JP2006510261A - 無線リンクプロトコル同期手続き - Google Patents

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Abstract

再同期を軽減するために、パケットデータセッションと関係付けられるRLP同期制御フレームに順序番号を付けることができる。1つの順序番号は、パケットデータセッションの起動と関係付けられる全同期手続きに対して割り当てられる。例えば、順序番号は、特定のパケットデータセッションの全同期制御フレーム(SYNC、SYNC/ACK、ACK)において同じままである。同期フレームが、1つの順序内で、順序が狂って受信されると、これをある条件のもとで無視することができる。例えば、順序番号0をもつSYNCフレームが、順序番号0をもつACKフレームが受信された後で、順番が狂って受信されるとき、移動局は、順番が狂ったSYNCフレームを無視することができる。したがって、順番が狂ったRLP同期パケットによって、RLPの再同期が避けられる。

Description

本発明は、概ね、無線通信に関し、とくに、無線通信のプロトコルに関する。
IS−2000、リリースC(cdma2000 1x-EVDVとしても知られている)の順方向パケットデータチャネル(forward packet data channel, F-PDCH)は、多数のハイブリッド自動反復要求(Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)論理チャネルから構成されている。論理チャネルは、時分割多元接続(time division multiple access, TDMA)チャネルであってもよく、各チャネルは、F−PDCHの時間スロットを割り当てられる。
各受信側無線通信装置(wireless communication device, WCD)には、HARQ論理チャネルの1つ以上を割り当てることができる。受信側WCDに宛てられたサブパケットは、HARQチャネルに割り当てることができる。送信側WCDは、割り当てられたサブパケットを、対応するHARQチャネル上で送信することができる。
cdma2000 1xEV-DVによって定められている通信プロトコルは、層の中でも、とくに、無線リンクプロトコル(Radio Link Protocol, RLP)層および物理(Physical, PHY)層を含む。RLP層はRLPフレームを与え、次に、RLPフレームは符号化されて、PHY層へ与えられる。PHY層では、RLPフレーム内のデータを、HARQチャネル上で送信するために、サブパケット内へ符号化する。
RLPフレームは、同期制御フレームである。同期制御フレームは、送信側WCDと受信側WCDとの間のパケットデータセッションの始めに、通信を設定するのに使用される。同期が設定された後は、セッション中は、データパケットを送ることができる。
RLP同期手続きにおいて、送信側WCDおよび受信側WCDは、対称三路ハンドシェイク手続きに参加する。手続きは、2つのWCDがRLP同期制御フレームを交換することを含むことができる。同期制御フレームは、SYNCフレーム、SYNC/ACKフレーム、およびACKフレームを含むことができる。
例えば、移動セルラ電話のような、受信側WCDでは、ユーザが移動セルラ電話の送信ボタンを押すことによって、パケットデータセッションを起動することができる。応答して、移動セルラ電話を含む地理的領域をカバーしているセクタにサービスするセルラ基地局のような、送信側WCDは、HARQチャネル上でSYNCフレームを送ることができる。通常、基地局は、多数の冗長のSYNCフレームを送って、移動局と確実なパケットデータセッションを設定する。
SYNCフレームの受信および復元に応答して、移動セルラ電話は、対応するSYNC/ACKフレームを送ることができる。SYNC/ACKフレームは、SYNCフレームが復元されたことを示す。
基地局は、SYNC/ACKフレームを復元すると、HARQチャネル上でACKフレームをセルラ電話へ送ることができる。ACKフレームの復号に成功すると、セルラ電話は、基地局とセルラ電話とが同期していることを認識し、パケットデータの送信を開始することができる。
各HARQチャネルは、PHY層に再送機構をもつ。受信側WCDは、PHY層において送信されたサブパケットを受信し、復元することに成功すると、PHY層においてサブパケットの復元に成功したことを示すACK信号を送ることができる。受信側WCDは、送信されたサブパケットを受信または復元しないときは、PHY層においてSYNCフレームが復元されなかったことを示すNAK信号を送ることができる。送信側WCDは、NAK信号を受信すると、復元されていないサブパケットを再送することができる。
サブパケットを個別にスケジュールすることができる2本以上のHARQ論理チャネルがあること、および各HARQ論理チャネルが自分自身の再送機構をもつことのために、受信側WCDは、特定のパケットデータセッションの起動と関係付けられていて、送信の順番が狂っていて、かつ送信側WCDと受信側WCDとのパケットデータセッションの起動後に、多数のSYNCフレームの1つ以上を受信することがある。
