JP4068165B2 - 反復送信プロトコルを選択するシーケンス付番範囲の拡張方法およびシステム - Google Patents
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Description
I.発明の分野
この発明は、ディジタルデータを送信する方法とシステムに関する。この発明は、選択的反復送信プロトコルに適用可能なシーケンス付番範囲の拡張に好適する。
II.関連技術の説明
図1は、IS−95無線インターフェイス標準規格にしたがって構成されたパーソナル通信システムのブロックダイヤグラムである。IS−95標準規格と、これより派生したIS−95−A、IS−99と、IS−707、IS−657と、ANJI J−STD−008など(ここでは、ひとまとめにIS−95標準規格と呼ぶ)は、符号分割多元接続(CDMA)信号処理技術を用いたパーソナル通信システムを実現するインターフェイスを定義している。また、パーソナル通信システムは、“CDMAパーソナル通信システムにおける信号波形生成に関するシステムと方法”と題される米国特許第5,103,459号に開示されているIS−95にしたがって大体が構成され、この特許は本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込んだ。
IS−95は、ほとんどのパーソナル通信システムに対して典型的なので、IS−95により、トランスミッタコントローラ(BSC)14とモバイルスイッチングセンタ(MSC)16とによって公衆電話交換網(PSTN)18に接続される基地局12を用いる無線端末(一般にセルラ電話)が提供される移動電話サービスが許容される。電話呼出の間、無線端末10は、CDMA変調無線周波数(RF)信号を用いて、1つ、あるいはそれ以上の基地局12と接続する。基地局12から無線端末10に送信されるRF信号は、フォワードリンクといわれ、そして、無線端末10から基地局12に送信されるRF信号は、リバースリンクといわれる。
IS−99やIS−707標準規格(以下、単にIS−707と称する)のもとで、IS−95コンプライアント通信システムは、データ通信サービスも提供する。データ通信サービスは、受信機10とRFインターフェイスを用いてディジタルデータが、1つ、或いはそれ以上の送信機12と交換できるようにする。IS−707を用いて送信される典型的なディジタルデータの型の例では、コンピュータファイルと電子メールを含む。
IS−95とIS−707標準規格にしたがって、無線端末10と基地局12との間で交換されるデータは、フレーム内で処理される。データ送信の間、首尾よくフレームが送信される可能性を増大するために、IS−707は、首尾よく送信されたフレームをたどり、そして首尾よくフレームが送信されなかったときにフレーム再送信を行う無線リンクプロトコル(RLP)を適用する。IS−707では、再送信を3回まで行い、そして、フレームが首尾よく送信されるのを確実にするための付加的な段階を取ることは、より高次のレイヤのプロトコルの責務である。
どのフレームが首尾よく送信されたかをたどるために、IS−707は、送信される各フレームに含まれるべき8ビットシーケンス番号を必要とする。このシーケンス番号は、0から256まで各フレーム毎に増加され、そして0にリセットされる。うまく送信されなかったフレームは、順序の狂ったシーケンス番号を有するフレームを受信した時や、あるいはCRCチェックサム情報あるいは他の誤り検出方法により誤りが検出された時に、検出される。一旦、うまく送信されなかったフレームが検出されると、受信側は、受信されていないフレームのシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージ(NAK)を送信システムに対して送信する。それから、送信システムは、はじめに送信したシーケンス番号を持つフレームを再送信する。もし、再送信されたフレームが首尾よく受信されなかった場合には、第2のネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが送信システムに送信される。この送信システムは、例によって、制御アプリケーション、あるいはネットワークレイヤに失敗した送信を知らせることにより、応答する。
IS−95AやIS−707のもとでは、フレームは20ミリ秒に1度送信される。このように、8ビットシーケンス番号は、5秒間隔の間に送信される256フレームをたどることができる。5秒は、例によって送信に失敗したフレームを検出し、そして、再送信を行うのに十分な時間であり、それゆえ8ビットシーケンス番号は、フレーム再送信に十分な時間を提供する。このようにして、再送信されたフレームは、8ビットシーケンス番号が繰り返す“ラップ・アラウンド”シーケンスによって引き起こされる不明確さがなく一意的に確認される。
