JP4331107B2 - 動的デコーディングを用いた改良されたフィードバックシステム - Google Patents

Description

この発明は一般にパケットデータ通信に関し、特に、アクノレジメント(acknowledgement)信号を使用するフィードバックシステムの改良に関する。

無線通信の分野は、例えば、コードレス電話、ページング、ワイヤレスローカルループ、パーソナル・ディ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んでいる多くのアプリケーションを有する。 特に重要なアプリケーションはモバイル加入者のための携帯電話システムである。 ここに使われるように、用語「セルラー」システムはセルラーおよびパーソナル通信サービス（ＰＣＳ）周波数の両方を含む。例えば、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、および符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）を含む種々の無線インターフェースがそのような携帯電話システムのために開発されてきた。 それに関連して、例えばアドバンストモバイルフォーンサービス（ＡＭＰＳ）、グローバルシステムフォーモバイル（ＧＳＭ）、および暫定基準９５（ＩＳ−９５）を含む種々の国内および国際基準が確立されてきた。IS - ９５とその派生物、すなわち、（しばしば集合的にここに IS - ９５として参照される） IS - 95A、IS - 95B、ANSI ＪＳＴＤ - ００８、および提案された高速データ転送速度システムが米電子通信工業会（TIA）と他のよく知られている基準団体によって広められている。
ＩＳ−９５規格の使用に従って構成された携帯電話システムは、ＣＤＭＡ処理技術を採用し、高度に効率的で堅固なセルラー電話システムを提供する。ＩＳ−９５規格の使用に従って、実質的に構成される例示携帯電話システムは、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる、米国特許第５，１０３，４５９号および第４，９０１、３０７号に記載される。 CDMA 技術を利用する例示システムは、ＴＩＡにより発行された、cdma2000ITU - Ｒ無線送信技術（RTT）候補提案（ここでは、cdma2000と呼ばれる）である。 cdma2000 の規格は IS - ２０００の草案で与えられて、そして TIA によって承認された。 他のＣＤＭＡ規格は、第三世代パートナーシッププロジェクト「3GPP」、書類 No. ３Ｇ ＴＳ ２５.２１１、３Ｇ ＴＳ ２５.２１２、３Ｇ ＴＳ ２５.２１３、および３Ｇ ＴＳ ２５.２１４において具現化されるＷ - CDMA 規格である。
上で引用された電気通信規格は実現できる種々の通信システムのいくつかの例に過ぎない。 これらの種々の通信システムのいくつかは、加入者装置と基地局の間のデータトラフィックの送信を可能にするように構成される。データトラフィックを運ぶよう設計されるシステムにおいて、システムのデータスループットの最適化は常に究極の目標である。 さらに、送信された情報の信頼性が高い受信を保証することが望ましい。 ここに記述された実施形態は、送信されたデータの信頼性のある受信を改良するであろう信頼性のあるフィードバック機構のためのものである、この実施形態は、さらに通信システムのデータスループットを改善する。

発明の概要

ここに提供される方法および装置は、上述した必要性を解決するために提供される。 １つの観点において、送信先から拡張されたアクノレジメント信号を動的にデコードするための装置が提供される。この装置は以下のものから構成される。少なくとも１つのメモリエレメント；前記少なくとも１つのメモリエレメントに記憶された命令群を実行するように構成された少なくとも１つの処理エレメント；前記命令群は、拡張されアクノレジメント信号を同時に受信し、拡張されたアクノレジメント信号の受信した信号品質を監視する；拡張されたアクノレジメント信号の一部の受信した信号品質を閾値と比較する；そして、受信した信号品質が閾値以上なら拡張されたアクノレジメント信号の一部をデコードし、拡張されたアクノレジメント信号の残りの部分を破棄する。
他の観点において、拡張されたアクノレジメント信号を同時に受信し、拡張されたアクノレジメント信号の受信した信号品質を監視する方法が提供される。拡張されたアクノレジメント信号の一部の受信した信号品質を閾値と比較する。受信した信号品質が閾値以上なら、拡張アクノレジメント信号の一部をデコードし、拡張アクノレジメント信号の残りの部分を破棄する。

