JP2002532000A - 自動再送要求プロトコル - Google Patents

自動再送要求プロトコル

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JP2002532000A
JP2002532000A JP2000586037A JP2000586037A JP2002532000A JP 2002532000 A JP2002532000 A JP 2002532000A JP 2000586037 A JP2000586037 A JP 2000586037A JP 2000586037 A JP2000586037 A JP 2000586037A JP 2002532000 A JP2002532000 A JP 2002532000A
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マシアス ヨハンソン，
ヨハン ラルソン，
クリスティアーン ローボル，
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テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル）
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Abstract

(57)【要約】 第１通信ノードと第２通信ノード間の通信で、第１通信ノードは第２通信ノードから送信された単位データのシーケンスを受信する。第１通信ノードは、１つ又は複数の送信単位データが全く受信されなかったか誤りを含んで受信された（すなわち、データが破損していた）ことを判定する。第１通信ノードは、受信されなかったか誤りを含んで受信された１つ又は複数の単位データを再送する要求を、第２通信ノードに送信する。再送要求が送信されると再送タイマがスタートする。再送タイマは、再送要求が第２通信ノードに到着し、第２通信ノードが要求された単位データを再送し、再送された単位データが第１通信ノードに到着するのに必要な遅延期間を示す。タイマが遅延期間が発生した／タイムアウトしたことを示すと、カウンタがスタートする。カウンタの値に基づいて、再送要求されたすべての単位データが正しく受信されたか否かが判定される。判定が要求された１つ又は複数の単位データが再送され正しく受信されたことを示すと、処理は終了する。他方、再送要求された１つ又は複数の単位データが受信されなかったか、又は誤りを含んで受信された場合には、上記の手順が繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、信頼性の高いデータ通信に関する。ある特定の実施の形態例では、
本発明は、通信の信頼性を高めるために使用される自動再送要求（ＡＲＱ：Auto
matic Repeat Request）タイプのメカニズムに関する。この実施の形態例の状況
では、本発明は、ＡＲＱベースの通信の効率を改善するために使用される。
【０００２】 （発明の背景及び概要） データパケット通信は、典型的には、「最善の努力をする（best effort：以
下、ベストエフォート」パケット送達システムである。ベストエフォート送達は
パケットを送達しようと真剣に試みる、すなわち、気まぐれにパケットを廃棄す
るようなことはない。しかし、実際には、データパケット・サービスでは送達が
保証されていない、すなわち、パケットの紛失、複製、遅延が発生したり、送達
順序が狂う可能性があるため、通常、信頼性がないと言われている。
【０００３】 多くのデータ通信の適用では、やはりより高い信頼性を必要とし、それにより
少なくとも恩恵を受けるものである。伝送の信頼性を高める１つの方法は、２つ
の通信ユニットが確認メッセージを交換し、メッセージが成功裏に送信されたか
どうか、またいつ送信されたかを知ることができるようにすることである。信頼
性を高めるための肯定受取通知（positive acknowledgement）及び／又は再送付
きの否定受取通知（negative acknowledgement）の使用は、通常、自動再送要求
（ＡＲＱ）と呼ばれている。具体的には、送信側は単位データ（data units）を
受信側に送信する。単位データが正しく受信された場合、受信側は送信側に肯定
受取通知を送信する。単位データが正しく受信されなかった場合、すなわち、受
信された単位データに誤りがあった（又は効率的に訂正できないほど誤り数が多
い）場合と、単に単位データが受信されなかった場合、否定受取通知が送信され
る。否定受取通知の場合、受信側が正しく受信されなかった単位データを再送す
る要求を送信側に送信する。
【０００４】 この場合の問題は、単位データを再送信する決定をいつ行うかである。１つの
方法は、ＡＲＱタイマを用いて単位データ（例えば、プロトコルの単位データ）
をいつ再送するかを決定することである。特に、タイマを、単位データを送信す
る時にスタートする。肯定受取通知の受信前にタイマがタイムアウトした場合に
は、単位データは自動的に再送される。
【０００５】 このようなＡＲＱタイマの欠点は、ＡＲＱタイマを最良のタイムアウト値にセ
ットすることが極めて困難であるということである。セットされたタイムアウト
値が小さすぎると、ＡＲＱタイマはあまりにも早くタイムアウトしがちである。
すなわち、受取通知が普通に受信されると予測されるよりも前にタイムアウトし
がちである。言い換えると、さらにある時間待った場合に受取通知を受信したか
もしれないことになる、その結果、不必要な再送要求と単位データの再送とを回
避できた可能性がある。したがって、小さすぎるタイムアウト値は不必要な再送
要求と再送とを引き起こしてしまう。不必要な再送要求と再送とは共に通信資源
を無駄にするが、このことは帯域幅が非常に制限されている無線通信システムな
どの通信システムでの特有の問題になる。他方、セットされたタイムアウト値が
大きすぎると、再送要求における大きくて不必要な遅延が発生する。そのような
遅延は、最終的に通信システムの効率的な性能を低下させることになる。
