JP2008053854A - データの再送方法、通信装置、およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】データの再送の確実性を従来よりも向上させる。
【解決手段】基地局と携帯電話端末との間で通信を行っている際の、送信側から受信側へのデータの再送方法であって、送信側である基地局は、データの再送の要求を受信側である携帯電話端末から受け付けると（図１７のＳ１）、その要求に係るデータである再送対象データを複数の分割データに分割する（Ｓ２）。そして、基地局は、分割された各分割データを携帯電話端末に対して送信する（Ｓ４）。
【選択図】図１７

Description

本発明は、データの再送の方法などに関する。

図１８は第３世代移動通信システムにおける従来のデータフローの例を示す図、図１９は従来のＭＡＣ−ｈｓＰＤＵフォーマットの例を示す図、図２０は従来のストップアンドウェイトによるデータの送受信の方法の例を示す図である。

現在、移動通信の技術として、「ＩＭＴ−２０００」または「３Ｇ」などと呼ばれる第３世代移動通信システムが普及している。さらに、第３世代移動通信システムを継承する超高速移動通信システムである「第４世代移動通信システム」の開発が進んでいる。

第３世代移動通信システムを大幅に変更することなく通信の高速化および効率化を図る技術として「ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）」という規格が提案されている。係る規格によると、第３世代移動通信システムにおける従来の規格であるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）と同じ５ＭＨｚの周波数を使用しつつ、基地局（ＢＴＳ）から携帯電話端末（ＭＳ）までの電波の受信品質に応じて変調方式および誤り訂正符号化率を調整することによって、Ｗ−ＣＤＭＡよりも高速にかつ効率的に通信を行うことができる。ＨＳＤＰＡを採用した移動通信システムは、「第３．５世代移動通信システム」または「３．５Ｇ」などと呼ばれることがある。

ＨＳＤＰＡにおいては、再送制御方式として「Ｈ−ＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat reQuest）」という規格を採用している。Ｈ−ＡＲＱによると、誤り（エラー）を検出した際にそのエラーの回復のために実行する再送の回数を制限する。

Ｈ−ＡＲＱによる通信方式の１つとして「ストップアンドウェイト（Stop And Wait）」が提案されている。ここで、係る通信方式を、６多重による場合を例に、図１８〜図２０に基づいて簡単に説明する。

送信側つまり基地局は、図１８に示すようなデータフローに基づいて、図１９に示すフォーマットのＭａｃ−ｈｓのＭａｃ−ｄＰＤＵのデータを生成する。そして、そのデータを、ＣＲＣ符号またはターボ（Turbo）符号を付加しまたはレートマッチングを行うなどした後に、受信側つまり携帯電話端末に送信する。

受信側は、受信したそのデータを検査し、正常に受信できていれば「ＡＣＫ」を送信側に返信する。正常に受信できていなければ「ＮＡＣＫ」を送信側に返信する。送信側は、「ＡＣＫ」または「ＮＡＣＫ」を受信したタイミングにより、どのプロセスの「ＡＣＫ」または「ＮＡＣＫ」情報であるかを判別できる。

送信側は、図２０に示すように、多重の数と同じプロセス（本例では、６つのプロセス）を有し、受信側に送信するデータを６つのプロセスに振り分け、各プロセスを並列的に実行することによってこれらのデータを順次送信する。

ただし、ある１つのプロセスにおいて、直前に送信したデータに対する「ＡＣＫ」が受信側から戻って来なければ、そのプロセスに係る次のデータの送信は行わない。つまり、プロセスを停止して（ストップして）返信を待つ（ウェイトする）。また、「ＡＣＫ」の代わりに「ＮＡＣＫ」が戻って来た場合は、直前に送信したデータを再送する。図２０には、ＴＳＮが「２」であるデータの送信および再送の例を示している。なお、プロセスごとにチャネルを有する場合もあれば、１つのチャネルを複数のプロセスで共用する場合もある。

そのほか、第３世代移動通信システムを改良する方法として、特許文献１に記載されるような方法が提案されている。係る方法によると、データ分割部は、送信データを複数のブロックに分割することによりｎ個の分割ブロックを生成する。Ｎ個の誤り訂正符号化部の中のｎ個は、ｎ個の分割ブロックのそれぞれに対してブロック単位で誤り訂正符号化を行い、符号ブロックを出力する。データ連結部は、ブロック単位で誤り訂正符号化されたｎ個の符号ブロックを連結する。分割／連結制御部は、データ分割部およびデータ連結部の少なくともいずれか一方を、送信データの分割または符号ブロックの連結がビット単位で行われるように制御する。
特開２００４−３４９７４２号公報

ところで、送信側は、受信側に対してデータを再送しても、そのデータが受信側において正常に受信されず、再送の要求をもう一度与えられる可能性がある。同じデータについて何度も再送の要求を与えられ、それに応じて何度も再送を行うことは、非効率である。上述の通り、第３世代移動通信システムでは再送の回数を制限しているが、通信の品質を高めるためには、データの再送の確実性を向上させることが求められる。