図１に示すように、無線通信ネットワーク１０は、一般に、複数の移動局（加入者装置、ユーザー機器または遠隔局とも呼ばれる）１２ａ−１２ｄ、複数の基地局（基地局トランシーバー(BTSs）またはノードＢとも呼ばれる）１４ａー１４ｃ、基地局コントローラー（ＢＳＣ）（無線ネットワークコントローラーまたはパケット制御機能１６とも呼ばれる）、パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）またはインターネットワーキング機能（ＩＷＦ）２０、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２２（典型的には電話会社）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク２４（典型的には、インターネット）を含む。簡単のために、４つの移動局１２ａー１２ｄ、３つの基地局１４ａ−１４ｃ、１つの
ＢＳＣ１６、１つのＭＳＣ１８、および１つのＰＤＳＮ２０が示される。任意の数の移動局１２、基地局１４、ＢＳＣｓ１６およびＰＤＳＮｓ２０があり得ることは当業者により理解されるであろう。

１つの実施形態において、無線通信ネットワーク１０はパケットデータサービスネットワークである。 移動局１２ａ−１２ｄは、任意の多数の異なるタイプの無線通信装置であってよい。例えば、携帯電話、ＩＰベースのウエブブラウザアプリケーションを実行するラップトップコンピューターに接続されるセル方式の携帯無線電話、ハンズフリーカーキットに関連するセル方式の携帯無線電話、ＩＰベースのウエブブラウザアプリケーションを実行するパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルコンピューターに組み込まれた無線通信モジュール、または無線ローカルループまたはメーター読み取りシステムに見られる固定位置通信モジュールである。 最も一般的な実施形態で、移動局は、任意のタイプの通信装置であってもよい。

移動局は、例えばＥＩＡ／ＴＩＡ／ＩＳ−７０７規格に記載されるような１つ以上の無線パケットデータプロトコルを実行するように有利に構成してもよい。特定の実施形態において、移動局１２ａ−１２ｄは、ＩＰネットワーク２４に向けられたＩＰパケットを発生し、ポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）を用いてＩＰパケットをフレームにカプセル化する。（しばしば集合的にここに IS - ９５であると述べられる）
１つの実施形態で IP ネットワーク２４は PDSN ２０に接続され、PDSN ２０は MSC １８に接続され、MSC は BSC １６と PSTN ２２とに接続され、ＢＳＣ１６が いくつかの周知のプロトコルのいずれかに従って音声および／またはデータパケットの送信のために構成された有線を介して基地局１４ａ−１４ｃに接続される。周知のプロトコルは、Ｅ１、Ｔ１、非同期転送モード（ＡＴＭ）、ＩＰ、ＰＰＰ、フレームリレー、ＨＤＳＬ、ＡＤＳＬ、またはｘＤＳＬを含む。代わりの実施形態で、 BSC １６は直接 PDSN ２０に接続され、MSC １８は PDSN ２０に接続されない。

無線通信ネットワークの典型的な動作の期間に、基地局１４ａ−１４ｃは、電話呼、ウエブブラウジング、または他のデータ通信に従事する種々の移動局１２ａ−１２ｄから逆信号のセットを受信し復調する。所定基地局14a-14cにより受信された各逆方向信号は、その基地局内１４ａ−１４ｃで処理される。各基地局 14a - 14cは、順方向信号のセットを変調し、移動局１２ａ−１２ｄに送信することにより複数の移動局１２ａ−１２ｄと通信してもよい。例えば、図１に示すように、基地局１４は、第１および第２の移動局１２ａ、１２ｂと同時に通信し、基地局１４ｃは、第３および第４の移動局１２ｃ、１２ｄと同時に通信する。結果として生じるパケットはＢＳＣ１６に送られる。ＢＳＣ１６は、一方の基地局１４ａ−１４ｃから他方の基地局１４ａ−１４ｃへの特定の移動局１２ａ−１２ｄのための呼のソフトハンドオフの組織化を含む呼リソースアロケーションおよび移動性管理機能性を供給する。例えば、移動局１２ｃは、２つの基地局１４ｂ、１４ｃと同時に通信している。 最終的に、移動局１２ｃが基地局１４ｃの１つから十分離れて移動するとき、呼は、他の基地局１４ｂにハンドオフされるであろう。

送信が一般的な電話呼であるなら、ＢＳＣ１６は、受信したデータをＭＳＣ１８に送るであろう。ＭＳＣ１８は、ＰＳＴＮ２２とインターフェースするためにさらなるルーチングサービスを供給する。送信がＩＰネットワーク２４に向けられたデータ呼のようなパケットベースの送信であるなら、ＭＳＣ１８は、データパケットをＰＤＳＮ２０に送り、ＰＤＳＮ２０は、パケットＩＰネットワーク２４に送るであろう。あるいは、ＢＳＣ１６は、パケットを直接ＰＤＳＮ２０に送り、ＰＤＳＮ２０は、パケットをＩＰネットワーク２４に送信する。

