場合は、基地局はＡＣＫを送信することにより、移動局のＨＡＲＱプロセスをフリー状態に修正する。【００９０】
ステップＳ５０８ｂにおいて、受信したＴＦＣＩがＨＡＲＱ状態通知でない場合には、基地局は、ステップＳ５１８ｂにおいて、データブロックの受信処理を行い、ステップＳ５１９ｂにおいて、正しく受信できたかどうかを判断し、正しく受信できた場合にはステップＳ５２０ｂにおいてＡＣＫを送信してフリー状態とし、処理を終了する。ステップＳ５１９ｂにおいて正しく受信できなかった場合は、基地局は、ステップＳ５２１ｂにおいてＮＡＣＫを送信して再送状態とし、処理を終了する。【００９１】
基地局は、以上のようなフローによって各ＨＡＲＱプロセスの状態を更新し、ＨＡＲＱプロセス状態と、各移動局が通知するバッファサイズと受信済みのデータサイズの差から計算した未受信データ量とを考慮して、スケジューリングを行う。【００９２】
図１９は、本実施形態で用いる基地局の構成を示すブロック図である。【００９３】
基地局は、受信信号の逆拡散等の処理を行う受信処理部８０１と、逆拡散後の受信信号を制御信号とデータとに分離する制御信号分離部８０２と、分離されたデータを復号する復号処理部８０３と、移動局ごとに１または複数準備され、復号後のデータを蓄積するバッファ８０４と、復号したデータにおける誤りを検出する誤り検出部８０５と、移動局ごとに対応して設けられ、ＨＡＲＱプロセス状態を管理するＨＡＲＱ制御部８０６と、移動局ごとにスケジューリングを行うスケジューラ部８０７と、下り回線データに対して符号化処理を行う符号化処理部８０８と、符号化後の下り回線データと制御信号とを合成する制御信号合成部８０９と、制御信号合成部８０９からの出力信号に対して拡散処理などを行って送信信号とする送信処理部８１０と、を備えている。【００９４】
このような基地局では、受信処理部８０１において受信信号の逆拡散等の処理が行なわれ、受信処理部８０１で処理された受信信号を制御信号分離部８０２が制御信号とデータとに分離する。分離された制御信号のうち、スケジューリングのための情報を含むＳＩがスケジューラ部８０７へ送られ、ＨＡＲＱプロセス状態通知とＮＤＩとはＨＡＲＱ制御部８０６へ送られる。分離されたデータは、復号処理部８０３において復号され、その後、移動局ごとに１つまたは複数準備されているバッファ８０４に蓄積される。復号処理部８０３での復号処理に際し、誤り検出部８０５は、復号されたデータに対する誤り検出を行い、その結果を、移動局ごとに準備されたＨＡＲＱ制御部８０６に通知する。【００９５】
ＨＡＲＱ制御部８０６は、ＨＡＲＱプロセスごとに状態を管理するとともに、ＨＡＲＱプロセス状態通知を受け取ると、図１８で示した手順によって、ＨＡＲＱプロセス状態を更新する。また、ＨＡＲＱ制御部８０６のＨＡＲＱ状態に関する情報やバッファ状態の情報は、周期的にスケジューラ部８０７へ送られるとともに、送信すべきＡＣＫ／ＮＡＣＫの信号がある場合は、それらの信号は制御信号合成部８０９へ送られる。【００９６】
スケジューラ部８０７は、各移動局から受信したＳＩやＨＡＲＱ状態、バッファ状態、また上位レイヤが通知するデータフローの優先度等から、各移動局のスケジューリングを行う。スケジューリング方法としては、一般に知られているスケジューリング方法、例えばデータのある移動局に対して順番に送信機会を割当てる方法や、優先度の高いデータを持っている移動局に優先して送信機会を割当てる方法など、どのようなものを用いてもよい。スケジューリングに関する情報は、制御信号合成部８０９において、各移動局に対する下り回線のデータと合成され、合成後のデータに対する拡散等の送信処理が送信処理部８１０において行なわれた後、下り回線によって送信される。【００９７】
図２０は、本実施形態で用いる移動局の構成を示すブロック図である。【００９８】
