JP6991784B2 - 無線通信システム、再送パラメータ決定装置、および再送パラメータ通知方法 - Google Patents

無線通信システム、再送パラメータ決定装置、および再送パラメータ通知方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、再送パラメータ決定装置、および再送パラメータ通知方法に係わる。
無線通信システムの１形態として、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）が広く普及している。無線ＬＡＮにおいては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance）が採用されることが多い。
ＣＳＭＡ／ＣＡを採用するシステムでは、送信端末は、データ送信を開始する前に、無線リソースが他の端末によって使用されているか否かを確認する。そして、無線リソースが他の端末によって使用されていなければ、送信端末は、データ信号を送信する。この手順により、パケットの衝突が回避される。ただし、複数の端末が同時にデータ送信を開始する場合、或いは、隠れ端末が存在する場合には、パケット衝突が発生し得る。そして、パケット衝突が発生すると、受信端末はデータ受信に失敗する。
データ受信が失敗したときは、送信端末と受信端末との間で再送制御が実行される。一般的に、再送制御は、例えば、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat Request）により実現される。そして、ＨＡＲＱは、インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ：Incremental Redundancy）型の再送制御を実行することができる。
ＩＲ型の再送制御を使用する無線通信システムでは、初期送信において、図１に示すように、符号化ビット列の一部が送信される。なお、符号化ビット列は、データおよびパリティビットを含む。パリティビットは、データを復号するために使用される冗長情報である。また、初期送信では、データおよびパリティビットの一部が送信される。図１（ａ）に示す例では、初期送信において、データおよびパリティビットＰ１が送信される。
受信端末は、受信ビット列からデータの復号を試みる。このとき、図１（ｂ）に示すように、受信端末は、パリティビットＰ１を利用してデータの復号を試みる。この結果、データが正しく復号されたときは、再送は行われない。一方、データが正しく復号されなかったときは、再送が実行される。
再送時（即ち、２回目以降の送信時）には、先に送信されていないパリティビットが送信される。以下の記載では、２回目以降の送信処理で送信されるパリティビットを「追加冗長ビット」と呼ぶことがある。例えば、初期送信が失敗したときには、追加冗長ビットとして、図１（ａ）に示すパリティビットＰ２が送信される。そして、受信端末は、先に受信したビット列、および新たに受信した追加冗長ビットからデータの復号を試みる。このとき、受信端末は、図１（ｂ）に示すように、パリティビットＰ１およびＰ２を利用してデータの復号を試みる。以下同様に、データが正しく復号されるまで、再送制御が繰返し実行される。このとき、追加冗長ビットとして、パリティビットＰ３、Ｐ４、．．．が順番に送信される。
なお、無線ＬＡＮプロトコルにＨＡＲＱを適用する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。また、ＩＲ型の再送制御は、例えば、非特許文献１に記載されている。
特許５２５４３６９号
J. F. Cheng et al., Adaptive Incremental Redundancy IEEE 58th Veh. Technol. Conf., vol.2, pp.737-741, Oct. 2003
上述のように、ＩＲ型の再送制御を採用する無線通信システムが提案されている。しかし、従来のＩＲ型再送制御は、伝送遅延に影響する復号繰返し数が考慮されていないため、再送時の効率において改善の余地がある。また、例えば、従来の無線ＬＡＮで採用されている再送制御では、宛先端末においてデータ受信が失敗すると、送信元端末は、あらためて送信権を獲得する必要があるが、送信元端末は、必ずしも次の送信権獲得期間（ＣＷ）に送信権を即座に獲得できるとは限らないため、再送制御に長い時間を要することで伝送効率（スループット）が低下することがある。
本発明の１つの側面に係わる目的は、無線通信システムにおいて使用されるＩＲ型の再送制御の効率を改善することである。
本発明の１つの態様の無線通信システムは、第１の無線通信装置から第２の無線通信装置に符号化ビット列が送信され、前記第２の無線通信装置において前記符号化ビット列の復号が失敗したときに前記第１の無線通信装置から前記第２の無線通信装置に前記符号化ビット列を復号するための追加冗長ビットが送信される無線通信システムであって、要求品質を満足する、符号化率および復号繰返し数を含む複数のパラメータの組合せを表す通信パターンを選択する選択部と、前記選択部により選択された各通信パターンについて、追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号することにより前記第２の無線通信装置において前記復号が成功すると期待される前記追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する送信データ長算出部と、前記選択部により選択された各通信パターンについて、前記送信データ長算出部により算出された送信データ長に基づいて、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送遅延を算出する伝送遅延算出部と、前記選択部により選択された通信パターンの中で前記伝送遅延が最小となる通信パターンに対応する再送パラメータを生成する再送パラメータ生成部と、を備え、前記第１の無線通信装置は、前記再送パラメータに従って追加冗長ビットを送信し、前記第２の無線通信装置は、前記再送パラメータに従って、前記追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号することを特徴とする。
上述の態様によれば、無線通信システムにおいて使用されるＩＲ型の再送制御の効率が改善する。
ＩＲ型の再送制御の概要を説明する図である。 本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す図である。 無線通信装置に実装される送信器の一例を示す図である。 無線通信装置に実装される受信器の一例を示す図である。 送信器の動作の一例を示すフローチャートである。 受信器の動作の一例を示すフローチャートである。 品質情報の一例を示す図である。 第３の実施形態において再送パラメータを決定する方法の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態において再送パラメータを決定する方法の一例を示すフローチャートである。 ＣＳＭＡ／ＣＡを採用する無線ＬＡＮシステムにおける再送制御の一例を示す図である。 フレーム構成の例を示す図である。 第５の実施形態に係わる再送制御の一例を示す図である。
図２は、本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す。図２に示す無線通信システム１は、特に限定されるものではないが、例えば、無線ＬＡＮシステムである。そして、無線通信システム１は、無線通信装置２、３を含む。各無線通信装置２、３は、例えば、ユーザ端末である。ユーザ端末は、モバイル端末であってもよい。なお、無線通信システム１においては、パケット衝突を回避するために、ＣＳＭＡ／ＣＡが採用される。また、この無線ＬＡＮでは、ＩＲ型の再送制御が行われる。