しかしながら、IS−95AとIS−707がもともと造り出されてから、付加的なプロトコルと標準規格が提案および開発されてきており、これらはデータがより高いレートで送信できるようにしている。典型的には、これらの新しいプロトコルや標準規格は、以前に存在したシステムや標準規格と十分な互換性を持つようにするために、IS−95AやIS−707と同じフレーム構造を用いる。以前に存在した標準やシステムとの互換性を維持することは好ましいが、これらのより高レートのプロトコルや標準規格内で同じ型のフレームを使用すると、所定時間内に送信されるフレーム数が実質的に増大する。例えば、送信レートが4倍増大するならば、256フレームを送信するのに必要な時間は、前に必要とされた5秒ではなく1.25秒まで減じられる。1.25秒の時間は、一般的に、8ビットシーケンス番号を繰り返す前に、失敗したフレームの送信を検出して再送信を試るには不十分な時間である。このように、8ビットシーケンス番号の利用は、望まれる再送信シーケンスを行なうのに必要な時間内に、一意的な識別フレームを許容するには不十分である。
シーケンス番号内のビット数は増やせるが、このような増加により、実質的にフレームフォーマットが変わり、それゆえに以前に存在したシステムや標準規格と十分な互換性を持つという目的に反する。それゆえに、この発明は、シーケンス番号に用いられるビット数を変更することなく、シーケンス番号の範囲を拡張する方法と装置に向けられている。
発明の要約
この発明の一形態によれば、シーケンス番号を有するフレームを用いて送信機と受信機の間でデータを送信する方法を提供するもので、a)最初に偽に設定された再送信ビットとロングシーケンス番号の一部に設定されるシーケンス番号とを有するフレームを送信するステップと、b)前記ロングシーケンス番号をインクリメントさせるステップと、b)フレームの前記ロングシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが受信された時に、真に設定された前記再送信ビットを有するフレームを再送信するステップとを備える。
この発明の他の形態によれば、8ビットシーケンス番号を有する1組のデータフレームを送信する方法を提供するもので、a)データフレームが初めて送信される時に、タイプフィールドを新たな送信に設定するステップと、b)データフレームが再送信されている時に、前記タイプフィールドを再送信に設定するステップと、c)データフレームを送信するステップとを備える。
さらにこの発明の他の形態によれば、複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムを提供するもので、新たな送信に設定されたタイプフィールドとシーケンス番号を有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信されるた後に、インクリメントされるインデックス値L_V(S)を維持し、NAKメッセージに応じて再送信フレームを送信する送信システムと、前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記NAKメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのNAKリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを備える。
また、この発明は、ディジタルデータを送信する送信機を提供するものであり、この送信機は、第1の番号よりも大きな番号の第2の番号のビットを有するインデックスコードから導き出される第1の番号のビットをそれぞれ含むシーケンスコードと個々のデータフィールドとを生成する制御回路と、エンコードされたデータフレームとして、各データフィールドと各シーケンスコードを搬送波上で送信する送信回路と、インデックスコードとノン・アクノリッジコードとを含むエンコードされたデータフレームを受信してデュードする受信回路と具備し、前記制御回路が、再送信のためのシーケンスコードおよび各データフィールドをら、デュードされたインデックスコードから、前記送信回路によってエンコードされたデータフレームとして識別するように構成されている。
さらに、この発明は、ディジタルデータを受信する受信機を提供するものであり、この受信機は、データフィールドと、第1の番号のビットを有する関連するシーケンスコードとを含むエンコードされたデータフレームを受信してデュードする受信回路と、第1の番号より大きい番号の第2の番号のビットを有するインデックスコードを受信されたシーケンスコードから決定し、この決定されたインデックスコードを、以前に受信されたデータフレームの各シーケンスコードに対して生成されたインデックスコードと比較して、受信されたデータフレームの誤った受信を識別し、受信における誤りが検出された時に、ノン・アクノリッジコードとともに送信されるインデックスコードを生成する制御回路と、インデックスコードとノン・アクノリッジコードとを一緒にエンコードされたデータフレームとして、搬送波上で送信する送信機とを備える。
