JP5003611B2 - 無線通信の再送制御方法及び無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ及びその下位のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤにより再送制御処理を行う無線通信の再送制御方法及び無線通信装置に関する。

移動通信装置は、マルチメディア通信やインターネット接続への対応が必要となり、益々高速・高品質の通信が要求されている。この状況下において、通信品質を向上させる手法として、送信したデータが受信側で正しく受信されなかったときに、再度、同一データを送信する再送制御が必須となる。

再送制御の実装形態は、各移動通信装置の使用環境に応じて選択されるべきであるが、一般には、データリンクレイヤであるレイヤ２の中のサブレイヤの無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ及びメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤに実装される。再送制御方式には、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤの再送方式としてＡＲＱ（自動再送要求：Automatic repeat request）方式が用いられ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤの再送方式としてＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求：Hybrid Automatic repeat request）方式が用いられる。この２つの再送制御に関しては、同じレイヤ２の中の再送制御であるにも拘わらず、独自に再送制御を行うものとなっている。

図３に送信装置及び受信装置の装置構成例を示す。ユーザデータは、送信装置１００の無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部１０１へ到着する。ここで所定のフォーマット（ＲＬＣ−ＰＤＵ）のデータを生成し、該データをメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２に送出する。メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２は、無線状況を評定した上で、所定のデータフォーマット（ＭＡＣ−ＰＤＵ）のデータを生成し、該データを送信無線部１０３に送出する。

送信無線部１０３では、上記ＭＡＣ−ＰＤＵのデータを無線データに変換し、受信装置２００へ送信する。受信装置２００では、受信無線部２０３にて受信した無線データの解析を行い、ＭＡＣ−ＰＤＵデータを生成し、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部２０２へ送出する。

メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部２０２では、正常なデータ（ＣＲＣ符号等のチェックによる誤りがないもの）であることを判別し、ＨＡＲＱ再送制御におけるリオーダリング処理を行った後、ＲＬＣ−ＰＤＵデータを生成し、該データを無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１へ送出する。

この際に、受信装置２００のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部２０２では、送信装置１００に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の通知を行う。また、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１では、到着したデータが送信装置で送信したユーザデータ順序となるよう、ＡＲＱ再送制御におけるリオーダリング処理を行う。この処理で正しい順序に並べ替えられた場合に、ユーザデータを生成して出力する。この際に、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信装置１００に通知する。

上述したように、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ及び無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤの両レイヤで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の通知が行われる。そのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の通知による再送要求の判定は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤでは、受信したデータの品質による再送要求の判定であり、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤでは、受信したデータが送信側で送信した順序でない場合の抜け落ちデータの検出による再送要求の判定となる。

図４は、ユーザデータ、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ及びＭＡＣ−ＰＤＵデータのフォーマットを示す。同図において（ａ）はユーザデータ、（ｂ）はＲＬＣ−ＰＤＵデータ、（ｃ）はＭＡＣ−ＰＤＵデータを示している。（ｂ）のＲＬＣ−ＰＤＵデータは、（ａ）のユーザデータに、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤのヘッダを付加してカプセリング化し、（ｃ）のＭＡＣ−ＰＤＵデータは、（ｂ）のＲＬＣ−ＰＤＵデータにメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤのヘッダを付加してカプセリング化したものである。

また、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ及びＭＡＣ−ＰＤＵデータのヘッダ領域には、各レイヤでの送信順序を判別可能にするシーケンス番号が付与される。（ｄ）に示すように、ＲＬＣ−ＰＤＵデータのヘッダには、ＲＬＣ−ＰＤＵデータの送信順序を示すシーケンス番号（ＳＮ）が付与され、受信装置は該シーケンス番号（ＳＮ）によりユーザデータの並び順を確認する。また、（ｅ）に示すように、ＭＡＣ−ＰＤＵデータのヘッダには、ＭＡＣ−ＰＤＵデータの送信順序を示す送信シーケンス番号（ＴＳＮ）が付与され、受信装置は該送信シーケンス番号（ＴＳＮ）により、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ（ペイロードデータ）の並び順を確認する。

