JP2004104293A

JP2004104293A - Retransmission control method and communication device

Info

Publication number: JP2004104293A
Application number: JP2002261031A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tonoi; 御宿　哲也; Naohisa Yamauchi; 山内　尚久; Hiroyasu Sano; 佐野　裕康; Akihiro Shibuya; 渋谷　昭宏
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: JP4043322B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】本発明の通信装置は、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（変調部１１，２１）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び替えて、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（復調部１４，２４、パケット合成部１５，２５）と、を備える。
【選択図】　　　図１A retransmission control method capable of reducing the number of retransmissions between communication devices is provided.
A communication apparatus according to the present invention, when receiving a packet including information on line quality for each subcarrier group and a retransmission request, retransmits data based on the information on line quality for each subcarrier group. Transmission means (modulation units 11 and 21) for re-assigning a packet including retransmission data after the re-assignment to a subcarrier group different from the previous transmission, and receiving a packet including re-transmission data The retransmission data is rearranged based on the information on the line quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and the rearranged data and the reception data when a reception error occurs are combined, and the combined data is Receiving means (demodulation units 14 and 24, packet synthesis units 15 and 25) for demodulating the data.
[Selection diagram] Fig. 1

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　／　ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅ　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]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a retransmission control method and a communication apparatus when automatic repeat request (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 device.
[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 in communication in an environment where code errors are likely to occur, such as mobile communication. This is a technique using a time diversity effect utilizing a fact that a propagation environment at a specific time is different from a propagation environment after a predetermined time has elapsed from the time. Recently, a packet combining type HARQ (Hybrid-ARQ) has been known which combines the data at the time of retransmission with the received data up to the previous time to reduce the bit error rate of the received signal.
[0003]
On the other hand, in the automatic retransmission control, if the retransmission interval is shortened to increase the transmission efficiency, the signal power vs. noise power density of the retransmission data is also affected by the same fading as in the previous transmission. May be almost the same as the one from the previous transmission. Therefore, in mobile communication using multicarriers (= a plurality of subcarriers), in order to avoid frequency selective fading, retransmission data is allocated to a subcarrier different from that used in the previous transmission by combining the frequency diversity effect. , Is adopted.
[0004]
FIG. 22 is a diagram illustrating a conventional multicarrier retransmission control method. Here, the operation of the related art will be described with reference to FIG. 22 (for example, see Patent Document 1).
[0005]
FIG. 22 shows an allocation pattern at the time of retransmission when 48 bits of data are allocated to 48 subcarriers. Here, the subcarriers are divided into four groups of 12 continuous waves. Patterns 2 to 4 are patterns obtained by rearranging pattern 1 in units of group groups. At this time, retransmission data is allocated to a subcarrier different from the previous data. Then, every time retransmission processing occurs, retransmission data is arranged and transmitted according to another pattern. It should be noted that 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 the data. As a result, a frequency diversity effect can be obtained even with a short retransmission interval.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-252056 (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 a simple In a situation where only an assignment pattern is prepared, there is a problem that it is necessary to transmit (send three) data again.
[0008]
Also, as shown in FIG. 24, when there are many bands in which the reception quality is deteriorated due to the effect of fading, the number of retransmissions is increased with a simple assignment pattern as in the related art. There is a problem that a sufficient frequency diversity effect cannot be obtained.
[0009]
In the method of notifying the subcarrier allocation pattern, as shown in FIG. 25, if an error occurs in the notified allocation pattern, the receiving side performs demodulation processing with the incorrect allocation pattern. There is a problem that the characteristics of the packet combining type HARQ that combines the reception data and the reception data up to the previous time at the maximum ratio are adversely affected (a 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 capable of avoiding the influence of frequency selective fading and reducing the number of retransmissions between communication devices.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a retransmission control method according to the present invention is directed to a communication system employing a multi-carrier modulation / demodulation scheme, in which automatic retransmission control (ARQ: Automatic Repeat reQuest) is used. In the retransmission control method, when a reception error occurs, a receiving-side device returns a packet including information on line quality for each subcarrier group and a retransmission request, and further includes reception data and the subcarrier group. A first receiving step of holding information on channel quality for each of the sub-carrier groups, and a transmitting-side apparatus that has received the retransmission request transmits retransmission data based on the information on channel quality for each of the subcarrier groups at the time of previous transmission. Retransmission to re-assign to a subcarrier group different from that and transmit the packet including retransmission data after the re-assignment Step and the apparatus on the receiving side rearranges the retransmission data based on the held information on the channel quality for each subcarrier group, and further stores the rearranged data and the stored data. A second receiving step of combining the received data with the previous received data and 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 allocated to a subcarrier group having poor line quality in the previous transmission, and the line quality is reduced in the previous transmission. Data allocated to good subcarrier groups is transmitted with reduced transmission power.
