JP4043322B2 - Retransmission control method and communication apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を用いる場合の再送制御方法および通信装置に関するものであり、特に、マルチキャリア変復調方式を採用する移動体通信システムに適用可能な再送制御方法および通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の再送制御方法について説明する。自動再送制御（ＡＲＱ）は、デジタル通信、特に、移動体通信のような符号誤りが発生しやすい環境下における通信では重要な誤り制御方法である。これは、特定の時刻の伝播環境と、その時刻から所定時間が経過した後の伝播環境と、が異なることを利用した時間ダイバーシチ効果を利用した技術である。また、最近では、再送時のデータと前回までの受信データとを最大比合成し、受信信号の符号誤り率を低減させるパケット合成型ＨＡＲＱ（Hybrid-ARQ）が知られている。
【０００３】
一方で、自動再送制御において、伝送効率を上げるために再送間隔を短くした場合には、再送時においても前回の送信時と同一のフェージングの影響を受けて、再送データの信号電力対雑音電力密度が前回の送信時のものとほとんど変わらないことがある。そこで、マルチキャリア（＝複数のサブキャリア）を使った移動体通信では、周波数選択性フェージングを回避するために、周波数ダイバーシチ効果を組み合わせて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリアに割り当てる、という方式がとられている。
【０００４】
図２２は、従来のマルチキャリア再送制御方式を示す図である。ここで、図２２を用いて従来技術の動作について説明する（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図２２では、４８ビット分のデータを４８のサブキャリアに割り当てる場合の、再送時の割り当てパターンを示している。ここでは、サブキャリアを連続する１２波からなる４つのグループに分ける。また、パターン２〜４は、パターン１をグループ群単位に並べ替えたパターンとする。このとき、再送データは、前回のデータと異なるサブキャリアに割り当てる。そして、再送処理が発生する度に、再送データを別のパターンにしたがって配置して送信する。なお、割り当てパターンについては別途受信側に通知し、受信側では、そのパターンにしたがって受信データを並べ替えてから復調する。これにより、短い再送間隔でも周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２５２０５６号公報（５ページ、図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の再送制御方法として上記図２２に示すマルチキャリア再送制御方式を適用した場合、たとえば、図２３に示したように、複数のサブキャリア群において周波数選択性フェージングが発生し、かつ単純な割り当てパターンしか用意されていない状況では、再度、データを送信（三送）する必要が生じてしまう、という問題があった。
【０００８】
また、図２４に示したように、フェージングの影響で受信品質の劣化している帯域が多く存在する場合には、従来技術のような単純な割り当てパターンでは、逆に再送回数が増えてしまい、十分な周波数ダイバーシチ効果が得られない、という問題があった。
【０００９】
また、サブキャリアの割り当てパターンを通知する方式では、図２５に示したように、通知した割り当てパターンに誤りが発生すると、受信側が誤った割り当てパターンで復調処理を行うこととなるため、再送時の受信データと前回までの受信データを最大比合成するパケット合成型ＨＡＲＱの特性に悪影響を与える（再度受信エラーが発生する）、という問題があった。
【００１０】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数選択性フェージングの影響を回避可能で、かつ通信装置間の再送回数を低減可能な再送制御方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる再送制御方法は、マルチキャリア変復調方式を採用する通信システムにて、自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を用いた場合の再送制御方法であって、受信エラーが発生した場合、受信側の装置が、サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを返信し、さらに、受信データと前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報とを保持する第１の受信ステップと、前記再送要求を受け取った送信側の装置が、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含めたパケットを送信する再送ステップと、前記受信側の装置が、前記保持しておいたサブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて前記再送データを並べ替えて、さらに、当該並べ替え後のデータと前記保持しておいた前回の受信データとを合成し、合成後のデータを復調する第２の受信ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
つぎの発明にかかる再送制御方法において、前記再送ステップにあっては、前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を上げて、前回の送信で回線品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を下げて、送信することを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明にかかる再送制御方法において、前記再送ステップにあっては、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報を再送データとともにパケットに含めて送信し、前記第２の受信ステップにあっては、前記保存しておいたサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、再送処理により受信したサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、が異なる場合、そのパケットを破棄し、再度、再送要求を含めたパケットを送信することを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかる再送制御方法において、前記再送ステップにあっては、さらに、再送データを時間軸方向に並べ替えることを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかる再送制御方法において、前記再送ステップにあっては、前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータを、当該データの重要度に応じて、回線品質が良好なサブキャリア群に割り当て直すことを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかる通信装置にあっては、変復調方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を採用し、たとえば、サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを受け取った場合に、当該サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含むパケットを送信する送信手段、を備えることを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかる通信装置にあっては、変復調方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を採用し、たとえば、サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを受け取った場合に、当該サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含むパケットを送信する送信手段と、再送データを含めたパケットを受け取った場合に、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて当該再送データを並べ替えて、さらに、当該並べ替え後のデータと受信エラー発生時の受信データとを合成し、合成後のデータを復調する受信手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記受信手段は、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送データとを含むパケットを受け取り、かつ、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、再送データとともに受け取ったサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、が異なる場合、そのパケットを破棄し、再送要求を含めたパケットを送信することを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記送信手段は、前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を上げて、前回の送信で回線品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を下げて、送信することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記送信手段は、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報を再送データとともにパケットに含めて送信することを特徴とする。
【００２１】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記送信手段は、さらに、再送データを時間軸方向に並べ替えることを特徴とする。
【００２２】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記送信手段は、前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータを、当該データの重要度に応じて、回線品質が良好なサブキャリア群に割り当て直すことを特徴とする。
【００２３】
つぎの発明にかかる通信装置にあっては、変復調方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を採用し、たとえば、再送データを含めたパケットを受け取った場合に、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて当該再送データを並べ替えて、さらに、当該並べ替え後のデータと受信エラー発生時の受信データとを合成し、合成後のデータを復調する受信手段、を備えることを特徴とする。
【００２４】
つぎの発明にかかる通信装置において、前記受信手段は、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送データとを含むパケットを受け取り、かつ、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、再送データとともに受け取ったサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、が異なる場合、そのパケットを破棄し、再送要求を含めたパケットを送信することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる自動再送制御方法および通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
実施の形態１．
本発明においては、マルチキャリア変復調方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing，ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ：Multi Carrier / Direct Sequence Code Division Multiple Access，ＭＣ−ＣＤＭＡ：Multi Carrier Code Division Multiple Access）を採用し、移動機と基地局との間でＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いた再送制御を実施する移動体通信システムについて説明する。
【００２７】
以下、上記移動体通信システムの動作を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる通信装置として、たとえば、基地局および移動機の構成を示す図である。図２は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。ここでは、基地局１と移動機２が双方向通信中であることを前提とする。たとえば、基地局１では、下りパケットで、移動機２に対してデータを送信する。これに対して、移動機２では、上りパケットで、基地局１に対して受信した下りパケットに誤りがあったかどうか（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を応答する。そして、移動機２から再送要求があった場合、基地局１では、移動機２に対して再送データを送信する。一方、移動機２では、上りパケットで、基地局１に対してデータを送信する。これに対して、基地局１では、下りパケットで、移動機２に対して受信した上りパケットに誤りがあったかどうか（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を応答する。そして、基地局１から再送要求があった場合、移動機２では、基地局１に対して再送データを送信する。