【０００６】 適正なタイムアウト値を選択するという問題は、物理的な通信チャネルの伝送
速度が変動するシステムではさらに複雑になる。広範囲のサービスを提供する第
３世代のセルラー電話システムのような一部のシステムでは、伝送速度は極めて
迅速に、例えば数十ミリ秒程度の無線フレームごとに変動する場合がある。ある
伝送速度に対する最適なタイムアウト値は他の伝送速度に関しては長すぎたり短
すぎたりすることが多い。したがって、変化する状況下で最適なタイムアウトを
実現するための正しい値を割り当てることは極めて困難である。
【０００７】 本発明の目的は、信頼性が高く効率的なデータ通信を提供することである。
【０００８】 本発明の目的は、さまざまな条件下で、信頼性が高く効率的なデータ通信を提
供することである。
【０００９】 本発明の別の目的は、１つ又は複数の単位データをいつ受信すべきか否かを効
率的に決定するメカニズムを提供することである。
【００１０】 本発明のさらに別の目的は、異なる通信条件、特に異なるチャネル伝送速度に
最っとも適合する自動再送要求（ＡＲＱ）手順を提供することである。
【００１１】 本発明は、単純なタイマ利用方法の欠点を克服し、上記目的を達成するために
、通信ユニットがさまざまな条件下で１つ又は複数の単位データをいつ受信する
かを効率的かつ正確に決定できるようにする。特に、本発明では、送信遅延と変
動する伝送速度とを補償する。以下にＡＲＱタイプの環境での本発明の一般的な
実施形態例を開示するが、本発明は受信側が１つ又は複数の単位データの送信を
要求し、その受信を待つ任意の通信状況に、より広く適用可能である。
【００１２】 第１通信ノードと第２通信ノード間の通信中に、第１通信ノードは第２通信ノ
ードから送信された単位データのシーケンスを受信する。第１通信ノードは、１
つ又は複数の送信された単位データが全く受信されなかったか誤りを含んで受信
された（すなわち、データが破損していた）ことを判定する。第１通信ノードは
受信されなかったか誤りを含んで受信された１つ又は複数の単位データを再送す
る要求を、第２通信ノードに送信する。再送要求が送信されると再送タイマがス
タートする。再送タイマは、再送要求が第２通信ノードに到着し、第２通信ノー
ドがその要求を処理して要求された単位データの送信を開始し、最初の再送単位
データが第１通信ノードに到着するのに必要な遅延期間を示す。
【００１３】 タイマが遅延期間が過ぎたことを示すと、カウンタがスタートする。カウンタ
の値に基づいて、再送要求されたすべての単位データが正しく受信されたかどう
かが判定される。判定が要求された１つ又は複数の単位データが再送され正しく
受信されたことを示すと、処理は終了する。他方、再送要求された１つ又は複数
の単位データが受信されなかったか、又は誤りを含んで受信された場合には、上
記の手順が繰り返される。
【００１４】 このタイマは、第１通信ノードから第２通信ノードへの再送要求の送信と同時
にスタートするのが好ましい。カウンタも、タイマのスタート時又はその前に初
期化されるのが好ましい。カウント値は、ある数の単位データが第１通信ノード
と第２通信ノード間で送信される各期間の後で、変更される。そのような期間の
一例としては通信フレームがある。実施の形態例では、カウンタは各期間の後に
その期間内に受信するはずだった単位データの数だけ増分される。例えば、期間
あたり２つの単位データが現在送信されている場合、カウンタは２だけ増分され
る。カウンタ値が再送要求された単位データ数に達すると、第１通信ノードは再
送要求された単位データが正しく受信されたかどうかを判定する。その時点でそ
れらの要求された単位データは第２通信ノードによって再送され、第１通信ノー
ドによって受信されているはずである。
【００１５】 上記のように、本発明は、単位データの任意の送信要求に効果的に使用できる
。一定数の単位データの送信要求の往復遅延を考慮することで、カウンタは、要
求された単位データが送信されおそらくは受信されると期待するのが妥当である
時点で、予測される単位データのカウントをスタートする。カウンタは、そのカ
ウント値を各期間あたりに受信すべき単位データ数だけ変更することで、通信チ
ャネル上の伝送速度の変化に対応する。したがって、伝送速度が遅いほどより多
くの時間が効果的に提供され、伝送速度が速いほど許される時間は少なくなる。
最終的な結果は、（要求された単位データが正しく受信されない時に再送を要求
するのに待ち時間が長すぎる）遅延と、（単位データが受信されるための妥当な
機会がない段階での）不必要な再送要求と再送との間での、効率的で最適な均衡
を得ることである。
【００１６】 本発明の好ましい実施の形態例を、広帯域の符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭ
Ａ：wideband code division multiple access）に関して開示する。本実施の形
態例では、本発明は無線リンク制御（ＲＬＣ：radio link control）通信プロト
コル・レイヤで実施される自動再送要求技法として実行される。ＡＲＱ技法は、
カウンタとタイマとを用いて、移動局と無線アクセス・ネットワークとの両方の
ＲＬＣレイヤで実施される。カウンタは、再送すべき単位データ数を示すカウン
ト値を記憶する。タイマは、再送要求に関連する期間後にカウンタにカウントを
スタートさせる。無線チャネル上での伝送速度はフレーム単位で急速に変化する
ことがあるので、本発明はこのような環境で特に有利である。
【００１７】 本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点は、参照文字が各図面で一貫し
て同じ部分を参照している添付図面に示す、好ましい実施の形態例についての以
下の説明から明らかになろう。図面は必ずしも一定の縮尺に従っておらず、本発
明の原理を例示することに重点が置かれている。
【００１８】 （図面の詳細な説明） 以下の説明では、限定でなく説明のため、本発明の理解を得る目的で、特定の
