JP2006050649A - 再送信機能を有する分散型送信装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、受信器ＭＳによりデータフレームの再送信を要求できる通信システムにおける分散型送信装置及び方法を開示する。本発明によれば、この分散型送信装置における送信ユニットＣＣＵは、データフレームを受信器ＭＳへ送信し、そしてその送信されたデータフレームを記憶する。更に、装置は、受信器ＭＳへ送信するために送信ユニットＣＣＵにデータフレームを送信すると共に、データフレームの再送信を制御するために送信ユニットＣＣＵに制御データを送信する制御ユニットＰＣＵも備え、この制御ユニットＰＣＵは、送信ユニットＣＣＵに記憶されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信するように送信ユニットＣＣＵを制御する。
【効果】 ＰＣＵとＣＣＵとの間の通信の必要性が低減され、即ち再送信の際に二次リンクの容量が浪費されないことである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置及び方法に係る。

データフレームが誤って受信されたときに再送信を要求できる通信構成では、再送信を制御するための自動繰り返し要求（ＡＲＱ）プロトコルを使用することができる。ＡＲＱプロトコルを使用する通信システムでは、送信器が受信器へデータフレームを送信しそして受信器から確認フレームを受信する。以下、送信器と受信器との間の通信チャンネルを一次リンクと称する。

送信器は、プロトコルコントロールユニット（ＰＣＵ）及びチャンネルコード化ユニット（ＣＣＵ）の２つの部分に分割される。ＰＣＵは、一次リンクにわたって使用されるＡＲＱプロトコルの実施を含む。ＣＣＵは、一次リンクに対するチャンネルコード化及び変調のような下位層機能を含む。ＣＣＵのサービスは、ＰＣＵにより使用される。ＰＣＵとＣＣＵは、異なる場所に配置される。以下、ＰＣＵとＣＣＵとの間の通信チャンネルを二次リンクと称する。

この種の状態は、例えば、セルラーＧＰＲＳ（搬送パケット無線サービス）ネットワークにおいて、図１に示すように、移動ステーション（ＭＳ）と、ベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）により制御されるベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）との間で通信するときに生じ得る。ＧＰＲＳに基づくチャンネルコーデックユニットであるＣＣＵの機能は、ＢＴＳに含まれ、そしてＧＰＲＳに基づくパケットコントロールユニットであるＰＣＵの機能は、ＢＳＣに含まれる。或いは又、ある実施形態では、ＰＣＵがＢＳＣに配置されず、ＢＴＳ又はＧＳＮ（ＧＰＲＳサポートノード）に配置されてもよい。以下、ＰＣＵがＢＳＣに配置されると仮定する。

ＡＲＱプロトコルは、ＢＴＳ及びＢＳＣを経て移動ステーションＭＳとＧＰＲＳネットワークとの間に一次リンクを形成する無線インターフェイスに使用される。二次リンクは、ＢＳＣとＢＴＳとの間でＡｂｉｓインターフェイスによって形成される。

ＡＲＱを使用する従来の通信方法によれば、ＰＣＵは、ＧＰＲＳネットワークから送信される全データフレームを、それらがもはや必要でなくなるまで、記憶する。送信されたデータフレームがもはや必要でなくなる厳密な時間は、送信されたデータフレームに対して移動ステーションＭＳから受信される確認フレームと、使用するＡＲＱプロトコルとに依存する。

データフレームが送信されるときには、ＰＣＵがそれをＡｂｉｓインターフェイスを経てＣＣＵに送信し、ＣＣＵは、そのデータフレームを、無線インターフェイスを経て移動ステーションＭＳへ送信する。再送信は、厳密に同じやり方で行わねばならない。従って、同じデータフレームがＡｂｉｓインターフェイスを経て何回も送信されねばならず、通信リソースを消費することになる。