【００２８】
図３は、本実施の形態における下りパケットおよび上りパケットのフォーマットを示す図である。パケットを構成する各シンボル（パイロット，制御，データ）は、時間軸方向に左から右へ多重化されている。また、制御シンボルは、さらに、フィードバックフィールド，再送フィールド，再送要求フィールド，回線品質情報フィールドに細分化されている。なお、制御シンボルには、上記以外の制御情報を含ませることもできる。
【００２９】
フィードバックフィールドは、基地局１または移動機２に対するフィードバック情報（受信パケットに誤りがあったか否か）が含まれた領域を表す（Ｙｅｓ：フィードバック情報を含む，Ｎｏ：フィードバック情報を含まない）。再送フィールドは、フィードバックフィールドがフィードバック情報を含まない場合に使われ、パケットが再送データであるかどうかを示す情報（Ｙｅｓ：再送データ，Ｎｏ：再送データ以外）が含まれた領域を表す。再送要求フィールドは、フィードバックフィールドがフィードバック情報を含む場合に使われ、受信データに誤りがあったかどうかを示す情報（ＡＣＫ：誤りなし, ＮＡＣＫ：誤りあり）が含まれた領域を表す。
【００３０】
さらに、回線品質情報フィールドは、フィードバックフィールドがフィードバック情報を含み、かつ再送要求フィールドがＮＡＣＫの場合に使われ、再送データが割り当てられるサブキャリア群を示す情報（他のサブキャリア群に再送データを割り当てるための情報）が含まれた領域を表す。このフィールドには、サブキャリア群の数の領域が用意され、該当するサブキャリア群に対応する領域をＯＮとする。たとえば、サブキャリア群の数が４の場合（サブキャリア群（１）〜（４））、｛ＯＦＦ，ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦ｝は、サブキャリア群（２）が再送すべきサブキャリア群であることを表す。
【００３１】
また、図示のデータ部分は、従来技術と同様に、連続した送信データを周波数軸上に配置し、残りのデータを次の時間の周波数軸上に配置する。
【００３２】
ここで、本実施の形態における再送制御方法について説明する。図４は、下り通信の動作を示す図であり、詳細には、基地局１からの送信データに誤りがあり、移動機２が再送要求を行った場合の動作を示す。また、図５は、上り通信の動作を示す図であり、詳細には、移動機２からの送信データに誤りがあり、基地局１が再送要求を行った場合の動作を示す。なお、ここでは、説明の便宜上、「Stop and Wait型」のＡＲＱを用いて動作を説明するが、これに限らず、たとえば、より伝送効率が向上する「Go Back N型」あるいは「Selective Repeat型」のＡＲＱを用いることとしてもよい。
【００３３】
図４において、まず、基地局１では、初送データの送信時、下りパケットの制御シンボルのフィードバックフィールドと再送フィールドに「Ｎｏ」を設定する。そして、後述する通常のサブキャリア割り当て規則に基づいてデータシンボルに送信データを設定したパケットを移動機２に対して送信し（ステップＳ１）、再送に備えて送信データを保持する（ステップＳ２）。
【００３４】
移動機２では、基地局１からのパケットを受信すると、制御シンボルのフィードバックフィールドを参照し、フィードバック情報が含まれているかどうかを判定する。フィードバックフィールドが「Ｎｏ」の場合は、さらに、制御シンボルの再送フィールドを参照し、再送データであるかどうかを判定する。そして、再送フィールドも「Ｎｏ」の場合は、初送データであると判断し、後述する通常のサブキャリア割り当て規則に基づいてデータシンボルを並べ替えて復調し、パケット誤りがないかどうかを判定する。
【００３５】
さらに、移動機２では、パケット誤りの有無を基地局１へフィードバックするために上りパケットの制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｙｅｓ」を設定する。そして、正常受信の場合は、制御シンボルの再送要求フィールドに「ＡＣＫ」を設定したパケットを基地局１に対して返信する（ステップＳ３）。一方、受信エラーの場合は、サブキャリア群毎の回線品質（たとえばＳＩＲ：Signal-to-Interference Ratio）を測定し（ステップＳ５）、上りパケットの制御シンボルの回線品質情報フィールドに、測定結果が特定のしきい値を下回るサブキャリア群を指定しておく。なお、そのようなサブキャリア群が存在しない場合は、上記測定結果が最も悪いものから順に決められた数のサブキャリア群を指定しておく。さらに、受信エラーの場合は、制御シンボルの再送要求フィールドに「ＮＡＣＫ」を設定した上りパケットを基地局１に対して返信し（ステップＳ６）、受信エラーのデータを、再送データとのパケット合成のために保持する。
【００３６】
基地局１では、移動機２からのパケットを受信すると、制御シンボルのフィードバックフィールドを参照し、フィードバック情報が含まれているかどうかを判定する。フィードバックフィールドが「Ｙｅｓ」の場合は、上りパケットの制御シンボルの再送要求フィールドを参照し、受信が成功したかどうかを判定する。
そして、再送要求フィールドが「ＡＣＫ」の場合は、受信が成功しているので、保持してあった送信データを破棄する（ステップＳ４）。一方、再送要求フィールドが「ＮＡＣＫ」の場合は、受信が失敗しているので、上りパケットの制御シンボルの回線品質情報フィールドを参照し、後述する所定のサブキャリア割り当て規則にしたがって、再送データを受信品質が悪いと通知されていないサブキャリア群に割り当てる（ステップＳ７）。
【００３７】
さらに、基地局１では、再送データを送信するために下りパケットの制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｎｏ」を設定し、再送フィールドに「Ｙｅｓ」を設定し、データシンボルに上記新たに割り当てられた再送データを設定する。そして、受信品質が悪いと通知されたサブキャリア群に割り当てられていた送信電力を、新たに割り当てられたサブキャリア群に加えて（ステップＳ８）、再送データを移動機２に対して送信する（ステップＳ９）。
【００３８】
移動機２では、基地局１からパケットを受信すると、制御シンボルのフィードバックフィールドを参照し、フィードバック情報が含まれているかどうかを判定する。フィードバックフィールドが「Ｎｏ」の場合は、制御シンボルの再送フィールドを参照し、再送データであるかどうかを判定する。そして、再送フィールドが「Ｙｅｓ」の場合は、再送データであると判断し、後述する所定のサブキャリア割り当て規則に基づいてデータシンボルを並べ替える。さらに、並べ替え後のデータと保持してあった前回までの受信エラーのデータとをパケット合成し（ステップＳ１０）、合成後のデータを復調してパケット誤りがないかどうかを判定する。なお、パケット誤りの有無を基地局１へフィードバックするための動作については、初送データを受信したときと同様である。また、ここでは、受信エラーがなくなるまで上記ステップＳ５〜Ｓ１０の動作を繰り返し実行する。
【００３９】
なお、図５に示す上り通信の動作については、上記下り通信の動作において移動機２と基地局１を読み替えるだけなので、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００４０】
このように、本実施の形態の再送制御方法においては、前回の送信で受信品質の劣化したサブキャリア群に設定されていたデータが、受信品質の良好なサブキャリア群に設定され、かつ、送信電力を増加した状態で再送されてくることとなる。これにより、パケット合成後の復調時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、移動機と基地局との間の再送回数を削減できる。また、サブキャリアを増やしてサブキャリア群を細分化した場合には、フェージングの影響で受信品質の劣化している帯域が多く存在する場合であっても、再送時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、移動機と基地局との間の再送回数を削減できる。
また、サブキャリア割り当て規則を通知しないこととしたため、サブキャリア割り当て規則の伝送誤りに起因する受信エラーの発生を防止でき、さらに、移動機と基地局との間でやり取りされるデータ量も低減できる。
【００４１】
つぎに、上記移動機２の動作を図１，図６〜図９を用いて詳細に説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、「Stop and Wait型」のＡＲＱを用いて動作を説明するが、これに限らず、たとえば、より伝送効率が向上する「Go Back N型」あるいは「Selective Repeat型」のＡＲＱを用いることとしてもよい。
【００４２】
図６は、移動機２の動作の一例を示す図であり、たとえば、基地局１から受信したデータ（再送データではない）に誤りがない場合の移動機２の動作を示している。まず、受信部２３では、基地局１から受信したデータを、受信データ通知として復調部２４へ転送する（ステップＳ２１）。復調部２４では、受信データ通知を受け取ると、伝送路推定部２６に対して伝送路推定要求を通知する（ステップＳ２２）。そして、基地局１から受信したデータを復調し、その結果を判定する（ステップＳ２３）。
【００４３】
伝送路推定要求を受け取った伝送路推定部２６では、サブキャリア群毎に希望波および干渉波のレベルを測定する。そして、それらの比（ＳＩＲ：Signal ・ to - Interference Ratio）である伝送路推定情報を求め、当該伝送路推定情報を伝送路推定応答として復調部２４へ通知する（ステップＳ２４）。伝送路推定応答を受け取った復調部２４では、上記判定処理において復調データに誤りがない場合、フィードバックフィールドに設定する情報として「Ｙｅｓ」を、再送要求フィールドに設定する情報として「ＡＣＫ」を、制御シンボル通知に設定して変調部２１へ通知する（ステップＳ２５）。
【００４４】
制御シンボル通知を受け取った変調部２１では、基地局１に対して「ＡＣＫ」を返信するために、制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｙｅｓ」を設定し、再送要求フィールドに「ＡＣＫ」を設定し、データ部分を空にしてパイロットシンボルを設定した上りパケットを、ＡＣＫ通知として送信部２２へ通知する（ステップＳ２６）。送信部２２では、所定の送信処理を施した後のＡＣＫ通知を基地局１に対して返信する（ステップＳ２７）。
【００４５】
図７は、移動機２の動作の一例を示す図であり、たとえば、基地局から受信したデータ（再送データではない）に誤りがあった場合の移動機２の動作を示している。なお、図６と同様の処理については同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００４６】
伝送路推定応答を受け取った復調部２４では、上記判定処理（ステップＳ２３）において復調データに誤りがあった場合、受信データのデータ部分と伝送路推定応答として受け取った伝送路推定情報を、データ部追加通知としてパケット合成部２５へ通知する（ステップＳ３１）。パケット合成部２５では、受け取ったデータ部追加通知のデータ部分および伝送路推定情報を保存する（ステップＳ３２）。その後、復調部２４では、フィードバックフィールドに設定する情報として「Ｙｅｓ」を、再送要求フィールドに設定する情報として「ＮＡＣＫ」を、回線品質情報フィールドに設定する情報として「特定のしきい値よりも受信品質（伝送路推定情報：ＳＩＲ）が悪いと判断されたサブキャリア群」を、制御シンボル通知に設定して変調部２１へ通知する（ステップＳ３３）。
【００４７】
変調部２１では、基地局１に対して「ＮＡＣＫ」を返信するために、制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｙｅｓ」を設定し、再送要求フィールドに「ＮＡＣＫ」を設定し、回線品質情報フィールドに「上記サブキャリア群」を設定し、そして、データ部分を空にしてパイロットシンボルを設定した上りパケットを、ＮＡＣＫ通知として送信部２２へ通知する（ステップＳ３４）。送信部２２では、所定の送信処理を施した後のＮＡＣＫ通知を基地局１に対して返信する（ステップＳ３５）。
【００４８】
図８は、移動機２の動作の一例を示す図であり、たとえば、基地局１から受信した再送データに誤りがなかった場合の移動機２の動作を示している。なお、図６および図７と同様の処理については同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００４９】
復調部２４では、受信データ通知を受け取ると、伝送路推定部２６に対して伝送路推定要求を通知する（ステップＳ２２）。伝送路推定要求を受け取った伝送路推定部２６では、サブキャリア群毎に希望波および干渉波のレベルを測定する。そして、それらの比（ＳＩＲ：Signal ・ to - Interference Ratio）である伝送路推定情報を求め、当該伝送路推定情報を伝送路推定応答として復調部２４へ通知する（ステップＳ２４）。
【００５０】
また、基地局１から受信したデータが再送データであった場合、復調部２４では、そのデータ部分を、パケット合成要求としてパケット合成部２５へ通知する（ステップＳ４１）。パケット合成要求を受け取ったパケット合成部２５では、上記（ステップＳ３２）のように保存しておいた伝送路推定情報に基づいて、データ部分を並べ替える（ステップＳ４２）。そして、並べ替えたデータ部分と上記保存しておいたデータ部分とをパケット合成し（ステップＳ４３）、その結果である合成済みデータ部分を、パケット合成応答として復調部２４へ返信する（ステップＳ４４）。
【００５１】
その後、復調部２４では、パケット合成応答として受け取った合成済みデータ部分を復調し、その復調結果を判定する（ステップＳ４５）。そして、復調データに誤りがなかった場合は、以降、保存されたデータに対してパケット合成を行う必要がないため、保存データ消去通知をパケット合成部２５へ通知する（ステップＳ４６）。保存データ消去通知を受け取ったパケット合成部２５では、保存データを消去する（ステップＳ４７）。以降、図６と同様の手順で、ステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ２７の処理を実行する。
【００５２】