本発明は、このような問題点に鑑み、データの再送の確実性を従来よりも向上させることを目的とする。

本発明に係るデータの再送方法は、送信側から受信側へのデータの再送方法であって、前記受信側から前記送信側に対してデータの再送の要求があった場合に、前記送信側は、前記再送の要求に係るデータである再送対象データを複数の分割データに分割し、分割された前記各分割データを前記受信側に対して送信する、ことを特徴とする。

好ましくは、前記送信側は、前記受信側との通信の品質が良好であるほど前記再送対象データを大きなサイズの前記分割データに分割し、当該品質が劣悪であるほど前記再送対象データを小さなサイズの前記分割データに分割する。

または、前記送信側は、前記受信側との通信の品質が良好であるほど前記再送対象データを多い個数の前記分割データに分割し、当該品質が劣悪であるほど前記再送対象データを少ない個数の前記分割データに分割する。

または、前記再送対象データには、当該再送対象データに係るプロトコルよりも上位の層（レイヤ）のプロトコルに基づいて生成された複数のフレームが含まれており、前記送信側は、前記再送対象データを、１つの前記フレームに係るデータが分割されないように、前記分割データに分割する。

または、前記分割データには、当該分割データの基である前記再送対象データに関する情報が付加されている。

または、前記送信側は、１つの前記分割データを再送する回数を所定の回数に制限し、前記再送対象データに係るいずれかの前記分割データが前記所定の回数までに前記受信側において正常に受信されなかった場合は、当該再送対象データに係る残りの前記分割データを送信するのを中止する。

または、前記再送対象データには、当該再送対象データに係るプロトコルの層よりも上位の層のプロトコルに基づいて生成された複数のフレームが含まれており、前記送信側は、１つの前記分割データを再送する回数を所定の回数までに制限し、前記再送対象データに係る前記分割データのうちのいずれかが前記所定の回数までに前記受信側において正常に受信されなかった場合は、当該正常に受信されなかった分割データに一部分が含まれるいずれの前記フレームとも同一でない他の前記フレームの一部分が含まれる分割データについては前記受信側に送信するが、それ以外の分割データについては前記受信側に送信するのを中止する。

または、前記送信側は、再送対象データを前記分割データに分割する個数に応じて、前記分割データを再送する回数を制限する。

本発明によると、再送の対象のデータを分割することによって、１フレーム当たりのデータ量を少なくして再送を行う。よって、誤りの発生率を低減させ、再送の確実性を向上させることができる。

図１は通信システム１００の全体的な構成の例を示す図、図２は基地局１の機能的構成の例を示す図、図３は携帯電話端末２の機能的構成の例を示す図、図４はＬ−ＰＤＵフレーム７を生成する方法の例を示す図、図５は再送用フレーム８を生成する方法の例を示す図である。

図１に示すように、通信システム１００は、基地局１、携帯電話端末２、および上位装置などによって構成される。

基地局１は、電気通信事業者によって運営される無線基地局装置であって、その電気通信事業者が提供する携帯電話通信のサービスに加入しているユーザの携帯電話端末２の接続を制御する処理およびその携帯電話端末と自社の上位装置との通信を中継する処理などを行う無線局である。「ＢＴＳ（Base Transceiver Station）」と呼ばれることもある。

携帯電話端末２は、携帯電話通信のサービスの提供を受けるユーザが使用する端末装置である。「移動端末」または「ＭＳ（Mobile Station）」などと呼ばれることもある。

上位装置は、既存の伝送装置、無線基地局制御装置、および移動交換装置（交換局）などである。携帯電話端末２は、これらの基地局１および上位装置などを介して、他の携帯電話端末２、ＰＨＳ端末、またはいわゆる固定電話端末などと通信を行うことができる。さらに、インターネット上のＷｅｂサーバまたは電子メールサーバなどと通信を行うことができる。

基地局１および携帯電話端末２のハードウェアおよびソフトウェアの構成は、基本的に従来と同様である。ただし、基地局１と携帯電話端末２とは、後に順次説明する種々の方法を適用した通信を行う。そこで、以下に説明するような、基地局１および携帯電話端末２には、これらの種々の方法を適用するためのソフトウェアおよびハードウェアが増設されている。

基地局１には、図２に示すような送信用フレーム生成部１０１、再送要求受付部１０２、再送用フレーム生成部１０３、およびフレーム送信制御部１０４などの機能を実現するためのハードウェアまたはソフトウェアが増設されている。

一方、携帯電話端末２には、図３に示すようなフレーム検査部２０１、再送要求部２０２、およびデータ再生部２０３などの機能を実現するためのハードウェアまたはソフトウェアが増設されている。

図２において、基地局１の送信用フレーム生成部１０１は、携帯電話端末２に送信する対象のデータ５を、基地局１と携帯電話端末２との間のプロトコルに対応したデータ（フレーム）に変換するために、図４に示すような処理を行う。

