JP2011514769A - 無線中継ネットワークにおけるａｒｑのためのホップ・バイ・ホップアプローチを利用した技術 - Google Patents

Abstract

本発明の実施例は、ホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）中継ネットワークに利用され、ＨｂＨ中継ネットワークの各ホップにおいてＨＡＲＱ及びＡＲＱフィードバックシグナリングを結合することによって、迅速な誤り訂正を可能にし、ＡＲＱオーバヘッドを低減するよう構成される装置を提供する。

Description

本発明は、無線中継ネットワークにおけるＡＲＱのためのホップ・バイ・ホップアプローチを利用した技術に関する。

ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの典型的なインターネットアプリケーションのパフォーマンスは、信頼性の低い無線通信の影響を受ける。物理（ＰＨＹ）及びリンクレイヤにおける通信の信頼性を向上させることによって、大きなパフォーマンスゲインを達成することが可能であることが証明されてきた。

ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）は、エンド・ツー・エンド通信の信頼性を確保する広範に利用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤプロトコルである。典型的な実現形態は、Ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ＷａｉｔやＧｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ ＡＲＱなどの設計を含む。

ＡＲＱは、信頼性の低い無線チャネルがしばしばパケット伝送エラーを引き起こす可能性のある無線ネットワークにおいて特に有用である。訂正されずに上位のトランスポートレイヤにわたされた場合、一部のエラー又はパケットロスは、ＴＣＰなどの普及したトランスポートプロトコルに対して極めて低いエンド・ツー・エンドパフォーマンスをもたらすことになる。例えば、モバイルＷｉＭＡＸシステム（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格に基づく）では、スライディングウィンドウベースのＡＲＱプロトコルが、
・信頼できるパケット配信を保障するため、
・任意的な順序通りのパケット配信を保障するため、
・物理レイヤ（ＰＨＹ）フィードバックエラーに対してプロテクトするため、
ＭＡＣレイヤにおいて規定される。

次世代のブロードバンド無線ネットワークでは、リレイ又は中継ネットワークが、セルカバレッジとネットワークキャパシティとを向上させるための有望な手段である。効果は大きいが、中継ネットワークはネットワークプロトコル設計において新たなチャレンジを提起する。ＡＲＱについて、重要な問題は、ＡＲＱがエンド・ツー・エンド（Ｅ２Ｅ）プロトコル又はポップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）プロトコルとして実現されるべきかということである。

本発明は、上述した問題に対する解決手段と当該問題に対する解決とを提起する。

本発明とみなされる主題は、明細書の結論部分に特に指摘及び請求される。しかしながら、本発明は、構成及び処理方法に関して、その課題、特徴及び効果と共に、添付した図面を参照して以下の詳細な説明を参照することにより最も良く理解される。

図１は、本発明の実施例によるスライディングウィンドウベースのＡＲＱ処理の一例を示す。 図２は、本発明の実施例によるＡＲＱのスライディングウィンドウ処理を示す。 図３は、本発明の実施例のインフラストラクチャ中継ネットワークにおけるエンド・ツー・エンド（Ｅ２Ｅ）及びホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）ＡＲＱを示す。 図４は、本発明の実施例によるＨＡＲＱフィードバックエラーを訂正するためのＨＡＲＱにより生成されたＡＣＫの後のＡＲＱにおける追加的なバッファリングを示す。 図５は、本発明の実施例によるＨＡＲＱ／ＡＲＱカップリング及びリレイ配置を可能にする改良されたＡＲＱ（送信機）状態マシーンを示す。 図６は、本発明の実施例によるＨｂＨ ＡＲＱ処理を示す。 図７は、本発明の実施例による順序通りの配信が各ホップにおいて可能にされたとき、ＡＲＱ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿Ｄｅｌａｙ及びＡＲＱ＿ＲＥＴＲＹ＿ＴＩＭＥＯＵＴタイマーが各ホップにおいて同一になることを示す。 図８は、本発明の実施例によるホップ単位のリオーダリングなしのＨｂＨ ＡＲＱを示す。 図９は、本発明の実施例によるオプションＯＮのホップに到達したときにタイマーが小さな値にリセットされる順序通りの配信の混合ケースを示す。 説明の簡単化のため、図面に示される各要素は必ずしもスケーリングされて示されていないことが理解されるであろう。例えば、一部の要素の大きさは、簡単化のため他の要素に対して強調されている。さらに、適切と考えられる場合、参照番号は対応する又は同様の要素を示すため各図面において繰り返されている。