無線通信装置２、３は、複数の周波数帯を利用してデータを伝送できる。具体的には、無線通信装置２、３は、複数の周波数帯を同時に利用してデータを伝送できる。この実施例では、無線通信装置２、３は、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯のうちの２つ以上を同時に利用してデータを伝送できる。なお、無線通信装置２、３間の通信品質は、周波数帯ごとに異なる。よって、無線通信装置２、３は、周波数帯ごとに異なる変調方式および異なる符号でデータを伝送してもよい。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、１つの周波数帯を利用してデータが伝送されるものとする。すなわち、図２に示す例では、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯のうちの１つを利用して無線通信装置２、３間でデータが伝送される。
図３は、無線通信装置に実装される送信器の一例を示す。送信器１０は、図３に示すように、符号化器１１、バッファ１２、読出し部１３、変調器１４、コントローラ１５、ＲＦ回路１６を備える。なお、送信器１０は、図３に示していない他の回路要素を備えていてもよい。例えば、送信器１０は、後述する品質情報格納部２８を備えていてもよい。
符号化器１１は、コントローラ１５から与えられる指示に従って、入力データを符号化して符号化ビット列を生成する。このとき、コントローラ１５は、符号種別および／または符号化率を表す符号情報を含む指示を符号化器１１に与える。したがって、符号化器１１は、コントローラ１５により指定される符号種別および／または符号化率で、入力データを符号化して符号化ビット列を生成する。
符号化ビット列は、図１に示すように、データおよびパリティビットを含む。そして、符号化器１１により生成される符号化ビット列は、バッファ１２に格納される。
読出し部１３は、コントローラ１５から与えられる指示に従って、バッファ１２に格納されている符号化ビット列の一部を読み出す。なお、初期送信においては、読出し部１３は、図１に示すように、バッファ１２からデータおよびパリティの一部（すなわち、パリティビットＰ１）を読み出す。また、データ再送時には、読出し部１３は、バッファ１２からパリティビットの一部（すなわち、追加冗長ビット）を読み出す。追加冗長ビットの長さは、再送パラメータ（ここでは、送信データ長）により指定される。
変調器１４は、コントローラ１５から与えられる指示に従って、読出し部１３により読み出されたビット列を変調して変調信号を生成する。このとき、コントローラ１５は、変調方式を指定する。変調方式は、例えば、予めユーザにより指定される。あるいは、変調方式は、無線環境に応じて動的に決定されるようにしてもよい。
コントローラ１５は、送信器１０の動作を制御する。すなわち、コントローラ１５は、符号化器１１、読出し部１３、変調器１４の動作を制御することができる。このとき、コントローラ１５は、符号情報（符号種別および／または符号化率）を表す指示を符号化器１１に与える。また、コントローラ１５は、変調方式を表す指示を変調器１４に与える。さらに、データ再送時には、コントローラ１５は、送信データ長を表す指示を読出し部１３に与える。なお、コントローラ１５は、例えば、プロセッサエレメントおよびメモリを含むプロセッサシステムにより実現される。或いは、コントローラ１５は、デジタル信号処理回路で実現してもよい。
ＲＦ回路１６は、変調器１４から出力される変調信号を送信周波数帯（ＲＦ帯）にアップコンバートすることによりＲＦ変調信号を生成する。そして、このＲＦ変調信号は、アンテナを介して出力される。
図４は、無線通信装置に実装される受信器の一例を示す。受信器２０は、図４に示すように、ダウンコンバート回路２１、復調器２２、復号器２３、バッファ２４、コントローラ２５、品質情報格納部２８を備える。なお、受信器２０は、図４に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
受信器２０には、図３に示す送信器１０から出力されるＲＦ変調信号が到着する。そして、ダウンコンバート回路２１は、アンテナを介して受信するＲＦ変調信号をベースバンド帯にダウンコンバートする。
復調器２２は、コントローラ２５から与えられる指示に従って、ダウンコンバート回路２１の出力信号を復調する。なお、復調器２２による復調処理は、図３に示す変調器１４による変調処理に対応する。
復号器２３は、コントローラ２５から与えられる指示に従って、復調器２２から出力される復調信号を復号する。即ち、復号器２３は、受信ビット列を復号する。このとき、コントローラ２５は、復号繰返し数を指定する。そして、復号器２３は、コントローラ２５により指定された回数だけ復号処理を繰返し実行する。なお、復号器２３は、受信データの復号に失敗したときは、その旨をコントローラ２５に通知する。
バッファ２４は、復調器２２から出力される復調信号を格納する。そして、データ再送時には、復号器２３は、バッファ２４に格納されている復調信号および復調器２２から新たに出力される復調信号（すなわち、追加冗長ビット列に相当する尤度値）に対して復号処理を実行する。例えば、初回データ送信時に図１に示すデータおよびパリティビットＰ１が送信されるものとする。この場合、復号器２３は、データおよびパリティビットＰ１に相当する尤度値に対して復号処理を実行する。このとき、図１のデータおよびパリティビットＰ１に相当する尤度値は、バッファ２４に格納される。そして、データが正しく復号されなかったときは、追加冗長ビットとして、図１に示すパリティビットＰ２が送信される。この場合、復号器２３は、データ、パリティビットＰ１、Ｐ２に相当する尤度値に対して復号処理を実行する。以下同様に、データ再送が実行されるごとにパリティビットが追加されるので、データを正しく復号できる可能性が高まってゆく。
コントローラ２５は、受信器２０の動作を制御する。即ち、コントローラ２５は、復調器２２および復号器２３の動作を制御することができる。また、コントローラ２５は、ＳＮＲ推定部２６および再送コントローラ２７を備える。なお、コントローラ２５は、例えば、プロセッサエレメントおよびメモリを含むプロセッサシステムにより実現される。或いは、コントローラ２５は、デジタル信号処理回路で実現してもよい。
ＳＮＲ推定部２６は、図３に示す送信器１０から受信する信号の信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Ratio）を推定する。ＳＮＲは、例えば、受信信号のプリアンブル中の所定の領域の電力を測定することにより推定される。再送コントローラ２７は、選択部２７ａ、送信データ長算出部２７ｂ、伝送遅延算出部２７ｃ、再送パラメータ生成部２７ｄを備える。そして、再送コントローラ２７は、復号器２３が受信データの復号に失敗したときに、再送パラメータを生成する。
選択部２７ａは、ＳＮＲ推定部２６により推定されるＳＮＲに基づいて、要求品質を満足する通信パターンを選択する。このとき、選択部２７ａは、要求品質を満足するすべての通信パターンを選択することが好ましい。通信パターンは、符号化率および復号繰返し数を含む複数のパラメータの組合せを表す。例えば、通信パターンは、変調方式、符号化率、および復号繰返し数の組合せを表してもよい。また、選択部２７ａは、品質情報格納部２８に格納されている品質情報を参照して１または複数の通信パターンを選択してもよい。品質情報は、例えば、ＳＮＲに対する誤り率（例えば、ブロック誤り率ＢＬＥＲ：Block Error Rate）を表す。なお、品質情報は、予め測定またはシミュレーションにより生成されて品質情報格納部２８に格納される。