ここでＡＲＱ方式及びＨＡＲＱ方式の各再送制御について説明する。再送制御とは、送信装置から送信したデータが、受信装置で正常に受信されなかった場合に、再度同一データを送信するものである。なお、正常に受信されたか否かの判定は、ＣＲＣ（巡回冗長検査：Cyclic Redundancy Check）符号などの誤り検査符号のチェックや、受信データのシーケンス番号のチェックによる欠落データの検出などにより判定されるが、判定方法は無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤとメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤとで異なる。

受信装置では、正常受信時にはＡＣＫ（肯定応答）情報を送信装置へ通知するが、正常にデータが受信されていないと判定された場合にはＮＡＣＫ（否定応答）情報を送信装置へ通知することで再送を要求する。また、再送が繰り返し行われると、受信装置に到着するデータの順序が送信順序と異なるものとなってしまうために、送信順序と同じ順序に並び替えるリオーダリング機能を受信装置に実装する。

再送制御では、送信装置が受信装置からＮＡＣＫ（否定応答）情報を受け取ると、該ＮＡＣＫ（否定応答）情報に係る送信データを再送するが、この再送による送信データは、新規データ（過去に一度も送信されていないデータ）より優先的に送信する。

図５にＨＡＲＱ再送制御及びＡＲＱ再送制御による再送動作の一例を示す。同図の（ａ）はＨＡＲＱ再送制御による再送動作の一例を示し、同図の（ｂ）はＡＲＱ再送制御による再送動作の一例を示している。どちらの再送制御でも再送プロセスは同様であり、新規データ送信→受信装置からＮＡＣＫ情報受信→再送データ送信のプロセスとなる。

ＨＡＲＱ再送制御による再送動作の例では、図５の（ａ）に示すように、例えばＭＡＣ−ＰＤＵデータ“２”の送信データに対して、ＮＡＣＫ情報が応答され、該ＭＡＣ−ＰＤＵデータ“２”の再送データを、ＭＡＣ−ＰＤＵデータ“５”の送信データの次に送信する。また、例えばＭＡＣ−ＰＤＵデータ“７”の送信データに対して、ＮＡＣＫ情報が応答され、該ＭＡＣ−ＰＤＵデータ“７”の再送データを、ＭＡＣ−ＰＤＵデータ“１０”の送信データの次に送信する。

ＡＲＱ再送制御による再送動作の例では、図５の（ｂ）に示すように、例えばＲＬＣ−ＰＤＵデータ“２”の送信データに対して、ＮＡＣＫ情報が応答され、該ＲＬＣ−ＰＤＵデータ“２”の再送データを、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ“９”の送信データの次に送信する。また、例えばＲＬＣ−ＰＤＵデータ“７”の送信データに対して、ＮＡＣＫ情報が応答され、該ＲＬＣ−ＰＤＵデータ“７”の再送データを、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ“１３”の送信データの次に送信する。ＨＡＲＱ再送制御よりもＡＲＱ再送制御の方がＮＡＣＫ情報の受信に時間を要するのは、図３に示した通り実装位置によるものである。

ここで、各々の再送が発生する要因について説明する。メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２は、無線の伝送路状況に応じたデータサイズでＭＡＣ−ＰＤＵデータを生成する。これは、新規ＭＡＣ−ＰＤＵデータを送信する際の伝送路状況に応じたものであり、無線伝送路の環境が急激に悪化すると再送が発生する。

その際に、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２では、予め定められた最大再送回数まで再送を繰り返し行い、それでも正常にデータが受信されない場合には、上位レイヤである無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤのＡＲＱ処理部１０１による再送に委ね、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤでの再送を諦める。

無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部１０１は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２による再送制御では正常に受信されなかったデータに対して再送制御を行う。ここでの再送制御は、プロトコルとして再送回数の制限は無いが、ＡＲＱ再送制御用のバッファや処理遅延の制約に応じて再送回数が制限される。

ＡＲＱ再送制御の注意点としては、前段のＨＡＲＱ再送制御による再送が最初に行われ、かつＨＡＲＱリオーダリング処理が行われた後、ＡＲＱ再送制御による再送データが転送されてくるため、ＡＲＱリオーダリング処理及びデータ欠落の検出に時間を要することとなる。