移動局は、受信信号に対して逆拡散等の受信処理を施す受信処理部１００１と、逆拡散後の受信信号をデータと制御信号とに分離する制御信号分離部１００２と、移動局におけるＨＡＲＱプロセスの制御を行うＨＡＲＱ制御部１００３と、通知されたＴＦＣＳの中からＴＦＣを選択するＴＦＣ選択部１００４と、送信すべきデータを格納するバッファ１００５と、送信すべきデータに対する符号化処理を行う符号化処理部１００６と、再送のために送信データを格納する再送バッファ１００７と、符号化処理が行われたデータと制御信号とを合成する制御信号合成部１００８と、制御信号合成部１００８からの信号に対して拡散処理等を施して送信信号とする送信処理部１００９と、再送待ちをカウントする再送待ちカウンタ１０１０と、を備えている。【００９９】
移動局では、受信信号に対し受信処理部１００１が逆拡散等の受信処理を施し、制御信号分離部１００２が、逆拡散後の受信信号からデータと制御信号とを分離する。分離された制御信号のうち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＳＡは、ＨＡＲＱ制御部１００３へ送られる。ＨＡＲＱ制御部１００３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫにしたがって該当するＨＡＲＱプロセスの状態を更新する。ここで、ＳＡによって指示されたＨＡＲＱプロセスの状態がフリー状態がか再送状態であるか応じて移動局での処理は大きく異なるので、以下では、この２つの場合を分けて説明する。【０１００】
ＳＡによって指示されたＨＡＲＱプロセスの状態がフリー状態であった場合：
ＳＡによって指示されたＨＡＲＱプロセスの状態がフリー状態である場合には、そのプロセスの状態は、ＳＡに含まれる最大伝送速度情報とともに、ＴＦＣ選択部１００４へ通知される。ＴＦＣ選択部１００４は、最大伝送速度情報で指示される最大ＴＦＣ以下のＴＦＣの中から、所定の基準にしたがってＴＦＣを選択する。このとき、選択基準としてデータフローごとに設定されている優先度を参照し、優先度の高いデータフローほど高い伝送速度になるようなＴＦＣを選択し、対応するＴＦＣＩを制御信号合成部１００８に送る。また、バッファ１００５を参照し、バッファ１００５内に送信すべきデータがない場合は、ＴＦＣ選択部１００４は、フリー状態通知であるＴＦＣＩ０を制御信号合成部１００８に送る。また、選択したＴＦＣをバッファ１００５へ通知し、バッファ１００５からＴＦＣにしたがってデータを取り出し、符号化処理部１００６に送る。このとき、取り出されたデータブロックのコピーは再送バッファ１００７に格納される。【０１０１】
ＳＡによって指示されたＨＡＲＱプロセスの状態が再送状態であった場合：
ＳＡによって指示されたＨＡＲＱプロセスの状態が再送状態である場合には、そのプロセスの状態は、ＳＡに含まれる最大伝送速度情報とともに、ＨＡＲＱ制御部１００３から再送バッファ１００７へと通知される。該当する再送データの伝送速度よりも最大伝送速度が高い場合は、再送するデータが再送バッファ１００７から符号化処理部１００８へ送られ、そのデータは、符号化された後、制御信号合成部１００８において、ＴＦＣＩ、ＮＤＩ等の制御信号と合成しされ、送信処理部１００９において拡散等の処理が施され、送信される。また、再送データの伝送速度よりも最大伝送速度が低い場合は、ＨＡＲＱ制御部１００３は、その旨をＴＦＣ選択部１００４に通知し、ＴＦＣ選択部１００４は、再送状態通知であるＴＦＣＩ１を選択し、制御信号合成部１００８に送る。【０１０２】
再送状態のＨＡＲＱプロセスがある場合：
さらに、移動局において再送状態のＨＡＲＱプロセスがある場合には、ＨＡＲＱ制御部１００３は、該当するＨＡＲＱプロセスの送信タイミングごとに再送指示があるか否かを確認し、再送指示がない場合は、ＨＡＲＱプロセスごとに設けられている再送待ちカウンタ１０１０の値を１つ増加させる。さらに、再送待ちカウンタ１０１０が所定の最大再送待ち回数Ｎよりも大きくなると、ＴＦＣ選択部１００４にその旨が通知され、ＴＦＣ選択部１００４は、再送状態通知であるＴＦＣＩ１を制御信号合成部１００８に送る。【０１０３】
