JP2008526127A - インクリメント冗長送信に対する選択的応答のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】多元接続通信システムにおける情報の送信のための方法及び装置が特許請求の範囲である。インクリメント冗長を用いて情報が送信される。逆方向リンクパフォーマンスが、予め定めたしきい値よりも低下したかに関する判定がなされる。逆方向リンクパフォーマンスの判定は、ＡＣＫ消去のフィルタ割合、逆方向リンク制御チャネルにおいて測定された誤り率、逆方向リンクデータチャネル誤り率、及び他の方法の使用を含む様々な方式でなされうる。チャネル劣化を判定すると、アクセスポイントは、アクセス端末から送られたメッセージを無視し、送信を停止するようにアクセス端末に対して命令するかを決定することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一般に、無線通信分野に関し、特に、多元接続通信システムにおけるインクリメント冗長送信に選択的に応答する方法、装置、及びシステムに関する。

近年、通信システムのパフォーマンス及び機能は、電気通信ネットワークアーキテクチャ、信号処理、及びプロトコルに関する幾つかの技術的進歩及び改善の観点から、急速な進歩を続けている。無線通信分野では、システム容量を増加させ、かつ、急成長しているユーザ要求に応じるために、様々な多元接続規格及びプロトコルが開発されている。これら様々な多元接続スキーム及び規格は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）等を含む。一般に、ＴＤＭＡ技術を適用するシステムでは、各ユーザはそれぞれ、自分にアサインされた、すなわち、割り当てられた時間スロット内で情報を送信することが許される。一方、ＦＤＭＡシステムによって、各ユーザはそれぞれ、特定のユーザに割り当てられた特定の周波数で情報を送信することが許される。ＣＤＭＡシステムは、対照的に、各ユーザにユニークな符号を割り当てることにより、同じ周波数、及び同じ時間において、異なるユーザが情報を送信することを可能にする拡散スペクトルシステムである。ＯＦＤＭＡシステムでは、高レートデータストリームが分離されるか、あるいは、多くのサブキャリア（本明細書ではサブキャリア周波数とも呼ばれる）によって同時に並行して送信される多くの低レートデータストリームに分割される。ＯＦＤＭＡシステムにおける各ユーザは、情報送信のために利用可能なサブキャリアのサブセットが与えられる。ＯＦＤＭＡシステムにおいて各ユーザに与えられるキャリアのサブセットは、固定式であるか、あるいは、例えば、周波数ホッピングＯＦＭＤＡ（ＦＨ−ＯＦＤＭＡ）のように変化することができる。ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、及びＣＤＭＡにおける多元接続技術が図１に例示される。図１に示すように、ＦＤＭＡにおける通信チャネルは、特定のチャネルが特定の周波数に対応する周波数によって分離される。ＴＤＭＡシステムでは、通信チャンネルは、特定のチャネルが特定の時間スロットに対応する時間によって分離される。対照的に、ＣＤＭＡシステムにおける通信チャネルは、特定のチャネルが特定の符号に対応する符号によって分離される。

無線システムでは、単一の全ての送信において、信頼できるパケット伝送を保証することは通常非効率的である。この非能率性は、根本的なチャネル条件が、各送信毎に劇的に変化するシステムにおいて特に著しい。例えば、ＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムでは、フレーム／パケット間には、受信信号対雑音比（ＳＮＲ）における大きな隔たりがあり、これによって、各パケット送信それぞれのために、小さなフレーム誤り率（ＦＥＲ）を保証することは困難かつ非効率的になる。そのような困難及び非効率性はまた、限定される訳ではないが、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、及び直交ＣＤＭＡ等を含む直交多元接続技術を適用する他の通信システムにも当てはまる。

そのような通信システムでは、例えば、自動再送信／反復要求（ＡＲＱ：Automatic Retransmission/Repeat Request）スキームのようなパケット再送信メカニズムが、そのような非効率の減少を支援するために使用されうる。しかしながらこれは、各パケットが送信されるのに平均して長い時間がかかるので、高いパケットレイテンシを犠牲にして行われる。一般に、大きなパケットレイテンシは、データトラフィックに関して大きな問題ではないかもしれないが、情報送信において低いレイテンシを必要とする音声トラフィック又は他のタイプのアプリケーションに対して有害になりうる。更に、パケット送信レイテンシは、システム内のユーザ数が成長を続けると、増加すると予想される。したがって、（例えば、システムスループットや、あるいは、システムを同時に使用するユーザ数に基づいて）システム容量を改良するために、送信レイテンシは、低く又は小さく保たれるべきである。

ＡＲＱスキームにおける早期終了の効率は、アクノレッジ（ＡＣＫ）送信及び否定的アクノレッジ（ＮＡＣＫ）送信の信頼性に基づく。ＡＣＫとして解釈されて送られたＮＡＣＫの誤り率があまりにも大きくなると、多くのパケット送信が、成功する前に、不成功に終わるだろう。更に、アクセス端末は、不必要にＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送るので、システムにおける干渉を引き起こす。

