(57)【要約】【課題】必要なメモリサイズを低減すると共に、帯域使用効率を上げてスループットの向上を図る。【解決手段】第１データ単位Sub-burst#で再送を行う第１データ再送機能ＨＡＲＱと、前記第１データ単位の一部の第２データ単位ＳＤＵ#で再送を行う第２データ再送機能ＡＲＱを併用してデータ再送を制御する再送制御方法であって、前記第２データ単位のブロックの欠落を検出(ＳＴ５０２)し、前記欠落ブロックの直後のブロックの受信フレーム番号と、前記第１データの再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ブロックに対応する第１データ単位の再送状況を推定(ＳＴ５０４)し、前記欠落ブロックの前記第１データ単位の再送状況に応じて、前記第２データの受信結果の応答メッセージを送信(ＳＴ５０５，ＳＴ５０６)する。【選択図】図１７
2013042461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能と、前記第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能を併用してデータ再送を制御する再送制御方法であって、
前記第２データ単位のブロックの欠落を検出し、
前記欠落ブロックの直後のブロックの受信フレーム番号と、前記第１データの再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ブロックに対応する第１データ単位の再送状況を推定し、
前記欠落ブロックの前記第１データ単位の再送状況に応じて、前記第２データの受信結果の応答メッセージを送信する、
ことを特徴とする再送制御方法。
【請求項２】
前記第１データ再送機能は、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＨＡＲＱ機能であり、
前記第２データ再送機能は、前記ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＡＲＱ機能であり、
前記欠落ブロックの検出は、ＡＲＱブロックの欠落を検出し、
前記再送状況の推定は、前記欠落ＡＲＱブロックの直後のＡＲＱブロックの受信フレーム番号と、ＨＡＲＱ再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ＡＲＱブロックのＨＡＲＱ再送状況を推定し、
前記応答メッセージの送信は、前記欠落ＡＲＱブロックのＨＡＲＱ再送状況に応じて、ＡＲＱ受信結果の応答メッセージを送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再送制御方法。
【請求項３】
受信ＡＲＱブロックの番号がＡＲＱウィンドウスタートの値に等しいと判定すると、前記ＡＲＱウィンドウスタートを更新してＡＲＱブロック管理情報を更新し、
受信ＡＲＱブロックの番号がＡＲＱウィンドウスタートの値に等しくないと判定すると、受信フレーム番号を設定して前記ＡＲＱブロック管理情報を更新すると共に、前記受信ＡＲＱブロックをＡＲＱ層のバッファへコピーして、
ＡＲＱデータの受信処理を行う、ことを特徴とする請求項２に記載の再送制御方法。
【請求項４】
前記受信ＡＲＱブロックの最終受信済み番号がＡＲＱウィンドウスタートから１を減算した値に等しいと判定すると、受信結果にＡＣＫを設定し、
前記受信ＡＲＱブロックの最終受信済み番号がＡＲＱウィンドウスタートから１を減算した値に等しくないと判定すると、前記ＡＲＱウィンドウスタート以降で先頭の受信ＡＲＱブロックの受信フレーム番号と現フレーム番号の第１差分フレーム数を算出して、
ＡＲＱ受信結果メッセージの送信処理を行う、ことを特徴とする請求項３に記載の再送制御方法。
【請求項５】
第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能と、前記第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能を併用してデータ再送を制御する通信装置であって、
前記第２データ単位のブロックの欠落情報と前記第１データ単位の再送情報に基づいて、前記第２データ単位の再送指示を判定する再送指示判定部を有し、
前記再送指示判定部は、前記第１データ単位の再送が完了するまで前記第２データ単位の再送指示を出力せず、前記第１データ単位の再送が完了した後に、前記第２データ単位の再送が必要かどうかを判定する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
基地局と、該基地局との間で無線通信を行う移動局を有する無線通信システムであって、
前記移動局は、請求項５に記載の通信装置であり、
前記移動局と前記基地局との間で請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の再送制御方法を行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願で言及する実施例は、再送制御方法、通信装置および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、ＷｉＭＡＸ(worldwide interoperability for microwave access)のような無線通信技術の規格を適用した移動無線通信システムが実用化され、さらに、通信速度や伝送距離を向上させた、或いは、さらなる高速移動体通信用の規格も策定されている。
【０００３】
ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける再送制御方式には、ＭＡＣ層(medium access control layer)／ＰＨＹ層(physical layer)で実現するＨＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)機能と、ＭＡＣ層で実現するＡＲＱ(automatic repeat request)機能がある。
【０００４】
ＷｉＭＡＸにおける基地局(ＢＳ：base station)と移動局(ＭＳ：mobile station：通信装置)との間のデータ送受信は、例えば、ＷｉＭＡＸフレーム内のバースト(burst)領域を使用して行う。また、ＨＡＲＱ機能では、通常のバースト領域をＨＡＲＱのチャネル毎に区切ったサブバースト(sub-burst)単位でデータ送受信を行う。
【０００５】
ところで、従来、再送制御方法、通信装置および無線通信システムとしては、様々なものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０７８１１８号公報
【特許文献２】特表２００５−５２９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したＷｉＭＡＸ無線通信システムにおいて、例えば、ＨＡＲＱリオーダリング機能とＡＲＱ機能を併用する場合、ＨＡＲＱウィンドウバッファとＡＲＱウィンドウバッファを二重に管理するため、多大なメモリが必要となる。
【０００８】
また、ＨＡＲＱ層におけるＭＡＣ ＰＤＵ(protocol data unit)単位の順序の並び変え、並びに、ＡＲＱ層におけるＡＲＱブロック単位の順序の並び変えは、扱うデータ単位は異なるが、冗長な処理となっている。
【０００９】
さらに、例えば、受信データのＨＡＲＱウィンドウバッファへのコピー処理と、ＡＲＱウィンドウバッファへのコピー処理の二重のコピー処理が行われるため、処理時間の効率が低いといった解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によれば、第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能と、前記第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能を併用してデータ再送を制御する再送制御方法が提供される。
【００１１】
前記再送制御方法は、前記第２データ単位のブロックの欠落を検出し、前記欠落ブロックの直後のブロックの受信フレーム番号と、前記第１データの再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ブロックに対応する第１データ単位の再送状況を推定する。
【００１２】
さらに、前記再送制御方法は、前記欠落ブロックの前記第１データ単位の再送状況に応じて、前記第２データの受信結果の応答メッセージを送信する。
【発明の効果】
【００１３】
開示の再送制御方法、再送制御方法、通信装置および無線通信システムは、必要なメモリサイズを低減すると共に、冗長なコピー動作を削減して処理時間を低減し、さらに、帯域使用効率を上げてスループットを向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ＷｉＭＡＸを利用した通信システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、ＷｉＭＡＸフレーム(サブバースト：sub-burst)の構成を示す図である。