[0013]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, information on line quality for each subcarrier group is transmitted together with retransmission data in a packet, and in the second reception step, If the stored information about the line quality for each subcarrier group and the information about the line quality for each subcarrier group received by the retransmission process are different, the packet is discarded, and a 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, retransmission data is further rearranged in a time axis direction.
[0015]
In the retransmission control method according to the next invention, in the retransmission step, the data allocated to the subcarrier group having the poor line quality in the previous transmission has the line quality good according to the importance of the data. It is characterized in that the sub-carriers are re-assigned to a subcarrier group.
[0016]
In the communication apparatus according to the next invention, a multicarrier modulation / demodulation method is adopted as a modulation / demodulation method, and an automatic repeat request (ARQ) is adopted as an error control method. For example, line quality for each subcarrier group is adopted. When the packet including the information on the subcarrier group and the retransmission request is received, the retransmission data is reallocated to a subcarrier group different from the last transmission based on the information on the channel quality for each subcarrier group, and Transmission means for transmitting a packet including the retransmitted data after the transmission.
[0017]
In the communication apparatus according to the next invention, a multicarrier modulation / demodulation method is adopted as a modulation / demodulation method, and an automatic repeat request (ARQ) is adopted as an error control method. For example, line quality for each subcarrier group is adopted. When the packet including the information on the subcarrier group and the retransmission request is received, the retransmission data is reallocated to a subcarrier group different from the last transmission based on the information on the channel quality for each subcarrier group, and Transmitting means for transmitting a packet including retransmitted data after the transmission, and, when receiving a packet including retransmitted data, reordering the retransmitted data based on information on line quality for each subcarrier group when a reception error occurs In addition, the sorted data and the received data when a reception error occurs Synthesizing the door, characterized in that it comprises a receiving means for demodulating the data after the synthesis.
[0018]
In the communication device according to the next invention, the receiving means receives a packet including information on line quality for each subcarrier group and retransmission data, and receives information on line quality for each subcarrier group when a reception error occurs. If the information and the information on the channel quality for each subcarrier group received together with the retransmission data are different, the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted.
[0019]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmitting unit increases transmission power for data assigned to a group of subcarriers having poor line quality in the previous transmission and increases the subcarrier having good line quality in the previous transmission. Data assigned to a group is transmitted with reduced transmission power.
[0020]
In the communication apparatus according to the next invention, the transmission means transmits the information on the channel quality of 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 device according to the next invention, the transmitting unit, based on the importance of the data, assigns the data assigned to the subcarrier group having poor line quality in the previous transmission to the subcarrier group having good line quality. Is re-assigned to
[0023]
In the communication device according to the next invention, a multi-carrier modulation / demodulation method is adopted as a modulation / demodulation method, and an automatic repeat request (ARQ) is adopted as an error control method. For example, a packet including retransmission data is transmitted. When 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 is combined with the reception data when a reception error occurs. , Receiving means for demodulating the combined data.
[0024]
In the communication device according to the next invention, the receiving means receives a packet including information on line quality for each subcarrier group and retransmission data, and receives information on line quality for each subcarrier group when a reception error occurs. If the information and the information on the channel quality for each subcarrier group received together with the retransmission data are different, the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an automatic retransmission control method and a communication device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0026]
Embodiment 1 FIG.
