JP2002541727A5 - 半信頼性再送信プロトコルに対するパケット破棄通知 - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 選択的に自動再送信要求を繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、データパケットを送信する電気通信システムであって、
複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを受信するデータリンク層を内部に有する送信機であって、前記データリンク層が、前記サービスデータユニットを少なくとも１つのプロトコルデータユニットに分割する送信機と、
前記送信機の内部に、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットの再送信時間を監視するディスカードタイマであって、前記データリンク層で前記サービスデータユニットが受信される場合に初期化されるディスカードタイマと、
エアインタフェースを介して前記送信機から前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信し、かつ該少なくとも１つのプロトコルデータユニットが正常に受信されていると判定した後、該エアインタフェースを介して前記送信機へ応答確認メッセージを送信する受信機とを備え、
前記サービスデータユニットは、前記応答確認メッセージが前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットに対して送信されず、かつ前記ディスカードタイマが切れている場合、前記送信機及び前記受信機によって破棄される
ことを特徴とする電気通信システム。
【請求項２】 前記送信機は、更に、
前記サービスデータユニットを前記データリンク層へ送信するネットワーク層と、
前記データリンク層から前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信し、前記エアインタフェースを介して該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記受信機へ送信する物理層と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項３】 前記受信機は、更に、
前記エアインタフェースを介して前記送信機から前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信する物理層と、
前記物理層から前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信し、正常に受信されている該少なくとも１つのプロトコルデータユニットのそれぞれに対する前記応答確認メッセージを送信し、かつ該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記サービスデータユニットに組み立てるデータリンク層と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項４】 前記送信機は、更に、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対して前記応答確認メッセージが受信されるまで、あるいは前記ディスカードタイマが切れるまで、該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを記憶する送信バッファと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項５】 前記送信機は、更に、
前記ディスカードタイマが切れ、かつ前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する前記応答確認メッセージが受信されない場合、前記受信機へ「移動受信ウインドウ」要求メッセージを送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項６】 前記受信機は、更に、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを記憶する受信バッファを備え、該少なくとも１つのプロトコルデータユニットは、前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージが受信される場合に前記受信バッファから削除される
ことを特徴とする請求項５に記載の電気通信システム。
【請求項７】 前記送信機は、更に、
前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージの受信時間を監視する受信タイマを備え、前記受信タイマは該「移動受信ウインドウ」要求メッセージが前記送信機によって送信される場合に初期化され、該送信機は該受信タイマが切れ、かつ「移動受信ウインドウ」応答確認メッセージが該送信機で受信されない場合に該「移動受信ウインドウ」要求メッセージを該受信機へ再送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の電気通信システム。
【請求項８】 前記サービスデータユニットは、それに付随するヘッダを有し、前記ヘッダは前記ディスカードタイマに対するデフォルト値を記憶する専用フィールドを有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項９】 前記デフォルト値は、前記データパケット内のデータに対して許容される最大再送信遅延に基づいている
ことを特徴とする請求項８に記載の電気通信システム。
【請求項１０】 前記データリンク層での前記サービスデータユニットの到着時間と該データリンク層での連続サービスデータユニットの到着時間間の時間間隔を監視する前記送信機内のインターバルタイマを更に備え、前記インターバルタイマは、該サービスデータユニットが該データリンク層によって受信される場合に初期化され、前記連続サービスデータユニットは、該連続サービスデータユニットが該データリンク層によって受信され、かつ前記ディスカードタイマが切れていない場合の該インターバルタイマの現在値のタイムスタンプが付加される
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信システム。
【請求項１１】 選択的に自動再送信要求を繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、エアインタフェースを介してデータパケットを受信機へ送信する送信機であって、
複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを受信するデータリンク層であって、前記サービスデータユニットを少なくとも１つのプロトコルデータユニットに分割するデータリンク層と、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットの前記受信機への再送信時間を監視するディスカードタイマとを備え、