何れかのWCDが、順序が狂った同期制御フレームを受信すると、RLP層は、通常はリセットされる。F−PDCH上でサブパケットを再送すると、特定のパケットデータセッションと関係付けられるRLP同期フレームが、順番が狂って受信され、不要な再同期を行うことがある。
したがって、特定のデータセッションの起動と関係付けられるRLP同期フレームが、順次の順番が狂って受信されるとき、再同期を軽減する必要がある。
再同期を軽減するために、パケットデータセッションと関係付けられるRLP同期制御フレームに、順序番号を付けることができる。1つの順序番号を、パケットデータセッションの起動と関係付けられる全同期手続きに割り当てることができる。例えば、順序番号は、特定のパケットデータセッションの全同期制御フレーム(SYNC、SYNC/ACK、ACK)において同じままである。同期フレームが、1つの順序の中で、順番が狂って受信されるとき、これを、ある一定の条件のもとで無視することができる。例えば、順序番号0のACKフレームが受信された後で、順序番号0のSYNCフレームが、順番が狂って受信されると、移動局は、順番が狂ったSYNCフレームを無視することができる。したがって、順番が狂ったRLP同期パケットによって、RLPの再同期が避けられる。
全RLP同期手続きごとに1回、順序番号をインクリメントすることができるので、順序空間が小さくなる。2の順序空間を与えるには、1ビットの順序番号で十分である。
図1は、同期手続きのタイミング図である。
cdma2000 1xEV-DVシステム上で、RLP同期手続きを開始するときに、第1のWCDと第2のWCDとの間でパケットデータセッションの再同期を軽減するこの例では、基地局(base station, BS)100は、順序番号“1”を、基地局のRLP層からPHY層へ送られる4つのSYNCフレームの第1の組、すなわちSYNC1−1、SYNC1−2、SYNC1−3、SYNC1−4に割り当てる。SYNCフレームの第1の組は、基地局100と移動局(mobile station, MS)102との間の第1のパケットデータセッションに対応する。
PHY層において、SYNCフレームの第1の組は、F−PDCH上で送信するために順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の中にカプセル化される。この例では、説明を明らかにするために、SYNC1−1およびSYNC1−2を含むサブパケットのみが送信されるように示されている。基地局は、F−PDCHのTDMAのHARQ論理チャネルを使用して、F−PDCH上で、順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組を送る。
同様に、基地局100は、第2の順序番号“2”を、SYNCフレームの第2の組、すなわちSYNC2−1、SYNC2−2、SYNC2−3、SYNC2−4に割り当てることができる。SYNCフレームの第2の組は、基地局と第2の移動局(図示されていない)との間の第2のパケットデータセッションに対応する。基地局は、サブパケットの第2の組を、送信のために順次に順番を付けて、SYNCフレームの第2の組をカプセル化して送ることができる。
同様に、基地局100は、第2の順序番号“2”を、SYNCフレームの第2の組、すなわちSYNC1−1、SYNC1−2、SYNC1−3、SYNC1−4に割り当てることができる。SYNCフレームの第2の組は、基地局と第2の移動局(図示されていない)との間の第2のパケットデータセッションに対応する。基地局は、サブパケットの第2の組を、送信のために順次に順番を付けて、SYNCフレームの第2の組をカプセル化して送ることができる。
移動局102は、順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の第1のサブセットを受信することができる。この特定の例では、移動局は、SYNC1−1を受信せず、SYNC1−2を受信する。
PHY層再送機構は、各送られたSYNCフレームに対応するACK信号またはNAK信号を、R−ACKCH上で送る。この例では、移動局102は、SYNC1−1を受信していない、または復元していないことに対応するNAK(1−1)を、SYNC1−1の期待受信から2スロット後に送る。さらに加えて、移動局102は、SYNC1−2の復元に成功したことに対応するACK(1−2)を、SYNC1−2の期待受信の2スロット後に送る。
移動局102は、順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットを復号することを試みることができる。移動局は、復号に成功した順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、SYNC/ACKフレームを送ることができる。この例では、SYNC1−2に対応するSYNC/ACK1が、移動局のRLP層から、移動局のPHY層へ送られる。SYNC/ACKフレームは、逆方向基礎チャネル(reverse fundamental channel, R-FCH)、または同等の逆方向リンクチャネル上で送信される前に、復元されたSYNC1−2に対応する“1”の第1の順序番号を割り当てられる。