以下の詳細な説明では、多数の具体的な詳細が本発明の完全な理解を提供するため与えられる。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細なしに実現可能であることは当業者に理解されるであろう。他の例では、本発明を不明りょうにしないように、周知の方法、処理、構成要素及び回路は詳細には説明されない。

本発明の実施例は、各種用途において利用されてもよい。本発明の一部の実施例は、送信機、受信機、送受信機、送信機・受信機、無線通信ステーション、無線通信装置、無線アクセスポイント（ＡＰ）、モデム、無線モデム、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯コンピュータ、携帯装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置又は携帯ＰＤＡ装置などの各種装置及びシステムに関して利用されてもよい。

本発明の実施例はこれに限定されるものでないが、「処理」、「計算」、「決定」、「確定」、「解析」、「確認」などの用語を用いた説明は、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリ内の物理量（電子量など）として表されるデータを、処理を実行するための命令を格納するコンピュータのレジスタ及び／又はメモリ又は他の情報記憶媒体内の物理量として同様に表される他のデータに処理及び／又は変換するコンピュータ、計算プラットフォーム、計算システム又は他の電子計算装置の処理を表す。

本発明の実施例はこれに限定されるものでないが、ここで用いられる「複数」という用語は、例えば、「複数」又は「２以上」などを含む。「複数」という用語は、２以上の構成要素、装置、要素、ユニット、パラメータなどを表すのに明細書を通じて利用される。例えば、「複数のステーション」とは２以上のステーションを含む。

ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）は、通信システムのＰＨＹレイヤが誤り訂正及びスペクトル効率性を向上させるための「必須のもの」である。他方、ＡＲＱは、通信システムに留まっており、ＨＡＲＱにより置換できない。それらの相互作用は無線ネットワークの設計において考慮される必要がある。

有望な配置モデルとしての無線リレイは、より良いカバレッジ、より大きなキャパシティ及び迅速な配置などの多くの利点を提供する。ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６ｍ ＳＲＤは、１つの主要なオプションとしてリレイを有している。これについて、ＡＲＱがＨＡＲＱと一緒にどのように設計されるべきかが、リンク信頼性、スペクトル効率性、パケット遅延及びハンドオーバパフォーマンスなどのすべての点でシステムパフォーマンスに重要である。

本発明の実施例は、ＨｂＨ ＡＲＱ設計におけるＨＡＲＱ−ＡＲＱカップリングを可能にする極めて重要な特徴を提供する。これは、最も速いエラーリカバリを提供し、ＡＲＱフィードバックオーバヘッドを最小化する。さらに、すべての既存の研究において欠落しているＡＲＱの主要な機能の１つである「順序通りのパケット配信（ｉｎ−ｏｒｄｅｒ ｐａｃｋｅｔ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）」が、本発明の一部の実施例において提供される。本発明の実施例はさらに、ＨｂＨ ＡＲＱだけでなく、中継ネットワークにおけるＨＡＲＱ−ＡＲＱカップリング及び潜在的なハンドオーバをもカバーする最も完全で最新のＡＲＱ状態マシーンを提供する。

図１を参照するに、本発明の一実施例の処理１００を示し、１０５におけるＡＲＱ送信と１１０におけるＡＲＱ受信とを有する。ＡＲＱ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿Ｄｅｌａｙ１１５は、フィードバックの送信まで受信機（ＲＸ）１１０サイドが待機する時間である。このタイマーは、スケジューリングのための遅延変動に加えて数回の送信（フィードバックオーバヘッドを低下するための）の遅延を受け入れる必要がある。ＡＲＱ＿ＲＥＴＲＹ＿ＴＩＭＥＯＵＴ１２０は、フィードバックが受信されなかった場合、送信機（ＴＸ）１０５サイドにおける自動再送をトリガするタイマーである。このタイマーは、ラウンドトリップ遅延を受け入れるため、ＡＲＱ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿Ｄｅｌａｙ１１５より大きないくつかのタイマーである必要がある。