この発明は、選択的反復送信プロトコルについてシーケンス付番範囲を拡張する方法およびシステムを提供することを目的とする。この発明の一実施形態によれば、データフレームが送信され、これには8ビットシーケンス番号と1ビット再送信フラグが含まれている。1ビット再送信フラグは、そのフレームが新たに送信されたものか、あるいは最初の送信が失敗したために再送信されたものかを示す。送信システムと受信システムは、各フレームで送信された8ビットシーケンス番号と4ビットの拡張とからなる“ロングシーケンス番号”と呼ばれる12ビットシーケンス番号をそれぞれ保持する。このロングシーケンス番号は制御フレーム内で送信され、8ビットシーケンス番号はデータフレーム内で送信される。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的、効果は、同じ参照文字が全体を通して対応するものを識別している図面とともに以下に述べられている詳細な説明からさらに明白になるであろう。
図1は、パーソナル通信システムのブロック図である。
図2は、送信機と受信機の概要の図である。
図3は、フレームバッファとリシーケンスバッファの図である。
図4は、通信している際の送信機と受信機の動作を示すフローチャートである。
図5は、新たに送信されたフレームの受信の際の受信機の動作を示すフローチャートである。
図6は、再送信されたフレームの受信の際の受信機の動作を示すフローチャートである。
図7は、典型的な通信を行っている際の送信機と受信機の動作を示すメッセージ図である。
図8は、典型的な通信を行っている際の送信機と受信機の動作を示すメッセージ図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
選択的反復送信プロトコルに関するシーケンス付番範囲の拡張を行う方法と装置について述べる。以下の説明では、この発明はIS−707とIS−95標準規格のCDMA信号処理技術にしたがって動作するパーソナル通信システムの環境において述べられている。この発明は特に通信システム内での使用に適するものであるが、この発明は、衛星ベースの通信システムだけでなく、無線と有線の両方の通信システムを含み、フレームやパケットを通じてデータを送信する他の種々の通信システムに適用してもよい。さらには、出願全体にわたり、種々のよく知られたシステムは、ブロック形式で示す。これは、発明の開示を不必要に不明確にすることを避けるために行うものである。
図2は、この発明の例示的な実施形態にしたがって形成された2つの通信システムのブロック図である。より高レートな通信は、送信機50から受信機52に向けて行われる。例示的な構成においては、送信機50が基地局12に位置し、受信機52が無線端末10に位置するが、この位置は逆でもよい。送信機50内では、制御システム54は、入力/出力(I/O)56からのデータフレームを受信し、このデータをエンコーダ58に供給する。エンコーダ58は、畳み込みエンコードしてコードシンボルを生成し、これはディジタル変調器60によって受信される。ディジタル変調器60は、少なくとも1つ以上のバイナリチャネルコードと、少なくとも1つ以上のバイナリ拡散コードでコードシンボルに直接シーケンス変調を行ってチップドシンボルを生じ、これは無線周波(RF)送信機62によって受け取られる。チップドシンボルは、RF送信機62によって搬送波周波数帯までアップコンバートされ、デュプレクサ66を通じてアンテナシステム64より送信される。
この発明には、ディジタル変調やRFアップコンバートを行なう種々の方法や装置が適用することができる。特に有用な方法と装置は、1995年4月28日出願の“統計処理マルチプレキシングを用いた通信システムにおける可変レートデータを供給する方法と装置”と題される米国特許出願第08/431,180号、1995年2月28日出願の“非直交オーバーフローチャネルを用いた通信システムにおける可変レートデータを供給する方法と装置”と題される米国特許出願第08/395,960号、および1997年1月15日出願の“CDMA電話通信システムの高データレート追補チャネル”と題される米国特許出願第08/784,281号に述べられており、これらは、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込んだ。上記参照した特許出願のいくつかはフォワードリンクに向けられており、それゆえに送信機50で使用するのに適しているが、その他の特許出願はリバースリンクに向けられており、それゆえに受信機52で使用するのに適していることが理解されるべきである。
この発明の例示的な実施形態では、アンテナシステム64より送信されたデータは、8ビットシーケンスフィールド(SEQ番号)72と再送信フラグ74とデータフィールド76とを有するフレーム70にしたがってフォーマットされる。フレーム70は、CRCフィールド77や、この発明に特に関係しないことから示されていない他のフィールドを有してもよい。この発明の好ましい実施形態では、このフレームは、IS−707標準規格で定義されるフレーム構造にしたがって実質的にフォーマットされ、再送信フラグ74が付加される。