基地局100は、送られたSYNC/ACK1を受信し、それをRLP層へ送ることができる。SYNC/ACK1の受信に応答して、基地局は、HARQ論理チャネル上でACKフレーム ACK1を送ることができる。ACKフレームは、送信前に、第1の順序番号、“1”を割り当てられる。
移動局102は、送られたACK1を受信し、ACK1をRLP層へ送ることができる。このときに、移動局は、R−FCH、逆方向専用制御チャネル(reverse dedicated control channel, R-DCCH)、または逆方向補助チャネル(reverse supplemental channel, R-SCH)のような、逆方向リンクチャネル上で、パケットデータ DATA1を、基地局100へ送ることができる。基地局も、データパケットセッション中に、F−PDCH上で、パケットデータを移動局へ送ることができる。
この例では、NAK(1−1)の受信に応答して、基地局のPHY層において、SYNC1−1が再送される。
移動局102は、ACKフレームの受信後に受信した順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信した第1のサブセットのサブパケットを識別することができる。移動局が順序番号“1”をもつACKフレームを受信したことが分かると、移動局は、同じ順序番号のACKフレームの受信後に再送され、受信されたSYNC1−1のような、同じ順序番号のSYNCフレームを無視することができる。移動局は、識別されたサブパケットに応答して、再同期しない。
図2は、基地局によって採用される方法のフローチャートである。
参照番号200において、基地局100は、特定のパケットデータセッションと関係付けられるSYNCフレームに順序番号を割り当てる。参照番号202において、基地局は、F−PDCH上で、SYNCフレームをカプセル化したサブパケットを順次に送信する。参照番号204において、基地局は、送信したサブパケットに対応するACK信号またはNAK信号を受信する。参照番号206において、基地局は、PHY層において、ACK信号が受信されるか、またはNAK信号が受信されるかを判断する。
参照番号206において、基地局は、移動局によるSYNCフレームの受信の成功に対応するACK信号が受信されたと判断すると、通常は、参照番号208において、特定の順序番号のSYNC/ACKフレームに対応するSYNC/ACKフレームを受信する。参照番号210において、次に、基地局は、返信において、特定の順序番号をもつACKフレームを送る。
参照番号206において、基地局は、SYNCフレームを含むサブパケットの受信または復元の不成功に対応するNAK信号を受信すると、参照番号212において、基地局は、SYNCフレームを含む復元されていないサブパケットを再送することができる。
図3は、移動局によって採用される方法のフローチャートである。
参照番号300において、移動局は、SYNCフレームのサブパケットを受信する。参照番号302において、移動局は、サブパケットを復号することを試みる。参照番号304において、移動局は、サブパケットが復元に成功したか、または受信されなかったかを判断する。サブパケットが復元または受信されなかったときは、参照番号306において、移動局の再送機構は、NAK信号を送る。サブパケットが復元または受信されたときは、参照番号308において、移動局の再送機構は、ACK信号を送る。
参照番号310において、移動局は、復元されたSYNCフレームの特定の順序番号に対応する順序番号をもつSYNC/ACKフレームを送ることができる。
参照番号312において、移動局は、復元されたSYNCフレームの特定の順序番号に対応する順序番号をもつACKフレームを受信することができる。
参照番号314において、移動局は、パケットデータの送信を開始することができる。
参照番号316において、移動局は、ACKフレームの受信後に受信し、かつACKフレームと同じ順序番号をもつサブパケットを識別する。移動局は、順序が狂って、かつACKフレームの受信後に送られた再送SYNCフレームを含むこれらの識別されたサブパケットに再同期しない。
基地局と多数の移動局との間の多数のパケットデータセッションに対応して、多数のSYNCフレームおよびサブパケットが基地局によって送られ、多数のACK信号および多数のNAK信号が基地局によって受信されることが分かるであろう。したがって、フローチャート内のブロックの順番は、機能を実行するためのある特定の順番を示唆することを意味していない。
図4は、無線通信システムにおける基地局100および移動局102のブロック図を示す。基地局および移動局は、従来のハードウエアおよびソフトウエア技術を採用することができる。上述の機能を実行するために、基地局および移動局の両者は、各論理および処理ユニット402または404、および各無線周波数ユニット406または408を含むことができる。例えば、当業者には、無線周波数ユニットが、基地局と移動局との間で信号を送受信することができ、論理および処理ユニットが、信号の論理的動作および処理を行なうことができることが分かるであろう。
上述の記述は、1xEV-DV通信システムをとくに参照して行ったが、同期手続きは、他のCDMAシステムにおいても使用することができる。