図９は、移動機２の動作の一例を示す図であり、たとえば、基地局１から受信した再送データに誤りがあった場合の移動機２の動作を示している。図９では、「基地局１からデータを受信する処理」から「復調結果を判定する処理」までの一連の処理（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ４１〜Ｓ４５）については、上記図８と同様の処理を実行する。そして、図９では、ステップＳ４５にて復調処理に誤りがあると判断した後、以降の処理については、図７と同様の処理（ステップＳ３１〜Ｓ３５）を実行する。
【００５３】
このように、移動機では、受信品質の劣化したサブキャリア群に設定されていたデータを、再送時には受信品質の良好なサブキャリア群に設定するように、基地局に対して通知する構成とした。これにより、再送データとのパケット合成後の復調時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、基地局との間の再送回数を大幅に削減できる。また、サブキャリア割り当て規則を通知しない構成としたため、サブキャリア割り当て規則の伝送誤りに起因する受信エラーの発生を防止でき、さらに、基地局との間でやり取りされるデータ量も低減できる。
【００５４】
なお、上記では、図６〜図９を用いて移動機の動作を説明したが、図６〜図９の動作については、移動機を基地局に読み替えることによって基地局においても適用可能である。
【００５５】
つぎに、上記基地局１の動作を図１，図１０，図１１を用いて詳細に説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、「Stop and Wait型」のＡＲＱを用いて動作を説明するが、これに限らず、たとえば、より伝送効率が向上する「Go Back N型」あるいは「Selective Repeat型」のＡＲＱを用いることとしてもよい。
【００５６】
図１０は、基地局１の動作の一例を示す図であり、たとえば、移動機２から「ＡＣＫ」が返ってきた場合の基地局１の動作を示している。まず、変調部１１では、送信データがある場合、予め規定された通常のサブキャリア割り当て規則に基づいて、送信データを並べ替える。そして、制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｎｏ」を設定し、再送フィールドに「Ｎｏ」を設定し、データ部分に上記並べ替えた後のデータを設定し、さらにパイロットシンボルを設定した下りパケットを、送信データ通知として送信部１２へ通知する（ステップＳ５１）。同時に、再送に備えてその送信データを保持しておく（ステップＳ５２）。送信部１２では、後述する通常の送信電力調整規則に基づいて、所定の送信処理を施した後の送信データ（下りパケット）を基地局１に対して送信する（ステップＳ５３）。
【００５７】
その後、移動機２からの応答を受け取った受信部１３では、受信したデータを、受信データ通知として復調部１４へ転送する（ステップＳ５４）。受信データ通知を受け取った復調部１４では、制御シンボルのフィードバックフィールドが「Ｙｅｓ」であり、かつ再送要求フィールドが「ＡＣＫ」であった場合、先に保存しておいたデータを再送する必要がないため、送信済みデータ廃棄通知を変調部１１へ通知する（ステップＳ５５）。送信済みデータ廃棄通知を受け取った変調部１１では、送信済みデータを廃棄し（ステップＳ５６）、次の送信データの送信処理を実施する。
【００５８】
図１１は、基地局１の動作の一例を示す図であり、たとえば、移動機２から「ＮＡＣＫ」が返ってきた場合の基地局１の動作を示している。なお、図１０と同様の処理については同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５９】
受信データ通知（ステップＳ５４）を受け取った復調部１４では、制御シンボルのフィードバックフィールドが「Ｙｅｓ」であり、かつ再送要求フィールドが「ＮＡＣＫ」であった場合、受信したデータの回線品質情報フィールドの内容を設定した送信済みデータ再送通知を変調部１１へ通知する（ステップＳ６１）。
【００６０】
変調部１１では、送信済みデータ再送通知に設定された回線品質情報フィールドの内容に基づいて、保持してある再送データを、後述するサブキャリア割り当て規則に基づいて並べ替える（ステップＳ６２）。また、後述する送信電力調整規則に基づいてサブキャリア群毎に送信電力を調整する（ステップＳ６３）。そして、制御シンボルのフィードバックフィールドに「Ｎｏ」を設定し、再送フィールドに「Ｙｅｓ」を設定し、データ部分に並べ替え後のデータを設定し、さらにパイロットシンボルを設定した下りパケットを、再送データ通知として送信部１２へ通知する（ステップＳ６４）。このとき、再送データ通知には送信電力調整結果も設定する。なお、この送信電力調整結果は、送信データ通知内に設けられた送信電力増加サブキャリア群フィールドと送信電力減少サブキャリア群フィールドに設定される。また、各フィールドにはサブキャリア群の数のビットが用意され、送信電力増加サブキャリア群フィールドでは、送信電力を増加させるサブキャリア群に対応するビットを「ＯＮ」と設定し、送信電力減少サブキャリア群フィールドでは、送信電力を減少させるサブキャリア群に対応するビットを「ＯＮ」と設定する。
【００６１】
送信部１２では、再送データ通知に設定された送信電力調整結果に基づいてサブキャリア群毎に送信電力を変更し（ステップＳ６５）、再送データを移動機２へ送信する（ステップＳ６６）。
【００６２】
このように、基地局では、前回の送信で受信品質の劣化したサブキャリア群に割り当てられたデータを、受信品質の良好なサブキャリア群に割り当て直し、かつ、送信電力を増加した状態で再送する構成とした。これにより、移動機において、パケット合成後の復調時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、移動機との間の再送回数を大幅に削減できる。また、サブキャリア割り当て規則を送信しない構成としたため、サブキャリア割り当て規則の伝送誤りに起因する受信エラーの発生を防止でき、さらに、移動機との間でやり取りされるデータ量も低減できる。
【００６３】
なお、上記では、図１０および図１１を用いて基地局の動作を説明したが、図１０および図１１の動作については、基地局を移動機に読み替えることによって移動機においても適用可能である。
【００６４】
つぎに、ＯＦＤＭ方式やＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ方式のように送信データとサブキャリアが１対１に対応する場合の、上記サブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則を説明する。
【００６５】
図１２は、初送時および再送時のサブキャリア割り当て規則を示す図であり、図１３は、サブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則の手順を示すフローチャートである。まず、初送時は、送信データをＭ×Ｎの行列（図１２では、４×２の行列）に配置し、列方向から順次読み出すことで並べ替える。そして、周波数軸上において、左からサブキャリア群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと割り当てる。また、初送時の送信電力は、すべてのサブキャリア群で均一とする。
【００６６】
受信側では、サブキャリア群毎に回線品質を測定し、サブキャリア群Ａ，Ｂの測定結果が所定のしきい値を下回った場合（所定のしきい値を下回らなかった場合は、回線品質の劣悪な順から所定の件数分をピックアップする）、回線品質情報フィールドに｛ＯＮ：しきい値未満，ＯＮ，ＯＦＦ：しきい値以上，ＯＦＦ｝を設定し、ＮＡＣＫを返信する。送信側では、この情報に基づいてデータの周波数軸上の再配置および送信電力の再配分を実施する。
【００６７】
送信側では、まず、受信品質の劣悪なサブキャリア群Ａ，Ｂの送信電力を下げる（ステップＳ７１）。このとき、再送データ通知に設定された送信電力調整結果の送信電力減少サブキャリア群フィールドは、｛ＯＮ：減少させる，ＯＮ：減少させる，ＯＦＦ：減少させない，ＯＦＦ：減少させない｝となる。そして、前回の送信で受信品質が劣悪なサブキャリア群Ａ，Ｂに割り当てられたデータを、先に再配置する。すなわち、ここでは、サブキャリア群Ｃ，Ｄがしきい値以上であるので、前回、サブキャリア群Ａ，Ｂに割り当てられたデータを、順次、サブキャリア群Ｃ，Ｄに割り当てる。そして、サブキャリア群Ｃ，Ｄの送信電力を上げる（ステップＳ７２）。このとき、再送データ通知に設定された送信電力調整結果の送信電力増加サブキャリア群フィールドは、｛ＯＦＦ：増加させない，ＯＦＦ：増加させない，ＯＮ：増加させる，ＯＮ：増加させる｝となる。
【００６８】
また、前回の送信で受信品質が劣悪な（しきい値未満）サブキャリア群に割り当てられたすべてのデータを、受信品質が良好な（しきい値以上）サブキャリア群に割り当て直したかどうかを確認する（ステップＳ７３）。そして、当該データを割り当てた後に（ステップＳ７４）、前回の送信で受信品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータを、受信品質が劣悪なサブキャリア群または残っているサブキャリア群に割り当て直す（ステップＳ７５）。図１２の例では、ステップＳ７２において、前回の送信で受信品質が劣悪なサブキャリア群Ａ，Ｂに割り当てられたデータを、受信品質が良好なサブキャリア群Ｃ，Ｄに割り当て直しているので（ステップＳ７３，Ｙｅｓ）、ステップＳ７４を経由せずに、前回の送信で受信品質が良好なサブキャリア群Ｃ，Ｄに割り当てられたデータを、サブキャリア群Ａ，Ｂに割り当て直す（ステップＳ７５）。
【００６９】
なお、受信品質が劣悪なサブキャリア群が全体のサブキャリア群の半数を越える場合は、前回の送信で受信品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたすべてのデータを、良好なサブキャリア群に割り当てることができないので、残ったデータについては、データが割り当てられていないサブキャリア群に、順次割り当てる。
【００７０】
一方、送信データを周波数軸上に拡散するＭＣ−ＣＤＭＡ方式の場合は、送信データとサブキャリアが１対Ｎに対応するため、図１４に示すように、拡散率ＳＦ（Spreading Factor）とサブキャリア群に含まれるサブキャリアの数（Ｎ_sub）によって、データの周波数軸上の再配置および送信電力の再配分を実施する。
【００７１】
たとえば、ＳＦ＝Ｎ_subの場合は、拡散後の送信データとサブキャリア群が１対１に対応するため、図１３と同じ規則を適用できる。
【００７２】
また、ＳＦ＜Ｎ_subの場合は、拡散後の送信データとサブキャリア群がＮ対１となるため、ＳＦ＝Ｎ_subになるようにサブキャリア群を仮想的に分割することによって、図１３と同じ規則を適用する。図１４の例でいえば、各サブキャリア群を２分割して、サブキャリア群Ａを仮想サブキャリア群Ａ１，Ａ２、サブキャリア群Ｂを仮想サブキャリア群Ｂ１，Ｂ２、サブキャリア群Ｃを仮想サブキャリア群Ｃ１，Ｃ２、サブキャリア群Ｄを仮想サブキャリア群Ｄ１，Ｄ２とする。
【００７３】
また、ＳＦ＞Ｎ_subの場合は、拡散後の送信データとサブキャリア群がＮ対１に対応するため、ＳＦ＝Ｎ_subになるようにサブキャリア群を仮想的にマージすることによって、図１３と同じ規則を適用する。図１４の例でいえば、隣接する２つのサブキャリア群をマージし、サブキャリア群Ａ，Ｂを仮想サブキャリア群ＡＢ、サブキャリア群Ｃ，Ｄを仮想サブキャリア群ＣＤとする。ただし、ＳＦ＞Ｎ_subの場合は、マージした仮想サブキャリア群に、受信品質が良好なサブキャリア群と劣悪なサブキャリア群が混在する可能性がある。そのため、たとえば、図１５に示すように、各仮想サブキャリア群に点数を付与し（ステップＳ８１）、仮想サブキャリア群に受信品質が劣悪なサブキャリア群が含まれる場合は、点数を−１だけ減点する。そして、ステップＳ７１以降の処理では、データをサブキャリア群に割り当てるとき、点数が高い仮想サブキャリア群にデータを優先的に割り当てる（ステップＳ７１〜Ｓ７５）。
【００７４】
このように、本実施の形態のサブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則では、前回の送信で受信品質の劣化したサブキャリア群に割り当てられたデータを、受信品質の良好なサブキャリア群に割り当て直し、かつ、送信電力を増加する。これにより、パケット合成後の復調時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、移動機と基地局との間の再送回数を削減できる。
【００７５】
以上の結果、本実施の形態においては、再送回数の低減によってセル内の干渉を低減できるため、移動体通信システム全体のスループットを向上させることができる。また、再送回数の低減によって、通信中の移動機および基地局の消費電力も低減できる。
【００７６】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、再送時のサブキャリア割り当て規則を、送信側が受信側に対して通知しない方式について説明したが、たとえば、受信側から送られてくるパケット内の回線品質情報フィールドに伝送誤りが発生した場合、受信側で並べ替え誤りによる受信エラーが発生してしまう。
【００７７】
そこで、本実施の形態では、図３で説明したパケット構成に、回線品質情報確認用フィールドを追加する。図１６は、実施の形態２のパケットのフォーマットを示す図である。この場合、送信側では、回線品質情報確認用フィールドに送信側で受信した回線品質情報フィールドの内容をコピーして再送データを送信する。一方、再送データを受信した受信側では、送信側に通知した回線品質情報フィールドの内容と再送処理により受信した回線品質情報確認用フィールドの内容が異なる場合は、そのパケットを破棄し、再度、「ＮＡＣＫ」を返信して再送を要求する。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、受信側で、送信側に通知した回線品質情報フィールドの内容と、再送処理により受信した回線品質情報確認用フィールドの内容と、を比較する構成としたため、受信側における並べ替え誤りによる受信エラーを回避できる。
【００７９】
実施の形態３．