普通の方法でエンコーダ58にデータフレームを供給するために、制御システム54は、フレームバッファ55にフレームを蓄積し、そしてインデックス値L_V(S)をアップデートする。フレームバッファ55とインデックス値L_V(S)は、メモリシステムに蓄積されることが望ましい。この発明の好ましい実施形態では、インデックス値L_V(S)は、12ビットシーケンス番号であって、これは以下により詳細に説明するように、各フレームの送信後に増加される。インデックス値L_V(S)の最下位8ビットは、フレーム72のシーケンスフィールドに位置する。
受信機52内では、RF受信機80は、RF信号をダウンコンバートしてディジタル化し、このRF信号上でアンテナシステム82とデュプレクサ84を用いてフレーム70が送信される。ディジタル復調器86は、必要なバイナリコードを用いて、ダウンコンバートされた、あるいは“ベースバンド”信号を復調して、軟判定データを生成し、この軟判定データはデコーダ88に受け取られる。デコーダ88は、最尤トレリスあるいはビタビデュード復号を実施して硬判定データ90を生成し、コントローラ91に供給する。
コントローラ91は、硬判定データ90を用いてフレーム70を再形成し、そして、以下に詳細に説明するように、リシーケンスバッファ92とNAKリスト94とともに、SEQ番号、インデックス可変値L_V(N)とL_V(R)を用いて、すでに受信されているフレームに対して順序正しくフレームが受信されているか否かを判定する。
もしコントローラ91が、すでに受信されているフレームに対して順序が狂ってシーケンス外フレームが受信されたと判定したか、あるいはそのフレームが誤って受信されたならば、コントローラ91はネガティブ・アクノリッジメント(NAK)・メッセージを生成し、これはエンコーダ95によって受け取られる。エンコーダは、畳み込み符号化を行ってコードシンボルを生成し、このコードシンボルは、好ましくはIS−95リバースリンクにしたがってディジタル変調器97によって直接シーケンス拡散スペクトラム変調される。そして、チップドシンボルは、RF送信システム98によってアップコンバートされ、そしてデュプレクサ84を通じてアンテナシステム82からNAK83として送信される。NAKとされたフレームに関するL_SEQは、NAKリスト94内に蓄積される。
再び送信機50について言及すると、RF受信機67は、アンテナシステム64とデュプレクサ66を通じてRF信号を受信する。RF受信機67は、RF信号をダウンコンバートし、ディジタル化してサンプルを生成し、このサンプルはディジタル復調器68を用いて復調される。デコーダ69はディジタル復調器68からの軟判定データをデコードし、制御システム54はデコーダ69から硬判定データを受け取って、これにより硬判定データに含まれる受信機52からのNAKを検出する。
制御システム54はNAK83を受け取り、そして送信バッファ55からNAKとされたフレームを取り戻す。取り戻されたフレームは、前述したように(元のシーケンス番号を含む)元の送信にしたがって再送信される。
図3は、フレームバッファ55とリシーケンスバッファ92の構成を示す図でありこの発明の一実施形態にしたがって用いられる時のインデックス値L_V(S)、L_V(N)とL_V(R)を示す。送信フレームバッファ55内では、一度すでに送信されたフレームは陰がつけられており、そして、これから送信されるフレームはクリアにされている。この発明の好ましい実施形態では、インデックス値L_V(S)、L_V(N)とL_V(R)は12ビット番号である。インデックス値L_V(S)は、送信される次のフレームのシーケンス番号に設定される。実際にフレームが送信される時、フレームの8ビットSEQ番号は、インデックス値L_V(S)の最下位8ビットに設定される。
リシーケンスバッファ92内では、インデックス値L_V(R)が、予想される次の新しいフレームの12ビットのシーケンスに設定される。インデックス値L_V(N)は、連続的な送信に対して必要とされる次のフレーム、あるいはいまだ処理が留保中の次のフレームの12ビットシーケンスに設定される。対応したフレームを受信することなく、予め決定された数のNAKが送信されたときには、試みたフレームの処理は終了され、そして失われたフレームを有するデータがより高次のレイヤのプロトコル(例えばトランスポートレイヤ)に送られる。示されるように、NAKとされたフレーム96a〜cは、L_V(N)と(L_V(R)−1)のMOD4096との間のすべてを含めたシーケンス番号で受信することができる。
図4は、この発明の一実施形態にしたがって行われる通信時に、送信機50と受信機52の動作を示す流れ図である。ステップ100で送信機が送信を開始し、そしてステップ101で受信機が受信する。ステップ102では、初期設定が行われ、この間に、送信機50内でインデックス値L_V(S)が零に設定され、受信機52内でインデックス値L_V(R)が零に設定される。