制御信号合成部１００８は、ＴＦＣＩ、ＮＤＩと送信すべきデータブロックとを合成し、合成されたデータは、送信処理部１００９において拡散処理などを施された後、上り回線を介して送信される。【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態によると、ＳＨＯ状態のときにスケジューリング基地局がＮＡＣＫを送りそれ以外のＳＨＯ基地局がＡＣＫを送った場合であって、かつ移動局が送信すべき新たなデータがない場合に生じるＨＡＲＱプロセス状態の不一致を、解消することができる。一般にＷＣＤＭＡシステムでは、ＳＨＯ領域の割合が４０〜６０％程度であり、また伝搬ロスの変動に応じて高速にスケジューリング基地局を切り替えることが困難なため、上述したような状況は高い確率で生じうる。このような状況では、基地局は、送信すべきデータがない移動局に無駄なリソースを割当て、その分、送信すべきデータを持っている移動局にリソースを割当てられなくなるため、リソースの使用効率が低下し、システムスループットが劣化する。本実施の形態によると、このような状況を解消することが可能となるため、システムスループットが向上する。また、同様な状況は移動局におけるＮＡＣＫまたはＡＣＫの誤受信でも生じるが、本発明の形態によれば、移動局におけるＮＡＣＫまたはＡＣＫの誤受信の場合のＨＡＲＱプロセス状態の不一致も解消することが可能となり、さらにリソース使用効率を高め、システムスループットが向上する。【０１０５】
また、本実施形態のさらなる利点として、基地局は、移動局におけるＳＡの受信誤りを検知できるようになる。すなわち、基地局は、ＳＡによってデータブロック送信を指示したにも関わらず、指示したタイミングでデータブロックもＨＡＲＱプロセス状態通知も受信できなかった場合は、移動局がＳＡを受信できなかったと判断できる。したがって、このような場合は、基地局は、ＳＡの送信電力を増加してＳＡを再度送信することができ、ＳＡの誤り率を低減することが可能となる。ＳＡが誤った場合、基地局がＳＡを送信した移動局のためにその基地局がリソースを確保しているにも関わらず、その移動局は、データブロックを送信できないことになる。したがって、その移動局の送信遅延が増加しユーザスループットが低下するとともに、確保したリソースを他のデータ送信待ちの移動局にも割当てられないため、システム全体のスループットも低下する。本実施の形態によると、このような状態が生じる確率を低減することが可能となるため、システムスループット、ユーザスループットがともに増加し、送信遅延を低減することが可能となる。【０１０６】
第二の実施形態：
以下、第二の実施形態による通信制御方法について説明する。【０１０７】
第二の実施形態では、時間スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは非同期型送信を用いることとし、さらに、再送に関しては移動局が決定するものとする。すなわち、自発型再送方法が用いられるものとする。この第二の実施形態でも、第一の実施形態と同様に、ＴＦＣＩを利用してＨＡＲＱプロセス状態通知を送信する。すなわち、ＴＦＣＩ０をフリー状態、ＴＦＣＩ１を再送状態と定義する。【０１０８】
移動局は、以下のような場合にＨＡＲＱプロセス状態通知を使用する：
（ａ）ＡＣＫを受信し、かつ送信すべきデータがバッファ内にない場合；
（ｂ）ＮＡＣＫを受信し、かつＮＡＣＫの受信後、Ｗフレームの間にわたって連続的に最大伝送速度が再送に要する伝送速度より小さい場合；
（ｃ）データブロックを送信したにも関わらず、所定タイミングＴでＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信できず、かつＴからＷフレーム間連続的に最大伝送速度が再送に要する伝送速度よりも小さい場合。【０１０９】
以上の条件（ａ）〜（ｃ）のいずれか１つが満たされると、移動局は、該当するＨＡＲＱプロセスの状態を通知するためのＴＦＣＩを基地局に送信する。基地局は、ＨＡＲＱプロセス状態を通知するためのＴＦＣＩを受信すると、自局におけるＨＡＲＱプロセス状態を確認し、不一致が生じている場合には、移動局に合わせるように、自局におけるＨＡＲＱプロセス状態を修正するか、移動局に基地局のＨＡＲＱプロセス状態を通知する。【０１１０】
図２１は、第二の実施形態における、ＳＨＯ状態での基地局と移動局との間の信号のやり取りを示すシーケンスチャートである。【０１１１】