送信データ長算出部２７ｂは、選択部２７ａにより選択された各通信パターンについて、次の送信処理において送信器１０が送信すべき追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する。送信データ長は、次の追加冗長ビットを利用して符号化ビット列を復号することによりデータの復号が成功すると期待される長さを表す。
伝送遅延算出部２７ｃは、選択部２７ａにより選択された各通信パターンについて、送信データ長算出部２７ｂにより算出された送信データ長に基づいて、送信器１０と受信器２０との間の伝送遅延を算出する。伝送遅延は、この実施例では、送信器１０から受信器２０へ信号が伝搬する時間、復調器２２の処理時間、および復号器２３の処理時間を含む。再送パラメータ生成部２７ｄは、選択部２７ａにより選択された通信パターンの中から伝送遅延が最小となる通信パターンを特定する。そして、再送パラメータ生成部２７ｄは、特定した通信パラメータに基づいて再送パラメータを生成する。再送パラメータは、送信データ長および復号繰返し数を含む。あるいは、再送パラメータは、送信データ長および復号繰返し数に加えて、他のパラメータ（例えば、変調方式など）を含んでいてもよい。そして、再送パラメータは、受信器２０から送信器１０に通知される。
図５は、送信器１０の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、各送信フレームに対して実行される。送信フレームは、図１に示すように、データおよびパリティを含み、符号化器１１により生成される。符号種別および符号化率は、コントローラ１５により指定されるものとする。
Ｓ１において、送信器１０は、初期送信を実行する。初期送信においては、送信器１０は、データおよびパリティビットの一部（図１に示す例では、パリティビットＰ１）を符号化して受信器２０に送信する。なお、初期送信における送信データ長は、予め決められているものとする。Ｓ２において、コントローラ１５は、送信カウンタを初期化する。送信カウンタは、１つの送信フレームに対して実行されるデータ再送の回数を表す。
Ｓ３において、コントローラ１５は、受信器２０においてデータ受信が成功したか否かを判定する。この実施例では、受信器２０は、データの復号に成功すると、データ受信の成功を表すＡＣＫ（Acknowledgement）信号を送信器１０に返送する。したがって、コントローラ１５は、データ送信から所定時間内に受信器２０からＡＣＫ信号を受信すると、受信器２０においてデータ受信が成功したと判定する。この場合、コントローラ１５は、送信器１０のデータ送信処理を終了する。一方、コントローラ１５は、データ送信から所定時間内に受信器２０からＡＣＫ信号を受信できなかったときには、受信器２０においてデータ受信が失敗したと判定する。この場合、送信器１０は、Ｓ４～Ｓ７を実行する。
Ｓ４において、コントローラ１５は、再送パラメータを取得する。再送パラメータは、受信器２０により生成され、送信器１０に通知される。ここで、再送パラメータは、少なくとも送信データ長を表す値を含む。なお、再送パラメータを生成する方法は、図６～図７を参照しながら後述する。
Ｓ５において、送信器１０は、再送パラメータに基づいてデータ再送を実行する。このとき、読出し部１３は、再送パラメータに従ってバッファ１２からパリティビット（すなわち、追加冗長ビット）を読み出す。バッファ１２から読み出されるパリティビットの長さは、再送パラメータとして指定される送信データ長に相当する。変調器１４は、読出し部１３から出力される追加冗長ビットを変調して変調信号を生成する。そして、この変調信号は、送信周波数帯（ＲＦ帯）にアップコンバートされた後、アンテナを介して出力される。
Ｓ６において、コントローラ１５は、送信カウンタを１だけインクリメントする。なお、図５に示す変数ｎは、送信カウンタのカウント値を表す。Ｓ７において、コントローラ１５は、送信カウンタが所定の上限値に到達したか判定する。そして、送信カウンタが上限値に到達していなければ、送信器１０の処理はＳ３に戻る。一方、送信カウンタが上限値に到達していれば、コントローラ１５は、送信器１０の処理を終了する。
このように、送信器１０は、受信器２０においてデータ受信が成功するまで、またはＳ７において送信カウンタが所定の上限値に達するまで、データ再送を繰返し実行する。ただし、ＩＲ型の再送制御においては、図１に示すように、データ再送ごとに異なるパリティビット（Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、．．．）が送信される。このとき、各データ再送において送信されるパリティビットの長さは、再送パラメータにより指定される。
図６は、受信器２０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、各データ送信に対して実行される。例えば、データ再送が繰り返し実行されるときには、各データ再送に対してこのフローチャートの処理が実行される。
Ｓ１１～Ｓ１２において、受信器２０は、送信器１０から送信された無線信号を受信する。復調器２２は、受信信号を復調して復調信号を出力する。復号器２３は、復調器２２から出力される復調信号を復号する。ここで、初回データ受信時の復号繰返し数は、予め決められており、コントローラ２５により指定される。ただし、データ再送時は、復号器２３は、復調器２２により先に生成されている復調信号（データおよびパリティの一部に相当する尤度値）に、復調器２２により新たに生成された復調信号（追加冗長ビットに相当する尤度値）を付加する。そして、復号器２３は、追加冗長ビットが付加された復調信号を復号する。このとき、復号繰返し数は、再送コントローラ２７により動的に決定される。例えば、２回目のデータ送信時の復号繰返し数は、初回データ受信時に決定される。また、３回目のデータ送信時の復号繰返し数は、２回目のデータ送信時に決定される。すなわち、２回目以降のデータ送信時の復号繰返し数は、その直前のデータ送信時に決定される。
Ｓ１３において、コントローラ２５は、受信器２０がデータ受信に成功したか否かを判定する。この実施例では、復号器２３がデータを正しく復号できたときに、データ受信が成功したと判定される。そして、コントローラ２５がデータ受信に成功したと判定したときは、受信器２０はＡＣＫ信号を送信器１０に送信する。一方、データ受信が失敗したときは、コントローラ２５は、Ｓ２１～Ｓ２７の処理を実行する。
Ｓ２１において、ＳＮＲ推定部２６は、送信器１０から受信した信号のＳＮＲを推定する。ここで、無線通信端末が高速で移動するケースを除けば、ＳＮＲが時間に対して大きく変動することは稀である。よって、Ｓ２１で得られるＳＮＲ値は、次のデータ送信時のＳＮＲ推定値として送信データ長算出部２７ｂで使用される。
Ｓ２２において、選択部２７ａは、ＳＮＲ推定部２６により推定されるＳＮＲに基づいて、要求品質を満足するすべての通信パターンを選択する。このとき、選択部２７ａは、品質情報格納部２８に格納されている品質情報を参照して要求品質を満足する通信パターンを選択する。
図７は、品質情報格納部２８に格納される品質情報の一例を示す。品質情報は、例えば、ＳＮＲに対する誤り率を表す。誤り率は、この実施例では、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）である。誤り率は、変調方式ごと、且つ、符号化率ごと、且つ、復号繰返し数ごとに収集される。図７に示す例では、変調方式がＱＰＳＫであり、符号化率が１／２または３／４であり、復号繰返し数が５回、１５回または３０回であるときの誤り率が表されている。品質情報は、例えば、測定またはシミュレーションにより収集される。なお、以下の記載では、符号化率および復号繰返し数の組合せ（または、変調方式、符号化率、および復号繰返し数の組合せ）を通信パターンと呼ぶことがある。ただし、通信パターンは、変調方式、符号化率、復号繰返し数以外のパラメータを含んでいてもよい。