In the present invention, a multi-carrier modulation and demodulation system (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, MC / DS-CDMA: Multi Carrier / DirectSequence Code Division Multiple Access Multi-Access Multi-Access Multi-Access Multi-Module) is used. A mobile communication system that performs retransmission control using an FDD (Frequency Division Duplex) method with 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 showing a configuration of a base station and a mobile station, for example, as a communication device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a system configuration according to the present embodiment. Here, it is assumed that the base station 1 and the mobile device 2 are performing two-way 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 to the base station 1 with an uplink packet whether the received downlink packet has an error (ACK / NACK). Then, 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 in an uplink packet. On the other hand, the base station 1 responds to the mobile station 2 with a downlink packet as to whether or not the received uplink packet has an error (ACK / NACK). When there is a retransmission request from base station 1, mobile station 2 transmits retransmission data to base station 1.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing formats of a downlink packet and an 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 divided into a feedback field, a retransmission field, a retransmission request field, and a channel quality information field. The control symbol may include control information other than those described above.
[0029]
The feedback field indicates an area including feedback information (whether or not an error has occurred in a received packet) for the base station 1 or the mobile device 2 (Yes: includes feedback information, No: does not include feedback information). The retransmission field is used when the feedback field does not include feedback information, and indicates a region including information indicating whether or not 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 a region including information (ACK: no error, NACK: error) indicating whether there is an error in the received data.
[0030]
Further, 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 (allocates retransmission data to another subcarrier group). For information). In this field, areas corresponding to the number of subcarrier groups are prepared, and the area corresponding to the corresponding subcarrier group is turned ON. For example, when the number of subcarrier groups is four (subcarrier groups (1) to (4)), {OFF, ON, OFF, OFF} is a subcarrier group to be retransmitted by subcarrier group (2). It represents that.
[0031]
In the illustrated data portion, continuous transmission data is arranged on the frequency axis, and the remaining data is arranged on the frequency axis of the next time, as in the related art.
[0032]
Here, a retransmission control method according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing the operation of downlink communication, and specifically shows the operation when the transmission data from the base station 1 has an error and the mobile station 2 makes a retransmission request. FIG. 5 is a diagram showing the operation of uplink communication. More specifically, FIG. 5 shows the operation when transmission data from the mobile device 2 has an error and the base station 1 makes a retransmission request. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using ARQ of “Stop and Wait type”, but the present invention is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” which further improves transmission efficiency is described. May be used.
[0033]
In FIG. 4, first, at the time of initial transmission data transmission, “No” is set in a feedback field and a retransmission field of a control symbol of a downlink packet. Then, a packet in which transmission data is set to a data symbol based on a normal subcarrier allocation rule described later is transmitted to mobile station 2 (step S1), and the transmission data is held in preparation for retransmission (step S2).
[0034]
Upon receiving the packet from the base station 1, the mobile device 2 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether or not feedback information is included. If the feedback field is “No”, it is further determined whether or not the data is retransmission data by referring to the retransmission field of the control symbol. If the retransmission field is also “No”, it is determined that the data is the first transmission data, and the data symbols are rearranged and demodulated based on a normal subcarrier allocation rule described later to determine whether or not there is a packet error. .
[0035]
Further, the mobile station 2 sets “Yes” in the feedback field of the control symbol of the uplink packet in order to feed back the presence or absence of a packet error to the base station 1. Then, 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 (eg, 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 below the threshold value is specified. If no such subcarrier group exists, a predetermined number of subcarrier groups are specified 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 data of the reception error is subjected to packet synthesis with the retransmission data. Hold for.
[0036]
Upon receiving the packet from the mobile device 2, the base station 1 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether or not feedback information is included. When the feedback field is “Yes”, it is determined whether or not the reception is successful by referring to the retransmission request field of the control symbol of the uplink packet. If the retransmission request field is "ACK", the reception has been successful, and the held transmission data is discarded (step S4). On the other hand, if the retransmission request field is “NACK”, the reception has failed, and 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. Assignment is made to a subcarrier group that has not been notified that the quality is poor (step S7).
[0037]
Further, the base station 1 sets “No” in the feedback field of the control symbol of the downlink packet to transmit retransmission data, sets “Yes” in the retransmission field, and transmits the retransmission data newly allocated to the data symbol. Set the data. Then, the transmission power allocated to the subcarrier group notified of the poor reception quality is added to the newly allocated subcarrier group (step S8), and the retransmission data is transmitted to the mobile device 2 (step S8). Step S9).
[0038]
Upon receiving the packet from the base station 1, the mobile device 2 refers to the feedback field of the control symbol and determines whether or not feedback information is included. If the feedback field is "No", it is determined whether or not 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 held data of the reception error up to the previous time are combined in a packet (step S10), and the combined data is demodulated to determine whether there is a 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 of steps S5 to S10 are repeatedly executed until the reception error disappears.
