JP2013519336A - 無線通信システム上で受信されたデータの高度なリシーケンシング - Google Patents

Abstract

データパケットの形式で受信されたデータを効率的に復号するための装置および方法が提供される。本設計は、マルチプルパケットグループを受信し復号するように構成された少なくとも1つのデコーディングユニット（６０６，６０８）と、なお、各パケットグループは、少なくとも1つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを備える;各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めるように構成されたバッファアレンジメント（６１０，６１２）と;少なくとも1つのデコーディングユニット（６０６，６０８）からバッファアレンジメント（６１０，６１２）における特定の位置へとデータパケットを方向付けるように構成されたプロセッサ（６１４）と;を含む。プロセッサは、データパケットにおけるシーケンスギャップを最小化するために、バッファアレンジメント（６１０，６１２）で維持された関連したパケットグループへ、後で受信したデータパケットをさらにインサートする。本設計は、マルチプルパケットグループと任意の後で受信したデータパケットを、バッファアレンジメント（６１０，６１２）からリシーケンサ（６１６）へ、その後で提供する。

Description

本発明は、一般的には、無線通信システム上での受信データの効率的な処理に関する。

通信ネットワークにわたるデータの配信の需要が拡大しつつある。消費者は、有線および無線のネットワークおよびインターネットを含んでいる複数の通信チャネル上の、増大するレート(increasing rate)でのストリーミングビデオおよび他のマルチメディアの配信を求めている。データは、異なるフォーマットで、且つ、異なるレートで、受信されることができるが、すべての場合でないにせよほとんどの場合において、データは、データパケットの形式で受信される。

マルチメディアデータを含むデータの無線送信は、ここ数年、より一般的となっている。無線通信システムは、例えばセルラ電話、ページング、無線ローカルループ、スマートフォンおよびパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネット電話および衛星通信システムを含む様々なアプリケーションにおいて利用されている。特に重要なアプリケーションは、モバイル加入者用のセルラ電話システムである。ここで使用されるように、用語「セルラ」システムは、セルラおよびパーソナル通信サービス（ＰＣＳ）周波数を含む。様々な無線インタフェースは、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、および符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を含むこのようなセルラ電話システムのために改良されてきた。

様々な国内および国際規格が存在し、例えば、アドバンスドモバイル電話サービス（ＡＭＰＳ）、モバイルのためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ジェネラルパケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、高度データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、暫定基準９５（ＩＳ−９５）およびその派生物、ＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ、ＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８（ここでは、総称してＩＳ−９５としばしば呼ばれる）、高速データレートシステム、例えばｃｄｍａ２０００、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションサービス（ＵＭＴＳ）、広域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、および他のものを含む様々な無線インタフェースを支援する。これらの規格は、電気通信業界組合（ＴＩＡ）、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、第４世代パートナーシッププロジェクト（４ＧＰＰ）、欧州電気通信規格機関（ＥＴＳＩ）、および他のよく知られた規格の団体によって推奨される。

無線通信システムは、複数のユーザに様々なタイプの通信（例えば、音声、データ、マルチメディアサービス等）を提供するように広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅、送信電力等）を共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムでありうる。このような多元接続システムの例は、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、３ＧＰＰ／３ＧＰＰ２／４ＧＰＰ／４ＧＰＰ２ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムを含む。

セルラ電話ネットワークのようなモバイル無線ネットワーク上で動作している無線受信デバイスのユーザは、無線通信リンクを介して、ストリーミングビデオ、マルチメディア、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）送信を受信する。このような送信は、テレビ会議またはテレビブロードキャスト、マルチメディアマルチキャスト／ブロードキャスト、およびユーザのセル電話または他のポータブル無線通信デバイス上で受信されたインターネット送信を含めうる。

典型的な無線の受信デバイスにおいて利用可能な制限されたリソースに起因して、および、かなりの量の受信データを処理することにおける遅延に起因して、ある障害または帯域幅問題は、データの使用に対する受信からパスに沿って様々な段階(points)で生じる可能性がある。結果、大量の受信されたデータを処理することは、かなりのリソースを要する可能性がある。直面する遅延問題を制限すること、および/または、受信データを復号するときに必要とされる処理リソース量を減らすことが望ましい。

したがって、当技術分野では、遅延量と、無線通信ネットワークを介して受信されたデータにおいて必要とされる処理リソースと、を減らすことができる技法およびデバイスの必要性がある。

データパケットの形式で受信されたデータを効率的に処理するための装置および方法が提供される。本設計は、マルチプルパケットグループを受信し復号するように構成された少なくとも１つのデコーディングユニットと、なお、各パケットグループは、少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを備える；各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めるように構成されたバッファアレンジメント（buffer arrangement）と；少なくとも１つのデコーディングユニットからバッファアレンジメントにおける特定の位置へ、データパケットを方向付けるように構成されたプロセッサと；を含む。プロセッサは、データパケットにおけるシーケンスギャップ（sequence gaps）を最小化するために、バッファアレンジメントで維持された関連したパケットグループへ、後で受信したデータパケットをさらにインサートする。本設計は、マルチプルパケットグループと任意の後で受信したデータパケットを、バッファアレンジメントからリシーケンサ（resequencer）へ、その後で提供する。

本設計は、様々なタイプのデータのために使用されることができる。例えば、本設計は、単一の送信チャネルまたは複数の送信チャネルで使用されることができ、データは、同期式または非同期式に送信される。