通信品質（ここでは、誤り率）は、図７に示すように、符号化率および復号繰返し数に依存する。具体的には、符号化率を小さくすると、誤り率は低くなる。符号化率は、符号語の長さに対する情報ビットの長さを表す。また、復号繰返し数を増やすと、誤り率は低くなる。なお、図示しないが、変調方式の多値数（シンボル当たりのビット数）を大きくすると、誤り率は高くなる。
選択部２７ａは、要求品質を満足する通信パターンを選択する。このとき、選択部２７ａは、要求品質を満足するすべての通信パターンを選択することが好ましい。ここで、要求品質は、例えば、ユーザまたはネットワーク管理者により、目標誤り率として指定される。この場合、選択部２７ａは、ＳＮＲ推定部２６により得られるＳＮＲ推定値において、誤り率が目標誤り率よりも小さくなる通信パターンを選択する。なお、Ｓ２２において選択される通信パターンは、次のデータ送信に適用される通信パターンの候補を表す。
一例として、変調方式がＱＰＳＫに固定されているものとする。この場合、選択部２７ａは、図７に示す６つの通信パターンＡ～Ｆの中から、ＳＮＲ推定値において誤り率が目標誤り率よりも小さくなる通信パターンを選択する。なお、通信パターンＡ～Ｆは、以下の通りである。
通信パターンＡ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝３／４、復号繰返し数＝５回
通信パターンＢ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝３／４、復号繰返し数＝１５回
通信パターンＣ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝３／４、復号繰返し数＝３０回
通信パターンＤ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝１／２、復号繰返し数＝５回
通信パターンＥ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝１／２、復号繰返し数＝１５回
通信パターンＦ：変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝１／２、復号繰返し数＝３０回
ここで、ＳＮＲ推定値において、通信パターンＡの誤り率は、目標誤り率よりも高い。一方、ＳＮＲ推定値において、通信パターンＢ～Ｆの誤り率は、それぞれ目標誤り率よりも低い。この場合、選択部２７ａは、通信パターンＢ～Ｆを選択する。
Ｓ２３において、送信データ長算出部２７ｂは、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、ＳＮＲ推定値を相互情報量に変換する。ここで、変調方式が指定された通信においてＳＮＲに対応する相互情報量を算出する方法は既知であり、例えば、上述した非特許文献１に記載されている。
相互情報量は、１つのシンボルで伝送可能なビット数を表し、変調方式およびＳＮＲに依存する。したがって、変調方式が固定されたケースでは、相互情報量はＳＮＲに依存する。具体的には、ＳＮＲが低下すると、相互情報量は小さくなる。ＳＮＲと相互情報量との対応関係の例を図７に示す。なお、Ｓ２３において受信信号のＳＮＲに基づいて得られる相互情報量は、次のデータ送信における相互情報量の推定値として利用する。
相互情報量は、ＳＮＲ推定値から算出してもよいし、他の方法で求めてもよい。例えば、通信パターンごとにＳＮＲと相互情報量との対応関係を予め算出してテーブルに格納しておいてもよい。この場合、送信データ長算出部２７ｂは、ＳＮＲ推定値でテーブルをサーチすることで対応する相互情報量を得ることができる。
Ｓ２４において、送信データ長算出部２７ｂは、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、次のデータ送信時に送信すべき追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する。送信データ長は、例えば、（１）式に基づいて計算される。
Figure 0006991784000001
Ｒ1は、初回データ送信時のデータレート（シンボル当たりのビット数）を表し、予め指定される。Ｎs,iは、ｉ回目のデータ送信時の変調シンボル数を表す。Ｃiは、ｉ回目のデータ送信時の相互情報量を表す。Ｎs,k+1は、次のデータ送信時の変調シンボル数（この値に変調方式の多値数を乗算することで追加冗長ビットの長さが得られる）を表す。Ｃk+1は、次のデータ送信時の相互情報量を表す。相互情報量は、上述したように、ｋ回目のデータ送信時のＳＮＲ推定値から算出される。
（１）式は、受信器２０においてデータが正しく復号される条件を表す。ここで、次のデータ送信における追加冗長ビットの送信データ長を十分に長くすれば、（１）式は満たされる。ただし、使用する通信リソースを小さくするため、および／または、伝送遅延を小さくするためには、追加冗長ビットの送信データ長が短いことが好ましい。よって、送信データ長算出部２７ｂは、（１）式を満足する範囲でＮs,k+1が最小になるように、次のデータ送信における送信データ長を決定する。このように、送信データ長算出部２７ｂは、各通信パターンについて、受信器２０がデータの受信に成功することが期待される最短の送信データ長を算出する。
Ｓ２５において、伝送遅延算出部２７ｃは、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、伝送遅延を算出する。伝送遅延は、送信データ長、符号種別、復号繰返し数に依存する。具体的には、追加冗長ビットの送信データ長が短いほど伝送遅延は小さくなる。また、復号繰返し数が少ないほど伝送遅延は小さくなる。なお、伝送遅延は、所定の計算式に基づいて算出可能であるものとする。
Ｓ２６において、再送パラメータ生成部２７ｄは、選択部２７ａが選択した通信パターンの中で伝送遅延が最小となる通信パターンを特定する。そして、再送パラメータ生成部２７ｄは、特定した通信パターンに基づいて再送パラメータを生成する。再送パラメータは、特定した通信パターンの復号繰返し数、および特定した通信パターンに対して算出された送信データ長を含む。
例えば、図７に示す例において、選択部２７ａにより通信パターンＢ、Ｃが選択されたものとする。この場合、通信パターンＢ、Ｃに対してそれぞれ伝送遅延が算出される。ここで、通信パターンＣの伝送遅延より通信パターンＢの伝送遅延が小さいものとする。この場合、再送パラメータ生成部２７ｄは、再送パラメータとして「通信パターンＢにおける復号繰返し数（１５回）」および「通信パターンＢに対して算出された送信データ長」を出力する。
Ｓ２７において、受信器２０は、再送パラメータを送信器１０に通知する。このとき、受信器２０は、再送パラメータとして「送信データ長」のみを送信器１０に通知してもよい。そうすると、送信器１０は、この再送パラメータに従って次のデータ送信を実行する。また、コントローラ２５は、再送パラメータとして出力される「復号繰返し数」を復号器２３に設定する。そうすると、復号器２３は、この再送パラメータに従って、次の受信信号から復調した復調信号を利用してデータを復号する。