図２を参照するに、ＡＲＱが固定サイズのブロックによるそれのウィンドウを管理する順序通りの配信及び分割／再構成を示す本発明の実施例によるＡＲＱのスライディングウィンドウ処理２００を示す。２１０はウィンドウのスタートを示し、２０５は予想、２１５は最後の受信である。従って、サービスデータユニット（ＳＤＵ）としても知られるより上位のレイヤからのＩＰパケットは、異なる時間に分割及び送信される可能性がある。例えば、ＭＡＣパケット＃１，＃２及び＃３は、同一のＳＤＵからのものである可能性がある。ＳＤＵは、すべてのブロック（＃１，＃２及び＃３におけるブロック）が正しく配信されるときのみ、上位レイヤにわたされる。

ＡＲＱはまた、スライディングウィンドウの以前のすべてのパケットが配信されていない場合にＡＲＱのスライディングウィンドウが受信成功したＭＡＣパケットを配信していない場合、順序通りの配信オプションを有効にする。

上述されるように、次世代ブロードバンド無線ネットワークでは、中継ネットワークはセルカバレッジ及びネットワークキャパシティを向上させるための有望な手段である。これらの効果は重要であるが、中継ネットワークはネットワークプロトコル設計において新たなチャレンジを提起する。ＡＲＱについて、興味深い問題は、ＡＲＱがエンド・ツーエンド（Ｅ２Ｅ）プロトコル又はホップ・バイ・ポップ（ＨｂＨ）プロトコルとして実現されるべきかということである。

図３を参照するに、本発明の一実施例によるインフラストラクチャ中継ネットワークにおけるエンド・ツーエンド（Ｅ２Ｅ）３０５及びホップ・バイ・ポップ（ＨｂＨ）３１０ＡＲＱが示される。図３に示されるように、中継ステーション（ＲＳ）は、Ｅ２Ｅ ＡＲＱ３０５にトランスペアレントである。すべてのＡＲＱ状態は、基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）において維持される。シグナリング及び再送もまた、基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）との間でなされ、すなわち、Ｅ２Ｅ形式による。オプション２のＨｂＨ ＡＲＱが３１０に示される。

図４を参照するに、４００において、ウィンドウがスタートし（４１２）、予想され（４１５）、最後に受信される（４２０）本発明の実施例によるＨＡＲＱフィードバックエラーを訂正するためのＨＡＲＱにより生成されるＡＣＫの後のＡＲＱにおける追加的なバッファリング４０５が示される。本発明の実施例は、以下の要素
・結合されたＨｂＨ ＡＲＱ−ＨＡＲＱ処理
・改良されたＨｂＨ ＡＲＱ状態マシーン及びプロトコル設計
・最適化されたＨｂＨ ＡＲＱのコンフィギュレーション
・ＨｂＨ ＡＲＱ−ＨＡＲＱ処理の結合
・ＨｂＨ ＡＲＱ実現形態によるＥ２Ｅ信頼性の維持
を含むものであってもよい。

以前に、本願発明者は、通常の８０２．１６ＷｉＭＡＸネットワークにおけるＡＲＱ／ＨＡＲＱ処理を結合するための機構を提供した。ＨＡＲＱの結合は誤り訂正の大部分を処理し、ＡＲＱは、残留ＨＡＲＱエラー、ＨＡＲＱフィードバックエラー及び順序通りのパケット配信を処理する。本発明の実施例は、中継ネットワークにおいてこれと同じ技術を利用する。中継ネットワークでは、各ホップは通常のネットワークにおける等価な「リンク」として扱われる。物理レイヤ（ＰＨＹ）では、各ホップは他のホップとは独立にＨＡＲＱを実行する。ＨＡＲＱの先頭では、ＡＲＱがホップ毎のＨＡＲＱと結合され、当該ホップについて追加的な信頼性、ＨＡＲＱフィードバックエラープロテクション及び任意的な順序通りの配信を提供することができる。