【図３】図３は、ＨＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)の構成を示す図である。
【図４】図４は、ＨＡＲＱ再送を説明するための図である。
【図５】図５は、ＡＲＱ(automatic repeat request)再送を説明するための図である。
【図６】図６は、関連技術の無線通信システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング：reordering有効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その１)である。
【図８】図８は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング有効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その２)である。
【図９】図９は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング有効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その３)である。
【図１０】図１０は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング無効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その１)である。
【図１１】図１１は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング無効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その２)である。
【図１２】図１２は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング無効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図(その３)である。
【図１３】図１３は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理(ＨＡＲＱのリオーダリング有効)の流れを説明するための図(その１)である。
【図１４】図１４は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理(ＨＡＲＱのリオーダリング有効)の流れを説明するための図(その２)である。
【図１５】図１５は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理(ＨＡＲＱのリオーダリング有効)の流れを説明するための図(その３)である。
【図１６】図１６は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送中のＡＲＱ再送回避処理の流れを説明するための図(その１)である。
【図１７】図１７は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送中のＡＲＱ再送回避処理の流れを説明するための図(その２)である。
【図１８】図１８は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送中のＡＲＱ再送回避処理の流れを説明するための図(その３)である。
【図１９】図１９は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理の流れを説明するための図(その１)である。
【図２０】図２０は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理の流れを説明するための図(その２)である。
【図２１】図２１は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理の流れを説明するための図(その３)である。
【図２２】図２２は、本実施例の再送制御方法における再送処理(ＡＲＱデータ受信処理)の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図２３は、本実施例の再送制御方法における再送処理(ＡＲＱデータ受信結果メッセージ送信処理)の一例を説明するためのフローチャート(その１)である。
【図２４】図２４は、本実施例の再送制御方法における再送処理(ＡＲＱデータ受信結果メッセージ送信処理)の一例を説明するためのフローチャート(その２)である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、再送制御方法、通信装置および無線通信システムの実施例を詳述する前に、ＷｉＭＡＸのフレーム構成、並びに、ＨＡＲＱ再送およびＡＲＱ再送について説明する。
【００１６】
なお、以下の記述では、ＷｉＭＡＸ規格の無線通信システムを例として説明するが、本実施例の適用は、ＷｉＭＡＸに限定されるものではなく、また、無線通信に限定されるものでもなく、様々な通信システムに対して幅広く適用することができる。
【００１７】
図１は、ＷｉＭＡＸを利用した通信システムの構成を概略的に示す図である。図１において、参照符号１００は基地局(ＢＳ：base station)、２００はセル(通信エリア)、および、３００ａ〜３００ｃは移動局(ＭＳ：mobile station)を示す。
【００１８】
ここで、３００ａはセル２００の圏内に継続的に存在する移動局を示し、３００ｂはセル２００の圏内へ入る移動局を示し、そして、３００ｃはセル２００の圏外へ出る移動局を示す。なお、図１では、３つの移動局３００ａ〜３００ｃだけが描かれているが、実際には、１つの基地局１００のセル２００内に多数の移動局が存在しているのはいうまでもない。
【００１９】
ＷｉＭＡＸを利用した通信システムでは、例えば、基地局１００を中心とする数百〜数Ｋｍ以上の半径を有するセル２００を通信エリアとし、複数のセル２００によりセルラーシステムが形成される。
【００２０】
図１に示されるように、セル２００の圏内には、複数の移動局３００ｂ，３００ｃ(３００ａ)が存在し、それぞれ基地局１００との間でデータの遣り取りを行う。
【００２１】
ここで、ＷｉＭＡＸの変調方式は、例えば、IEEE802.16e規格による直交周波数分割多重(ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing)方式に従って、各データ通信に使用できる周波数を時間で分けている。
【００２２】
さらに、IEEE802.16e規格はモバイルブロードバンドシステムに関係し、ＯＦＤＭ方式の時間に加えサブキャリアでも各データを分けることが可能になっている。そして、基地局１００と移動局３００ａ〜３００ｃは、マスター・スレーブ構成になっており回線割当て等は、基地局１００が行っている。
【００２３】
前述したように、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける再送制御方式には、ＭＡＣ層／ＰＨＹ層で実現するＨＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)機能と、ＭＡＣ層で実現するＡＲＱ(automatic repeat request)機能がある。
【００２４】
ここで、ＷｉＭＡＸにおける基地局ＢＳと移動局ＭＳとの間のデータ送受信は、ＷｉＭＡＸフレーム内のバースト(burst)領域を使用して行う。また、ＨＡＲＱ機能では、通常のバースト領域をＨＡＲＱのチャネル毎に区切ったサブバースト(sub-burst)単位でデータ送受信を行う。
【００２５】
なお、後述する本実施例の適用は、IEEE802.16e規格のＷｉＭＡＸに限定されるものではなく、ＨＡＲＱ機能およびＡＲＱ機能、或いは、同等の機能を有する様々な通信システムに対して適用することが可能である。
【００２６】
図２〜図５は、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＨＡＲＱ再送およびＡＲＱ再送を説明するための図であり、図２は、ＷｉＭＡＸフレーム(サブバースト：sub-burst)の構成を示すものである。
【００２７】
図２のフレーム構成図において、左から右に向かってＯＦＤＭＡシンボル番号(OFDMA symbol number：シンボル方向)が付され、上から下に向かってサブチャネル論理番号(Subchannel logical number：サブキャリア方向)が付されている。
【００２８】
図２に示されるように、ＤＬサブフレーム(DL sub-frame)の先頭部分にはプリアンブル(preamble)が設けられ、通信の初期段階で移動局ＭＳがネットワークに同期を確立するため、或いは、基地局ＢＳからの受信信号の品質を計測するために使用される。
【００２９】