ＣＤＭＡ通信システムにおけるハイブリッド自動再送機構におけるデータ配送に関しては、例えば下記の特許文献１等によって知られている。
特開２００５−５２５７４５号公報

従来の移動無線装置の再送制御では、新規データと再送データとが存在する場合は、再送データを新規データより優先させて送信する。これは、新規データよりも再送データの方が、送信順序が古く、受信側には先に到着していなければならないデータであるためである。

しかし、ここで本来のユーザデータの順序を考察してみると、必ずしも再送データが最も早く送信すべきデータとはならない状況が発生する。そのような状況が発生すると、受信装置のリオーダリング機能において、正しい順序（ユーザデータ順序）にデータを並べ替える際に無駄なバッファリングを行うこととなり、その結果、データの伝播遅延が増大することとなる。このような状況が発生する現象について具体例を挙げて以下に説明する。

ここで着目すべき点として、ＲＬＣ−ＰＤＵデータのシーケンス番号（ＳＮ）は、そのままユーザデータの順序を示しているが、ＭＡＣ−ＰＤＵデータのシーケンス番号（ＴＳＮ）は、ＭＡＣ−ＰＤＵデータの生成順序を示しているという点である。従って以下のような状況が発生する。

メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２による再送では正常にデータを伝送することができない状況が発生した場合、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部１０１によりＲＬＣ−ＰＤＵデータが再送される。この再送されたＲＬＣ−ＰＤＵデータに対して、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２では、新たなシーケンス番号（ＴＳＮ）を付与したＭＡＣ−ＰＤＵデータを生成する。即ち、そのペイロード部分（ＲＬＣ−ＰＤＵデータ）は、古いデータ（一度ＲＬＣ−ＰＤＵデータとして送信したもの）となる。

そのため、この無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部１０１で再送されたＲＬＣ−ＰＤＵデータは、ユーザデータとして古いデータであっても、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２では新規データとして扱われ、この新規データよりＨＡＲＱ再送制御による再送データを優先して送信する。

従って、受信装置の無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１においてリオーダリングを行う際に、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤの再送データ（ＲＬＣ−ＰＤＵデータ）の到着が遅れ、伝播遅延の大きな原因となる。これが本発明において解決すべき主要な課題である。

図６を参照してデータ順序の入れ替わりが発生する状況を説明する。なお、図６は、説明を簡明にするために、ユーザデータ、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ及びＭＡＣ−ＰＤＵデータのサイズを同一とし、かつＨＡＲＱ再送制御が同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）方式を適用している場合について説明する。また、ＨＡＲＱ再送制御における伝搬遅延によるデータ転送の往復時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）が４、最大再送回数が１回の場合について説明する。

図６において（ａ）はユーザデータ、（ｂ）はＲＬＣ−ＰＤＵデータ、（ｃ）はＭＡＣ−ＰＤＵデータ、（ｄ）は送信側のＭＡＣ−ＰＤＵデータ、（ｅ）は受信側のＭＡＣ−ＰＤＵデータを表している。ユーザデータには１−１〜１−１５の番号を付与し、ＲＬＣ−ＰＤＵデータには２−１〜２−１５の番号を付与し、ＭＡＣ−ＰＤＵデータには３−１〜３−１６の番号をそれぞれ送信順に付して示している。

先ず、送信側では時刻１〜４に新規データ３−１〜３−４を送信する。受信側では伝播遅延により時刻３〜６に上記新規データ３−１〜３−４が到着する。ここで、データ３−１を受信したときに、該データ３−１が不良（ＮＧ）と判定され、送信側にＮＡＣＫ（否定応答）を送信したとする。なお、図中、ＮＡＣＫ（否定応答）を（ｎ）で表している。

データ３−２〜３−４は正常であったので、それらのデータは、本来、後段の無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１に転送されるものであるが、その前の順番のデータ３−１の正常データが未到着であることから、リオーダリング処理によってＨＡＲＱリオーダリングバッファに格納され、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１への転送は行われない。

