JP2005518144A - 否定応答（ｎａｋ）の受信時に開始されるアボートタイマーを用いて自動再送信要求（ａｒｑ）における往復時間の適応測定 - Google Patents

Abstract

【解決手段】ＡＲＱ通信システム（１００）における種々のプロトコル層にわたるデータの効率的な通信のために、基地局（１０１）は、データの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）パケット（５０９）を受信する。プロセッサー（４０１）は、データの受信したＲＬＰパケット（５０９）を組み立てる。プロセッサー（４０１）は、データの受信したＲＬＰパケット（５０９）が、データの一連のＲＬＰパケット（５０９）において順序が狂って受信されたかどうかを判断し、送信された否定応答（ＮＡＫ）に関連するアボートタイマーを開始してアボートタイマーの経過時間を測定し、前記アボートタイマーの経過時間がデータの以前に受信した成功したＲＬＰパケット（５０９）の再送信に対して測定された期間の統計データに基づく時間動的閾値のアボート期間を超えるかどうか判断するように構成される。

Description

この発明は、一般に通信の分野に関し、特に、通信システムにおけるデータ通信に関する。

通信システムにおいて、ユーザによる不必要かつ過度の送信は、システム容量を低減することに加えて、他のユーザーに対して干渉を生じるかもしれない。不必要かつ過度の送信は、通信システムにおけるデータの非効率なデータの流れにより生じる可能性がある。二人のエンドユーザー間で通信されるデータは、システムを介したデータの適切な流れを保証するためにプロトコルのいくつかの層を通過してもよい。少なくとも１つの観点において、データの適切な配信は、データの各パケットにおけるエラーをチェックし、データのパケットに受け入れられないエラーが検出されるなら、データの同じパケットの再送信を要求するシステムを介して保証される。一方のプロトコル層から他方のプロトコル層にデータを通過させることは、一度にデータパケットのグループに対して実行してもよい。一方のプロトコル層から他方のプロトコル層にデータパケットのグループを通過させることは、下位プロトコル層内のグループ内のデータの選択されたパケット再送信のための処理が完了するまで、生じないかもしれない。この結果、一方のプロトコル層における再送信プロセスは、システム内の異なるプロトコル層間でデータの流れを減速させる可能性がある。さらに、プロトコルの上位層は、グループ内のデータの全てのパケットの再送信を要求してもよく、結果として、一方のプロトコル層から他方のプロトコル層へのデータの流れが遅いとき、非常に非効率な通信リソースの使用を生じる。

この目的並びに他の目的のために、通信システムにおいて、データの流れを効率的に制御する方法および装置の必要性がある。

発明の概要

種々のプロトコル層にまたがるデータの効率的な通信のためのシステム、種々の方法および装置が開示される。基地局は、物理層プロトコル上でデータの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）パケットを受信する。プロセッサーは、受信した順序どおりの(in-sequence)ＲＬＰパケットデータを管理する。ネットワークは、ＴＣＰプロトコル層を含む少なくとも１つのプロトコル層に従って送信先にデータを送るため基地局に接続される。プロセッサーはデータの一連のＲＬＰパケットにおいて、受信したデータのＲＬＰパケットが順序が狂って受信されたかどうかを判断するように構成される。プロセッサーは、再送信が送信された時刻からの経過時間を測定するために送信された否定応答に関連するアボート(abort)タイマーを開始する。アボートタイマーはアボートタイマーの経過時間がアボート期間動的閾値を越えるかどうかを判断し、アボートタイマーがアボート期間動的閾値を越えるとき、紛失したデータのＲＬＰパケットの再送信を受信することを待つことなく、受信したデータの順序どおりのＲＬＰパケットをＲＬＰより上のプロトコル層に渡す。プロセッサーは、再送信のための要求が送信される時刻と、要求された再送信が受信される時刻との間の期間を測定することから得られる静的データに基づいてアボートタイマー動的閾値を決定するように構成される。プロセッサーは多数の再送信処理に対してＲＬＰパケットの各成功した再送信を完了するための期間に関連するデータを記録して累積し、前記期間の累積されたデータに基づいて静的データを決定するように構成される。

この発明の特徴、目的、および利点は、図面全体で類似する参照符号が同様の部分を示す図面と供に以下に述べる詳細な記載からより明白になるであろう。

この発明の種々の実施の形態は、米通信工業会および他の標準機構により発行される種々の規格に開示され、記載された符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術に従って動作する無線通信システムに組み込まれてもよい。そのような規格は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５規格、ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−２０００規格、ＭＭＴ−２０００規格、ＵＭＴＳおよびＷＣＤＭＡ規格を含み、すべて参照することによりここに組み込まれる。データの通信のためのシステムは、「ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６ ｃｄｍａ２０００高速パケットデータ無線インターフェース仕様」にも詳述されており、参照することによりここに組み込まれる。規格のコピーは、アドレス：http://www.3gpp2.orgのワールドワイドウエブにアクセスすることにより、または米国、ＶＡ２２２０１、アーリントン(Arlington)、２５００ウイルソンブルバード(Wilson Boulevard)にあるＴＩＡ、規格および技術部門に手紙を書くことにより得てもよい。規格は、一般にＵＭＴＳ規格として識別され、参照することによりここに組み込まれ、６５０ ルート デ ルシオレ−ソフィア アンティポリス、バルボン−フランス(650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France)にある３ＧＰＰサポートオフィスにコンタクトを取ることにより得てもよい。