ＨｂＨ ＡＲＱ−ＨＡＲＱを結合するとき少なくとも２つの効果がある。第１は、通常のネットワークと同様にＡＲＱフィードバックオーバヘッドの低下である。ＨＡＲＱフィードバックエラーが検出されなかった場合、ＡＲＱフィードバックは不要である。第２は、より速い誤り訂正である。ＰＨＹレイヤのＨＡＲＱエラーが検出されるとすぐに、最大再送回数後の残留エラー又はＨＡＲＱフィードバックエラーによって、ＡＲＱフィードバックが即座にトリガ可能である。結合されていないＨＡＲＱ／ＡＲＱの場合、ＡＲＱのフィードバックは、ＨＡＲＱ再送による遅延変動を受け入れるよう控えめに設定される値を有するタイマーによりトリガされる。非結合処理による追加的な遅延は、ＨＡＲＱ再送間隔が固定されておらずスケジューリングに依存する非同期的なＨＡＲＱ実現形態において特に大きくなりうる。これらの効果は、通常のネットワークにおいて存在し、中継ネットワークではさらに重要である。

図４に示されるように、新たなポインタが「次の消去（ｎｅｘｔ−ｔｏ−ｐｕｒｇｅ）」４１０として維持される必要があることに留意されたい。ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合の後、最後のＨＡＲＱ ＡＣＫ（及び以降の暗黙のＡＲＱ ＡＣＫ）がエラーであった場合、ＡＲＱは承認されたデータの一定時間のバッファリングを保持する。追加的なバッファ時間はＡＲＱ ＲＸを可能にし、これは、このようなえらーを
検出し、Ｅ２Ｅ ＡＲＱフィードバックとも呼ばれる（真の）ＡＲＱフィードバックを生成し、パケットが再送されることを保障する。追加的なバッファは非結合ケースのバッファ要求より多くはないことに留意されたい。

図５を参照するに、本発明の実施例のＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合及び中継配置を可能にする改良されたＡＲＱ（送信機）状態マシーンが示される。図５は、非送信５１０、未処理５１５、破棄５２５、再送待機５２０、バッファリング５０５及び実行済み５００の各状態を示す。既存の単一ホップＡＲＱにおける提案された変更は、以下のとおりである。
・ブロックがローカルにＡＣＫされると（ＨＡＲＱ結合によって又はなし）、新たな「バッファリング」状態が追加される。
・異なるＡＣＫ（ＮＡＣＫ）を区別する。ＨｂＨローカルＡＲＱ ＡＣＫ又はＨＡＲＱにより生成されるＡＣＫが「バッファリング」状態を導く。
・「バッファリング」状態では、ＡＲＱ ＮＡＣＫ（外部のＨｂＨ ＡＲＱ ＮＡＣＫ又はＥ２Ｅ ＡＲＱ ＮＡＣＫ）が到来した場合、このブロックが「再送」状態に戻る。
・「バッファリング」ブロックについてトリガされるＥ２Ｅ ＡＲＱ ＡＣＫ（エンド受信機から直接的に、送信機に伝搬される）又はＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥのみが「実行済み」状態に導く。ＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥは、最小のエンド・ツー・エンドラウンドトリップ遅延からＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＬＩＦＥＴＩＭＥまでの任意の範囲とすることができる。それの最小値はまた、ＨＯ中などのＥ２Ｅ ＡＲＱ ＮＡＣＫが到着する場合、関連するすべてのＡＲＱ状態が依然として存在し、送信成功することができることを保障すべきである。

ＨｂＨ ＡＲＱはＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合を要求しないことに留意されたい。指定されない場合、それはＮＯ ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合を以降に仮定される。