本設計は、無線インタフェース上で多種多様に使用されることができる。例えば、本技法は、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）、ジェネラルパケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、高度データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、または、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ（ＩＳ−９５）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｃ（ＩＳ−９８）、ｃｄｍａ２０００、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、３ＧＰＰ２、４ＧＰＰ２、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、のようなＣＤＭＡに基づいた規格、および他のものと共に使用されることができる。

本発明の他の特徴および利点は、例えば本発明の態様を図示する、下記の例示的な実施形態の説明から明らかになるべきである。

図１は、本発明による構成された通信システム１００を図示する。 図２は、無線ネットワーク上でパケットデータを配信するためのパケットデータネットワークおよび様々な無線インタフェースオプションの例を図示するブロック図である。 図３は、無線ネットワークで使用される移動局のようなデバイスの様々な層を図示する。 図４は、マルチメディアデータの単一のチャネルを復号することに使用されるコンポーネントを図示するブロック図である。 図５は、２つの送信チャネルの存在の下の本設計のオペレーションの例を図示する。 図６は、本発明の実施形態による２つの送信チャネルを復号することに使用されるコンポーネントを図示するブロック図を示す。 図７は、異なる条件下の本設計のオペレーションについての性能グラフを図示する。 図８は、本設計の実施形態によるマルチメディアデータの送信および受信を図示するフローチャートである。

詳細な説明

本発明の一態様は、無線通信システムにおけるデータの受信時に必要とされるコンピュータ処理の削減である。この文脈におけるデータの例は、テレビ会議データ、ブロードキャスト／マルチキャストサービスデータ、インターネットプロトコル（ＩＰ）データ、ボイス・オーバ・ＩＰ（ＶｏＩＰ）データを含むマルチメディアデータである。本発明のさらなる態様は、少なくとも１つの送信チャネルまたはパイプ（pipe）上での送信のためにパケットグループへ、マルチプルパケットまたはデータパケットを組み合わせることであり、アウト・オブ・オーダー(out of order)で受信されうる送信パケットの受信時に、時間期間の間、送信チャネルにしたがって分離されたパケットおよびパケットグループをバッファリングすることである。この文脈での送信は、任意の単一または複数キャリア／チャネル送信アレンジメントを含む。本設計は、パケットグループ指定、シーケンス番号、または他の何らかの方法に基づいて送信チャネルのシーケンスへ、後で受信したデータパケットまたはアウト・オブ・シーケンスのデータパケット(out of sequence data packets)をインサートすることを求め、パケットおよびパケットグループは、リシーケンサへとマージする前に、１つのデータバッファまたは複数のデータバッファにおいて存在する。このように、受信デバイス上ではより少ない処理が必要とされ、受信デバイス処理機能はどこでも利用されることができる。

図１は、本発明による通信システム１００を図示する。通信システム１００は、インフラストラクチャ１０１、複数の無線通信デバイス（ＷＣＤ）１０４および１０５、および有線通信デバイス(landline communication devices)１２２および１２４を含む。ＷＣＤはまた、移動局（ＭＳ）またはモバイルまたはアクセス端末（ＡＴ）または端末と呼ばれる。一般的に、ＷＣＤは、移動式または固定式のいずれかでありうる。有線通信デバイス１２２および１２４は、例えば、ストリーミングデータのような様々なタイプのマルチメディアデータを提供する、サービングノード、またはコンテンツサーバを含むことができる。さらに、ＭＳは、マルチメディアデータのようなストリーミングデータを送信することができる。

インフラストラクチャ１０１はまた、基地局１０２、基地局コントローラ１０６、モバイル交換センタ１０８、交換ネットワーク１２０および同様なもののような他のコンポーネントを含めうる。一実施形態では、基地局１０２は、基地局コントローラ１０６と組み合わせられ、他の実施形態では、基地局１０２および基地局コントローラ１０６は別個のコンポーネントである。異なるタイプの交換ネットワーク１２０が、例えば、ＩＰネットワークまたは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のような通信システム１００において信号をルートするために使用されうる。

用語「順方向リンク」または「ダウンリンク」は、インフラストラクチャ１０１からＭＳまでの信号パスを指し、用語「逆方向リンク」または「アップリンク」は、ＭＳから前記インフラストラクチャまでの信号パスを指す。図１で図示されるように、ＭＳ１０４および１０５は、順方向リンク上で信号１３２および１３６を受信し、逆方向リンク上で信号１３４および１３８を送信する。ＷＣＤ１０４は、図示されるアレンジメントで１より多いＢＴＳから送信および受信することができ、また、順方向リンク上で受信信号１４０を介して第２のＢＴＳ１０２から受信し、逆方向リンク上で送信信号１４２によって第２のＢＴＳ１０２へ送信する。一般的には、ＭＳ１０４および１０５から送信された信号は、別の通信デバイス、例えば別の遠隔装置、または有線通信デバイス１２２および１２４での受信について意図され、ＩＰネットワークまたは交換ネットワーク１２０を通じてルートされる。例えば、イニシエートしているＷＣＤ１０４から送信された信号１３４がデスティネーションＭＳ１０５によって受信されることが意図される場合、前記信号は、インフラストラクチャ１０１を通じてルートされ、信号１３６は、デスティネーションＭＳ１０５へ順方向リンク上で送信される。同様に、インフラストラクチャ１０１でイニシエートされた信号は、ＭＳ１０５へブロードキャストされうる。例えば、コンテンツプロバイダは、ＭＳ１０５へマルチメディアデータを送信しうる。一般的には、１つまたは複数の通信デバイス、例えばＭＳまたは有線通信デバイスは、信号をイニシエートすることと受信することとの両方を行なう。