概説するならば、新規で改良された方法および装置は、一方の通信プロトコル層から他方の通信プロトコル層へのデータの適切な流れを効率的に決定することにより、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、通信リソースの効率的な使用を提供する。ここで記載される１つ以上の例示実施の形態は、デジタル無線データ通信システムとの関連で述べられる。この背景内での使用は有利であるけれども、この発明の異なる実施の形態を、異なる環境または構成に組み込んでもよい。一般に、ここに記載される種々のシステムは、ソフトウエア制御されるプロセッサー、集積回路、またはディスクリートロジックを用いて形成してもよい。アプリケーション全体で参照してもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって有利に表現されてよい。さらに、各ブロック図に示されるブロックは、ハードウエアまたは方法ステップを表してもよい。

図１は、この発明の種々の実施の形態を組み込むと同時に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム規格のいずれかに従って動作することができる通信システムの一般的なブロック図を図解する。通信システム１００は、音声、データ、または両方の通信のためのシステムであってよい。一般的に、通信システム１００は、移動局１０２−１０４のような多数の移動局間、および移動局１０２−１０４と公衆交換電話およびデータネットワーク１０５との間の通信リンクを提供する基地局１０１を含む。この発明の主たる範囲および種々の利点から逸脱することなく図１の移動局をデータアクセス端末（ＡＴ）と呼んでもよいし、基地局をデータアクセスネットワーク（ＡＮ）と呼んでもよい。基地局１０１は、基地局コントローラおよびベーストランシーバーシステム(base transceiver system)のような多数の構成要素を含んでもよい。簡単にするために、そのような構成要素は示されていない。基地局１０１は、他の基地局、例えば基地局１６０と通信状態にあってもよい。移動体通信向け交換機（図示せず）は、通信システム１００の種々の動作観点を制御してもよく、ネットワーク１０５と基地局１０１および１６０との間の迂回中継１９９に関連していてもよい。

基地局１０１は、基地局１０１から送信されたフォワードリンク信号を介してそのサービスエリア内の各移動局と通信する。移動局１０２−１０４を対象にしたフォワードリンク信号を合計し、フォワードリンク信号１０６を形成してもよい。フォワードリンク信号１０６を受信する移動局１０２−１０４の各々は、フォワードリンク信号１０６を復号し、ユーザーを対象にした情報を抽出する。基地局１６０は、基地局１６０から送信されたフォワードリンク信号を介してそのサービスエリア内にある移動局と通信してもよい。移動局１０２−１０４は対応するリバースリンクを介して基地局１０１および１６０と通信する。各リバースリンクは、それぞれ移動局１０２−１０４のためのリバースリンク信号１０７−１０９のようなリバースリンク信号により維持される。リバースリンク信号は、１つの基地局を対象にしてもよいが、他の基地局において受信してもよい。

基地局１０１および１６０は共通の移動局に同時に通信してもよい。例えば、移動局１０２は、基地局１０１および１６０に近接していてもよく、基地局１０１および１６０の両方との通信を維持することができる。フォワードリンクで、基地局１０１はフォワードリンク信号１０６で送信し、基地局１６０はフォワードリンク信号１６１で送信する。リバースリンクで、移動局１０２は、基地局１０１および１６０の両方により受信されるリバースリンク信号１０７で送信する。データのパケットを移動局１０２に送信するために、基地局１０１および１６０の一方を選択して、データのパケットを移動局１０２に送信してもよい。リバースリンク上で、基地局１０１および１６０の両方は、移動局１０２からのトラヒックデータ送信を復号しようと試みてもよい。

図２は、受信したＣＤＭＡ信号を処理し、復調するために使用される受信器２００のブロック図を図解する。受信器２００は、リバースリンク信号およびフォワードリンク信号上の情報を復号するために使用してもよい。受信した（Ｒｘ）サンプルはＲＡＭ２０４に記憶してもよい。受信サンプルは、無線周波数／中間周波数（ＲＦ／ＩＦ）システム２９０およびアンテナシステム２９２により発生される。ＲＦ／ＩＦシステム２９０およびアンテナシステム２９２は、複数の信号を受信するための１つ以上の構成要素、および受信ダイバーシチ利得を利用するために受信した信号のＲＦ／ＩＦ処理を含んでいてもよい。異なる伝搬路を介して伝搬された複数の受信された信号は、共通情報源からの信号であってもよい。アンテナシステム２９２は、ＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号をＲＦ／ＩＦシステム２９０に渡す。ＲＦ／ＩＦシステム２９０はいずれかの一般的なＲＦ／ＩＦ受信器であってよい。受信したＲＦ信号はフィルターがかけられ、ダウンコンバートされ、デジタル化され、ベースバンド周波数においてＲＸサンプルを形成する。サンプルは、デマルチプレクサー（ｄｅｍｕｘ)２０２に供給される。ｄｅｍｕｘ２０２の出力は、サーチャー(searcher)装置２０６およびフィンガーエレメント(finger element)２０８に供給される。制御装置２１０がそれらに接続される。結合器２１２は復号器２１４をフィンガーエレメント２０８に接続する。制御装置２１０はソフトウエアにより制御されるマイクロプロセッサーであってもよく、同一集積回路上または別個の集積回路上に配置してもよい。デコーダ２１４における復号機能は、ターボデコーダ(turbo decoder)またはその他の適切な復号アルゴリズムに従ってもよい。

