WO2010113214A1 - 通信方法、通信システム、通信端末装置、及び通信基地局装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wireless communication technique for performing data transmission wirelessly.
- wireless communication technologies include E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access), which is being studied as a next-generation mobile phone communication standard.
- E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
- New mobile phone communication standards such as LTE (Long Term Evolution), which is being standardized by the standardization organization 3GPP (3rd Generation Partnership Project), data to enable high-speed communication on mobile terminals Communication technology has been developed.
- LTE Long Term Evolution
- 3GPP 3rd Generation Partnership Project
- HARQ hybrid automatic repeat request
- HSDPA High Speed Downlink PACKet Access
- Nack negative acknowledgment: Negative ACKnowledgement
- the transmitter transmits data (code block) obtained by encoding information bits as new transmission data to the receiver.
- data to be transmitted at the time of new transmission is stored in a buffer (HARQ buffer).
- the transmitter retransmits the transmission data when the receiver returns Nack or when the delivery confirmation cannot be received before a reasonable time elapses after the packet is transmitted.
- the transmitter considers that the data that failed to be decoded at the receiver is decoded without being discarded and combined with the retransmitted data, and then sets the transmission bit according to the rule determined from the HARQ buffer. You can also select and send. At this time, it is not necessary to send the same bits as when new data is sent. Note that the method of sending exactly the same bits as in new transmission in retransmission is called chase combining, and the method of sending different bits is called incremental redundancy.
- one aspect of the present invention is to increase transmission efficiency at the time of retransmission.
- the wireless communication method transmits a new code block and a control signal that specifies a modulation scheme and a coding scheme to be applied when transmitting the new code block, and retransmits the code block.
- the combination of the modulation scheme and the encoding scheme to be applied to the retransmission is limited, and the code block and the new code block are transmitted using the modulation scheme and the encoding scheme selected from the limited combination candidates.
- the control signal including the retransmission code block information without including the information for specifying the modulation scheme and the coding scheme is configured to be transmitted by the retransmission process.
- the transmission efficiency at the time of retransmission can be increased.
- FIG. 10 is a diagram (part 1) illustrating an example of a transmission format of a subframe in the second embodiment.
- FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a transmission format example of a subframe in the second embodiment. It is a figure which shows the transmission format example of the control channel corresponding to 2nd Embodiment considered from a prior art. It is FIG. (1) which shows the transmission format example of the control channel in 2nd Embodiment.
- FIG. 10 is a diagram (part 1) illustrating an example of a transmission format of a subframe in the second embodiment.
- FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a transmission format example of a subframe in the second embodiment. It is a figure which shows the transmission format example of the control channel corresponding to 2nd Embodiment considered from a prior art. It is FIG. (1) which shows the transmission format example of the control channel in 2nd Embodiment.
- FIG. 10 is a diagram (part 1) illustrating an example of a transmission format of a subframe in the
- FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a transmission format example of a control channel in the second embodiment. It is explanatory drawing (the 1) of the blind decoding operation
- the transmitter may be mounted on, for example, a transmission unit of a mobile phone base station or a transmission unit of a mobile phone terminal.
- the receiver may be mounted on, for example, a receiving unit of a mobile phone base station or a receiving unit of a mobile phone terminal.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a transmitter common to each embodiment described later.
- the data processing unit 101 converts, for example, audio data and image data into digital data and stores the digital data in the transmission buffer 102.
- the transmission data in the transmission buffer 102 is retained even after it is transmitted, and may be discarded only after receiving the Ack signal from the receiver (may be overwritten). This is because the data held in the transmission buffer can be read and used for retransmission processing.
- the control channel generation unit 104 generates a control signal (control channel signal) to be transmitted through the control channel, and executes encoding and modulation processes on the generated control signal.
- the transport block generation unit 105 extracts transmission data to be transmitted at a time as a transport block from the transmission buffer 102.
- the code block dividing unit 106 divides the transport block of the transmission data into data units called code blocks so as to be easily encoded.
- the data channel generation unit 107 performs encoding and modulation processes on each code block of transmission data.
- the transmission unit 108 receives a control channel signal generated by the control channel generation unit 104 and a data signal (data channel signal) transmitted via the data channel generated by the data channel generation unit 107.
- the transmission unit 108 converts the control channel signal and the data channel signal into, for example, a radio frame of a downlink (communication path from the base station to the terminal) or an uplink (communication path from the terminal to the base station) defined by LTE. Mapping is performed (see FIGS. 4 and 5 described later). Then, the transmission unit 108 generates a radio signal corresponding to each radio frame and transmits it from the antenna 109.
- the receiving unit 110 receives a control channel returned from the receiver (FIG. 2) from the antenna 109, extracts an Ack signal or a Nack signal from the control channel, and notifies the Ack / Nack determination unit 111 of it.
- the Ack / Nack determination unit 111 recognizes that the data transmission has been normally performed, and discards the transmission data for retransmission in the transmission buffer 102 corresponding to the Ack signal.
- the Ack / Nack determination unit 111 recognizes that the data transmission has not been performed normally, and instructs the scheduler unit 103 to perform a retransmission process.
- the scheduler unit 103 determines resource block allocation, a transport block size, a coding rate, and the like, which will be described later, according to each new transmission / retransmission, and generates a control signal in accordance with the determined contents in the control channel generation unit 104. Instruct. In addition, the transmission buffer 102 is instructed to retransmit the corresponding code block. An instruction is also given to the data channel generation unit 107 to generate transmission data according to the determined transport block size, coding rate, and the like.
- a plurality of retransmission data blocks can be transmitted, or new data (new data block) and retransmission data (retransmission data block) can be mixed and transmitted.
- information that can identify which data block is the retransmission data block is transmitted to the receiver. For example, assume that three code blocks are transmitted in a new transmission, and only the first code block (C) has failed to be received at the receiver. Also, in the retransmission, three code blocks are transmitted, and when the first code block is retransmitted (retransmission of the code block (C)), and the second and third code blocks are new code blocks, control information regarding retransmission Is set to “100”, the first code block is retransmitted with the first bit “1”, and the second and third code blocks are newly transmitted with the remaining “0” and “0”. You can be notified.
- the identification information can be generated by the control channel generation unit 104 based on the determination by the scheduler and transmitted via the transmission unit 108, for example. Also, at the time of retransmission, the control channel generation unit 104 and the data channel generation unit 107 transmit the control channel and the data channel.
- FIG. 2 is a configuration diagram of a receiver common to the embodiments described later.
- the control channel decoding unit 203 demodulates and decodes the control channel received by the receiving unit 202 from the antenna 201.
- the modulation method and coding method used for transmission of the control channel are constant in the predetermined modulation method and coding method
- the predetermined demodulation method and decoding method corresponding to the predetermined modulation method and coding method are changed. Decoding can be performed simply by using it.
- multiple modulation schemes and encoding schemes can be adopted, depending on the combination, multiple types of reception processing are executed, and a scheme that does not detect errors is determined as the correct scheme, and the correct scheme is used. What is necessary is just to obtain a control signal.
- the data channel decoding unit 204 determines a demodulation method and a decoding method based on the decoding result of the control channel in the control channel decoding unit 203, and determines the determined demodulation for the received signal received from the antenna 201 by the receiving unit 202.
- the data channel is demodulated and decoded according to a method and a decoding method.
- the data channel decoding unit 204 When the data channel decoding unit 204 succeeds in the demodulation and decoding of the data channel and obtains new data, the data channel decoding unit 204 delivers the obtained data channel to the data processing unit 206 via the reception buffer 205.
- the data channel decoding unit 204 holds the data in the reception buffer 205 when the demodulation and decoding of the data channel fails.
- the data channel decoding unit 204 fails to demodulate and decode the data channel and obtains retransmission data
- the data channel decoding unit 204 combines the data held in the reception buffer 205 and the retransmission data to demodulate and decode the data.
- the obtained data is delivered to the data processing unit 206 via the reception buffer 205.