いくつかの通信システムにおいて、データトラヒックを運ぶパケットは、サブパケットに分割される。サブパケットは、送信チャネルのスロットを占有する。図面を容易にするだけのために、cdma2000システムの用語がここでは、使用される。そのような使用は本文中実施形態の実現をcdma2000システムに限定することを意図するものではない。実施形態は、ここに記載される実施形態の範囲に影響を与えることなく、例えば、ＷＣＤＭＡのような他のシステムにおいて実現することができる。

基地局の範囲内で動作する基地局から移動局への順方向リンクは複数のチャネルを構成することができる。順方向リンクのチャネルのいくつかは、パイロットチャネル、同期化チャネル、ページングチャネル、クイックページングチャネル、ブロードキャストチャネル、電力制御チャネル、割り当てチャネル、制御チャネル、専用制御チャネル、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）チャネル、基本チャネル、補助チャネル、補助コードチャネル、パケットデータチャネル、およびアクノレジメントチャネルを含むことができるが、これらに限定されるものではない。

遠隔局から基地局への逆方向リンクも複数のチャネルから構成される。逆方向リンクのチャネルのいくつかは、パイロットチャネル、基本チャネル、専用制御チャネル、補助チャネル、パケットデータチャネル、アクセスチャネル、チャネル品質フィードバックチャネル、およびアクノレジメントチャネルを含むことができるが、これらに限定されるものではない。

各チャネルは、異なるタイプの情報を目的の送信先に運ぶ。一般的に、音声トラヒックは、基本チャネルで運ばれ、データトラヒックは、補助チャネルまたはパケットデータチャネルで運ばれる。補助チャネルは一般的に秒のオーダーの期間イネーブルとなり、変調およびコーディングフォーマットをほとんど変更しない。それに対して、パケットデータチャネルは１つの２０ｍｓ区間から他の区間に動的に変更される。ここに実施形態を記載する目的のために、補助チャネルとパケットデータチャネルは一般的にデータトラヒックチャネルと呼ばれる。

音声トラヒックおよびデータトラヒックは、一般的に、順方向リンクまたは逆方向リンクに送信する前に、符号化され、変調され、拡散される。符号化、変調、および拡散は、種々のフォーマットで実現することができる。 CDMA システムにおいて、送信フォーマットは究極的に音声トラフィックとデータトラフィックが送信されているチャネルのタイプと、フェージングおよび干渉に関して記載することができるチャネルの条件に依存する。

種々の送信パラメータの組み合わせに相当する所定の送信フォーマットを用いて送信フォーマットの選択を簡単にすることができる。一実施形態において、送信フォーマットは、以下の送信パラメータのいずれかまたはすべての組み合わせに相当する：システムにより使用される変調スキーム、直交または準直交コード、ビット単位のデータペイロードサイズ、メッセージフレームの期間、および／または符号化スキームに関する詳細。通信システム内で使用される変調スキームのいくつかの例は、直交位相シフトキーイングスキーム（ＱＰＳＫ）、８進位相シフトキーイングスキーム（８−ＰＳＫ）、および１６進直交振幅変調（１６−ＱＡＭ）である。選択的に実現可能な種々の符号化スキームのいくつかは、種々のレートで実施される畳み込み符号化スキーム、またはインターリービングステップで分離される複数の符号化ステップから構成されるターボコーディングである。

ウオルシュコードシーケンスのような直交および準直交コードを用いて準方向リンク上の各遠隔局に送信される情報をチャネル化する。 換言すれば、ウォルシュコードシーケンスを順方向リンク上に使用してシステムが複数のユーザーにオーバーレイすることを可能にする。各ユーザーには、同じ期間に同じ周波数の異なる直交または準直交コードが割り当てられる。ウオルシュコードシーケンスのような直交コードは、専用制御チャネル、補助チャネル、基本チャネルおよびアクノレジメントチャネルのような逆方向リンク上の別個の異なる情報ストリームをチャネル化するために使用される。

下記に記載される実施形態の場合、用語「ソース」は、アクノレジメントが求められるデータを送信している当事者を示すために使用され、用語「送信先」は、アクノレジメントを送信している当事者を示すために使用される。ソースは、順方向リンク上に送信している基地局または逆方向リンク上に送信している移動局であってよい。送信先は、順方向リンク上で受信している移動局または逆方向リンク上で受信している基地局であってよい。言い換えれば、実施形態は、順方向リンク上または逆方向リンク上での実現のために拡張することができる。

さらに、図面を容易にするために、用語「データ情報」はここでは、ソースと情報との間で送信される情報を記載するために使用される。用語「データパケット」は、送信フォーマットに従って符号化され変調されたデータ情報を記載するために使用される。