従って、ＡＲＱのようなパケット再送信メカニズムを適用する多元接続システムにおいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに応答する際に、オーバヘッドを低減する方法、装置、及びシステムに対するニーズが存在する。

従って、本明細書で議論される実施形態は、アクセスポイントが、アクセス端末と同期しない状況をどこで最小化するかのメカニズムを提供する。１つの局面によれば、インクリメント冗長を用いて情報が送信される。逆方向リンクパフォーマンスが、予め定めたしきい値よりも低下したかに関する判定がなされる。逆方向リンクパフォーマンスの判定は、ＡＣＫ消去のフィルタ割合、逆方向リンク制御チャネルにおいて測定された誤り率、逆方向リンクデータチャネル誤り率、及び他の方法の使用を含む様々な方式でなされうる。チャネル劣化を判定すると、アクセスポイントは、アクセス端末から送られたメッセージを無視し、送信を停止するようにアクセス端末に対して命令するかを決定することができる。メッセージを無視することによって、アクセスポイントは、非インクリメント冗長モードに遷移する。これによって、貧弱な逆方向リンク品質を経験したアクセス端末の正常な遷移が可能となる。アクセス端末に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信することをやめるようにシグナリングすることによって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット送信によって引き起こされる干渉が取り除かれる。

別の局面では、送信チャネルが劣化したかどうかを判定する方法、システム、及び装置が記載される。アクノレッジメント（ＡＣＫ）を示すデータか、あるいは否定的アクノレッジメント（ＮＡＣＫ）を示すデータが受信される。受信されたデータの品質が測定される。受信されたデータの品質測定値の関数として、チャネルが劣化したかが判定される。この判定は、予め定めた時間量にわたって、消去のフィルタ割合を考慮することによって行われうる。受信したデータがＮＡＣＫであると高い信頼性で判定された場合、データの迅速な再送信がなされうる。

本発明の様々な局面及び特徴が、以下の詳細記述、及び添付図面に対する参照によって示される。

以下の詳細説明では、多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、本発明の様々な実施形態は、これら具体的な詳細なしでも実現されうることが理解される。以下に示す本発明の様々な実施形態は、典型例であって、本発明を限定する訳ではなく、例示することが意図されていることが当業者によって認識され、かつ理解されるべきである。

本明細書に記載するように、本発明の１つの実施形態に従って、例えば、自動反復／再送信（ＡＲＱ）スキームのようなインクリメント冗長送信スキームを適用する多元接続システムにおいて効率的なユーザ多重化を可能にする方法が提供される。以下に提供する例では、ＡＲＱシステムが説明及び例示の目的で記述されているが、本発明の教示は、ＡＱＲ送信スキームを伴う多元接続システムに限定されるのではなく、冗長性を提供することを目的として、異なる数のインタレースを適用するその他の多くのシステムにも等しく適用可能であることが、当業者によって理解され認識されるべきである。

単一のパケットのために多くの変調スキームを使用するために本明細書で記述された技術は、例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）ベースシステム、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）システム、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム等のような様々な通信システムのために使用されうる。これらの技術は、インクリメント冗長（ＩＲ）を利用するシステム、及びＩＲを利用しないシステム（例えば、単にデータを繰り返すシステム）のために使用される。

図７は、通信システムにおける送信機と受信機との間のインクリメント冗長送信を例示する。データ送信のためのスケジュールは、フレームに分割される。各フレームは、特定の時間持続を有している。図７に示すインクリメント冗長送信実施形態の場合、受信機はまず、フレーム０において、通信チャネルを推定し、チャネル条件に基づいて「モード」を選択し、選択したモードを送信機に送る。あるいは、受信機は、チャネル品質の推定値を送り返す。そして、送信機は、チャネル品質推定値に基づいて、モードを選択する。何れの場合であれ、このモードは、パケットについてのパケットサイズ、符号化レート、変調スキーム等を示す。送信機は、選択したモードに従ってデータパケット（パケット１）を処理し、このパケットのために、最大Ｔブロックまでのデータシンボルを生成する。Ｔは、与えられたデータパケットのためのブロックの最大数であり、インクリメント冗長の場合、１より大きい（Ｔ＞１）。第１のブロックは、一般に、受信機が、良好なチャネル条件でパケットを復号できるようにする十分な情報を含む。以下に続く各ブロックは一般に、前のブロックに含まれない追加パリティ／冗長情報を含む。送信機はその後、フレーム１において、パケット１の第１のデータシンボルブロック（ブロック１）を送信する。受信機は、フレーム２において、この第１のデータシンボルブロックを受信、検出、及び復号し、パケット１が誤って復号された（すなわち、「消去された」）ことを判定し、否定的なアクノレッジメント（ＮＡＫ）を送り返す。送信機は、フレーム３において、ＮＡＫを受信し、パケット１の第２のデータシンボルブロック（ブロック２）を送信する。受信機は、フレーム４において、ブロック２を受信して検出し、ブロック１及びブロック２を復号し、パケット１がまだ誤って復号されていることを判定し、別のＮＡＫを送り返す。このブロック送信及びＮＡＫ応答は、任意の回数繰り返されうる。

