説明

無線通信端末装置及び再送制御方法

【課題】無線通信端末装置が同じDAIを繰り返し検出した場合においても、遅延の増加及びスループットの低下を改善する無線通信端末装置及び再送制御方法を提供する。
【解決手段】ACK/NACKビット状態管理部105は、ACK/NACKビットの設定状態を「未設定」または「設定済」として管理し、検出したDAIに対応するACK/NACKビットが「設定済」である場合には、DLデータの復号結果にかかわらず、再送を要求するNACKを設定する。ACK/NACKビット生成部106は、ACK/NACKビット状態管理部105の設定に従って、ACK/NACKビットを生成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LTE(Long Term Evolution)のTDD(Time Division Duplex)方式における物理レイヤの上りリンクACK/NACK(ACKnowledgement/Negative ACKnowledgement)送信を行う無線通信端末装置及び再送制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献1には、LTEのTDD方式において、複数の下りリンクデータ(以下、「DLデータ」という)の復号結果として、ACK/NACKを1回で送信する動作が定義されている。複数のDLデータ復号結果をACK/NACKの各ビットに割り当てる方法がいくつか定義されているが、その一つに、DLデータと共に、基地局から通知されるDAI(Downlink Assignment Index)と呼ばれる制御情報を用いる方法がある。
【0003】
DAIは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)と呼ばれる下りリンク制御チャネルによって通知される2ビットの制御情報である。基地局は、DLデータを無線通信端末装置(以下、「端末」という)に送信する際、DAIを一緒に送信することにより、DLデータ復号結果に対応するACK/NACKビットを指定する。これにより、基地局は、複数ビットからなるACK/NACKビットが端末から返送された際、端末での復号に失敗したDLデータを判定し、再送することができる。DLデータとACK/NACKビットとを対応付ける方法はこれ以外にも存在するが、ここでは、DAIを用いる方法について説明する。
【0004】
この方法では、ACK/NACKビットをOACK(n=0,…,OACK−1)と表現すると、OACKDAIにDLデータ復号結果を割り当てる。ここで、nはACK/NACKビット番号であり、OACKはACK/NACKビット数である。ただし、SPS(Semi Persistent Scheduling)と呼ばれるDAIの通知がない受信データのスケジューリング方式においては、OACKOACK−1にDLデータ復号結果を割り当てる。
【0005】
図1は、非特許文献1に記載の上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図である。ここでは、3ビットのACK/NACKを送信する場合を例に説明する。図1において、ステップ(以下、「ST」と省略する)11では、端末は基地局からDAI=0でDLデータ1を受信するため、使用するACK/NACKビットはOACKとなり、ST12において、端末は復号に成功したため、OACKには復号成功を示す1(ACK)を設定する。
【0006】
ST13では、端末は基地局からDAI=1でDLデータ2を受信するため、使用するACK/NACKビットはOACKとなり、ST14において、端末は復号に失敗したため、OACKには復号失敗を示す0(NACK)を設定する。
【0007】
ST15では、端末は基地局からDAI=2でDLデータ3を受信するため、使用するACK/NACKビットはOACKとなり、ST16では、端末は復号に成功したため、OACKには復号成功を示す1(ACK)を設定する。
【0008】
ST17では、端末は、ACK/NACKビットをMSB(Most Significant Bit)詰め3ビット(OACK,OACK,OACK)=(1,0,1)で基地局に送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】3GPP Organizational Partners, "TS36.213 V9.3.0(2010-09) Physical layer procedures", 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上述した上りリンクACK/NACKの送信手順では、同じDAIが繰り返し検出された場合に、上りリンクACK/NACKを正確に送信できないという問題がある。以下、図2を用いて具体的に説明する。
【0011】