実施形態、データフロー、信号送受の実施態様、プロトコル、技法などについて
詳細を説明する。ただし、これらの特定の詳細な例とは異なる他の実施形態によ
っても本発明を実施できることは、当業者には明らかであろう。例えば、本発明
の実施の形態例は特定のプロトコル・レイヤ、すなわちリンク・レイヤに関して
開示されているが、本発明は任意の適当な通信プロトコル又はプロトコル・レイ
ヤで実施できることは、当業者には明らかであろう。その他の場合では、よく知
られている方法、インタフェース、装置、及び信号送受技法についての詳細は割
愛して、不必要な詳細説明によって本発明を分りにくくしないようにしている。
【００１９】 図１は、第１通信ユニット１２と第２通信ユニット１４とを含む通信システム
１０を示す。単位データ（独立したメッセージ情報、制御情報又はその両方を含
む）が適当な通信媒体を介して第１通信ユニット１２から第２通信ユニット１４
に送信される。単位データの限定されない例としてはプロトコル・単位データ（
ＰＤＵ：protocol data unit）がある。ただし、それより大きい、小さい、又は
異なるフォーマットの単位データも適用可能である。第２通信ユニット１４が１
つ又は複数の単位データが受信されていないか誤りを含んで受信されていること
を検出すると、第１通信ユニット１２にそれらの検出された単位データの再送要
求を送信する。
【００２０】 その後、第２通信ユニット１４が一定の時点までに要求された単位データを受
信しない場合、同じ単位データの再送要求を再度送信する。その一定の時点は、
２段階の処理を用いて決定される。まず第１に、再送要求が送信されると、第２
通信ユニット１４は、第１通信ユニット１２が再送要求を受信して処理し、第２
通信ユニット１４が最初の再送単位データを受信するために予測される往復遅延
に対応する所定の期間だけ、待ち合わせをする。第２に、その所定の期間の後で
、第２通信ユニット１４は、その後に受信すべきＰＤＵ数までのカウントアップ
（又はその数からのカウントダウン）をする。カウンタがその数に達した時に要
求された単位データの全てが受信されていない場合、その単位データの再送要求
が再び送信される。
【００２１】 図２は、本発明の例示的で非限定的な実施態様を含む自動再送要求（ＡＲＱ）
ルーチン（ブロック２０）を示す。図１の第２通信ユニット１４のような受信側
通信ユニットが、図１の第１通信ユニット１２のような送信側の通信ユニットか
ら送信された単位データを受信する（ブロック２２）。第２通信ユニット１４は
、１つ又は複数の送信単位データが受信されなかったか誤りを含んで受信された
ことを判定する（ブロック２４）。次いで、第２通信ユニット１４はそれら１つ
又は複数の単位データの再送を要求する（ブロック２６）。再送要求が送信され
ると同時あるいはほぼ同時に、第２通信ユニットは再送タイマもスタートさせる
（ブロック２８）。再送タイマは、送信要求の送信と実際の再送との伝搬遅延を
考慮した所定の再送期間後に、出力を生成する。それは、さらに、両方の通信ユ
ニットの処理時間とその他の条件／パラメータをも考慮している。
【００２２】 再送期間の終わりは、再送すべきと要求された最初の単位データを受信すべき
時点に対応する。その時点で、第２通信ユニット１４は単位データ・カウンタを
スタートさせる（ブロック３０）。その後、カウンタ内の単位データ・カウント
値は、受信すべき単位データの数に対応するカウント値まで増分する（又はその
数からゼロにまで減分する）ことにより変化する。このカウント値を、各伝送期
間ごと、例えば伝送フレームの最後などに、現在の伝送速度に基づいて伝送期間
に受信すべきＰＤＵの数に対応する量だけ変更する（ブロック３２）。
【００２３】 単位データ・カウント値が再送要求された単位データ数に達すると、第２通信
ユニット１４は送信要求された単位データが正しく受信されたか否かを判定する
（ブロック３４）。正しく受信された場合、第２通信ユニット１４は第１通信ユ
ニット１２から引き続き新しい単位データを受信する。オプションとして、第２
通信ユニット１４は要求された単位データが正しく受信されたという肯定受取通
知を第１通信ユニット１２に送信することもできる。他方、単位データ・カウン
タが適当なカウント値に達するまでに、送信要求された単位データのいずれかが
正しく受信されない場合、再送タイマ及びカウンタはリセットされ（ブロック３
６）、ブロック２６から始まる手順が繰り返される。
【００２４】 本発明の１つの適用例について、図３に示すユニバーサル移動通信システム（
ＵＭＴＳ：universal mobile telecommunications syatem）５０に関して説明す
る。雲型（cloud）５２のように示す代表的なコネクション型の外部コアネット
ワークの例は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Networ
k）及び／又は総合サービスディジタル網（ＩＳＤＮ：Integrated Services Dig
ital Network）である。雲型５４のように示す代表的なコネクション型の外部コ
アネットワークの例は、インターネットである。両方のコアネットワークは、そ
れに対応するサービスノード５６に接続されている。ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮコネク
ション型のネットワーク５２は、回線交換サービスを提供する移動体交換局（Ｍ
ＳＣ：mobile switching center）ノード５８として示されたコネクション型の
サービスノードに接続されている。既存のＧＳＭモデルでは、移動体交換局５８
はインタフェースＡを介して基地局システム（ＢＳＳ：base station system）
６２に接続され、基地局システム６２はインタフェースＡ’を介して無線基地局
６３に接続されている。インターネットコネクション型のネットワーク５４は、
パケット交換タイプのサービスを提供するように設計された一般パケット無線サ
ービス（ＧＰＲＳ：General Packet Radio Service）ノード６０に接続されてい