前述の実施の形態１、２では、再送時に周波数軸上でデータを並べ替える方式について説明したが、たとえば、図１７に示すように、受信品質は時間軸上で一定ではなく、時々刻々と細かく変動しているため、初送時と再送時では受信品質が異なる可能性がある。
【００８０】
そこで、本実施の形態では、誤り発生のランダム性をあげるために、時間軸方向の並べ替え（図１８では４シンボル分をローテーションしている）を導入する。図１８は、実施の形態３の時間軸方向の並べ替え処理を示す図である。また、図１９，２０は、実施の形態３の受信側の動作を示す図である。ここでは、図８，図９で説明したステップＳ４２の処理を変更して、図１９，２０のように、時間軸方向の並べ替えを実施した後に（ステップＳ４２−１）、周波数軸方向の並べ替えを実施する（ステップＳ４２−２）。
【００８１】
このように、本実施の形態においては、時間軸方向の並べ替えを実施することによりランダム性が増すため、さらに、誤り訂正効果を高めることができる。
【００８２】
実施の形態４．
実施の形態４では、図１２および図１３にて説明したサブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則の変形例を説明する。
【００８３】
たとえば、受信品質が悪かったサブキャリア群が全体のサブキャリア群の半数を超える場合は、前回の送信で受信品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てたデータを、受信品質が良好なサブキャリア群に割り当て直すことができない場合が発生する。
【００８４】
そこで、実施の形態４では、データの重要度を考慮して割り当てるサブキャリア群を決定する。図２１では、実施の形態４のサブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則を示す図である。
【００８５】
たとえば、送信データに誤り訂正符号を付与する場合、符号器からは、所望のデータである情報ビット系列と誤り訂正符号となるパリティビット系列が出力される。そのため、受信側では、伝送中に情報ビットが誤った場合でも、対応するパリティビットが誤っていなければ、そのパリティビットによって誤りを訂正することができる。ここでは、情報ビット系列とパリティビット系列が独立に出力される場合を考える。
【００８６】
図２５のように、初送時は、情報ビット系列とパリティビット系列を独立に並べ替えて周波数軸上に割り当てる。一方、再送時には、受信品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられていたデータを、受信品質が良好なサブキャリア群へ割り当て直す場合に、図１２および図１３のように単純に割り当て直すのではなく、パリティビット系列のデータより情報ビット系列のデータを優先的に割り当てる。
【００８７】
たとえば、図１３で説明した規則を用いると、順番に割り当て直すので、前回の送信でサブキャリア群Ｂに割り当てられたデータ（パリティビット系列）がサブキャリア群Ｆに割り当てられ、前回の送信でサブキャリア群Ｄに割り当てられたデータ（パリティビット系列）がサブキャリア群Ｈに割り当てられることになる。しかし、本実施の形態では、情報ビット系列のデータを優先的に割り当てるので、前回の送信でサブキャリア群Ｅに割り当てられたデータ（情報ビット系列）がサブキャリア群Ｆに割り当てられ、前回の送信でサブキャリア群Ｇに割り当てられたデータ（情報ビット系列）がサブキャリア群Ｈに割り当てられることになる。
【００８８】
このように、本実施の形態においては、情報ビット系列を優先的に受信品質の良好なサブキャリア群に割り当てる構成としたため、受信品質が劣悪なサブキャリア群が全体のサブキャリア群の半数を超えるような、劣悪な無線回線品質状況であっても、データ誤りの可能性を大幅に低減できる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、前回の送信で受信品質の劣化したサブキャリア群に割り当てられていたデータを、受信品質の良好なサブキャリア群に割り当て直すこととした。これにより、パケット合成後の復調時に受信エラーを解消できる可能性が高まるので、通信装置間の再送回数を大幅に削減できる、という効果を奏する。また、前回の送信で受信品質の劣化したサブキャリア群に割り当てられていたデータの送信電力を、増加して再送することとしたため、さらに、再送回数を削減できる、という効果を奏する。また、サブキャリア割り当て規則を通知しないこととしたため、サブキャリア割り当て規則の伝送誤りに起因する受信エラーの発生を防止でき、さらに、通信装置間でやり取りされるデータ量も低減できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる基地局および移動機の構成を示す図である。
【図２】 本実施の形態のシステム構成を示す図である。
【図３】 本実施の形態における下りパケットおよび上りパケットのフォーマットを示す図である。
【図４】 下り通信の動作を示す図である。
【図５】 上り通信の動作を示す図である。
【図６】 移動機の動作の一例を示す図である。
【図７】 移動機の動作の一例を示す図である。
【図８】 移動機の動作の一例を示す図である。
【図９】 移動機の動作の一例を示す図である。
【図１０】 基地局の動作の一例を示す図である。
【図１１】 基地局の動作の一例を示す図である。
【図１２】 初送時および再送時のサブキャリア割り当て規則の一例を示す図である。
【図１３】 サブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則の手順を示すフローチャートである。
【図１４】 サブキャリア割り当て規則の一例を示す図である。
【図１５】 サブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則の手順を示すフローチャートである。
【図１６】 実施の形態２のパケットのフォーマットを示す図である。
【図１７】 時間軸上の受信品質を示す図である。
【図１８】 実施の形態３の時間軸方向の並べ替え処理を示す図である。
【図１９】 実施の形態３の受信側の動作を示す図である。
【図２０】 実施の形態３の受信側の動作を示す図である。
【図２１】 実施の形態４のサブキャリア割り当て規則および送信電力調整規則を示す図である。
【図２２】 従来のマルチキャリア再送制御方式を示す図である。
【図２３】 従来技術の問題点を示す図である。
【図２４】 従来技術の問題点を示す図である。
【図２５】 従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】
１ 基地局、２ 移動機、１１，２１ 変調部、１２，２２ 送信部、１３，２３ 受信部、１４，２４ 復調部、１５，２５ パケット合成部、１６，２６伝送路推定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a retransmission control method and a communication apparatus when automatic repeat control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is used as an error control method, and is particularly applicable to a mobile communication system employing a multicarrier modulation / demodulation method. The present invention relates to a retransmission control method and a communication apparatus.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional retransmission control method will be described. Automatic retransmission control (ARQ) is an important error control method in digital communication, particularly communication in an environment where code errors are likely to occur, such as mobile communication. This is a technique using a time diversity effect that utilizes the fact that the propagation environment at a specific time is different from the propagation environment after a predetermined time has elapsed from that time. Recently, packet combining type HARQ (Hybrid-ARQ) is known in which data at the time of retransmission and received data up to the previous time are combined to reduce the code error rate of the received signal.
[0003]
On the other hand, if the retransmission interval is shortened in order to increase the transmission efficiency in automatic retransmission control, the resending data signal power vs. noise power density will be affected by the same fading at the time of retransmission as in the previous transmission. May be almost the same as the previous transmission. Therefore, in mobile communication using multicarriers (= a plurality of subcarriers), in order to avoid frequency selective fading, frequency diversity effects are combined and retransmission data is allocated to subcarriers different from those at the previous transmission. The method is taken.
[0004]
FIG. 22 is a diagram illustrating a conventional multicarrier retransmission control method. Here, the operation of the prior art will be described with reference to FIG. 22 (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
FIG. 22 shows an allocation pattern at the time of retransmission when 48-bit data is allocated to 48 subcarriers. Here, subcarriers are divided into four groups of 12 consecutive waves. Patterns 2 to 4 are patterns obtained by rearranging pattern 1 in units of group groups. At this time, the retransmission data is assigned to a subcarrier different from the previous data. Each time retransmission processing occurs, retransmission data is arranged and transmitted according to another pattern. The allocation pattern is separately notified to the receiving side, and the receiving side rearranges the received data according to the pattern and then demodulates. Thereby, the frequency diversity effect can be obtained even with a short retransmission interval.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-252056 (page 5, FIG. 3)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the multicarrier retransmission control method shown in FIG. 22 is applied as a conventional retransmission control method, for example, as shown in FIG. 23, frequency selective fading occurs in a plurality of subcarrier groups, and simple. In the situation where only the allocation pattern is prepared, there is a problem that it becomes necessary to transmit data (three transmissions) again.