このように、第１の実施形態の無線通信システムにおいては、データ再送時には、要求品質を満足し、且つ、伝送遅延が最小となる再送パラメータが決定される。そして、送信器１０は、この再送パラメータに従ってデータを送信し、受信器２０は、この再送パラメータに従って受信信号からデータを再生する。したがって、データ再送が必要となる電波環境において、伝送遅延を小さくすることができる。
なお、上述の実施例では、説明を簡単にするために、変調方式が固定されているが、第１の実施形態はこの構成に限定されるものではない。すなわち、データ再送時の変調方式は、初回データ送信時の変調方式と異なっていてもよい。また、コントローラ２５は、データ再送を実行するごとに、変調方式を動的に決定してもよい。これらのケースでは、再送コントローラ２７は、要求品質を満足し、且つ、伝送遅延が最小となる変調方式、符号化率、復号繰返し数の組合せを特定し、特定した組合せに対応する送信データ長、変調方式、復号繰返し数を決定する。そして、送信器１０は、指定された長さの追加冗長ビットを指定された変調方式で変調して受信器２０に送信する。
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、受信器２０において再送パラメータが生成される。これに対して第２の実施形態では、送信器１０において再送パラメータが生成される。
よって、第２の実施形態では、図４に示す再送コントローラ２７、および品質情報格納部２８が送信器１０に実装される。この場合、受信器２０は、ＳＮＲ推定部２６で推定されたＳＮＲを送信器１０に通知する。
また、第２の実施形態では、送信器１０は、図５に示すフローチャートのＳ４として、図６に示すＳ２２～Ｓ２６を実行する。即ち、送信器１０は、ＳＮＲ推定値に基づいて再送パラメータを生成する。そして、送信器１０は、自分で生成した再送パラメータ（ここでは、送信データ長）に従って追加冗長ビットの送信を実行する。また、送信器１０は、生成した再送パラメータを受信器２０に通知する。そうすると、受信器２０は、通知された再送パラメータ（ここでは、復号繰返し数）に従ってデータを受信する。
＜第３の実施形態＞
第１～第２の実施形態では、各データ送信の伝送遅延がそれぞれ最小化されるように再送パラメータが決定される。これに対して、第３の実施形態では、１回または複数回のデータ送信に係わる伝送遅延の合計が最小化されるように再送パラメータが決定される。
図８は、第３の実施形態において再送パラメータを決定する方法の一例を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートの処理は、例えば、図６のＳ２１～Ｓ２６の代わりに実行される。すなわち、このフローチャートの処理は、受信器２０においてデータ受信が失敗したときに実行される。また、以下の記載では、受信器２０において図８に示すフローチャートの処理が実行されるものとする。ただし、図８に示すフローチャートの処理は、Ｓ３１を除き、送信器１０で実行されるようにしてもよい。
Ｓ３１において、ＳＮＲ推定部２６は、送信器１０から受信した信号のＳＮＲを推定する。Ｓ３２において、再送コントローラ２７は、ＳＮＲ推定値とＳＮＲ予測値との差分が所定の閾値より大きいか判定する。ＳＮＲ予測値の初期値は、例えば、想定されるＳＮＲの最大値である。また、図８に示すフローチャートの処理が繰返し実行されるときは、直前に実行されたＳ３３で得られるＳＮＲ予測値がＳ３２において使用される。
上記差分が閾値よりも大きいときは、ＳＮＲの予測の精度が低いと判定される。この場合、再送コントローラ２７は、Ｓ３３において、未来のＳＮＲを予測する。未来のＳＮＲは、例えば、１または複数の過去のＳＮＲ推定値および現在のＳＮＲ推定値を用いて外挿補間を行うことにより算出される。
Ｓ３４－１において、再送コントローラ２７は、追加冗長ビットの送信を１回だけ実行するケースについて再送パラメータを生成する。この処理は、図６に示すＳ２２～Ｓ２６と実質的に同じである。すなわち、要求品質を満足し、且つ、伝送遅延が最小となる「送信データ長」および「復号繰返し数」の組合せが決定される。
Ｓ３４－２において、再送コントローラ２７は、追加冗長ビットの送信を２回実行するケースについて再送パラメータを生成する。この処理も、図６に示すＳ２２～Ｓ２６と実質的に同じである。ただし、追加冗長ビットの送信を２回実行するケースでは、Ｓ２４で算出される送信データ長のパリティビット列が２個に分割して送信される。したがって、Ｓ２５では、この分割を考慮して伝送遅延が算出される。例えば、Ｓ２４で算出される送信データ長が５０ビットであった場合、Ｓ２５では、２５ビットのパリティが伝送される場合の伝送遅延の２倍の値が算出される。
同様に、再送コントローラ２７は、データ送信の回数を変えながら、それぞれ再送パラメータを生成する。変数ｋは、送信回数の最大値から送信が既に実行された回数ｎを引き算することで得られる。この結果、追加冗長ビットの送信を１回～ｋ回実行するケースについてそれぞれ再送パラメータが生成される。
Ｓ３５において、再送コントローラ２７は、Ｓ３４－１～Ｓ３４－ｋにおいて生成された複数の再送パラメータの中から、伝送遅延が最小となる再送パラメータを選択する。そして、再送コントローラ２７は、選択した再送パラメータを出力する。ただし、第３の実施形態では、再送パラメータは、送信データ長、復号繰返し数に加えて、追加冗長ビットの送信回数を含む。例えば、Ｓ３４－１において生成された再送パラメータが選択されたときは、「送信回数＝１」が出力され、Ｓ３４－２において生成された再送パラメータが選択されたときは、「再送回数＝２」が出力される。また、Ｓ３４－２～Ｓ３４－ｋにおいて生成された再送パラメータのいずれかが選択される際、送信データ長は、分割されたパリティビットの長さを表す。
この後は、送信器１０は、指定された長さの追加冗長ビットを指定された回数だけ繰返し送信する。また、受信器２０は、各データ送信に対して指定された回数の復号処理をそれぞれ実行する。
このように、第３の実施形態によれば、１回または複数回のデータ送信に係わる伝送遅延の合計が最小化されるように再送パラメータが決定される。よって、要求品質を満足しながら総データ伝送時間を最小化できる。
なお、時間に対してＳＮＲの変化が小さい環境においては、Ｓ３２～Ｓ３３の処理を実行しなくてもよい。この場合、現在のＳＮＲ推定値に基づいて未来の相互情報量および送信データ長が算出される。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、無線通信システムは、複数の周波数帯を利用してデータを伝送できる。図２に示す例では、無線通信システム１は、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯のうちの２つ以上の周波数帯を同時に利用してデータを伝送できる。
図９は、第４の実施形態において再送パラメータを決定する方法の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示すフローチャートの処理は、例えば、図６のＳ２１～Ｓ２７の代わりに実行される。すなわち、このフローチャートの処理は、受信器２０においてデータ受信が失敗したときに実行される。また、以下の記載では、受信器２０において図９に示すフローチャートの処理が実行されるものとする。ただし、図９に示すフローチャートの処理は、Ｓ４１を除いて、送信器１０で実行されるようにしてもよい。
Ｓ４１～Ｓ４３の処理は、図６に示すＳ２１～Ｓ２３と実質的に同じである。ただし、Ｓ４１～Ｓ４３の処理は、各周波数帯に対して実行される。すなわち、Ｓ４１において、ＳＮＲ推定部２６は、各周波数帯について、送信器１０から受信した信号のＳＮＲを推定する。Ｓ４２において、選択部２７ａは、各周波数帯について、要求品質を満足する通信パターンを選択する。Ｓ４３において、送信データ長算出部２７ｂは、各周波数帯について、且つ、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、相互情報量を算出する。