移動局と基地局は、ステップＳ１４０１，Ｓ１４０２で示すように、所定の周期でＲＲとＲＧを送受信する。移動局は、ステップＳ１４０３，Ｓ１４０４において、任意のタイミングで指定された最大伝送速度以下の伝送速度で、ＮＤＩ＝０として、データブロックを各基地局に送信する。ここでは、移動局は、ステップＳ１４０５においてスケジューリング基地局からＮＡＣＫを受信し、ステップＳ１４０６において非スケジューリング基地局からＡＣＫを受信するものとする。したがって、スケジューリング基地局では再送状態であるが、移動局はフリー状態となり、ＨＡＲＱプロセス状態に不一致が生じる。移動局は、ＡＣＫを受信すると、自局のバッファ内のデータを確認し、送信すべきデータがない場合には、ステップＳ１４０７において、フリー状態通知、すなわちＴＦＣＩ０を送信する。この場合は、上述の条件（ａ）に適合するので、基地局は、移動局がフリー状態であることを認識し、移動局は送信すべきデータを保持していない、と判断する。そして、ＨＡＲＱプロセスをフリー状態に戻し、この移動局へのリソース割当てを停止する。このようにしてこの実施形態では、スケジューリング基地局と移動局との間のＨＡＲＱプロセスの不一致を解消することができ、無駄なリソース割当てを回避できる。【０１１２】
図２２は、本実施形態における、移動局でのＨＡＲＱプロセス状態の更新の処理を示したフローチャートである。【０１１３】
移動局は、ステップＳ１４０１ａにおいて、任意の時間で、許可されている最大伝送速度以下の伝送速度でデータブロックを送信し、ステップＳ１４０２ａにおいて、基地局から所定のタイミングでＡＣＫを受信したかどうかを判断する。所定のタイミングでＡＣＫを受信した場合には、移動局は、ステップＳ１４０３ａにおいて、自局のバッファ内のデータ量を確認して送信すべきデータがあるかどうかを判断し、送信すべきデータがあれば、引き続きデータブロックを送信するためにステップＳ１４０１ａに戻り、送信すべきデータがなければ、ステップＳ１４０４ａにおいてフリー状態通知を送信して、処理を終了する。基地局は、移動局がバッファ内の全データを送り終えたことを検知でき、基地局が再送状態であった場合はこれを修正して無駄なリソース割当てを回避できる。したがって、システムスループットが増加する。【０１１４】
ステップ１４０２ａでＡＣＫを受信しなかった場合、すなわち、所定のタイミングでＮＡＣＫを受信した場合には、移動局は、ステップＳ１４０５ａにおいて、許可されている最大伝送速度が再送すべきデータブロックを送信するのに十分であるかどうかを判断する。ここで、十分であると判断した場合は、任意のタイミングで再送データを送信するために、ステップＳ１４０１ａに戻る。一方、十分でない場合は、移動局は、ステップＳ１４０６において、タイマーを所定時間だけ増加させ、ステップＳ１４０７ａにおいて、タイマーの値と所定の最大再送待ち時間Ｗとを比較する。移動局は、タイマーの値がＷ以下である場合には、ステップＳ１４０５ａまで戻り、タイマーの値がＷより大きい場合には、ステップＳ１４０８ａにおいて再送状態通知を送信する。その後、移動局は、ステップＳ１４０９ａにおいて、所定のタイミングでＡＣＫを受信したかどうかを判断し、ＡＣＫを受信した場合には、ステップＳ１４１０ａにおいて、送信途中のデータブロックを破棄し、ステップＳ１４１１ａにおいて、送信すべきデータがあるかどうかを判断する。ステップＳ１４１１ａで送信すべきデータがある場合には、移動局は、任意のタイミングでデータブロック送信を続けるためにステップＳ１４０１ａに戻り、送信すべきデータがない場合は、ステップ１４０４ａに移行してフリー状態通知を送信し、処理を終了する。ステップＳ１４０９ａでＡＣＫを受信しなかった場合、すなわち、所定のタイミングでＮＡＣＫを受信した場合は、移動局の処理は、ステップ１４０５ａに戻る。【０１１５】
図２３は、本実施形態における、基地局でのデータ受信に関する処理を示すフローチャートである。【０１１６】
基地局は、ステップ１４０１ｂにおいて、データを受信し、ステップＳ１４０２ｂにおいて、一緒に送られてくるＴＦＣＩがＨＡＲＱプロセス状態通知であるかどうかを確認する。ＴＦＣＩがＨＡＲＱプロセス状態通知であった場合には、基地局は、ステップＳ１４０３ｂにおいて、そのＨＡＲＱプロセス状態通知がフリー状態通知であるかどうかを判断し、フリー状態通知を受信した場合には、ステップＳ１４０４ｂにおいて、基地局におけるこのＨＡＲＱプロセス状態もフリー状態とし、次のデータ受信のためにステップＳ１４０１ｂに戻る。したがって、移動局がフリー状態であるが基地局は再送状態になっていた場合は、再送のために無駄なリソースを割当てることを回避しシステムスループットが向上する。【０１１７】