データトラヒックチャネル上の送信フォーマットおよび電力は、送信先における成功する受信の高い可能性を保障するようにソースにより一般的に調整される。成功するデコーディングは、１つまたはいくつかの周知の技術の組み合わせにより検証してもよい。周知の技術としては、例えば、データパケットの巡回冗長符号検査（ＣＲＣ）ビットが合格か失敗かどうかを決定する、再符号化されたエラーレートを計算する、またはビタビデコーダのためのヤマモト測定基準の計算がある。

チャネル品質および送信先の受信器における干渉レベルにおける予測できない変動により、ソースは、送信先が成功裏に送信を受信したか否かを直接決定することができない。一般的なパケットデータシステムにおいて、データ送信の成功または失敗を示すアクノレジメント信号は、送信先からソースに返送される。いくつかのパケットデータシステムにおいて、送信先によるデータパケットの受信の後すぐにアクノレジメントチャネル上にアクノレジメント信号が送信される。さらに、いくつかのパケットデータシステムにおいて、アクノレジメント信号は、さらなる情報と時分割多重化され、次に指定されたチャネル上に送信される。

ソースがネガティブアクノレジメント信号を受信するなら、ソースはデータパケットを再送信するように決定してもよい。データの最終的な成功裏の受信を保障するために、ソースは、異なるコーディングフォーマットまたは送信フォーマットを用いてデータパケットを再送信するように決定してもよい。あるいは、ソースは、数回の不成功な送信の試みの後で、種々の理由によりデータパケットの送信を中止するように決定してもよい。

１つの理由は、データパケット内のデータ情報はある期間の後で、旧式で使いものにならなくなることである。

データパケットがソースにより再送信され、従って、送信先により受信されるなら、送信先は、成功裏のデコーディングの可能性をさらに増大させるために以前のデータパケットの記憶されたコピーと、新しく受信したデータパケットの一部を結合してもよい。 以前に送信されたデータパケットは、成功裏に複合されなかったけれども、送信先は、この以前の不成功にデコードされたデータパケットを依然として記憶し、新しく受信したデータパケットをデコードするためにこの不成功にデコードされたデータパケットについての情報を使用してもよいことに留意する必要がある。

送信されたデータパケットに対して受信されたアクノレジメント信号を待っている間、ソースは、新しいデータ情報のパケットを他の送信先に送信してもよい。この新しいデータ情報パケットのデータは、また、新しいデータパケットのアクノレジメントが受信されるまで記憶しておく必要がある。 このプロセスは、第１の送信先から第１のパケットのためのアクノレジメントが受信される前に、いくつかのさらなる送信先にいくつかのさらなるパケットを用いて継続してもよい。それにより、ソースは、アクノレジメントを待っているすべてのパケットを記憶するために不必要に大きなメモリを持つことを必要とする。

あるいは、ソースは、限られた量のメモリを持つようにしてもよく、このメモリが一杯のとき、新しいパケットを送信することを停止してもよい。ソースが新しいパケットを送信するのを停止するなら、むだ時間が生じるであろう。このむだ時間は、ソースの全体のスループットを低減する。

同様に、送信先は、再送信を待っているパケットを記憶する必要がある。上述したように、送信先は、以前に受信したデータパケットの一部を用いてその次に受信したデータパケットをデコードしてもよい。それゆえ、送信先は、ソースからの再送信を待っているすべてのパケットを記憶するように大きなメモリを持つか、または連続的にパケットを受信できなくすることによりスループットを犠牲にすることもできる。これらの選択の両方とも望ましくない。

上述した問題に対する１つの解決は、ソースにより受信することが可能な最も短い時間量を取るアクノレジメント信号を使用することである。アクノレジメント信号がより早くソースにより受信されるなら、パケット送信とアクノレジメント受信との間でフィードバック時間の低減を生じる。フィードバック時間の低減は、送信を待っているパケットの量を比例的に低減する。これによりメモリの要件とデータむだ時間を低減する。それゆえ、再送信において後の使用のためにパケットを記憶する必要があるメモリ量を最小にするために、この高速データ転送速度送信システムは、迅速なアクノレジメントを送信するように構成されている。従って、ソースは、迅速に次のデータパケットを送信することができる。