ステップ108では、データが送信のために利用可能な時に送信機が(破線によって示されるように)フレームを送信し、フレームのSQ番号はインデックス値L_V(S)の最下位8ビットに設定され、これはV(S)と呼ばれる。さらに、再送信フラグは、フレームが新たに送信されるフレームであることを示すために零に設定される。ステップ112では、インデックス値L_V(S)がインクリメントされ、MOD4096され、そしてステップ113では、送信機が受信機52から送られた任意のNAKメッセージを受信処理する。この発明の一実施形態では、利用可能なデータがない時、データが利用可能になるまで、現在のSEQ番号を持つ“アイドル”フレームを繰り返し送信してもよい(アイドル送信は図示していない)。
ステップ130では、NAKが受信されたり、あるいは保留中であるか否かを送信機が判定し、そうであるならば、ステップ132においてNAKメッセージ内に含まれるロングシーケンス番号を用いて送信バッファからNAKとされたフレームが取り出され、もとのSEQ番号で再送信され、再送信フィールドを1に設定される。一度フレームが再送信されると、保留中、あるいは受信されたNAKはクリアされ、処理がステップ113で継続される。
NAKメッセージが受信されていないか、あるいは保留中でないならば、送信機はステップ108に戻り、そして処理が続けられる。
受信機52内では、処理がステップ101で開始され、ステップ106において、L_V(S)が、送信機50から受信される。ステップ110では、受信機52が、ステップ108(新しい送信)かあるいはステップ132(再送信)のどちらかで送信機50から送信されたフレームを受信し、そしてステップ114では、受信されたフレームが再送信フレームか新しいフレームかを判定するためにフレームの再送信フラグの状態を試験する。もしフレームが再送信フレームならば、再送信処理がステップ116にて実施され、そして、それから受信機はステップ110に戻る。もし、フレームが再送信フレームでないならば、フレームの最初の送信処理がステップ120で実施され、それからステップ110が再び行われる。
図5は、この発明の一実施形態にしたがって図4のステップ120におけるフレームの最初の送信が行われる時の受信機52の動作を示すフローチャートである。はじめの送信処理はステップ150で開始され、ステップ152においてL_SEQは、以下の式にしたがって設定される。
ここで、V(R)は、L_V(R)の最下位8ビットで、そしてSEQは、処理されているフレームのSEQフィールドに含まれるシーケンス番号である。ステップ154では、L_SEQがL_V(N)未満か、あるいはフレームがリシーケンスバッファに蓄積されているかが判定される。もしそうならば、そのフレームはステップ156にて廃棄され、そして受信システムはステップ157で最初の送信処理から戻る。前述したように、L_V(N)は、データの連続的な送信のために必要な次のフレームに設定される。
もし、L_SEQがL_V(N)未満でなく、かつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていない場合には、さらにステップ158にて、L_SEQがL_V(N)以上であり、なおかつL_V(R)未満であるか否かとそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないかが判定され、そして、もしそうならばステップ156にてそのフレームは廃棄され、そしてステップ157にて受信システムは最初の送信処理から戻る。もしそうでなければ、ステップ160にて、L_SEQがL_V(R)と等しく、したがってL_SEQがL_V(R)を連続的に送信するのに必要な次のフレームであるかが判定される。
もし、L_SEQがL_V(R)と等しくないならば、順序の狂ったフレームが受信されており、そしてそのフレームがステップ162にてリシーケンスバッファに蓄積され、そしてステップ164にてL_V(R)がL_SEQに設定される。ステップ166では、受信システムが少なくとも1つ以上のNAKメッセージを送信し、このNAKメッセージは、L_V(N)から(L_V(R)−1)MOD4096のすべてを含むすべての受信されなかったフレームの再送信を要求する。それから受信システムは、ステップ176にて最初の送信処理から戻る。
もし、ステップ160にて、L_SEQがL_V(R)と等しいと判定されたならば、そのフレームが順序正しく受信されており、これはステップ170にてさらに、L_V(N)が、L_V(R)に等しいか否かを判定させ、これは未解決であるNAKとされたフレームがないことを示す。もしL_V(N)がL_V(R)に等しいならば、ステップ172にてL_V(N)とL_V(R)は、インクリメントされ、MOD4096される。データフレームは、ステップ174にてより高次のレイヤプロトコルに引き渡され、そしてステップ176にて、受信機は最初の送信処理から戻る。
もし、ステップ160にて、L_SEQがL_V(R)と等しくなく、したがってNAKとされたフレームが未解決のまま残っていると判定されたならば、ステップ178にてL_V(R)がインクリメントされてMOD4096され、そしてステップ180にてそのフレームはリシーケンスバッファに蓄積される。それから受信機52は、ステップ176にて最初の送信処理から戻る。