図４において、携帯電話端末２に送信する対象のデータ５を上位装置から受け取ると、送信用フレーム生成部１０１は、上位層の所定のプロトコルに応じたＰＤＵ（Protocol Data Unit）のフォーマットのデータに変換する。具体的には、その層のプロトコル制御情報をヘッダとしてデータ５に付加する。以下、このフォーマットのデータを「Ｕ−ＰＤＵ（Upper-Protocol Data Unit）フレーム６」と記載する。また、本実施形態では、Ｈ−ＡＲＱ方式に基づいて基地局１と携帯電話端末２とが通信を行うことから、このＵ−ＰＤＵフレーム６のヘッダを、「Ｕ−ＡＲＱヘッダ」と記載する。

送信用フレーム生成部１０１は、さらにＵ−ＰＤＵフレーム６を下位層の所定のプロトコルに応じたフォーマットのデータ（フレーム）に変換する。具体的には、Ｕ−ＰＤＵフレーム６を所定のデータ長以下のデータに分割する。そして、分割した各データに、その層のプロトコル制御情報をヘッダとして付加する。

以下、このフォーマットのデータを「Ｌ−ＰＤＵ（Lower-Protocol Data Unit）フレーム７」と記載する。また、Ｌ−ＰＤＵフレーム７のヘッダを「Ｌ−ＡＲＱヘッダ」と記載する。Ｌ−ＡＲＱヘッダには、誤りの検査および訂正のための符号、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号またはターボ符号などが含まれることがある。そのほか、後に説明する種々の情報が含まれることがある。

このようにして生成されたＬ−ＰＤＵフレーム７が、携帯電話端末２への送信用のフォーマットのデータ（フレーム）となる。

生成されたＬ−ＰＤＵフレーム７は、フレーム送信制御部１０４によって宛先の携帯電話端末２に送信される。

図３において、携帯電話端末２のフレーム検査部２０１は、基地局１から受信したＬ−ＰＤＵフレーム７に誤りがないかどうかを、そのＬ−ＰＤＵフレーム７のＬ−ＡＲＱヘッダに含まれる誤り訂正符号を用いて公知の方法によって検査する。

再送要求部２０２は、フレーム検査部２０１による検査の結果、基地局１から受信したＬ−ＰＤＵフレーム７に誤りがありかつそれを訂正することができないと判別された場合つまり正常に受信できなかった場合に、そのＬ−ＰＤＵフレーム７をもう一度送信するようにつまり再送するように、その基地局１に対して要求する処理を行う。基本的には、従来通り、基地局１に対して、「ＮＡＣＫ」の信号を返信する。

なお、基地局１から受信したＬ−ＰＤＵフレーム７に誤りがないことがフレーム検査部２０１によって確認できた場合は、従来通り、基地局１に対して、「ＡＣＫ」の信号が送信される。

図２において、基地局１の再送要求受付部１０２は、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再送すべき旨の要求を携帯電話端末２から受け付ける処理を行う。具体的には、「ＮＡＣＫ」の信号を受け、受けたタイミングによりＬ−ＰＤＵフレームのＴＳＮを判断する。

再送用フレーム生成部１０３は、図５に示すように、再送の対象であるＬ−ＰＤＵフレーム７を所定のデータ長に分割することによって、再送用のフレームである再送用フレーム８を生成する。

フレーム送信制御部１０４は、送信用フレーム生成部１０１によって生成されたＬ−ＰＤＵフレーム７および再送要求受付部１０２によって生成された再送用フレーム８を携帯電話端末２に送信するための制御を行う。本実施形態では、前に「背景技術」欄で説明した、多重のストップアンドウェイト（Stop And Wait）方式によって制御が行われる。ただし、本実施形態では、説明の簡単のため、３つのプロセスによって多重したストップアンドウェイト方式で制御を行うものとする。

図３において、携帯電話端末２のデータ再生部２０３は、基地局１から受信した複数の再送用フレーム８に基づいてＬ−ＰＤＵフレーム７を再生する。

以下、本発明に係る基地局１と携帯電話端末２との通信の様々な実施形態を順次説明する。

〔再送用フレーム８を送信する第一のタイミング〕
図６は基地局１と端末装置２との間のデータのやり取りの例を示す図である。

Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再送すべき旨の要求を再送要求受付部１０２が携帯電話端末２から受け付けると、再送用フレーム生成部１０３は、図５で説明したように、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を複数の再送用フレーム８に分割する。

フレーム送信制御部１０４は、従来であればそのＬ−ＰＤＵフレーム７を再送していたところ、その代わりに、再送用フレーム８を順次送信する。例えば、図６に示すように、ＴＳＮが「＃４」であるＬ−ＰＤＵフレーム７を「Ｐｒ＃Ａ」のプロセスで送信したが、そのＬ−ＰＤＵフレーム７についての再送の要求があった場合は、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を２つに分割することによって再送用フレーム生成部１０３が生成した再送用フレーム８を、そのプロセスによって順次送信する。この際に、それぞれの再送用フレーム８に対しては、「＃４−１」、「＃４−２」というＴＳＮを与えればよい。再送用フレーム８に対するＴＳＮの与え方は、様々である。これについては、後に説明する。