送信側では、時刻１でデータ３−１を送信した後、往復時間（ＲＴＴ：Round Trip Time）が４であることから時刻５に該データ３−１を再送する。その後、時刻６〜８に次の新規データ３−５〜３−７を送信する。受信側では、時刻７に再送データ３−１が到着するが、再度該データ３−１が不良（ＮＧ）と判定されたことによってＮＡＣＫ（否定応答）を送信し、再送要求を行ったとする。次の時刻８〜１０に到着した新規３−５〜３−７は、ＨＡＲＱリオーダリングバッファに格納される。

送信側では、時刻９にデータ３−１の再度のＮＡＣＫ（否定応答）の通知を受け、データ３−１の再送を試みるが、最大再送回数（１回）を超えているため、該データ３−１の再送を諦め、新規データ３−８を送信する。受信側では、時刻１１に再送データ３−１が到着することを期待していたが、新規データ３−８が到着したことにより、データ３−１が欠落したことを認識する。

但し、上述のように時刻１１でデータ３−１の欠落が認識されるのは、ＨＡＲＱ再送制御が同期（synchronous）方式の場合である。ＨＡＲＱ再送制御が非同期（asynchronous）方式の場合、この欠落は、ＨＡＲＱリオーダリング処理によって認識されることとなり、欠落の認識は更に遅れる。受信側では、データ３−１の欠落を認識すると、データ３−２以降の到着データを後段の無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１へ転送する。

無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２０１では、期待していたデータ２−１（ＭＡＣ−ＰＤＵデータ３−１に格納されたデータ）が未到着となっているため、再送要求を行う。この再送要求は、時刻１５に送信側に通知される。送信側では時刻１５にＲＬＣ−ＰＤＵデータ２−１の送信を求められるが、このデータは、ＭＡＣ−ＰＤＵデータの新規データ３−１４としてマッピングされる。

このとき、ＨＡＲＱ再送制御による再送データが存在しない場合は、上記のＭＡＣ−ＰＤＵデータの新規データ３−１４は直ちに送信されるが、図示の例では、データ３−１０〜３−１３に対してＨＡＲＱ再送制御による再送要求が発生し、時刻１５では該再送データ３−１０を送信するために、ＭＡＣ−ＰＤＵデータの新規データ３−１４を送信することができない。

時刻１６〜１８においても同様の理由により、送信側ではＨＡＲＱ再送制御による再送データ３−１１〜３−１３を、新規データより優先して送信するため、ＭＡＣ−ＰＤＵデータの新規データ３−１４（ＲＬＣ−ＰＤＵ再送データ２−１）を送信することができない。

その結果、上述のデータ３−１４（２−１）が受信側に到着するのは、時刻２１となってしまう。受信側では時刻２１になったとき、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ２−１〜２−１３のデータが全て揃うこととなり、この時点で受信データを出力することが可能となる。

このように、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部においてリオーダリングを行う際に、再送データ（ＲＬＣ−ＰＤＵデータ）の到着がメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤの再送制御によって遅れてしまい、伝播遅延が発生する。本発明は、このような再送データ（ＲＬＣ−ＰＤＵデータ）の到着の遅れを最少にすることを目的とする。

本発明の無線通信の再送制御方法は、移動無線装置の無線リンク制御レイヤ及びその下位のメディアアクセス制御レイヤでそれぞれ再送制御を行う無線通信の再送制御方法において、前記無線リンク制御レイヤの再送制御による再送データを、優先新規データとして前記メディアアクセス制御レイヤに引渡し、該メディアアクセス制御レイヤの再送制御による再送データよりも、前記優先新規データを優先させて送信する処理過程を含むものであり、又本発明の無線通信装置は、無線リンク制御レイヤ及び該無線リンク制御レイヤの下位のメディアアクセス制御レイヤにより再送制御処理を行う前記レイヤ対応の処理部を含む無線通信装置に於いて、前記無線リンク制御レイヤ対応の処理部は、前記無線リンク制御レイヤの再送制御による再送データを、優先新規データとして前記メディアアクセス制御レイヤ対応の前記処理部に引渡す処理を行う制御機能を備え、前記メディアアクセス制御レイヤ対応の処理部は、前記メディアアクセス制御による再送データよりも前記優先新規データを優先して送信する制御機能を備えている。