図2は、同じDAIが繰り返し検出された場合における非特許文献1に記載の上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図である。なお、図2において、図1と共通する処理には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この例では、ST13において、DAI=1が通知された後、ST21において、DAI=1が繰り返し通知されている。
【0012】
ST13におけるDAI=1により、ST14では、OACKに0(NACK)が設定されているが、ST22では、端末は復号に成功したため、OACKに1(ACK)が設定される。このため、ST23で送信されるACK/NACKビットは、(OACK,OACK,OACK)=(1,0,1)となるべきところ、OACK=0がOACK=1に上書きされて(OACK,OACK,OACK)=(1,1,0)となっている。ただし、OACKは初期値としての0が設定されている。
【0013】
すなわち、実際には、基地局が意図するDAI=1のDLデータの復号に失敗しているにもかかわらず、基地局は、DAI=1に対応するDLデータの復号は成功していると認識する。この結果、物理レイヤで正しく伝達されなかったDLデータは、上位レイヤ(RLC:Radio Link Control)で再送されることになる。
【0014】
このように、基地局での制御誤り、または端末での受信誤りなどの影響により、端末が同じDAIを繰り返し検出した場合、端末はすでに設定を行ったACK/NACKビットを変更することがある。これにより、上位レイヤでの再送が発生し、端末がデータを受信するまでの遅延の増加及びオーバヘッド増大によるスループットの低下が発生するという問題がある。
【0015】
本発明の目的は、無線通信端末装置が同じDAIを繰り返し検出した場合においても、遅延の増加及びスループットの低下を改善する無線通信端末装置及び再送制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の無線通信端末装置は、下りリンクデータと、複数の前記下りリンクデータの復号結果を複数のビットからなるACK/NACKビットに対応付ける制御情報とを受信する受信手段と、前記ACK/NACKビットの設定状態を管理し、設定済みのACK/NACKビットに対して、繰り返しACK又はNACKの設定を指示する前記制御情報を受信した場合、該当するビットにNACKを設定するACK/NACKビット状態管理手段と、前記ACK/NACKビット状態管理手段の設定に従って、前記ACK/NACKビットを生成するACK/NACKビット生成手段と、生成された前記ACK/NACKビットを無線通信基地局装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【0017】
本発明の再送制御方法は、下りリンクデータと、複数の前記下りリンクデータの復号結果を複数のビットからなるACK/NACKビットに対応付ける制御情報とを受信する受信工程と、前記ACK/NACKビットの設定状態を管理し、設定済みのACK/NACKビットに対して、繰り返しACK又はNACKの設定を指示する前記制御情報を受信した場合、該当するビットにNACKを設定するACK/NACKビット状態管理工程と、前記ACK/NACKビット状態管理工程における設定に従って、前記ACK/NACKビットを生成するACK/NACKビット生成工程と、生成された前記ACK/NACKビットを無線通信基地局装置に送信する送信工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、端末が同じDAIを繰り返し検出した場合においても、物理レイヤでの再送を促し、上位レイヤでの再送の発生を抑制することにより、遅延の増加及びスループットの低下を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】非特許文献1に記載の上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図
【図2】同じDAIが繰り返し検出された場合における非特許文献1に記載の上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図
【図3】本発明の実施の形態1に係る端末の構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態1に係る上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図
【図5】本発明の実施の形態2に係る端末の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図3は、本発明の実施の形態1に係る端末100の構成を示すブロック図である。以下、図3を用いて端末100の構成について説明する。この図において、無線受信部102は、基地局から送信されたDAIを含む下りリンク制御情報(以下、「DL制御情報」という)及びDLデータをアンテナ101から受信し、受信した無線周波数のこれらの信号をベースバンド信号に変換する。変換されたベースバンド信号は復調部103に出力される。復調部103は、無線受信部102から出力されたベースバンド信号を復調し、復調信号を復号部104に出力する。復号部104は、復調部103から出力された復調信号を復号し、復号により得られたDLデータ復号結果(「復号成功」または「復号失敗」)及びDAIをACK/NACKビット状態管理部105に出力する。