ＭＳ１０４の例は、セルラ電話、スマートフォン、無線通信対応のパーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）および他の無線デバイスを含む。通信システム１００は、１つまたは複数の無線規格をサポートするように設計されうる。例えば、その規格は、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）、ジェネラルパケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、高度データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ（ＩＳ−９５）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｃ（ＩＳ−９８）、ＩＳ２０００、ＨＲＰＤ、ＥＨＰＲＤ、ｃｄｍａ２０００、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および他のものと呼ばれる規格を含めうる。

図２は、無線ネットワーク上でパケットデータを配信するための、例示的なパケットデータネットワークおよび様々な無線インタフェースのオプションを図示するブロック図である。説明されている技法は、図２で図示されているもののような、パケット交換データネットワーク２００で実装されうる。図２の例で図示されるように、パケット交換データネットワークシステムは、１つの無線チャネルまたは複数の無線チャネル２０２、複数の受信ノードまたはＭＳ２０４（図２で図示されているもの）、複数のＢＴＳ２１４ａ−ｎ、送信ノードまたはコンテンツサーバ２０６、サービングノード２０８、およびコントローラ２１０を含めうる。送信ノード２０６は、インターネットのようなネットワーク２１２を介してサービングノード２０８へ結合されうる。

サービングノード２０８は、例えば、パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）またはサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）を備えうる。サービングノード２０８は、送信ノード２０６からパケットを受信し、そして、コントローラ２１０へ情報のパケットをサービス提供しうる。コントローラ２１０は、例えば、基地局コントローラ／パケット制御機能（ＢＳＣ／ＰＣＦ）または無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）を備えうる。一実施形態では、コントローラ２１０は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）上でサービングノード２０８と通信する。コントローラ２１０は、サービングノード２０８と通信し、少なくとも１つのＢＴＳ２１４（ある場合では、図示されているように複数のＢＴＳ）を介して、ＭＳのような受信ノード２０４のうちの少なくとも１つへ、無線チャネル（１つまたは複数）２０２上で情報のパケットを送信する。単一のＭＳ２０４が図示されているが、複数のＭＳが図２で図示されるのと同様な設計で一般的には利用される。

ＵＭＴＳ（ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションシステム）では、コントローラ２１０は、ノードＢを表し、ＢＳＣ／ＰＣＦについて説明されているような機能を実行し、ＵＭＴＳプロトコルにしたがってＵＭＴＳ特有の送信を利用しうる。この機能ブロックは、ここでは一般的に「ＢＳＣ／ＰＣＦ」と呼ばれるが、この機能ブロックはここにおいて説明される機能を実行する任意のデバイスを表すということは理解されるべきである。

一実施形態では、サービングノード２０８または送信ノード２０６、または両方は、データストリームを復号するための復号器および／またはデータストリームを符号化するための符号器を含む。例えば、符号器は、ビデオストリームを符号化し、データのパケットを生成し、復号器は、データのパケットを受信し、それらを復号する。同様に、ＭＳは、符号器および／または復号器を含めうる。用語「コーデック(codec)」は、符号器と復号器の組み合わせを説明するために使用される。

図２による一例では、ネットワークまたはインターネット２１２に接続された送信ノード２０６は、マルチメディアデータのようなデータを、受信ノードまたはＭＳ２０４へ、サービングノードまたはパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）２０６およびコントローラ、または基地局コントローラ／パケット制御機能（ＢＳＣ／ＰＣＦ）２０８を介して送信する。この場合もやはり、複数のＢＴＳ２１４ａ−２１４ｎは、ＭＳ２０４とＢＳＣ／ＰＣＦ２１０との間で機能的に配置され、無線チャネルインタフェース２０２ａ，２０２ｂ，および２０２ｃは、ＢＴＳ２１４ａ−２１４ｎとＭＳ２０４との間の無線インタフェースであり、一般的には、シグナリングおよびベアラ（bearer）、またはペイロード、データに対して多くのチャネルを使用することができる。

無線インタフェース２０２は、多数の無線規格のいずれかにしたがって動作しうる。例えば、それ等の規格は、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）、ジェネラルパケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、高度データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）のようなＴＤＭＡまたはＦＤＭＡに基づく規格、または、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ（ＩＳ−９５）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｃ（ＩＳ−９８）、ＩＳ２０００、ＨＲＰＤ、ｃｄｍａ２０００、広域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、ＨＲＰＤ（高速パケットデータ、ｅＨＲＰＤ（発展型高速パケットデータ、３ＧＰＰ／３ＧＰＰ２／４ＧＰＰ／４ＧＰＰ２ ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）および他のもののようなＣＤＭＡに基づく規格、を含めうる。

本設計は、コントローラ２１０のような送信ソースにおいて複数の連続的なパケットを１つのパケットグループへと集め、無線インタフェース２０２上でそのパケットグループを送信する。データパケットは、多くの場合、非同期式に送信されるが、同期式にも送信されうる、また、データパケットは、複数の送信インスタンスにフラグメント化（fragmented）されうる。前記ソースは一般的に、各チャネルまたはキャリア上で連続的にデータを、比較的高い確率で時間におけるシーケンス番号（sequence numbers）の増加順に送信する。前記パケットグループは、ＭＳ２０４のような受信デバイスにおいて受信され、１つのパケットグループにおけるパケットは、遅い時間でまたはアウト・オブ・オーダーで受信したパケットグループからのストレイパケット（stray packets）を伴い不完全でありうる。受信デバイスは、これらのパケットをリシーケンスし、それらを受信デバイスにおける処理および使用のために提供することを課せられる。