なお、図６において、基地局（ＢＴＳ）１から携帯電話端末（ＭＳ）２に向かう実線または点線の矢印は、基地局１から携帯電話端末２に宛てて送信されるＬ−ＰＤＵフレーム７または再送用フレーム８を示している。実線の矢印は、「Ｐｒ＃Ａ」のプロセスに係るデータまたは信号のやり取りを示しており、点線の矢印は、それ以外のプロセスに係るデータまたは信号のやり取りを示している。後に説明する図７、図９、図１４においても同様である。

〔再送用フレーム８を送信する第二のタイミング〕
図７は基地局１と端末装置２との間のデータのやり取りの例を示す図である。

上述の「再送用フレーム８を送信する第一のタイミング」の例では、再送用フレーム生成部１０３は、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再送すべき旨の要求が受け付けられると、直ちに、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割した。本例では、１回目の要求が受け付けられただけでは、再送用フレーム生成部１０３は処理を行わない。その代わり、フレーム送信制御部１０４は、従来通り、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を携帯電話端末２に再送する。

そして、同じＬ−ＰＤＵフレーム７について閾値Ｐａが示す回数の要求が受け付けられたときに、再送用フレーム生成部１０３は再送用フレーム８を生成する処理を行い、フレーム送信制御部１０４はこれらの再送用フレーム８を順次送信する処理を行う。ただし、閾値Ｐａは、「２」以上の自然数に設定される。

例えば、閾値Ｐａが「２」に設定されている場合において、図７に示すように、基地局１は、ＴＳＮが「＃４」であるＬ−ＰＤＵフレーム７を「Ｐｒ＃Ａ」のプロセスで送信したとする。そのＬ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求を再送要求受付部１０２が受け付けると、それがそのＬ−ＰＤＵフレーム７についての何回目の再送の要求であるかをチェックする。

再送の要求が１回目である場合は、フレーム送信制御部１０４は、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を再送用フレーム８に分割することなく同じプロセスによってそのまま再送する処理を行う。

再送の要求が２回目つまり閾値Ｐａと同数である場合は、再送用フレーム生成部１０３はそのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割し複数の再送用フレーム８を生成する。そして、フレーム送信制御部１０４は、これらの再送用フレーム８を同じプロセスによって順次送信する処理を行う。

〔ＣＱＩに応じた分割サイズの調整〕
図８は再送用フレーム８を生成する方法の例を示す図である。

基地局１と携帯電話端末２とが通信を継続している間、伝播路の品質の状態が変化することがある。品質が良好な場合はエラーの発生率は低くなるが、劣悪な場合は高くなる。そこで、再送用フレーム生成部１０３は、次のような方法で、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再送用フレーム８に分割する。

再送用フレーム生成部１０３は、伝播路の品質に関する情報つまりＣＱＩ（Channel Quality Information）を取得する。ＣＱＩの取得は、定期的に行ってもよいし、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の分割の必要が生じたときに行ってもよい。

Ｌ−ＰＤＵフレーム７を分割する際に、再送用フレーム生成部１０３は、最新のＣＱＩおよび予め用意しておいた規則に基づいて、分割のビットサイズ（データ長）を決定する。係る規則は、関数またはテーブルなどの形式によって定めることができ、ＣＱＩが表わす品質の値をパラメータとし、その値がより高品質であることを示すほど大きなビットサイズを導き出し、より低品質であることを示すほど小さなビットサイズを導き出す。

そして、再送用フレーム生成部１０３は、決定したビットサイズでＬ−ＰＤＵフレーム７の分割を行う。その結果、ＣＱＩが高品質であることを示す場合は、図８（ａ）のように大きいビットサイズ（データ長）の再送用フレーム８が得られ、低品質であることを示す場合は、図８（ｂ）のように小さいビットサイズ（データ長）の再送用フレーム８が得られる。

〔再送用フレーム８の再送回数の制限〕
前に「背景技術」欄で説明したように、Ｈ−ＡＲＱでは再送の回数を制限している。つまり、閾値Ｃｍａｘを定めておき、基地局１は、同じＬ−ＰＤＵフレーム７について繰り返し「ＮＡＣＫ」が返ってきても、閾値Ｃｍａｘの回数までしか再送を行わない。

しかし、本発明のようにＬ−ＰＤＵフレーム７を再送用フレーム８に分割して再送を行う場合は、分割の個数が増えれば増えるほど（つまり、細かく分割するほど）、全体として再送の動作（ステップ数）が増えてしまう。そうすると、全体のパフォーマンスが劣化してしまうおそれがある。

そこで、分割の個数を次のように制限してもよい。例えば、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の分割の個数を、次の（１）式を満たす分割制限個数Ｄｍに制限してもよい。
α≧Ｒｍａｘ・Ｄｍ …… （１）

（１）式において、「α」は、定数である。定数αとして、例えば、閾値Ｃｍａｘが用いられる。または、そのＬ−ＰＤＵフレーム７の分割前の再送回数を考慮し（図７参照）、閾値Ｃｍａｘよりも小さい値を用いてもよい。「Ｒｍａｘ」は、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割した再送用フレーム８の再送の制限回数である。