次に、フレームヘッダ制御を行うＦＣＨ(frame control header)および圧縮されたＭＡＰ情報(compressed MAP)が送信される。さらに、サブフレームの下りリンクMAP情報(サブＤＬ−ＭＡＰ：SUB-downlink mapping message)および上りリンクMAP情報(サブＵＬ−ＭＡＰ：SUB-uplink mapping message)が送信される。
【００３０】
ユーザデータの通信に用いられる信号は、ＭＡＰ情報の後に続くバースト領域に割り当てられ、ＤＬサブフレームには、例えば、ＢＳからＭＳへの下りリンクのユーザデータを格納するＤＬサブバースト(subburst#1, #2, …)が含まれる。また、ＵＬサブフレームには、例えば、ＭＳからＢＳへの上りリンクのユーザデータを格納するＵＬサブバースト(subburst#1, #2, …)が含まれる。
【００３１】
ここで、ＦＣＨは、予め定められた形式で送信され、後に続くＭＡＰ情報などの制御情報が正しく読み取れるように、ＭＡＰ領域の変調方式や符号方式などをＭＳに伝えるために送信される制御情報である。
【００３２】
また、サブＤＬ−／ＵＬ−ＭＡＰは、ＤＬサブバースト(subburst#1, #2, …)およびＵＬサブバースト(subburst#1, #2, …)に含まれるユーザデータの位置(周波数や時間スロット)を示す情報として送信される制御情報である。
【００３３】
図３は、ＨＡＲＱの構成を示す図である。図３に示されるように、ＨＡＲＱフレーム(ＨＡＲＱサブバースト)は、１つもしくは２つ以上のＭＡＣ ＰＤＵ(protocol data unit)が結合した形でＣＲＣ１６が付与されて、エンコードされる。
【００３４】
図４は、ＨＡＲＱ再送を説明するための図である。ＨＡＲＱ機能は、受信側(receiver)でＨＡＲＱサブバースト単位にＣＲＣ１６によるエラー判定、および、受信結果(ＡＣＫ／ＮＡＣＫ)の応答を行い、サブバースト単位の再送制御を行う機能である。
【００３５】
なお、ＡＣＫは、肯定認知(positive acknowledgement)を示し、ＮＡＣＫは、否定認知(negative acknowledgement)を示す。
【００３６】
すなわち、図４に示されるように、受信側１が、送信側２からサブバースト(sub-burst#0)を受け取る(ステップＳＴ１)と、そのsub-burst#0に含まれるＣＲＣ１６のエラー判定を行う。ここで、受信側１は、例えば、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける移動局ＭＳであり、送信側２は、例えば、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける基地局ＢＳである。
【００３７】
sub-burst#0のＣＲＣ１６がエラーになると、受信側１が正しく受信できなかったとして、送信側２へＮＡＣＫ(ＣＲＣ１６がＮＧの受信結果)を送信(ステップＳＴ２)すると共に、sub-burst#0を受信バッファ(ＰＨＹ１０ｂ)へ退避(ステップＳＴ３)させる。
【００３８】
送信側２は、受信側１からのＮＡＣＫを受けて、sub-burst#0を再送(ステップＳＴ４)し、受信側１は、送信側２から再送されたsub-burst#0を受け取って、ＰＨＹ１０ｂへ退避したsub-burst#0との最大比合成を行う(ステップＳＴ５)。
【００３９】
そして、エラーが解消されると、送信側２へＡＣＫ(ＣＲＣ１６がＯＫの受信結果)を送信(ステップＳＴ６)すると共に、受信したsub-burst#0をＭＡＣ層１０ａへ転送(ステップＳＴ７)する。
【００４０】
図５は、ＡＲＱ再送を説明するための図である。ＡＲＱ機能は、ＭＡＣ ＰＤＵのペイロード(payload)をＡＲＱブロック(ARQ block)というデータユニットで管理し、それぞれのデータユニットにＢＳＮ(block sequence number)を付与して、ＡＲＱブロック毎に送信確認と再送制御を行う機能である。
【００４１】
すなわち、図５に示されるように、受信側１が、送信側２からＭＡＣ ＰＤＵを受け取る(ステップＳＴ８)と、そのＡＲＱブロックのＳＤＵ１〜ＳＤＵ３の受信結果を判定し、受信結果(受信したＢＳＮ，未受信のＢＳＮ)を送信側２へ送信(ステップＳＴ９)する。そして、送信側２は、受信側１からの受信結果を受けて、未受信のＢＳＮのみを再送する。
【００４２】
ところで、一般的に、ＷｉＭＡＸオペレーターは、ＨＡＲＱ機能とＡＲＱ機能を併用して運用する。ＨＡＲＱ機能は、再送のレイテンシ(latency)が短く、ＨＡＲＱ機能の再送で救えなかったデータをＡＲＱ機能の再送で救うことで無線通信の性能を向上するようになっている。
【００４３】
また、ＨＡＲＱ機能とＡＲＱ機能で冗長な再送が発生するのを避けるため、ＨＡＲＱ機能には、ＭＡＣ ＰＤＵ毎にＳＮ(sequence number)を付与し、順序並び変えを行うＨＡＲＱリオーダリング(reordering)機能がある。
【００４４】
図６は、関連技術の通信装置の一例を示す機能ブロック図であり、ＨＡＲＱ機能およびＡＲＱ機能を併用した時の無線通信システムを受信側１に注目して描いたものである。
【００４５】
図６において、参照符号１は受信側(receiver)，２は送信側(transmitter)，１０ａはＭＡＣ層(medium access control layer)，および，１０ｂはＰＨＹ層(physical layer)を示す。
【００４６】
ここで、受信側１は、例えば、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける移動局ＭＳ(mobile station)であり、送信側２は、例えば、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおける基地局ＢＳ(base station)である。
【００４７】
図６に示されるように、受信側１は、ＭＡＣ層１０ａおよびＰＨＹ層１０ｂを有し、ＭＡＣ層１０ａは、ＵＭＡＣ(upper MAC)１１およびＬＭＡＣ(lower MAC)１２を有する。ＵＭＡＣ１１は、ダウンリンク(downlink)ユーザデータ受信処理部１１０を有する。
【００４８】
ＬＭＡＣ１２は、ＡＲＱデータ受信処理部１２１、ＨＡＲＱデータ受信処理部１２２、ダウンリンクデータ受信処理部１２３、および、ＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４を有する。さらに、ＬＭＡＣ１２は、ＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５、および、アップリンクデータ送信処理部１２６を有する。
【００４９】
ここで、ＡＲＱデータ受信処理部１２１およびＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４は、ＡＲＱ層１２０ａを構成し、ＨＡＲＱデータ受信処理部１２２およびＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５は、ＨＡＲＱ層１２０ｂを構成する。これらＡＲＱ層１２０ａおよびＨＡＲＱ層１２０ｂは、ＰＨＹ層１０ｂと共に、後述する各図において表される。
【００５０】
受信側１のＰＨＹ層１０ｂは、送信側２との間でＷｉＭＡＸフレームの遣り取りを行う。すなわち、ＰＨＹ層１０ｂは、送信側２からＤＬサブフレームを受信すると共に、送信側２へＵＬサブフレームを送信する。
【００５１】
ＰＨＹ層１０ｂは、ＭＡＣ層１０ａにおけるダウンリンクデータ受信処理部１２３へバースト／サブバーストを出力すると共に、ＭＡＣ層１０ａにおけるアップリンクデータ送信処理部１２６からバースト／サブバーストを受け取る。
【００５２】
ダウンリンクデータ受信処理部１２３は、前述したＣＲＣ１６によるエラー判定を行い、ＯＫまたはＮＧをＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５へ出力すると共に、ＭＡＣ ＰＤＵをＨＡＲＱデータ受信処理部１２２へ出力する。
【００５３】
ＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５は、ダウンリンクデータ受信処理部１２３からのＣＲＣ１６によるエラー判定結果(ＯＫ／ＮＧ)に従って、ＡＣＫ(肯定認知)またはＮＡＣＫ(否定認知)を、物理チャネル(ＡＣＫＣＨ：acknowledgement channel)でアップリンクデータ送信処理部１２６へ出力する。
【００５４】
ＨＡＲＱデータ受信処理部１２２は、ダウンリンクデータ受信処理部１２３からのＭＡＣ ＰＤＵを処理して、ＡＲＱデータ受信処理部１２１へ出力する。ＡＲＱデータ受信処理部１２１は、ＨＡＲＱデータ受信処理部１２２からのＭＡＣ ＰＤＵを処理して、ＭＡＣ ＳＤＵ(service data unit)をＵＭＡＣ１１におけるダウンリンクユーザデータ受信処理部１１０へ出力する。
【００５５】
ここで、ＨＡＲＱデータ受信処理部１２２は、ＡＲＱブロック受信状況をＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４へ出力し、ＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４は、ＡＲＱフィードバックをアップリンクデータ送信処理部１２６へ出力する。なお、ＡＲＱフィードバックは、ＡＲＱ受信結果の応答メッセージに相当する。