- the Ack / Nack signal generation unit 207 generates a control channel in which the Ack signal corresponding to the successful data channel is set.
- the Ack / Nack signal generation unit 207 When the data channel decoding unit 204 fails to demodulate and decode the data channel, the Ack / Nack signal generation unit 207 generates a control channel in which the Nack signal corresponding to the failed data channel is set. The Ack / Nack signal generation unit 207 transmits the control channel generated as described above from the antenna 201 to the transmitter (FIG. 1) via the transmission unit 208.
- FIG. 3 is a sequence diagram showing a communication operation between the transmitter of FIG. 1 and the receiver of FIG.
- the transmitter of FIG. 1 transmits a control channel and a data channel at the time of new transmission.
- the control channel includes information for demodulating and decoding the data channel.
- the receiver of FIG. 2 demodulates and decodes the data channel according to the contents of the control channel.
- the Ack signal is fed back to the transmitter when the data can be correctly reproduced, and the Nack signal is fed back to the transmitter when the data cannot be reproduced correctly, and the transmitter sends retransmission data for the block that has received the Nack signal.
- new data is also transmitted in addition to the retransmission data, and data transmission in which new and retransmission are mixed is executed.
- FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of a communication format adopted in the communication system of each embodiment.
- An OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication method is adopted, and the frequency band is divided into a plurality of bands. Communication is performed using the subcarriers.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the data format of the communication frame. Communication is performed in units of frames, subframes, slots, and symbols.
- One radio frame has a time length of 10 msec (milliseconds), for example, and includes 10 subframes.
- One subframe has a time length of 1 msec, for example, and includes, for example, two slots.
- One slot has a time length of 0.5 msec, for example, and includes, for example, 7 symbols.
- Each symbol is a complex modulation symbol transmitted from the transmission unit 108 in FIG.
- Each slot is further mapped to a resource grid formed by a symbol string in the time direction and a subcarrier group in the frequency direction, as shown in FIG.
- Each element 502 in the resource grid is called a resource element, and each resource element 502 is assigned one symbol.
- CQI Channel Quality Indicator
- the base station selects a resource block 501 at a frequency position with good reception quality based on this CQI. Also, how many resource blocks 501 are used is determined by the base station based on a bandwidth use request from the terminal.
- the terminal performs communication using a resource block 501 corresponding to the resource block allocation notified from the base station for each subframe. In the example of FIG. 5, it is illustrated that communication is performed using three resource blocks 501 of #x, #y, and #z in the subframe 1.
- SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
- OFDM Orthogonal Frequency Multiple Access
- FIG. 6 is a diagram illustrating a transmission format example of a subframe in the first embodiment.
- Each subframe transmits a plurality of code blocks using one or more resource blocks 501 described above with reference to FIG.
- the code block is a set of data obtained by dividing a transport block (a set of data to be transmitted at a time) so as to be easily encoded, and is generated by the code block dividing unit 106 in FIG.
- the code block is generated by equally dividing the transport block so that one block is equal to or smaller than a predetermined size.
- error detection information for example, CRC
- the data channel decoding unit 204 of the receiver in FIG. 2 determines whether or not it has been correctly decoded for each code block ( Whether it contains an error).
- a retransmission request is made for a block in which an error is detected among a plurality of code blocks transmitted in a mixed manner in a subframe, and a block for which no error is detected is retransmitted. No request is made. And, when performing retransmission, the transmitter is notified of which code block is retransmitted by the identification information of the retransmission block transmitted via the control channel, so the receiver uses the identification information, The code block to be received is specified.
- RB allocation is information indicating which resource block 501 in the frequency band is used for data communication in the current subframe, as described in FIG.
- the control channel generation unit 104 of FIG. 1 performs MCS (Modulation and Coding: Modulation and Coding) that was transmitted when the new data of FIG. (Scheme) information is controlled not to be transmitted at the time of retransmission in FIG.
- MCS Modulation and Coding: Modulation and Coding
- the same format is maintained for new transmission and retransmission. That is, the total data amount is made the same. If the entire data area cannot be filled with meaningful data, the padding data can be inserted to make the total amount of data pseudo-match.
- the control channel decoding unit 203 (FIG. 2) of the receiver does not know which format is used for transmission. Therefore, the decoding can be performed correctly by performing the decoding process twice according to both formats. Will be judged to be in the format sent. Therefore, when two types of formats are used, the processing amount of the terminal is doubled compared to the case where one format is used. Further, since the false detection probability increases in proportion to the number of decoding times, the false detection probability also doubles compared to the case where there is one format.
- the format is assumed to be one.
- MCS information is not transmitted on the control channel at the time of retransmission.
- the receiver tries reception processing for all possible combinations of MCS, and no error is detected.
- the received MCS is received by the transmitter.
- the load of reception processing at the time of retransmission is suppressed by determining in advance the coding rate corresponding to each modulation method.
- the MCS information is information indicating a modulation scheme and a coding rate.
- the modulation scheme includes, for example, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, and the like. It is possible to transmit 2 bits per symbol in QPSK, 4 bits per symbol in 16QAM, and 6 bits per symbol in 64QAM. Each symbol is stored and transmitted in the resource element 502 in the resource block 501 of FIG. 5 described above.
- the coding rate is the ratio between the number of bits before error correction coding and the number of bits after error correction coding. Since error correction is a process for improving characteristics by sending data redundantly, the number of bits after error correction encoding is larger than the number of bits before error correction encoding. Therefore, the coding rate is 1 or less.
- the coding rate is determined to be less than the threshold value Q1 in the case of QPSK, and the coding rate is determined to be less than the threshold value Q2 (Q1 ⁇ Q2) in the case of 16QAM.
- the transmitter is within this range (an MCS selection mother set that includes only a few MCS candidates than the number of MCS candidates selected at the time of new transmission or an MCS selection mother set that includes only a part of the MCS candidates selected at the time of new transmission. ),
- the modulation scheme and coding rate are selected, thereby reducing the trial load of reception processing at the receiver during retransmission.
- FIG. 9 is an operation flowchart showing the operation of the control channel decoding unit 203 (FIG. 2) of the receiver at the time of retransmission in this case.
- the control channel decoding unit 203 determines the transport block size T from the MCS information in the control channel transmitted at the time of new transmission (step S901 in FIG. 9).
- control channel decoding unit 203 uses the resource block allocation information ("RB allocation" in FIG. 8) notified by the control channel in the current (retransmission) subframe, and uses the resource used in the current subframe.
- the number of blocks (number of RBs) N is calculated (step S902 in FIG. 9).
- the control channel decoding unit 203 calculates the coding rates R1, R2, and R3 when it is assumed that transmission is performed using each of the modulation schemes of QPSK, 16QAM, and 64QAM from the transport block size T and the number of resource blocks N described above. (Step S903 in FIG. 9).
- control channel decoding unit 203 determines whether or not the coding rate R1 is smaller than the threshold value Q1 (step S904 in FIG. 9).
- the control channel decoding unit 203 determines the modulation scheme as QPSK and the coding rate as R1 (step S905 in FIG. 9).
- control channel decoding unit 203 determines that the coding rate R1 is equal to or higher than the threshold Q1
- the control channel decoding unit 203 further determines whether or not the coding rate R2 is smaller than the threshold Q2 (step S906 in FIG. 9).
- control channel decoding unit 203 determines that the coding rate R2 is smaller than the threshold value Q2, the control channel decoding unit 203 determines the modulation scheme as 16QAM and the coding rate as R2 (step S907 in FIG. 9).
- control channel decoding unit 203 determines that the coding rate R2 is equal to or higher than the threshold Q2, the control channel decoding unit 203 determines that the modulation scheme is 64QAM and the coding rate is R3 (step S908 in FIG. 9).