または、再送の回数を制限してもよい。例えば、再送の要求に係るＬ−ＰＤＵフレーム７を幾つに分割するのかが、前に「ＣＱＩに応じた分割サイズの調整」で説明した方法によって決定されたとする。すると、フレーム送信制御部１０４は、決定した個数を（１）式の分割制限個数Ｄｍに代入し、（１）式を満たす再送制限回数Ｒｍａｘを算出する。そして、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割した再送用フレーム８の再送の回数が再送制限回数Ｒｍａｘを超えないように制御を行う。

このように、分割の個数が多いほど再送の回数が少なくなるように制限し、または、再送の回数が多いほど分割の個数が少なくなるように制限することによって、全体のパフォーマンスの劣化の防止を図ることができる。

〔再送用フレーム８の送信の中止〕
図９は基地局１と端末装置２との間のデータのやり取りの例を示す図である。

基地局１がＬ−ＰＤＵフレーム７を複数の再送用フレーム８に分割して再送しても、一部の再送用フレーム８が携帯電話端末２によって正常に受信されないまま、再送の回数の制限が掛かることがある。そうすると、携帯電話端末２のデータ再生部２０３は、残りの再送用フレーム８を取得しても、元のデータを再生することができないことがある。

そこで、基地局１のフレーム送信制御部１０４は、再送用フレーム８の送信の制御を、図９に示すような方法で行ってもよい。

図９において、例えばＴＳＮが「＃４」であるＬ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求がフレーム送信制御部１０４によって受け付けられると、前に説明したように、そのＬ−ＰＤＵフレーム７は再送用フレーム生成部１０３によって複数の再送用フレーム８に分割される。

ここで、送信用フレーム生成部１０１が「＃４−１」の再送用フレーム８を送信することによってＬ−ＰＤＵフレーム７の再送を試みたが、所定の回数試みても、「ＮＡＣＫ」の信号が返信されてきたとする。

すると、送信用フレーム生成部１０１は、その再送用フレーム８および残りの再送用フレーム８の送信を断念する。つまり、「＃４」のＬ−ＰＤＵフレーム７の再送を断念する。

〔再送用フレーム８の分割位置の変更〕
図１０はＬ−ＰＤＵフレーム７の再送要求を行う従来の方法の例を示す図、図１１は再送用フレーム８を生成する方法の例を示す図、図１２は再送用フレーム８を生成し再送する方法の例を示す図である。

ところで、規定されている、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の最大のビットサイズ（ビット長）が、Ｕ−ＰＤＵフレーム６のサイズよりも大きい場合は、基地局１の送信用フレーム生成部１０１は、図４で説明した方法とは異なる方法でＬ−ＰＤＵフレーム７を生成することがある。

すなわち、基地局１の送信用フレーム生成部１０１は、図１０に示すように、複数のＵ−ＰＤＵフレーム６を纏めることによって１つのＬ−ＰＤＵフレーム７を生成する。さらに、例えば同図の「＃３」のＵ−ＰＤＵフレーム６のように、１つのＵ−ＰＤＵフレーム６を複数に分割し、それぞれを別々のＬ−ＰＤＵフレーム７のために用いることがある。

携帯電話端末２は、もしも、いずれかのＬ−ＰＤＵフレーム７を正常に受信できなかった場合は、そのＬ−ＰＤＵフレーム７に係るすべてのＵ−ＰＤＵフレーム６を再送するように基地局１に対して要求しなければならない。例えば、図１０に示すように、「＃１」のＬ−ＰＤＵフレーム７を正常に受信することができなかった場合は、携帯電話端末２は、「＃１」、「＃２」、および「＃３」それぞれのＵ−ＰＤＵフレーム６を再送するように要求しなければならない。

しかし、そうすると、基地局１は、「＃３」のＵ−ＰＤＵフレーム６のように、携帯電話端末２において一部分は正常に受信できているにも関わらず、Ｕ−ＰＤＵフレーム６の全体を再送しなければならなくなる。

または、携帯電話端末２が正常に受信できなかったＬ−ＰＤＵフレーム７そのものを再送するように要求した場合は、前に説明した各例によると、基地局１の再送用フレーム生成部１０３は、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を所定のデータ長で分割するので、図１１に示すような、複数のＵ−ＰＤＵフレーム６に基づいて再送用フレーム８を生成してしまうことがある。そうすると、携帯電話端末２のデータ再生部２０３は、これらすべての再送用フレーム８を正常に受信できるまで、一部またはすべてのＵ−ＰＤＵフレーム６の再生（再構成）を行うことができない。

そこで、再送用フレーム生成部１０３は、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求があった場合は、図１２に示す方法によってそのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割し再送用フレーム８を生成する。

基地局１において、再送要求受付部１０２がＬ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求を受け付けると、再送用フレーム生成部１０３は、そのＬ−ＰＤＵフレーム７の基になっているＵ−ＰＤＵフレーム６（または、Ｕ−ＰＤＵフレーム６の一部分）ごとに区切ることによって、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割する。例えば、ＴＳＮが「＃１」であるＬ−ＰＤＵフレーム７について再送の要求があった場合は、図１２に示すように分割する。そして、送信用フレーム生成部１０１は、分割された各データ（再送用フレーム８）を順次送信する。