動作中、受信されたサンプルはｄｅｍｕｘ２０２に供給される。ｄｅｍｕｘ２０２はサンプルをサーチャーユニット２０６およびフィンガーエレメント２０８に供給する。制御装置２１０は、サーチャー装置２０６からのサーチ結果に基づいて異なる時間オフセットで受信された信号の復調および逆拡散を行なうように、フィンガーエレメント２０８を構成する。復調の結果は結合され、復号器２１４に渡される。復号器２１３はデータを復号し、復号されたデータを出力する。チャネルの逆拡散は、単一のタイミング仮説において、受信されたサンプルを、ＰＮ系列および割り当てられたウオルシュ関数の複素共役と乗算し、多くの場合、集積およびダンプアキュムレーター回路（図示せず）を用いて、結果として生じるサンプルをデジタル的にフィルタリングすることにより実行される。そのような技術は、技術的に一般に知られている。受信器２００は、移動局からの受信されたリバースリンク信号を処理するための基地局１０１および１６０の受信器部分、および受信されたフォワードリンク信号を処理するために移動局のいずれかの受信器部分に使用してもよい。

図３は、リバースリンク信号およびフォワードリンク信号を送信するための送信器３００のブロック図を図解する。送信のためのチャネルデータは変調のための変調器３０１に入力される。変調は、ＱＡＭ、ＰＳＫまたはＢＰＳＫのような一般的に知られる変調技術のいずれかに従ってもよい。データは、変調器３０１においてデータ転送速度で符号化される。データ転送速度は、データ転送速度および電力レベル選択器３０３により選択してもよい。データ転送速度選択は、受信するあて先から受信したフィードバック情報に基づいていてもよい。受信するあて先は、移動局または基地局であってよい。フィードバック情報は最大許容データ転送速度を含んでいてもよい。最大許容データ転送速度は、種々の一般的に知られるアルゴリズムに従って決定してもよい。最大許容データ転送速度は、他の考えられる因子の中で、非常に多くの場合、チャネル条件に基づく。データ転送速度および電力レベル選択器３０３は、それに沿って変調器３０１においてデータ転送速度を選択する。変調器３０１の出力は、信号拡散操作を通って、アンテナ３０４からの送信のためにブロック３０２において増幅される。データ転送速度および電力レベル選択器３０３はまた、フィードバック情報に従って、送信された信号の増幅レベルのための電力レベルを選択する。選択されたデータ転送速度と電力レベルを組み合わせることにより、受信するあて先において、送信されたデータの適切な復号を可能にする。パイロット信号もブロック３０７において発生される。パイロット信号は、ブロック３０７において適切なレベルまで増幅される。パイロット信号電力レベルは、受信するあて先におけるチャネル条件に従ってもよい。パイロット信号は、結合器３０８においてチャネル信号と結合される。結合された信号は増幅器３０９において増幅し、アンテナ３０４から送信してもよい。アンテナ３０４は、アンテナアレイおよび複数入力複数出力構成を含む任意の数の組合せであってよい。

図４は、あて先との通信リンクを維持するため、受信器２００および送信器３００を内蔵するトランシーバーシステム４００の概略図を示す。トランシーバー４００は移動局または基地局に内蔵してもよい。受信されるデータおよび送信されるデータを処理するためにプロセッサー４０１を受信器２００および送信器３００に接続してもよい。受信器と送信器が別個に示されているけれども、受信器２００と送信器３００の種々の観点は共通であってもよい。１つの観点において、受信器２００と送信器３００は、共通の局部発振器、およびＲＦ／ＩＦ受信および送信のための共通アンテナシステムを共有してもよい。送信器３００は、入力４０５に送信のためのデータを受信する。送信データ処理ブロック４０３は、送信チャネル上に送信のためのデータを作成する。受信データは、復号器２１４において復号された後、入力４０４でプロセッサー４００で受信される。受信データは、プロセッサー４０１内の受信データ処理ブロック４０２において処理される。受信データの処理は一般的にデータの受信パケット内のエラーをチェックすることを含む。例えば、受信したデータのパケットが受け入れられないレベルのエラーを有するなら、受信データ処理ブロック４０２は、データのパケットの再送信のための要求を行うための命令を送信データ処理ブロック４０３に送信する。この要求は、送信チャネル上に送信される。プロセッサー４０１の種々の動作を単一のまたは複数の処理装置に集積してもよい。トランシーバー４００は他の装置に接続してもよい。トランシーバー４００は、装置の一体部分であってもよい。装置は、コンピュータであってもよいし、またはコンピュータに類似した動作をする。装置は、インターネットのようなデータネットワークに接続してもよい。基地局にトランシーバーを内蔵する場合、基地局は、いくつかの接続を介して、インターネットのようなネットワークに接続してもよい。