- the control channel decoding unit 203 notifies the data channel decoding unit 204 (FIG. 2) of the modulation scheme and coding rate determined as described above, and executes the decoding process. It should be noted that, on the transmission side and the reception side, combinations of modulation schemes and coding rates are determined in advance so that there is no contradiction between the coding rate determination logics corresponding to the modulation schemes described above. .
- FIG. 10 is a diagram showing mapping between retransmission block information set in the control channel of FIG. 8B and code blocks actually retransmitted at the time of retransmission.
- the number of bits of MCS information in the control channel is determined in advance by the system, but here, for example, it will be described as 5 bits. Further, as an example, a case where the maximum number of code blocks transmitted simultaneously in a subframe is 7 will be described as an example.
- the first four code blocks are retransmitted in units of two code blocks, and the latter three code blocks are newly transmitted in units of one code block.
- the other is specified by each bit in the area of the retransmission block of the control channel (see FIG. 8B). In this way, the retransmission block is controlled to be the same as the number of bits of the MCS information, so that the same control channel format can be used for new transmission and retransmission. Of course, it is not necessary to match the number of bits.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a transmission format example of a subframe according to the second embodiment.
- code blocks “1-1”, “1-2”, “1-3” relating to the transport block 1 are newly transmitted in the subframe 0 of FIG. In the next subframe 1), new code blocks “2-1”, “2-2”, and “2-3” of another transport block are transmitted. Then, in the subframe 9 of FIG. 12C, the retransmission data “1-2” “2-3” for the different transport blocks transmitted in each of FIGS. 12A and 12B, and the third A new code block “3-1” of the second transport block is mixed and retransmitted.
- HARQ processes are individually assigned, so that code blocks of different transport blocks can be retransmitted at a time.
- a control method it is possible to know which transport block is retransmitted by the HARQ process ID specified in the control channel.
- retransmission block information may be designated as a control channel by the same method as in the first embodiment.
- control information related to a plurality of HARQ processes since it is necessary to indicate control information related to a plurality of HARQ processes, the control information becomes longer as shown in FIG. In this case, the size of the control channel differs depending on how many HARQ processes are transmitted simultaneously.
- control channel generation unit 104 in FIG. 1 and the control channel decoding unit 203 in FIG. 2 use a plurality of control channels in a plurality of resource blocks (see FIG. 5) as shown in FIG.
- the transmission format used is adopted.
- the (maximum) data size per control channel is constant.
- retransmission block information at the time of retransmission is set and transmitted in place of MCS in the data portion indicated by each MCS in each control channel shown in FIG.
- This transmission format is effective when a plurality of physical resources (resource blocks) that should receive the control channel are selected in advance in the subframe as shown in FIG.
- a control channel may be allocated to one or two physical resources for four physical resources. Therefore, the control channel decoding unit 203 (FIG. 2) of the receiver performs blind decoding on six patterns of physical resources in the example of FIG. Since the allocation is performed for the user to be used at that time from among the common resource blocks, such a condition is adopted because of the restriction on the system that it is desired to leave the possibility of allocation in a somewhat wide range.
- the receiver is designed to receive a plurality of resource blocks originally for each subframe, so even if a plurality of control channels are mapped for retransmission, It is possible to detect retransmission block information without increasing the burden of decoding.
- FIG. 16 is a diagram of blind decoding at the receiver when there are two types of transmission formats of the control channel (decoding for detecting the transmission format actually applied by trial of reception processing for each possible transmission format and performing reception) ) Is a diagram showing an example of a pattern.
- the transmission format of the control channel has two types of lengths, it is necessary to perform two types of blind decoding for each of six types of detection timings when there are one and two resource blocks. is there. This requires a total of 12 blind decodes.
- the receiver determines that data for two transport blocks has been sent. A data channel is received based on the control channel decoded in this way. In this example, the number of blind decoding patterns increases.
- the control channel decoding unit 203 in FIG. 2 executes a blind decoding pattern as shown in FIG.
- the total number of times of blind decoding is six.
- control information is set in one or two control channels. For example, as indicated by reference numerals 1701 and 1702, when the second pattern and the fourth pattern are successfully decoded, the control channel decoding unit 203 determines that data for two transport blocks has been sent. Based on the control channel decoded in this way, the data channel decoding unit 204 (FIG. 2) can receive the data channel.
- the number of control channels is made plural, so that the number of bits per control channel is constant regardless of the number of HARQ processes. It can be. Thereby, it is possible to reduce the number of times of blind decoding at the receiver.
- FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a transmission format of the control channel in the third embodiment.
- the maximum number of HARQ processes is determined to be 2, for example, and when the number of HARQ processes is 1, padding is added as shown in FIG. Numbers are aligned.
- the MCS field is replaced with retransmission block information.
- FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a control channel transmission format when the maximum number of HARQ processes is three. Also in this case, only one resource block number is designated (1901 in FIG. 19), and only the resource block number (RB number) is indicated for each HARQ process (1902 and 1903 in FIG. 19). Note that the number of resource blocks of the last transport block is determined from the number of resource blocks that can be counted in the resource block allocation part (1901 in FIG. 19) from the number of resource blocks specified for transport blocks other than its own (see FIG. 19 19 1902 and 1903), it is not necessary to instruct by the control channel (1904 in FIG. 19).
- the field indicated as “Others” includes MCS information and process ID (PID) information. Then, at the time of retransmission, the MCS information is appropriately replaced with retransmission block information.
- the operation of the third embodiment described above is realized by the cooperative operation of the control channel generation unit 104 (FIG. 1) of the transmitter and the control channel decoding unit 203 (FIG. 2) of the receiver.
- retransmission block information can be transmitted / received without transmitting MCS information in the control channel, so that the bit of the control channel can be reduced. , Leading to improved frequency utilization efficiency.
- the number of bits of the control channel is made uniform, at the time of new transmission and retransmission Sometimes the number of bits of the control channel can be made uniform. As a result, in the system that blind-decodes the control channel, the number of times of blind decoding is reduced, and it becomes possible to reduce the power consumption of the receiver and reduce the false detection probability.