[0008]
Also, as shown in FIG. 24, when there are many bands where reception quality is degraded due to fading, a simple allocation pattern such as the conventional technique increases the number of retransmissions, There was a problem that a sufficient frequency diversity effect could not be obtained.
[0009]
Also, in the method of notifying the subcarrier allocation pattern, as shown in FIG. 25, when an error occurs in the notified allocation pattern, the receiving side performs demodulation processing using the incorrect allocation pattern. There is a problem in that it adversely affects the characteristics of the packet combining type HARQ that performs maximum ratio combining of received data and previous received data (reception error occurs again).
[0010]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a retransmission control method that can avoid the influence of frequency selective fading and can reduce the number of retransmissions between communication apparatuses.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the retransmission control method according to the present invention is a case where automatic repeat control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is used in a communication system employing a multicarrier modulation / demodulation method. In this retransmission control method, when a reception error occurs, a receiving apparatus returns a packet including information on channel quality for each subcarrier group and a retransmission request, and further receives data and the subcarrier group. A first reception step for holding information on each line quality, and a transmission-side apparatus that has received the retransmission request transmits retransmission data at the previous transmission based on information on the line quality for each subcarrier group. A re-transmission step of re-assigning to a subcarrier group different from that and transmitting a packet including retransmission data after the re-assignment; and Rearranging the retransmission data based on the information about the channel quality for each subcarrier group that has been held, and further combining the rearranged data and the previous received data that has been held, And a second reception step of demodulating the combined data.
[0012]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, the transmission power is increased for data assigned to a subcarrier group having poor channel quality in the previous transmission, and the channel quality is improved in the previous transmission. The data allocated to a good subcarrier group is transmitted at a reduced transmission power.
[0013]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, information on channel quality for each subcarrier group is transmitted together with retransmission data in a packet, and in the second reception step, If the stored information on the channel quality for each subcarrier group is different from the information on the channel quality for each subcarrier group received by the retransmission process, the packet is discarded and the retransmission request is included again. It is characterized by transmitting a packet.
[0014]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, the retransmission data is further rearranged in the time axis direction.
[0015]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, the data assigned to the subcarrier group having poor channel quality in the previous transmission has good channel quality according to the importance of the data. It is characterized by reassigning to a subcarrier group.
[0016]
In the communication apparatus according to the next invention, a multi-carrier modulation / demodulation method is adopted as a modulation / demodulation method, and automatic repeat control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is adopted as an error control method. When the packet including the information on retransmission and the retransmission request is received, the retransmission data is reassigned to a subcarrier group different from the previous transmission based on the information on the channel quality for each subcarrier group, and the reassignment is performed. Transmission means for transmitting a packet including the retransmitted data after the transmission.
[0017]
In the communication apparatus according to the next invention, a multi-carrier modulation / demodulation method is adopted as a modulation / demodulation method, and automatic repeat control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is adopted as an error control method. When the packet including the information on retransmission and the retransmission request is received, the retransmission data is reassigned to a subcarrier group different from the previous transmission based on the information on the channel quality for each subcarrier group, and the reassignment is performed. Means for transmitting the packet including the retransmitted data after the transmission, and when the packet including the retransmitted data is received, the retransmitted data is rearranged based on the information on the channel quality for each subcarrier group when the reception error occurs. In addition, the rearranged data and the received data when a reception error occurs are combined, and the combined data is Characterized in that it comprises receiving means for regulating the.
[0018]
In the communication apparatus according to the next invention, the receiving means receives a packet including information on channel quality for each subcarrier group and retransmission data, and information on channel quality for each subcarrier group when a reception error occurs. If the information about the channel quality for each subcarrier group received together with the retransmission data is different, the packet is discarded and a packet including the retransmission request is transmitted.
[0019]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmission means increases the transmission power for data assigned to a subcarrier group with poor line quality in the previous transmission, and the subcarrier with good line quality in the previous transmission. The data assigned to the group is transmitted at a reduced transmission power.
[0020]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmission means transmits the information related to the channel quality for each subcarrier group in a packet together with retransmission data.
[0021]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmission unit further rearranges the retransmission data in a time axis direction.
[0022]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmission means assigns data assigned to a subcarrier group with poor channel quality in the previous transmission to a subcarrier group with good channel quality according to the importance of the data. It is characterized by reassigning to.
[0023]
In the communication apparatus according to the next invention, the multicarrier modulation / demodulation method is adopted as the modulation / demodulation method, the automatic retransmission control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is adopted as the error control method, and, for example, a packet including retransmission data is received. If received, the retransmission data is rearranged based on the information on the channel quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and further, the rearranged data and the reception data when the reception error occurs are combined. And receiving means for demodulating the combined data.
[0024]
In the communication apparatus according to the next invention, the receiving means receives a packet including information on channel quality for each subcarrier group and retransmission data, and information on channel quality for each subcarrier group when a reception error occurs. If the information about the channel quality for each subcarrier group received together with the retransmission data is different, the packet is discarded and a packet including the retransmission request is transmitted.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an automatic retransmission control method and a communication apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0026]
Embodiment 1 FIG.
In the present invention, a multi-carrier modulation / demodulation scheme (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, MC / DS-CDMA: Multi Carrier / Direct Sequence Code Division Multiple Access, MC-CDMA: Multi Carrier Code Division Multiple Access) is adopted. A mobile communication system that implements retransmission control using an FDD (Frequency Division Duplex) scheme between a mobile station and a base station will be described.
[0027]
Hereinafter, the operation of the mobile communication system will be described in detail. FIG. 1 is a diagram illustrating, for example, a configuration of a base station and a mobile device as a communication apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the present embodiment. Here, it is assumed that the base station 1 and the mobile device 2 are performing bidirectional communication. For example, the base station 1 transmits data to the mobile device 2 in a downlink packet. On the other hand, the mobile station 2 responds with an uplink packet whether there is an error in the downlink packet received to the base station 1 (ACK / NACK). When there is a retransmission request from the mobile device 2, the base station 1 transmits retransmission data to the mobile device 2. On the other hand, the mobile device 2 transmits data to the base station 1 using an uplink packet. On the other hand, the base station 1 responds with a downlink packet whether there is an error in the received uplink packet (ACK / NACK). Then, when there is a retransmission request from the base station 1, the mobile device 2 transmits retransmission data to the base station 1.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing the format of the downlink packet and the uplink packet in the present embodiment. Each symbol (pilot, control, data) constituting the packet is multiplexed from left to right in the time axis direction. The control symbols are further subdivided into a feedback field, a retransmission field, a retransmission request field, and a line quality information field. Control symbols other than the above can be included in the control symbols.
[0029]
The feedback field represents an area including feedback information (whether or not there is an error in the received packet) for the base station 1 or the mobile device 2 (Yes: feedback information is included, No: feedback information is not included). The retransmission field is used when the feedback field does not include feedback information, and represents an area including information indicating whether the packet is retransmission data (Yes: retransmission data, No: other than retransmission data). The retransmission request field is used when the feedback field includes feedback information and represents an area including information (ACK: no error, NACK: error) indicating whether or not there is an error in the received data.
[0030]
Furthermore, the channel quality information field is used when the feedback field includes feedback information and the retransmission request field is NACK, and indicates information indicating a subcarrier group to which retransmission data is allocated (assigns retransmission data to other subcarrier groups). For example). In this field, areas corresponding to the number of subcarrier groups are prepared, and an area corresponding to the corresponding subcarrier group is set to ON. For example, when the number of subcarrier groups is 4 (subcarrier groups (1) to (4)), {OFF, ON, OFF, OFF} is a subcarrier group to be retransmitted by subcarrier group (2). Represents that.
[0031]
In the illustrated data portion, as in the prior art, continuous transmission data is arranged on the frequency axis, and the remaining data is arranged on the frequency axis of the next time.
[0032]
Here, the retransmission control method in the present embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of downlink communication, and specifically shows an operation when there is an error in transmission data from the base station 1 and the mobile device 2 makes a retransmission request. FIG. 5 is a diagram showing an operation of uplink communication, and specifically shows an operation when there is an error in transmission data from the mobile device 2 and the base station 1 makes a retransmission request. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using the “Stop and Wait type” ARQ. However, the operation is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” that further improves the transmission efficiency. ARQ may be used.
[0033]
In FIG. 4, first, the base station 1 sets “No” in the feedback field and the retransmission field of the control symbol of the downlink packet when transmitting the initial transmission data. And the packet which set transmission data to the data symbol based on the normal subcarrier allocation rule mentioned later is transmitted with respect to the mobile apparatus 2 (step S1), and transmission data is hold | maintained in preparation for resending (step S2).
[0034]
When receiving the packet from the base station 1, the mobile device 2 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether feedback information is included. When the feedback field is “No”, it is further determined by referring to the retransmission field of the control symbol whether it is retransmission data. If the retransmission field is also “No”, it is determined that the data is initial transmission data, and data symbols are rearranged and demodulated based on a normal subcarrier allocation rule described later to determine whether there is any packet error. .
[0035]
Further, mobile station 2 sets “Yes” in the feedback field of the control symbol of the uplink packet in order to feed back the presence / absence of a packet error to base station 1. In the case of normal reception, a packet in which “ACK” is set in the retransmission request field of the control symbol is returned to the base station 1 (step S3). On the other hand, in the case of a reception error, the channel quality (for example, SIR: Signal-to-Interference Ratio) for each subcarrier group is measured (step S5), and the measurement result is specified in the channel quality information field of the control symbol of the uplink packet. A subcarrier group that falls below the threshold is designated. When such a subcarrier group does not exist, a predetermined number of subcarrier groups are designated in order from the worst measurement result. Further, in the case of a reception error, an uplink packet in which “NACK” is set in the retransmission request field of the control symbol is returned to the base station 1 (step S6), and the reception error data is combined with the retransmission data. Hold for.