２つのエンドポイント(end points)間のデータの流れは、いくつかのプロトコル層を介して制御してもよい。２つのエンドポイント間のデータの流れを制御するためのプロトコル層５００の例示スタックが図５に示される。例えば、一方のエンドポイントは、ネットワーク１０５を介してインターネットに接続される情報源であってもよい。他方のエンドポイントは、移動局に接続されたコンピュータまたは移動局内に内蔵されたコンピュータのようなデータ処理装置であってもよい。プロトコル層５００は、いくつかの他の層を有していてもよいし、または各層は、いくつかの副層を有していてもよい。プロトコル層の詳細なスタックは、簡単のために図示しない。プロトコル層５００のスタックは、一方のエンドポイントから他方のエンドポイントへのデータ接続におけるデータの流れに従ってもよい。最上層において、ＴＣＰ層５０１は、ＴＣＰパケット５０６を制御する。ＴＣＰパケット５０６は、より大きなデータファイルから発生してもよい。データファイルはいくつかのＴＣＰパケット５０６に分割してもよい。データファイルは、テキストメッセージデータ、ビデオデータ、画像データまたは音声データを含んでいてもよい。ＴＣＰパケット５０６あのサイズは異なる時刻に異なっていてもよい。インターネットプロトコル（ＩＰ）層５０２において、データパケット５０７を生成するためにＴＣＰパケット５０６にヘッダーが付加される。ヘッダーは、データのパケットを適切なアプリケーションに適切に送るためのポート番号を特定してもよい。ポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）層５０３において、ＰＰＰヘッダーおよびトレーラー(trailer)データはデータパケット５０７に追加されデータパケット５０８を生成する。ＰＰＰデータは、情報源接続ポイントからあて先ポイントへのデータのパケットの適切な送信のためのポイントツーポイント接続アドレスを特定してもよい。無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）層５０４はデータパケットの再送信と複製のための機構を提供する。ＲＬＰ層において、データパケット５０８はいくつかのＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎに分割される。ＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎの各々は独立して処理され系列番号が割り当てられる。ＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎの中でデータのＲＬＰパケットを特定するためにデータの各ＲＬＰパケット内のデータに系列番号が付加される。１つ以上のＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎはデータ５１０の物理層パケットに置かれる。データ５１０のパケットのペイロードのサイズは、時間ごとに変化してもよい。物理層５０５は、データパケット５１０のためのチャネル構造、周波数、電力出力、および変調仕様を制御する。データパケットはあて先に送信される。データパケット５１０のサイズは、チャネル条件および選択された通信データ転送速度に基づいて時間毎に異なっていてもよい。

受信するあて先上で、データパケット５１０は受信され処理される。受信されたパケットは、ＲＬＰ層５０４に伝えられる。ＲＬＰ層５０４は、受信したデータのパケットからＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎを再構成しようと試みる。ＰＰＰ層５０３およびＩＰ層５０２のような、プロトコルの上位層により見られるパケットエラーレートを低減するために、ＲＬＰ層５０４は、紛失したＲＬＰパケットの再送信を要求することにより自動再送信要求（ＡＲＱ）機構を実施する。ＲＬＰプロトコルはパケット５０９Ａ−Ｎを再構築し、完全なパケット５０８を形成する。この処理は、すべてのＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎを完全に受信するのにかなり長い時間がかかるかもしれない。すべてのＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎを完全に送信するためにはいくつかのデータパケット５１０の送信が必要になるかもしれない。データのＲＬＰパケットが順序が狂って受信されると、ＲＬＰ層５０４は否定応答（ＮＡＫ）メッセージを送信するあて先に送信する。これに応答して、送信するあて先は、紛失したＲＬＰデータパケットを再送信する。

図６を参照すると、物理層５０５においてデータの例示フローを提供するために、メッセージフロー６００が示される。例えば、系列番号「０１」及至「０７」を有するＲＬＰパケットは情報源からあて先に送信される。情報源とあて先は、それぞれ基地局と移動局または移動局と基地局のいずれかであってよい。ＲＬＰ層５０４において、ＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎはパケット５０８を完成するために累積される。すべてのＲＬＰパケットが受信されると、ＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎは上位レベルに伝えられる。１つ以上のＲＬＰパケットを共通のペイロードに結合して１つのデータパケット５１０上に送信してもよい。例示メッセージフロー６００において、例えばＲＬＰパケット「０３」として識別されるＲＬＰパケットはあて先には行かない。この障害は、情報源とあて先との間の無線リンクの寸断を含む多くの因子によるかもしれない。あて先がＲＬＰパケット「０４」を受信した後、ＲＬＰ層５０４は、順序が狂ったＲＬＰパケットの受信を検出する。ＲＬＰ層５０４は、ＲＬＰパケット「０３」を通信において紛失したと識別するＮＡＫメッセージを送信する。同時に、ＲＬＰ層５０４はタイマーを開始する。タイマーは、ＮＡＫメッセージを送信後経過した時間量をカウントする。紛失したＲＬＰパケット「０３」を受信する前に、例えば５００ｍＳｅｃの後で、タイマーが満了するなら、あて先ＲＬＰ５０４は、紛失したパケットの再送信は失敗したと仮定してもよく、あて先ＲＬＰは、次の紛失するＲＬＰパケットまで、順々に受信したＲＬＰパケットを上位レベルに配信してもよい。他の紛失したＲＬＰパケットが無いなら、ＲＬＰは、すべての受信した順序どおりのパケットを配信してもよい。情報源は、ＲＬＰパケットの再送信の数を一度だけに限定してもよい。それゆえ、そのような情況では、情報源は、あて先において受信されることなく紛失したＲＬＰパケット「０３」を再送信したかもしれないので、もう一つのＮＡＫを送信することは、役に立たないかもしれない。紛失したＲＬＰパケット「０３」が受信されると、タイマーが終了する。