[0039]
In the operation of the uplink communication shown in FIG. 5, since the mobile station 2 and the base station 1 are merely read in the operation of the downlink communication, the same step numbers are given and the description thereof is omitted.
[0040]
As described above, in the retransmission control method of the present embodiment, the data set in the subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is set in the subcarrier group whose reception quality is good, and It will be retransmitted with the power increased. This increases the possibility of eliminating a reception error at the time of demodulation after packet combination, so that the number of retransmissions between the mobile station and the base station can be reduced. Also, when subcarriers are subdivided by increasing the number of subcarriers, there is a possibility that a reception error can be eliminated at the time of retransmission even when there are many bands whose reception quality is degraded due to fading. As the number of retransmissions increases, the number of retransmissions between the mobile station and the base station can be reduced. Further, since the subcarrier allocation rule is not notified, occurrence of a reception error due to a transmission error of the subcarrier allocation rule can be prevented, and further, the amount of data exchanged between the mobile station and the base station can be reduced. .
[0041]
Next, the operation of the mobile device 2 will be described in detail with reference to FIGS. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using ARQ of “Stop and Wait type”, but the present invention is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” which further improves transmission efficiency is described. May be used.
[0042]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device 2, for example, illustrating an operation of the mobile device 2 when data (not retransmission data) received from the base station 1 has no error. First, the receiving unit 23 transfers the data received from the base station 1 to the demodulating unit 24 as a received data notification (Step S21). Upon receiving the received data notification, the demodulation unit 24 notifies the transmission channel estimation unit 26 of a transmission channel 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 channel estimating unit 26 that has received the transmission channel estimation request measures the level of the desired wave and the interference wave for each subcarrier group. Then, the transmission path estimation information that is the ratio (SIR: Signal to 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). Upon receiving the transmission path estimation response, if there is no error in the demodulated data in the above-described determination processing, the demodulation unit 24 controls “Yes” as information to be set in the feedback field and “ACK” as information to be set in the retransmission request field. It is set to a symbol notification and notified to the modulation unit 21 (step S25).
[0044]
Upon receiving the control symbol notification, the modulation unit 21 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 portion is empty and a pilot symbol is set is notified to the transmitting unit 22 as an ACK notification (step S26). The transmission unit 22 returns an ACK notification after performing the predetermined transmission processing to the base station 1 (Step S27).
[0045]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an operation of the mobile device 2, for example, an operation of the mobile device 2 when data (not retransmission data) received from the base station has an error. Note that the same processes as those in FIG. 6 are denoted by the same step numbers and description thereof is omitted.
[0046]
When the demodulation unit 24 receives the transmission path estimation response, if there is an error in the demodulated data in the above determination processing (step S23), the demodulation unit 24 transmits the data part of the reception data and the transmission path estimation information received as the transmission path estimation response to the data section. The packet combining unit 25 is notified as an additional notification (step S31). The packet synthesizer 25 stores the data part of the received data part addition notification and the transmission path estimation information (step S32). After that, 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 “receives more than a specific threshold value” as information to be set in the line quality information field. The subcarrier group determined to have poor quality (transmission path estimation information: SIR) "is set as a control symbol notification and notified to the modulation unit 21 (step S33).
[0047]
In order to return “NACK” to base station 1, modulation section 21 sets “Yes” in the feedback field of the control symbol, sets “NACK” in the retransmission request field, and sets “NACK” in the line quality information field. The sub-carrier group is set, and an uplink packet in which the data portion is empty and a pilot symbol is set is notified to the transmitting unit 22 as a NACK notification (step S34). The transmission unit 22 returns a NACK notification after performing a predetermined transmission process to the base station 1 (Step S35).
[0048]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an operation of the mobile device 2, for example, an 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 demodulation unit 24 notifies the transmission channel estimation unit 26 of a transmission channel estimation request (step S22). The transmission channel estimating unit 26 that has received the transmission channel estimation request measures the level of the desired wave and the interference wave for each subcarrier group. Then, the transmission path estimation information that is the ratio (SIR: Signal to 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 demodulation unit 24 notifies the data portion to the packet combining unit 25 as a packet combining request (step S41). Upon receiving the packet combining request, the packet combining unit 25 rearranges the data portion 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 resulting combined data portion is returned to the demodulation unit 24 as a packet-combination response (step S44). .
[0051]