【００５６】
図７〜図９は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング：reordering有効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図である。
【００５７】
ここで、前述したように、ＡＲＱ層１２０ａは、図６におけるＡＲＱデータ受信処理部１２１およびＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４を纏めたものに相当する。また、ＨＡＲＱ層１２０ｂは、図６におけるＨＡＲＱデータ受信処理部１２２およびＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５を纏めたものに相当する。
【００５８】
さらに、図７〜図９では図示しないが、ＭＡＣ層１０ａは、ＡＲＱ層１２０ａおよびＨＡＲＱ層１２０ｂと共に、ダウンリンクデータ受信処理部１２３およびアップリンクデータ送信処理部１２６を有するＬＭＡＣ１２、並びに、ＵＭＡＣ１１を有する。
【００５９】
また、ＵＭＡＣ１１は、図６を参照して説明したように、ダウンリンクユーザデータ受信処理部１１０を有する。なお、以上の点は、各処理の流れを説明する図１０〜図１２，図１３〜図１５，図１６〜図１８および図１９〜図２１においても同様である。
【００６０】
図７〜図９に示す受信処理は、送信側２から受信側１に対して、ＷｉＭＡＸのフレーム単位Frame#N〜Frame#N+4でサブバーストSub-burst#1〜Sub-burst#5を送信し、Frame#N+2のサブバーストSub-burst#3(ステップＳＴ１０１)でＣＲＣエラーが生じた場合を示す。
【００６１】
このとき、図４を参照して説明したように、ＣＲＣエラーを受けて、ＰＨＹ層１０ｂの受信バッファへSub-burst#3を退避(ステップＳＴ１０２)させ、送信側２へＮＡＫ(Sub-burst#3のHARQ NAK)を出力(ステップＳＴ１０３)する。これを受けて、送信側２は、Frame#N+5で、エラーが検出されたSub-burst#3を再送(ＨＡＲＱ再送：ステップＳＴ１０６)する。
【００６２】
すなわち、例えば、Frame#NおよびFrame#N+1において、ＭＡＣ層１０ａにおける下位のＨＡＲＱ層１２０ｂで受信ＭＡＣ ＰＤＵ毎に順序の並び変えを行い、順序正しく上位のＡＲＱ層１２０ａへＭＡＣ ＰＤＵを転送する。
【００６３】
一方、受信ＭＡＣ ＰＤＵの一部が欠落した場合、すなわち、Sub-burst#3でＣＲＣエラーを検出すると、Frame#N+3，Frame#N+4において、MAC PDU#4，MAC PDU#5のデータをＨＡＲＱウィンドウバッファ２０に一時的に格納(ステップＳＴ１０４，ＳＴ１０５)する。
【００６４】
ここで、ＨＡＲＱ機能では、ＨＡＲＱカテゴリー毎にサポートが必要なバッファサイズが異なる。仮に、最大性能のＨＡＲＱカテゴリーをサポートする場合、ＨＡＲＱウィンドウバッファ２０のサイズ(容量)は、例えば、741440ビット(46340ビット×１６チャネル)必要である。
【００６５】
そして、Frame#N+5において、ＨＡＲＱの再送によってデータ欠落を補完(ステップＳＴ１０７)すると、その後、順序正しく上位のＡＲＱ層１２０ａへＭＡＣ ＰＤＵを転送する。
【００６６】
なお、ＨＡＲＱ再送のリトライオーバーにより、データ欠落の補完ができなかった場合は、次の転送予定のＭＡＣ ＰＤＵ(次のシーケンス番号：ＳＮ)より、順序正しく上位のＡＲＱ層１２０ａへの転送を行う。
【００６７】
ＡＲＱ層１２０ａでは、受信ＭＡＣ ＰＤＵをＡＲＱブロックに分割し、ＡＲＱブロック毎に付与されるＢＳＮに従ってＡＲＱブロック毎の順序を並び変え、順序正しく上位層へＭＡＣ ＰＤＵから構築したＭＡＣ ＳＤＵ(service data unit)を転送する。
【００６８】
すなわち、例えば、Frame#N+1において、ＡＲＱウィンドウバッファ３０のＳＤＵ#1バッファに格納されたＡＲＱブロックＳＤＵ#1[1]〜ＳＤＵ#1[3]を上位層(ＵＭＡＣ１１)へ転送し、そのＳＤＵ#1バッファを開放する。
【００６９】
なお、ＳＤＵ#1[1]，ＳＤＵ#1[2]は、Sub-burst#1のＭＡＣ ＰＤＵ#1に含まれ、ＳＤＵ#1[3]は、Sub-burst#2のＭＡＣ ＰＤＵ#2に含まれており、ＳＤＵ#1バッファは、ＳＤＵ#1[1]〜ＳＤＵ#1[3]により所定のサイズになった時点で上位層への転送を行う。ここで、ＳＤＵ#1[1]〜ＳＤＵ#1[3]は、ＢＳＮ#1〜ＢＳＮ#3(ＢＳＮ１〜ＢＳＮ３)に対応する。
【００７０】
さらに、ＡＲＱブロックの一部が欠落した場合は、ＡＲＱウィンドウバッファ３０にデータを一時的に格納する。そして、ＡＲＱの再送により、データ欠落を補完した後、順序正しく上位層へＭＡＣ ＳＤＵを転送する。
【００７１】
このように、ＨＡＲＱ層１２０ｂの順序保証により、ＡＲＱ層１２０ａでＡＲＱブロックの欠落を検出した場合、ＨＡＲＱ再送はリトライオーバー済みとみなすことができ、ＨＡＲＱ機能とＡＲＱ機能で冗長な再送が発生するのを回避できるようになっている。
【００７２】
しかしながら、図７〜図９に示すＨＡＲＱ機能(ＨＡＲＱリオーダリング機能)およびＡＲＱ機能を併用した受信処理では、ＨＡＲＱウィンドウバッファ２０とＡＲＱウィンドウバッファ３０を二重に管理するため、多大なメモリが必要となる。
【００７３】
また、ＨＡＲＱ層１２０ｂにおけるＭＡＣ ＰＤＵ単位の順序の並び変えと、ＡＲＱ層１２０ａにおけるＡＲＱブロック単位の順序の並び変えは、扱うデータ単位は異なるが、冗長な処理となっている。さらに、受信データのＨＡＲＱウィンドウバッファ２０へのコピー処理と、ＡＲＱウィンドウバッファ３０へのコピー処理の二重のコピー動作を行うため、処理時間の効率が低下する。
【００７４】
図１０〜図１２は、ＨＡＲＱ機能(リオーダリング無効)およびＡＲＱ機能を併用した時の受信処理の流れを説明するための図である。図１０〜図１２に示す受信処理の流れは、図７〜図９を参照して説明した受信処理の流れにおいて、ＨＡＲＱ機能におけるリオーダリングを無効にしたものに相当する。
【００７５】
なお、図１０〜図１２に示す受信処理の流れにおいても、送信側２から受信側１に対して、フレームFrame#N〜Frame#N+4でサブバーストSub-burst#1〜Sub-burst#5を送信し、フレームFrame#N+2のサブバーストSub-burst#3でＣＲＣエラーが生じた場合を示す。
【００７６】
すなわち、フレームFrame#N+2のサブバーストSub-burst#3でＣＲＣエラーを検出(ステップＳＴ２０１)すると、図７〜図９を参照して説明したのと同様に、ＰＨＹ層１０ｂの受信バッファへSub-burst#3を退避(ステップＳＴ２０２)させる。
【００７７】
さらに、受信側１は、送信側２へＮＡＫ(Sub-burst#3のHARQ NAK)を出力(ステップＳＴ２０３)する。これを受けて、送信側２は、フレームFrame#N+5で、Sub-burst#3を再送(ステップＳＴ２０６)する。
【００７８】
ここで、図１０〜図１２に示す受信処理では、ＨＡＲＱ機能におけるリオーダリングが無効なので、図７〜図９を参照して説明したものとは、フレームFrame#N+3以降の処理が異なっている。
【００７９】
すなわち、ＨＡＲＱリオーダリング機能が無効な場合、図７〜図９を参照して説明したＨＡＲＱウィンドウバッファ(２０)の管理、および、ＨＡＲＱ層１２０ｂにおける順序の並び変えは不要であり、上述した問題は生じない。
【００８０】
しかしながら、ＨＡＲＱ層１２０ｂでの順序保証がないため、ＨＡＲＱ機能における再送中に、ＡＲＱ層１２０ａでＡＲＱブロックの欠落を検出することになる。具体的に、Frame#N+3において、ＡＲＱ層１２０ａでＢＳＮ５〜ＢＳＮ６の欠落を検出すると、ＡＲＱ再送を要求する。
【００８１】
すなわち、ＢＳＮ１〜ＢＳＮ４，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ８は正しく受信され、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６が欠落している。そこで、ＡＲＱ層１２０ａからＰＨＹ層１０ｂを介して受信側２へ、ＡＲＱフィードバックとして、ＢＳＮ１〜ＢＳＮ４＝ＡＣＫ，ＢＳＮ４〜ＢＳＮ５＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ８＝ＡＣＫを送信(ステップＳＴ２０４，ＳＴ２０５)する。
【００８２】
このＢＳＮ１〜ＢＳＮ４＝ＡＣＫ，ＢＳＮ４〜ＢＳＮ５＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ８＝ＡＣＫを受けて、送信側２は、Frame#N+6において、ＡＲＱ再送を行う(Sub-burst#6：ステップＳＴ２０７)。
【００８３】