る。
【００２５】 コアネットワーク・サービスノード５８及び６０は、ＵＴＲＡＮインタフェー
ス（ＵＭＴＳ地上無線アクセス・ネットワーク：UMTS Terminal Radio Access N
etwork ＩU）を介して、ＵＴＲＡＮ６４に接続される。ＵＴＲＡＮ６４は、１つ
又は複数の無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ：radio network controll
ers）６６を含む。各ＲＮＣ６６は、複数の基地局（ＢＳ：base stations）６８
とＵＴＲＡＮ６４内の任意のその他のＲＮＣとに接続されている。基地局６８と
移動体無線局（ＭＳ：mobile radio stations）７０の無線通信は、無線インタ
フェースを介してなされる。無線アクセスは、ＷＣＤＭＡ拡散符号を用いて割り
当てられた個々の無線チャネルを備える広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）に基づく
。ＷＣＤＭＡは、マルチメディア・サービスとその他の高速需要や、更にダイバ
ーシティ・ハンドオフのような強固な特徴及びＲＡＫＥ受信機のため、広い帯域
幅を提供する。
【００２６】 図３に示す無線インタフェースはいくつかのプロトコル・レイヤに分割され、
いくつかの下位レベルのレイヤが図４に示されている。特に、移動局７０は、こ
れらのプロトコル・レイヤを用いてＵＴＲＡＮ６４内の類似のプロトコル・レイ
ヤとの通信を組み立てる。両方のプロトコル・スタックは、物理レイヤ、データ
リンク・レイヤ及びネットワーク・レイヤを含む。データリンク・レイヤは、無
線リンク制御（ＲＬＣ：radio link control）レイヤと媒体アクセス制御（ＭＡ
Ｃ：medium access control）レイヤとの２つのサブレイヤに分割される。ネッ
トワーク・レイヤは、この例では制御プレーンプロトコル（ＲＲＣ）とユーザプ
レーン・プロトコル（ＩＰ）とに分割される。
【００２７】 物理レイヤは、ＷＣＤＭＡを用いたエア・インタフェースを介して情報転送サ
ービスを提供し、以下の機能を実行する。順方向誤り訂正符号化及び復号化、マ
クロダイバーシティ分散／結合、ソフト・ハンドオーバの実行、誤り検出、移送
チャネルの多重化（multiplexing)及び多重化解除(demultiplexing)、移送チャ
ネルの物理チャネルへのマッピング、物理チャネルの変調及び拡散／復調及び非
拡散、周波数及び時間の同期化、電力制御、ＲＦ処理、及びその他の機能である
。
【００２８】 媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤは、対等（peer）のＭＡＣエンティティ間
のサービス・単位データ（ＳＤＵ）の受取通知の無い転送を提供する。ＭＡＣ機
能は、データ伝送速度に応じた各移送チャネルごとの適切な移送フォーマットの
選択、１ユーザのデータフロー間や異なるユーザのデータフロー間の優先順位処
理、制御メッセージのスケジュール作成、上位レベルレイヤのＰＤＵの多重化及
び多重化解除、その他の機能を含む。ＲＬＣは、ＲＬＣ接続の確立、解放及び維
持、可変長の上位レベルレイヤのＰＤＵから小さいＲＬＣ・ＰＤＵへのセグメン
ト化／小さいＲＬＣ・ＰＤＵから上位レベルレイヤのＰＤＵへの再組み立て、上
位レベルレイヤのＰＤＵのシーケンス送達での再送（ＡＲＱ）による誤り訂正、
複製の検出、フロー制御、及び他の機能を含む、さまざまな機能を実行する。
【００２９】 ＵＴＲＡＮ内のネットワーク・レイヤの制御プレーン部は、無線資源制御プロ
トコル（ＲＲＣ：radio resource control protocol）からなる。ＲＲＣプロト
コルは、無線インタフェースを介して、無線アクセス・ベアラ制御信号の送受、
測定報告及びハンドオーバ信号の送受などの制御信号の送受を扱う。ネットワー
ク・レイヤのユーザ・プレーン部は、よく知られているインターネット・プロト
コル（ＩＰ：Internet Protocol）などのレイヤ３プロトコルによって実行され
る従来の機能を含む。
【００３０】 図５は、移動体７０のようなＵＭＴＳエンティティのＲＬＣレイヤ、又は図３
のＲＮＣ６６のＲＬＣレイヤにおける、本発明の一実施態様例の機能ブロック図
である。このＲＬＣレイヤの実施態様では、全てのＲＬＣレイヤの動作とさまざ
まな特定のＲＬＣレイヤの機能とを、ＲＬＣコントローラ８０によって監視でき
るし、大体の制御はできる。図５には特定の機能ブロックを示すが、これらの機
能は任意の適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを用いて実現できる。例
えば、タイマやカウンタはハードウェア又はソフトウェアで実施できる。
【００３１】 ＲＬＣレイヤの通信エンティティの送信側では、上位レベルレイヤのパケット
がセグメント化・連結・ＲＬＣヘッダ付加のブロック８２で受信される。上位レ
ベルレイヤのパケットは、セグメント化及び／又は連結されて、固定長のＰＤＵ
となる。特定の無線アクセス・ネットワーク・サービスが特定の移動局を含む通
信のために確立される時に、ＰＤＵ長が決定される。ＲＬＣヘッダが各ＰＤＵに
付加されると、それらは再送バッファ８６と、セレクタ８８を介して送信バッフ
ァ９０との両方に記憶される。次いで、送信バッファ９０に記憶されたＰＤＵは
、物理レイヤを介する送信のための、ＲＬＣコントローラ８０から下位レベルの
ＭＡＣレイヤへのフロー制御信号に従って、無線インタフェースにより受信側に
送信される。１つ又は複数のＰＤＵの再送要求（例えば、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ又は
ＳＡＣＫ）が受信されると、ＲＬＣコントローラ８０はセレクタ８８を制御して
再送バッファ８６内に記憶されているＰＤＵを選択し、送信バッファ９０を介し
て送信する。
【００３２】 ＲＬＣレイヤの通信エンティティの受信側では、ＰＤＵがＭＡＣサブレイヤの