図７に示す例では、送信機は、フレームｎにおいて、データシンボルブロックＮ−１に対するＮＡＫを受信し、パケット１のデータシンボルブロックＮ（ブロックＮ）を送信する。ここで、Ｎ≦Ｔである。受信機は、フレームｎ＋１において、ブロックＮを受信して検出し、ブロック１乃至Ｎを復号し、パケットが正しく復号されたことを判定し、アクノレッジメント（ＡＣＫ）を送り返す。受信機はまた、フレームｎ＋１において、通信チャネルを推定し、次のデータパケットのためのモードを選択し、この選択したモードを、送信機に送る。送信機は、ブロックＮのＡＣＫを受信し、パケット１の送信を終了する。送信機は更に、フレームｎ＋２において、選択されたモードに従って、次のデータパケット（パケット２）を処理し、パケット２の第１のデータシンボルブロック(ブロック１）を送信する。送信機と受信機におけるこの処理は、通信チャネルを経由して送信された各データパケットについても同様に続く。

図７に示すように、インクリメント冗長を用いて、送信機は、一連のブロック送信で、データパケットそれぞれを送る。ここで、各ブロック送信は、パケットの一部を送る。受信機は、各ブロック送信の後、パケットについて受信された全ブロックに基づいてパケットの復号を試みうる。送信機は、受信機による復号の成功を示すＡＣＫの受信後、パケットの送信を終了する。

図７に示す例の場合、各ブロック送信に対し、受信機からのＡＣＫ／ＮＡＫ応答について、１フレームの遅延が生じる。一般に、この遅延は、１フレーム、又は複数のフレームかもしれない。チャネル利用度を改善するために、多数のデータパケットが、インタレースされた方式で送信されうる。例えば、１つのトラフィックチャネルのためのデータパケットは、奇数番のフレームで送信され、別のトラフィックチャネルのためのデータパケットは、偶数番のフレームで送信されうる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＫ遅延が１フレームよりも長い場合には、２よりも多いトラフィックチャネルもインタレースされうる。

このシステムは、レート、パケットフォーマット、ラジオコンフィグレーション、又はその他幾つかの用語でも称されるモードのセットをサポートするように設計されうる。各モードは、例えば１％のパケット誤り率（ＰＥＲ）のような目標パフォーマンスレベルを達成するために必要な特定の符号化レート又は符合化スキーム、特定の変調スキーム、特定のスペクトル効率、及び特定の最小信号対雑音及び干渉比（ＳＩＮＲ）に関連付けられる。スペクトル効率は、システム帯域幅によって規格化されるデータレート（又は情報ビットレート）を称し、ヘルツ当たりのｂｐｓ（bits per second）の単位（ｂｐｓ／Ｈｚ）で与えられる。一般に、より高いスペクトル効率のために、より高いＳＩＮＲが必要とされる。サポートされたモードのセットは、一般に、等間隔配置されたインクリメントにおけるスペクトル効率の範囲をカバーする。与えられたチャネル条件および受信されたＳＩＮＲについて、その受信されたＳＩＮＲによってサポートされる最も高いスペクトル効率のモードが選択され、データ送信のために使用される。

スペクトル効率は、符合化レート及び変調スキームによって決定される。この符合化レートは、エンコーダに入力されたビット数の、エンコーダによって生成され、そして送信された符合化ビット数に対する割合である。例えば、２／９の符号化レート（すなわち、Ｒ＝２／９）は、２入力ビットについて９符合化ビットを生成する。より低い符合化レート（例えば、Ｒ＝１／４又は１／５）は、より多くの冗長を有し、もって、より高い誤り訂正能力を有している。しかしながら、より低い符合化レートの場合、より多くの符合化ビットが送信され、スペクトル効率も低くなる。