ＴＣＰ層も５０１も類似の再送信処理を有する。受信するあて先におけるＴＣＰ層５０１がかなり長い間、期待されるＴＣＰ５０６を受信しないなら、送信するあて先におけるＴＣＰ層５０１は、ＴＣＰパケットを再送信する。ＮＡＫメッセージを送信し、ＲＬＰ層５０４において、紛失したＲＬＰデータパケットを受信することを待つ処理は、かなり長い時間かかるかもしれない。この間に、ＲＬＰ層５０４は、上位層へのデータの配信を遅らせる。正しく受信したＲＬＰパケットの少なくとも１つが、紛失したＲＬＰパケットの系列番号よりも高い系列番号を有するなら、正しく受信したＲＬＰパケットの配信は、阻止される。ＲＬＰ層５０４は、紛失したＲＬＰパケットを受信するために、例えば少なくとも５０ｍＳｅｃ待つので、正しく受信したＲＬＰパケットを通過させることは、かなりの時間量遅れるかもしれない。ＲＬＰ層５０４は、通常不完全なＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎのセットを上位レベルに送信しない。この結果、送信するあて先におけるＴＣＰ層５０１は、単一ＲＬＰパケットよりも非常に大きい全体のＩＰデータグラム(data-gram)５０６の再送信を開始してもよく、それゆえ、通信システムにおける不必要かつ過度の再送信、およびＴＣＰふくそう窓（ｃｗｎｄ）のサイズの減少を生じる。ＲＬＰ層５０４における再送信処理は、ＴＣＰ層５０１における再送信処理をトリガーするのに十分な時間量かかるかもしれない。しかしながら、システム内のデータの流れは、単一ＲＬＰパケットの再送信のためのＲＬＰ層５０４における処理により制限されていたかもしれない。ＴＣＰパケット５０６のサイズは、ＲＬＰパケット５０９Ａ−Ｎのサイズよりかなり大きい。ＴＣＰパケット５０６の再送信は、すべてのレベルにおいて大量の通信リソースを取り去る。ＴＣＰパケット５０６の再送信はまた要求されたＴＣＰパケット５０６を完成させる多数のＲＬＰパケットを送信するのにリソースを利用するために物理層５０５における通信リソースに悪影響を及ぼす。ＴＣＰ層５０１は、期待されるＴＣＰパケット５０６の受信の失敗はネットワークふくそうによるかもしれないと判断するかもしれない。この結果、起こり得るネットワークふくそうを軽減するために、ＴＣＰ層５０１もネットワーク内のデータの流れの活動を減速するかもしれない。この結果、他のユーザーに対するデータの流れも、単一ユーザーのＲＬＰ層５０４における処理の遅延により減速するかもしれない。

通信システム１００の種々の構成要素は、プロトコル層５００のスタックの種々の観点を制御してもよい。例えば、ネットワーク１０５に接続される、図示しないコンピューターサーバーまたはコンピューターの集合は、ＴＣＰ層５０１、ＩＰ層５０２およびＰＰＰ層５０３を制御してもよい。ＲＬＰ層５０４および物理層５０５は、受信データ処理装置４０２および送信データ処理装置４０３の動作を通してプロセッサー４０１により制御されてもよい。それゆえ、プロセッサー４０１が紛失したＲＬＰパケットの再送信を処理しようと試みているときに、ＴＣＰ層５０１がＴＣＰパケット５０６の再送信を行なうのを防止するために、ＴＣＰ層５０１における行動を制御できないかもしれない。

この発明の種々の観点に従って、プロセッサー４０１は、再送信処理を終了する前に、再送信タイマーが期限切れ可能となる時間量を制御してもよい。物理層通信は、種々のデータ転送速度で実行してもよい。選択されたデータ転送速度は、チャネル条件に依存する。高いデータ転送速度で、多数のＲＬＰパケットを、移動局と基地局との間で、短期間に、通信してもよい。成功した再送信処理も、チャネル条件に依存して、完了するのに短期間かかる。再送信の必要がある場合、再送信処理は、データの紛失したＲＬＰパケットに対するＮＡＫ送信の数を制限してもよい。フォワードリンクおよびリバースリンクのチャネル条件は、同じでなくてもよい。それゆえ、ある方向において、ある期間に対する一度または二度のＮＡＫメッセージの送信は、たとえ他の方向におけるＲＬＰパケットを送信するためのチャネル条件が受け入れ可能であるとしても、あて先に到達できないかもしれない。別の場合に、ＮＡＫメッセージの送信のためのチャネル条件が受け入れ可能であるが、データのＲＬＰパケットを受信するためのチャネル条件は受け入れ可能でないかもしれない。