〔再送用フレーム８の再送の中止および継続の判断〕
図１３は再送用フレーム８を生成する方法の例を示す図、図１４は基地局１と端末装置２との間のデータのやり取りの例を示す図である。

図１０で説明したように、基地局１は、複数のＵ−ＰＤＵフレーム６を１つのＬ−ＰＤＵフレーム７に纏め、携帯電話端末２に送信することがある。

基地局１は、図１２で説明した例では、そのＬ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求を受け付けると、基のＵ−ＰＤＵフレーム６同士の境界に基づいてそのＬ−ＰＤＵフレーム７を区切る（分割する）ことによって、再送用フレーム８を生成した。しかし、図５および図８で説明したように、所定のデータ長で分割することもある。

そうすると、例えば図１３に示すように、「＃１」のＵ−ＰＤＵフレーム６および「＃２」のＵ−ＰＤＵフレーム６からなりかつＴＳＮが「＃４」であるＬ−ＰＤＵフレーム７を３つに分割することによって、「＃１」のＵ−ＰＤＵフレーム６の一部分からなりかつＴＳＮが「＃４−１」である再送用フレーム８、「＃１」のＵ−ＰＤＵフレーム６の他の一部分からなりかつＴＳＮが「＃４−２」である再送用フレーム８、および「＃１」のＵ−ＰＤＵフレーム６の残りの部分および「＃２」のＵ−ＰＤＵフレーム６からなりかつＴＳＮが「＃４−３」である再送用フレーム８、の３つの再送用フレーム８が生成されることがある。

このような再送用フレーム８が再送用フレーム生成部１０３によって生成された場合は、フレーム送信制御部１０４は、図１４に示すような方法で、再送用フレーム８の再送を中止するか継続するかを判別する。

フレーム送信制御部１０４は、「＃４−１」の再送用フレーム８の再送を所定の回数試みたが、いずれの場合も「ＮＡＣＫ」の信号が返信されてきたとする。すると、その再送用フレーム８の再送を断念し、同じプロセスによってその次に送信すべきデータつまり「＃４−２」の再送用フレーム８を送信すべきか否かを判断する。

係る判断は、両方の再送用フレーム８それぞれの基になっているＵ−ＰＤＵフレーム６を次のように比較することによって行う。

次に送信すべきデータつまり「＃４−２」の再送用フレーム８の基になっているいずれかのＵ−ＰＤＵフレーム６が、再送を断念したデータつまり「＃４−１」の再送用フレーム８の基になっているいずれのＵ−ＰＤＵフレーム６とも同じでない場合は、フレーム送信制御部１０４は、「＃４−２」およびそれ以降の再送用フレーム８の送信を順次試みる。

一方、次に送信すべきデータの基になっているすべてのＵ−ＰＤＵフレーム６が、再送を断念したデータの基になっているいずれかのＵ−ＰＤＵフレーム６と同じである場合は、当該次に送信すべきデータの送信を中止する。そして、同様に、さらにその次に送信すべきデータつまり「＃４−３」の再送用フレーム８についての判断を、「＃４−１」の再送用フレーム８との比較を行うことによって実行する。

このような判断方法によると、図１３の「＃４−１」の再送用フレーム８の再送を断念した場合は、フレーム送信制御部１０４は、図１４に示すように、「＃４−２」の再送用フレーム８の送信を中止し、「＃４−３」の再送用フレーム８の送信を開始することになる。

なお、図１２で説明した方法によって再送用フレーム８を生成した場合は、すべての再送用フレーム８の送信が実行されることになる。

〔分割情報を携帯電話端末２に通知する方法〕
図１５および図１６は再送用フレーム８を生成する方法の例を示す図である。

これまでに説明したように、基地局１は、携帯電話端末２が正常に受信することができなかったＬ−ＰＤＵフレーム７の再送を、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を分割した再送用フレーム８を送信することによって、実行した。この際に、これらの再送用フレーム８がどのＬ−ＰＤＵフレーム７に係るものであるのかを携帯電話端末２に対して確実に通知する必要がある。

そこで、次の方法によって、再送用フレーム８に関する情報を携帯電話端末２に送信することが望ましい。

前に説明した各例では、再送用フレーム８のＴＳＮとして、例えば「＃４−１」または「＃４−２」のように、基のＬ−ＰＤＵフレーム７のＴＳＮに「−１」または「−２」のような別の連番を付加した番号を用いた。

そのようなＴＳＮを用いる代わりに、再送用フレーム８に対して、Ｌ−ＰＤＵフレーム７と同様に新たなＴＳＮを発行しまたは取得してもよい。そして、図１５に示すように、再送用フレーム８のＬ−ＡＲＱヘッダに、分割情報を書き込んでおけばよい。分割情報には、その再送用フレーム８がどのＬ−ＰＤＵフレーム７が分割されたものであるのかを示す情報（つまり、例えば基のＬ−ＰＤＵフレーム７のＴＳＮ）、その再送用フレーム８が基のＬ−ＰＤＵフレーム７の中のどの場所のデータであるかを示す情報（つまり、例えばデータの先頭位置情報およびサイズ情報）、およびその再送用フレーム８が何番目の分割フレームであるかを示す情報などを含めるようにしておく。