図6は、この発明の一実施形態にしたがって、再送信されたフレームが受信された時に、ステップ116における受信機52の動作を示す流れ図である。ステップ200において、再送信されたフレームの処理が開始され、そしてステップ202では、受信フレーム中のSEQフィールドがNAKリスト94(図2)のSEQに関連するL_SEQを探し出す鍵として用いられる。ステップ204では、L_SEQがL_V(N)未満であるか、あるいはそのフレームがすでにリシーケンスバッファに蓄積されているかを判定し、そしてもしそうならば、そのフレームはステップ206にて破棄され、そしてステップ208にて受信機52は再送信処理から戻る。
もし、L_SEQがL_V(N)未満でなく、なおかつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないならば、ステップ210にてL_SEQがL_V(N)以上で、かつL_V(R)未満であるか否か、なおかつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないかを判定し、もしそうならば、ステップ214の前のステップ212でそのフレームをリシーケンスバッファに蓄積する。さもなくば、ステップ214が実施される。
ステップ214では、L_SEQがL_V(N)に等しいかが判定され、もしそうでないなら、再送信されたフレームが予想される次の新たなフレームより大きいシーケンス番号を持ち、したがってエラーが生じていることから、そのフレームはステップ216で廃棄される。ひとたびそのフレームが廃棄されれば、ステップ208にて受信機52は、再送信されたフレームの処理から戻る。
もし、L_SEQがL_V(N)と等しいならば、ステップ218にてL_V(N)から上方向に処理された再送信フレームの付加により構成されるすべての連続的なフレーム内のデータが、次のより高次の処理レイヤに引き渡され、そしてステップ220にて、その引き渡されたフレームはリシーケンスバッファから除去される。ステップ222では、L_V(N)がLAST+1に設定される。ここでLASTは、ステップ218にてより高次のレイヤに引き渡された最後のフレームのロングシーケンス番号(L_SEQ)である。ステップ224にて、そのフレームは、NAKリストから除去し、そして受信機52は、ステップ226にて、再送信されたフレームを処理することから戻る。
図7は、この発明の一実施形態にしたがって実施される例示的な通信において送信されるメッセージを示すメッセージ図である。送信機50は左側に示し、そして受信機52は右側に示す。送信機50は、インデックス値L_V(S)を保持し、シーケンスフィールド中の値V(S)でフレームは送信される。ここで、V(S)は、L_V(S)の最下位8ビットである。受信機52において、各送信後のNAKリストが示されている。すべての番号は、16進法で示されている。
最初のフレーム230は、インデックス値L_V(S)が0x2FEに等しい時、すなわち、0xFEのSEQ番号で送信される。フレーム230の送信後、インデックス値L_V(S)は0x2FFにインクリメントされ、そしてフレーム232は0xFFのSEQ番号で送信される。フレーム230と232は、受信機52により首尾よく受信され、これはインデックス値L_V(R)を0x2FEから0x300まで2回インクリメントさせる。フレーム234は0x00のSEQ番号で送信され、そして受信機52にてうまく受信されない。それからL_V(S)は0x301までインクリメントされ、そしてフレーム236は0x01のSEQ番号で送信され、受信機52によってうまく受信される。
フレーム236の受信では、受信機52は、フレーム234が受信されなかったので、順序の狂ったシーケンス番号を検出する。これに応答して、受信機52は、受信されなかったフレーム0x300についての全12ビットインデックス値L_V(R)を含むNAKメッセージ240を生成する。さらには、受信機52は、SEQ番号0x00とL_SEQ番号0x300とを持つフレームに対してNAKが送信されたことを示すために、NAKリスト94をアップデートする。また、受信機52は、NAKメッセージ240の送信から期限が切れる時間を追跡するNAKタイマを始動する。
NAKメッセージ240の送信の間、送信機50は、受信機52によって首尾よく受信されたSEQ番号0x02の他のフレーム238を送信する。NAKメッセージ240の受信では、送信機50がSEQ番号0x00と1に設定された再送信フラグ74(図2参照)とを有する再送信フレーム242を生成する。再送信フレーム242の受信では、受信機52は再送信ビットを検出し、そしてそのSEQ番号をNAKリスト94におけるSEQ番号と一致させる。一旦、一致させると、再送信フレーム242は、(図2に示す)リシーケンスバッファ92内に位置され、そして、NAKリスト94内のエントリが除去される。それからフレーム244と246が、送信され、そして通常の方法で受信される。