Thereafter, the demodulation unit 24 demodulates the combined data portion received as the packet combination response, and determines the result of the demodulation (step S45). Then, if there is no error in the demodulated data, since there is no need to perform packet combining on the stored data, a notification of stored data erasure is sent to the packet combining unit 25 (step S46). The packet synthesizing unit 25 that has received the stored data deletion notification deletes the stored data (step S47). Thereafter, the processes in 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, 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 processes (steps S21, S22, S24, S41 to S45) from “process of receiving data from base station 1” to “process of determining demodulation result” are the same as those in FIG. Execute the process. Then, in FIG. 9, after it is determined in step S45 that there is an error in the demodulation processing, the same processing (steps S31 to S35) as in FIG. 7 is executed for the subsequent processing.
[0053]
As described above, the mobile station is configured to notify the base station of the data set in the subcarrier group having deteriorated reception quality so as to set the data in the subcarrier group having good reception quality at the time of retransmission. . This increases the possibility of eliminating a reception error at the time of demodulation after packet combination with retransmission data, so that the number of retransmissions with the base station can be significantly reduced. Further, since the configuration is such that the subcarrier allocation rule is not notified, occurrence of a reception error due to a transmission error of the subcarrier allocation rule can be prevented, and the amount of data exchanged with the base station can be reduced.
[0054]
Although the operation of the mobile device has been described above with reference to FIGS. 6 to 9, the operation of FIGS. 6 to 9 can be applied to the base station by replacing the mobile device with the base station.
[0055]
Next, the operation of the base station 1 will be described in detail with reference to FIGS. Here, for convenience of explanation, the operation will be described using ARQ of “Stop and Wait type”, but the present invention is not limited to this, and for example, “Go Back N type” or “Selective Repeat type” which further improves transmission efficiency is described. May be used.
[0056]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an operation of the base station 1, for example, an operation of the base station 1 when “ACK” is returned from the mobile device 2. First, when there is transmission data, modulation section 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 portion, and the downlink packet in which the pilot symbol is set is transmitted. The data notification is sent 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 the predetermined transmission processing to the base station 1 based on a normal transmission power adjustment rule described later (step S53).
[0057]
After that, 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). In the demodulation unit 14 having received the received data notification, if the feedback field of the control symbol is “Yes” and the retransmission request field is “ACK”, there is no need to retransmit the previously stored data. Therefore, a notification of the transmitted data discard is sent to the modulator 11 (step S55). Upon receiving the transmitted data discard notification, the modulating unit 11 discards the transmitted data (step S56), and performs transmission processing of the next transmission data.
[0058]
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an operation of the base station 1, for example, an operation of the base station 1 when “NACK” is returned from the mobile device 2. Note that the same processes as those in FIG. 10 are denoted by the same step numbers and description thereof is omitted.
[0059]
When the demodulation unit 14 receives the received data notification (step S54), if the feedback field of the control symbol is “Yes” and the retransmission request field is “NACK”, the contents of the line quality information field of the received data Is transmitted to the modulator 11 (step S61).
[0060]
The modulator 11 rearranges the held retransmission data on the basis of the content of the channel quality information field set in the transmitted data retransmission notification 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 a downlink packet in which a pilot symbol is set is further notified of a retransmission data notification. To the transmission unit 12 (step S64). At this time, the transmission power adjustment result is also set in the retransmission data notification. The transmission power adjustment result is set in the transmission power increase subcarrier group field and the transmission power decrease subcarrier group field provided in the transmission data notification. In each field, bits corresponding to the number of subcarrier groups are prepared. In the transmission power increase subcarrier group field, the bit corresponding to the subcarrier group for increasing the transmission power is set to “ON”, and the transmission power reduction subcarrier is set. In the carrier group field, a bit corresponding to a subcarrier group for reducing 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]
As described above, the base station re-allocates the data allocated to the subcarrier group having deteriorated reception quality in the previous transmission to the subcarrier group having good reception quality, and retransmits the data with the transmission power increased. Configuration. This increases the possibility that the mobile station can eliminate the reception error at the time of demodulation after the packet combination, so that the number of retransmissions with the mobile station can be greatly reduced. In addition, since the configuration is such that the subcarrier allocation rule is not transmitted, occurrence of a reception error due to a transmission error of the subcarrier allocation rule can be prevented, and the amount of data exchanged with the mobile station can be reduced.
[0063]
Although the operation of the base station has been described above with reference to FIGS. 10 and 11, the operation of FIGS. 10 and 11 can also be applied to a mobile device by replacing the base station with a mobile device.
[0064]