ここで、ＳＤＵ#2は、Frame#N+5において上位層へ転送済みのため、Frame#N+6のＳＤＵ#2は破棄される。すなわち、Frame#N+6では、本来必要のないデータＳＤＵ#2が送信側２から送信されることになる。
【００８４】
その結果、欠落ＡＲＱブロックの受信結果(ＮＡＣＫ)の応答によるＡＲＱ再送とＨＡＲＱ再送が冗長に発生するため、帯域の使用効率が悪くなる。
【００８５】
図１３〜図１５は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理(ＨＡＲＱのリオーダリング有効)の流れを説明するための図である。
【００８６】
ここで、Frame#N〜Frame#N+4は、前述した図７〜図９におけるFrame#N〜Frame#N+4と同様の処理である。また、Frame#N+6〜Frame#N+15は、Frame#N+5と同様に、Sub-burst#3のＨＡＲＱ再送リトライでエラーになった場合を示し、Frame#N+16は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーを検出した場合を示す。
【００８７】
さらに、Frame#N+17〜Frame#N+M-1は、送信側２でのＡＲＱ送信準備期間に相当する。なお、このFrame#N+17〜Frame#N+M-1の期間において、ＨＡＲＱウィンドウバッファ２０内のＭＡＣ ＰＤＵ#Xについて、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー検出済みと仮定する。
【００８８】
すなわち、前述した図７〜図９の例では、Frame#N+5におけるSub-burst#3のＨＡＲＱ再送でエラーが解消されたが、図１３〜図１５の例では、所定回数だけ繰り返してもエラーが解消されずに、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーとなった場合を示す。
【００８９】
具体的に、Frame#N+5において、Sub-burst#3のＨＡＲＱ再送を行い(ステップＳＴ４０１)、ＣＲＣエラーを検出すると、ＰＨＹ層１０ｂの受信バッファへ退避(ステップＳＴ４０２)し、送信側２へＮＡＫ(Sub-burst#3のHARQ NAK)を出力(ステップＳＴ４０３)する。
【００９０】
なお、Frame#N+6〜Frame#N+15においても、Frame#N+5と同様の処理を繰り返す。そして、Frame#N+16において、Sub-burst#3の送信を所定回数(例えば、１２回)だけ繰り返しても、欠落ＡＲＱブロックを補完できないとき、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーとして、ＡＲＱ再送により欠落ＡＲＱブロックを補完する。
【００９１】
すなわち、Frame#N+16では、リトライオーバーを検出(ステップＳＴ４０４)すると、ＡＲＱ層１２０ａからＰＨＹ層１０ｂを介して受信側２へ、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０＝ＡＣＫを送信(ステップＳＴ２０４，ＳＴ２０５)する。
【００９２】
ここで、ＨＡＲＱ再送リトライオーバー(Sub-burst#3のリトライオーバー)の検出は、例えば、受信フレーム番号により判断する。
【００９３】
そして、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーが検出されて、ＡＲＱフィードバック(ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０＝ＡＣＫ)が行われると、これを受けて、Frame#N+Mにおいて、ＡＲＱ再送を行う。
【００９４】
すなわち、このＢＳＮ５〜ＢＳＮ６＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０＝ＡＣＫを受けて、送信側２は、Frame#N+Mにおいて、ＡＲＱ再送を行う(Sub-burstY6：ステップＳＴ４０７)。
【００９５】
上述したＷｉＭＡＸ無線通信システムにおいて、例えば、ＨＡＲＱリオーダリング機能とＡＲＱ機能を併用する場合、ＨＡＲＱウィンドウバッファ２０とＡＲＱウィンドウバッファ３０を二重に管理するため、多大なメモリが必要となる。
【００９６】
また、ＨＡＲＱ層におけるＭＡＣ ＰＤＵ単位の順序の並び変え、並びに、ＡＲＱ層におけるＡＲＱブロック単位の順序の並び変えは、扱うデータ単位は異なるが、冗長な処理となっている。
【００９７】
さらに、例えば、受信データのＨＡＲＱウィンドウバッファへのコピー処理と、ＡＲＱウィンドウバッファ３０へのコピー処理の二重のコピー処理が行われるため、処理時間の効率が低いといった解決すべき課題がある。
【００９８】
以下、再送制御方法、通信装置および無線通信システムの実施例を、添付図面を参照して詳述する。なお、本実施例の適用は、ＷｉＭＡＸに限定されるものではなく、また、無線通信に限定されるものでもなく、様々な通信システムに対して幅広く適用することができるのは前述した通りである。
【００９９】
すなわち、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＨＡＲＱ機能は、第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能に対応し、また、ＡＲＱ機能は、第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能に対応する。
【０１００】
図１６〜図１８は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送中のＡＲＱ再送回避処理の流れを説明するための図である。
【０１０１】
前述したように、ＡＲＱ層１２０ａは、図６におけるＡＲＱデータ受信処理部１２１およびＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２４を纏めたものに相当する。また、ＨＡＲＱ層１２０ｂは、図６におけるＨＡＲＱデータ受信処理部１２２およびＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部１２５を纏めたものに相当する。
【０１０２】
さらに、図１６〜図１８では図示しないが、ＭＡＣ層１０ａは、ＡＲＱ層１２０ａおよびＨＡＲＱ層１２０ｂと共に、ダウンリンクデータ受信処理部１２３およびアップリンクデータ送信処理部１２６を有するＬＭＡＣ１２、並びに、ＵＭＡＣ１１を有する。
【０１０３】
図１６〜図１８に示す実施例は、前述した図７〜図９、並びに、図１０〜図１２に示す受信処理に対応するものである。すなわち、図１６〜図１８に示す実施例は、図７〜図９におけるＨＡＲＱウィンドウバッファ２０を削除することができ、さらに、図１０〜図１２におけるＳＤＵ#2の再送を不要とすることができる。
【０１０４】
ここで、図１６〜図１８の処理は、図７〜図９の処理と同様に、送信側２から受信側１に対して、ＷｉＭＡＸのフレーム単位Frame#N〜Frame#N+4でサブバーストSub-burst#1〜Sub-burst#5を送信し、Frame#N+2のSub-burst#3でＣＲＣエラーが生じた場合を示す。
【０１０５】
すなわち、フレームFrame#N+2のサブバーストSub-burst#3でＣＲＣエラーを検出(ステップＳＴ５０１)すると、ＰＨＹ層１０ｂの受信バッファへSub-burst#3を退避(ステップＳＴ５０２)させる。
【０１０６】
さらに、受信側１は、送信側２へＮＡＫ(Sub-burst#3のHARQ NAK)を出力(ステップＳＴ５０３)する。これを受けて、送信側２は、フレームFrame#N+5で、Sub-burst#3を再送(ＨＡＲＱ再送：ステップＳＴ５０７)する。
【０１０７】
ここで、本実施例の受信処理は、ＨＡＲＱリオーダリング機能によらず、ＭＡＣ ＰＤＵを上位層へ転送(ＳＴ５０４)する。すなわち、ＰＤＵ ＳＮ順序が不正でも上位層へ転送する。
【０１０８】
受信側１(ＡＲＱ層１２０ａ)では、[現フレーム]−[ＢＳＮ７の受信フレーム]≦ＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数のとき、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６はＨＡＲＱ再送待ちで、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ８をＡＲＱフィードバックに含まないようにする。
【０１０９】
ここで、ＢＳＮは、ＭＡＣ ＰＤＵを分割したＡＲＱブロックのシーケンス番号(block sequence number)を示し、ＡＲＱフィードバックは、ＡＲＱ受信結果の応答メッセージに相当する。
【０１１０】
具体的に、前述した図１０〜図１２の処理のＢＳＮ１〜ＢＳＮ４＝ＡＣＫ，ＢＳＮ４〜ＢＳＮ５＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ８＝ＡＣＫの代わりに、ＢＳＮ１〜ＢＳＮ４＝ＡＣＫのみをＡＲＱフィードバックとして送信(ステップＳＴ５０５，ＳＴ５０６)する。
【０１１１】