この再送制御方法によれば、無線リンク制御レイヤの再送データの到着が、メディアアクセス制御レイヤの再送データの送信によって遅れることはなく、無線リンク制御レイヤＡＲＱ処理部のリオーダリング処理における遅延を最少にすることが可能となり、ユーザデータの伝播遅延を小さくすることができる。

この再送制御方法において、ユーザデータの送信順序を認識してデータ転送を行うことが必要である。従来のＨＡＲＱ再送制御による送信は、新規データか再送データかの判定を行い、再送データが存在するときには、無条件で再送データを優先させて送信する手法が採られていた。

この再送制御方法では、再送制御におけるデータ送信の優先順位を決定するためのデータの種類を以下のように規定する。
（１）新規データ：ＨＡＲＱ再送制御及びＡＲＱ再送制御の何れの再送データではなく、過去に全く送信されていない新規に送信するデータ
（２）再送データ：新規データを送信後、ＨＡＲＱ再送制御により再送要求が発生した際に再送するデータ
（３）優先新規データ：ＡＲＱ再送制御による再送データで、ＨＡＲＱ再送制御において新規送信シーケンス番号（ＴＳＮ）が付与され送信されるデータ
（４）優先再送データ：上記の優先新規データを送信した後、ＨＡＲＱ再送制御により再送要求が発生した際に再送するデータ

上述の４つの種類のデータを送信する際の優先順序として、（４）優先再送データ→（３）優先新規データ→（２）再送データ→（１）新規データの順に優先順位を与えて送信する。

上述の優先順序を適用した場合の動作例を、図６と同一条件の動作例として図１に示す。図１において図６と同様に、（ａ）はユーザデータ、（ｂ）はＲＬＣ−ＰＤＵデータ、（ｃ）はＭＡＣ−ＰＤＵデータ、（ｄ）は送信側のＭＡＣ−ＰＤＵデータ、（ｅ）は受信側のＭＡＣ−ＰＤＵデータを表している。また、ユーザデータには１−１〜１−１５の番号を付与し、ＲＬＣ−ＰＤＵデータには２−１〜２−１５の番号を付与し、ＭＡＣ−ＰＤＵデータには３−１〜３−１６の番号をそれぞれ送信順に付して示している。

図１の動作例では、ＨＡＲＱ再送制御による送信データの種別を、従来の新規データ及び再送データに加えて優先新規データ及び優先再送データの４種とし、該４種のデータの中から上述の優先順位に従って送信するデータを選択する。ここで、新たに規定した優先新規データは、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤの再送によって生成されたＭＡＣ−ＰＤＵデータであり、そのＨＡＲＱ再送制御による再送データを優先再送データとして新たに規定する。この４つの種類のデータにおいて、優先再送データ→優先新規データ→再送データ→新規データの優先度順で送信する。

図１の動作例において、優先新規データはデータ３−１４に相当する。これは、元々、データ３−１として送信したデータ２−１が正常に受信されず、ＡＲＱ再送制御により再送された結果、ＭＡＣ−ＰＤＵデータ３−１４として新規に生成されたものである。

ここで、図１のタイムチャートにおいて送信側の時刻１５に着目する。この時刻１５では、再送データ３−１０と優先新規データ３−１４との選択が行われる。このとき、優先新規データ３−１４の方が再送データ３−１０より優先順位が高いので優先新規データ３−１４が選択され、時刻１５ではデータ３−１４が送信される。これによって、ユーザデータの順序に基づいた優先順序でデータ送信が行われることになる。なお、再送データ３−１０の送信順序は、優先新規データ３−１４の送信順序と入れ替わり、データ３−１３の次に送信するものとする。

次に受信側の動作について着目する。受信側では時刻１７にデータ３−１４を受信するが、ＨＡＲＱ再送制御の処理としては、データ３−１４以降に到着するデータ３−１０〜３−１３が未到着である限り、データ３−１４はリオーダリングバッファに蓄積されたままとなる。従って、更なる改善を施す。

図２は図１と同様に、送信側で時刻１５に優先新規データを割り込ませることによって、ユーザデータの順序に基づく優先順序でデータ送信を行う動作例を示している。しかし、図１の動作例で説明した問題点を解消するために、ＭＡＣ−ＰＤＵデータに付与されている送信シーケンス番号（ＴＳＮ）も入れ替える処理を施す。