【0022】
ACK/NACKビット状態管理部105は、復号部104から出力されたDAIに対応するACK/NACKビットが設定済みか否かを示すACK/NACKビット状態(「未設定」または「設定済」)を管理する。各ビットの初期状態は「未設定」とする。
【0023】
具体的には、ACK/NACKビット状態管理部105は、復号部104から出力されたDAIに基づいて、DLデータ復号結果を設定するACK/NACKビットのビット番号nを求める。ビット番号nのACK/NACKビット状態が「未設定」の場合には、ACK/NACKビット状態を「設定済」に変更し、復号部104から出力されたDLデータ復号結果とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。一方、ビット番号nのACK/NACKビット状態が「設定済」の場合には、復号部104から出力されたDLデータ復号結果にかかわらず、新たにDLデータ復号結果として「復号失敗」を設定し、設定したDLデータ復号結果とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。
【0024】
また、ACK/NACKビット状態管理部105は、ACK/NACKビット生成部106からACK/NACKビット生成完了の通知を受けると、各ACK/NACKビットの状態を「未設定」の状態に初期化する。
【0025】
ACK/NACKビット生成部106は、ACK/NACKビット状態管理部105から出力されたDLデータ復号結果とビット番号nとに基づいて、ACK/NACKビットを生成する。ACK/NACKビット生成部106は、DLデータ復号結果が「復号成功」の場合には、OACKに1(ACK)を設定し、「復号失敗」の場合には、OACKに0(NACK)を設定する。ACK/NACKビット生成部106は、ACK/NACKビットの生成が完了すると、生成したACK/NACKビットを符号化部107に出力すると共に、ACK/NACKビット状態管理部105に生成完了の通知を行う。
【0026】
符号化部107は、ACK/NACKビット生成部106から出力されたACK/NACKビットを符号化し、符号化データを変調部108に出力する。変調部108は、符号化部107から出力された符号化データを変調し、変調信号を無線送信部109に出力する。無線送信部109は、変調部108から出力された変調信号を無線周波数の送信信号に変換し、アンテナ101を通して基地局に送信する。
【0027】
図4は、本発明の実施の形態1に係る上りリンクACK/NACKの送信手順を示すシーケンス図である。この図において、ST201では、端末は基地局からDAI=0でDLデータ1を受信するため、使用するACK/NACKビットはOACKとなる。
【0028】
ST202では、OACKの状態が「未設定」であり、端末は復号に成功したため、OACKには復号成功を示す1(ACK)を設定すると共に、OACKの状態を「設定済」に変更する。
【0029】
ST203では、端末は基地局からDAI=1でDLデータ2を受信するため、使用するACK/NACKビットはOACKとなる。
【0030】
ST204では、OACKの状態が「未設定」であり、端末は復号に失敗したため、OACKには復号失敗を示す0(NACK)を設定すると共に、OACKの状態を「設定済」に変更する。
【0031】
ST205では、端末は基地局からDAI=1でDLデータ3を受信したため、使用するACK/NACKビットはOACKとなるが、ST206では、OACKの状態が「設定済」のため、端末は復号に成功しているものの、OACKには0(NACK)を設定する。
【0032】
ST207では、端末は、ACK/NACKビット(OACK,OACK,OACK)=(1,0,0)を基地局に送信し、ST208では、端末はACK/NACKビットの各ビットの状態を初期化(全て「未設定」に変更)する。
【0033】
このように、実施の形態1によれば、ACK/NACKビットの設定状態を「未設定」または「設定済」として管理し、検出したDAIに対応するACK/NACKビットが「設定済」である場合には、DLデータの復号結果にかかわらず、再送を要求するNACKを設定することにより、DAIを繰り返し検出した場合においても、物理レイヤでの再送を促し、上位レイヤでの再送の発生を抑制することができる。この結果、端末がデータを受信するまでの遅延の増加及びオーバヘッド増大によるスループットの低下を改善することができる。
【0034】
(実施の形態2)
実施の形態1では、DAIを繰り返し検出する状況として、基地局での「制御誤り」と端末での「受信誤り」を想定しているが、端末での「受信誤り」が生じたDL制御情報は本来破棄すべきものと考えられる。以下、この理由について説明する。
【0035】