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
再送データの送信時に、新規データの通信時における制御チャネルのMCS情報が再送制御情報で置き換えられて制御チャネルが送信される。再送データの受信時に、制御チャネルが受信されて再送制御情報が取得されると共に、置き換えられたMCS情報が新規データの通信時に受信した制御チャネルから推定され、その推定されたMCS情報と再送制御情報を用いて再送データの受信処理が制御される。
Description
本発明は、無線によりデータ伝送を行う無線通信技術に関する。なお、無線通信技術の例には、次世代携帯電話通信規格として検討が進められているE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)も含まれる。
標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて標準化作業が進められているLTE(Long Term Evolution)等の新たな携帯電話の通信規格などにおいては、移動体端末において高速通信を可能とするためのデータ通信技術が開発されてきている。
LTE等において採用されている再送技術として、ハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)と呼ばれる方式が知られている。この方式は、HSDPA(High Speed Downlink PACKet Access)にも適用されているが、送信器にて通信パケットに付加された誤り訂正符号に基づいて、受信器が受信した通信パケットについての誤り検出を行う。そして、受信器は、ACK(肯定的送達確認:ACKnowledgement)又はNack(否定的送達確認:Negative ACKnowledgement)を送信器へ返信することで通信パケットの受信の成否を送信器に通知する。従って、送信機は、データ送信が正常に行われなかったことをNackの受信により検出して、データの再送信を行うことができる。
具体的には、送信器は、情報ビットを符号化したデータ(コードブロック)を新規送信データとして受信器に送信する。その一方、新規送信時に送信するデータをバッファ(HARQバッファ)に格納しておく。送信器は、受信器がNackを返した場合又はパケットを送信してから妥当な時間が経過するまでに送達確認を受信できない場合に、送信データを再送する。この場合に送信器は、受信器にて復号に失敗したデータが破棄されずに再送データと組み合わせて復号されることを考慮した上で、HARQバッファの中から決められたルールに従って、送信ビットを選択し、送信することもができる。このとき、新規データを送ったときと同じビットを送らなくともよい。なお、再送において新規送信時と全く同じビットが送られる方法はチェイスコンバイニング(Chase combining)、違うビットが送られる方法はインクリメンタルリダンダンシー(Incremental redundancy)と呼ばれている。
受信器側は、受信に失敗した場合であっても、受信データを廃棄せずに、されずに再送データと組み合わせて(合成して)復号が行うこともできる。
関連する従来技術として、下記先行技術文献が存在する。
特開平5-160817号公報
特開2005-109909号公報
特開2006-203355号公報
関連する従来技術として、下記先行技術文献が存在する。
しかし、送信器が、1つのコードブロックについて送信を行い、再送も1つのコードブロックとして送信を行うことは、伝送効率の観点から好ましくない。
そこで、発明の1つの側面では、再送の際の伝送効率を高めることを目的の1つとする。
そこで、発明の1つの側面では、再送の際の伝送効率を高めることを目的の1つとする。
態様の1つとしては、無線通信方法は、新規コードブロックと、その新規コードブロックの送信の際に適用する変調方式及び符号化方式を特定する制御信号を送信し、コードブロックについての再送を行う際に、再送について適用する変調方式及び符号化方式の組合せの候補を制限し、制限された組合せの候補から選択された変調方式及び符号化方式を用いてコードブロックと新規コードブロックとを送信し、変調方式及び符号化方式を特定する情報を含まず、再送コードブロック情報を含む制御信号を再送処理で送信するように構成される。
かかる手段によれば、再送の際の伝送効率を高めることができる。
以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。
以下に説明する各実施形態は、携帯電話等の無線通信システムにおける送信器と受信器に関するものである。送信器は、例えば携帯電話基地局の送信部又は携帯電話端末の送信部に実装してもよい。受信器は、例えば携帯電話基地局の受信部又は携帯電話端末の受信部に実装してもよい。
以下に説明する各実施形態は、携帯電話等の無線通信システムにおける送信器と受信器に関するものである。送信器は、例えば携帯電話基地局の送信部又は携帯電話端末の送信部に実装してもよい。受信器は、例えば携帯電話基地局の受信部又は携帯電話端末の受信部に実装してもよい。
図1は、後述する各実施形態に共通の送信器の構成図である。
データ処理部101は、例えば音声データや画像データをデジタルデータに変換し、送信バッファ102に記憶させる。送信バッファ102内の送信データは、それが送信された後も保持され、受信器からAck信号を受信して初めて破棄されてもよい(上書き可能とされてもよい)。送信バッファに保持されたデータを読み出して、再送信処理に利用することができるからである。
データ処理部101は、例えば音声データや画像データをデジタルデータに変換し、送信バッファ102に記憶させる。送信バッファ102内の送信データは、それが送信された後も保持され、受信器からAck信号を受信して初めて破棄されてもよい(上書き可能とされてもよい)。送信バッファに保持されたデータを読み出して、再送信処理に利用することができるからである。
制御チャネル生成部104は、制御チャネルを介して伝送する制御信号(制御チャネル信号)を生成し、生成した制御信号について符号化及び変調の各処理を実行する。
トランスポートブロック生成部105は、送信バッファ102から、トランスポートブロックとして一度に送る送信データを抽出する。
トランスポートブロック生成部105は、送信バッファ102から、トランスポートブロックとして一度に送る送信データを抽出する。
コードブロック分割部106は、送信データのトランスポートブロックを、符号化しやすいように、コードブロックと呼ばれるデータ単位に分割する。
データチャネル生成部107は、送信データの各コードブロックに対して、符号化及び変調の各処理を実行する。
データチャネル生成部107は、送信データの各コードブロックに対して、符号化及び変調の各処理を実行する。
送信部108には、制御チャネル生成部104で生成される制御チャネル信号と、データチャネル生成部107で生成されるデータチャネルを介して送信するデータ信号(データチャネル信号)が入力される。送信部108は、制御チャネル信号とデータチャネル信号を、例えば、LTEで規定されるダウンリンク(基地局から端末へ向かう通信路)又はアップリンク(端末から基地局へ向かう通信路)の無線フレームにマッピングする(後述する図4及び図5を参照)。そして、送信部108は、各無線フレームに対応する無線信号を生成し、アンテナ109から送信する。
受信部110は、アンテナ109から、受信器(図2)より返送される制御チャネルを受信し、その制御チャネルからAck信号又はNack信号を取り出し、Ack/Nack判定部111に通知する。
Ack/Nack判定部111は、Ack信号が通知された場合には、データ伝送が正常に行われたと認識し、そのAck信号に対応する送信バッファ102内の再送用送信データを破棄する。Ack/Nack判定部111は、Nack信号が通知された場合には、データ伝送が正常に行われなかったと認識して、スケジューラ部103に再送処理を指示する。
スケジューラ部103は、新規送信/再送の別に応じて、後述するリソースブロックの割当てやトランスポートブロックサイズ、コーディングレート等を決定し、制御チャネル生成部104にその決定内容に従った制御信号の生成を指示する。また、送信バッファ102に該当するコードブロックの再送処理を指示する。なお、決定したトランスポートブロックサイズ、コーディングレート等に従った送信データを生成すべく、データチャネル生成部107に対する指示も行う。
ただし、この実施例では、複数のコードブロックの送信を行い、その一部のコードブロックについて誤りが生じた場合には、再送処理において、一部のコードブロックについての再送を行うことを可能とする。再送の際は、複数の再送データブロックを送信又は新規データ(新規データブロック)と再送データ(再送データブロック)を混在させて送信する場合ことができる。
これによれば、複数のコードブロックの送信が行えるため、送信効率が高まり、また、再送処理において、新規送信に係る全てのコードブロックを再送しなくてもよいため、不要なデータ送信を控えることができる。更に、再送の際、新規のコードブロックを混在させて送信することで、再送信処理の際の送信効率を高めることができる。