すなわち、ＨＡＲＱ再送待ちのＢＳＮ５〜ＢＳＮ６について、ＡＲＱフィードバック(ＢＳＮ４〜ＢＳＮ５＝ＮＡＣＫ)を応答しないことにより、送信側２からの冗長なデータ送信(ＡＲＱ再送)を行わないようにしている。
【０１１２】
なお、送信側２は、前述したように(ステップＳＴ５０７)、Frame#N+2のＮＡＫ(HARQ NAK)を受けて、フレームFrame#N+5において、Sub-burst#3を再送(ＨＡＲＱ再送)する。受信側１(ＰＨＹ層１０ｂ)は、Frame#N+2で退避したsub-burst#3との最大比合成を行い(ステップＳＴ５０８)、ＰＤＵ ＳＮ順序正常として上位層へ転送する。
【０１１３】
すなわち、Frame#N+5において、ＨＡＲＱの再送によってデータ欠落を補完する(ステップＳＴ５０８)と、その後、順序正しく上位のＡＲＱ層１２０ａへＭＡＣ ＰＤＵを転送する。
【０１１４】
そして、ＡＲＱ層１２０ａは、受信ＭＡＣ ＰＤＵをＡＲＱブロックに分割し、ＡＲＱブロック毎に付与されるＢＳＮに従ってＡＲＱブロック毎の順序を並び変え、順序正しく上位層へＭＡＣ ＰＤＵから構築したＭＡＣ ＳＤＵの転送を行う。
【０１１５】
このように、本実施例によれば、ＨＡＲＱリオーダリング機能有効時の冗長なデータコピーを削減することができ、さらに、ＨＡＲＱウィンドウバッファ(２０)を不要とすることで、メモリ使用量を削減することができる。
【０１１６】
具体的に、前述した図７〜図９の受信処理方法と比較して、例えば、最大性能のＨＡＲＱカテゴリーをサポートする741440ビットの容量のＨＡＲＱウィンドウバッファ２０を不要とすることにより、約７２４Ｋバイトの実相メモリ量を削減することが可能になる。
【０１１７】
さらに、前述した図１０〜図１２の受信処理方法と比較して、欠落ＡＲＱブロックを再送するＡＲＱ再送を不要とすることで、ＡＲＱ再送とＨＡＲＱ再送の冗長をなくして帯域の使用効率を上昇させることができる。すなわち、本実施例によれば、ＨＡＲＱリオーダリング機能の有効／無効に関わりなく、上述した効果を奏することが可能になる。
【０１１８】
図１９〜図２１は、本実施例の再送制御方法におけるＨＡＲＱ再送リトライオーバー後のＡＲＱ再送処理の流れを説明するための図であり、前述した図９〜図１１を使用した図１３〜図１５に対応するものである。
【０１１９】
ここで、Frame#N〜Frame#N+4は、前述した図１６〜図１８におけるFrame#N〜Frame#N+4と同様の処理である。また、Frame#N+6〜Frame#N+15は、Frame#N+5と同様に、Sub-burst#3のＨＡＲＱ再送リトライでエラーになった場合を示し、Frame#N+16は、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーを検出した場合を示す。なお、Frame#N+17〜Frame#N+M-1は、送信側２でのＡＲＱ送信準備期間に相当する。
【０１２０】
すなわち、図１９〜図２１に示されるように、Frame#N+5において、Sub-burst#3のＨＡＲＱ再送を行い(ステップＳＴ６０１)、ＣＲＣエラーを検出すると、ＰＨＹ層１０ｂの受信バッファへ退避(ステップＳＴ６０２)し、送信側２へＮＡＫ(Sub-burst#3のHARQ NAK)を出力(ステップＳＴ６０３)する。
【０１２１】
なお、Frame#N+6〜Frame#N+15においても、Frame#N+5と同様の処理を繰り返す。そして、Frame#N+16において、Sub-burst#3の送信を所定回数(例えば、１２回)だけ繰り返しても、欠落ＡＲＱブロックを補完できないとき、ＨＡＲＱ再送リトライオーバーとして、ＡＲＱ再送により欠落ＡＲＱブロックを補完する。
【０１２２】
すなわち、Frame#N+16において、(現フレーム)−(ＢＳＮ７受信フレーム)＞ＨＡＲＱ再送リトライオーバーのとき、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６がＨＡＲＱ待ち時間を超過すると、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ１０をＡＲＱフィードバックに含める(ステップＳＴ６０４)。
【０１２３】
また、Frame#N+16において、(現フレーム)−(ＢＳＮ７受信フレーム)≦ＨＡＲＱ再送リトライオーバーのとき、ＢＳＮ１１〜ＢＳＮ１３がＨＡＲＱ再送待ちのとき、ＢＳＮ１１〜ＢＳＮ１５をＡＲＱフィードバックに含めない(ステップＳＴ６０５)。
【０１２４】
そして、Frame#N+16において、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０＝ＡＣＫをＡＲＱフィードバックとして送信(ステップＳＴ６０６，ＳＴ６０７)する。これを受けて、送信側２は、Frame#N+Mにおいて、Sub-burst#YをＡＲＱ再送(ステップＳＴ６０８)する。
【０１２５】
以下、上述した実施例を、図２２〜図２４のフローチャートを参照してより詳細に説明する。図２２は、本実施例の再送制御方法における再送処理(ＡＲＱデータ受信処理)の一例を説明するためのフローチャートである。
【０１２６】
図２２に示されるように、ＡＲＱデータ受信処理が開始すると、すなわち、図１６〜図１８の受信処理において、ＨＡＲＱ層１２０ｂからＭＡＣ ＰＤＵを受け取ると、ステップＳＴ１１において、ＡＲＱブロックに分割してステップＳＴ１２へ進む。
【０１２７】
ステップＳＴ１２では、何個のＡＲＱブロックに分割できたかにより、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１８のループ処理を順次行う。すなわち、ステップＳＴ１２において、ＡＲＱブロックのシーケンス番号(ＢＳＮ)をチェックして、ステップＳＴ１３へ進み、各ＢＳＮに対して以下に説明するステップＳＴ１８までの処理を順次行う。
【０１２８】
ステップＳＴ１３では、受信ＡＲＱブロックのＢＳＮがＡＲＱウィンドウスタートに等しいかどうかを判定する。ここで、ＡＲＱウィンドウスタートは、欠けているＡＲＱブロックの先頭に対応する。
【０１２９】
ステップＳＴ１３において、受信ＡＲＱブロックのＢＳＮがＡＲＱウィンドウスタートに等しいと判定すると、ステップＳＴ１４へ進んで、ＡＲＱブロック管理情報を更新(ＡＲＱウィンドウスタートを更新)する。
【０１３０】
ここで、ステップＳＴ１３において、受信ＡＲＱブロックのＢＳＮがＡＲＱウィンドウスタートに等しいと判定するのは、例えば、ＣＲＣエラーがなく、通常の処理を行う場合に対応する。
【０１３１】
さらに、ステップＳＴ１５へ進んで、ＳＤＵバッファへ受信ＡＲＱブロックをコピーして、ステップＳＴ１６へ進む。
【０１３２】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+1において、ＢＳＮ＝３(ＳＤＵ#1[3], ＳＤＵ#2[4])のとき、ウィンドウスタートをＢＳＮ３からＢＳＮ５へ変更(ステップＳＴ１４)する。さらに、ＡＲＱウィンドウバッファ３０のＳＤＵ#1バッファへＳＤＵ#1[3]をコピーし、ＳＤＵ#2バッファへＳＤＵ#2[4]をコピー(ステップＳＴ１５)する。
【０１３３】
ステップＳＴ１６では、ＭＡＣ ＳＤＵの構築が完了したかどうかを判定し、ＭＡＣ ＳＤＵの構築が完了したと判定すると、ステップＳＴ１７へ進んで、上位層へＭＡＣ ＳＤＵを転送して、ステップＳＴ１８へ進む。一方、ステップＳＴ１６において、ＭＡＣ ＳＤＵの構築が完了していないと判定すると、ステップＳＴ１７の処理を行わずに、直接ステップＳＴ１８へ進む。
【０１３４】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+1において、ＳＤＵ#1バッファがＳＤＵ#1[1]〜ＳＤＵ#1[3]で満たされた(構築が完了した)と判定(ステップＳＴ１６：Yes)すると、上位層(ＵＭＡＣ)へＭＡＣ ＳＤＵを転送(ステップＳＴ１７)する。
【０１３５】
一方、ステップＳＴ１３において、受信ＡＲＱのＢＳＮがＡＲＱウィンドウスタートに等しくないと判定すると、ステップＳＴ１９へ進んで、ＡＲＱブロック管理情報を更新(受信フレーム番号を設定)する。さらに、ステップＳＴ２０へ進んで、ＳＤＵバッファへ受信ＡＲＱブロックをコピーして、ステップＳＴ１８へ進む。
【０１３６】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+3において、ＢＳＮ＝７(ＳＤＵ#3[7], ＳＤＵ#4[8])のとき、ＡＲＱブロック管理情報における受信フレーム番号Frame#N+3を設定(ステップＳＴ１５)する。さらに、ＳＤＵ#3バッファへＳＤＵ#3[7]をコピーし、ＳＤＵ#4バッファへＳＤＵ#4[8]をコピー(ステップＳＴ１７)する。
【０１３７】
そして、ステップＳＴ１８において、ＡＲＱブロックのＢＳＮをチェックして、全てのＢＳＮに対する処理が終了するまでステップＳＴ１２へ戻って同様のループ処理を行い、全てのＢＳＮに対する処理が終了したら、ＡＲＱデータ受信処理を終了する。
【０１３８】
図２３および図２４は、本実施例の再送制御方法における再送処理(ＡＲＱデータ受信結果メッセージ送信処理)の一例を説明するためのフローチャートである。このＡＲＱデータ受信結果メッセージの送信は、ＡＲＱブロック管理情報を参照して行う。