この発明の種々の観点に従って、ＲＬＰパケットに対する再送信処理は、時間の長さ
において、チャネル条件に依存して時間毎に変更してもよい期間に、成功であろうと、失敗であろうと完了してもよい。それゆえ、この発明の種々の観点に従って、再送信タイマーは、チャネル条件に対して再送信処理を終了可能にしながら、過度のおよび不必要な待ち時間を防止する方法で制御される。アボートタイマー動的閾値は、あて先受信器が再送信のための要求を送信するのに必要な時間、および情報源送信器が要求されたＲＬＰパケット（複数の場合もある）を再送信するのに必要な時間プラス遅延のばらつきを補償する多少のマージンである最小の時間量に設定される。長い閾値は、ＲＬＰ層より上の層によるデータのより大きなブロックの再送信を生じるかもしれない。上位層データの大部分は、ＲＬＰ層５０４において受信されていたかもしれず、ＲＬＰパケットの紛失に対応する小片のみが紛失しているので、上位層における再送信は無駄かもしれない。アボートタイマーのための閾値の値が過度に短く設定されるときは、ＮＡＫメッセージを送信し、および紛失したＲＬＰパケットの再送信を受信するための適切な時間を許容することなく、再送信処理を時期を早めてアボート(abort)してもよい。受信器は、時期を早めてアボートした後に、通信リソースの無駄な使用を生じる受信された再送信されたＲＬＰパケットを破棄してもよい。プロセッサーは、紛失したパケットの再送信のための要求が送信される時刻と、紛失したパケットの要求された再送信が受信される時刻との間の期間を測定することから得られる統計データに基づいてアボートタイマー動的閾値を決定するように構成される。プロセッサーは、多数の再送信処理に対してＲＬＰパケットの各成功した再送信を完了するための期間に関連するデータを記録し累積し、期間の累積されたデータに基づいて統計データを決定するように構成される。

図７を参照すると、フローチャート７００は、この発明の種々の観点に従ってＲＬＰ層５０４におけるデータの処理のために組み込まれてもよい種々のステップを示す。プロセッサー４０１は、受信データ処理ブロック４０２および送信データ処理ブロック４０３の動作を通してフローチャート７００の種々のステップを実行してもよい。ステップ７０１において、受信データ処理ブロック４０２は、データの順序の狂ったＲＬＰパケットを受信することを検出してもよい。データの紛失したＲＬＰパケットは、図６の例に示すようにＲＬＰパケット「０３」であってもよい。ステップ７０２において、送信データ処理ブロック４０３は、データの紛失したＲＬＰパケットの再送信のためにＮＡＫメッセージを送信する。同時に、ステップ７０３において、プロセッサー４０１内の内部タイマーがアボートタイマーを開始する。アボート時間は、ＮＡＫメッセージを送信後経過した時間量を維持するために送信されたＮＡＫメッセージに関連する。ステップ７０７において、プロセッサー４０１は、紛失したＲＬＰパケットの再送信が受信されたかどうか判断する。ステップ７０４において、アボートタイマーの経過時間が時間動的閾値のアボート期間と比較され、経過時間が動的閾値を越えたかどうか判断する。経過期間が動的閾値を越えたなら、処理の流れ７００はステップ７０５に移動する。そうでなければ、処理の流れはステップ７０７に続く。ステップ７０７において、プロセッサー４０１は、紛失したＲＬＰパケットがあて先に到着したと判断してもよい。この場合、紛失したＭＡＣパケットに関連するアボートタイマーが終了し、処理の流れは、ステップ７０６に移動する。ステップ７０５において、プロセッサー４０１は、紛失したＲＬＰパケットは、ステップ７０４においてアボートタイマーの経過時間が時間動的閾値の経過時間を超えるときに受信されたものとして考えてもよい。ステップ７０６において、受信したデータの順序通りのＲＬＰパケットは、プロトコル層のより上位レベルに渡される。より上位のプロトコル層は、ｐｐｐプロトコル層５０３であってよい。この発明の種々の観点に従って、時間動的閾値のアボート期間は、ＴＣＰ層５０１を含むすべてのプロトコル層におおいてデータの効率的な流れに一致する方法でデータの流れを制御するために決定される。たとえ、プロセッサー４０１がＴＣＰ層５０１における処理に対して直接制御しなくても、フローチャート７００の種々のステップを組み込むことによりＴＣＰパケットの不必要な再送信を防止してもよい。

図８を参照すると、フローチャート８００はすべてのプロトコル層においてデータの効率的な流れに一致する方法でデータの流れを制御するための時間動的閾値のアボート期間を決定するための種々の値を提供する。ステップ８０１において、ＲＬＰパケットの成功した再送信処理を完了するための期間が記録される。成功した再送信期間は、完了した成功したＲＬＰパケット再送信に対するアボートタイマーの経過時間であってもよい。ステップ８０２において多数の成功裡に完了したＲＬＰパケットの再送信のための期間が累積される。ステップ８０３において、累積されたデータの平均偏差および標準偏差のような統計データが決定される。ステップ８０４において、時間動的閾値のアボート期間が決定された統計データに基づいて決定される。例えば、動的閾値は、決定された統計平均プラス１つまたは２つの標準偏差に等しいマージンにほぼ等しくなるように設定してもよい。決定された動的閾値は、アボートタイマーの経過時間が動的閾値を越えるかどうかを判断するためにステップ７０４において使用される。決定された動的閾値は時間毎に変えてもよい。この変更は、送信する情報源とあて先受信器との間のチャネル条件を含む多くの因子によるものであってよい。