また、その際、どのデータブロックが再送データブロックであるか識別可能とする情報(再送コードブロック情報)を受信器に送信することとする。例えば、新規送信で3つのコードブロックを送信し、1番目のコードブロック(C)のみ、受信器における受信に失敗したと仮定。そして、再送においても3つのコードブロックを送信し、1番目のコードブロックが再送(コードブロック(C)の再送)、2番目、3番目のコードブロックが新規のコードブロックの場合、再送に関する制御情報として、“100”と設定して、最初のビット“1”で、最初のコードブロックは再送であり、残りの“0”、“0”で、2番目、3番目のコードブロックは新規送信であることを通知することができる。当該識別情報は、例えば、スケジューラによる決定に基づき、制御チャネル生成部104が生成して、送信部108を介して送信することもできる。 また、再送時も、制御チャネル生成部104及びデータチャネル生成部107により、制御チャネル及びデータチャネルの送信が行われる。
図2は、後述する各実施形態に共通の受信器の構成図である。
制御チャネル復号部203は、受信部202がアンテナ201から受信した制御チャネルについて復調及び復号する。なお、制御チャネルの伝送に用いられる変調方式、符号化方式が所定の変調方式、符号化方式で一定の場合は、その所定の変調方式、符号化方式に対応する所定の復調方式、復号方式を用いればよい簡単に復号できる。複数の変調方式、符号化方式が採用され得る場合であって、その組み合わせに応じて、受信処理を複数種類実行し、誤りが検出されない方式が適用された正しい方式として判断し、その正しい方式で制御信号を得ればよい。
制御チャネル復号部203は、受信部202がアンテナ201から受信した制御チャネルについて復調及び復号する。なお、制御チャネルの伝送に用いられる変調方式、符号化方式が所定の変調方式、符号化方式で一定の場合は、その所定の変調方式、符号化方式に対応する所定の復調方式、復号方式を用いればよい簡単に復号できる。複数の変調方式、符号化方式が採用され得る場合であって、その組み合わせに応じて、受信処理を複数種類実行し、誤りが検出されない方式が適用された正しい方式として判断し、その正しい方式で制御信号を得ればよい。
データチャネル復号部204は、制御チャネル復号部203での制御チャネルの復号結果に基づいて、復調方式や復号方式を決定し、受信部202がアンテナ201から受信した受信信号に対して、決定した復調方式や復号方式に従って、データチャネルを復調及び復号する。
データチャネル復号部204は、データチャネルの復調及び復号に成功し新規データを得た場合には、得られたデータチャネルを受信バッファ205を介してデータ処理部206に引き渡す。
データチャネル復号部204は、データチャネルの復調及び復号に失敗した場合には、データを受信バッファ205に保持する。
データチャネル復号部204は、データチャネルの復調及び復号に失敗し、再送データを得た場合には、受信バッファ205に保持されているデータと再送データとを合成してデータの復調及び復号を行い、得られたデータを受信バッファ205を介してデータ処理部206に引き渡す。 Ack/Nack信号生成部207は、データチャネル復号部204がデータチャネルの復調及び復号に成功した場合には、その成功したデータチャネルに対応するAck信号を設定した制御チャネルを生成する。Ack/Nack信号生成部207は、データチャネル復号部204がデータチャネルの復調及び復号に失敗した場合には、その失敗したデータチャネルに対応するNack信号を設定した制御チャネルを生成する。Ack/Nack信号生成部207は、そのようにして生成した制御チャネルを、送信部208を介して、送信器(図1)に向けて、アンテナ201から送信する。
データチャネル復号部204は、データチャネルの復調及び復号に失敗し、再送データを得た場合には、受信バッファ205に保持されているデータと再送データとを合成してデータの復調及び復号を行い、得られたデータを受信バッファ205を介してデータ処理部206に引き渡す。 Ack/Nack信号生成部207は、データチャネル復号部204がデータチャネルの復調及び復号に成功した場合には、その成功したデータチャネルに対応するAck信号を設定した制御チャネルを生成する。Ack/Nack信号生成部207は、データチャネル復号部204がデータチャネルの復調及び復号に失敗した場合には、その失敗したデータチャネルに対応するNack信号を設定した制御チャネルを生成する。Ack/Nack信号生成部207は、そのようにして生成した制御チャネルを、送信部208を介して、送信器(図1)に向けて、アンテナ201から送信する。
データ処理部206は、受信バッファ205を介して受け取ったデータチャネルから、音声データ、画像データ、その他通信データ等を再生する。
図3は、図1の送信器と図2の受信器との間の通信動作を示すシーケンス図である。図1の送信器は、新規送信時に、制御チャネル及びデータチャネルを送信する。制御チャネルには、データチャネルを復調、復号するための情報が含まれている。図2の受信器は、制御チャネルの中身により、データチャネルを復調、復号することになる。そして、正しくデータ再生できた場合はAck信号を、正しくデータ再生できなかった場合はNack信号を送信器にフィードバックし、Nack信号を受けたブロックに関して送信器は、再送データを送る。その際、再送データに加えて新規データも送信し、新規、再送が混在したデータ送信を実行する。
図3は、図1の送信器と図2の受信器との間の通信動作を示すシーケンス図である。図1の送信器は、新規送信時に、制御チャネル及びデータチャネルを送信する。制御チャネルには、データチャネルを復調、復号するための情報が含まれている。図2の受信器は、制御チャネルの中身により、データチャネルを復調、復号することになる。そして、正しくデータ再生できた場合はAck信号を、正しくデータ再生できなかった場合はNack信号を送信器にフィードバックし、Nack信号を受けたブロックに関して送信器は、再送データを送る。その際、再送データに加えて新規データも送信し、新規、再送が混在したデータ送信を実行する。
図4及び図5は、各実施形態の通信システムで採用される通信フォーマットの一例を示した図であり、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信方式が採用され、周波数帯域上で複数の帯域に分割されたサブキャリアを用いて通信が実行される。
図4は、通信フレームのデータフォーマット例を示した図である。通信は、フレーム、サブフレーム、スロット、シンボルを単位として行われる。1無線フレームは例えば10msec(ミリ秒)の時間長を有し、10個のサブフレームを含む。1サブフレームは例えば1msecの時間長を有し、例えば2個のスロットを含む。1スロットは例えば0.5msecの時間長を有し、例えば7個のシンボルを含む。各シンボルは、図1の送信部108から送信される複素変調シンボルである。
各スロットは更に、図5に示されるように、時間方向のシンボル列と周波数方向のサブキャリア群とで形成されるリソースグリッドにマッピングされる。リソースグリッド内の各エレメント502は、リソースエレメントと呼ばれ、各リソースエレメント502には、1つのシンボルが割り当てられる。
1つのスロットと連続する12個のサブキャリアとで形成されるリソースグリッド領域501はリソースブロックと呼ばれ、これが通信データを伝送する単位となる。更に、2つの連続するスロットからなるサブフレーム(=1msect)毎に、送信器と受信器の間で、周波数帯域内のどの位置のリソースブロック501を何ブロック使用するかが決定され、決定された1個以上のリソースブロック501を用いて通信が実行される。周波数帯域内のどの位置のリソースブロック501を使用するかは、例えば端末での受信品質に基づいて決定される。具体的には、端末は基地局から送信されたパイロット系列(リソースブロック501内にマッピングされて送信されている)の受信品質の情報をCQI(Channel Quality Indicator)として、制御チャネルを用いて基地局に送信している。基地局は、このCQIに基づいて受信品質のよい周波数位置のリソースブロック501を選択する。また、リソースブロック501を何ブロック使用するかは、端末からの帯域使用要求に基づいて基地局が決定する。このようにして決定されたリソースブロック501の割当て情報は、ダウンリンクの制御チャネルに設定されて、サブフレーム(=1msec)毎に端末に通知される。端末は、サブフレーム毎に、基地局から通知されるリソースブロック割当てに対応するリソースブロック501を使って、通信を実行する。図5の例では、サブフレーム1において、#x、#y、#zの3つのリソースブロック501を使って通信が実行されることが示されている。
1つのリソースブロック501には、7シンボル×12サブキャリア=84シンボルが割り当てられる。従って、或るサブフレームにてn個のリソースブロック501が使用されるとすれば、そのサブフレームの通信容量は、84×nシンボルになる。
アップリンクの通信フォーマットについては、OFDMではなく、SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)通信方式を採用することもできる。しかし、上述の無線フレーム、サブフレーム、スロット、シンボル、及びリソースブロックに関する基本的な考え方は同じである。
上述の送信器及び受信器の実現例と通信フォーマットの例に基づく第1の実施形態について、以下に説明する。