論理チャネルから受信される。受信されたＰＤＵは受信バッファ９８内に入れら
れ、次いで、検出・分析のブロック９６によって処理される。ブロック９６は、
正しく受信されたＰＤＵをブロック８４に転送し、ブロック８４でＲＬＣヘッダ
がＰＤＵから取り出され、ＰＤＵは上位レベルレイヤのパケットに再組み立てさ
れて、上位レベルプロトコル・レイヤに配送される。
【００３３】 検出・分析ブロック９６がＰＤＵが失われたか誤りを含んで受信されたことを
検出すると、例えば否定受取通知（ＮＡＣＫ）又は選択的受取通知（ＳＡＣＫ）
の形式で再送要求信号が生成される。この再送要求はＲＬＣコントローラ８０に
転送される。再送要求は、ＲＬＣコントローラ８０から再送バッファ８６、セレ
クタ８８、及び送信バッファ９０への適当な制御信号を用いて、送信待ち状態の
他のＰＤＵに対して送信バッファ９０内での優先権を得る。
【００３４】 再送要求が生成されると同時あるいはほぼ同時に、検出・分析ブロック９６は
予測ＰＤＵカウンタ（ＥＰＣ：Estimated PDU Counter）タイマ９４をスタート
させる。ＥＰＣタイマ９４には、再送要求と初期応答の往復伝搬遅延を補償する
時間と、送信側と受信側の処理時間と、フレーム構造とに対応する再送時間がセ
ットされる。ＥＰＣタイマ９４が再送時間のタイムアウトを示すと、予測ＰＤＵ
カウンタ（ＥＰＣ）９２が使用可能になりスタートする。ＥＰＣタイマ９４は、
再送要求された最初のＰＤＵが実際に受信される前の経過時間に応じて予測され
る、無線フレーム数をカウントするカウンタとして実現することもできる。
【００３５】 ＥＰＣ９２は、送信要求されたＰＤＵ数まで増分するように、又は送信要求さ
れたＰＤＵ数まで減分するようにセットできる。本例では、ＥＰＣ９２は、通常
１無線フレームである物理レイヤ（Ｌ１）期間ごとに増分されるが、Ｌ１期間は
１無線フレームを超えても構わない。Ｌ１期間内に整数個のＰＤＵが送信される
。整数値はＰＤＵのサイズとＰＤＵの伝送速度とに依存する。
【００３６】 ＵＭＴＳ５０内では、各Ｌ１期間の後に、伝送速度を変更することができる。
したがって、ＰＤＵ数も変更できる。伝送速度の情報ビットは、ＭＡＣレイヤか
らのデータＰＤＵと並行に送信でき、ＲＬＣコントローラ８０によって現在のＬ
１期間の伝送速度を決定するために使用される。次いで、ＲＬＣコントローラは
、現在のＬ１期間にいくつのＰＤＵが送信されているはずかを予測する。ＥＰＣ
９２は、（ＭＡＣレイヤから最も最近受信した速度情報に基づいてＲＬＣコント
ローラ８０によって提供される）現在のＬ１期間に送信されたはずの予測ＰＤＵ
数だけ、Ｌ１期間ごとに増分（又は減分）される。
【００３７】 ＥＰＣ９２が再送要求された未送信ＰＤＵの数に達すると、検出・分析ブロッ
ク９６はこれらの要求されたＰＤＵが実際に再送時に受信されたかどうかを検出
する。受信された場合には、新しいＰＤＵの受信と処理とが継続される。ただし
、再送要求された１つ又は複数のＰＤＵが検出・分析ブロック９６で正しく受信
されなかったと判定された場合、ＥＰＣ９２とＥＰＣタイマ９４とはリセットさ
れる。さらに、これらの未送信のＰＤＵを（再び）再送することを要求する再送
要求が新たに送信される。ＥＰＣタイマ９４は再びスタートし、上記の処理が繰
り返される。
【００３８】 次に、特定の例を示す図６を参照する。送信側は、高い伝送速度で（すなわち
、Ｌ１フレームあたり４つのＰＤＵの割で）、シーケンス番号０、１、２、３を
有する４つのＰＤＵを送信する。ＰＤＵ１及び２は紛失したか誤りを含んで受信
されている。したがって、受信側は、ＰＤＵ１及び２の再送を要求する選択的受
取通知（ＳＡＣＫ）を送信側に返送する。同時に、ＥＰＣはゼロにセットされ、
ＥＰＣタイマがスタートする。送信側から受信側への各矢印は１つのＬＩ期間を
表していることに留意されたい。次のＬ１期間で、送信側はシーケンス番号４、
５、６、７に対応するさらに４つのデータＰＤＵを送信する。その後、伝送速度
はＬ１期間あたり４ＰＤＵからＬ１期間あたり１ＰＤＵに低下する。
【００３９】 次いで、送信側はＰＤＵ１及び２の再送を要求するＳＡＣＫメッセージを受信
側から受信する。再送要求には高い優先度が与えられ、したがって、送信側はそ
の次のＬ１期間にＰＤＵ１を再送する。１Ｌ１期間には低い伝送速度で１つのＰ
ＤＵしか送信されないので、送信側は次のＬ１期間には１つのＰＤＵ８だけを送
信する。ＰＤＵ８を受信した後に、ＥＰＣタイマはタイムアウトし、ＥＰＣカウ
ンタが使用可能になる。ＰＤＵ１の再送に対応して次のＬ１期間が発生すると、
ＥＰＣは１だけ増分される。
【００４０】 伝送速度情報はデータと並行に提供され、一実施態様では、ＭＡＣレイヤによ
って提供される移送フォーマット情報内に含むことができる。この移送フォーマ
ット情報は、各無線フレーム内でいくつのＲＬＣ・ＰＤＵを受信するべきかを示
す。次のＬ１期間の間に、再送されたＰＤＵ２が受信され、ＥＰＣは２に増分さ
れる。このカウントで、受信側は再送要求されたすべてのＰＤＵが正しく受信さ
れたか否かを検査する。再送されたＰＤＵ１とＰＤＵ２が両方とも正しく受信さ
れているので、送信側も受信側も再送の前と同様の動作を継続する。
【００４１】 ただし、再送された１つ又は複数のＰＤＵが紛失したか誤りを含んで受信され
る場合がある。図７はそのような場合の一例を示す。図７は第１の再送されたＰ
ＤＵ１が受信側によって正しく受信されなかった点を除いて、図６と同じである
。それでも、ＰＤＵ１が受信されるはずだったＬ１期間の終わりにＥＰＣは１だ
け増分される。次のＬ１期間の終わりにＰＤＵ数２は正しく受信され、ＥＰＣは
２だけ増分される。その時点で、ＰＤＵ１がその時までに受信されるはずであっ
たが不適切に受信されたという判定がされる。その結果、受信側はＰＤＵ１の再
送を要求する選択的受取通知を送信側に再び送信する。
【００４２】 この２度目の再送要求で、ＥＰＣカウンタはゼロにリセットされ、ＥＰＣタイ
マが再びスタートする。次のＬ１期間の終わりにＰＤＵ９が受信される。伝送速
度はＬ１期間あたり２ＰＤＵに増加し、ＰＤＵ１０及び１１が共に次のＬ１期間