前記ディスカードタイマは、前記データリンク層で前記サービスデータユニットが受信される場合に初期化され、
前記サービスデータユニットは、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する応答確認メッセージが受信されず、かつ前記ディスカードタイマが切れている場合、前記データリンク層によって破棄される
ことを特徴とする送信機。
【請求項１２】 前記サービスデータユニットを前記データリンク層へ送信するネットワーク層と、
前記データリンク層から前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信し、前記エアインタフェースを介して該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを受信機へ送信する物理層と
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１３】 前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対して前記応答確認メッセージが受信されるまで、あるいは前記ディスカードタイマが切れるまで、該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを記憶する送信バッファと
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１４】 前記ディスカードタイマが切れ、かつ前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する前記応答確認メッセージが受信されない場合、受信機へ「移動受信ウインドウ」要求メッセージを送信する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１５】 前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージの受信時間を監視する受信タイマを更に備え、前記受信タイマは該「移動受信ウインドウ」要求メッセージが前記送信機によって送信される場合に初期化され、該送信機は、該受信タイマが切れ、かつ「移動受信ウインドウ」応答確認メッセージが該送信機で受信されない場合に該「移動受信ウインドウ」要求メッセージを再送信する
ことを特徴とする請求項１４に記載の送信機。
【請求項１６】 前記サービスデータユニットは、それに付随するヘッダを有し、前記ヘッダは前記ディスカードタイマに対するデフォルト値を記憶する専用フィールドを有している
ことを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１７】 前記デフォルト値は、前記データパケット内のデータに対して許容される最大再送信遅延に基づいている
ことを特徴とする請求項１６に記載の送信機。
【請求項１８】 前記データリンク層での前記サービスデータユニットの到着時間と該データリンク層での連続サービスデータユニットの到着時間間の時間間隔を監視するインターバルタイマを更に備え、前記インターバルタイマは、該サービスデータユニットが該データリンク層によって受信される場合に初期化され、前記連続サービスデータユニットは、該連続サービスデータユニットが該データリンク層によって受信され、かつ前記ディスカードタイマが切れていない場合の該インターバルタイマの現在値のタイムスタンプが付加される
ことを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１９】 選択的に自動再送信要求を繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、エアインタフェースを介してデータパケットを送信機から受信機へ送信する方法であって、
複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを、前記送信機内のデータリンク層によって受信する工程と、
前記データリンク層によって、前記サービスデータユニットを少なくとも１つのプロトコルデータユニットに分割する工程と、
前記サービスデータユニットが前記データリンク層によって受信される場合に、前記送信機内のディスカードタイマを初期化する工程と、
エアインタフェースを介して前記少なくとも１つのプロトコルデータを前記送信機から前記受信機へ送信する工程と、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットが正常に受信されていると判定した後、前記エアインタフェースを介して前記受信機から前記送信機へ応答確認メッセージを送信する工程と、
前記応答確認メッセージが前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットに対して送信されず、かつ前記ディスカードタイマが切れている場合、前記サービスデータユニットを前記送信機及び前記受信機によって破棄する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】 前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対して前記応答確認メッセージが受信されるまで、あるいは前記ディスカードタイマが切れるまで、該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記送信機内の送信バッファに記憶する工程を
更に備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】 前記破棄する工程は、更に、
前記ディスカードタイマが切れ、かつ前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する前記応答確認メッセージが受信されない場合、前記送信機から前記受信機へ「移動受信ウインドウ」要求メッセージを送信する工程と
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】 前記破棄する工程は、更に、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記受信機内の受信バッファに記憶する工程と、
前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージが受信される場合に前記受信バッファから前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを削除する工程と
を備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】 前記破棄する工程は、更に、
前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージが前記送信機によって送信される場合に受信タイマを初期化する工程と、