Ｓ４４において、送信データ長算出部２７ｂは、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、次のデータ送信時に送信すべき追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する。ただし、第４の実施形態では、各周波数帯の相互情報量の和に基づいて送信データ長が算出される。すなわち、送信データ長は、（２）式により計算される。なお、各周波数帯の変調方式は、互いに同じであってもよいし、互いに同じでなくてもよい。
Figure 0006991784000002
Ｒ１は、初回データ送信時のデータレート（シンボル当たりのビット数）を表し、予め指定される。Ｎs,iは、ｉ回目のデータ送信時の変調シンボル数を表す。Ｃi,jは、周波数帯ｊにおけるｉ回目のデータ送信時の相互情報量を表す。Ｎs,k+1は、次のデータ送信時の変調シンボル数（この値に変調方式の多値数を乗算することで追加冗長ビットの長さが得られる）を表す。Ｃk+1,jは、周波数帯ｊにおける次のデータ送信時の相互情報量を表す。相互情報量は、上述したように、ｋ回目のデータ送信時のＳＮＲ推定値から算出される。Ｆは、利用可能な周波数帯の数である。なお、Ｆが１である場合（即ち、１つの周波数帯のみを利用してデータが伝送される場合）、上記（２）式は、第１の実施形態の（１）式と同じになる。
Ｓ４５において、伝送遅延算出部２７ｃは、選択部２７ａが選択した各通信パターンについて、伝送遅延を算出する。Ｓ４６において、再送パラメータ生成部２７ｄは、選択部２７ａが選択した通信パターンの中で伝送遅延が最小となる通信パターンを特定する。そして、受信器２０は、再送パラメータを送信器１０に通知する。
送信器１０は、受信器２０から通知された再送パラメータに従って、次の追加冗長ビットを受信器２０に送信する。このとき、複数の周波数帯を利用して追加冗長ビットが送信される。また、複数の周波数帯を利用して送信される追加冗長ビットの長さ（Ｎs,k+1）は、この例では、互いに同じである。
なお、上述の例では、複数の周波数帯を利用してデータ再送が行われるが、複数の周波数帯の中の１つの周波数帯を利用してデータ再送を行ってもよい。この場合、再送コントローラ２７は、全周波数帯の中で伝送遅延が最小となる通信パターンを選択する。すなわち、再送コントローラ２７は、各周波数帯について、且つ、選択部２７ａにより選択された各通信パターンについてそれぞれ送信データ長を算出すると共に、伝送遅延を算出する。そして、再送コントローラ２７は、それらの中で最も伝送遅延が小さい通信パターンを特定し、特定した通信パターンに対応する再送パラメータ（周波数帯、送信データ長、復号繰返し数）を決定する。
また、第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせた再送制御を実行してもよい。すなわち、受信が成功するまでの合計遅延が最小になるように、複数の周波数帯の再送パラメータを決定してもよい。
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態に係わる無線通信システムは、ＣＳＭＡ／ＣＡを採用する無線ＬＡＮシステムである。また、再送パラメータは、受信器２０において生成される。すなわち、再送パラメータは、受信器２０から送信器１０に通知される。
図１０は、ＣＳＭＡ／ＣＡを採用する無線ＬＡＮシステムにおける再送制御の一例を示す。この例では、送信元端末（例えば、無線通信装置２）が送信権を獲得して宛先端末（例えば、無線通信装置３）にデータを送信する。なお、Ｂｕｓｙ期間は、他の通信により無線リソースが使用されている。
Ｂｕｓｙ期間の終了時刻から分散フレーム間隔（ＤＩＦＳ：Distributed Coordination Function Inter frame Space）が経過した後、送信権獲得期間（ＣＷ：Contention Window）が設定される。ここで、この送信権獲得期間において、送信元端末が送信権を獲得するものとする。そうすると、送信元端末は、宛先端末に送信要求フレーム（ＲＴＳ：Request to Send）を送信する。ＲＴＳフレームは、図１１（ａ）に示すように、フレーム制御（Frame Control）、期間情報（Duration）、宛先情報（ＲＡ：Receiver Address）、送信元情報（ＴＡ：Transceiver Address）、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ：Frame Check Sequence）を含む。期間情報は、他の端末の送信を禁止する期間（ＮＡＶ：Network Allocation Vector）を指定する。
宛先端末は、送信元端末からＲＴＳフレームを受信すると、最小フレーム間隔（ＳＩＦＳ：Short IFS）が経過した後、送信許可フレーム（ＣＴＳ：Clear to Send）を送信元端末に返送する。ＣＴＳフレームは、図１１（ｂ）に示すように、フレーム制御、期間情報、宛先情報、ＦＣＳを含む。
送信元端末は、宛先端末からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＩＦＳが経過した後、宛先端末にデータを送信する。但し、この例では、宛先端末は、データ受信に失敗する。この場合、宛先端末は、送信元端末にＡＣＫフレームを送信しない。すなわち、送信元端末は、宛先端末からＡＣＫフレームを受信できない。そして、送信元端末は、データ送信から所定時間内にＡＣＫフレームを受信できないと、データ再送が必要であると判定する。
送信元端末は、ＣＷにおいて送信権を獲得すると、再度、宛先端末にＲＴＳフレームを送信する。そして、送信元端末は、宛先端末からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＩＦＳが経過した後、前回と同じデータを宛先端末に送信する。宛先端末は、データ受信に成功すると、送信元端末にＡＣＫフレームを送信する。このように、図１０に示すシーケンスでは、宛先端末においてデータ受信が失敗すると、送信元端末は、あらためて送信権を獲得する必要がある。このとき、送信元端末は、必ずしも次のＣＷに送信権を即座に獲得できるとは限らない。したがって、再送制御に長い時間を要することがある。
図１２は、第５の実施形態に係わる再送制御の一例を示す。この例では、送信元端末および宛先端末は、第１、第３、または第４の実施形態に係わる再送制御を実行する。なお、送信元端末が送信権を獲得して宛先端末にデータを送信する動作は、図１０および図１２において実質的に同じなので説明を省略する。
データ受信に失敗した宛先端末は、再送パラメータを生成する。再送パラメータは、たとえば、図６、図８、または図９に示す方法で生成される。また、宛先端末は、送信元端末にＣＴＳフレームを送信する。ただし、このＣＴＳフレームは、否定応答（ＮＡＣＫ：Negative ACK）として使用される。よって、以下の記載では、このフレームをＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームと呼ぶことがある。ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームの構成は、図１１（ｂ）（すなわち、通常のＣＴＳフレーム）と同じである。ただし、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームのDuration領域に設定される送信禁止時間（ＮＡＶ）は、再送パラメータ（送信データ長、符号化率、復号繰返し数）から算出される送信器１０と受信器２０との間の伝送遅延（第１の実施形態と同様に、送信器１０から受信器２０へ信号が伝搬する時間、復調器２２の処理時間、および復号器２３の処理時間を含む）、およびＣＳＭＡ／ＣＡシーケンスの処理時間（ＳＩＦＳ、ＡＣＫ送信時間など）から算出される。そして、送信元端末は、受信したＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームのDuration領域のＮＡＶから次のデータ送信時の送信データ長を逆算する。なお、送信データ長の逆算のために、この実施例では、送信器１０は品質情報格納部２８を備えるものとする。