図３は、データ受信で利用される様々な層を図示する。図３から、物理層（ＰＨＹ）３０６および物理層トランスポートチャネルは、入ってくる送信を受信し、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３０４にデータを提供し、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３０４は次に、無線リンク制御（ＲＬＣ）３０２へ処理されたデータを送信し、無線リンク制御（ＲＬＣ）３０２は、無線リンク層においてここにおいて機能的に開示される機能の多くを実行する。物理層は、一般的に、無線インタフェースチャネルの特性を含む。図３の、類似しているが機能的には逆のバージョンが送信側で提供されており（図３で図示されず）、送信ＲＬＣはデータパケットをパケットグループにグループ化し、ここで説明されるような送信処理は、送信ＲＬＣで主に実行され、所望の情報およびパケットを提供するために送信ＭＡＣおよびＰＨＹ層を使用する。

図４は、ＭＳのような受信デバイスにおいて受信されたデータを復号するために使用される既存のパケット処理コンポーネントの例を図示する。図４から、デコーディングユニット４０２は、マルチメディアデータストリームを構成するデータパケットを受信するように構成される。デコーディングユニット４０２の出力は、ＲＬＰリシーケンサ４０４に接続される。ＲＬＰリシーケンサ４０４は、チャネルパケットをリシーケンシング・バッファ４０６へと配置し、そこでは、チャネルパケットは、各パケットのシーケンス番号にしたがってシーケンスされる。ビデオ復号器のようなマルチメディア復号器４０８は、リシーケンシング・バッファ４０６からデータパケットを取り出し、個々のマルチメディアパケットを復号する。マルチメディアパケットは、マルチメディア復号器４０８から出力され、マルチメディアパケットが格納されるマルチメディア・フレームバッファ４１０へと配置される。マルチメディア・プレイアウト・デバイス（multimedia play out device）４１２は、マルチメディア・フレームバッファ４１０から復号されたマルチメディアパケットを取り出す。マルチメディア・プレイアウト・デバイス４１２は、適切なマルチメディア表示デバイス４１４においてユーザに表示するためにマルチメディアパケットをフォーマットする。例えば、マルチメディアデータがビデオデータである場合には、マルチメディア表示デバイス４１４は、ビデオディスプレイでありうる。

ＭＳの発達、および、より多くのデータの受信および処理に対する増加する必要性により、現在のＭＳは、データを受信できる複数のチャネルまたはパイプ（pipes）、および複数のデコーディングユニットで構成されるが一般的には単一のリシーケンサで構成される。図３で図示されていないのは、提示されている様々なエレメントを制御するＣＰＵである。データのマルチプルパケットが複数のデータチャネル上で到達すると、後で受信したデータをリシーケンスすることは、著しい量のプロセッサ（ＣＰＵ）リソースを必要とする。過去に、リシーケンサは、後で受信したパケットを適切な順序に配置してインサートするためにリニア解法を利用してきた、そして、各ストレイパケットのヘッダまたはアドレスを、シーケンスにおける各不足パケット（missing packet）についての情報と比較することを含めて利用してきた。絶え間なく増加するパケット数が複数パイプ上で受信されることにより、処理遅延が生じる場合がある。

本設計は、リシーケンサ４０４のようなリシーケンサを利用する前に高度な処理を提供することによってＣＰＵリソース要件の増大に取り組む。連続的なパケットがソースによって、例えば１つまたは複数のチャネル上のＢＳＣによって、グループ化され、送信された後で、受信デバイスは、個々のデータパケットを受信し、各チャネル上で受信されたパケットを別々にバッファリングすることを含めて、時間期間にわたってデータパケットをバッファリングする。プロセッサは、指定された時間で、パケットとパケットグループを評価し、適切なホール（holes）またギャップでストレイパケットを配置する。この各チャネル上で受信されたより小さなパケットグループの前処理は、要求されるデータパケット処理の全体量を減らす。いったんこの前処理が完了すると、各チャネルについてのパケットは、リシーケンサに提供されることができ、リシーケンサは前処理によってシーケンスに配置されない任意のパケットに取り組むことができる。リシーケンシングおよび関連づけられた処理または後続の処理（例えば、ＡＲＱ処理）はその後で生じる。本設計では、複数の連続的なストレイデータパケットが１つのバッファまたは複数バッファで利用可能なパケットについてシーケンスに、または、パケットグループにおいて適切なサイズのギャップへとインサートされうる。

図５は、ＢＳＣのような送信機デバイスによって本設計によるパケットの送信を図示する。図５の各グラフの左軸は、データのシーケンスを表し、下の軸は時間を表す。２セットのデータが送信され、そのうち１セットは各チャネル上で送信され、分かるように、１つのチャネルがデータの第１グループおよび第４グループを送信し、２番目のチャネルは、第２グループおよび第３グループを送信する。