開示された実施形態のこれまでの記述は、当業者が本発明を作成または使用できるようにするために与えられている。当業者には、これらの実施形態に対する種々の変更は容易に明らかであり、この中で定められている一般的な原理は、本発明の意図または技術的範囲から逸脱しないならば、他の実施形態に適用してもよい。したがって、本発明は、この中に示されている実施形態に制限されることを意図されているのではなく、この中に開示されている原理および新奇な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。
同期手続きのタイミング図。 基地局が採用する方法のフローチャート。 移動局が採用する方法のフローチャート。 無線通信システム内の基地局および移動局のブロック図。

Claims (13)

  1. 第1の無線通信装置(wireless communication device, WCD)と第2のWCDとの間のパケットデータセッションの再同期を軽減する方法であって、
    第1の順序番号をSYNCフレームの第1の組に割り当てることであって、SYNCフレームの第1の組が、第1のWCDと第2のWCDとの間の第1のパケットデータセッションに対応し、SYNCフレームの第1の組が、送信のために順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の中にカプセル化されることと、
    第1のWCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組を送ることと、
    第2のWCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の第1のサブセットを受信することと、
    第2のWCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットを復号することを試みることと、
    第2のWCDによって、復号に成功した順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、第1の順序番号を割り当てられたSYNC/ACKフレームを送ることと、
    第1のWCDによって、送られたSYNC/ACKフレームを受信することと、
    第1のWCDによって、SYNC/ACK信号の受信に応答して、第1の順序番号を割り当てられたACKフレームを送ることと、
    第2のWCDによって、送られたACKフレームを受信することと、
    第2のWCDによって、ACKフレームの受信後に受信された順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットを、第1の順序番号にしたがって識別することと、
    順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信された第1のサブセットの識別されたサブパケットに応答して、再同期しないこととを含む方法。
  2. 第2の順序番号をSYNCフレームの第2の組に割り当てることであって、SYNCフレームの第2の組が、第1のWCDと第3のWCDとの間の第2のパケットデータセッションに対応し、SYNCフレームの第2の組が、送信のために順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組の中にカプセル化されることと、
    第1のWCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組を送ることと、
    第3のWCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第2の組の第2のサブセットを受信することとをさらに含む請求項1記載の方法。
  3. 第2のWCDによって、復号に成功しなかった順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、NAK信号を送ることと、
    第1のWCDによって、送られたNAK信号を受信することとをさらに含む請求項1記載の方法。
  4. 第2のWCDによって、ACKフレームの受信後に、第1のWCDと第2のWCDとの間でパケットデータを送ることをさらに含む請求項1記載の方法。
  5. 無線通信装置(WCD)によってパケットデータセッションの再同期を軽減する方法であって、
    サブパケットの第1の組の第1のサブセットを受信することであって、SYNCフレームの第1の組が、サブパケットの第1の組の中にカプセル化され、第1の順序番号が、SYNCフレームの第1の組に割り当てられ、SYNCフレームの第1の組が、第1のパケットデータセッションに対応することと、
    サブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットを復号することを試みることと、
    復号に成功したサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、第1の順序番号を割り当てられたSYNC/ACKフレームを送ることと、
    第1の順序番号をもつACKフレームを受信することと、