しかしながら、迅速なアクノレジメントの送信は、また問題がある。ソースによりネガティブアクノレジメントとして誤って解釈されたポジティブアクノレジメントは、パケットを不必要に再送信させる。それによりシステムの有効なスループットを低減する。ポジティブアクノレジメントとして誤って解釈されたネガティブアクノレジメントは、パケットを紛失させ、決して再送信されることはない。それゆえ、アクノレジメントは正確に、ソースにより受信されることが望ましい。この問題を解決するために、無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）のような種々の上位層プロトコルを設計して、当事者間でデータの信頼できる配信を保障してきた。しかしながら、これらは、上位層プロトコルなので、なんらかの紛失したデータセグメントを再送信するために大きな処理オーバーヘッドが必要であり、これは、最終送信先へのデータセグメントの配信に重大な遅延を生じる。そのような上位層プロトコルがシステムに存在しないなら、このデータセグメントの紛失は直接送信先に影響を与える。

図２は、上位層プロトコルを使用しない迅速なアクノレジメント方法を図示する２つの時系列から構成される。ソースは、スロットｓ１において第１のパケット２００を送信先に送信し、送信先は、スロットｄ１において第１のパケット２００を受信する。送信先において、送信先の受信器が第１のパケット２００をデコードするのに、少なくとも２つのスロット期間ｄ２およびｄ３が必要である。送信先は、スロット期間ｄ４において第１のアクノレジメント２１０をソースに送信する。次に、送信先は、第２のアクノレジメント２２０をスロット期間ｄ５でソースに送信し、第１のアクノレジメント２１０を確認する。スロット期間Ｓ７において、ソースは、第１のパケット２００により運ばれる情報が成功裏にデコードされなかったと判断し、その情報を第２のパケット２３０で再送信する。あるいは、ソースは、第１のパケット２００により運ばれる情報が成功裏にデコードされたと判断し、新しい情報を第２のパケット２３０で送信する。いずれの場合においても、ソースが送信先に送信しない少なくとも５つのスロット期間（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、およびＳ６）がある。スロット期間ｓ１およびｄ１は等しい期間に設定されることに留意する必要がある。

アクノレジメント信号を反復する上述の方法の他に、アクノレジメント信号がソースにより正確に受信される可能性を増大させるための他の方法は、アクノレジメント信号の送信電力を増大することである。一般的に、送信電力は、特定の場所の、国内のまたは国際的な規制機関により設定された制限を満足するように構成された高出力増幅器のような送信器設計制約により制限される。 さらに、大きな送信電力は、同じ受信地域または異なる受信地域におけるユーザーに大きな干渉を生じさせるかもしれない。それによりシステムの容量を劣化させるかまたは、時折通信を紛失することすらある。それゆえ、送信電力を増大させることは、望ましい解決ではない。

アクノレジメント信号がソースにより正確に受信される可能性を増大させるための他の方法は、アクノレジメント信号の送信期間を増大することである。しかしながら、上述したように、当業者は、迅速なアクノレジメントの目標に反するとしてこの方法を破棄するであろう。すなわち、この目標とは、迅速に次のパケットを送信し、再送信に必要な記憶スペースを最小にすることである。

ここに記載された実施形態は、アクノレジメント信号の正確な受信を改良する、再送信のために必要な記憶スペースを最小にする、および通信システムのデータスループットを改良することに向けられている。これらの実施形態は、拡張された長さのアクノレジメント信号の動的デコーディングを使用することによりこれらの目標を達成する。

一実施形態において、アクノレジメント信号は、直交ウオルシュコードシーケンスによりチャネル化された、コード化されていないバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）のような簡単な変調を用いて送信された信号である。このアクノレジメント信号を成功裏にデコードする確率は、受信したビットあたりのエネルギー対雑音比（Ｅｂ／Ｎ）に関連することができる。Eb / Ｎ比は直接、チャネルパス損失、高速フェージング、シャドウイング、および受信する際の干渉レベルのようなシステムによって制御されないパラメータの関数である。 高い Eb / Ｎ比は、アクノレジメント信号が正しくデコードされる可能性が高いことを示し、それに対して低いＥｂ／Ｎ比はアクノレジメント信号が正しくデコードされる可能性が低いことを示す。 それ故、アクノレジメント信号のために可能な最も高いEb / Ｎ比を維持することは望ましい。Ｅｂ／Ｎ比は、アクノレジメント信号の送信電力を増加させるか、またはアクノレジメント信号の送信期間を増加させることにより変化させることができる。
アクノレジメント信号の期間を増加させることは、アクノレジメントｊ信号を受信する待ち時間に影響を与えるけれどもこの実施形態はソースを構成するためのものであり、従って、ソースは、Ｅｂ／Ｎ比を用いて動的に、拡張されたアクノレジメント信号をデコードすることができる。ソースが確信を持って、拡張された長さのアクノレジメント信号をデコードするために Eb / Ｎ比から十分な情報を有すると、ソースはＥｂ／Ｎ比に対応する拡張された長さのアクノレジメント信号の一部をデコードし、拡張された長さのアクノレジメント信号の残りの部分をデコードすることを中止する。