連続的なパケットは、例えば、グループ５０２と５０８にグループ化され、ＢＴＳチャネル１上で送信され、そして、グループ５０４と５０６にグループ化され、ＢＴＳチャネル２上で送信される。一緒にグループ化されるパケットの数は、遭遇した環境、ＣＰＵキャパシティ、バッファサイズ、および様々な他の要因に依存して変動しうる。例えば、ある物理層（ＰＨＹ）パケットサイズ・リミットが存在しうる、また、データのマルチプルインスタンスは、単一のパケットグループから送信されうる。一緒にグループ化されるパケットは連続しているので、受信時にグループをリアセンブルすることを支援する。パケットグループ５０２では、６つのパケットが図示され、パケットグループ５０８は、４つのパケットを含み、パケットグループ５０４は、４つのパケットを含み、パケットグループ５０６は、３つのパケットを含む。各パケットを含んでいるパケットグループは、関連づけられた指定、すなわちデータパケットグループ番号または識別子を有することができ、このデータパケットグループ番号または識別子は、パケットにおいて、例えばヘッダにおいて、提供されうる、または、パケットグループ番号または識別子は、いずれかの形式で所与のデータパケットにおいて提供され得ない。図５から、ＭＳのような受信機は、アウト・オブ・オーダーで２つのストレイパケット、すなわちパケット５１０および５１２を受信する。受信機は、バッファリング・アレンジメントを使用して適切な順序にこれらのパケット５１０および５１２を配置しようとする。

図６は、受信されたデータの複数チャネルをバッファリングするために使用されるバッファを含む、本設計を図示する。図６は、図５で図示される２つのチャネルに対応するデータの２つのチャネルを図示するが、任意の数のチャネルおよびバッファが利用されうる。より少数のバッファは、複数のバッファのうちあるセグレゲートされた（segregated）セクションに提供されたデータを用いて利用されうる。例えば、図６では、単一のバッファは、チャネル１のパケットを含むバッファの第１部分と、チャネル２のパケットを含むバッファの第２部分で利用されうる。

図６は、デコーディングユニット６０６および６０８を伴った、第１のデータチャネル６０２と第２のデータチャネル６０４を図示する。バッファ６１０および６１２は、それぞれ、チャネル１のデータとチャネル２のデータをバッファリングする。いったんあるデータ量が集められると、あるいは、ある量の時間が経過すると、ＣＰＵ６１４は、データを処理し、適切なグループへとバッファ６１０における後で受信したチャネル１のデータを配置しようとする。図５から、パケット５１０は、パケットグループ５０２および５０４からの不足データと評価され、単一のパケットのみが不足しているので、ＣＰＵ６１４は、適切なシーケンス、すなわちパケットグループ５０２におけるギャップ、においてパケットがインサートされることを引き起こす。このような設計は、パケットグループ番号がＣＰＵに対して利用可能であるということを企図するということに留意されたい。バッファ６１２は、チャネル２のデータを含み、ＣＰＵ６１４は、パケット５１２を、パケットグループ５０４および５０６からの不足データと比較し、パケットグループ５０４内の適切なシーケンスへとパケット５１２をインサートする。システムは、その後で、ＲＬＰリシーケンサ６１６へ、コンプリートされた（completed）パケットグループ５０２、５０４、５０６および５０８を提供する。リシーケンサ６１６とリシーケンシング・バッファ６１８の後の残りの処理は、図４で図示されており、図６には図示されていない。

図５および図６は、比較的簡単な例を示しており、連続的なパケットをグループ化し、提案される方法でデータをバッファリングすることは、より大きな数のグループおよびパケットが示される方法でバッファされるときのＣＰＵ改善を提供する。図７は、本設計を使用して保全されたＣＰＵリソース量を図示する。図７から、データの複数チャネルの存在の下、図４の設計を使用して、時間データの１ユニットの間バッファリングすることは、利用可能なフリーなＣＰＵ処理の４．６６ユニットを結果としてもたらす。より長い時間、すなわち時間の３ユニットの間バッファリングすることは、利用可能なフリーなＣＰＵ処理の４．７６ユニットを結果としてもたらす。入ってくるパケットがソートされる、または、入ってくるチャネルによって分離される場合、セービング(savings)は、フリーなＣＰＵ処理の４．７３ユニットまで増大するが、３つの時間ユニットの間バッファリングされる場合には減少する。チャネルでデータを分離することなくパケットをマージするようにバッファリングを使用して、前処理する場合、利用可能な処理能力が増加する。最後に、データがチャネルによってソートされ、後で到達したデータパケットが適切なパケットグループでマージされ、そして、データは、この例において３つの時間ユニットにわたってバッファされるとき、その結果は、処理リソースにおける大幅なセービングである。

図８は、本設計の全体的なフローチャートを図示する。図８から、送信側では、送信機は、連続的なデータパケットを段階８０２でパケットグループへと集める。オプションブロック８０４は、グループ番号または他のグループ識別子を提供する、または、送信されるべき各データパケットへとインサートする。送信機は、段階８０６で、同期式または非同期式に、任意の数のチャネル上でデータを送信する。段階８０８において、データパケットは、デコーディングユニット（１つまたは複数）で受信される。受信されるデータパケットは、段階８１０で送信チャネルにしたがってバッファされ、後で受信されるまたはアウト・オブ・シーケンスのデータパケットは、段階８１２において、評価され、適切なところでインサートされる。下記で説明されているように、ブロック８１０および８１２は、後述されるように示される機能のうちの１つまたは双方が受信デバイスによって実行されうるという点で、オプションである。ブロック８１４は、割り当てられた所定量の時間が経過したかを評価する。このようなある量の時間が経っていない場合、システムは、図示されているようにデータパケットを評価し続ける。このようなある量の時間が経っている場合、システムは、ブロック８１６で図示されているように、リシーケンサへバッファ（１つまたは複数）におけるデータパケットを受け渡す。

ブロック８１２の機能が提供されず、ブロック８１０の機能のみが利用可能である場合、システムは、送信チャネルにしたがってデータパケットを集め、割り当てられた所定時間の後で、データは、段階８１６で図示されるようにリシーケンサへ受け渡る。