PDCCHによって端末に通知されるDL制御情報は、16ビットのCRC及び端末毎に割り当てられたIDが付加されている。端末は、複数個のDL制御情報を網羅的に復号し、CRC及びIDが一致したDL制御情報を自局宛のDL制御情報としてDLデータの受信、及び、ACK/NACKの送信に用いる。ここで、端末での「受信誤り」とは、他局宛てのDL制御情報を復号した際に、受信誤りによってCRC及びIDが偶然一致し、他局宛てのDL制御情報を自局宛のDL制御情報として受信することを指す。
【0036】
誤ったDL制御情報を使用して、DLデータの受信及びACK/NACKの送信を行うことは、基地局の意図しない動作となるため、端末で誤ったDL制御情報を受信したと判断した場合には、そのDL制御情報を破棄することが基地局の意図する動作になると考えられる。
【0037】
そこで、本発明の実施の形態2では、端末での「受信誤り」が生じたDL制御情報(DAI)及びDLデータ復号結果を破棄する場合について説明する。
【0038】
図5は、本発明の実施の形態2に係る端末300の構成を示すブロック図である。ただし、図5において、図3と共通する部分には、図3と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図5が図3と異なる点は、ACK/NACKビット状態管理部105をACK/NACKビット設定回数管理部301に変更した点である。
【0039】
ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ACK/NACKビット設定回数を管理する。ACK/NACKビット設定回数は、ACK/NACKビット数分有するものとし、初期値を0とする。また、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、DLデータ復号結果の履歴情報を管理する。復号結果履歴情報は、ACK/NACKビット数分の記憶領域を有し、初期状態を「未設定」とする。ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ACK/NACKビット設定回数によって処理が異なるため、設定回数0、1、2回以上の3つに分けて、以下に具体的に説明する。
【0040】
ACK/NACKビット設定回数管理部301は、復号部104から出力されたDAIに基づいて、ACK/NACKビットのビット番号nを求める。ビット番号nのACK/NACKビット設定回数が0の場合には、ACK/NACKビット設定回数をインクリメントし、復号結果履歴情報にDLデータ復号結果(「復号失敗」または「復号成功」)を記録して、復号部104から出力されたDLデータ復号結果とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。
【0041】
また、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ビット番号nのACK/NACKビット設定回数が1の場合には、ACK/NACKビット設定回数をインクリメントし、ビット番号nの復号結果履歴情報を参照する。このとき、現在のDLデータ復号結果が「復号成功」で、かつ、ビット番号nの復号結果履歴情報が「復号失敗」の場合、及び、現在のDLデータ復号結果が「復号失敗」で、かつ、ビット番号nの復号結果履歴情報が「復号成功」の場合、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ACK生成指示とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。
【0042】
このように、現在のDLデータ復号結果と復号結果履歴情報とのいずれか一方が「復号成功」であり、他方が「復号失敗」である場合には、端末での「受信誤り」が発生し、DL制御情報も誤っていると判断して、これを破棄する。また、このとき、復号に失敗したDLデータは自局宛ではないため、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、復号に成功した一方の復号結果をもってACKの生成を指示する。これにより、無駄な再送の発生を抑制することができる。
【0043】
また、ビット番号nのACK/NACKビット設定回数が1であり、現在のDLデータ復号結果とビット番号nの復号結果履歴情報がいずれも「復号成功」、またはいずれも「復号失敗」の場合には、基地局での「制御誤り」が発生していると判断し、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、NACK生成指示とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。
【0044】
また、ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ビット番号nのACK/NACKビット設定回数が2以上の場合には、ACK/NACKビット設定回数をインクリメントし、NACK生成指示とビット番号nとをACK/NACKビット生成部106に出力する。