データ送信のために、様々な変調スキームが使用されうる。各変調スキームはそれぞれ、Ｍ個のシグナルポイントを含むシグナルコンステレーションに関連付けられる。ここで、Ｍ＞１である。各シグナルポイントはそれぞれ、複素数値によって定義され、Ｂビットのバイナリ値によって識別される。ここで、Ｂ≧１及び２^Ｂ＝Ｍである。シンボルマッピングについては、送信される符合化ビットが先ず、Ｂ個の符合化ビットからなるセットにグループ化される。Ｂ個の符合化ビットからなる各セットは、Ｂビットのバイナリ値を生成する。それは、具体的なシグナルポイントにマップされ、更に、Ｂ個の符合化ビットからなるグループのための変調シンボルとして送信される。各変調シンボルはそれぞれ、Ｂ個の符合化ビットのための情報を運ぶ。幾つかの一般に使用される変調スキームは、バイナリフェーズシフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直交フェーズシフトキーイング（ＱＰＳＫ）、Ｍ−アレイフェーズシフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、及びＭ−アレイ直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）を含んでいる。変調シンボル（Ｂ）に関する符号化ビットの数は、ＢＰＳＫの場合Ｂ＝１、ＱＰＳＫの場合Ｂ＝２、８−ＰＳＫの場合Ｂ＝３、１６−ＱＡＭの場合Ｂ＝４、６４−ＱＡＭの場合Ｂ＝６等のように与えることができる。Ｂは、変調スキームの次元を表し、更なる符号化ビットが、より高い次元の変調スキームのために、変調シンボル毎に送られうる。

図８は、ＩＲ送信を利用する無線通信システム８００における送信機８１０及び受信機８５０のブロック図を示す。送信機８１０では、ＴＸデータプロセッサ８２０が、データソース８１２からデータパケットを受け取る。ＴＸデータプロセッサ８２０は、そのパケットのために選択されたモードに従って各データパケットを処理（例えば、フォーマット、符号化、分割、インタリーブ、及び変調）し、パケットのために、最大Ｔ個からなるデータシンボルのブロックを生成する。各データパケットについて選択されたモードは、そのパケットの各データシンボルブロックのために使用される（１）パケットサイズ（すなわち、パケットのための情報ビットの数）と、（２）符号化レートと変調スキームとの特定の組み合わせとを示す。コントローラ８３０は、もし望まれれば、パケットのために受信されるフィードバック（ＡＣＫ／ＮＡＫ）と同様に、選択されたモードに基づいて、各データパケットのために、データソース８１２とＴＸデータプロセッサ８２０とに対する様々な制御を与える。この処理は、図３に関連して更に議論される。ＴＸデータプロセッサ８２０は、データシンボルブロック（例えば、各フレームについて１ブロック）のストリームを提供する。ここでは、各パケットのためのブロックが、１又は複数の他のパケットのブロックとともにインタレースされる。

送信機ユニット（ＴＭＴＲ）８２２は、ＴＸデータプロセッサ８２０からデータシンボルブロックのストリームを受信し、変調信号を生成する。送信機ユニット８２２は、（例えば、時間分割多重化、周波数分割多重化、及び／又は符号分割多重化を用いて）パイロットシンボルをデータシンボルと多重化し、送信シンボルのストリームを得る。各送信シンボルはそれぞれ、データシンボル、パイロットシンボル、又はゼロからなるシグナル値を有するヌルシンボルでありうる。ＯＦＤＭがシステムによって使用される場合、送信機ユニット８２２は、ＯＦＤＭ変調の作成を実行しうる。例えば、ＯＦＤＭスキームを適用するＯＦＤＭＡシステムが使用されうる。送信機ユニット８２２は、時間ドメインサンプルのストリームを生成し、更に、このサンプルストリームを調整（例えば、アナログ変換、周波数アップコンバート、フィルタ、及び増幅）して変調信号を生成する。この変調信号は、その後、アンテナ８２４から送信され、通信チャネルを経由して受信機８５０へ送られる。

受信機８５０では、この送信された信号が、アンテナ８５２によって受信される。そして、この受信された信号が、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）８５４に供給される。受信機ユニット８５４は、この受信した信号を調整、デジタル化、及び前処理（例えば、ＯＦＤＭ復調）し、受信データシンボル及び受信パイロットシンボルを得る。受信機ユニット８５４は、受信データシンボルを検出器８５６に、受信パイロットシンボルをチャネル推定器８５８に提供する。チャンネル推定器８５８は、受信パイロットシンボルを処理し、通信チャネルのチャネル推定値（例えば、チャネル利得推定値及びＳＩＮＲ推定値）を提供する。検出器８５６は、このチャネル推定値を用いて受信データシンボルに関する検出を実行し、検出されたデータシンボルをＲＸデータプロセッサ８６０に提供する。検出されたデータシンボルは、データシンボルを作成するために使用される符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）によって表されるか（後述する）、あるいは、その他の表現によって表される。検出されたデータシンボルの新たなブロックが、所定のデータパケットのために取得される場合はいつでも、ＲＸデータプロセッサ８６０は、そのパケットのために取得された全ての検出データシンボルを処理（例えば、逆インタリーブ及び復号）し、復号されたパケットをデータシンク８６２に提供する。ＲＸデータプロセッサ８６０はまた、この復号されたパケットをチェックして、パケットステータスを提供する。これは、このパケットが正しく復号されたか、あるいは誤って復号されたかを示す。