段階８１２について、および適切なところにパケットをインサートすることについて、このような再インサートは、様々な技法を使用して達成されうる。データパケットに段階８０４で示されるようにパケットグループ番号が提供される場合、ストレイパケットを有する受信デバイスは、そのパケットのパケットグループ番号を評価し、そのグループにおいてのみギャップをサーチし、そして、ギャップのうちの１つへデータパケットがフィットするかを決定するために、そのデータパケットをそのグループにおける各ギャップと比較する。データパケットがパケットグループ０１１０１からであり、パケットグループ０１１０１のデータパケットが１つのバッファまたは複数バッファに存在しない場合には、比較はされない−パケットグループ０１１０１からのストレイデータパケットは、さらなる処理なしにリシーケンサへ単に提供される。パケットグループ識別子が各データパケットを提供されない場合には、データパケットは、送信チャネル、および、すべてのパケットグループからのデータとなされた比較に関わらずバッファリングされる。このプロセスは、パケットグループ番号が各データパケットを提供されるシチュエーションよりもストレイデータパケットを処理するのにさらなる計算リソースを必要とする一方で、このようなプロシージャは、摂取データパケットに対しより少ないリソースおよび／または処理のステップを必要とする、というのも、各データパケットは、そのパケットグループ番号または識別子を決定するために評価される必要がないからである。

述べられているように、後で受信したパケットまたはアウト・オブ・オーダーで受信したパケットは、時間が失効する前に順序正しく（in sequence）適切な場所へと再インサートされないかもしれない、そして、すべてのデータパケットは、リシーケンサへ送信される状況が存在し得る。このようなアレンジメントでは、リシーケンサは、データパケットをリシーケンスするように動作し、その主な機能である、適切な場所においてデータを再インサートする機能を有しうる。リシーケンサは、リニア方式で動作し、このようなギャップを通じてシステマティックに処理することによって、データパケットについての情報をシーケンスにおける各ギャップとシーケンシャルに比較することによって、シーケンスへとストレイデータパケットをインサートしようとする。しかしながら、より少ないストレイデータパケットに本バッファリングおよび前処理の設計を使用して一般的に遭遇し、必要とされるリシーケンシング・リソースは、一般的には少ない。リシーケンサによる処理の後でさえも、ＡＲＱ処理または他のリシーケンシング・プロシージャが引き起こされうる時に、ギャップが存在しうる、また、ストレイデータパケットが存在しうる。

本設計のある別の実施形態は、前処理および送信チャネルによってソートする双方というよりもむしろ２つの提案されたプロセスのうちの１つを利用することである。例えば、データは、１つのバッファまたは複数バッファにある間、データを処理することなく、リシーケンサへ送信される前に、送信チャネルによって分離されうる。言い換えれば、データは、各送信チャネルについて単にバッファリングされうる、そして、各送信チャネルのデータパケットは、シーケンスにおける適切なギャップにストレイデータパケットをインサートすることを試みることなくリシーケンサへ受け渡される。あるいは、デバイスは、受信されるチャネルによってデータを分離することなく、単一のバッファにすべてのデータを集め、また、送信チャネルでデータを分離することなくシーケンスにまたは適切なグループにデータパケットを再インサートすることを試みることによって受信されたデータを前処理しようとすることがある。このような設計は、あるインスタンスにおいて、処理の利点を提供することができる。

上述されるように、各パケットグループにおけるデータパケットの数、受信デバイスにおいてバッファリングされたデータ量、そして、前処理されるまたはリシーケンサへ送信される前に受信デバイスにおいてデータがバッファリングされる時間インターバルは、変動することができ、提示された環境によって変わる。例えば、リシーケンサへ送信される前にデータパケットをバッファリングするのに小さな余地が使用可能である場合、パケットグループのサイズは、より小さくなる、また、データが前処理される前の時間量は、より大きなバッファリングスペースが利用可能である場合より、より少なくなる場合がある。したがって、現在の設計を実行するのに利用される値は変化することがあり、このような値の評価のある量は、本発明の範囲内にまだあるが、処理利得を結果としてもたらすことがある。

図６およびここにおけるある一節は、複数の送信チャネルオペレーションを開示し、本設計は、単一の送信チャネルまたはパイプの場合において適用されうる。このような設計は、パケットグループにおけるパケットを単に集め、パケットをバッファリングし、そして、リシーケンサへデータパケットを提供する前にシーケンスにストレイパケットまたは後で受信したパケットをインサートしようとしうる。処理におけるある利点は、単一の送信チャネルの適用においてこのような設計を使用して実現されうる。

本設計のさらなる別の方法は、各データパケットを所与のシーケンスにおける各ギャップとリニアに比較する以外の方式でリシーケンサを動作することである。上述されるように、このようなリニアプロシージャは、特に複数の送信チャネルの存在の下、ＣＰＵに非常に負担をかける(highly CPU intensive)。改善された性能は、リシーケンサがストレイパケットまたは後で受信したパケットを評価し、そのシーケンス番号を決定し、パケットシーケンスがシーケンスの中間点より上または下にあるかを評価する場合、あるインスタンスにおいて達成されうる。例えば、データパケットが評価され、それがシーケンス番号１１０１１０１（シーケンス１０９）を含む場合には、４００のデータパケットを有するリシーケンサは、最初の２００のデータパケットのみを評価しうる、または、望まれる場合または利用可能である場合には、より少ないデータパケットを評価しうる。リシーケンサバッファにおけるデータパケットのシーケンスまたはセットは、１／２、１／４、１／８などに分割され、ストレイパケットがフィットする適切な範囲を配置し、処理はストレイデータパケットが明らかに属さない領域を選択的に省略しうる。