に送信される。送信側は第２の再送要求を受信し、次のＬ１期間に要求されたＰ
ＤＵ１を次の正規のＰＤＵ１２と共に送信する。ただし、その時間の直前にＥＰ
ＣタイマがタイムアウトしてＥＰＣカウンタが使用可能になっている。ＰＤＵ１
及び１２の受信に対応して次のＬ１期間が発生すると、ＥＰＣは１だけ増分する
。その時点で、検出・分析ブロック９６は要求されたＰＤＵ１が受信されるはず
であり、実際に正しく受信されたと判定する。その後、送信側と受信側は両方と
も再送の前と同様に処理を継続する。
【００４３】 ＥＰＣタイマが大きすぎる、又は小さすぎる値にセットされる場合がある。図
８は、ＥＰＣタイマが長すぎるタイムアウト期間にセットされた場合を示す。図
示のように、ＰＤＵ１及び２は正しく受信されていない。受信側がＰＤＵ１及び
２が正しく受信されなかったことを検出する場合、ＰＤＵ３受信直後にＥＰＣタ
イマがスタートする。受信側は、ＰＤＵ１及び２をリストしたＳＡＣＫメッセー
ジを送信側に送信する。ＥＰＣタイマがあまりに大きいタイムアウト値にセット
されているので、再送されたＰＤＵ１はＥＰＣタイマのタイムアウト前に受信さ
れる。したがって、ＥＰＣはいずれにせよ受信された要求ＰＤＵ数、この場合に
は１でスタートする。次いで、再送されたＰＤＵ２が受信されるとＥＰＣは２に
増分される。この時点で受信側はすべての要求されたＰＤＵが正しく受信された
と判定する。
【００４４】 大きな伝送遅延や不必要な再送要求／再送を引き起こす単純なタイムアウト方
法とは異なり、本発明は、伝送条件の変化に適合し、予測された単位データが到
着したかどうかを判定するための最適な時間を提供する。一定の単位データを送
信するための要求の往復遅延を考慮することによって、カウンタは、要求された
全ての単位データが送信され受信されると予測するのが妥当な時点で、予測単位
データのカウントをスタートする。さらに、カウンタは、長すぎる又は短すぎる
ＥＰＣタイマ値のような変化する条件にも、通信チャネル上の伝送速度の変化な
どにも適合する。後者の場合、カウント値は、各期間に受信されるべき単位デー
タの数によって変更される。伝送速度が遅いほどより多くの時間が効果的に提供
され、伝送速度が速いほど許される時間は少ない。したがって、本発明は、遅延
と再送要求と再送との間の効率的で最適な均衡を実現する。
【００４５】 以上、特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明は本明細書に
記載され例示された特定の実施形態に限定されないことを当業者は理解するであ
ろう。例示され記載されたものと異なるフォーマット、実施形態、及び適応、更
に多くの修飾、変形、及び等価配置も、本発明を実現するのに使用できる。した
がって、本発明をＡＲＱプロトコルに関して説明してきたが、これらの実施形態
は本発明を限定しない例であることを理解する必要がある。本発明は、単位デー
タを送信することが要求され、要求元がこれらの単位データがいつ受信されてい
なければならないかを判定する必要がある任意の場合に適用できる。したがって
、本発明は添付のクレームの精神及びその範囲によってのみ限定されると考えら
れるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が使用できる通信システムの図である。
【図２】 一実施の形態例での本発明を実現する手順を示すフローチャートである。
【図３】 本発明が有効に使用される広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）無線通
信システムの例を示す機能ブロック図である。
【図４】 図３に示すシステムにおいて使用されるいくつかの下位レベル通信プロトコル
・レイヤを示す図である。
【図５】 図３に示すシステムに関する本発明の他の実施態様例を示す機能ブロック図で
ある。
【図６】 本発明の特定の例を示す図である。
【図７】 本発明の他の特定の例を示す図である。
【図８】 本発明のさらに他の特定の例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ローボル， クリスティアーン スウェーデン国 ヘセルビュ エス−165 70， ガルトネルスティゲン 29 Ｆターム(参考） 5K014 AA01 FA03 FA11 5K033 AA01 AA07 CB03 DA03 DA19 5K034 AA05 DD03 EE03 HH09 HH65 MM03 QQ09 5K067 AA33 BB21 CC10 EE02 EE10 EE16 FF05 GG01 HH28 【要約の続き】 を含んで受信された場合には、上記の手順が繰り返され る。

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第２通信ノードと通信する第１通信ノードであって、 １つ又は複数の単位データの送信を求める送信要求を前記第２通信ノードに送
    信するステップと、 前記送信要求に関連する期間後にカウンタをスタートさせるステップと、 前記カウンタによって出力される値に基づいて、要求された前記１つ又は複数
    の単位データが受信されたか否かを判定するステップとを有することを特徴とす
    る第１通信ノード。
  2. 【請求項２】 前記送信するステップの前に、 前記第２通信ノードから送信された単位データを受信するステップと、 前記１つ又は複数の送信された単位データが受信されなかった、又は不適切に
    受信されたことを判定するステップとを更に有し、 前記送信するステップが、受信されなかった、又は不適切に受信された前記１
    つ又は複数の単位データの再送を要求するステップを含み、前記カウンタは、再
    送要求に関連する期間後にカウンタをスタートすることを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 要求された前記１つ又は複数の単位データが受信されなかっ
    た、又は不適切に受信された場合に、前記送信、開始、及び判定のステップを繰