ステップＳ１４０３ｂにおいてフリー状態通知でなかった場合、すなわち再送状態通知を受信した場合には、基地局は、ステップＳ１４０５ｂにおいて、基地局におけるＨＡＲＱプロセス状態を確認して再送状態かどうかを判断する。基地局は、再送状態でない場合すなわちフリー状態であればステップＳ１４０６ｂにおいてＡＣＫを送信し、再送状態であればステップＳ１４０７ｂにおいてＮＡＣＫを送信し、いずれの場合も次のデータ受信のためにステップＳ１４０１ｂに戻る。したがって、基地局ではすでに受信完了しているデータブロックに対して移動局が再送待ちをしているような場合には、移動局の状態をフリー状態に修正でき、移動局が無駄に再送リソース割当てを待つことにより他のデータを送信できなくなるような状況を回避でき、ユーザスループットが向上する。【０１１８】
ステップＳ１４０２ｂにおいてＴＦＣＩがＨＡＲＱプロセス状態通知でなかった場合には、基地局は、ステップＳ１４０８ｂにおいてデータブロックを受信し、ステップＳ１４０９ｂにおいて、そのデータブロックを正しく受信できたかどうかを判断する。基地局は、データブロックを正しく受信できた場合にはステップＳ１４１０ｂにおいてＡＣＫを送信し、正しく受信できなかった場合はステップＳ１４１１ｂにおいてＮＡＣＫを送信し、いずれの場合も次のデータ受信のためにステップＳ１４０１ｂに戻る。基地局は、以上の動作を繰り返し行っている。【０１１９】
このようにして、移動局は再送状態であるが基地局はそれを認識しておらず再送に十分なリソースを割当てないような場合に、移動局は自局が再送待ちであることを基地局に通知し、基地局で既に正しく受信できている場合には基地局はＡＣＫを送って移動局に通知し、移動局のＨＡＲＱプロセスを修正することができる。したがって、本実施形態によれば、再送データが送信できないために他の新たなデータが送信できなくなることを回避でき、ユーザスループットが向上する。また、基地局が無駄にこの移動局にリソース割当てをすることを回避できるため、リソース使用効率も高まりシステムスループットが向上する。【０１２０】
図２４は、この実施形態で用いる基地局の構成を示している。【０１２１】
基地局は、図１９に示したものと同様に、受信信号の逆拡散等の処理を行う受信処理部１５０１と、逆拡散後の受信信号を制御信号とデータとに分離する制御信号分離部１５０２と、分離されたデータを復号する復号処理部１５０３と、移動局ごとに１または複数準備され、復号後のデータを蓄積するバッファ１５０４と、復号したデータにおける誤りを検出する誤り検出部１５０５と、移動局ごとに対応して設けられ、ＨＡＲＱプロセス状態を管理するＨＡＲＱ制御部１５０６と、移動局ごとにスケジューリングを行うスケジューラ部１５０７と、下り回線データに対して符号化処理を行う符号化処理部１５０８と、符号化後の下り回線データと制御信号とを合成する制御信号合成部１５０９と、制御信号合成部１５０９からの出力信号に対して拡散処理などを行って送信信号とする送信処理部１５１０と、を備えている。【０１２２】
基地局では、受信信号は、受信処理部１５０１において逆拡散等の処理を施され、その後、制御信号分離部１５０２において制御信号とデータとに分離される。分離されたデータは、復号処理部１５０３において復号され、移動局ごとに１つまたは複数準備されているバッファ１５０４に蓄積される。それと同時に、復号したデータに対して誤り検出部１５０５は誤り検出を行い、その結果は、移動局ごとに準備されているＨＡＲＱ制御部１５０６に通知される。分離された制御信号のうちＲＲはスケジューラ部１５０７へ送られ、ＨＡＲＱプロセス状態通知とＮＤＩはＨＡＲＱ制御部１５０６へ送られる。【０１２３】