当業者は、実施形態に関連して説明された方法のステップは本発明の範囲から逸脱することなく置き換えられうる、ということを理解するであろう。

当業者はまた、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して、情報と信号が表わされることができるということを理解するであろう。例えば、上記の説明の全体にわたって参照されうる、データ、データパケット、パケットグループ、命令、コマンド、情報、信号、およびビットは、電圧、電流、電磁波、磁場あるいは磁粒子、光場あるいは光学粒子、あるいはそれらのいずれの組み合わせ、によって表わされうる。

当業者は、ここにおいて開示される実施形態に関連して説明された、様々な説明のための論理ブロック、モジュール、回路、および、アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアあるいは両方の組合せとして実装されうる、ということをさらに理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、様々な説明のためのコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップが、一般に、それらの機能という観点から、上記で説明されてきた。そのような機能が、ハードウェアあるいはソフトウェアとして実装されるかは、特定のアプリケーションと全体のシステムに課された設計制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションについて様々な方法で、説明された機能を実装しうるが、このような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されるべきでない。

ここにおいて開示された実施形態に関連して説明された様々な説明のための論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（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）、あるいは他のプログラマブル論理回路、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、あるいは、ここで説明された機能を実行するように設計されたそれらのいずれの組み合わせ、で実装または実行されうる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用しての１以上のマイクロプロセッサ、あるいはそのようないずれの他の構成、として実装されうる。

ここにおいて開示される実施形態に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、または、２つの組み合わせで、具現化されうる。ソフトウェアモジュールは、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、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当技術分野において知られている記憶媒体のいずれの他の形態、に存在しうる。例示的な記憶媒体は、プロセッサに結合されるので、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができる。あるいは、記憶媒体は、プロセッサに一体化されうる。プロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣにおいて存在しうる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末において存在しうる。あるいは、プロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末において、ディスクリートコンポーネントとして存在しうる。

開示された例示的な実施形態の前述の説明は、当業者が本発明を行うまたは使用することを可能にするために提供される。これらの例示的な実施形態に対する様々な修正は、当業者にとっては容易に明らかであろう、そして、ここにおいて定義された包括的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されうる。したがって、本発明は、ここに示された実施形態に限定されるようには意図されておらず、ここに開示された原理および新規な特徴に整合する最も広い範囲が与えられるべきである。

Claims (28)