図8は、この発明の一実施形態にしたがって実施される時に、シーケンス番号が“ラップ・アラウンド”される送信間での送信機50と受信機52の動作を示すメッセージ図である。フレーム240aと240bは、インデックス値L_V(S)に対する(すべての番号は16進数である)0x2FEと0x2FFの値に相当するSEQ番号0xFEと0xFEでそれぞれ送信され、受信機52によってうまく受信され、これはL_V(R)を0x2FEから0x300にインクリメントさせる。
フレーム240cはSEQ番号0x00を含むが、受信機52によってうまく受信されない。フレーム240dはSEQ番号0x01を含み、受信機52によって適切に受信される。フレーム240dの受信の際に、受信機52はSEQ番号がL_V(R)の最下位8ビットよりに大きいこと、すなわち順序が狂ってフレームが受信されたことを検出する。これに応答して、受信機52は、L_V(R)を次に予期されるフレームに相当する0x302にアップデートし、受信されなかったSEQ番号をNAKリスト94に登録する。さらに、受信機52は、完全なL_SEQ番号0x300の受信されなかったフレームを含むNAK241を送信し、NAK241の送信から期限が切れる時間量を追跡するタイマを始動する。一方、図8に示すように、NAK241は送信機50で首尾よく受信されない。
送信機50は、図示するようにフレーム240eから204jを含むフレームを送信し続け、これらはすべて受信機52によってうまく受信される。フレーム240eから240jを送信する間、インデックス値L_V(S)は0x302から0x400に変化し、これは最下位8ビットにおいて、すなわちフレームに含まれているSEQ番号においてラップ・アラウンドを生じさせる、。
フレーム240kはSEQ番号0x01で送信され、受信機52でうまく受信されない。フレーム240lはSEQ番号0x02で送信され、受信機52によりうまく受信される。フレーム240lの受信の時、受信機52は、順序の狂った送信を検出探索し、そしてシーケンス値0x401を含むNAK243を送信し、NAKリスト94にシーケンス番号0x401を付加することにより応答する。さらにこの時、NAK241に関するタイマが終了し、シーケンス値0x300を含む第2のNAK245を送信機50に送信させる。このように、第2のNAKは240cに関して送信される。さらに、受信機52は、L_V(R)を予想される次のシーケンス番号0x403に設定する。NAK243と245で送信されたシーケンス番号が、単一のNAKメッセージで送信できることに注意されたい。
送信機50は、フレーム240kからのデータを含む再送信フレーム242aと、フレーム240cからのデータを含む再送信フレーム242bとを送信することにより、NAK243と245に応答する。再送信フレーム242aの受信の時、受信機52は、再送信フラグ74(図2参照)の状態に基づいてそのフレームを再送信されたフレームと識別する。一旦そのフレームが再送信されたフレームと識別されると、受信機52は、SEQ番号を用いてNAKリスト94内を検査し、再送信されたフレームを決定する。それから、再送信フレーム242aは、リシーケンスバッファ92(図2参照)内の適切な位置に配置され、そして対応するエントリがNAKリスト94から除去される。
再送信フレーム242bの受信時では、受信機はまたフレームの型を識別し、そしてNAKリスト94内を検査する。フレームの識別が決定されると、それがリシーケンスバッファ92に配置され、そして対応するエントリがNAKリスト94から除去される。そして、送信機50は、受信機52によってうまく受信されたシーケンス番号0x03を有するフレーム240mを送信する。この時点で、NAKリスト94は空である。
図8に示す送信から明らかなように、新たな、あるいは再送信されたものとしてフレームにマークをつけることにより、再送信時にシーケンス番号のラップ・アラウンドが生じた時でさえ、同じSEQ番号を有する新しいフレームおよび再送信されたフレームの両方を受信機が適切に処理することが可能になる。これは、新しく送信されたフレームとして同じSEQ番号で再送信されたフレームは、再送信フラグにより見分けられるからである。このように、この発明は、8ビットシーケンス番号を用いて処理されるべき非常に多くのフレームを許容し、従って既存の標準規格と実質的に互換性を維持しながら、非常に高いデータレートをサポートすることができる。
以上のように、選択的反復送信プロトコルに関するシーケンス付番範囲の拡張方法および装置を説明した。上述した好ましい実施形態は、この技術に熟練した者なら誰でもこの発明を作り、あるいは用いることができるように提供した。これらの実施形態の種々の変形は、この技術に熟練したものにはたやすく明白であり、ここの定義した一般的な原理は、発明の能力を用いることなく他の実施形態に適用できる。このように、この発明は、ここに示した実施形態に限定しようとするものではなく、ここに開示された原理と斬新な特徴と矛盾しない最大範囲にしたがうものである。
Claims (10)
- シーケンス番号と再送信フラグとを有するフレームを用いて送信機と受信機の間でデータを送信する方法で、