一実施形態において、アクノレジメント信号の期間は長い期間、例えば４スロットに固定されている。ソースの受信器は、対応するＥｂ／Ｎ比とともにアクノレジメント信号を処理する。Ｅｂ／Ｎ比が受信の十分な可能性を保障するような値を獲得するやいなや、ソースは、アクノレジメント信号の残りの部分をデコードすることを停止する。
実施形態の１つの観点において、 Eb / Ｎ比の決定は、アクノレジメント信号の送信開始から累積されたパイロットチャネルの信号対雑音比を閾値Ｔと比較することにより行われる。 累積された信号対雑音比がＴ以上になるやいなや、それまでに受信したアクノレジメント信号は十分に信頼性があるとみなされる。受信した信号品質が十分なときはいつでも、ソースは、アクノレジメント信号全体を受信する前にソースがアクノレジメント信号をデコードするであろう。それゆえ、全体の拡張されたアクノレジメント信号をデコードすることに関連するフィードバック遅延は低減される。

図３は、上述したように拡張された長さのアクノレジメント信号のデコーディングを図解する。 メモリエレメントおよび処理エレメントのようなソース内のハードウエアは、以下の方法を実行するように構成することができる。時刻ｔ０において、拡張された長さのアクノレジメント信号３００は、ソース（図示せず）により受信される。ソースは、時刻ｔ０からＥｂ／Ｎ比を累積することを開始する。時刻ｔ２において、ソースは、累積されたＥｂ／Ｎ比は閾値Ｔに等しいことを決定する。 ソースは、時刻ｔ２から前方へ拡張されたアクノレジメント信号の残りの部分をデコードすることをやめる。 ソースはｔ０とｔ２との間で受信された延長された長さのアクノレジメント信号の一部に含まれる情報を使用して、データパケットが送信先において成功裏に受信された（図示せず）かどうか決定する。
図４は上述した方法ステップをさらに図解するフローチャートである。 ステップ４００において、ソースはデータパケットを送信する。ステップ４１０において、ソースは、アクノレジメント信号を受信することを開始する。ステップ４１２において、ソースは、アクノレジメント信号を受信しながら、Ｅｂ／Ｎ比を監視する。ステップ４１４において、ソースは、Ｅｂ／Ｎ比の累積された値を閾値Ｔと比較する。Ｅｂ／Ｎ比の累積された値が閾値Ｔ以上であるなら、プログラムフローは、ステップ４１６に進む。ステップ４１６において、ソースは、Ｔの累積されたＥｂ／Ｎ比まで受信されたアクノレジメント信号の一部をデコードし、アクノレジメント信号の残りの部分を無視する。

Ｅｂ／Ｎ比の累積された値が閾値未満であるなら、プログラムフローは、ステップ４１８に進む。ステップ４１８において、拡張された長さのアクノレジメント信号が完全に受信されたかどうかの決定がなされる。拡張された長さのアクノレジメント信号が完全に受信されたなら、次に、ステップ４２０において、ソースは完全な拡張された長さのアクノレジメント信号をデコードする。拡張された長さのアクノレジメント信号が完全に受信されないなら、プログラムフローはステップ４１２に戻る。

それゆえ、上述した実施形態において、ソースに自信があるとき、ソースは次のデータパケットを送信することができる。これは、アクノレジメント信号の終わり前に生じることができる。

さらなるフィードバック改良
上述した実施形態は、独立して実施することができ、または他のフィードバック改良と連動して実施することができる。 他のフィードバック改良において、データパケットのスケジューリングおよび送信フォーマットを制御するソース内の処理エレメント、およびアクノレジメント信号のスケジューリングと送信フォーマットを制御する送信先内の処理エレメントは、データパケット送信間のフィードバック遅延を最小にするように再構成することができる。

再び図２に戻ると、従来技術のフィードバックシステムは、第１のデータパケット送信と第２のデータパケット送信との間に少なくとも５スロットの遅延を有して動作する。この遅延は、アクノレジメント信号の待ちによるものである。一実施形態において、望ましいチャネル条件がソースと送信先との間に存在することをソースが決定したなら、処理エレメントは、このフィードバックを完全に消去するように構成される。フィードバック遅延の消去は、通常送信先で制御されるアクノレジメント信号反復パラメータをソースが「上書き」することにより達成することができる。この技術において、送信先内の処理エレメントは、アクノレジメント信号のスケジューリングを制御する。これは、また、アクノレジメント信号の再送信も引き起こす。再送信は、適切な送信フォーマットで形成された第１アクノレジメント信号の反復である。上述したように、反復は、ソースにおいてアクノレジメント信号の正確なデコーディングを保証することである。ここに記載される実施の形態は、アクノレジメント信号の反復パラメータの動的制御を有してソースをイネーブルにすることに向けられている。