コントローラ８７０は、チャネル推定器２５８からチャネル推定値を受け取り、ＲＸデータプロセッサ８６０からパケットステータスを受け取る。コントローラ８７０は、チャネル推定値に基づいて、受信器８５０に送信される次のデータパケットのためのモードを選択する。コントローラ８７０はまた、フィードバック情報を構築する。これは、次のパケットのために選択されたモード、丁度復号されたパケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫ等を含みうる。このフィードバック情報は、ＴＸデータプロセッサ８８２によって処理され、更に、送信機ユニット８８４によって調整され、アンテナ８５２を経由して送信機８１０へ送信される。

送信機８１０では、受信機８５０から送信された信号が、アンテナ８２４によって受信され、受信機ユニット２４２によって調整され、更にＲＸデータプロセッサ８４４によって処理されて、受信機８５０によって送られたフィードバック情報が復元される。コントローラ８３０は、受信されたフィードバック情報を取得する。そして、受信機８５０に送られたパケットのＩＲ送信を制御するためにＡＣＫ／ＮＡＫを使用する。そして、選択されたモードを用いて、次のデータパケットを処理し、受信機８５０へ送る。

コントローラ８３０及びコントローラ８７０はそれぞれ、送信機８１０及び受信機８５０における動作を指示する。メモリユニット８３２及びメモリユニット８７２はそれぞれ、コントローラ８３０及びコントローラ８７０によって使用されるプログラムコード及びデータのための記憶装置を備える。

図３は、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤りが発生する呼び出し処理３００を示す。具体的には、図３は、アクセス端末３０４とアクセスポイント３０８との間で送られる信号を例示する。呼び出しが確立され、種々の制御信号３１２がアクセス端末３０４からアクセスポイント３０８へ送られる。これら制御信号は、順方向リンクチャネル品質を示すＣＱＩと、チャネルの初期要求を示すREQUEST CHANNELと、送信が適切に受信されたか、あるいは受信されなかったかを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫビットとを含む。

「アクセス端末」は、ユーザに音声及び／又はデータ接続を与えるデバイスを称する。アクセス端末は、例えばラップトップコンピュータ又はデスクトップコンピュータのような計算デバイスに接続されうる。あるいは、例えばパーソナルデジタルアシスタントのような自立型デバイスでありうる。アクセス端末はまた、加入者局、加入者ユニット、モバイル局、無線デバイス、モバイル、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、又はユーザ機器とも称される。加入者局は、セルラ電話、ＰＣＳ電話、コードレス電話、セッションイニシエーションプロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルドデバイス、又は、無線モデムに接続されたその他の処理デバイスでありうる。

「アクセスポイント」は、エアインタフェースによって１又は複数のセクタを介してアクセス端末又はその他のアクセスポイントと通信するアクセスネットワーク内のデバイスを称する。アクセスポイントは、受信したエアインタフェースフレームをＩＰパケットに変換することによって、ＩＰネットワークを含みうるアクセスネットワークにおけるアクセス端末とその他のものとの間のルータとして動作する。アクセスポイントはまた、エアインタフェースのための属性管理を調整する。アクセスポイントは、基地局、基地局のセクタ、及び／又は基地トランシーバ局（ＢＴＳ）と基地局コントローラ（ＢＳＣ）との組み合わせでありうる。

ＡＣＫを受信すると、アクセスポイント３０８からアクセス端末３０４へとデータ３１６が送信される。データ送信の成功に応じて、アクセス端末３０４は、ＡＣＫ３２０をもってアクセスポイント３０８に応答する。ＡＣＫの受信に応じて、アクセスポイント３０８は、興味のある次のデータパケット３２４をアクセス端末３０４に送信する。アクセス端末３０４が、送信されたデータ１Ａを適切に復号しなかった場合、ＮＡＣＫメッセージ３２８が送られる。しかしながら、チャネル劣化により、誤り３３２が生じ、ＮＡＣＫメッセージ３２８が、アクセスポイント３０８によって受信されると、実際にはＡＣＫメッセージ３３６として解釈される。

（ステップ３２４に例示するように）アクセス端末３０４がデータパケット１Ａを適切に復号したと仮定して、アクセスポイント３０８は、データ３４０をアクセス端末３０４に送信する。アクセス端末３０４は、ＮＡＣＫ３２８を送ることによって、データ１Ｂの再送信、データ１Ａ（３２４）のインクリメント冗長ビットの次のセットを期待しているが、その代わりにデータ２Ａ（３４０）を受信する。これは、アクセス端末３０４を、アクセスポイント３０８と非同期にさせる。アクセス端末３０４とアクセスポイント３０８が非同期になる場合、アクセス端末３０４とアクセスポイント３０８とを同期状態に戻すために、様々な回復メカニズムが必要とされる。この処理は繁雑であり、通常は、多くのデータパケットが失われる結果となる。何れにせよ、この状況は、回避されるべき１つである。