前記受信タイマが切れ、かつ「移動受信ウインドウ」応答確認メッセージが前記送信機によって受信されていない場合に、前記「移動受信ウインドウ」要求メッセージを前記受信機へ再送信する工程と
を備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】 前記サービスデータユニットが前記データリンク層によって受信される場合にインターバルタイマを初期化する工程と、
前記データリンク層によって連続サービスデータユニットを受信する工程と、
前記データリンク層によって受信される前記連続サービスデータユニットへタイムスタンプを付加する工程とを更に備え、前記タイムスタンプは、前記ディスカードタイマが切れていない場合の該インターバルタイマの現在値である
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】 前記サービスデータユニットに付随する前記少なくとも２つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する前記応答確認メッセージが前記送信機で受信されない場合、あるいは前記ディスカードタイマが切れる場合に前記ディスカードタイマを停止する工程と、
前記連続サービスデータユニットに対して前記ディスカードタイマを前記タイムスタンプ値で再初期化する工程と
を更に備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】 選択的反復自動再送信要求方法を繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、エアインタフェースを介してデータパケットを送信機から受信する受信機であって、
前記エアインタフェースを介して、複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを分割したプロトコルデータユニットの少なくとも１つを前記送信機から受信する手段と、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットが正常に受信されたことを判定した後、前記エアインタフェースを介して応答確認メッセージを前記送信機へ送信する手段と、
前記選択的反復自動再送信要求方法を使用して、正常に受信されていない前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットのそれぞれの再送信を要求する手段と、
前記応答確認メッセージの送信前に、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットの前記再送信時間を監視するディスカードタイマが切れている場合、前記送信機からディスカードメッセージを受信する手段と、
前記ディスカードメッセージの受信において、前記サービスデータユニットを破棄する手段と
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項２７】 前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを記憶する受信バッファを更に備え、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットは、前記ディスカードメッセージの受信において、前記受信バッファから削除される
ことを特徴とする請求項２６に記載の受信機。
【請求項２８】 前記サービスデータユニットは、それに付随するヘッダを有し、前記ヘッダは前記ディスカードタイマに対するデフォルト値を記憶する専用フィールドを有している
ことを特徴とする請求項２６に記載の受信機。
【請求項２９】 前記デフォルト値は、前記データパケット内のデータに対して許容される最大再送信遅延に基づいている
ことを特徴とする請求項２８に記載の受信機。
【請求項３０】 選択的に自動再送信要求を繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、エアインタフェースを介してデータパケットを受信機へ送信する方法であって、
複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを、少なくとも１つのプロトコルデータユニットへ分割する工程と、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットの前記受信機への再送信を監視するディスカードタイマを初期化する工程と、
前記エアインタフェースを介して、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記送信機から前記受信機へ送信する工程と、
前記ディスカードタイマ切れの前に、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットのそれぞれに対して、応答確認メッセージが受信されない場合、前記サービスデータユニットを破棄する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３１】 前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対して前記応答確認メッセージが受信されるまで、あるいは前記ディスカードタイマが切れるまで、該少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記送信機内の送信バッファに記憶する工程を更に備える
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】 前記破棄する工程は、更に、
前記ディスカードタイマ切れにおいて、前記送信機から前記受信機へディスカードメッセージを送信する工程を備える
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】 前記破棄する工程は、更に、
前記ディスカードメッセージの送信において、受信タイマを初期化する工程と、
前記受信機からのディスカード応答確認メッセージの受信前に、前記受信タイマが切れる場合、前記受信機へ前記ディスカードメッセージを再送信する工程と
を備えることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】 前記送信機内のデータリンク層によって、前記サービスデータユニットの受信において、インターバルタイマを初期化する工程と、
前記データリンク層によって、連続サービスデータユニットを受信する工程と、
前記データリンク層によって受信された前記連続サービスデータユニットにタイムスタンプを付加する工程とを更に備え、前記タイムスタンプは、前記ディスカードタイマが切れていない場合の前記インターバルタイマの現在値である