このような方法で基地局１が再送用フレーム８を生成し送信すれば、携帯電話端末２は、何らかのデータ（フレーム）を受信すると、そのＬ−ＡＲＱヘッダを解析し、分割情報の有無をチェックすることによって、それが再送用フレーム８であるかＬ−ＰＤＵフレーム７であるかを判別することができる。

携帯電話端末２において、そのデータが再送用フレーム８であると判別できた場合は、そのデータ（再送用フレーム８）は一時的にバッファに保存される。他の再送用フレーム８も同様に、バッファに保存される。そして、データ再生部２０３は、１つのＬ−ＰＤＵフレーム７に係るすべての再送用フレーム８がバッファに保存されたら、これらの分割情報に基づいて、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再生する。

または、基地局１は、新たなＴＳＮを発行しまたは取得せず、再送前のＬ−ＡＲＱヘッダを使用してもよい。ただし、この場合も、再送用フレーム８に、上記の分割情報を付加しておく。そして、携帯電話端末２は、受信した再送用フレーム８をバッファに保存し、これらの再送用フレーム８の分割情報に基づいて、Ｌ−ＰＤＵフレーム７を再生すればよい。

このように分割情報を付加する場合は、そのためのエリア（領域）をＬ−ＡＲＱヘッダに設けないようにしてもよい。なぜなら、分割情報が不要であるＬ−ＰＤＵフレーム７のＬ−ＡＲＱヘッダに無駄なエリアが生じ、Ｌ−ＡＲＱヘッダを圧迫してしまうからである。そこで、図１６に示すように、Ｌ−ＡＲＱヘッダとは別に、再送用フレーム８にのみ分割情報を付加するのが望ましい。

〔すべての再送用フレームが揃わなかった場合の携帯電話端末２における処理〕
携帯電話端末２は、１つのＬ−ＰＤＵフレーム７に係る再送用フレーム８を受信できるとは限らない。しかし、一部の再送用フレーム８があれば、一部のＵ−ＰＤＵフレーム６を再生することができる場合がある。

そこで、携帯電話端末２は、基地局１から受信した再送用フレーム８を次のような方法で取り扱ってもよい。

携帯電話端末２は、前述の通り、あるプロセスによって基地局１から一連の再送用フレーム８が順次送信されて来ると、バッファにそれらの再送用フレーム８を逐一保存する。

本実施形態では、ストップアンドウェイトを採用しているので、分割データ（再送用フレーム８）でないデータつまり別のＬ−ＰＤＵフレーム７がそのプロセスによって送信されて来たら、一連の再送用フレーム８の送受信が終了したことが分かる。

そこで、別のＬ−ＰＤＵフレーム７がそのプロセスによって送信されて来たら、データ再生部２０３は、バッファに保存されている再送用フレーム８を用いてＵ−ＰＤＵフレーム６の再生を試みる。つまり、再送用フレーム８を下位層から上位層に渡し、Ｕ−ＰＤＵフレーム６の再生を試みる。

このような方法によると、携帯電話端末２は、一部の再送用フレーム８の受信ができなかった場合であっても、Ｕ−ＰＤＵフレーム６の再生のためにそれらを有効的に使用することができる。そして、もしも、再生できなかったが必要であるＵ−ＰＤＵフレーム６が存在するのであれば、そのＵ−ＰＤＵフレーム６だけを再送するように基地局１に対して要求すればよい。また、速やかに次の処理（例えば、リオーダリングバッファ保存など）に移行することができる。よって、全体のパフォーマンスの向上を図ることができる。

なお、受信することができなかった再送用フレーム８は、受信することができた他の再送用フレーム８の分割情報を参照することによって容易に判断することができる。

図１７は再送のための全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。次に、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求があった場合の基地局１の処理の流れを、図１７のフローチャートを参照して説明する。

図１７において、基地局１は、携帯電話端末２からＬ−ＰＤＵフレーム７の再送の要求を受け付けると（Ｓ１）、そのＬ−ＰＤＵフレーム７を複数の再送用フレーム８に分割する（Ｓ２）。分割の方法は、前に説明したように、様々である。

基地局１は、１番目の再送用フレーム８から順に携帯電話端末２に宛てて送信する（Ｓ３〜Ｓ８）。ただし、ｘ番目（１≦ｘ≦ｎ）の再送用フレーム８に対して「ＮＡＣＫ」の信号が返信されて来た場合は（Ｓ５でＮｏ）、所定の回数の範囲で、その再送用フレーム８の再送を試みる（Ｓ６でＹｅｓ、Ｓ４）。所定の回数の決定の仕方は、前に説明した通り、様々である。

なお、所定の回数の範囲で再送用フレーム８を再送しても、携帯電話端末２において正常に受信されなかった場合は、前に述べたように、ステップＳ７の条件に関わらず以降の再送用フレーム８の送信を中止する場合もあれば、継続する場合もある。その構成に応じて再送用フレーム８ごとに中止するのか継続するのかを決定する場合もある。