従って、本明細書で議論した実施形態は、アクセスポイントがアクセス端末と非同期になりうる状況をどこで最小化するかのメカニズムを提供する。具体的には、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤りを回避できるよう、チャネル劣化を判定するために様々な方式が使用される。図４は、チャネル劣化の評価に応答する処理４００を示す。呼び出しが確立され、様々な制御データが、アクセス端末とアクセスポイントとの間で送信される４０４。そして、アクセスポイントは、チャネルが劣化したかを判定する４０８。

アクセスポイントは、様々な方法でチャネル劣化を判定することができる。例えば、逆方向リンクパフォーマンスと、ＮＡＫからＡＣＫへの誤り率との間には相関があるので、アクセスポイントは、この誤り率がいつ高くなりそうであるかを判定することができる。逆方向リンクパフォーマンス測定の一例は、逆方向リンク制御チャネルパイロット、又は雑音に対する受信電力を含む。他の例は、既知の制御値が送られた場合、逆方向リンク制御チャネルについて測定された誤り率が、チャネル劣化を判定するためにアクセスポイントへ情報を提供する。別の実施形態では、例えばＲＬＰレイヤからのような高次レイヤＮＡＣＫメッセージの数は、ＡＣＫされた物理レイヤが正しく受信されないことを示す時間ウィンドウの間、チャネル劣化の尺度として使用される。また、逆方向リンクデータチャネル誤り率、又は逆方向リンク報告電力制御パラメータも、アクセス端末チャネル劣化に対するアクセスポイントの表示を与えることができる。

別の実施形態では、ＡＣＫ消去のフィルタされた割合が、逆方向リンクパフォーマンス尺度として使用されうる。これは、図５及び図６に関して以下により詳細に議論される。

チャネル劣化を認識すると、アクセスポイントは、アクセス端末から送られたＡＣＫメッセージに対する応答をやめ４１２、インクリメント冗長を使用しないデータの送信へ切り替える４１６。そうでない場合には、アクセスポイントは、アクセス端末に対してＡＣＫメッセージを送ることをやめるように要求しうる４２０。これは、１又は複数のアクセスポイントによって見られるように、システム内の雑音を最小化するという利点を加えた。

図５は、消去検出の概念を示す。消去検出は、一般に、ＣＱＩチャネル内で利用され、チャネル劣化の表示を与えることができる。消去検出は、図５の線５０４及び線５０８で定義されるように、消去領域の確立を含む。消去領域５１２内で受信されたデータビットは、送られたビットが“０”であるか“１”であるかに関する信頼度の欠如を示す。受信されたビットが、領域５２０で受信されたものに相当する場合、受信されたデータが“１”であるという高い信頼性がある。受信されたビットが、領域５１６で受信されたものに相当する場合、受信されたデータが“０”であるという高い信頼性がある。

この処理６００は図６にも記載される。図６は、チャネル劣化に応じて消去検出を用いることを例示している。データは、ＡＣＫチャネルで受信される６０４。このデータは、ＡＣＫ復号要素６０８と、品質測定要素６１２との両方に送られる。ＡＣＫ復号要素６０８は、図５に例示するスキームに従って、受信したビットがＡＣＫビットであるかＮＡＣＫビットであるかを決定することを試みる。より具体的には、ＡＣＫ復号要素６０８は、受信したビットが領域５２０内にあるか、すなわち、実際にＡＣＫビットであるか、ＡＣＫビットでないか、つまり、消去された領域５１２内にあるか、あるいはＮＡＣＫ領域５１６内にあるかを判定する。

ＡＣＫチャネルで受信されたデータも、品質測定要素６１２に送られる。品質測定要素６１２は、時間にわたって、消去のフィルタ割合を考慮する。消去のフィルタ割合が、あるしきい値よりも高いか、又は低いのであれば、品質測定要素６１２は、ＡＣＫチャネルが良好であるか劣悪であるかを宣言する６１６。したがって、品質測定要素６１２は、領域５２０（“１”）、領域５１６（“０”）、又は消去領域５１２で受信されたビットを識別する。受信されたビットが、領域５１６又は領域５２０に存在する場合、受信されたビットが本当の読みであるという信頼性が高い。従って、品質測定要素６１２は、「良好チャネル」インジケータを出力することができる。反対に、受信されたビットが本当の読みであるという信頼性が低いレベルであれば、従って、品質測定要素６１２は「劣悪チャネル」インジケータを出力する。

本発明の種々の局面及び特徴が、具体的な実施形態に関して上述された。本明細書で使用された用語「備える」（'comprises'、'comprising'）、又はそれに関する他の何れの変形も、この用語が指す要素又は限定を含むものに制限されることなく解釈されることが意図されている。従って、要素のセットを備える他の実施形態、システム、又は方法は、これら要素のみに限定されるのではなく、実施形態に明示的にリストされていないか、あるいは本質的な他の要素を含みうる。