図6は、第1の実施形態におけるサブフレームの送信フォーマット例を示す図である。各サブフレームは、図5にて前述した1つ以上のリソースブロック501を用いて、複数のコードブロックを伝送する。コードブロックとは、トランスポートブロック(一度に送信したいデータの集合)を符号化しやすいように分割したデータの集合であり、図1のコードブロック分割部106によって生成される。ここでは例えば、トランスポートブロックが、1ブロックが予め決められた大きさ以下になるように等分割されることにより、コードブロックが生成される。また、各コードブロックには、誤り検出用の情報(例えばCRC)が付加されており、図2の受信器のデータチャネル復号部204は、コードブロック毎に、それを正しく復号できたか否か(誤りを含んでいるか)を検出できるようになっている。
図6は、第1の実施形態におけるサブフレームの送信フォーマット例を示す図である。各サブフレームは、図5にて前述した1つ以上のリソースブロック501を用いて、複数のコードブロックを伝送する。コードブロックとは、トランスポートブロック(一度に送信したいデータの集合)を符号化しやすいように分割したデータの集合であり、図1のコードブロック分割部106によって生成される。ここでは例えば、トランスポートブロックが、1ブロックが予め決められた大きさ以下になるように等分割されることにより、コードブロックが生成される。また、各コードブロックには、誤り検出用の情報(例えばCRC)が付加されており、図2の受信器のデータチャネル復号部204は、コードブロック毎に、それを正しく復号できたか否か(誤りを含んでいるか)を検出できるようになっている。
図6において、図6(a)のサブフレーム(Subframe)0において、“1”“2”“3”の番号が付加されている3つのコードブロックが混在して伝送され、そのうち“2”と“3”のコードブロックについてNack信号が返された場合を考える。この場合には、送信器は、これらのコードブロックを送信してから再送処理に必要な時間が経過したタイミング以後(例えばサブフレーム8)において、“2”と“3”のコードブロックが再送される。これに対して、“2”のコードブロックについて再びNack信号が返された場合、更に8サブフレーム以後の例えばサブフレーム16で“2”のコードブロックが再送され、Ack信号が返される。それから8サブフレーム後の例えばサブフレーム24では、新規データである“4”“5”“6”のコードブロックが送信される。
このように、本実施形態では、サブフレーム中に混在して送信された複数のコードブロックのうち、誤りが検出されたブロックに関して再送要求が行われ、誤りが検出させなかったブロックについては、再送要求は行われない。そして、送信器から、再送を行うときには、どのコードブロックが再送されているかが制御チャネルを介して送信される再送ブロックの識別情報により通知されるため、受信器は、その識別情報を用いて、受信すべきコードブロックを特定することになる。
しかし、この識別情報(再送ブロック情報)が制御チャネルに追加されると、図7に示されるように、図7(b)に示される再送時の制御チャネルフォーマットは、図7(a)に示される新規データの送信時に比較して大きくなってしまう。なお、図7で、「RB割当て」は、図5で説明したように、現在のサブフレームにおいて周波数帯域内のどの位置のリソースブロック501がデータ通信に使用されるかを示す情報である。
そこで、本実施形態では、図8に示されるように、図1の制御チャネル生成部104は、図8(a)の新規データの送信時には送信されていたMCS(変調符号化方式:Modulation and Coding Scheme)情報を、図8(b)の再送時には送らないように制御する。これにより、再送時における制御信号の総データ量が増大することを抑制する。好ましくは、新規送信時と再送時とで同じフォーマットを維持する。すなわち、データ総量が同じとなるようにする。意味のあるデータでデータ領域全体を埋め尽くすことができない場合は、パディングデータを挿入することで、データ総量を擬似的に一致させればよい。
ファーマットまで一致させると得られる長所について簡単に説明しておく。なお、フォーマットを一致させることは必須ではない。
フォーマットが2種類あると、受信器の制御チャネル復号部203(図2)は、いずれのフォーマットで送信されるか不明なため、双方のフォーマットに応じた2回の復号処理を行い、正しく受信できた方が送られたフォーマットであったと判断することになる。従って、フォーマットが2種類利用される場合、端末の処理量は、フォーマットが1種類だった場合に比べて2倍となる。また、誤検出確率は、復号回数に比例して多くなるので、誤検出確率も、フォーマットが1種類だった場合に比べて2倍となる。
フォーマットが2種類あると、受信器の制御チャネル復号部203(図2)は、いずれのフォーマットで送信されるか不明なため、双方のフォーマットに応じた2回の復号処理を行い、正しく受信できた方が送られたフォーマットであったと判断することになる。従って、フォーマットが2種類利用される場合、端末の処理量は、フォーマットが1種類だった場合に比べて2倍となる。また、誤検出確率は、復号回数に比例して多くなるので、誤検出確率も、フォーマットが1種類だった場合に比べて2倍となる。
ここでは、図8に示されるように、フォーマットを1種類にすることとする。
さて、図8の例では、再送時に、制御チャネルでMCS情報を送信しないこととするが、この場合、受信器は、取りえるMCSの組み合わせ全てについて受信処理を試行して、誤りが検出されなかったMCSを送信器が適用したとして、受信することとなる。
さて、図8の例では、再送時に、制御チャネルでMCS情報を送信しないこととするが、この場合、受信器は、取りえるMCSの組み合わせ全てについて受信処理を試行して、誤りが検出されなかったMCSを送信器が適用したとして、受信することとなる。
そこで、この実施例では、各変調方式に対応するコーディングレートをあらかじめ決めておくことにより、再送時の受信処理の負荷を抑えることとする。
ここで、MCS情報とは、変調方式、及びコーディングレートを示す情報である。変調方式には、例えば、QPSK(4位相偏移変調:Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(直交振幅変調:Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMなどが含まれる。QPSKでは1シンボルあたり2ビット、16QAMでは1シンボルあたり4ビット、64QAMでは1シンボルあたり6ビット送信することが可能である。各シンボルは、前述した図5のリソースブロック501内のリソースエレメント502に格納されて伝送される。コーディングレートとは、誤り訂正符号化前のビット数と誤り訂正符号化後のビット数の比率である。誤り訂正はデータを冗長に送ることによって特性を向上させる処理であるため、誤り訂正符号化前のビット数よりも、誤り訂正符号化後のビット数の方が多くなる。よってコーディングレートは1以下となる。
ここで、MCS情報とは、変調方式、及びコーディングレートを示す情報である。変調方式には、例えば、QPSK(4位相偏移変調:Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(直交振幅変調:Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMなどが含まれる。QPSKでは1シンボルあたり2ビット、16QAMでは1シンボルあたり4ビット、64QAMでは1シンボルあたり6ビット送信することが可能である。各シンボルは、前述した図5のリソースブロック501内のリソースエレメント502に格納されて伝送される。コーディングレートとは、誤り訂正符号化前のビット数と誤り訂正符号化後のビット数の比率である。誤り訂正はデータを冗長に送ることによって特性を向上させる処理であるため、誤り訂正符号化前のビット数よりも、誤り訂正符号化後のビット数の方が多くなる。よってコーディングレートは1以下となる。
この実施例では、例えば、QPSKのときはコーディングレートは閾値Q1未満、16QAMのときはコーディングレートは閾値Q2(Q1<Q2)未満と決めておく。送信器は、この範囲内(新規送信時に選択するMCS候補数より少ないMCS候補数しか含まれないMCS選択母集合又は新規送信時に選択するMCS候補の一部のMCS候補しか含まないMCS選択母集合)で変調方式及びコーディングレートを選択することで、再送時における、受信器における受信処理の試行負荷を低減する。
図9は、この場合における、再送時における受信器の制御チャネル復号部203(図2)の動作を示す動作フローチャートである。
制御チャネル復号部203はまず、新規送信時に送られている制御チャネル内のMCS情報から、トランスポートブロックサイズTを決定する(図9のステップS901)。
制御チャネル復号部203はまず、新規送信時に送られている制御チャネル内のMCS情報から、トランスポートブロックサイズTを決定する(図9のステップS901)。
次に、制御チャネル復号部203は、今回(再送信)のサブフレームにおいて制御チャネルで通知されたリソースブロック割当て情報(図8の「RB割当て」)から、今回のサブフレームにおいて使用されているリソースブロック数(RB数)Nを算出する(図9のステップS902)。