即ち、図１のデータ３−１４とデータ３−１０とで、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部１０２において図２の（ｃ）’に示すように、ＭＡＣ−ＰＤＵデータに付与されている送信シーケンス番号（ＴＳＮ）を入れ替え、データ３−１４の送信シーケンス番号（ＴＳＮ）を３−１０とし、データ３−１０の送信番号を３−１４として送信する。

その結果、図２の動作例の再送制御送による送信順序では、図６に示した従来の再送制御送による送信順序と比べると、ＭＡＣ−ＰＤＵデータに付与されている送信シーケンス番号（ＴＳＮ）の順番は変わらず、データ３−１０とデータ３−１４とでデータの中身だけが入れ替わって送信されることとなる。

ここで、懸念される点として、送信側で時刻１１に送信したデータ３−１０と時刻１５に送信したデータ３−１０の中身は異なるものとなるため、最初の受信データと再送データとを合成するＨＡＲＱ合成を行うことはできない。よって、時刻１５でデータ３−１０を送信する際には、新規データの種別を付与して送信する必要がある。

このような処理を施すことにより、受信側では時刻１７に到着したデータ３−１０（２−１）は、リオーダリングバッファに蓄積されることはなく、直ちに無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部２−１へ送出されることになる。

以上、送信データの優先度の種別によるユーザデータの順序に即した再送制御の実現方法について説明した。この優先度の判定は、ＡＲＱ再送制御による再送データか否かという判定に基づいて行われるが、この優先度の区別を、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤで送信するＲＬＣ−ＰＤＵデータの種別を基に行うことが可能である。

無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤで送信するＲＬＣ−ＰＤＵデータには、ユーザデータだけでなく、対抗側の無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤに状態を通知するコントロール情報が存在する。このコントロール情報の中には、肯定応答／否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報が含まれている。この情報が遅延すると無駄な再送や遅延が発生する。

ＡＲＱ再送制御における再送の判定条件には、対抗側から一定時間ＡＣＫ（肯定応答）情報が到着しない場合と、対抗側からＮＡＣＫ（否定応答）情報が到着した場合とがある。ＡＣＫ（肯定応答）情報の到着が遅れた場合は、送信側で自律的に再送を行うため、ＡＣＫ（肯定応答）情報の到着が遅れただけであるにも拘わらず、再送処理が発生し、無駄なデータ送信が行われることとなる。

逆にＮＡＣＫ（否定応答）情報が遅れた場合、受信側で必要なデータの再送信が遅れることになる。このような理由により、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ送信時には、コントロール情報がユーザデータよりも優先的に送信されるのが一般的である。そこで、ＡＲＱ再送制御による再送データを優先的に送信するために、該再送データを、コントロール情報を含むＲＬＣ−ＰＤＵデータとすることができる。

また、この優先度の区別に、ユーザデータのサービス品質（ＱｏＳ：Quality of Service）に応じた優先度情報を適用することができる。無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤでは、ロジカルチャネルによる管理となっており、ユーザデータのサービス品質（ＱｏＳ）に応じて優先度が付与される。

一般にＲＬＣ−ＰＤＵデータを生成する際に、ユーザデータのサービス品質（ＱｏＳ）種別に応じた優先度に従って、ユーザデータのマッピングが行われる。よって、上述のユーザデータの優先度情報を、ＡＲＱ再送制御による再送データの優先度情報に取り込み、ＨＡＲＱ再送制御における送信データの選択に反映させることにより、優先度の高いロジカルチャネルのデータの伝播遅延を抑えることが可能となる。

以上説明したように、ＡＲＱ再送制御とＨＡＲＱ再送制御とを連係させることで、両レイヤに跨る再送において、ユーザデータの順序に即して再送データの選択を行って送信することが可能となる。また、優先選択の要因を変更するだけで（ＨＡＲＱ再送制御による再送データの優先選択については変更せず）、ユーザデータの順序に即した順序での送信を実現することができる。