【０１３９】
図２３および図２４に示されるように、ＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理が開始すると、ステップＳＴ３１において、最終送信済ＢＳＮとＡＲＱウィンドウスタート(−１)が等しいかどうかを判定する。
【０１４０】
ステップＳＴ３１において、最終送信済ＢＳＮとＡＲＱウィンドウスタート(−１)が等しいと判定すると、ステップＳＴ３２へ進んで、受信結果にＡＣＫ(肯定認知)を設定して、ステップＳＴ３８へ進む。
【０１４１】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+1において、最終送信済ＢＳＮはＢＳＮ４(ＳＤＵ#2[4])であり、ＡＲＱウィンドウスタート(−１)は、ＢＳＮ４(ＢＳＮ５−１＝ＢＳＮ４)であるため、等しいと判定(ステップＳＴ３１)する。そして、送信側２から送られたＭＡＣ ＰＤＵに含まれるＡＲＱブロック(ＳＤＵ#1[3], ＳＤＵ#2[4])が正しく受信されたとして、ＡＣＫの受信結果を送信側２へ送信(ステップＳＴ３２)する。
【０１４２】
一方、ステップＳＴ３１において、最終送信済ＢＳＮとＡＲＱウィンドウスタート(−１)が等しくないと判定すると、ステップＳＴ３３へ進んで、ＡＲＱウィンドウスタート以降の先頭ＢＳＮの受信フレーム番号と現フレーム番号の差分フレーム数を算出する。
【０１４３】
なお、ステップＳＴ３３で処理する現フレーム番号は、例えば、前述した図２２におけるステップＳＴ１９で更新したＡＲＱブロック管理情報に設定されたフレーム番号である。
【０１４４】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+3において、最終送信済ＢＳＮはＢＳＮ８(ＳＤＵ#4[8])であり、ＡＲＱウィンドウスタート(−１)は、ＢＳＮ４(ＢＳＮ５−１＝ＢＳＮ４)であるため、等しくないと判定(ステップＳＴ３１)する。
【０１４５】
そして、ＡＲＱウィンドウスタート(ＢＳＮ４)以降の先頭ＢＳＮ(ＢＳＮ７)の受信フレーム番号(Frame#N+3)と現フレーム番号(Frame#N+3)の差分フレーム数((Ｎ＋３)−(Ｎ＋３)＝０)を算出(ステップＳＴ３２)する。
【０１４６】
また、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+4において、最終送信済ＢＳＮはＢＳＮ１０(ＳＤＵ#4[10])であり、ＡＲＱウィンドウスタート(−１)は、ＢＳＮ４(ＢＳＮ５−１＝ＢＳＮ４)であるため、等しくないと判定(ステップＳＴ３１)する。
【０１４７】
そして、ＡＲＱウィンドウスタート以降の先頭ＢＳＮ(ＢＳＮ７)の受信フレーム番号(Frame#N+3)と現フレーム番号(Frame#N+4)の差分フレーム数((Ｎ＋４)−(Ｎ＋３)＝１)を算出(ステップＳＴ３２)する。
【０１４８】
さらに、例えば、図１９〜図２１の受信処理のFrame#N+16において、最終送信済ＢＳＮはＢＳＮ１５(ＳＤＵ#i[15])であり、ＡＲＱウィンドウスタート(−１)は、ＢＳＮ４(ＢＳＮ５−１＝ＢＳＮ４)であるため、等しくないと判定(ステップＳＴ３１)する。
【０１４９】
そして、ＡＲＱウィンドウスタート以降の先頭ＢＳＮ(ＢＳＮ７)の受信フレーム番号(Frame#N+3)と現フレーム番号(Frame#N+16)の差分フレーム数((Ｎ＋１６)−(Ｎ＋３)＝１３)を算出(ステップＳＴ３２)する。
【０１５０】
次に、ステップＳＴ３４へ進んで、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数以下かどうかを判定する。
【０１５１】
ステップＳＴ３４において、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数以下であると判定すると、ステップＳＴ３５へ進んで、受信結果にＡＣＫを設定して、ステップＳＴ３８へ進んで、ＡＲＱフィードバックを送信する。すなわち、送信側２からのＭＡＣ ＰＤＵ(ＡＲＱブロック)を受信できたとして、送信側２へＡＣＫのＡＲＱフィードバックを送信する。
【０１５２】
具体的に、例えば、図１６〜図１８の受信処理のFrame#N+3およびFrame#N+4において、差分フレーム数は、それぞれ０および１となるため、ＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数(例えば、１２)以下であると判定(ステップＳＴ３４)する。
【０１５３】
一方、ステップＳＴ３４において、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数以下ではないと判定すると、ステップＳＴ３６へ進んで、受信結果にＮＡＣＫ(否定認知)を設定して、ステップＳＴ３７へ進む。
【０１５４】
具体的に、例えば、図１９〜図２１の受信処理のFrame#N+16において、差分フレーム数は１３となるため、ＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数の１２以下ではないと判定(ステップＳＴ３４)する。
【０１５５】
すなわち、ステップＳＴ３４では、差分フレーム数(１３)＞ＨＡＲＱ再送リトライオーバーフレーム数(１２)と判定するため、受信結果ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６にＮＡＣＫを設定(ステップＳＴ３６)する。これは、ＨＡＲＱで再送されるはずのＢＳＮ５〜ＢＳＮ６を受信できないため、ＡＲＱでの再送を要求し、欠落データの復元を優先する処理である。
【０１５６】
ステップＳＴ３７では、以降の受信済ＡＲＱブロックのシーケンス番号(ＢＳＮ)をチェックして、ステップＳＴ３９へ進み、各ＢＳＮに対して以下に説明するステップＳＴ４１までの処理を順次行う。
【０１５７】
ステップＳＴ３９では、直前のＡＲＱブロックとＢＳＮが連続するかどうかを判定する。ステップＳＴ３９において、直前のＡＲＱブロックとＢＳＮが連続すると判定すると、ステップＳＴ４０へ進んで、その連続すると判定したＢＳＮをＡＣＫと設定してステップＳＴ４１へ進む。
【０１５８】
そして、ステップＳＴ４１において、ＡＲＱブロックのＢＳＮをチェックして、全てのＢＳＮに対する処理が終了するまでステップＳＴ３７へ戻って同様のループ処理を行い、全てのＢＳＮに対する処理が終了したら、ステップＳＴ３８へ進む。
【０１５９】
一方、ステップＳＴ３９において、直前のＡＲＱブロックとＢＳＮが連続しないと判定すると、ステップＳＴ４２へ進んで、その不連続と判定したＢＳＮの受信フレーム番号と現フレーム番号の差分フレーム数を算出して、ステップＳＴ４３へ進む。
【０１６０】
ステップＳＴ４３では、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過するかどうかを判定する。ステップＳＴ４３において、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過すると判定すると、ステップＳＴ４４へ進んで、そのＢＳＮにＮＡＣＫを設定して、前述したステップＳＴ４１へ進み、さらに、ステップＳＴ３８へ進む。
【０１６１】
一方、ステップＳＴ４３において、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過しないと判定すると、ステップＳＴ４４およびＳＴ４１を通ることなく、直接ステップＳＴ３８へ進む。
【０１６２】
そして、ステップＳＴ３８において、送信側２へＡＲＱフィードバック送信を行って、ＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理を終了する。
【０１６３】
具体的に、例えば、図１９〜図２１の受信処理のFrame#N+16において、直前のＡＲＱブロックとＢＳＮが連続すると判定(ステップＳＴ３９：Yes)するＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０には、ＡＣＫを設定(ステップＳＴ４０)する。
【０１６４】
また、直前のＡＲＱブロックとＢＳＮが連続しないと判定(ステップＳＴ３９：No)し、差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過すると判定(ステップＳＴ４３：Yes)するＢＳＮ５〜ＢＳＮ６には、ＮＡＣＫを設定(ステップＳＴ４４)する。
【０１６５】
従って、ＡＲＱフィードバックは、ＢＳＮ５〜ＢＳＮ６＝ＮＡＣＫ，ＢＳＮ７〜ＢＳＮ１０＝ＡＣＫとなるＢＳＮ５〜ＢＳＮ１０を含む。
【０１６６】
なお、ＢＳＮ１４〜ＢＳＮ１５に関しては、不連続と判定したＢＳＮ(ＢＳＮ１０と不連続なＢＳＮ１４)の受信フレーム番号と現フレーム番号の差分フレーム数(０)を算出(ステップＳＴ４２)して、ステップＳＴ４３へ進む。
【０１６７】