宛先端末から送信されるＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームには、通常のＣＴＳフレームと同じヘッダを有する。すなわち、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームのヘッダには、期間情報としてＮＡＶが設定されている。ＮＡＶは、所定期間が経過するまで、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームのＲＡにより指定される無線通信装置以外の無線通信装置の送信を禁止することを表す。よって、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームを受信した各端末は、ＮＡＶにより指定される期間、信号の送信が禁止される。ただし、送信元端末は、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームのＲＡで指定される。したがって、送信元端末は、ＮＡＶにより指定される期間であっても、信号送信が許可される。
送信元端末は、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームにより通知される再送パラメータに従って追加冗長ビットを送信する。例えば、送信データ長がＮＡＶを用いて表されているときは、送信元端末は、ＮＡＶに基づいて送信データ長を算出し、算出した送信データ長の追加冗長ビットを宛先端末に送信する。このとき、送信元端末は、品質情報格納部２８を利用して、ＮＡＶに対応する時間から送信データ長を算出してもよい。この結果、データ受信が成功すると、宛先端末は、送信元端末にＡＣＫフレームを送信する。なお、再送パラメータとして送信データ長が通知されるケースでは、送信元端末は、通知された長さの追加冗長ビットを宛先端末に送信する。
このように、第５の実施形態では、データ受信が失敗すると、宛先端末からＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームが出力され、送信元端末と宛先端末との間の通信に対して無線リソースが割り当てられる。このとき、他の端末は、信号の送信が禁止される。すなわち、送信元端末は、送信権獲得区間に新たに送信権を獲得することなく、即座に、追加冗長ビットを送信できる。したがって、データ再送が発生するケースでは、第５の実施形態によれば、図１０に示すシーケンスと比較して、全送信時間（初回データ送信時からデータ再送が完了するまでの期間）が短くなる。
加えて、第５の実施形態では、ＣＴＳ／ＮＡＣＫフレームを利用して宛先端末から送信元端末に再送パラメータが通知される。したがって、再送パラメータを通知するためのオーバヘッドが削減される。
１ 無線通信システム
２、３ 無線通信装置
１０ 送信器
１１ 符号化器
１２ バッファ
１３ 読出し部
１４ 変調器
１５ コントローラ
１６ ＲＦ回路
２０ 受信器
２１ ダウンコンバート回路
２２ 復調器
２３ 復号器
２４ バッファ
２５ コントローラ
２６ ＳＮＲ推定部
２７ 再送コントローラ
２７ａ 選択部
２７ｂ 送信データ長算出部
２７ｃ 伝送遅延算出部
２７ｄ 再送パラメータ生成部
２８ 品質情報格納部

Claims (6)

  1. 第１の無線通信装置から第２の無線通信装置に符号化ビット列が送信され、前記第２の無線通信装置において前記符号化ビット列の復号が失敗したときに前記第１の無線通信装置から前記第２の無線通信装置に前記符号化ビット列を復号するための追加冗長ビットが送信される無線通信システムであって、
    要求品質を満足する複数の通信パターンの中から、符号化率および復号繰返し数を含む複数のパラメータの組合せを表す１つ以上の通信パターンを選択する選択部と、
    前記選択部により選択された各通信パターンについて、追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号することにより前記第２の無線通信装置において前記復号が成功すると期待される前記追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する送信データ長算出部と、
    前記選択部により選択された各通信パターンについて、前記送信データ長算出部により算出された送信データ長に基づいて、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送遅延を算出する伝送遅延算出部と、
    前記選択部により選択された通信パターンの中で前記伝送遅延が最小となる通信パターンに対応する再送パラメータを生成する再送パラメータ生成部と、を備え、
    前記第１の無線通信装置は、前記再送パラメータに従って追加冗長ビットを送信し、
    前記第２の無線通信装置は、前記再送パラメータに従って、前記追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号する
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記再送パラメータは、前記伝送遅延が最小となる通信パターンに対応する送信データ長および復号繰返し数を含み、
    前記第１の無線通信装置は、前記送信データ長に従って追加冗長ビットを送信し、
    前記第２の無線通信装置は、前記復号繰返し数に従って、前記追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記再送パラメータは、前記伝送遅延が最小となる通信パターンに対応する変調方式、送信データ長、および復号繰返し数を含み、
    前記第１の無線通信装置は、前記変調方式および前記送信データ長に従って追加冗長ビットを送信し、
    前記第２の無線通信装置は、前記復号繰返し数に従って、前記追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 前記第１の無線通信装置から前記第２の無線通信装置に複数の周波数帯を利用して前記符号化ビット列が送信され、
    前記選択部は、前記複数の周波数帯のそれぞれについて、前記要求品質を満足する通信パターンを選択し、
    前記送信データ長算出部は、前記選択部により選択された各通信パターンについて、追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号することにより前記第２の無線通信装置において前記復号が成功すると期待される前記追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出し、
    前記伝送遅延算出部は、前記選択部により選択された各通信パターンについて、前記送信データ長算出部により算出された送信データ長に基づいて、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送遅延を算出し、