ＨＡＲＱ制御部１５０６は、ＨＡＲＱプロセスごとに状態を管理するとともに、フリー状態通知を受け取ると、該当するＨＡＲＱプロセスの状態をフリー状態に変更し、再送状態通知を受け取ると、該当するＨＡＲＱプロセスの状態を確認し、フリー状態であればＡＣＫを、再送状態であればＮＡＣＫを生成して、これらを制御信号合成部１５０９へ送る。ＨＡＲＱ制御部１５０６のＨＡＲＱ状態に関する情報やバッファ状態の情報は、周期的にスケジューラ部１５０７に送られる。【０１２４】
スケジューラ部１５０７は、各移動局から受信したＲＲやＨＡＲＱ状態、バッファ状態、また上位レイヤが通知するデータフローの優先度等から、各移動局のスケジューリングを行う。スケジューリング方法としては、一般に知られているスケジューリング方法、例えばデータのある移動局に対して順番に送信機会を割当てる方法や、優先度の高いデータを持っている移動局に優先して送信機会を割当てる方法など、どのようなものを用いてもよい。スケジューリングに関する情報は、制御信号合成部１５０９において、各移動局に対する下り回線のデータと合成され、合成後のデータに対する拡散等の送信処理が送信処理部１５１０において行なわれた後、下り回線によって送信される。【０１２５】
図２５は、本実施形態で用いる移動局の構成を示している。【０１２６】
移動局は、受信信号に対して逆拡散等の受信処理を施す受信処理部１６０１と、逆拡散後の受信信号をデータと制御信号とに分離する制御信号分離部１６０２と、移動局におけるＨＡＲＱプロセスの制御を行うＨＡＲＱ制御部１６０３と、通知されたＴＦＣＳの中からＴＦＣを選択するＴＦＣ選択部１６０４と、送信すべきデータを格納するバッファ１６０５と、送信すべきデータに対する符号化処理を行う符号化処理部１６０６と、再送のために送信データを格納する再送バッファ１６０７と、符号化処理が行われたデータと制御信号とを合成する制御信号合成部１６０８と、制御信号合成部１６０８からの信号に対して拡散処理等を施して送信信号とする送信処理部１６０９と、を備えている。【０１２７】
移動局では、受信信号に対し受信処理部１６０１が逆拡散等の受信処理を施し、制御信号分離部１６０２が、逆拡散後の受信信号からデータと制御信号とを分離する。分離された制御信号のうち、ＡＣＫおよびＮＡＣＫはＨＡＲＱ制御部１６０３へ送られる。ＨＡＲＱ制御部１６０３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫにしたがって該当するＨＡＲＱプロセスの状態を更新する。さらに、ＡＣＫを受信した場合は、ＨＡＲＱ制御部１６０３は、その旨をＴＦＣ選択部１６０４へ通知し、ＴＦＣ選択部１６０４は、バッファ１６０５内のデータ量を確認し、送信すべき新たなデータがない場合は、フリー状態通知であるＴＦＣＩ０を制御信号合成部１６０８へ送る。分離された制御信号のうち、ＲＧはＴＦＣ選択部１６０４に送られ、このＲＧによって、ＴＦＣ選択部１６０４内の最大伝送速度が更新される。さらに、ＴＦＣ選択部１６０４は、ＨＡＲＱ制御部１６０３が通知する再送データの有無の情報から、再送データがある場合は再送データを、それ以外の場合は新データを送信するよう決定する。【０１２８】
再送データを送信する場合には、ＴＦＣ選択部１６０４は、初回送信時と同じＴＦＣを使用することが許可されているかを確認し、許可されていない場合は再送待ちタイマー（不図示）を所定時間だけ進める。さらに、タイマーの値が所定の最大待ち時間以上になった場合は、再送状態通知であるＴＦＣＩ１を制御信号合成部１６０８に送信する。初回送信時と同じＴＦＣを使用できる場合は、再送バッファ１６０７から再送データブロックが取り出されて符号化処理部１６０６に送られるようにする。【０１２９】
一方、新データを送信する場合には、ＴＦＣ選択部１６０４は、ＲＧで更新された最大ＴＦＣ以下のＴＦＣの中から、所定の基準にしたがってＴＦＣを選択する。このとき、選択基準としてデータフローごとに設定されている優先度を参照し、優先度の高いデータフローほど高い伝送速度になるようなＴＦＣを選択する。ＴＦＣ選択部１６０４は、選択したＴＦＣをバッファ１６０５へ通知し、バッファからデータを取り出されて符号化処理部１６０６に送られるようにする。このとき、取り出したデータブロックのコピーは、再送バッファ１６０７に格納される。【０１３０】