それ故、本発明の目的は、個別のＣＣＵ及びＰＣＵユニットより成る送信装置である分散型送信装置においてデータフレームの再送信を改良することである。

本発明の特徴によれば、この目的は、受信器ＭＳによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置であって、データフレームを受信器ＭＳへ送信しそしてその送信されたデータフレームを記憶するための送信ユニットＣＣＵと、データフレームを、受信器ＭＳへ送信するために送信ユニットＣＣＵへ送信し、そしてデータフレームの再送信を制御するために制御データを送信ユニットＣＣＵへ送信する制御ユニットＰＣＵとを備え、制御ユニットＰＣＵは、送信ユニットＣＣＵに記憶されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信するように送信ユニットＣＣＵを制御する分散型送信装置によって達成される。

本発明の別の特徴によれば、上記目的は、受信器ＭＳによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の送信方法であって、データフレームを、受信器ＭＳへ送信するために制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵへ送信し、データフレームを送信ユニットＣＣＵから受信器ＭＳへ送信し、送信されたデータフレームを上記送信ユニットＣＣＵに記憶し、そしてデータフレームの再送信を制御するために制御データを制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵへ送信するという段階を備え、送信ユニットＣＣＵは、送信ユニットＣＣＵに記憶されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信するように制御ユニットＰＣＵにより制御される送信方法によって達成される。

更に、上記目的は、受信器ＭＳによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の送信ユニットＣＣＵであって、上記分散型送信装置は、送信ユニットＣＣＵと制御ユニットＰＣＵとを備え、送信ユニットＣＣＵは、受信器ＭＳへ送信するために制御ユニットＰＣＵからデータフレームを受信し、そのデータフレームを受信器ＭＳへ送信し、そしてその送信されたデータフレームを記憶し、そして送信ユニットＣＣＵは、データフレームの再送信を制御するために制御ユニットＰＣＵから制御データを受信し、そして制御ユニットＰＣＵから再送信コマンドがあったときに上記記憶されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信するように構成された送信ユニットＣＣＵによって達成される。

更に、本発明の目的は、受信器ＭＳによりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システムにおける分散型送信装置の制御ユニットＰＣＵであって、上記分散型送信装置は、制御ユニットＰＣＵと送信ユニットＣＣＵとを備え、制御ユニットＰＣＵは、受信器ＭＳへ送信するために送信ユニットＣＣＵへデータフレームを送信しそしてデータフレームの再送信を制御するために送信ユニットＣＣＵへ制御データを送信し、そして制御ユニットＰＣＵは、送信ユニットＣＣＵに記憶されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信するように送信ユニットＣＣＵを制御するように構成された制御ユニットＰＣＵによって達成される。

受信器ＭＳがデータフレームを正しく受信しなかった場合には、制御ユニットＰＣＵは、送信ユニットＣＣＵからの再送信要求を受信し、この再送信要求は、受信器ＭＳにより送信ユニットＣＣＵへ送信される。

本発明の実施形態によれば、制御ユニットＰＣＵは、制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵに送信される各データフレームに識別番号を追加し、そしてこの識別番号を使用してデータフレームの再送信を指令する。即ち、制御ユニットＰＣＵは、既に送信され要求されたデータフレームの識別番号を送信ユニットＣＣＵへ送信し、最初の送信時に送信ユニットＣＣＵに記憶されている要求されたデータフレームを送信ユニットＣＣＵにより再送信させることにより、再送信を制御する。

或いは又、制御ユニットＰＣＵは、制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵに送信される各データフレームに対しナンバリングシーケンスを定義し、そしてこのナンバリングシーケンスに基づいてデータフレームの再送信を指令する。

より詳細には、データフレームのナンバーは送信されず、それらは、例えば制御ユニットＰＣＵ及び送信ユニットＣＣＵの両方に設けられたカウンタに基づく。各カウンタは、データフレームが制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵへ送信されたときに増加される。再送信は、要求されたデータフレームのナンバー、又は制御ユニットＰＣＵのカウンタの現在値と、要求されたデータフレームのナンバーとの差を、制御ユニットＰＣＵから送信ユニットＣＣＵへ送信し、送信ユニットＣＣＵが、要求されたデータフレームを受信器ＭＳへ再送信することにより、制御される。