    ACKフレームの受信後に受信されたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットを、第1の順序番号にしたがって識別することと、
    順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信された第1のサブセットの識別されたサブパケットに応答して、再同期しないこととを含む方法。
  6. ACKフレームの受信後に、パケットデータを送ることをさらに含む請求項5記載の方法。
  7. WCDによって、順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組の第2のサブセットを受信することであって、順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組が、SYNCフレームの第2の組をカプセル化し、SYNCフレームの第2の組が、第2の順序番号を割り当てられ、SYNCフレームの第2の組が、第2のパケットデータセッションに対応することをさらに含む請求項5記載の方法。
  8. WCDによって、復号に成功しなかった順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、NAK信号を送ることをさらに含む請求項5記載の方法。
  9. パケットデータセッションの再同期を軽減する無線通信装置(WCD)であって、
    サブパケットの第1の組の第1のサブセットを受信するように構成された無線周波数ユニットであって、SYNCフレームの第1の組が、サブパケットの第1の組の中にカプセル化され、第1の順序番号が、SYNCフレームの第1の組に割り当てられ、SYNCフレームの第1の組が、第1のパケットデータセッションに対応する無線周波数ユニットと、
    サブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットを復号することを試みるように構成された論理および処理ユニットとを含み、
    無線周波数ユニットが、復号に成功したサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、第1の順序番号を割当てられたSYNC/ACKフレームを送り、第1の順序番号をもつACKフレームを受信するようにも構成されていることと、
    論理および処理ユニットが、ACKフレームの受信後に受信されたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットを、第1の順序番号にしたがって識別し、順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信された第1のサブセットの識別されたサブパケットに応答して、WCDを再同期しないようにも構成されている無線通信装置。
  10. 無線周波数ユニットが、ACKフレームの受信後にパケットデータを送るようにも構成されている請求項9記載の無線通信装置。
  11. 無線周波数ユニットが、順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組の第2のサブセットを受信するようにも構成されていて、順次に順番を付けられたサブパケットの第2の組が、SYNCフレームの第2の組をカプセル化し、SYNCフレームの第2の組が、第2の順序番号を割り当てられ、SYNCフレームの第2の組が、第2のパケットデータセッションに対応する請求項9記載の無線通信装置。
  12. 無線周波数ユニットが、復号に成功しなかった順次に順番を付けられたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、NAK信号を送るようにも構成されている請求項9記載の無線通信装置。
  13. 無線通信装置(WCD)によってパケットデータセッションの再同期を軽減する装置であって、
    サブパケットの第1の組の第1のサブセットを受信する手段であって、SYNCフレームの第1の組が、サブパケットの第1の組の中にカプセル化され、第1の順序番号が、SYNCフレームの第1の組に割り当てられ、SYNCフレームの第1の組が、第1のパケットデータセッションに対応する手段と、
    サブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットを復号することを試みる手段と、
    復号に成功したサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットに対して、第1の順序番号を割り当てられたSYNC/ACKフレームを送る手段と、
    第1の順序番号をもつACKフレームを受信する手段と、
    ACKフレームの受信後に受信されたサブパケットの第1の組の受信された第1のサブセットのサブパケットを、第1の順序番号にしたがって識別する手段と、
    順次に順番を付けられたサブパケットの送信された第1の組の受信された第1のサブセットの識別されたサブパケットに応答して、再同期しない手段とを含む装置。
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