[0036]
When the base station 1 receives a packet from the mobile device 2, the base station 1 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether feedback information is included. When the feedback field is “Yes”, it refers to the retransmission request field of the control symbol of the uplink packet and determines whether the reception is successful.
If the retransmission request field is “ACK”, since the reception is successful, the held transmission data is discarded (step S4). On the other hand, if the retransmission request field is “NACK”, the reception has failed, so the retransmission data is received according to a predetermined subcarrier allocation rule described later with reference to the channel quality information field of the control symbol of the uplink packet. It assigns to a subcarrier group not notified of poor quality (step S7).
[0037]
Furthermore, in order to transmit retransmission data, the base station 1 sets “No” in the feedback field of the control symbol of the downlink packet, sets “Yes” in the retransmission field, and retransmits the newly assigned retransmission to the data symbol. Set the data. Then, the transmission power assigned to the subcarrier group notified that the reception quality is poor is added to the newly assigned subcarrier group (step S8), and retransmission data is transmitted to the mobile device 2 ( Step S9).
[0038]
When receiving a packet from the base station 1, the mobile station 2 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether feedback information is included. When the feedback field is “No”, it is determined whether the data is retransmission data by referring to the retransmission field of the control symbol. When the retransmission field is “Yes”, it is determined that the data is retransmission data, and the data symbols are rearranged based on a predetermined subcarrier allocation rule described later. Further, the rearranged data and the data of the previous reception errors that have been held are combined (step S10), and the combined data is demodulated to determine whether there is any packet error. The operation for feeding back the presence / absence of a packet error to the base station 1 is the same as when the initial transmission data is received. Here, the operations in steps S5 to S10 are repeated until there is no reception error.
[0039]
Note that the uplink communication operation shown in FIG. 5 is simply replaced with the mobile station 2 and the base station 1 in the downlink communication operation described above, and therefore the same step number is assigned and the description thereof is omitted.
[0040]
Thus, in the retransmission control method according to the present embodiment, data set in a subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is set in a subcarrier group with good reception quality, and transmission It will be retransmitted with the power increased. This increases the possibility that a reception error can be eliminated at the time of demodulation after packet synthesis, so that the number of retransmissions between the mobile device and the base station can be reduced. Also, when subcarriers are subdivided by increasing the number of subcarriers, there is a possibility that reception errors can be resolved during retransmission even when there are many bands where reception quality is degraded due to fading. Therefore, the number of retransmissions between the mobile device and the base station can be reduced.
In addition, since the subcarrier allocation rule is not notified, it is possible to prevent the occurrence of a reception error due to the transmission error of the subcarrier allocation rule, and further reduce the amount of data exchanged between the mobile station and the base station. .
[0041]
Next, the operation of the mobile device 2 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 6 to 9. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using the “Stop and Wait type” ARQ. However, the operation is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” that further improves the transmission efficiency. ARQ may be used.
[0042]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device 2. For example, FIG. 6 illustrates the operation of the mobile device 2 when there is no error in data (not retransmission data) received from the base station 1. First, the reception unit 23 transfers the data received from the base station 1 to the demodulation unit 24 as a reception data notification (step S21). Upon receiving the received data notification, the demodulator 24 notifies the transmission path estimation unit 26 of a transmission path estimation request (step S22). Then, the data received from the base station 1 is demodulated, and the result is determined (step S23).
[0043]
The transmission path estimation unit 26 that has received the transmission path estimation request measures the level of the desired wave and the interference wave for each subcarrier group. Then, transmission path estimation information that is the ratio (SIR: Signal to-Interference Ratio) is obtained, and the transmission path estimation information is notified to the demodulation unit 24 as a transmission path estimation response (step S24). The demodulator 24 that has received the transmission path estimation response controls “Yes” as information to be set in the feedback field and “ACK” as information to be set in the retransmission request field when there is no error in the demodulated data in the determination process. The symbol notification is set and notified to the modulation unit 21 (step S25).
[0044]
The modulation unit 21 that has received the control symbol notification sets “Yes” in the feedback field of the control symbol and “ACK” in the retransmission request field in order to return “ACK” to the base station 1. An uplink packet in which the data part is emptied and a pilot symbol is set is notified to the transmission unit 22 as an ACK notification (step S26). The transmission unit 22 returns an ACK notification after performing a predetermined transmission process to the base station 1 (step S27).
[0045]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device 2. For example, FIG. 7 illustrates the operation of the mobile device 2 when there is an error in data (not retransmission data) received from the base station. Note that the same steps as those in FIG. 6 are denoted by the same step numbers and description thereof is omitted.
[0046]
The demodulator 24 that has received the transmission path estimation response uses the data portion of the received data and the transmission path estimation information received as the transmission path estimation response as the data section when there is an error in the demodulated data in the determination process (step S23). The packet composition unit 25 is notified as an addition notification (step S31). The packet combining unit 25 stores the data part of the received data part addition notification and the transmission path estimation information (step S32). Thereafter, the demodulation unit 24 receives “Yes” as information to be set in the feedback field, “NACK” as information to be set in the retransmission request field, and “received from a specific threshold value as information to be set in the channel quality information field”. The subcarrier group determined to have poor quality (transmission path estimation information: SIR) ”is set in the control symbol notification and notified to the modulation unit 21 (step S33).
[0047]
In order to return “NACK” to the base station 1, the modulation unit 21 sets “Yes” in the feedback field of the control symbol, sets “NACK” in the retransmission request field, and sets “NACK” in the channel quality information field. The “subcarrier group” is set, and the uplink packet in which the data part is emptied and the pilot symbol is set is notified to the transmission unit 22 as a NACK notification (step S34). In the transmission part 22, the NACK notification after performing a predetermined transmission process is returned with respect to the base station 1 (step S35).
[0048]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device 2. For example, FIG. 8 illustrates the operation of the mobile device 2 when there is no error in the retransmission data received from the base station 1. 6 and 7 are denoted by the same step numbers and description thereof is omitted.
[0049]
Upon receiving the received data notification, the demodulator 24 notifies the transmission path estimation unit 26 of a transmission path estimation request (step S22). The transmission path estimation unit 26 that has received the transmission path estimation request measures the level of the desired wave and the interference wave for each subcarrier group. Then, transmission path estimation information that is the ratio (SIR: Signal to-Interference Ratio) is obtained, and the transmission path estimation information is notified to the demodulation unit 24 as a transmission path estimation response (step S24).
[0050]
If the data received from the base station 1 is retransmission data, the demodulator 24 notifies the packet combiner 25 of the data portion as a packet combine request (step S41). The packet combining unit 25 that has received the packet combining request rearranges the data portions based on the transmission path estimation information stored as described above (step S32) (step S42). Then, the rearranged data portion and the stored data portion are packet-combined (step S43), and the resultant combined data portion is returned to the demodulator 24 as a packet-combining response (step S44). .
[0051]
Thereafter, the demodulator 24 demodulates the combined data portion received as the packet combining response, and determines the demodulation result (step S45). If there is no error in the demodulated data, since there is no need to perform packet combining on the stored data, a stored data erasure notification is notified to the packet combining unit 25 (step S46). The packet combining unit 25 that has received the stored data erasure notification erases the stored data (step S47). Thereafter, steps S25, S26, and S27 are executed in the same procedure as in FIG.
[0052]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device 2. For example, FIG. 9 illustrates the operation of the mobile device 2 when there is an error in the retransmission data received from the base station 1. In FIG. 9, a series of processing (steps S21, S22, S24, S41 to S45) from “processing to receive data from the base station 1” to “processing to determine the demodulation result” is the same as in FIG. Execute the process. In FIG. 9, after determining that there is an error in the demodulation process in step S45, the subsequent processes (steps S31 to S35) similar to those in FIG. 7 are executed.
[0053]
In this way, the mobile station is configured to notify the base station to set the data set in the subcarrier group with degraded reception quality to the subcarrier group with good reception quality at the time of retransmission. . This increases the possibility that a reception error can be eliminated during demodulation after packet synthesis with retransmission data, so that the number of retransmissions with the base station can be greatly reduced. In addition, since the subcarrier allocation rule is not notified, the occurrence of a reception error due to a transmission error in the subcarrier allocation rule can be prevented, and the amount of data exchanged with the base station can be reduced.
[0054]
In the above, the operation of the mobile device has been described with reference to FIGS. 6 to 9. However, the operation of FIGS. 6 to 9 can also be applied to a base station by replacing the mobile device with a base station.
[0055]
Next, the operation of the base station 1 will be described in detail with reference to FIG. 1, FIG. 10, and FIG. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using the “Stop and Wait type” ARQ. However, the operation is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” that further improves the transmission efficiency. ARQ may be used.
[0056]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation of the base station 1. For example, the operation of the base station 1 when “ACK” is returned from the mobile device 2 is illustrated. First, when there is transmission data, the modulation unit 11 rearranges the transmission data based on a normal subcarrier allocation rule defined in advance. Then, “No” is set in the feedback field of the control symbol, “No” is set in the retransmission field, the rearranged data is set in the data part, and the downlink packet in which the pilot symbol is further set is transmitted. The data is notified to the transmission unit 12 (step S51). At the same time, the transmission data is held in preparation for retransmission (step S52). The transmission unit 12 transmits the transmission data (downlink packet) after performing a predetermined transmission process to the base station 1 based on a normal transmission power adjustment rule described later (step S53).
[0057]
Thereafter, the receiving unit 13 that has received the response from the mobile device 2 transfers the received data to the demodulating unit 14 as a received data notification (step S54). The demodulator 14 that has received the received data notification does not need to retransmit previously stored data when the feedback field of the control symbol is “Yes” and the retransmission request field is “ACK”. Therefore, the transmitted data discard notification is notified to the modulation unit 11 (step S55). Upon receiving the transmitted data discard notification, the modulation unit 11 discards the transmitted data (step S56), and performs transmission processing for the next transmission data.
[0058]
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the operation of the base station 1. For example, the operation of the base station 1 when “NACK” is returned from the mobile device 2 is illustrated. Note that the same processing as in FIG. 10 is denoted by the same step number, and description thereof is omitted.
[0059]
In the demodulator 14 that has received the reception data notification (step S54), when the feedback field of the control symbol is “Yes” and the retransmission request field is “NACK”, the content of the channel quality information field of the received data Is sent to the modulation unit 11 (step S61).