    前記再送パラメータ生成部は、前記複数の周波数帯のそれぞれから１つずつ選択される通信パターンによる伝送遅延が最小となる通信パターンの組合せを特定し、特定した組合せに属する各通信パターンに対応する再送パラメータを生成する
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の無線通信システム。
  5. 前記伝送遅延算出部は、再送回数の異なるケースについてそれぞれ合計遅延時間を算出し、
    前記再送パラメータ生成部は、前記合計遅延時間が最小となる再送回数を特定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  6. 第１の無線通信装置から第２の無線通信装置に符号化ビット列が送信され、前記第２の無線通信装置において前記符号化ビット列の復号が失敗したときに前記第１の無線通信装置から前記第２の無線通信装置に前記符号化ビット列を復号するための追加冗長ビットが送信される無線通信システムにおいて使用される再送パラメータ決定装置であって、
    要求品質を満足する複数の通信パターンの中から、符号化率および復号繰返し数を含む複数のパラメータの組合せを表す１つ以上の通信パターンを選択する選択部と、
    前記選択部により選択された各通信パターンについて、追加冗長ビットを利用して前記符号化ビット列を復号することにより前記第２の無線通信装置において前記復号が成功すると期待される前記追加冗長ビットの長さを表す送信データ長を算出する送信データ長算出部と、
    前記選択部により選択された各通信パターンについて、前記送信データ長算出部により算出された送信データ長に基づいて、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送遅延を算出する伝送遅延算出部と、
    前記選択部により選択された通信パターンの中で前記伝送遅延が最小となる通信パターンに対応する再送パラメータを生成する再送パラメータ生成部と、
    を備えることを特徴とする再送パラメータ決定装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020064730A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Sony Corporation Infrastructure equipment, communications device and methods
CN111385057B (zh) * 2018-12-27 2023-05-09 中兴通讯股份有限公司 一种数据的重传解码方法、装置、***及通信设备
KR20200140419A (ko) * 2019-06-05 2020-12-16 에스케이하이닉스 주식회사 크로스토크로 인한 데이터 에러가 억제되는 데이터 전송 시스템 및 데이터 전송 방법
US11202314B2 (en) * 2019-06-18 2021-12-14 Sony Group Corporation Immediate retransmission scheme for real time applications
US11464054B2 (en) 2019-07-24 2022-10-04 Sony Group Corporation RTA contention collision avoidance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026879A (ja) 2000-07-05 2002-01-25 Seiko Epson Corp データ誤り訂正装置
US20110022918A1 (en) 2008-03-31 2011-01-27 Woo Suk Kwon Method for transmitting data using harq
JP2011061810A (ja) 2003-02-19 2011-03-24 Qualcomm Inc 効果的な自動反復要求の方法および装置
US20160242070A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Qualcomm Incorporated Methods and systems for receiver initiated protection of a wireless communication exchange

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630731B2 (en) * 2003-09-08 2009-12-08 Lundby Stein A Apparatus, system, and method for managing reverse link communication
CN103188050A (zh) 2007-07-04 2013-07-03 日本电气株式会社 多载波移动体通信***
US8004992B2 (en) 2008-03-03 2011-08-23 Qualcomm Incorporated Adding hybrid ARQ to WLAN protocols with MAC based feedback
US8650448B2 (en) * 2009-10-13 2014-02-11 Intel Corporation Retransmission techniques in wireless networks
US9433016B2 (en) * 2013-06-25 2016-08-30 Futurewei Technologies, Inc. System and method for detecting and resolving conflicts
US10256942B2 (en) * 2015-01-26 2019-04-09 Sony Corporation Receiver for receiving data in a broadcast system using redundancy data
US9948430B2 (en) * 2015-03-17 2018-04-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for combining data and retransmission data in layer domain

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026879A (ja) 2000-07-05 2002-01-25 Seiko Epson Corp データ誤り訂正装置
JP2011061810A (ja) 2003-02-19 2011-03-24 Qualcomm Inc 効果的な自動反復要求の方法および装置
US20110022918A1 (en) 2008-03-31 2011-01-27 Woo Suk Kwon Method for transmitting data using harq
US20160242070A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Qualcomm Incorporated Methods and systems for receiver initiated protection of a wireless communication exchange

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