ステップＳＴ４３では、差分フレーム数(０)がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過しないと判定(ステップＳＴ４３：No)するので、ＢＳＮ１４〜ＢＳＮ１５は、ＡＲＱフィードバックに含まれないことになる。そして、ＢＳＮ１１〜ＢＳＮ１３は、ＨＡＲＱ再送待ちとなる。
【０１６８】
上述したように、本実施例によれば、必要なメモリサイズを低減することができる。さらに、本実施例によれば、冗長なコピー動作を削減して処理時間を低減すると共に、帯域使用効率を上げてスループットを向上することが可能になる。
【０１６９】
すなわち、ＨＡＲＱリオーダリング機能の有効／無効によらず、ＭＡＣ ＰＤＵの順序並び変え処理を行わないことで、ＨＡＲＱ層において、ＨＡＲＱウィンドウバッファを管理する必要がなくなる。これにより、ＡＲＱウィンドウバッファとの二重管理によるメモリサイズの増大を低減、すなわち、実装メモリの容量を低減することができる。
【０１７０】
また、ＨＡＲＱリオーダリング機能の有効／無効によらず、ＭＡＣ ＰＤＵの順序並び変え処理を行わないことで、ＨＡＲＱウィンドウバッファへのコピー処理が不要となり、ＡＲＱウィンドウバッファへのコピー処理との冗長コピー動作を削減することができる。これは、処理時間の低減に繋がる。
【０１７１】
さらに、ＡＲＱ層において、ＨＡＲＱ再送状況を推定したＡＲＱブロック受信結果の応答処理を行うことで、ＨＡＲＱ再送中のＡＲＱ再送を回避する。具体的に、仮に、ＨＡＲＱ層での再送率が５％であった場合、ＨＡＲＱ再送がリトライオーバーしないにも関わらず、ＡＲＱ層での再送率も５％となる。本実施例では、ＨＡＲＱ機能とＡＲＱ機能の冗長再送を回避することにより、余分なＡＲＱ再送を回避して帯域使用効率を上げてスループットを向上することができる。
【０１７２】
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
（付記１）
第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能と、前記第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能を併用してデータ再送を制御する再送制御方法であって、
前記第２データ単位のブロックの欠落を検出し、
前記欠落ブロックの直後のブロックの受信フレーム番号と、前記第１データの再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ブロックに対応する第１データ単位の再送状況を推定し、
前記欠落ブロックの前記第１データ単位の再送状況に応じて、前記第２データの受信結果の応答メッセージを送信する、
ことを特徴とする再送制御方法。
【０１７３】
（付記２）
前記第１データ再送機能は、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＨＡＲＱ機能であり、
前記第２データ再送機能は、前記ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＡＲＱ機能であり、
前記欠落ブロックの検出は、ＡＲＱブロックの欠落を検出し、
前記再送状況の推定は、前記欠落ＡＲＱブロックの直後のＡＲＱブロックの受信フレーム番号と、ＨＡＲＱ再送完了に要するフレーム数から、前記欠落ＡＲＱブロックのＨＡＲＱ再送状況を推定し、
前記応答メッセージの送信は、前記欠落ＡＲＱブロックのＨＡＲＱ再送状況に応じて、ＡＲＱ受信結果の応答メッセージを送信する、
ことを特徴とする付記１に記載の再送制御方法。
【０１７４】
（付記３）
受信ＡＲＱブロックの番号がＡＲＱウィンドウスタートの値に等しいと判定すると、前記ＡＲＱウィンドウスタートを更新してＡＲＱブロック管理情報を更新し、
受信ＡＲＱブロックの番号がＡＲＱウィンドウスタートの値に等しくないと判定すると、受信フレーム番号を設定して前記ＡＲＱブロック管理情報を更新すると共に、前記受信ＡＲＱブロックをＡＲＱ層のバッファへコピーして、
ＡＲＱデータの受信処理を行う、ことを特徴とする付記２に記載の再送制御方法。
【０１７５】
（付記４）
前記受信ＡＲＱブロックの最終受信済み番号がＡＲＱウィンドウスタートから１を減算した値に等しいと判定すると、受信結果にＡＣＫを設定し、
前記受信ＡＲＱブロックの最終受信済み番号がＡＲＱウィンドウスタートから１を減算した値に等しくないと判定すると、前記ＡＲＱウィンドウスタート以降で先頭の受信ＡＲＱブロックの受信フレーム番号と現フレーム番号の第１差分フレーム数を算出して、
ＡＲＱ受信結果メッセージの送信処理を行う、ことを特徴とする付記３に記載の再送制御方法。
【０１７６】
（付記５）
前記第１差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数以下であると判定すると、受信結果にＡＣＫを設定し、
前記第１差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数以下ではないと判定すると、受信結果にＮＡＣＫを設定して、
ＡＲＱ受信結果メッセージの送信処理を行う、ことを特徴とする付記４に記載の再送制御方法。
【０１７７】
（付記６）
直前のＡＲＱブロックと前記受信ＡＲＱブロックの番号が連続すると判定すると、前記受信ＡＲＱブロックにＡＣＫを設定し、
直前のＡＲＱブロックと前記受信ＡＲＱブロックの番号が連続しないと判定すると、前記不連続と判定した前記受信ＡＲＱブロックの受信フレーム番号と現フレーム番号の第２差分フレーム数を算出して、
ＡＲＱ受信結果メッセージの送信処理を行う、ことを特徴とする付記５に記載の再送制御方法。
【０１７８】
（付記７）
前記第２差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過すると判定すると、前記不連続と判定した前記受信ＡＲＱブロックにＮＡＣＫを設定し、
前記第２差分フレーム数がＨＡＲＱリトライオーバーフレーム数を超過しないと判定すると、前記不連続と判定した前記受信ＡＲＱブロックには、ＡＣＫもＮＡＣＫも設定しないようにして、
ＡＲＱ受信結果メッセージの送信処理を行う、ことを特徴とする付記６に記載の再送制御方法。
【０１７９】
（付記８）
第１データ単位で再送を行う第１データ再送機能と、前記第１データ単位の一部の第２データ単位で再送を行う第２データ再送機能を併用してデータ再送を制御する通信装置であって、
前記第２データ単位のブロックの欠落情報と前記第１データ単位の再送情報に基づいて、前記第２データ単位の再送指示を判定する再送指示判定部を有し、
前記再送指示判定部は、前記第１データ単位の再送が完了するまで前記第２データ単位の再送指示を出力せず、前記第１データ単位の再送が完了した後に、前記第２データ単位の再送が必要かどうかを判定する、
ことを特徴とする通信装置。
【０１８０】
（付記９）
前記第１データ再送機能は、ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＨＡＲＱ機能であり、
前記第２データ再送機能は、前記ＷｉＭＡＸ無線通信システムにおけるＡＲＱ機能であり、
前記再送指示判定部は、ＡＲＱブロックの欠落情報とＨＡＲＱ再送情報に基づいて、ＡＲＱ再送指示を判定するＡＲＱ再送指示判定部であり、
前記ＡＲＱ再送指示判定部は、ＨＡＲＱ再送が完了するまでＡＲＱ再送指示を出力せず、前記ＨＡＲＱ再送が完了した後に、前記ＡＲＱ再送が必要かどうかを判定する、
ことを特徴とする付記８に記載の通信装置。
【０１８１】
（付記１０）
基地局と、該基地局との間で無線通信を行う移動局を有する無線通信システムであって、
前記移動局は、付記８または付記９に記載の通信装置であり、
前記移動局と前記基地局との間で付記１乃至付記７のいずれか１項に記載の再送制御方法を行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【符号の説明】
【０１８２】
１    受信側(receiver)
２    送信側(transmitter)
１０ａ    ＭＡＣ層(medium access control layer)
１０ｂ    ＰＨＹ層(physical layer)
１１    ＵＭＡＣ(upper MAC)
１２    ＬＭＡＣ(lower MAC)
１００    基地局(ＢＳ：base station)
１１０    ダウンリンク(downlink)ユーザデータ受信処理部
１２０ａ    ＡＲＱ層
１２０ｂ    ＨＡＲＱ層
１２１    ＡＲＱデータ受信処理部
１２２    ＨＡＲＱデータ受信処理部
１２３    ダウンリンクデータ受信処理部
１２４    ＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部
１２５    ＨＡＲＱ受信結果メッセージ送信処理部
１２６    アップリンクデータ送信処理部
２００    セル(通信エリア)
３００ａ〜３００ｃ    移動局(ＭＳ：mobile station)
【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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