    り返すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 期間を確立するカウンタ・コントローラを設けるステップを
    更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記カウンタ・コントローラがタイマであり、 要求が送信された時にタイマをスタートさせるステップと、 タイマ終了時又はその前にカウンタを初期値にセットするステップとを更に有
    することを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 タイマが前記期間に達すると、前記カウンタは、カウントし
    て前記第２通信ノードから受信しているはずの単位データの数の予測値を与える
    ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記期間がタイムアウトする前に要求されたＰＤＵが受信さ
    れた場合に、前記カウンタが要求されたＰＤＵからカウントをスタートすること
    を特徴とする請求項５に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記カウンタ・コントローラは、前記期間を予測するために
    時間間隔をカウントする別のカウンタであることを特徴とする請求項４に記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 いくつかの単位データを送信する時間間隔の経過後にカウン
    ト値を変更するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記カウント値は、前記第２通信ノードから受信している
    はずの単位データの数に等しくなるまで、各時間間隔後に増分されることを特徴
    とする請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記カウント値が前記第２通信ノードから受信しているは
    ずの単位データの数に等しくなった時に、前記１つ又は複数の単位データが受信
    されなかった、又は不適切に受信されていた場合に、 前記期間を再びセットするステップと、 受信されなかった、又は不適切に受信された前記１つ又は複数の単位データを
    再送するよう要求するステップと、 前記カウンタをリセットするステップと、 セットされた前記期間がタイムアウトした後に前記カウンタをスタートさせる
    ステップとを更に有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記時間間隔が前記第１及び第２通信ノード間の通信チャ
    ネル上のフレームに対応することを特徴とする請求項９に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記時間間隔が複数のフレームに対応することを特徴とす
    る請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記通信チャネルが無線チャネルであり、前記時間間隔が
    １０ミリ秒程度の無線フレームであることを特徴とする請求項１２に記載の方法
    。
  15. 【請求項１５】 前記時間間隔に整数個の単位データが送信されることを特
    徴とする請求項９に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記カウント値は、前記時間間隔ごとに該時間間隔に送信
    されているはずの単位データの数だけ変更されることを特徴とする請求項９に記
    載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記期間が、前記第１通信ノードに情報を送信し、前記第
    １通信ノードから返信される情報を受信するのに関連する往復遅延に対応するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 プロトコル・単位データ（ＰＤＵｓ）が無線通信チャネル
    を介して送信側と受信側との間で送受信され、単位データが指定されたチャネル
    の時間間隔の間に送信される無線通信システムにおいて、送信側と受信側との間
    の通信を監視する方法であって、 （ａ）送信側によって受信側に送信されるＰＤＵが受信側によって正しく受信
    されなかったことを検出するステップと、 （ｂ）ＰＤＵを再送するように要求するメッセージを受信側から送信側に送信
    するステップと、 （ｃ）メッセージの送信に連携して時間モニタをスタートするステップと、 （ｄ）前記時間モニタが所定の時間間隔がタイムアウトしたことを示した後、
    ＰＤＵカウンタをスタートするステップと、 （ｅ）次の指定された無線時間間隔がタイムアウトした後、ＰＤＵカウンタの
    値を変更するステップと、 （ｆ）予測ＰＤＵカウンタによって出力される値に基づいて、要求されたＰＤ
    Ｕが正しく受信されたかどうかを判定するステップとを有することを特徴とする
    方法。
  19. 【請求項１９】 次の指定された無線時間間隔の後に、該指定された無線時
    間間隔に受信側に送達されていたはずのＰＤＵ数に基づいて、ＰＤＵカウンタの
    値が変更されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 ＰＤＵカウンタが要求されたＰＤＵが受信側によって正し
    く受信されているはずのカウント値に達し、かつ、要求されたＰＤＵが受信側で
    正しく受信されていない場合には、ステップ（ｂ）〜（ｆ）を繰り返すことを特
    徴とする請求項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 伝送速度の変化に応答して、指定された無線時間間隔の１
    つの間に異なる数のＰＤＵを送信できることを特徴とする請求項１８に記載の方
    法。