例として、本明細書に記載の実施形態に関連して記述された様々な例示的な論理ブロック、フローチャート、ウィンドウ、及びステップは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、例えばレジスタ及びＦＩＦＯのようなディスクリートハードウェアコンポーネント、ファームウェア命令のセットを実行するプロセッサ、任意の従来式プログラマブルソフトウェア及びプロセッサ、又はこれら任意の組み合わせとともにソフトウェアあるいはハードウェアにおいて実行される。プロセッサは、有利なことにマイクロプロセッサでありうるが、あるいは、プロセッサは、任意の従来式のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態計算機でありうる。ソフトウェアは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、あるいは当該技術において周知の他の任意の形態の記憶媒体に存在しうる。

本発明は、独特の実施形態に関して記述されているが、これら実施形態は、例示的であり、本発明の範囲はこれら実施形態に限定されないことが理解されるべきである。上述された実施形態に対する多くの変形、変更、追加、及び改良が可能である。これら変形、変更、追加、及び改良は、特許請求の範囲に詳述される本発明の範囲内にあると考えられる。

図１は、様々な多元接続システムにおいて様々なチャネル化スキームを例示するブロック図である。 図２は、デュアルチャネルＡＲＱシステムにおいて、２つのインタレースパケットストリームとともにパケット送信を例示するブロック図である。 図３は、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤りが発生する呼び出し処理を例示する。 図４は、チャネル劣化の認識に応答する処理を例示する。 図５は、消去検出のグラフを例示する。 図６は、チャネル劣化に応答して消去検出を用いることを例示する。 図７は、インクリメント冗長送信を例示する。 図８は、送信機と受信機のブロック図を例示する。

Claims (53)