Next, the subcarrier allocation rule and the transmission power adjustment rule when transmission data and subcarriers have a one-to-one correspondence, such as in the OFDM system or the MC / DS-CDMA system, 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 the first transmission, the transmission data is arranged in an M × N matrix (4 × 2 matrix in FIG. 12) and is rearranged by sequentially reading out from the column direction. Then, on the frequency axis, subcarrier groups A, B, C, and D are allocated from the left. Also, the transmission power at the time of the first transmission is made uniform in all subcarrier groups.
[0066]
On the receiving side, the line quality is measured for each subcarrier group, and if the measurement result of the subcarrier groups A and B falls below a predetermined threshold (if not below the predetermined threshold, the line quality is A predetermined number of cases are picked up in ascending order), {ON: below the threshold, ON, OFF: above the threshold, OFF} are set in the line quality information field, and a NACK is returned. The transmitting side performs rearrangement of data on the frequency axis and reallocation of transmission power based on this information.
[0067]
On the transmitting side, first, the transmission power of the subcarrier groups A and B having poor reception quality is reduced (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: do not decrease, OFF: do not decrease}. Then, the data allocated to the subcarrier groups A and B having poor reception quality in the previous transmission is rearranged first. That is, here, since the subcarrier groups C and D are equal to or larger than the threshold value, the data previously allocated to the subcarrier groups A and B are sequentially allocated 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 if all data assigned to subcarriers with poor reception quality (below the threshold) in the previous transmission have been reassigned to subcarriers with good reception quality (above the threshold) (Step S73). After allocating the data (step S74), the data allocated to the subcarrier group having good reception quality in the previous transmission is reallocated to the subcarrier group having poor reception quality or the remaining subcarrier group. (Step S75). In the example of FIG. 12, in step S72, the data allocated to the subcarrier groups A and B having poor reception quality in the previous transmission is reallocated to the subcarrier groups C and D having good reception quality ( (Step S73, Yes), the data allocated to the subcarrier groups C and D having good reception quality in the previous transmission is reallocated to the subcarrier groups A and B without passing through the step S74 (step S75).
[0069]
If the number of sub-carriers with poor reception quality exceeds half of the total number of sub-carriers, all data allocated to the sub-carriers with poor reception quality in the previous transmission are converted to good sub-carriers. Since the data cannot be allocated, the remaining data is sequentially allocated to a subcarrier group to which no data is allocated.
[0070]
On the other hand, in the case of the MC-CDMA system in which the transmission data is spread on the frequency axis, the transmission data and the subcarriers correspond to 1: N, so that the spreading factor SF (Spreading Factor) and the subcarrier Number of subcarriers included in the group (N _sub ), Reallocation of data on the frequency axis and reallocation of transmission power are performed.
[0071]
For example, SF = N _sub In the case of, since the transmission data after spreading and the subcarrier group correspond one-to-one, the same rule as in FIG. 13 can be applied.
[0072]
Also, SF <N _sub In the case of, since the transmission data after spreading 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, and the subcarrier group A is virtual subcarrier groups A1 and A2, the subcarrier group B is virtual subcarrier groups B1 and B2, and the subcarrier group C is virtual. The subcarrier groups C1 and C2 and the subcarrier group D are referred to as virtual subcarrier groups D1 and D2.
[0073]
Also, SF> N _sub In the case of, SF = N because the transmission data after spreading and the subcarrier group correspond to N: 1. _sub The same rule as in FIG. 13 is applied by virtually merging subcarrier groups such that In the example of FIG. 14, two adjacent subcarrier groups are merged, and the subcarrier groups A and B are set as the virtual subcarrier group AB, and the subcarrier groups C and D are set as the virtual subcarrier group CD. However, SF> N _sub In the case of, there is a possibility that a subcarrier group with good reception quality and a subcarrier group with poor reception 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 virtual subcarrier group includes a subcarrier group having poor reception quality, the score is reduced by only −1. Deduct points. Then, in the processing after step S71, when data is allocated to the subcarrier group, the data is preferentially allocated 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 having deteriorated reception quality in the previous transmission is reallocated to the subcarrier group having good reception quality. And increase the transmission power. This increases the possibility of eliminating a reception error at the time of demodulation after packet combination, so that the number of retransmissions between the mobile station and the base station can be reduced.
[0075]
As a result, in the present embodiment, in-cell interference can be reduced by reducing the number of retransmissions, so that the throughput of the entire mobile communication system can be improved. Also, by reducing the number of retransmissions, the power consumption of the mobile station and the base station during communication can be reduced.
[0076]
Embodiment 2 FIG.
In Embodiment 1 described above, a method in which the transmitting side does not notify the receiving side of the subcarrier allocation rule at the time of retransmission is described. When an error occurs, a reception error due to a rearrangement error occurs on the receiving side.
[0077]
Therefore, in the present embodiment, a field for checking line quality information is added to the packet configuration described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating a packet format according to the second embodiment. In this case, the transmission side copies the contents of the line quality information field received by the transmission side to the line quality information confirmation field and transmits the retransmission data. On the other hand, on the receiving side receiving the retransmission data, if the contents of the line quality information field notified to the transmitting side and the contents of the line quality information confirmation field received by the retransmission processing are different, the packet is discarded, and “ "NACK" is returned to request retransmission.