本発明の実施例では、ＡＲＱウィンドウは、すべてのホップにおける一貫性を備えて維持され、このことは、ブロックシーケンス番号が何れか所与のホップにおける同一の意味（同一のデータチャンクを表す）をもたらすことを意味する。これは、Ｅ２Ｅ信頼性を実現するための最も簡単な実現形態であり、本発明はこれに限定されるものでない。従って、Ｅ２Ｅ ＡＲＱフィードバックは、何れか所与のホップにおいて理解可能である。追加的なリソース再マッピングがない場合、ＨｂＨ ＡＲＱ状態を維持する各ホップは、ＡＲＱアクティビティに従って状態マシーンを更新する。そうでない場合、各ホップは、アクティブウィンドウのすべてのブロックについてマッピングを維持することが求められ、これは、理論的には実現可能であるが、追加的な複雑さを被る。ＨｂＨ ＡＲＱは、各ホップ、ＢＳ−ＲＳ、ＲＳ−ＲＳ又はＲＳ−ＭＳを要求し、ＡＲＱ状態を維持し、必要に応じて再送を実行する。ＨｂＨ ＡＲＱにおける適切な状態維持によって、Ｅ２Ｅ信頼性を損なわれず、向上される。すべてのホップがＨｂＨ ＡＲＱにおいてＡＲＱ再送が可能になるため、Ｅ２Ｅ ＡＲＱは、すべての中間ホップが再送リクエストをもとのＴＸに単に転送することを選択するＨｂＨ ＡＲＱのワーストケースに実際になる。

図６を参照するに、本発明の実施例によるＨｂＨ ＡＲＱ処理６００が示される。図６に示されるように、データ送信又はフィードバックがエラーになると（６１０）、誤り訂正がローカル再送を介して実現される。Ｅ２Ｅ ＡＲＱと比較して、再送遅延は、ＨｂＨ ＡＲＱよりほぼｍ倍の大きさになる（ただし、ｍはネットワークのホップの個数である）。

同様に、エラーが発生したときに再送オーバヘッドを考慮した場合、ＨｂＨはまたＥ２Ｅ ＡＲＱより少ない再送オーバヘッドを有していることが証明できる。通常は最も信頼性の低いリンクである最後のホップＲＳ−ＭＳでエラーが発生し、このエラーが１回の再送により訂正可能であると仮定すると、ＨｂＨ ＡＲＱの再送オーバヘッドはＥ２Ｅ ＡＲＱのもののわずか１／ｍとなる。エラーを訂正するためｎ回の再送を要する場合、ＨｂＨから節約されるオーバヘッドは極めて大きなものとなる。

ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合がない場合、フィードバックオーバヘッド６２０は比較可能である。ＨｂＨ ＡＲＱは各ホップにおいてフィードバックを有する。Ｅ２Ｅ ＡＲＱは、すべてのホップにわたる中継による１つのフィードバックを有する。しかしながら、ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合によるＨｂＨ ＡＲＱは、ＨＡＲＱフィードバックエラーが発生したときに限ってＡＲＱフィードバック送信が必要である場合、フィードバックオーバヘッドを大きく低下させ、これは、極めて小さな確率でしか発生しない。フィードバックオーバヘッドの節約は、１００（１−ｐ）％のオーダであり、すなわち、ＨＡＲＱフィードバックチャネルの信頼性が高くなるに従って、ＨｂＨ ＡＲＱのフィードバックオーバヘッドの節約が大きくなる。

図７を参照するに、本発明の実施例による各ホップにおいて順序通りの配信が可能であるとき、ＡＲＱ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿Ｄｅｌａｙ及びＡＲＱ＿ＲＥＴＲＹ＿ＴＩＭＥＯＵＴタイマーが各ホップにおいて同じになる（７００）ことを示す。

ＨｂＨ ＡＲＱは、中継ネットワークにおいて適切かつ効率的に機能するため、適切なコンフィギュレーションを要求する。

順序通りのパケット配信：可能なＨＡＲＱ再送によって、各ホップのパケット到着は順序通りでないかもしれない。例えば、パケット＃１，＃２，．．．，＃ｉが時点１においてＨＡＲＱバースト１で送信されるが、エラーになり、数回の再送がされ、最終的に時点ｋで正しく受信される。一方、パケット＃ｉ，＃ｉ＋１，．．．，＃ｋが時点２でＨＡＲＱバースト２において送信される。受信機において受信した順序は、＃ｉ＋１，．．．，＃ｋ，＃１，＃２，．．．，＃ｉになるであろう。順序通りのパケット配信は、すべての以前のパケットが受信されるまで、次のホップ又は上位レイヤに送信することなくパケット＃ｉ−１，．．，＃ｋを保持する。