少なくとも１つの観点において、成功した再送信期間が、おそらく、好ましいチャネル条件により継続期間において短くなると、時間動的閾値のアボート期間はより小さくなる。データの紛失したＭＡＣパケットのＮＡＫ送信の数は、１つまたは２つのような限定された数に制限してもよい。ＮＡＫメッセージの最大許容数を送信した後、再送信処理は、成功または失敗のいずれかで終わらなければならない。時間動的閾値のアボート期間がステップ７０４において使用され、ステップ８０４において統計データに基づいて決定されると、再送信処理は、たぶん成功した再送信処理となることができる統計期間内に完了される。再送信処理が時間動的閾値のアボート期間内に完了しないなら、余分の待ち時間は再送信処理の成功した完了につながらないかもしれないし、多分つながらないであろう。従って、再送信処理は、一方のプロトコル層から他方のプロトコル層へのデータの流れを制御する効率的な方法で制御される。結果として、データのＴＣＰパケットの不必要な再送信を防止する可能性がある。ＲＬＰプロトコル層５０４でのデータの処理は、ＡＲＱ処理および上位層へのデータの流れに関して効率的に行なわれる。

当業者は、ここに開示した実施の形態に関連して記載した種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエアまたは両者の組合せとして実施してもよいことを理解するであろう。このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に説明するために、種々の実例となる部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが一般にそれらの機能性の観点から上に記載された。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実現されるかは特定のアプリケーションおよび全体のシステムに課せられた設計制約に依存する。熟達した職人は、各特定のアプリケーションに対して記載した機能性を変形した方法で実施することができるが、そのような実施の判断は、この発明の範囲を逸脱するものとして解釈されるべきでない。

ここに開示された実施の形態に関連して記載された種々の実例となる論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウエアコンポーネント、またはここに記載した機能を実行するように設計されたいずれかの組合せを用いて実施または実行してもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、別の方法では、プロセッサは、いずれかの一般的なプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、計算装置の組合せとしても実施できる。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと協力した１つ以上のマイクロプロセッサまたはいずれかの他のそのような構成として実施してもよい。

ここに開示された実施の形態に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウエアにおいて、プロセッサにより実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または両者の組合せにおいて直接具現化してもよい。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、脱着可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に知られているその他のいずれかの形態の記憶媒体に常駐してもよい。例示記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに接続される。別の方法では、記憶媒体は、プロセッサに集積可能である。プロセッサと記憶媒体はＡＳＩＣに存在してもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在してもよい。別の方法では、プロセッサと記憶媒体はユーザ端末内のディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。

好適実施の形態の上述の記載は当業者がこの発明を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施の形態に対する種々の変更は当業者には容易に明白であろう、そしてここに定義される包括的原理は発明力の使用なしに他の実施の形態に適用可能である。従って、この発明は、ここに示した実施の形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。

図１は、この発明の種々の実施の形態に従って動作することができる通信システムを図解する。 図２は、この発明の種々の観点に従うデータ転送速度でデータのパケットを受信し、受信したデータのパケットを復号する通信システム受信器を図解する。 図３は、この発明の種々の観点に従うスケジュールされたデータ転送速度でデータパケットを送信するための通信システム送信器を図解する。 図４は、この発明の種々の実施の形態に従って動作することができるトランシーバーシステムを図解する。 図５は、通信システムにおいて、データの流れを制御するためのプロトコル層のスタックを図解する。 図６は、紛失したデータのパケットの再送信のためのプロセスを図解する。 図７は、この発明の種々の観点に従う通信システムにおいてデータパケットの流れを制御するための種々のステップを図解する。 図８は、この発明の種々の観点に従う通信システムにおいてデータパケットの流れを制御するための種々のステップを図解する。

Claims (21)