[0078]
Thus, in the present embodiment, on the receiving side, the contents of the line quality information field notified to the transmitting side and the contents of the line quality information confirmation field received by the retransmission processing are configured to be compared. It is possible to avoid reception errors due to rearrangement errors on the reception side.
[0079]
Embodiment 3 FIG.
In Embodiments 1 and 2 described above, a 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, but is finer every moment. Because of the fluctuation, the reception quality may be different between the first transmission and the retransmission.
[0080]
Therefore, in this embodiment, in order to increase the randomness of occurrence of errors, rearrangement in the time axis direction (in FIG. 18, four symbols are rotated) is introduced. FIG. 18 is a diagram illustrating a rearrangement process in the time axis direction according to the third embodiment. 19 and 20 are diagrams showing the operation on the receiving side according to the third embodiment. Here, the processing in step S42 described in FIGS. 8 and 9 is changed to perform the rearrangement in the time axis direction (step S42-1) as shown in FIGS. The replacement is performed (step S42-2).
[0081]
As described above, in the present embodiment, the rearrangement in the time axis direction increases the randomness, so that 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 in FIGS. 12 and 13 will be described.
[0083]
For example, if the number of subcarriers with poor reception quality exceeds half of the total number of subcarrier groups, the data assigned to the subcarrier group with poor reception quality in the previous transmission will be converted to the subcarrier group with good reception quality. Occasionally, reassignment cannot be performed.
[0084]
Therefore, in the fourth embodiment, a subcarrier group to be assigned 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 encoder outputs an information bit sequence as desired data and a parity bit sequence as an error correction code. Therefore, even if an information bit is erroneous during transmission, if the corresponding parity bit is not erroneous, the receiving side can correct the error with 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 independently rearranged and assigned on the frequency axis. On the other hand, at the time of retransmission, when data allocated to a subcarrier group having poor reception quality is reallocated to a subcarrier group having good reception quality, the data is not simply reallocated as shown in FIGS. , Data of the information bit sequence is assigned with priority over data of the parity bit sequence.
[0087]
For example, if the rule described in FIG. 13 is used, the data is re-allocated in order, so that the data (parity bit sequence) allocated to the sub-carrier group B in the previous transmission is allocated to the sub-carrier group F, and The data (parity bit sequence) allocated to the carrier group D is allocated to the subcarrier group H. However, in the present embodiment, the data of the information bit sequence is preferentially assigned, so the data (information bit sequence) assigned to the subcarrier group E in the previous transmission is assigned to the subcarrier group F, , The data (information bit sequence) allocated to the subcarrier group G is allocated to the subcarrier group H.
[0088]
As described above, in the present embodiment, since the information bit sequence is preferentially allocated to the subcarrier group having good reception quality, the subcarrier group having poor reception quality exceeds half of the entire subcarrier group. Even in such poor wireless channel quality conditions, the possibility of data errors can be greatly reduced.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the data that has been allocated to the subcarrier group whose reception quality has deteriorated in the previous transmission is reallocated to the subcarrier group whose reception quality is good. This increases the possibility of eliminating a reception error at the time of demodulation after packet synthesis, so that the number of retransmissions between communication devices 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. Further, since the subcarrier allocation rule is not notified, it is possible to prevent the occurrence of a reception error due to a transmission error of the subcarrier allocation rule, and to reduce the amount of data exchanged between communication devices. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing configurations of a base station and a mobile station according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing formats 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 the operation of the mobile device.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the operation of the mobile device.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation of the base station.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an operation of the base station.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a subcarrier allocation rule 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 showing a format of a packet according to the second embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing reception quality on a time axis.
FIG. 18 is a diagram illustrating a rearrangement process in the time axis direction according to the third embodiment.
FIG. 19 is a diagram illustrating an operation on the receiving side according to the third embodiment.
FIG. 20 is a diagram illustrating an operation on the receiving side according to the third embodiment.
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 the related art.
FIG. 24 is a diagram showing a problem of the related art.
FIG. 25 is a diagram showing a problem of the related art.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 base station, 2 mobile station, 11, 21 modulator, 12, 22 transmitter, 13, 23 receiver, 14, 24 demodulator, 15, 25 packet synthesizer, 16, 26 channel estimator.