制御チャネル復号部203は、上述のトランスポートブロックサイズTとリソースブロック数Nから、QPSK、16QAM、64QAMの各変調方式で送信が行われたと仮定した場合のコーディングレートR1、R2、R3を算出する(図9のステップS903)。
そして、制御チャネル復号部203は、コーディングレートR1が閾値Q1よりも小さいか否かを判定する(図9のステップS904)。
制御チャネル復号部203は、コーディングレートR1が閾値Q1よりも小さいと判定した場合、変調方式をQPSK、コーディングレートをR1と決定する(図9のステップS905)。
制御チャネル復号部203は、コーディングレートR1が閾値Q1よりも小さいと判定した場合、変調方式をQPSK、コーディングレートをR1と決定する(図9のステップS905)。
制御チャネル復号部203は、コーディングレートR1が閾値Q1以上であると判定した場合には更に、コーディングレートR2が閾値Q2よりも小さいか否かを判定する(図9のステップS906)。
制御チャネル復号部203は、コーディングレートR2が閾値Q2よりも小さいと判定した場合、変調方式を16QAM、コーディングレートをR2と決定する(図9のステップS907)。
制御チャネル復号部203は、コーディングレートR2が閾値Q2以上であると判定した場合には、変調方式を64QAM、コーディングレートをR3と決定する(図9のステップS908)。
制御チャネル復号部203は、上述のようにして決定した変調方式とコーディングレートをデータチャネル復号部204(図2)に通知し、復号処理を実行させる。
なお、送信側と受信側では、上述の各変調方式に対応するコーディングレートの決定論理に相互に矛盾が生じないように、それぞれの変調方式とコーディングレートの組合せが予め決定されているものとする。
なお、送信側と受信側では、上述の各変調方式に対応するコーディングレートの決定論理に相互に矛盾が生じないように、それぞれの変調方式とコーディングレートの組合せが予め決定されているものとする。
図10は、再送時に図8(b)の制御チャネルに設定される再送ブロック情報と実際に再送されるコードブロックとのマッピングを示す図である。制御チャネル中のMCS情報のビット数は、システムにより予め決まっているが、ここでは例えば5ビットとして説明する。更に例として、サブフレームにおいて同時に送信される最大のコードブロック数が7である場合を例として説明する。図10に示されるように、前半の4つのコードブロックについては、2コードブロック単位での再送、後半の3つのコードブロックについては、1コードブロック単位での新規送信とされ、それぞれ再送か新規の別が制御チャネルの再送ブロック(図8(b)参照)の領域の各ビットによって指定される。このようにして、MCS情報のビット数と同じになるように再送ブロックが制御されることにより、新規送信時と再送時とで、同じ制御チャネルのフォーマットを使用することができる。もちろん、ビット数を一致させなくともよい。
次に、図1及び図2に示される送信器及び受信器の実現例と図3~図5に示される通信フォーマットの例に基づく第2の実施形態について、以下に説明する。
まず、最初に送ったブロックについて全てAck信号が返信される前に、新しいブロックが追加される場合を考える。
まず、最初に送ったブロックについて全てAck信号が返信される前に、新しいブロックが追加される場合を考える。
図11は、第2の実施形態におけるサブフレームの送信フォーマット例を示す図である。新しいトランスポートブロックのコードブロックが追加される場合、新しいデータサイズが割り当てられるように、データサイズ指定を変化可能とすることが、伝播環境が変わりやすい無線通信では特に好ましい。また、変調方式や、リソース割当ての指定も行えるようにすると、より好適である。つまり、追加分は、別のHARQプロセスで送る方法が望ましい。
図11の送信フォーマット例では、図11(a)のサブフレーム0で新規に送信されたトランスポートブロック1に対応するコードブロック“1-1”“1-2”“1-3”に対して、図11(b)のサブフレーム8で、“1-2”“1-3”が再送される。このとき同時に、新たなトランスポートブロック2に対応するコードブロック“2-1”が新規に送信される。また、図11(c)のサブフレーム16では、トランスポートブロック1のコードブロック“1-2”とトランスポートブロック2のコードブロック“2-1”が再送され、トランスポートブロック2のコードブロック“5”が新規に送信される。そして、図11(d)のサブフレーム24では、トランスポートブロック2のコードブロック“2-3”と、トランスポートブロック3のコードブロック“3-1”“3-2”が全て新規に送信される。
図12の送信フォーマット例では、図12(a)のサブフレーム0でトランスポートブロック1に関するコードブロック“1-1”“1-2”“1-3”が新規に送信され、図12(b)の次のサブフレーム1で、別のトランスポートブロックの新規コードブロック“2-1”“2-2”“2-3”が送信されている。そして、図12(c)のサブフレーム9で、図12(a)と(b)のそれぞれにおいて伝送された異なるトランスポートブロックに対する再送データ“1-2”“2-3”、更には第3番目のトランスポートブロックの新規コードブロック“3-1”が混在して再送される。
以上のようにし、HARQプロセスが個別に割り当てられることにより、異なるトランスポートブロックのコードブロックを1度に再送することも可能となる。
このような制御方式が採用された場合、制御チャネル中で指定されるHARQのプロセスIDによって、どのトランスポートブロックのコードブロックが再送されているかを知ることができる。また、同じプロセス(同じトランスポートブロック)内のどのコードブロックが再送されているかについては、第1の実施形態の場合と同じ方法で、再送ブロック情報を制御チャネルに指定すればよい。
このような制御方式が採用された場合、制御チャネル中で指定されるHARQのプロセスIDによって、どのトランスポートブロックのコードブロックが再送されているかを知ることができる。また、同じプロセス(同じトランスポートブロック)内のどのコードブロックが再送されているかについては、第1の実施形態の場合と同じ方法で、再送ブロック情報を制御チャネルに指定すればよい。
しかし、複数のHARQプロセスに関する制御情報を示す必要があるので、図13に示されるように、制御情報は長くなる。この場合、HARQプロセスをいくつ同時送信するかにより、制御チャネルのサイズが異なってしまう。
そこで、第2の実施形態では、図1の制御チャネル生成部104及び図2の制御チャネル復号部203は、図14に示すように、複数のリソースブロック(図5参照)における複数の制御チャネルを用いた送信フォーマットを採用する。これにより、制御チャネル1つあたりの(最大)データサイズは一定となる。ここで、再送時の再送ブロック情報は、図14に示される各制御チャネル内の各MCSの示したデータ部分に、MCSに代えて設定され、送信される。
この送信フォーマットは、図15に示されるように、サブフレームにおいて、制御チャネルを受信すべき物理リソース(リソースブロック)が予め複数選択されている場合に有効である。図15では、4個の物理リソースに対し、物理リソース1つ又は2つに制御チャネルが割り当てられる可能性があることが、予め定められている。従って、受信器の制御チャネル復号部203(図2)は、図15の例では、6パターンの物理リソースに対してブラインドデコードを行うことになる。共通のリソースブロックの中から、そのとき使うユーザに対して割当てが行われるために、ある程度広い範囲に割当ての可能性を残したいというシステム上の制約から、このような条件が採用される。この場合、図5で説明したように、受信器は、サブフレーム毎にもともと複数のリソースブロックを受信するように設計されるため、再送のために複数の制御チャネルがマッピングされていたとしても、デコードの負担を増やすことなく再送ブロック情報を検出することができる。
図16は、制御チャネルの送信フォーマットが2種類の場合の受信器でのブラインドデコード(とり得る送信フォーマットそれぞれについての受信処理の試行により、実際に適用された送信フォーマットを検出し、受信を行う復号)のパターンの例を示した図である。この例では、制御チャネルの送信フォーマットは、2種類の長さを有するため、リソースブロックが1個及び2個である場合の6種類の検出タイミング毎に2通りずつのブラインドデコードを実施する必要がある。このため、全部で12回のブラインドデコードが必要になる。図16において、例えば、1601で示される上から3番目のパターンのデコードが成功した場合、受信器は、2トランスポートブロック分のデータが送られていると判断する。このようにしてデコードされた制御チャネルに基づいて、データチャネルが受信される。この例では、ブラインドデコードのパターン数が多くなってしまう。
これに対し、第2の実施形態では、図2の制御チャネル復号部203は、図17のようなブラインドデコードパターンを実行する。この例では、制御チャネルの送信フォーマットは1種類のみであるため、リソースブロックが1個及び2個である場合の6種類の検出タイミング毎に1通りずつのブラインドデコードを実施するだけでよい。このため、ブラインドデコードの回数は、全部で6回で済む。この場合、混在して送信されるトランスポートブロックの数に応じて、サブフレームにデータが存在するときは、1つ又は2つの制御チャネルに制御情報が設定されている。例えば、1701及び1702で示されるように、2番目のパターンと4番目のパターンのデコードが成功した場合、制御チャネル復号部203は、2トランスポートブロック分のデータが送られていると判断する。このようにしてデコードされた制御チャネルに基づいて、データチャネル復号部204(図2)が、データチャネルを受信することができる。