更に、本発明によれば、制御ユニットは、送信ユニットに対して遠隔に配置される。

本発明は、データフレームが誤って受信されたときに受信器により再送信（１回又は複数回）が要求されるような通信に使用される種々のＡＲＱプロトコルに適用できる。例えば、本発明は、ストップ・アンド・ウエイトＡＲＱプロトコル、ゴー・バック・Ｎ ＡＲＱプロトコル、選択的拒絶ＡＲＱプロトコル及びハイブリッドＡＲＱプロトコルに適用できる。

本発明において、送信されたパケットは、制御ユニットＰＣＵのメモリではなく、送信ユニットＣＣＵのメモリに記憶される。それ故、ＰＣＵは、再送信が必要となるたびにＣＣＵにパケットを送信する必要はなく、ＣＣＵのメモリから受信器へパケットを送信するようにＣＣＵに指令する。従って、ＰＣＵは、依然としてＡＲＱプロトコルを完全に制御する状態に留まる。

本発明の一つの観点によれば、受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションにおいて、上記分散型送信装置は、当該ベースステーションと、ベースステーションコントローラとを備えており、該ベースステーションコントローラは、当該ベースステーションに対して遠隔に配置され、当該ベースステーションは、受信器へ送信するため上記ベースステーションコントローラからデータフレームを受信し、上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを受信器へ送信し且つ上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを記憶し、当該ベースステーションは、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションコントローラから受信し、上記ベースステーションコントローラからの再送信コマンド時に上記記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信することを特徴とするベースステーションが提供される。

本発明の別の観点によれば、受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションコントローラにおいて、上記分散型送信装置は、当該ベースステーションコントローラと、ベースステーションとを備えており、当該ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置され、当該ベースステーションコントローラは、受信器へ送信するため上記ベースステーションへデータフレームを送信し、上記ベースステーションは、上記ベースステーションコントローラから送信されたデータフレームを記憶し、当該ベースステーションコントローラは、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションへ送信し、上記ベースステーションに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信するように上記ベースステーションを制御することを特徴とするベースステーションコントローラが提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションにおける送信方法であって、上記分散型送信装置は、上記ベースステーションと、ベースステーションコントローラとを備え、上記ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置されているような送信方法において、受信器へ送信するため上記ベースステーションコントローラからデータフレームを受信し、上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを上記受信器へ送信し、上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを記憶し、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションコントローラから受信し、上記ベースステーションコントローラからの再送信コマンド時に上記記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信する、という段階を含むことを特徴とする送信方法が提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションコントローラにおける制御方法であって、上記分散型送信装置は、上記ベースステーションコントローラと、ベースステーションとを備え、上記ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置されているような制御方法において、受信器へ送信するため上記ベースステーションへデータフレームを送信し、上記ベースステーションが上記ベースステーションコントローラから送信されたデータフレームを記憶し、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションへ送信し、上記ベースステーションは、上記ベースステーションに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信するように制御される、という段階を含むことを特徴とする制御方法が提供される。

本発明の効果は、ＰＣＵとＣＣＵとの間の通信の必要性が低減され、即ち再送信の際に二次リンクの容量が浪費されないことである。図１に示すセルラーネットワークの場合には、要求されるＡｂｉｓ容量が減少される。

更に、本発明は、ＩＲ（増分的冗長性）モードの使用が非常に多数の再送信を生じそして各フレームにおけるデータ量が大きいＥＧＰＲＳ（エンハンスト汎用パケット無線サービス）において効果的である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１に示されたＧＰＲＳネットワークでは、パケットコントロールユニットＰＣＵがベースステーションコントローラＢＳＣに配置され、そしてチャンネルコーデックユニットＣＣＵがベーストランシーバステーションＢＴＳに配置され、分散型送信器を形成する。ＰＣＵは、Ａｂｉｓインターフェイスを経てＣＣＵと通信する。