順序通りのパケット配信が必要であるとき、ＨｂＨ ＡＲＱのために利用可能な３つのオプションがある。各ホップにおいて順序通りのパケット配信を可能にするか、最後のホップにおいてのみ可能にするか、又は選択されたホップにおいて可能にする混合アプローチである。双方のオプションが実行可能であり、異なるシナリオの下で長所と短所を有する。

ホップ単位の順序通りの配信 以降のパケットは以前のすべてのパケットを待機するため、このオプションを有効にすることは、平均的なエンド・ツー・エンドパケット遅延を増加させる。幸運にも、ｉ）大部分のＢＳ−ＲＳリンクは極めて小さなエラー確率により良好であり、すなわち、ＨＡＲＱ再送がより少なく、ｉｉ）数回のＨＡＲＱ再送が次のＨＡＲＱバーストをスケジューリング／送信するより大部分は依然として速いため、平均遅延の増加はシミュレーションによるとわずかなものになる。他方、ホップ単位のリオーダリングは、パケット到着遅延ジッタを排除し、しばしばエンド・ツー・エンドパケット遅延におけるより小さな分散を与えるのに役立つ。より小さな分散は、ときには上位レイヤのプロトコルに望ましい性質となる。ホップ単位の順序通りの配信によって、すべてのＡＲＱ関連のタイマーはすべてのホップ全体において同じオーダの大きさとなることに留意されたい。これは、それらが１ホップ遅延変動を処理しさえすればよいためである。

図８は、本発明の実施例によるホップ単位のリオーダリングのないＨｂＨ ＡＲＱ８００を示す。最後のホップの順序通りの配信は最後の受信機においてのみ有効にするものであり、例えば、ダウンリンクではこれはＭＳであり、アップリンクではこれはＢＳである。このアプローチは、異なる時点で送信されるパケットが互いに待機する必要がないため、平均エンド・ツー・エンド遅延を最小化する。しかしながら、このアプローチは、各ホップにおける変動が追加されるため、エンド・ツー・エンドパケット遅延に大きな分散をもたらす。また、時期尚早な再送／フィードバックを回避するため、ＡＲＱ＿ＲＥＴＲＹ＿ＴＩＭＥＯＵＴ及びＡＲＱ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿Ｄｅｌａｙを注意深く設計する必要がある。所与のホップｉにおけるルートに沿って、これらのタイマーはホップ１からホップｉまでの平均遅延及び合計遅延分散を処理するのに十分大きなものである必要がある。この結果、ホップｉのＡＲＱタイマーは、ホップ１のものよりほぼｉ倍の大きさになる。これは、特に中間リンクのエラーについて、Ｅ２Ｅ ＡＲＱと比較して再送遅延を小さくする。

図９は、本発明の実施例によるオプションＯＮによりホップに到達したときタイマーが小さな値にリセットされる順序通りの配信の混合ケース９００を示す。必要な場合、選択されたホップにおいてこれを可能にすることを選択できる。妥当なアプローチは、最後のホップ（ＢＳ及びＭＳ）とＭＳにサービス提供する最後のＲＳとにおいてこれを有効にすることである。従って、ＢＳ−最後のＲＳ及び最後のＲＳ−ＭＳは共に、順序通りのパケット配信を有することになる。ＢＳ−ＲＳリンクは通常は良好な品質を有するため、このアプローチは、迅速なエラーリカバリを損なうことなく平均遅延と遅延分散とをバランスさせるのに適切である。この場合、ルートに沿って、順序通りのパケット配信がオンされる各ホップにおいて、タイマー設定は小さな値に戻される。この設定はまた、ＭＡＣオーバヘッドを低下させるため、ＢＳ−ＲＳの間の接続アグリゲーションなどのＢＳとＲＳとの間の無線バックボーンについてＭＡＣ効率プロトコルを実現することを可能にする。