[0060]
Based on the contents of the channel quality information field set in the transmitted data retransmission notification, modulation section 11 rearranges the held retransmission data based on a subcarrier allocation rule described later (step S62). Further, the transmission power is adjusted for each subcarrier group based on a transmission power adjustment rule described later (step S63). Then, “No” is set in the feedback field of the control symbol, “Yes” is set in the retransmission field, the rearranged data is set in the data portion, and the downlink packet in which the pilot symbol is further set is notified of retransmission data. To the transmitter 12 (step S64). At this time, the transmission power adjustment result is also set in the retransmission data notification. This transmission power adjustment result is set in the transmission power increase subcarrier group field and transmission power decrease subcarrier group field provided in the transmission data notification. In addition, each field has a number of bits corresponding to the number of subcarrier groups. In the transmission power increase subcarrier group field, the bit corresponding to the subcarrier group that increases transmission power is set to “ON”, and the transmission power decrease subcarrier group is set. In the carrier group field, the bit corresponding to the subcarrier group for decreasing the transmission power is set to “ON”.
[0061]
The transmission unit 12 changes the transmission power for each subcarrier group based on the transmission power adjustment result set in the retransmission data notification (step S65), and transmits the retransmission data to the mobile device 2 (step S66).
[0062]
In this way, the base station reassigns the data assigned to the subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission to the subcarrier group with good reception quality and retransmits the data with increased transmission power. The configuration. This increases the possibility that the mobile station can eliminate the reception error at the time of demodulation after packet synthesis, so that the number of retransmissions with the mobile station can be greatly reduced. Further, since the subcarrier allocation rule is not transmitted, it is possible to prevent the occurrence of a reception error due to the transmission error of the subcarrier allocation rule, and to reduce the amount of data exchanged with the mobile device.
[0063]
In the above, the operation of the base station has been described with reference to FIGS. 10 and 11. However, the operations of FIGS. 10 and 11 can also be applied to a mobile device by replacing the base station with the mobile device.
[0064]
Next, the subcarrier allocation rule and the transmission power adjustment rule when transmission data and subcarrier correspond one-to-one as in the OFDM scheme or MC / DS-CDMA scheme will be described.
[0065]
FIG. 12 is a diagram showing subcarrier allocation rules at the time of initial transmission and retransmission, and FIG. 13 is a flowchart showing procedures of subcarrier allocation rules and transmission power adjustment rules. First, at the time of initial transmission, transmission data is arranged in an M × N matrix (4 × 2 matrix in FIG. 12), and rearranged by sequentially reading from the column direction. Then, on the frequency axis, subcarrier groups A, B, C, and D are assigned from the left. Also, the transmission power at the time of initial transmission is made uniform for all subcarrier groups.
[0066]
On the receiving side, the channel quality is measured for each subcarrier group, and when the measurement results of the subcarrier groups A and B are below a predetermined threshold (if the channel quality is not below the predetermined threshold, the channel quality is A predetermined number of items are picked up in order of inferiority), {ON: less than threshold, ON, OFF: above threshold, OFF} is set in the line quality information field, and NACK is returned. On the transmission side, the data is rearranged on the frequency axis and the transmission power is redistributed based on this information.
[0067]
On the transmission side, first, the transmission power of the subcarrier groups A and B with poor reception quality is lowered (step S71). At this time, the transmission power reduction subcarrier group field of the transmission power adjustment result set in the retransmission data notification is {ON: decrease, ON: decrease, OFF: not decrease, OFF: not decrease}. Then, the data allocated to the subcarrier groups A and B with poor reception quality in the previous transmission is rearranged first. That is, here, since the subcarrier groups C and D are equal to or greater than the threshold value, the data previously assigned to the subcarrier groups A and B is sequentially assigned to the subcarrier groups C and D. Then, the transmission power of the subcarrier groups C and D is increased (step S72). At this time, the transmission power increase subcarrier group field of the transmission power adjustment result set in the retransmission data notification is {OFF: not increase, OFF: not increase, ON: increase, ON: increase}.
[0068]
Also, check whether all data assigned to subcarriers with poor reception quality (below the threshold) in the previous transmission were reassigned to subcarriers with good reception quality (above the threshold). (Step S73). After assigning the data (step S74), the data assigned to the subcarrier group with good reception quality in the previous transmission is reassigned to the subcarrier group with poor reception quality or the remaining subcarrier group. (Step S75). In the example of FIG. 12, in step S72, the data assigned to the subcarrier groups A and B with poor reception quality in the previous transmission is reassigned to the subcarrier groups C and D with good reception quality ( The data assigned to the subcarrier groups C and D having good reception quality in the previous transmission is reassigned to the subcarrier groups A and B without going through step S74 and step S74 (step S75).
[0069]
If the number of subcarrier groups with poor reception quality exceeds half of the total subcarrier group, all data assigned to the subcarrier group with poor reception quality in the previous transmission will be converted into a good subcarrier group. Since it cannot be allocated, the remaining data is sequentially allocated to the subcarrier group to which no data is allocated.
[0070]
On the other hand, in the MC-CDMA system in which transmission data is spread on the frequency axis, since transmission data and subcarriers correspond to 1 to N, as shown in FIG. 14, spreading factor SF (Spreading Factor) and subcarriers The number of subcarriers included in the group (N _sub ) To perform rearrangement of data on the frequency axis and redistribution of transmission power.
[0071]
For example, SF = N _sub In this case, since the spread transmission data and the subcarrier group have a one-to-one correspondence, the same rule as in FIG. 13 can be applied.
[0072]
SF <N _sub In this case, since the spread transmission data and the subcarrier group are N to 1, SF = N _sub The same rule as in FIG. 13 is applied by virtually dividing the subcarrier group so that In the example of FIG. 14, each subcarrier group is divided into two, subcarrier group A is virtual subcarrier groups A1 and A2, subcarrier group B is virtual subcarrier groups B1 and B2, and subcarrier group C is virtual. The subcarrier groups C1, C2 and the subcarrier group D are assumed to be virtual subcarrier groups D1, D2.
[0073]
SF> N _sub In this case, since the transmission data after spreading and the subcarrier group correspond to N to 1, SF = N _sub The same rule as in FIG. 13 is applied by virtually merging the subcarrier groups so that In the example of FIG. 14, two adjacent subcarrier groups are merged, and subcarrier groups A and B are set as virtual subcarrier groups AB and subcarrier groups C and D are set as virtual subcarrier groups CD. However, SF> N _sub In this case, there is a possibility that a subcarrier group with good reception quality and a subcarrier group with bad quality are mixed in the merged virtual subcarrier group. Therefore, for example, as shown in FIG. 15, a score is assigned to each virtual subcarrier group (step S81), and if the subcarrier group with poor reception quality is included in the virtual subcarrier group, the score is only -1. Deduct points. In the processing after step S71, when data is assigned to the subcarrier group, the data is preferentially assigned to the virtual subcarrier group having a high score (steps S71 to S75).
[0074]
As described above, according to the subcarrier allocation rule and the transmission power adjustment rule of the present embodiment, the data allocated to the subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is reassigned to the subcarrier group with good reception quality. And increase the transmission power. This increases the possibility that a reception error can be eliminated at the time of demodulation after packet synthesis, so that the number of retransmissions between the mobile device and the base station can be reduced.
[0075]
As a result, in the present embodiment, since the intra-cell interference can be reduced by reducing the number of retransmissions, the throughput of the entire mobile communication system can be improved. Moreover, the power consumption of the mobile station and the base station in communication can be reduced by reducing the number of retransmissions.
[0076]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, a method has been described in which the transmission side does not notify the reception side of the subcarrier allocation rules at the time of retransmission. For example, the transmission is performed in the channel quality information field in the packet sent from the reception side. When an error occurs, a reception error due to a rearrangement error occurs on the reception side.
[0077]
Therefore, in this embodiment, a line quality information confirmation field is added to the packet configuration described in FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating a packet format according to the second embodiment. In this case, on the transmission side, the contents of the line quality information field received on the transmission side are copied into the line quality information confirmation field, and retransmission data is transmitted. On the other hand, if the content of the channel quality information field notified to the transmitting side is different from the content of the channel quality information confirmation field received by the retransmission process, the receiving side that has received the retransmission data discards the packet, NACK "is returned to request retransmission.
[0078]
As described above, in the present embodiment, on the reception side, the content of the line quality information field notified to the transmission side is compared with the content of the line quality information confirmation field received by the retransmission process. Receiving errors due to rearrangement errors on the receiving side can be avoided.
[0079]
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments described above, the method of rearranging data on the frequency axis at the time of retransmission has been described. For example, as shown in FIG. 17, the reception quality is not constant on the time axis, and is finer every moment. Since it fluctuates, the reception quality may differ between the initial transmission and the retransmission.
[0080]
Therefore, in this embodiment, in order to increase the randomness of error occurrence, rearrangement in the time axis direction (in FIG. 18, four symbols are rotated) is introduced. FIG. 18 is a diagram illustrating the sorting process in the time axis direction according to the third embodiment. 19 and 20 are diagrams illustrating the operation on the receiving side according to the third embodiment. Here, after the processing in step S42 described in FIGS. 8 and 9 is changed and rearrangement in the time axis direction is performed as shown in FIGS. 19 and 20 (step S42-1), the arrangement in the frequency axis direction is performed. Replacement is performed (step S42-2).
[0081]
Thus, in this embodiment, since the randomness is increased by performing the rearrangement in the time axis direction, the error correction effect can be further enhanced.
[0082]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a modification of the subcarrier allocation rule and the transmission power adjustment rule described with reference to FIGS. 12 and 13 will be described.
[0083]
For example, if the subcarrier group with poor reception quality exceeds half of the total subcarrier group, the data assigned to the subcarrier group with poor reception quality in the previous transmission is transferred to the subcarrier group with good reception quality. There are cases where reassignment is not possible.
[0084]
Therefore, in the fourth embodiment, a subcarrier group to be allocated is determined in consideration of the importance of data. FIG. 21 is a diagram illustrating a subcarrier allocation rule and a transmission power adjustment rule according to the fourth embodiment.
[0085]
For example, when an error correction code is added to transmission data, an information bit sequence as desired data and a parity bit sequence as an error correction code are output from the encoder. Therefore, on the receiving side, even if an information bit is wrong during transmission, if the corresponding parity bit is not wrong, the error can be corrected by the parity bit. Here, a case is considered where the information bit sequence and the parity bit sequence are output independently.