本発明により行われるＧＰＲＳネットワークから移動ステーションＭＳへのデータフレームの送信を、図２を参照して以下に説明する。

本発明の説明において、送信の単位をフレームと称することに注意されたい。しかしながら、フレームという用語は、パケット及びブロックという語の意味も含むものと理解されたい。

データフレームがネットワークからＭＳへ初めて送信されるときには、ＰＣＵがそれをＣＣＵへ送信のために送る（ステップＳ１）。次いで、ＣＣＵは、無線インターフェイスを経てデータフレームをＭＳへ送信すると共に、そのデータフレームをＣＣＵに設けられたメモリに記憶する（ステップＳ２）。

使用するＡＲＱプロトコルに基づきＰＣＵからＢＴＳを経てＭＳにより再送信が要求された場合には、ＰＣＵは、再送信が要求されたデータフレームを識別する（ステップＳ４）。要求されたデータフレームを識別すると、ＰＣＵは、Ａｂｉｓインターフェイスを経て全フレームを再送信するのではなく、シグナリングエレメントだけを再送信し、ＣＣＵはこれを使用して、要求されたデータフレームを識別することができる（ステップＳ５）。次いで、ＣＣＵは、その要求されたデータフレームをメモリにおいて探索し、そして一次リンクを経てＭＳへそれを送信する（ステップＳ６）。ＰＣＵは、ＡＲＱの完全制御状態に保たれる。

次いで、ＰＣＵが、どのフレームを再送信すべきかＣＣＵにいかに信号するかを説明する。

本発明の実施形態によれば、ＰＣＵは、ＰＣＵからＣＣＵへ送信される各フレームに識別番号を追加する。ＭＳにより再送信が要求されると、ＰＣＵは、既に送信され要求されたデータフレームの識別番号をＣＣＵへ送信する。ＣＣＵは、この識別番号を使用してその要求されたデータフレームをメモリにおいて識別し、そしてデータフレームをＭＳに再送信する。

本発明の別の実施形態によれば、ＰＣＵは、送信のためにＣＣＵに送られるデータフレームに対しナンバリングシーケンスを定義する。ナンバーは、ＣＣＵへ送信されず、例えば、ＰＣＵ及びＣＣＵの両方に設けられたカウンタに基づくものである。各カウンタは、Ａｂｉｓインターフェイスを経てＰＣＵからＣＣＵへデータフレームが送信されるときに増加される。ＭＳにより再送信が要求された場合には、ＰＣＵは、要求されたデータフレームのナンバー又はカウンタの現在値と要求されたデータフレームのナンバーとの差をＣＣＵへ送信する。ＣＣＵは、ＰＣＵから送られたナンバーに基づきその要求されたデータフレームをメモリにおいて識別し、そしてその要求されたデータフレームをＭＳへ再送信する。

ＣＣＵは、送信されたデータフレームを、ＰＣＵがＣＣＵにその消去を命令するまで記憶する。消去の時期は、ＭＳからＰＣＵにより受信される確認フレームと、使用するＡＲＱプロトコルとに依存する。

更に、ＣＣＵにおいてデータフレームを消去する別の方法によれば、データフレームは、ある時間周期中ＣＣＵに保持されるか、或いはＣＣＵメモリにおけるフレームの数を固定とし、古いフレームを新たなフレームに置き換える。いずれにせよ、ＰＣＵとＣＣＵとの間にフレーム消去シグナリングは必要とされない。というのは、ＰＣＵは、あるフレームがＣＣＵメモリに依然存在するかどうか計算できるからである。ＰＣＵが、メモリにフレームがないと決定した場合には、従来の方法に入り、即ちＰＣＵが全フレームを再送信する。