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】 前記サービスデータユニットに付随する前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットそれぞれに対する前記応答確認メッセージが前記送信機によって受信される場合、あるいは前記ディスカードタイマが切れる場合、前記ディスカードタイマを停止する工程と、
前記タイムスタンプの値で、前記連続サービスデータユニットに対する前記ディスカードタイマを再初期化する工程とを更に備える
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】 選択的反復自動再送信要求方法を利用する半信頼性再送信プロトコルを使用して、エアインタフェースを介してデータパケットを送信機から受信する方法であって、
前記エアインタフェースを介して、複数の前記データパケットを含むサービスデータユニットを分割した少なくとも１つのプロトコルデータユニットを前記送信機から受信する工程と、
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットが正常に受信されていることを判定した後、前記エアインタフェースを介して応答確認メッセージを前記送信機へ送信する工程と、
前記選択的自動再送信要求方法を使用して、正常に受信されていない前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットのそれぞれの再送信を要求する工程と、
前記応答確認メッセージの送信前に、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットの前記再送信時間を監視するディスカードタイマが切れている場合、前記送信機からディスカードメッセージを受信する工程と、
前記ディスカードメッセージの受信において、前記サービスデータユニットを破棄する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットを、前記受信機内の受信機に記憶する工程を更に備え、前記少なくとも１つのプロトコルデータユニットは、前記ディスカードメッセージの受信において、前記受信バッファから削除される
ことを特徴とする請求項３６に記載の方法。

発明の背景
発明の分野
本発明は、一般的には、エアインタフェースを介して送信機及び受信機間のデータパケット送信を行うセルラー電気通信システム及び方法に関するものであり、特に、エアインタフェースを介してデータパケットの信頼性送信を行うことに関するものである。
本発明の背景及び目的
実質的に誤りから解放される方法で、大量のデジタルデータが送信されかつ受信されなければならないアプリケーションが多く存在する。電気通信及び衛星通信システムでは、特に、エアインタフェースを介するデジタルデータの送信ができる限り正確な方法で完了することが避けられない。しかしながら、デジタルデータの正確な送信及び受信は難しく、これは、エアインタフェースを介するデータ送信に利用される通信チャネルが誤り誘引要素の影響を受けるからである。例えば、このような誤りは、例えば、ノイズ及び歪みのようなチャネル内の過渡状態に起因する可能性があり、あるいは、誤りは、チャネル内の欠陥によって起因する周期的に発生する状態による可能性がある。過度状態あるいは欠陥の存在は、例えば、デジタルデータが正確に送信されないあるいは確実に受信できない結果をもたらす。

それゆえ、本発明の目的は、再送信プロトコルに対して送信信頼性を設定することである。
本発明の要約
本発明の実施形態は、ＡＲＱ誤り補正及びデータパケットの分解及び組立の両方を選択的に繰り返し利用する半信頼性再送信プロトコルを実現する電気通信システム及び方法に関するものである。この新規な半信頼性再送信プロトコルは、再送信タイムアウトを始動するディスカードタイマを含んでいる。つまり、再送信タイムアウトは、どのようなチャネルレートにも無関係であり、かつ破壊されたデータパケットのエアインタフェースを介する再送信に対して許容される最大遅延に基づいて定義することが可能である。送信機でデータパケットが受信される毎に、データパケットの送信時間を監視するディスカードタイマは初期化される。データパケット送信中にディスカードタイマが切れると、このデータパケットには、送信機で破棄されたことがマークされ、かつ受信機で破棄されるデータパケットを搬送する受信機によって受信される送信を補償するために、「移動受信ウインドウ」要求メッセージがその受信機へ送信される。ディスカードタイマの値は、ネットワークのサービス品質（ＱｏＳ）レベルに依存して様々な方法で設定することができる。本発明の一実施形態では、ディスカードタイマ値は、パケット内に含まれるデータのタイプに対して許容される最大遅延に従って設定することができる。
実施形態の詳細説明
本願のいくつかの新規な技術を、実施形態を参照して説明する。しかしながら、この実施形態は、本明細書での新規な技術を使用して得られる多くの効果のいくつかの例を挙げているに過ぎないことが理解されるべきである。一般的には、本願の明細書で示される説明は、請求項で定義される様々な発明の範囲を限定するものではない。また、いくつかの説明は、本発明のいくつかの構成及び他の構成に適用することができる。

それゆえ、本発明の実施形態に従う図３を参照すれば、再送信タイムアウトを始動する送信機２００内にディスカード（discard）タイマ３００を含む新規な半信頼性再送信プロトコルを実現することができる。この新規な半信頼性再送信プロトコルは、図２で併せて説明されるように、ＡＲＱ誤り補正及びＳＤＵの分解及び組立の両方を実行するシステムで使用することができる。しかしながら、ＦＥＣ及びＡＲＱの技術の特定の組み合わせで実現されるこの新規な半信頼性再送信プロトコルが、本明細書で説明される組み合わせに限定されないことに注意すべきである。

別の実施形態では、アプリケーション層１０上のデータ２１５を含む、アプリケーション層データユニット（ＡＤＵ）（不図示）はＳＤＵ２１０のヘッダ２０５に符号化することができる。ＡＤＵは、典型的には、１つ以上のＳＤＵ２１０に分解あるいは連結される。それゆえ、ＡＤＵをＳＤＵ２１０のヘッダ２０５に符号化することによって、システムは「存続時間」値をＡＤＵへ割り当てることができ、これは、複数のＳＤＵ２１０に潜在的に及ばすことができる。この「存続期間」値は、ディスカードタイマ３００を初期化するために、ＳＤＵヘッダ２０５の専用フィールド２０８で符号化することができる。加えて、データリンク層６０は、バッファ２３０及び２６０内の同一のＡＤＵに属するすべてのＰＤＵ２２０に記憶することができる。つまり、特定の破壊されたＳＤＵ２１０に属するすべてのＰＤＵ２２０を破棄する代わりに、データリンク層６０は「存続期間」値の期間に特定ＡＤＵに属するすべてのＰＤＵ２２０を破棄することができ、これは、半信頼性再送信プロトコルに、それぞれのＳＤＵ２１０内のＡＤＵマークに状況対処（context-sensitive）させることができる。

【図３】
本発明の実施形態に従う再送信タイムアウトの始動に基づくタイマを利用する半信頼性再送信プロトコルを示す図である。