その結果、無線リンク制御レイヤの再送データの到着が、メディアアクセス制御レイヤの再送データの送信によって遅れることはなく、無線リンク制御レイヤＡＲＱ処理部のリオーダリング処理における遅延を最少にすることができる。特にデータ転送の往復時間（ＲＴＴ）や最大再送回数が増加した場合には、この遅延は大きく影響を及ぼす。例えば、往復時間（ＲＴＴ）が６時刻、最大再送回数が１５回である場合、６×１５＝９０時刻となり、１時刻を１．０ｍｓと換算すると、最大９０ｍｓの時間の短縮が可能となる。

また、ＡＲＱ再送制御による再送データだけでなく、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤのデータ種別に無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤのコントロール情報を用いて区別し、該コントロール情報を有するデータを優先して送信することにより、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤのコントロール情報の遅延を抑え、それによってＡＣＫ（肯定応答）の遅延による無駄な再送を防ぎ、かつＮＡＣＫ（否定応答）による再送要求遅延の短縮が可能となる。

また、優先度の設定をユーザデータのサービス品質（ＱｏＳ）に応じた優先度として設定することにより、更にユーザデータのサービス品質（ＱｏＳ）にも追従した優先処理を行うことが可能となる。このサービス品質（ＱｏＳ）に応じた優先度と上述のコントロール情報を含むデータの優先度とを組み合わせ、優先度の判定を適応的に変えることで、種々のユーザデータに対する最適な再送制御が可能となる。

この再送制御の優先順序を適用した場合の動作例を示す図である。 更なる改善を施した動作例を示す図である。 送信装置及び受信装置の装置構成例を示す図である。 ユーザデータ、ＲＬＣ−ＰＤＵデータ及びＭＡＣ−ＰＤＵデータのフォーマットを示す図である。 ＨＡＲＱ再送制御及びＡＲＱ再送制御による再送動作の一例を示す図である。 データ順序の入れ替わりが発生する状況の説明図である。

符号の説明

１００ 送信装置
１０１ 無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部
１０２ メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部
１０３ 送信無線部
２００ 受信装置
２０１ 無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤＡＲＱ処理部
２０２ メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤＨＡＲＱ処理部
２０３ 受信無線部

Claims (5)

1. 移動無線装置の無線リンク制御レイヤ及びその下位のメディアアクセス制御レイヤでそれぞれ再送制御を行う無線通信の再送制御方法において、
   前記無線リンク制御レイヤの再送制御による再送データを、優先新規データとして前記メディアアクセス制御レイヤに引渡し、該メディアアクセス制御レイヤの再送制御による再送データよりも、前記優先新規データを優先させて送信する処理過程を含むことを特徴とする無線通信の再送制御方法。
2. 前記メディアアクセス制御レイヤの再送制御による再送データより優先させて前記優先新規データを送信する際に、前記メディアアクセス制御レイヤの再送制御による再送データの送信シーケンス番号を、前記優先新規データの送信シーケンス番号として付け替えて送信し、前記メディアアクセス制御レイヤの再送制御による再送データに、新規の送信シーケンス番号を付け替えて送信する処理過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信の再送制御方法。
3. 前記メディアアクセス制御レイヤにおいて、前記優先新規データの再送要求に対する再送データを優先再送データとして、前記優先新規データより優先させて送信する処理過程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信の再送制御方法。
4. 前記無線リンク制御レイヤにおいて、前記優先新規データを、前記無線リンク制御レイヤのコントロール情報を含むデータとし、且つユーザデータのサービス品質に応じた優先度を付与して前記メディアアクセス制御レイヤに引渡す処理過程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信の再送制御方法。
5. 無線リンク制御レイヤ及び該無線リンク制御レイヤの下位のメディアアクセス制御レイヤにより再送制御処理を行う前記レイヤ対応の処理部を含む無線通信装置に於いて、
   前記無線リンク制御レイヤ対応の処理部は、前記無線リンク制御レイヤの再送制御による再送データを、優先新規データとして前記メディアアクセス制御レイヤ対応の前記処理部に引渡す処理を行う制御機能を備え、
   前記メディアアクセス制御レイヤ対応の処理部は、前記メディアアクセス制御による再送データよりも前記優先新規データを優先して送信する制御機能を備えた
   ことを特徴とする無線通信装置。

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