又、本発明は、ＥＧＰＲＳにおいて、特に、ＰＣＵがＢＴＳに対して遠隔配置される場合にも有効である。ＥＧＰＲＳでは、ＩＲ（増分的冗長性）モードの使用により再送信の回数が多くなり、そして各フレームにおけるデータの量が多くなる。本発明を適用する場合には、ＰＣＵからＣＣＵ又はＢＴＳへ全データフレームを通信する必要性が低減され、そしてＡｂｉｓインターフェイスの容量を、例えば、他のユーザに対して節約することができる。

以上、好ましい実施形態について本発明を説明したが、これは、本発明を単に例示するものに過ぎず、本発明を何らこれに限定するものではない。特許請求の範囲に規定された本発明の真の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更や応用がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

本発明の効果は、ＰＣＵとＣＣＵとの間の通信の必要性が低減され、即ち再送信の際に二次リンクの容量が浪費されないことである。図１に示すセルラーネットワークの場合には、要求されるＡｂｉｓ容量が減少される。

更に、本発明は、ＩＲ（増分的冗長性）モードの使用が非常に多数の再送信を生じそして各フレームにおけるデータ量が大きいＥＧＰＲＳ（エンハンスト汎用パケット無線サービス）において効果的である。

本発明に関連したセルラー通信ネットワークの要素を示す概略ブロック図である。 本発明による再送信方法のフローチャートである。

符号の説明

ＢＳＣ ベースステーションコントローラ
ＢＴＳ ベーストランシーバステーション
ＭＳ 移動ステーション
ＰＣＵ プロトコルコントロールユニット
ＣＣＵ チャンネルコード化ユニット

Claims (4)

1. 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションにおいて、上記分散型送信装置は、当該ベースステーションと、ベースステーションコントローラとを備えており、該ベースステーションコントローラは、当該ベースステーションに対して遠隔に配置され、当該ベースステーションは、受信器へ送信するため上記ベースステーションコントローラからデータフレームを受信し、上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを受信器へ送信し且つ上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを記憶し、当該ベースステーションは、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションコントローラから受信し、上記ベースステーションコントローラからの再送信コマンド時に上記記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信することを特徴とするベースステーション。
2. 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションコントローラにおいて、上記分散型送信装置は、当該ベースステーションコントローラと、ベースステーションとを備えており、当該ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置され、当該ベースステーションコントローラは、受信器へ送信するため上記ベースステーションへデータフレームを送信し、上記ベースステーションは、上記ベースステーションコントローラから送信されたデータフレームを記憶し、当該ベースステーションコントローラは、データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションへ送信し、上記ベースステーションに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信するように上記ベースステーションを制御することを特徴とするベースステーションコントローラ。
3. 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションにおける送信方法であって、上記分散型送信装置は、上記ベースステーションと、ベースステーションコントローラとを備え、上記ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置されているような送信方法において、
   受信器へ送信するため上記ベースステーションコントローラからデータフレームを受信し、
   上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを上記受信器へ送信し、上記ベースステーションコントローラから受信したデータフレームを記憶し、
   データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションコントローラから受信し、上記ベースステーションコントローラからの再送信コマンド時に上記記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信する、
   という段階を含むことを特徴とする送信方法。
4. 受信器によりデータフレームの再送信を要求することのできる通信システム用の分散型送信装置のためのベースステーションコントローラにおける制御方法であって、上記分散型送信装置は、上記ベースステーションコントローラと、ベースステーションとを備え、上記ベースステーションコントローラは、上記ベースステーションに対して遠隔に配置されているような制御方法において、
   受信器へ送信するため上記ベースステーションへデータフレームを送信し、上記ベースステーションが上記ベースステーションコントローラから送信されたデータフレームを記憶し、
   データフレームの再送信を制御するための制御データを上記ベースステーションへ送信し、上記ベースステーションは、上記ベースステーションに記憶されたデータフレームからのデータフレームを上記制御データに基づいて上記受信器へ再送信するように制御される、
   という段階を含むことを特徴とする制御方法。

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