本実施形態によると、基地局１は、携帯電話端末２においてＬ−ＰＤＵフレーム７が正常に受信されなかった場合に、従来のようにそのＬ−ＰＤＵフレーム７をそのまま再送するのではなく、複数の再送用フレーム８に分割して再送した。よって、１回当たりの送信のデータ量を減少させ、誤り訂正の確実性をより高める、Ｌ−ＰＤＵフレーム７の再送の確実性を従来よりも高めることができる。さらに、従来よりもレートマッチングによるデータの間引き（パンクチャ）の働きを抑えることができる。

その他、通信システム１００、基地局１、携帯電話端末２の全体または各部の構成、処理内容、処理順序、フレームの構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

通信システムの全体的な構成の例を示す図である。 基地局の機能的構成の例を示す図である。 携帯電話端末の機能的構成の例を示す図である。 Ｌ−ＰＤＵフレームを生成する方法の例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 基地局と端末装置との間のデータのやり取りの例を示す図である。 基地局と端末装置との間のデータのやり取りの例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 基地局と端末装置との間のデータのやり取りの例を示す図である。 Ｌ−ＰＤＵフレームの再送要求を行う従来の方法の例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 再送用フレームを生成し再送する方法の例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 基地局と端末装置との間のデータのやり取りの例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 再送用フレームを生成する方法の例を示す図である。 再送のための全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。 第３世代移動通信システムにおける従来のデータフローの例を示す図である。 従来のＭＡＣ−ｈｓＰＤＵフォーマットの例を示す図である。 従来のストップアンドウェイトによるデータの送受信の方法の例を示す図である。

符号の説明

１ 基地局（通信装置）
１０２ 再送要求受付部（再送要求受付手段）
１０３ 再送用フレーム生成部（データ分割手段）
１０４ フレーム送信制御部（分割データ送信手段）
７ Ｌ−ＰＤＵフレーム（再送対象データ）
８ 再送用フレーム（分割データ）

Claims (10)

1. 送信側から受信側へのデータの再送方法であって、
   前記受信側から前記送信側に対してデータの再送の要求があった場合に、
   前記送信側は、
   前記再送の要求に係るデータである再送対象データを複数の分割データに分割し、
   分割された前記各分割データを前記受信側に対して送信する、
   ことを特徴とするデータの再送方法。
2. 前記送信側は、前記受信側との通信の品質が良好であるほど前記再送対象データを大きなサイズの前記分割データに分割し、当該品質が劣悪であるほど前記再送対象データを小さなサイズの前記分割データに分割する、
   請求項１記載のデータの再送方法。
3. 前記送信側は、前記受信側との通信の品質が良好であるほど前記再送対象データを多い個数の前記分割データに分割し、当該品質が劣悪であるほど前記再送対象データを少ない個数の前記分割データに分割する、
   請求項１記載のデータの再送方法。
4. 前記再送対象データには、当該再送対象データに係るプロトコルよりも上位の層のプロトコルに基づいて生成された複数のフレームが含まれており、
   前記送信側は、前記再送対象データを、１つの前記フレームに係るデータが分割されないように、前記分割データに分割する、
   請求項１記載のデータの再送方法。
5. 前記分割データには、当該分割データの基である前記再送対象データに関する情報が付加されている、
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のデータの再送方法。
6. 前記送信側は、
   １つの前記分割データを再送する回数を所定の回数に制限し、
   前記再送対象データに係るいずれかの前記分割データが前記所定の回数までに前記受信側において正常に受信されなかった場合は、当該再送対象データに係る残りの前記分割データを送信するのを中止する、
   請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のデータの再送方法。
7. 前記再送対象データには、当該再送対象データに係るプロトコルの層よりも上位の層のプロトコルに基づいて生成された複数のフレームが含まれており、
   前記送信側は、
   １つの前記分割データを再送する回数を所定の回数までに制限し、
   前記再送対象データに係る前記分割データのうちのいずれかが前記所定の回数までに前記受信側において正常に受信されなかった場合は、当該正常に受信されなかった分割データに一部分が含まれるいずれの前記フレームとも同一でない他の前記フレームの一部分が含まれる分割データについては前記受信側に送信するが、それ以外の分割データについては前記受信側に送信するのを中止する、
   請求項１記載のデータの再送方法。
8. 前記送信側は、
   再送対象データを前記分割データに分割する個数に応じて、前記分割データを再送する回数を制限する、
   請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のデータの再送方法。
9. データの再送の要求を受け付ける再送要求受付手段と、
   前記要求に係るデータである再送対象データを複数の分割データに分割するデータ分割手段と、
   分割された前記各分割データを要求元に対して送信する分割データ送信手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
10. 通信回線を介してデータの送受信を行うコンピュータに用いられるコンピュータプログラムであって、
    データの再送の要求を受け付ける処理と、
    前記要求に係るデータである再送対象データを複数の分割データに分割する処理と、
    分割された前記各分割データを要求元に対して送信する処理と、
    をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。