【0045】
ここでは、ACK/NACKビット設定回数が2以上の場合には、2回以上連続して端末での「受信誤り」が発生する確率は十分に低いと想定されるため、基地局での「制御誤り」が発生していると判断し、NACK生成を指示している。
【0046】
ACK/NACKビット設定回数管理部301は、ACK/NACKビット生成部106からACK/NACKビット生成完了の通知を受けると、ACK/NACKビット設定回数と復号結果履歴情報とを初期化する。
【0047】
ここで、ACK/NACKビット設定回数毎のDLデータ復号結果と、ACK/NACK生成指示とを表1にまとめる。ACK/NACKビット設定回数管理部301は表1を有しているものとする。なお、比較のため、ACK/NACK生成指示は従来及び実施の形態1についても記載した。
【表1】

【0048】
ただし、表1において、○は復号成功を、×は復号失敗を、−は設定なしを、AはACKを、NはNACKをそれぞれ表している。
【0049】
このように、実施の形態2によれば、ACK/NACKビットの設定回数と、DLデータ復号結果の履歴情報とを管理し、検出したDAIに対応するACK/NACKビットの設定回数が1であり、現在のDLデータ復号結果と復号結果履歴情報とのいずれか一方が「復号成功」であり、他方が「復号失敗」である場合には、DL制御情報を破棄し、ACKを設定することにより、再送の発生を抑制することができ、DAIを繰り返し検出した場合においても、物理レイヤ及び上位レイヤでの再送の発生を抑制することができる。
【0050】
なお、本実施の形態におけるACK/NACKビット設定回数管理部301は、ACK/NACKビット状態管理手段として機能する。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本発明にかかる無線通信端末装置及び再送制御方法は、例えば、LTEのTDD通信システムに適用できる。
【符号の説明】
【0052】
101 アンテナ
102 無線受信部
103 復調部
104 復号部
105 ACK/NACKビット状態管理部
106 ACK/NACKビット生成部
107 符号化部
108 変調部
109 無線送信部
301 ACK/NACKビット設定回数管理部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下りリンクデータと、複数の前記下りリンクデータの復号結果を複数のビットからなるACK/NACKビットに対応付ける制御情報とを受信する受信手段と、
前記ACK/NACKビットの設定状態を管理し、設定済みのACK/NACKビットに対して、繰り返しACK又はNACKの設定を指示する前記制御情報を受信した場合、該当するビットにNACKを設定するACK/NACKビット状態管理手段と、
前記ACK/NACKビット状態管理手段の設定に従って、前記ACK/NACKビットを生成するACK/NACKビット生成手段と、
生成された前記ACK/NACKビットを無線通信基地局装置に送信する送信手段と、
を具備する無線通信端末装置。
【請求項2】
前記ACK/NACKビット状態管理手段は、ACK/NACKビットの設定回数と、前記下りリンクデータの復号結果の履歴情報とを管理し、検出したDAIに対応するACK/NACKビットの設定回数が1であり、現在の下りリンクデータ復号結果と前記履歴情報とのいずれか一方が復号成功であり、他方が復号失敗である場合には、前記制御情報を破棄し、該当するビットにACKを設定する請求項1に記載の無線通信端末装置。
【請求項3】
前記制御情報は、DAI(Downlink Assignment Index)である請求項1又は請求項2に記載の無線通信端末装置。
【請求項4】
下りリンクデータと、複数の前記下りリンクデータの復号結果を複数のビットからなるACK/NACKビットに対応付ける制御情報とを受信する受信工程と、
前記ACK/NACKビットの設定状態を管理し、設定済みのACK/NACKビットに対して、繰り返しACK又はNACKの設定を指示する前記制御情報を受信した場合、該当するビットにNACKを設定するACK/NACKビット状態管理工程と、
前記ACK/NACKビット状態管理工程における設定に従って、前記ACK/NACKビットを生成するACK/NACKビット生成工程と、
生成された前記ACK/NACKビットを無線通信基地局装置に送信する送信工程と、
を具備する再送制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−110591(P2013−110591A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254152(P2011−254152)
【出願日】平成23年11月21日(2011.11.21)
【出願人】(000187725)パナソニック モバイルコミュニケーションズ株式会社 (38)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】