このように第2の実施形態では、制御チャネルの数を複数にすることにより、制御チャネル1つあたりのビット数を新規、再送によらず一定とし、またHARQのプロセスの数にもよらず一定とすることができる。これにより、受信器でのブラインドデコードの回数を減らすことが可能となる。
次に、図1及び図2に示される送信器及び受信器の実現例と図3~図5に示される通信フォーマットの例に基づく第3の実施形態について、以下に説明する。
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様に複数のHARQプロセスを同時に送信する場合を考える。
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様に複数のHARQプロセスを同時に送信する場合を考える。
図18に、第3の実施形態における制御チャネルの送信フォーマットの例を示す図である。第3の実施形態では、最大HARQプロセス数を例えば2と決めておき、HARQプロセス数が1のときは、図18(a)に示されるようにパディングが追加されることにより、制御チャネルのビット数が揃えられる。再送時には、MCSのフィールドが再送ブロック情報で置き換えられる。パディングビット数を減らすために全体の制御チャネルのビット数を減らすことが望まれる。そこで、複数のHARQプロセスが送信された場合、リソースブロックの割当てが、HARQプロセスごとに行われるのではなく、全体のHARQプロセスに対して行われる(図18の1801)。そして、各HARQプロセスに対しては、制御チャネルにおいてリソースブロック数(RB数)のみが示される(図18の1802)。これにより、制御チャネルのビット数を減らすことができる。リソースブロック割当ての自由度は低くなるが、各HARQプロセスに同じ数のリソースを割り当てることができるので、プロセス毎にほぼ同じ通信特性を得ることができる。
図19は、最大のHARQプロセス数が3とされた場合の制御チャネルの送信フォーマットの例を示す図である。この場合も、リソースブロック数は1つだけが指定され(図19の1901)、各HARQプロセスに対してはリソースブロック数(RB数)のみが示される(図19の1902、1903)。なお、最後のトランスポートブロックのリソースブロック数は、リソースブロック割当ての部分(図19の1901)でカウントできるリソースブロック数から、自分以外のトランスポートブロックに対して指定されているリソースブロック数(図19の1902、1903)を引けばわかるので、制御チャネルで指示する必要はない(図19の1904)。図19において、「その他」として示されるフィールドには、MCS情報やプロセスID(PID)の情報が含まれる。そして、再送時には、MCS情報が適宜再送ブロック情報に置き換えられる。
以上の第3の実施形態の動作は、送信器の制御チャネル生成部104(図1)及び受信器の制御チャネル復号部203(図2)が協調して動作することにより実現される。
以上のようにして、第1、第2、及び第3の実施形態により、制御チャネルにおいて、MCS情報を送らずに再送ブロック情報送受信が可能となるため、制御チャネルのビット削減を行うことができ、周波数利用効率の向上につながる。
以上のようにして、第1、第2、及び第3の実施形態により、制御チャネルにおいて、MCS情報を送らずに再送ブロック情報送受信が可能となるため、制御チャネルのビット削減を行うことができ、周波数利用効率の向上につながる。
また、第1、第2、及び第3の実施形態により、再送時にMCS情報を送らないことにより、コードブロックの識別情報を送信する場合でも、制御チャネルのビット数を揃え、新規送信時及び再送時で制御チャネルのビット数を揃えることができる。これにより、制御チャネルをブラインドデコードするシステムにおいて、ブラインドデコードの回数が減り、受信器の消費電力削減、及び誤検出確率を小さくすることが可能となる。
Claims (10)
- 無線通信方法において、
新規コードブロックと、該新規コードブロックの送信の際に適用する変調方式及び符号化方式を特定する制御信号を送信し、
該コードブロックについての再送を行う際に、該再送について適用する変調方式及び符号化方式の組合せの候補を制限し、
制限された該組合せの候補から選択された変調方式及び符号化方式を用いて前記コードブロックと新規コードブロックとを送信し、前記変調方式及び符号化方式を特定する情報を含まず、再送コードブロック情報を含む制御信号を再送処理で送信する、
ことを特徴とする通信方法。 - 前記制御信号の送信において、前記新規コードブロックの送信の際に適用する変調方式及び符号化方式を特定する制御信号と前記再送コードブロック情報を含む制御信号のデータサイズを同一にして、前記新規コードブロックの通信時と前記再送コードブロックの通信時とで前記制御信号の送信フォーマットを変更せずに該制御信号を送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。 - 前記新規コードブロックの送信の際に適用する変調方式及び符号化方式を特定する制御信号は、トランスポートブロックのサイズ情報を含み、
前記再送コードブロック情報は、該再送コードブロックのリソースブロックへの割当て数に関する情報を含み、
前記再送処理において、前記新規データの通信時に受信した前記トランスポートブロックのサイズ情報と、今回の前記再送コードブロックの通信時に受信した前記リソースブロックの割当て数に関する情報とから、通信に使用される変調方式及びコーディングレートを推定し、該推定した変調方式及びコーディングレートを用いて前記再送コードブロックの受信処理を制御する、
ことを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の通信方法。 - 前記再送ブロック情報は今回の前記再送データの通信において再送されるコードブロックをビットマップで特定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の通信方法。 - 前記ビットマップの各ビットは、複数の前記コードブロックの再送情報をまとめて表示し、
前記ビットマップのビット数と前記所定の制御情報のビット数を同一にする、
ことを特徴とする請求項4に記載の通信方法。 - 通信の制御単位であるサブフレーム単位で、複数のトランスポートブロックのコードブロックの新規送信又は再送を実行し、
前記各トランスポートブロック毎の再送コードブロック情報を複数の制御信号として設定して送信し、
該複数の制御信号をブラインドデコード方式で受信し、前記各トランスポートブロック毎の再送コードブロック情報を取得する、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の通信方法。 - 通信の制御単位であるサブフレーム単位で、複数のトランスポートブロックのコードブロックの新規送信又は再送を実行し、
前記複数のトランスポートブロックで共通のリソースブロックの割当てを示す情報と前記各トランスポートブロック毎のリソースブロック数を示す情報を制御信号として設定し、設定される前記トランスポートブロックの数による前記制御信号のサイズの変化をパディングビットで埋めて同一サイズに調整して、該制御信号を送信し、
該制御信号を受信して前記複数のトランスポートブロックで共通のリソースブロックの割当てを示す情報と前記各トランスポートブロック毎のリソースブロック数を示す情報を取得し、該取得した情報に基づいて前記各トランスポートブロック毎の通信を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。 - 同時に送ったデータの一部のみを再送する処理を行う通信システムにおいて、
再送データの通信時に、新規データの通信時における制御チャネルの所定の制御情報を再送制御情報で置き換えて前記制御チャネルを送信する制御チャネル生成部と、
前記再送データの通信時に、前記制御チャネルを受信し前記再送制御情報を取得すると共に、前記置き換えられた所定の制御情報を前記新規データの通信時に受信した制御チャネルから推定し、該推定した所定の制御情報と前記再送制御情報を用いて前記再送データの受信処理を制御する制御チャネル復号部と、
を含むことを特徴とする通信システム。 - 通信端末装置において、
再送データの通信時に、新規データの通信時における制御チャネルの所定の制御情報を再送制御情報で置き換えて前記制御チャネルを送信する制御チャネル生成部を含む、
ことを特徴とする通信端末装置。 - 通信基地局装置において、
再送データの通信時に、新規データの通信時における所定の制御情報が再送制御情報に置き換えられた制御チャネルを受信し該再送制御情報を取得すると共に、前記置き換えられた所定の制御情報を前記新規データの通信時に受信した制御チャネルから推定し、該推定した所定の制御情報と前記再送制御情報を用いて前記再送データの受信処理を制御する制御チャネル復号部を含む、
ことを特徴とする通信基地局装置。
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