図５は、高速データパケット送信スキームのフローチャートである。メモリエレメントおよび処理エレメントのようなソースおよび送信先内のハードウエアは以下の方法ステップを実行するように構成することができる。ステップ５００において、ソースは、スロットｓ１において第１データパケットを送信する。ステップ５１０において、ソースは、チャネル条件は望ましいと決定する。すなわち、送信は受信される可能性が非常に高く、成功裏にデコードされる。チャネル条件が望ましいかどうかをソースが決定可能にするための多くの方法が利用可能であるが、使用する方法の選択は、この実施形態を理解するのに関係がない。従って、そのような方法は、ここでは、記載しないであろう。チャネルが十分に信頼できるなら、またはソースが反復（複数の場合もある）を使用せずにアクノレジメント信号をデコードすることを可能にするような十分な品質を有するなら、望ましいチャネル条件が存在するということができる。

ステップ５２０において、ソースはスロットｓ２において第２データパケットを送信する。スロットｓ２はスロットｓ１に続き、任意のアクノレジメント信号の受信に先行する。チャネル条件は望ましいので、第２データパケットは、第１データパケットのデータペイロードとは異なるデータペイロードを運んでもよい。

ステップ５３０において、送信先は、スロットｄ１において第１データパケットを受信し、スロットｄ２において第２データパケットを受信する。ステップ５４０において、送信先は、スロットｄ２およびｄ３の期間に第１データパケットをデコードし、スロットｄ３およびｄ４の期間に第２データパケットをデコードする。

ステップ５５０において、送信先は、スロットｄ４の期間に、第１データパケットに関連するアクノレジメント信号（ＡＣＫ１）を送信する。ステップ５６０において、スロットｄ５において第１データパケットに関連する第２ＡＣＫ１を送信するよりもむしろ、送信先は、アクノレジメント信号ＡＣＫ２を用いてこのスロットを先取りする。アクノレジメント信号ＡＣＫ２は、ソースにより送信される第２データパケットに関連する。それゆえ、新しいアクノレジメントを送信するために以前のアクノレジメントの受信を上書きするように送信先が構成される。従来技術システムにおいて、データパケット送信が重畳するアクノレジメント信号を生じるなら、すなわち、新しいデータパケットのためのアクノレジメント信号が古いデータパケットのためのアクノレジメント信号のの１つに重畳するなら、ソースは、送信のスケジューリングを回避するであろう。

それゆえ、この実施形態は、再送信に対して上書きを強制することにより送信先の再送信決定を操作するソースに向けられている。この実施形態を用いて、全体のフィードバック遅延は、ほぼ半分に低減される。この節約は図６に図解される。図６は、上述の実施形態を図解するスロット化された時系列を示す。

アクノレジメント信号の反復が上述の実施形態に記載したように上書きすることができるなら、ソースは、望ましいチャネル条件の知識を利用して、送信先が送信するであろうアクノレジメント反復の数を動的に決定することができる。ソースは、データパケットが送信先に送信されるペースを制御することによりアクノレジメント反復の数を直接変更してもよい。

例えば、反復が必要ないとソースが決定するなら、ソースは、図６に図解されるデータパケットを送信するであろう。しかしながら、アクノレジメント信号を正確にデコードするために１回の反復が必要であるソースが決定したなら、ソースは、スロットＳ１において第１パケットを送信し、スロットｓ２において、中断し、スロットｓ３において第２パケットを送信するであろう。送信先は、スロットｄ１において第１データパケットを受信し、スロットｄ２およびｄ３において第１データパケットをデコードし、スロットｄ４において第２データパケットの第１アクノレジメントを送信し、スロットｄ５において第１アクノレジメントの受信を送信する。同時に、送信先は、スロットｄ３において第２データパケットを受信し、スロットｄ４およびｄ５において、第２データパケットをデコードし、スロットｄ６において第２データパケットの第１アクノレジメントを送信する。