1. 少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを各々が備える複数のパケットグループを受信するように、また、前記少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された前記複数のデータパケットを復号するように、構成された少なくとも１つのデコーディングユニットと；
   前記デコーディングユニットに接続されたバッファアレンジメントと、なお、前記バッファアレンジメントは、各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めるように構成される；
   前記少なくとも１つのデコーディングユニットから前記バッファアレンジメントにおける特定の位置に、データパケットを方向づけるように構成されたプロセッサと；
   を備え、前記プロセッサは、前記データパケットにおけるシーケンスギャップを最小化するために、後で受信したデータパケットを前記バッファアレンジメントで維持された関連したパケットグループへインサートするようにさらに構成され、前記無線通信デバイスは、マルチプルパケットグループおよび任意の後で受信したデータパケットを前記バッファアレンジメントからリシーケンサへその後で提供するようにさらに構成される、無線通信デバイス。
2. 各パケットグループは、複数のシーケンシャルに連続するデータパケットから形成されている、請求項１に記載の無線通信デバイス。
3. 各データパケットは、そのデータパケットが特定のパケットグループであると識別するパケットグループ識別子を含み、前記プロセッサは、そのパケットグループ識別子についてそれぞれの後で受信したデータパケットを評価し、前記パケットグループ識別子と関連づけられた前記パケットグループにおけるギャップをサーチするように構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
4. 前記プロセッサは、特定の無線送信チャネル上で送信されたそれぞれの後で受信したデータパケットを、前記特定の無線送信チャネル上で受信された前記バッファアレンジメントにおけるデータパケットと比較する、請求項１に記載の無線通信デバイス。
5. 複数の無線送信チャネルが利用され、前記無線通信デバイスは、
   少なくとも１つの追加デコーディングユニットと、なお、各デコーディングユニットは、１つの無線送信チャネルと関連づけられる；
   をさらに備え、前記バッファアレンジメントは、複数のバッファ領域を備え、各バッファ領域は、１つの無線送信チャネルと関連付けられる、請求項１に記載の無線通信デバイス。
6. 適切なデータグループに配置されたデータパケットと、適切なデータグループに配置されていない後で受信したパケットは、前記リシーケンサに提供される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
7. タイミングアレンジメント、をさらに備え、前記プロセッサは、前記タイミングアレンジメントにしたがって所定量の時間が経過した後で、マルチプルパケットグループおよび任意の後で受信したデータパケットが前記バッファアレンジメントから前記リシーケンサへと送信されることを引き起こす、請求項１に記載の無線通信デバイス。
8. データパケットは、各無線送信チャネル上で非同期式に送信される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
9. 無線通信デバイスにおいて受信されたデータパケットを所望の順序に処理するためのプロセスであって、
   前記無線通信デバイスにおいて少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを復号することと、なお、各データパケットは、１つのパケットグループと関連づけられる；
   バッファアレンジメントにおいて各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めることと；
   可能であれば、前記バッファアレンジメントにおける関連したパケットグループへ、後で受信したデータパケットをインサートすることと；
   パケットグループおよび後で受信したデータパケットを、前記バッファアレンジメントからリシーケンサへ送信することと；
   を備えるプロセス。
10. 各パケットグループは、複数のシーケンシャルに連続するデータパケットから形成されている、請求項９に記載のプロセス。
11. 各データパケットは、そのデータパケットが特定のパケットグループであると識別するパケットグループ識別子を含み、前記プロセスは、そのパケットグループ識別子についてそれぞれの後で受信したデータパケットを評価することと、前記パケットグループ識別子と関連づけられた前記パケットグループにおけるギャップをサーチすることと、をさらに備える、請求項９に記載のプロセス。
12. 特定の無線送信チャネル上で送信されたそれぞれの後で受信したデータパケットを、前記特定の無線送信チャネル上で受信された前記バッファアレンジメントにおけるデータパケットと比較すること、をさらに備える請求項９に記載のプロセス。
13. 複数の無線送信チャネルが利用され、さらに、前記バッファアレンジメントにおいて完全および不完全パケットグループを集めることは、複数のバッファ領域に完全および不完全パケットグループを集めることを備え、各バッファ領域は、１つの無線送信チャネルと関連づけられる、請求項９に記載のプロセス。
14. 適切なデータグループに配置されたデータパケットと、適切なデータグループに配置されていない後で受信したパケットは、前記リシーケンサへ送信される、請求項９に記載のプロセス。
15. 前記送信することは、所定量の時間が経過した後で、マルチプルパケットグループおよび任意の後で受信したデータパケットを、前記バッファアレンジメントから前記リシーケンサへ送信することを備える、請求項９に記載のプロセス。
16. データパケットは、各無線送信チャネル上で非同期式に送信される、請求項９に記載のプロセス。
17. 無線通信デバイスにおいて少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを復号するための手段と、各データパケットは、１つのパケットグループと関連づけられる；
    バッファアレンジメントにおいて各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めるための手段と；
    可能であれば、前記バッファアレンジメントにおける関連したパケットグループへ、後で受信したデータパケットをインサートするための手段と；
    パケットグループおよび後で受信したデータパケットを、前記バッファアレンジメントからリシーケンサへ送信するための手段と；
    を備える無線通信デバイス。
18. 各パケットグループは、複数のシーケンシャルに連続するデータパケットから形成されている、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
19. 各データパケットは、そのデータパケットが特定のパケットグループであると識別するパケットグループ識別子を含み、前記インサートするための手段は、そのパケットグループ識別子についてそれぞれの後で受信したデータパケットを評価し、前記パケットグループ識別子と関連づけられた前記パケットグループにおけるギャップをサーチするように構成される、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
20. 前記インサートするための手段は、特定の無線送信チャネル上で送信されたそれぞれの後で受信したデータパケットを、前記特定の無線送信チャネル上で受信された前記バッファアレンジメントにおけるデータパケットと比較する、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
21. 複数の無線送信チャネルが利用され、前記バッファアレンジメントは、複数のバッファ領域を備え、各バッファ領域は、１つの無線送信チャネルと関連づけられる、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
22. 適切なデータグループに配置されたデータパケットと、適切なデータグループに配置されていない後で受信したパケットは、前記リシーケンサに提供される、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
23. タイミングアレンジメント、をさらに備え、前記送信するための手段は、前記タイミングアレンジメントにしたがって所定量の時間が経過した後で、マルチプルパケットグループおよび任意の後で受信したデータパケットが前記バッファアレンジメントから前記リシーケンサへ送信されることを引き起こす、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
24. データパケットは、各無線送信チャネル上で非同期式に送信される、請求項１７に記載の無線通信デバイス。
25. プロセッサに接続されたバッファアレンジメントに、少なくとも１つの無線データ送信チャネル上でパケットグループとして送信された復号データパケットを提供するように構成されたバッファリングモジュールと、
    可能なときに前記バッファアレンジメントで維持される関連したパケットグループへとアウト・オブ・シーケンスのデータパケットをインサートし、リシーケンサへパケットグループおよび後で受信したデータパケットを提供するように構成されたデータパケット・インサーションモジュールと、
    を備えるプロセッサ。
26. 各データパケットは、そのデータパケットが特定のパケットグループであると識別するパケットグループ識別子を含み、前記プロセッサは、そのパケットグループ識別子についてそれぞれの後で受信したデータパケットを評価し、前記パケットグループ識別子と関連づけられた前記パケットグループにおけるギャップをサーチするように構成される、請求項２５に記載のプロセッサ。
27. 前記プロセッサは、特定の無線送信チャネル上で送信されたそれぞれの後で受信したデータパケットを、前記特定の無線送信チャネル上で受信された前記バッファアレンジメントにおけるデータパケットと比較するように構成される、請求項２５に記載のプロセッサ。
28. 受信データのパケットを処理する方法を具現化するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
    無線通信デバイスにおいて少なくとも１つの無線送信チャネル上で受信された複数のデータパケットを復号することと、なお、各データパケットは、１つのパケットグループと関連づけられる；
    バッファアレンジメントにおいて各無線送信チャネル上で受信された完全および不完全パケットグループを集めることと；
    可能であれば、前記バッファアレンジメントにおける関連したパケットグループへ、後で受信したデータパケットをインサートすることと；
    パケットグループおよび後で受信したデータパケットを、前記バッファアレンジメントからリシーケンサへ送信することと；
    を備える、
    コンピュータ可読媒体。

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