1. 多元接続通信システムにおける情報送信のための方法であって、
   インクリメント冗長を用いて情報を送信することと、
   逆方向リンクパフォーマンスが、予め定めたしきい値より低くなったかを判定することと、
   前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、メッセージに対して応答するかを判定することと
   を備える方法。
2. 前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、インクリメント冗長を用いずに情報を送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
3. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定することは、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤り率が予め定めたしきい値を超えたかを判定することを更に備える請求項１に記載の方法。
4. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定することは、逆方向リンクデータチャネル誤り率が、予め定めたしきい値を超えるかを判定することを更に備える請求項１に記載の方法。
5. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定することは、ＡＣＫ消去のフィルタされた割合を、前記予め定めたしきい値と比較することを更に備える請求項１に記載の方法。
6. 受信したデータが確実にＮＡＣＫであるとの判定がなされると、データの迅速な再送信を行うことを更に備える請求項５に記載の方法。
7. 受信したＡＣＫメッセージ又はＮＡＣＫメッセージを無視することを更に備える請求項１に記載の方法。
8. ＡＣＫメッセージ及び／又はＮＡＣＫメッセージの送信の停止を示すメッセージを送ることを更に備える請求項１に記載の方法。
9. 前記送信することは、周波数分割多重（ＦＤＭ）スキームに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
10. 前記送信することは、符号分割多重（ＣＤＭ）スキームに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
11. 前記送信することは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）スキームに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
12. 前記送信することは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）スキームに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
13. 前記インクリメント冗長を用いて情報を送信することは、自動反復要求（ＡＲＱ）プロトコルに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
14. 無線通信システムにおいて、送信チャネルが劣化したかを判定する方法であって、
    アクノレッジメント（ＡＣＫ）を示すデータ、又は、否定的アクノレッジメント（ＮＡＣＫ）を示すデータを受信することと、
    前記受信したデータの品質を測定することと、
    前記受信したデータの品質測定値の関数として、前記チャネルが劣化したかを判定することと
    を備える方法。
15. 前記判定することは、予め定めた時間長さにわたって、消去のフィルタされた割合を判定することを備える請求項１４に記載の方法。
16. 受信したデータが確実にＮＡＣＫであるとの判定がなされると、データの迅速な再送信を行うことを更に備える請求項１４に記載の方法。
17. 前記受信することは、周波数分割多重（ＦＤＭ）スキームに従ってデータを受信することを備える請求項１４に記載の方法。
18. 前記受信することは、符号分割多重（ＣＤＭ）スキームに従ってデータを受信することを備える請求項１４に記載の方法。
19. 前記受信することは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）スキームに従ってデータを受信することを備える請求項１４に記載の方法。
20. 前記受信することは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）スキームに従ってデータを受信することを更に備える請求項１４に記載の方法。
21. 多元接続通信システムにおける情報送信のための装置であって、
    インクリメント冗長を用いて情報を送信する手段と、
    逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定する手段と、
    前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、メッセージに対して応答するかを判定する手段と
    を備える装置。
22. 前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、インクリメント冗長を用いずに情報を送信する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
23. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定する手段は、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤り率が予め定めたしきい値を超えたかを判定する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
24. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定する手段は、逆方向リンクデータチャネル誤り率が、予め定めたしきい値を超えるかを判定する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
25. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定する手段は、逆方向リンクデータチャネル誤り率が、予め定めたしきい値を超えるかを判定する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
26. 前記逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定する手段は、ＡＣＫ消去のフィルタされた割合を、前記予め定めたしきい値と比較する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
27. 受信したＡＣＫメッセージ又はＮＡＣＫメッセージを無視する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
28. ＡＣＫメッセージの送信の停止するメッセージを送る手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
29. 情報の新たなパケットを送信するか、又は、情報の前のパケットを再送信するかを、前の送信のアクノレッジメントに基づいて判定する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
30. 前記送信する手段は、周波数分割多重（ＦＤＭ）スキームに従って送信する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
31. 前記送信する手段は、符号分割多重（ＣＤＭ）スキームに従って送信する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
32. 前記送信する手段は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）スキームに従って送信する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
33. 前記送信する手段は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）スキームに従って送信する手段を更に備える請求項２１に記載の装置。
34. 前記インクリメント冗長を用いて情報を送信する手段は、自動反復要求（ＡＲＱ）プロトコルに従って送信する手段を更に備える請求項２１の装置。
35. 無線通信システムにおいて、送信チャネルが劣化したかを判定する装置であって、
    アクノレッジメント（ＡＣＫ）を示すデータ、又は、否定的アクノレッジメント（ＮＡＣＫ）を示すデータを受信する手段と、
    前記受信したデータの品質を測定する手段と、
    前記受信したデータの品質測定値の関数として、前記チャネルが劣化したかを判定する手段と
    を備える装置。
36. 前記判定することは、予め定めた時間長さにわたって、消去のフィルタされた割合を判定することを備える請求項３５に記載の装置。
37. 受信したデータが確実にＮＡＣＫであるとの判定がなされると、データの迅速な再送信を行う手段を更に備える請求項３５に記載の装置。
38. 前記受信する手段は、周波数分割多重（ＦＤＭ）スキームに従ってデータを受信する手段を備える請求項３５に記載の装置。
39. 前記受信する手段は、符号分割多重（ＣＤＭ）スキームに従ってデータを受信する手段を備える請求項３５に記載の装置。
40. 前記受信する手段は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）スキームに従ってデータを受信する手段を備える請求項３５に記載の装置。
41. 前記受信する手段は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）スキームに従ってデータを受信する手段を備える請求項３５に記載の装置。
42. 無線通信システムにおいて、
    アクノレッジメント（ＡＣＫ）を示すデータ、又は、否定的アクノレッジメント（ＮＡＣＫ）を示すデータを受信するように構成された受信機と、
    前記受信機に接続されるとともに、前記受信したデータの品質を測定し、かつ、前記受信したデータの品質測定値の関数として、前記チャネルが劣化したかを判定するように構成された品質測定要素と
    を備える装置。
43. 前記品質測定要素は、予め定めた時間長さにわたって、消去のフィルタされた割合を判定する要素を更に備える請求項４２に記載の装置。
44. 受信したデータが確実にＮＡＣＫであるとの判定がなされると、データの迅速な再送信を行うように構成された送信機を更に備える請求項４２に記載の装置。
45. 計算機によって実行されると、前記計算機に動作を実行させる命令を備えた計算機読取可能媒体であって、前記動作は、
    インクリメント冗長を用いて情報を送信することと、
    逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定することと、
    前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、メッセージに対して応答するかを判定することと
    を含む計算機読取可能媒体。
46. 前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、前記計算機に対して、インクリメント冗長を用いずに情報を送信させる計算機読取可能命令を更に備える請求項４５に記載の計算機読取可能媒体。
47. 前記計算機に対して、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤り率が、予め定めたしきい値を超えたかを判定させる計算機読取可能命令を更に備える請求項４５に記載の計算機読取可能媒体。
48. 多元接続通信システムにおける情報送信のための装置であって、
    インクリメント冗長を用いて情報を送信するように構成された送信機と、
    逆方向リンクパフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなったかを判定するように構成され、かつ、前記パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、メッセージに対して応答するかを判定するように構成されたプロセッサと
    を備える装置。
49. 前記送信機は更に、パフォーマンスが予め定めたしきい値より低くなった場合に、インクリメント冗長を用いずに情報を送信するように構成された請求項４８に記載の装置。
50. 前記プロセッサは更に、ＮＡＣＫからＡＣＫへの誤り率が予め定めたしきい値を超えたかを判定するように構成された請求項４８に記載の装置。
51. 前記プロセッサは更に、逆方向リンクデータチャネル誤り率が、予め定めたしきい値を超えるかを判定するように構成された請求項４８に記載の装置。
52. 前記プロセッサは更に、ＡＣＫ消去のフィルタされた割合を、前記予め定めたしきい値と比較するように構成された請求項４８に記載の方法。
53. 前記送信機は更に、受信したデータが確実にＮＡＣＫであるとの判定がなされると、データの迅速な再送信を行うように構成された請求項５２に記載の方法。

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