符号化処理部１６０６へ送られたデータブロックは符号化され、制御信号合成部１６０８において、ＴＦＣＩ、ＮＤＩ、ＲＶ、ＨＡＲＱ  ＩＤ等の制御信号と合成され、送信処理部１６０９で拡散等の処理を施されて、送信される。【０１３１】
以上、説明したように本実施の形態によると、第一の実施形態と同様に、ＳＨＯ状態のときにスケジューリング基地局がＮＡＣＫを送りそれ以外のＳＨＯ基地局がＡＣＫを送った場合であって、かつ移動局が送信すべき新たなデータがない場合に生じるＨＡＲＱプロセス状態の不一致を、解消することができる。ＨＡＲＱプロセス状態の不一致が生じると、基地局は送信すべきデータがない移動局に無駄なリソースを割当て、その分、送信すべきデータを持っている移動局にリソースを割当てられなくなるため、リソースの使用効率が低下し、システムスループットが劣化する。本実施の形態によると、このような状況を解消することを可能となるため、システムスループットが向上する。また、同様な状況は移動局におけるＮＡＣＫまたはＡＣＫの誤受信でも生じるが、本発明の形態によれば、移動局におけるＮＡＣＫ／ＡＣＫの誤受信の場合のＨＡＲＱプロセス状態の不一致も解消することが可能となり、さらにリソース使用効率を高め、システムスループットが向上する。【０１３２】
第三の実施形態：
以下、第三の実施形態の通信制御方法について説明する。【０１３３】
第三の実施形態では、第一の実施形態と同様に、時間・伝送速度スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは同期型送信を用いるものとする。さらに、再送に関しては基地局が指示をするものとする。すなわち、基地局制御型再送方法が用いられるものとする。【０１３４】
第三の実施形態では、移動局は、スケジューリング基地局からＮＡＣＫを受信し、それ以外のＳＨＯ基地局からＡＣＫを受信し、かつバッファ内にデータがない場合に、ＨＡＲＱプロセス状態通知として、無データ通知を送信する。無データ通知としては、ＴＦＣＩ０を使用し、基地局は移動局からＴＦＣＩ０を受信すると、該当するＨＡＲＱプロセスをフリー状態に修正し、再送のリソースを割当てないようにする。【０１３５】
以上のような無データ通知を導入することにより、スケジューリング基地局と移動局との間のＨＡＲＱプロセスの不一致による、無駄なリソース割当てを回避することができる。また、第一の実施形態の場合と異なり、ＡＣＫまたはＮＡＣＫの誤りにより生じる問題は解決できないが、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの誤り率は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信電力や冗長度の増加など、他の方策を講じて下げることは可能である。一方、ＳＨＯ時に生じるＨＡＲＱプロセスの不一致は、他の方法では避けられない根本的な問題である。したがって、本実施の形態によると、移動局が送信するプロセス状態通知の量を低減しつつ、ＳＨＯ中にスケジューリング基地局が無駄なリソース割当てをすることを回避することができ、システムスループットが向上する。【０１３６】
なお、本実施の形態では無データ通知としてＴＦＣＩを利用したが、ＳＩに含まれるＢＯＩに０サイズを定義して利用してもよい。【０１３７】
第四の実施形態：
以下、第四の実施形態の通信制御方法について説明する。【０１３８】
第四の実施形態では、第一の実施形態と同様に、時間・伝送速度スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは同期型送信を用いるものとする。さらに、再送に関しては基地局が指示をするものとする。すなわち、基地局制御型再送方法が用いられるものとする。【０１３９】
第四の実施形態では、移動局が所定の周期でＨＡＲＱプロセスの状態を通知するようにする。図２６は、移動局に４つのＨＡＲＱプロセスが設定されている状態でのＨＡＲＱプロセス状態通知の送信例を示している。【０１４０】