  22. 【請求項２２】 前記メッセージは、無線リンク制御（ＲＬＣ）通信プロト
    コル・レイヤ上で送信される選択的受取通知メッセージであることを特徴とする
    請求項１８に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 要求されたＰＤＵが時間間隔がタイムアウトする前に受信
    された場合に、前記カウンタが要求されたＰＤＵからカウントをスタートするこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記タイマ・モニタは、所定の時間間隔を予測するために
    時間間隔をカウントする別のカウンタであることを特徴とする請求項１８に記載
    の方法。
  25. 【請求項２５】 通信システムにおいて使用される通信ユニットであって、 別の通信ユニットから通信チャネルを介して単位データを受信する受信部と、 ある数の単位データを通信ユニットに送信する要求を、他の通信ユニットに送
    信する送信部と、 送信すべき単位データの数を示すカウント値を有するカウンタと、 送信要求に関連する時間間隔がタイムアウトした後、前記カウンタにカウント
    をスタートさせる時間モニタとを有し、 前記カウント値を用いてその数の単位データが送信され正しく受信されたか否
    かを判定することを特徴とする通信ユニット。
  26. 【請求項２６】 単位データは通信チャネルを介してチャネルフレームで送
    受信され、１つのチャネルフレームの後に前記カウンタが増分されることを特徴
    とする請求項２５に記載の通信ユニット。
  27. 【請求項２７】 １つのチャネルフレーム間に整数個の単位データが送信で
    き、チャネルフレームあたりの単位データの整数が異なるチャネルフレームで異
    なることを特徴とする請求項２５に記載の通信ユニット。
  28. 【請求項２８】 １つのチャネルフレーム間に送信される単位データの数が
    、単位データのサイズと伝送速度とに応じて変化することを特徴とする請求項２
    ７に記載の通信ユニット。
  29. 【請求項２９】 送信要求に関連する時間間隔が、送信要求を他の通信ユニ
    ットに送信し、通信ユニットが送信された単位データを受信するのに必要な時間
    を予測することを特徴とする請求項２５に記載の通信ユニット。
  30. 【請求項３０】 前記通信ユニットが、時間モニタとカウンタとを含み、無
    線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコル・レイヤを有する移動局であることを特徴と
    する請求項２５に記載の通信ユニット。
  31. 【請求項３１】 前記通信ユニットが、時間モニタとカウンタとを含み、無
    線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコル・レイヤを有する無線アクセス・ネットワー
    ク内の無線ネットワーク・コントローラであることを特徴とする請求項２５に記
    載の通信ユニット。
  32. 【請求項３２】 前記通信システムが無線通信システムであり、前記通信ユ
    ニットが移動局であることを特徴とする請求項２５に記載の通信ユニット。
  33. 【請求項３３】 前記通信システムが無線通信システムであり、前記通信ユ
    ニットが無線ネットワーク・ノードであることを特徴とする請求項２５に記載の
    通信ユニット。
  34. 【請求項３４】 要求されたＰＤＵが時間間隔のタイムアウト前に受信され
    た場合に、前記カウンタが要求されたＰＤＵからカウントをスタートすることを
    特徴とする請求項２５に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記時間モニタが所定の時間間隔を予測するために時間間
    隔をカウントする別のカウンタであることを特徴とする請求項２５に記載の方法
    。
  36. 【請求項３６】 第１通信ユニットを動作させる方法であって、 通信チャネルを介して、第２通信ユニットによって送信された単位データを第
    １通信ユニットにおいて受信するステップと、 １つ又は複数の単位データを前記第１通信ユニットに送信するように前記第２
    通信ユニットに要求するステップと、 送信要求に対応する遅延と通信チャネル上の現在の伝送速度との補償を含み、
    要求された１つ又は複数の単位データをいつ受信すべきかを決定するステップと
    を有することを特徴とする方法。
  37. 【請求項３７】 前記遅延はタイマの使用により補償され、前記現在の伝送
    速度はカウンタの使用により補償されることを特徴とする請求項３６に記載の方
    法。
  38. 【請求項３８】 前記タイマが前記遅延に対応する時間間隔がタイムアウト
    したことを示す時に、要求された１つ又は複数の単位データが第１通信ユニット
    によっていつ受信されるべきかを決定するために、前記カウンタがカウントをス
    タートすることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記カウンタが特定のカウンタ値に達した時に、要求され
    た１つ又は複数の単位データが受信されていない場合に、 前記第２通信ユニットに再送要求を送信するステップを更に含むことを特徴と
    する請求項３８に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記特定のカウント値が前記第１通信ユニットによって受
    信されているはずの単位データ数に対応することを特徴とする請求項３９に記載
    の方法。
  41. 【請求項４１】 前記第２通信ユニットが、１つ又は複数の単位データを前
    記第１通信ユニットに再送するよう要求されることを特徴とする請求項３６に記
    載の方法。
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