ＡＲＱ外部フィードバック：上述されるように、ＨＡＲＱフィードバックエラー又はＨＡＲＱ残留パケットエラーにおいて、実際のＡＲＱフィードバック（ＨＡＲＱフィードバックから生成される暗黙的なＡＲＱフィードバックでない）が必要とされる。大部分の時間において、このようなエラーはローカルに訂正可能であり、このため、これらの「外部の」ＡＲＱフィードバックは、デフォルトによりローカルホップにおいてのみ送信され、追加的なオーバヘッドを被るため、ルートの下方の他のホップに伝搬しない。

いくつかのケースでは、外部ＡＲＱフィードバックは、すべてのホップにルートに沿って伝搬される。外部ＡＲＱ ＡＣＫが伝搬される場合、それは、もとのＴＸまでルートに沿って不要なバッファリングを解放可能である。外部のＡＲＱ ＮＡＣＫが伝搬される必要があるという異なる理由がある。１つの例は、おそらくローカルＴＸによる時期尚早なバッファのデータ消去による、ローカルホップにおける再送又は訂正が付加であるパケットエラーである。対応するデータを再送可能な最先のホップ又はもとのＴＸが、再送を開始し、エラーを訂正しようとする。すべての下流のホップは、これに応じて自らのＡＲＱ状態を更新する。中間ホップが再送をトリガするとき、この外部のＡＲＱ ＮＡＣＫがもとのＴＸに対して上流に伝搬され続けるかの判断は、実現形態次第である。他の例は、ハンドオーバ中（２つの中継ステーション又は２つの異なるセル間）、伝搬されたＡＲＱ ＮＡＣＫがサービングＲＳ又はＢＳとターゲットＲＳ又はＢＳとの間のＡＲＱコンテクスト伝送を有効にする。ハンドオーバが共通のルートＲＳを共有する２つのＲＳの間で行われる場合、ＨｂＨ ＡＲＱは、このようなコンテクスト伝送が関与する最小数のＲＳにより行われることを可能にする。これは、ＨＯ中のデータＥ２Ｅ信頼性を損なうことなくシステムオーバヘッドを低減するのに特に有用である。

本発明の特定の特徴が図示及び説明されたが、当業者には、多数の改良、置換、変更及び均等が想到するであろう。従って、添付した請求項はこれらすべての改良及び変更を本発明の真の趣旨に属するものとしてカバーすると理解されるべきである。

Claims (20)

1. ホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）中継ネットワークにおいて使用され、前記ＨｂＨ中継ネットワークの各ホップにおけるＨＡＲＱ及びＡＲＱフィードバックシグナリングを結合することによってＡＲＱオーバヘッドを低減するよう構成される送受信機を有する装置。
2. 各ホップは、通常のネットワークにおける等価なリンクとして扱われる、請求項１記載の装置。
3. 物理レイヤ（ＰＨＹ）において、各ホップは、他のホップから独立してＨＡＲＱを実行する、請求項１記載の装置。
4. ＨＡＲＱの先頭において、ＡＲＱはホップ単位ＨＡＲＱと結合され、該ホップについて追加的な信頼性、ＨＡＲＱフィードバックエラープロテクション及び任意的な順序通りの配信を提供する、請求項３記載の装置。
5. 次の消去として維持されるポインタをさらに有し、
   ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合後、最後のＨＡＲＱ ＡＣＫと以降の暗黙のＡＲＱ ＡＣＫとがエラーであった場合、ＡＲＱは、ある期間承認されたデータのバッファリングを保持し、
   追加的なバッファ時間は、前記エラーを検出したＡＲＱ受信機がＡＲＱフィードバックを生成し、パケットを再送することを可能にする、請求項１記載の装置。
6. 無線中継ネットワークにおいてＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）のためのホップ・バイ・ホップアプローチを利用するよう構成される送受信機を有する装置であって、
   前記送受信機は、ブロックがローカルにアクノリッジされると、バッファ状態を使用し、
   ホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）ローカルＡＲＱ ＡＣＫ又はＨＡＲＱにより生成されるＡＣＫが前記バッファ状態を導くように、異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫが区別され、
   前記バッファ状態では、ＡＲＱ ＮＡＣＫが到着した場合、この送信によるブロックが再送状態に戻る装置。
7. エンド受信機から直接的であり、送信機に伝搬されるエンド・ツー・エンド（Ｅ２Ｅ）ＡＲＱ ＡＣＫ又はバッファされたブロックについてトリガされるＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥのみが、「実行済み」状態を導く、請求項６記載の装置。
8. ＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥは、最小のエンド・ツー・エンド往復遅延からＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＬＩＦＥＴＩＭＥまでの任意の範囲である、請求項７記載の装置。
9. ＡＲＱウィンドウは、すべてのホップを通じて一貫性を有して維持される、請求項７記載の装置。
10. 無線中継ネットワークにおけるＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）のためのホップ・バイ・ホップアプローチを利用するよう構成される送受信機を有する装置であって、
    当該構成は、順序通りのパケット配信、最後のホップの順序通りの配信又は順序通りのパケット配信又は最後の順序通りの配信及びＡＲＱ外部フィードバックの混合を要求する装置。
11. 最初のホップから最後のホップまでの平均遅延及び分散の合計遅延を処理するのに十分な大きさの少なくとも１つのタイマーをさらに有する、請求項１０記載の装置。
12. ホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）中継ネットワークにおけるＡＲＱオーバヘッドを、前記ＨｂＨ中継ネットワークの各ホップにおけるＨＡＲＱ及びＡＲＱフィードバックシグナリングを結合することによって低減するステップを有する方法。
13. 通常のネットワークにおける等価なリンクとして各ホップを扱うステップをさらに有する、請求項１２記載の方法。
14. 物理レイヤ（ＰＨＹ）において、各ホップは、他のホップから独立してＨＡＲＱを実行する、請求項１２記載の方法。
15. ＨＡＲＱの先頭において、ＡＲＱはホップ毎のＨＡＲＱに結合され、該ホップについて追加的な信頼性、ＨＡＲＱフィードバックエラープロテクション及び任意的な順序通りの配信を提供する、請求項１４記載の方法。
16. 次の消去として維持されるポインタを使用するステップをさらに有し、
    ＨＡＲＱ／ＡＲＱ結合後、最後のＨＡＲＱ ＡＣＫと以降の暗黙のＡＲＱ ＡＣＫとがエラーであった場合、ＡＲＱは、ある期間承認されたデータのバッファリングを保持し、
    追加的なバッファ時間は、前記エラーを検出したＡＲＱ受信機がＡＲＱフィードバックを生成し、パケットを再送することを可能にする、請求項１２記載の方法。
17. 無線中継ネットワークにおけるＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）のためのホップ・バイ・ホップアプローチを利用するよう送受信機を構成するステップを有する方法であって、
    前記送受信機は、ブロックがローカルにアクノリッジされると、バッファ状態を使用し、
    ホップ・バイ・ホップ（ＨｂＨ）ローカルＡＲＱ ＡＣＫ又はＨＡＲＱにより生成されるＡＣＫが前記バッファ状態を導くように、異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫが区別され、
    前記バッファ状態では、ＡＲＱ ＮＡＣＫが到着した場合、この送信によるブロックが再送状態に戻る方法。
18. エンド受信機から直接的であり、送信機に伝搬されるエンド・ツー・エンド（Ｅ２Ｅ）ＡＲＱ ＡＣＫ又はバッファされたブロックについてトリガされるＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥのみが、「実行済み」状態を導く、請求項１７記載の方法。
19. ＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＰＵＲＧＥは、最小のエンド・ツー・エンドラウンドトリップ遅延からＡＲＱ＿ＢＬＯＣＫ＿ＬＩＦＥＴＩＭＥまでの任意の範囲である、請求項１８記載の方法。
20. すべてのホップを通じて一貫性を有したＡＲＱウィンドウを維持するステップをさらに有する、請求項１８記載の方法。

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