[0086]
As shown in FIG. 25, at the time of initial transmission, the information bit sequence and the parity bit sequence are rearranged independently and assigned on the frequency axis. On the other hand, at the time of retransmission, when data that has been assigned to a subcarrier group with poor reception quality is reassigned to a subcarrier group with good reception quality, it is not simply reassigned as shown in FIGS. The information bit sequence data is preferentially allocated over the parity bit sequence data.
[0087]
For example, if the rules described in FIG. 13 are used, reassignment is performed in order, so that data (parity bit sequence) assigned to subcarrier group B in the previous transmission is assigned to subcarrier group F, and Data (parity bit series) assigned to the carrier group D is assigned to the subcarrier group H. However, in this embodiment, since the information bit sequence data is preferentially allocated, the data (information bit sequence) allocated to subcarrier group E in the previous transmission is allocated to subcarrier group F, and the previous transmission is performed. Thus, the data (information bit sequence) assigned to the subcarrier group G is assigned to the subcarrier group H.
[0088]
As described above, in the present embodiment, the information bit sequence is preferentially assigned to the subcarrier group with good reception quality, so that the subcarrier group with poor reception quality exceeds half of the entire subcarrier group. Even in such a poor wireless channel quality situation, the possibility of data errors can be greatly reduced.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, data assigned to a subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is reassigned to a subcarrier group with good reception quality. This increases the possibility that the reception error can be eliminated at the time of demodulation after the packet synthesis, so that the number of retransmissions between communication apparatuses can be greatly reduced. In addition, since the transmission power of the data allocated to the subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is increased and retransmitted, the number of retransmissions can be further reduced. In addition, since the subcarrier allocation rule is not notified, it is possible to prevent the occurrence of a reception error due to the transmission error of the subcarrier allocation rule, and to reduce the amount of data exchanged between the communication devices. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a base station and a mobile device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a format of a downlink packet and an uplink packet in the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of downlink communication.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of uplink communication.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of operation of a mobile device.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of operation of a mobile device.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of operation of a mobile device.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of operation of a mobile device.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an operation of a base station.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an operation of a base station.
FIG. 12 is a diagram showing an example of subcarrier allocation rules at the time of initial transmission and retransmission.
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of a subcarrier allocation rule and a transmission power adjustment rule.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a subcarrier allocation rule.
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of a subcarrier allocation rule and a transmission power adjustment rule.
FIG. 16 is a diagram illustrating a packet format according to the second embodiment;
FIG. 17 is a diagram illustrating reception quality on a time axis.
FIG. 18 is a diagram illustrating a time axis direction rearrangement process according to the third embodiment;
FIG. 19 is a diagram illustrating operations on the reception side according to the third embodiment.
20 is a diagram illustrating an operation on the reception side according to Embodiment 3. FIG.
FIG. 21 is a diagram illustrating a subcarrier allocation rule and a transmission power adjustment rule according to the fourth embodiment.
FIG. 22 is a diagram illustrating a conventional multicarrier retransmission control method.
FIG. 23 is a diagram showing a problem of a conventional technique.
FIG. 24 is a diagram showing a problem of the prior art.
FIG. 25 is a diagram showing a problem of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station, 2 Mobile station, 11, 21 Modulator, 12, 22 Transmitter, 13, 23 Receiver, 14, 24 Demodulator, 15, 25 Packet synthesizer, 16, 26 Transmission path estimator

Claims (10)

マルチキャリア変復調方式を採用する通信システムにて、自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を用いた場合の再送制御方法において、
受信エラーが発生した場合、受信側の装置が、サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを返信し、さらに、受信データと前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報とを保持する第１の受信ステップと、
前記再送要求を受け取った送信側の装置が、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含めたパケットを送信する再送ステップと、
前記受信側の装置が、前記保持しておいたサブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて前記再送データを並べ替えて、さらに、当該並べ替え後のデータと前記保持しておいた前回の受信データとを合成し、合成後のデータを復調する第２の受信ステップと、
を含み、
前記再送ステップにあっては、
前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を上げて、前回の送信で回線品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を下げて、送信することを特徴とする再送制御方法。In a retransmission control method using automatic repeat control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) in a communication system employing a multicarrier modulation / demodulation method,
When a reception error occurs, the receiving apparatus returns a packet including information on channel quality for each subcarrier group and a retransmission request, and further receives information and information on channel quality for each subcarrier group; A first receiving step holding
The apparatus on the transmitting side that has received the retransmission request reassigns retransmission data to a subcarrier group different from the previous transmission based on information on the channel quality for each subcarrier group, and retransmits after the reassignment A retransmission step of transmitting a packet including data;
The receiving-side apparatus rearranges the retransmission data based on the information about the channel quality for each subcarrier group that has been held, and further, the rearranged data and the previous data that has been held. A second reception step of combining the received data and demodulating the combined data;
Only including,
In the retransmission step,
For data assigned to subcarrier groups with poor line quality in the previous transmission, increase transmission power, and for data assigned to subcarrier groups with good line quality in the previous transmission, reduce transmission power, A retransmission control method characterized by transmitting . 前記再送ステップにあっては、前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報を再送データとともにパケットに含めて送信し、
前記第２の受信ステップにあっては、前記保存しておいたサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、再送処理により受信したサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、が異なる場合、そのパケットを破棄し、再度、再送要求を含めたパケット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。In the retransmission step, information related to the channel quality for each subcarrier group is transmitted in a packet together with retransmission data,
In the second reception step, if the stored information about the channel quality for each subcarrier group is different from the information about the channel quality for each subcarrier group received by the retransmission process, the packet The retransmission control method according to claim 1, wherein the packet including the retransmission request is transmitted again. 前記再送ステップにあっては、
さらに、再送データを時間軸方向に並べ替えることを特徴とする請求項１または２に記載の再送制御方法。In the retransmission step,
Furthermore, the retransmission control method according to claim 1 or 2, characterized in that sort retransmission data in the time axis direction. 前記再送ステップにあっては、
前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータを、当該データの重要度に応じて、回線品質が良好なサブキャリア群に割り当て直すことを特徴とする請求項１、２または３に記載の再送制御方法。In the retransmission step,
Data channel quality is allocated to poor subcarrier group in the previous transmission, according to the importance of the data, according to claim 1, characterized in that the line quality is reassigned to better subcarrier group, 2 or 4. The retransmission control method according to 3 . 変復調方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を採用する通信装置において、
サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを受け取った場合に、当該サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含むパケットを送信する送信手段、
を備え、
前記送信手段は、
前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を上げて、前回の送信で回線品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を下げて、送信することを特徴とする通信装置。In a communication apparatus that employs a multi-carrier modulation / demodulation system as a modulation / demodulation system and employs automatic repeat control (ARQ) as an error control system,
When a packet including information on channel quality for each subcarrier group and a retransmission request is received, the subcarrier group is different from the previous transmission based on the information on channel quality for each subcarrier group. A transmission means for transmitting a packet including retransmission data after the reassignment to
Equipped with a,
The transmission means includes
For data assigned to subcarrier groups with poor line quality in the previous transmission, increase transmission power, and for data assigned to subcarrier groups with good line quality in the previous transmission, reduce transmission power, A communication apparatus for transmitting . 変復調方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、誤り制御方式として自動再送制御（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）を採用する通信装置において、
サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送要求とを含めたパケットを受け取った場合に、当該サブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて、再送データを前回の送信時とは異なるサブキャリア群に割り当て直し、当該割り当て直した後の再送データを含むパケットを送信する送信手段と、
再送データを含めたパケットを受け取った場合に、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報に基づいて当該再送データを並べ替えて、さらに、当該並べ替え後のデータと受信エラー発生時の受信データとを合成し、合成後のデータを復調する受信手段と、
を備え、
前記送信手段は、
前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を上げて、前回の送信で回線品質が良好なサブキャリア群に割り当てられたデータについては送信電力を下げて、送信することを特徴とする通信装置。In a communication apparatus that employs a multi-carrier modulation / demodulation system as a modulation / demodulation system and employs automatic repeat control (ARQ) as an error control system,
When a packet including information on channel quality for each subcarrier group and a retransmission request is received, the subcarrier group is different from the previous transmission based on the information on channel quality for each subcarrier group. A transmission means for transmitting a packet including retransmission data after the reassignment,
When a packet including retransmission data is received, the retransmission data is rearranged based on information on the channel quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and the rearranged data and a reception error occur. Receiving means for synthesizing the received data and demodulating the combined data;
Equipped with a,
The transmission means includes
For data assigned to subcarrier groups with poor line quality in the previous transmission, increase transmission power, and for data assigned to subcarrier groups with good line quality in the previous transmission, reduce transmission power, A communication apparatus for transmitting . 前記受信手段は、
前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報と再送データとを含むパケットを受け取り、かつ、受信エラー発生時のサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、再送データとともに受け取ったサブキャリア群毎の回線品質に関する情報と、が異なる場合、そのパケットを破棄し、再送要求を含めたパケットを送信することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。The receiving means includes
Receives a packet including information on channel quality for each subcarrier group and retransmission data, and information on channel quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and channel quality for each subcarrier group received together with retransmission data The communication apparatus according to claim 6 , wherein when the information is different from the related information, the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted. 前記送信手段は、
前記サブキャリア群毎の回線品質に関する情報を再送データとともにパケットに含めて送信することを特徴とする請求項５、６または７に記載の通信装置。The transmission means includes
8. The communication apparatus according to claim 5, 6 or 7 , wherein information relating to the channel quality for each subcarrier group is transmitted in a packet together with retransmission data. 前記送信手段は、
さらに、再送データを時間軸方向に並べ替えることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の通信装置。The transmission means includes
The communication apparatus according to any one of claims 5 to 8 , further comprising rearranging the retransmission data in a time axis direction. 前記送信手段は、
前回の送信で回線品質が劣悪なサブキャリア群に割り当てられたデータを、当該データの重要度に応じて、回線品質が良好なサブキャリア群に割り当て直すことを特徴とする請求項５〜９のいずれか一つに記載の通信装置。The transmission means includes
Data channel quality is allocated to poor subcarrier group in the previous transmission, according to the importance of the data, according to claim 5-9, characterized in that the line quality is reassigned to better subcarrier group The communication device according to any one of the above.

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