1. 通信システムにおいて、下記を具備する方法：
   データのパケットを受信する；
   データの前記受信したパケットが、データの一連のパケットにおいて順序が狂って受信されたかどうか判断する；
   データの紛失したパケットの再送信のための否定応答を送信する、データの前記紛失したパケットは、データの前記一連のパケットにおけるデータの前記受信された順序が狂ったパケットに基づいて識別される；
   前記送信の時刻からの経過時間を測定するために、前記送信された否定応答に関連するアボートタイマーを開始する；
   前記アボートタイマーの前記経過時間が時間動的閾値のアボート期間を越えるかどうか判断する。
2. 前記データのパケットは、データの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）であり、前記アボートタイマーが時間動的閾値のアボート期間を越えるとき、データの受信した前記紛失したパケットとして判断することをさらに具備する、請求項１記載の方法。
3. データの受信した順序どおりのＲＬＰパケットを上位レベルプロトコルにわたすことをさらに具備する、請求項２記載の方法。
4. 時間動的閾値の前記アボート期間を決定することをさらに具備する、請求項１記載の方法。
5. 前記時間動的閾値の前記アボート期間を決定することは、以前に受信した成功した再送信に対して測定された期間の統計データにもとづく、請求項４記載の方法。
6. さらに下記を具備する、請求項５記載の方法：
   多数の再送信処理に対して各成功した再送信処理を完了するための期間を記録して累積する；
   前記累積されたデータに基づいて前記統計データを決定する。
7. 通信システムにおいて、下記を具備する装置：
   データのパケットを受信する受信器；
   前記受信したデータのパケットが、データの一連のパケットにおいて順序が狂って受信されたかどうかを判断する受信データ処理装置；
   データの紛失したパケットの再送信のための否定応答を送信するための送信器、データの前記紛失したパケットは、データの前記一連のパケットにおいて、データの前記受信した順序が狂ったパケットに基づいて識別される；
   前記送信の時刻からの経過時間を測定するための前記送信された否定応答に関連するアボートタイマーを開始し、前記アボートタイマーの前記経過時間が時間動的閾値のアボート期間を越えるかどうかを判断するプロセッサー。
8. データの前記パケットは、データの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）パケットであり、前記プロセッサーは、前記アボートタイマーが前記時間動的閾値のアボート期間を超えるとき、データの受信した前記紛失したパケットとして判断するように構成される、請求項７記載の装置。
9. 前記プロセッサーは、データの受信した順序どおりのＲＬＰパケットを上位レベルプロトコルに渡すように構成される、請求項７記載の装置。
10. 前記プロセッサーは、時間動的閾値の前記アボート期間を決定するように構成される、請求項７記載の装置。
11. 前記時間動的閾値の前記アボート期間を決定することは、以前に受信した成功した再送信に対して測定された期間の統計データにもとづく、請求項１０記載の装置。
12. 前記プロセッサーは、多数の再送信処理に対して成功した再送信処理を完了するための期間を記録して累積し、前記累積された期間に基づいて前記統計データを決定する、請求項１１記載の装置。
13. 下記を具備する、データの通信のためのシステム：
    物理層プロトコル上でデータの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）パケットを受信する基地局；
    前記基地局に接続され、データの受信された順序どおりのＲＬＰパケットを渡すプロセッサー；
    前記基地局と通信可能に接続され、ＴＣＰプロトコル層を含む少なくとも１つのプロトコル層に従ってあて先にデータを送るためのネットワーク；
    前記プロセッサーは、データの受信したＲＬＰパケットがデータの一連のＲＬＰパケットにおいて順序が狂って受信されたかどうかを判断し、送信された否定応答に関連するアボートタイマーを開始して前記アボートタイマーの経過時間を測定し、前記アボートタイマーの前記経過時間が時間動的閾値の経過時間を越えるかどうかを判断し、前記アボートタイマーが前記時間動的閾値の経過時間を超えるとき、データの受信した前記紛失したＲＬＰパケットとして判断し、データの前記紛失したＲＬＰパケットの再送信を受信するために待つことなく、データの前記順序どおりのＲＬＰパケットを前記ネットワーク内の上位レベルプロトコルに、前記渡すことを実行するように構成される。
14. 前記プロセッサーは、データのＲＬＰパケットの以前に受信した成功した再送信に対して測定した期間の統計データに基づいて前記時間動的閾値のアボート期間を決定するように構成される、請求項１３記載のシステム。
15. 前記プロセッサーは、多数の再送信処理に対してデータのＲＬＰパケットの各成功した再送信を完了するための期間に関連するデータを記録して累積し、前記期間の前記累積されたデータに基づいて前記統計データを決定するように構成される、請求項１４記載のシステム。
16. 下記を具備する、データ通信システムに使用するプロセッサー：
    データの受信したパケットが、データの一連のパケットにおいて順序が狂って受信されたかどうか判断する手段；
    データの紛失したパケットの再送信のための否定応答を送信する手段、データの前記紛失したパケットは、データの前記一連のパケットにおけるデータの前記受信された順序が狂ったパケットに基づいて識別される；
    前記送信の時刻からの経過時間を測定するために、前記送信された否定応答に関連するアボートタイマーを開始する手段；
    前記アボートタイマーの前記経過時間が時間動的閾値のアボート期間を越えるかどうか判断する手段。
17. 前記データのパケットは、データの無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）であり、前記アボートタイマーが時間動的閾値のアボート期間を越えるとき、データの受信した前記紛失したパケットとして判断する手段をさらに具備する、請求項１６記載のプロセッサー。
18. データの前記順序どおりのＲＬＰパケットを上位レベルプロトコルにわたす手段をさらに具備する、請求項１７記載のプロセッサー。
19. 時間動的閾値の前記アボート期間を決定する手段をさらに具備する、請求項１６記載のプロセッサー。
20. 前記時間動的閾値の前記アボート期間を決定する手段は、以前に受信した成功した再送信に対して測定された期間の統計データにもとづいて決定する、請求項１９記載のプロセッサー。
21. さらに下記を具備する、請求項２０記載のプロセッサー：
    多数の再送信処理に対して各成功した再送信処理を完了するための期間を記録して累積する手段；
    前記累積されたデータに基づいて前記統計データを決定する手段。

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