本実施形態では、各ＨＡＲＱプロセスは、５回に１回、ＨＡＲＱプロセス状態通知を送る。状態通知が送信されるＨＡＲＱプロセスは、図においては、網掛けのフレームとして示されている。ＨＡＲＱプロセス状態通知としては、第一の実施形態と同様に、ＴＦＣＩ０とＴＦＣＩ１を使用し、ＴＦＣＩ０をフリー状態通知、ＴＦＣＩ１を再送状態通知とする。移動局は、ＨＡＲＱプロセス状態通知の送信タイミングが来ると、その時点での状態をこれらのＨＡＲＱプロセス状態通知を用いて基地局に通知する。それ以外のフレームでは、移動局は、基地局の指示にしたがい、データを送信する。ＨＡＲＱプロセス状態通知の送信タイミングは基地局にも既知であるため、そのタイミングではデータ送信をスケジューリングしないようにする。基地局は、ＨＡＲＱプロセス状態通知を受信すると、該当するＨＡＲＱプロセスの現在の状態を確認し、異なっていれば移動局から通知があった状態に修正する。【０１４１】
本実施形態によると、基地局と移動局は所定の周期でＨＡＲＱプロセス状態の不一致を修正させることができる。したがって、無駄なリソース割り当てを回避でき、スループットが向上する。【０１４２】
第五の実施形態：
第五の実施形態は、第一の実施形態と同様、時間・伝送速度スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは同期型送信を用いるものとする。さらに、再送に関しては基地局が指示をするものとする。すなわち、基地局制御型再送方法が用いられるものとする。【０１４３】
第一の実施形態では、移動局は、ＳＡを受信すると、ＳＡで指定された送信タイミングでＨＡＲＱプロセス状態通知を送信していたが、第五の実施形態では、ＳＡを受信した時刻Ｔにおいて送信すべきデータがなく、かつ時刻Ｔから所定時間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、ＨＡＲＱプロセス状態通知を送信する。【０１４４】
したがって、この実施形態では、第一の実施形態による利点に加え、ＨＡＲＱプロセス状態通知の送信が頻発することを回避できる。【０１４５】
第六の実施形態：
第六の実施形態は、第二の実施形態と同様、時間スケジューリングを用い、ＨＡＲＱは非同期型送信を用いる。さらに、再送に関しては移動局が決定するものとする。すなわち、自発型再送方法が用いられるものとする。【０１４６】
第二の実施形態では、移動局は、ＡＣＫを受信すると直ちにＨＡＲＱプロセス状態通知を送信していたが、第六の実施形態では、ＡＣＫを受信した時刻Ｔにおいて送信すべきデータがなく、かつ時刻Ｔから所定時間内に送信すべきデータが発生しなかった場合に、ＨＡＲＱプロセス状態通知を送信する。【０１４７】
したがって、この実施形態では、第二の実施形態による利点に加え、ＨＡＲＱプロセス状態通知の送信が頻発することを回避できる。【０１４８】
一般にセルラシステムの基地局は、アンテナや無線送受信部の他に、基地局の動作を制御するコンピュータを備えている。したがって上述した各実施形態における基地局は、基地局を構成するコンピュータが上述の機能を実現するためのプログラムを読み込んで実行することによって実現されるものであってもよい。同様に上述した各実施形態における移動局は、移動局を構成するコンピュータが上述の機能を実現するためのプログラムを読み込んで実行することによって実現されるものであってもよい。【０１４９】
このようなプログラムは、例えば、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されており、その記録媒体をコンピュータに装着することによってコンピュータに読み込まれる。あるいはそのようなプログラムは、インターネットなどのネットワークを介してコンピュータに読み込まれるものであってもよい。したがって、そのようなプログラム、そのようなプログラムを記録した記録媒体、そのようなプログラムを含むプログラムプロダクトも本発明の範疇に含まれる。
【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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【図２５】
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【図２６】
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