Claims

In a communication system adopting a multi-carrier modulation / demodulation method, a retransmission control method using automatic repeat request (ARQ)
If a reception error has occurred, the receiving device returns a packet including information on the line quality for each subcarrier group and a retransmission request, and further includes received data and information on the line quality for each subcarrier group. A first receiving step of holding
The transmitting apparatus that has received the retransmission request re-allocates retransmission data to a subcarrier group different from the previous transmission based on the information about the channel quality for each subcarrier group, and performs retransmission after the reassignment. A retransmission step of transmitting a packet including data;
The receiving apparatus rearranges the retransmission data based on the information on the line quality for each of the held subcarrier groups, and further, the rearranged data and the held previous data. A second receiving step of combining received data and demodulating the combined data;
A retransmission control method comprising:

In the resending step,
Increase the transmission power for the data assigned to the subcarrier group with poor line quality in the previous transmission, and decrease the transmission power for the data assigned to the subcarrier group with good line quality in the previous transmission, The retransmission control method according to claim 1, wherein the transmission is performed.

In the retransmitting step, including information on the line quality for each subcarrier group is included in a packet together with retransmission data and transmitted,
In the second receiving step, if the information about the line quality for each subcarrier group that has been stored is different from the information about the line quality for each subcarrier group received by the retransmission processing, 3. The retransmission control method according to claim 1, wherein the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted again.

In the resending step,
4. The retransmission control method according to claim 1, wherein the retransmission data is rearranged in a time axis direction.

In the resending step,
5. The method according to claim 1, wherein data allocated to a subcarrier group having poor channel quality in the previous transmission is reallocated to a subcarrier group having good channel quality in accordance with the importance of the data. The retransmission control method according to any one of the above.

In a communication apparatus which employs a multi-carrier modulation / demodulation method as a modulation / demodulation method and an automatic repeat reQuest (ARQ) as an error control method,
When a packet including the information on the line quality for each subcarrier group and the retransmission request is received, based on the information on the line quality for each subcarrier group, the retransmission data is transmitted to a subcarrier group different from the last transmission. Transmission means for transmitting a packet including retransmission data after the reassignment,
A communication device comprising:

In a communication apparatus which employs a multi-carrier modulation / demodulation method as a modulation / demodulation method and an automatic repeat reQuest (ARQ) as an error control method,
When a packet including the information on the line quality for each subcarrier group and the retransmission request is received, based on the information on the line quality for each subcarrier group, the retransmission data is transmitted to a subcarrier group different from the last transmission. 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 at the time of a reception error, and further, the data after the rearrangement and the reception error occur. Receiving means for synthesizing the received data and demodulating the synthesized data;
A communication device comprising:

The receiving means,
A packet including the information on the line quality for each subcarrier group and the retransmission data is received, and the information on the line quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and the line quality for each subcarrier group received together with the retransmission data. 8. The communication apparatus according to claim 7, wherein when the information is different, the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted.

The transmitting means,
Increase the transmission power for the data assigned to the subcarrier group with poor line quality in the previous transmission, and decrease the transmission power for the data assigned to the subcarrier group with good line quality in the previous transmission, The communication device according to claim 6, 7 or 8, wherein the communication device transmits.

The transmitting means,
The communication apparatus according to claim 6, wherein information on line quality for each subcarrier group is included in a packet together with retransmission data and transmitted.

The transmitting means,
The communication device according to claim 6, wherein the retransmission data is rearranged in a time axis direction.

The transmitting means,
12. The method according to claim 6, wherein data assigned to a subcarrier group having poor line quality in the previous transmission is reassigned to a subcarrier group having good line quality according to the importance of the data. The communication device according to any one of the above.

In a communication apparatus which employs a multi-carrier modulation / demodulation method as a modulation / demodulation method and an automatic repeat reQuest (ARQ) as an error control method,
When a packet including retransmission data is received, the retransmission data is rearranged based on information on the channel quality for each subcarrier group at the time of a reception error, and further, the data after the rearrangement and the reception error occur. Receiving means for combining the received data and demodulating the combined data;
A communication device comprising:

The receiving means,
A packet including the information on the line quality for each subcarrier group and the retransmission data is received, and the information on the line quality for each subcarrier group when a reception error occurs, and the line quality for each subcarrier group received together with the retransmission data. 14. The communication device according to claim 13, wherein when the information is different, the packet is discarded and a packet including a retransmission request is transmitted.