a)最初に、偽に設定された前記再送信フラグと、ロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有するフレームを送信するステップと、
b)前記ロングシーケンス番号の値をインクリメントさせるステップと、
c)次に、フレームの前記ロングシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが前記送信機で受信された場合に、真に設定された前記再送信フラグを有するフレームを再送信するステップとを具備するデータの送信方法。 - 前記シーケンス番号は、8ビットからなる請求項1に記載の方法。
- フレームを受信するステップと、
前シーケンス番号に基づく順序が狂ってフレームが受信された場合に、前記ネガティブ・アクノリッジメント・メッセージを送信するステップとをさらに具備する請求項1に記載の方法。 - 予想される次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値L_V(R)を維持するステップと、
連続的な送信に必要な次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値L_V(N)を維持するステップとをさらに具備する請求項3に記載の方法。 - 最初に送信されるべき次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値L_V(S)を維持するステップをさらに具備する請求項3に記載の方法。
- 8ビットシーケンス番号を有する1組のデータフレームを送信する方法で、
a)データフレームが初めて送信される時に、前記データフレームのタイプフィールドを新たな送信に設定するステップと、
b)前記データフレームのシーケンス番号をロングシーケンス番号の下位ビット列に設定するステップと、
c)データフレームが再送信される時に、前記データフレームのタイプフィールドを再送信に設定するステップと、
d)前記データフレームを送信するステップとを具備する送信方法。 - 受信機で順序が狂ったフレームが受信された場合に、ロングシーケンス番号を含むNAKメッセージを送信し、前記ロングシーケンス番号を用いてNAKリストをアップデートするステップと、
前記受信機で、新たに送信されるフレームに含まれるSEQフィールドに基づいて、前記ロングシーケンス番号を第1の値に設定するステップと、
再送信されたフレームが受信された場合に、前記受信機で、前記NAKリスト中のエントリに基づいて、前記ロングシーケンス番号を第2の値に設定するステップとをさらに具備する請求項6に記載の方法。 - 複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムであって、
新たな送信に設定されたタイプフィールドとロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信された後にインクリメントされるロングシーケンス番号を示すインデックス値L_V(S)を維持し、NAKメッセージに応じて、再送信にタイプフィールドが設定された再送信フレームを送信する送信システムと、
前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記NAKメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのNAKリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを具備するシステム。 - 複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムであって、
新たな送信に設定されたタイプフィールドとロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信された後にインクリメントされるロングシーケンス番号を示すインデックス値L_V(S)を維持し、ロングシーケンス番号を含むNAKメッセージに応じて再送信フレームを送信する送信システムと、
前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記NAKメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのNAKリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを具備するシステム。 - 前記受信システムは、さらに、
予想される次のフレームのロングシーケンス番号を示すインデックス値L_V(R)を維持し、
ロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号を有する新たに送信されたフレームを受信し、
前記シーケンス番号が前記予想される次のフレームのロングシーケンス番号の下位ビット列より大きい場合に、前記NAKメッセージを生成する請求項8または請求項9に記載のシステム。
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