上述の例において、ソースの送信タイミングにより上書きは生じないであろう。しかしながら、他の例において、スロットｄ５およびｄ６において、第１データパケットアクノレジメント信号の２つの反復を持つように送信先が決定したが、ソースは、第１データパケットアクノレジメント信号の１回のみの反復が必要であると決定したなら、ソースは、スロットｓ３で生じるように第２データパケット送信のタイミングを取ることによりスロットｄ６で１回の上書きを強制できたであろう。

この実施形態の１つの観点において、ソースは、フィードバックリンクの以前の測定値に基づく送信ペースを設定してもよい。例えば、フィードバックリンク品質がある期間安定であるように見えるかどうか決定することができる。ソースは、アクノレジメント信号が反復なしで（または反復を伴って）一貫してデコードされるかどうか決定することができる。またはソースは、フィードバックリンクの品質を決定するためのその他の方法を使用することができる。チャネル条件に応じて、ソースは、システムパラメータにより設定される一定の反復数を待つよりもむしろ送信先により送信される反復回数を動的に変更することができる。

当業者は、情報及び信号が多岐に渡る様々な技術及び技法のいずれかを使用して表現されてよいことを理解するだろう。 例えば、前記説明を通して参照されてよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、またはその任意の組み合わせによって表現されてよい。

当業者は、さらに、ここに開示されている実施形態に関連して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール、回路及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実現されてよいことを理解するだろう。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、多様な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路及びステップが、一般的にそれらの機能という点で前述されている。このような機能性がハードウェアとして実現されるのか、あるいはソフトウェアとして実現されるのかは、特定の用途及び全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、それぞれの特定の用途のために変化する方法で説明された機能性を実現してよいが、このような実現の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。

ここに開示されている実施形態に関連して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール及び回路は、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）、または他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、あるいはここに説明される機能を実行するように設計されたその任意の組み合わせをもって実現または実行されてよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、代替策ではプロセッサは、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またはステートマシンであってよい。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連動する１台または複数台のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のこのような構成など計算装置の組み合わせとして実現されてもよい。

ここに開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア内、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内、あるいは２つの組み合わせの中で直接的に具体化されてよい。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、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に既知である任意の他の形式の記憶媒体に常駐してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替策では、記憶媒体はプロセッサに一体化してよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣに常駐してよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に常駐してよい。代替策では、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ端末内に別々の構成要素として常駐してよい。

開示された実施形態の上述の説明は、当業者が本発明を製造するまたは使用することができるようにするために提供される。これらの実施形態に対する多様な修正は、当業者に容易に明らかになり、ここに定義される一般的な原則は、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てよい。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されるのではなく、ここに説明される原則及び新規な特徴と一貫する最も幅広い範囲を与えられることを目的とする。

図１は、無線通信ネットワークの図である。 図２は、従来の迅速なアクノレッジ方法を実行するためのスロット化された時系列を示す。 図３は、アクノレジメント信号をデコードするための時系列である。 図４は、アクノレジメント信号を迅速にデコードするためのフローチャートである。 図５は新規で迅速なアクノレッジメント方法を実行するためのフローチャートである。 図５は新規で迅速なアクノレッジメント方法を実行するためのフローチャートである。図６は、新規で迅速なアクノレッジメント方法を実行するためのスロット化された時系列を示す。

Claims (9)

1. 下記を具備する、送信先からの部分的にデコード可能な拡張されたアクノレジメント信号を動的にデコードする装置：
   少なくとも１つのメモリエレメント；
   前記少なくとも１つのメモリエレメント内に記憶された命令群を実行するように構成された少なくとも１つの処理エレメント、前記命令群は、前記アクノレジメント信号を受信することと、前記アクノレジメント信号の受信した信号品質を監視することとを同時に行い、前記アクノレジメント信号の一部の受信した信号品質を閾値と比較し、前記受信した信号品質が前記閾値以上なら、前記アクノレジメント信号の一部をデコードし、前記アクノレジメント信号の残りの部分を無視する。
2. 前記受信した信号品質はビットあたりの累積されたエネルギー対雑音比である、請求項１の装置。
3. 前記ビットあたりの累積されたエネルギー対雑音比は、パイロットチャネルの累積された信号対雑音比にもとづく、請求項２の装置。
4. 下記を具備する、送信先からの部分的にデコード可能な拡張されたアクノレジメント信号を動的にデコードする方法：
   前記アクノレジメント信号を受信することと、前記アクノレジメント信号の受信した信号品質を監視することとを同時に行う；
   前記アクノレジメント信号の一部の受信した信号品質を閾値と比較する；および
   前記受信した信号品質が前記閾値以上なら、前記アクノレジメント信号の一部をデコードし、前記アクノレジメント信号の残りの部分を無視する。
5. 前記受信した信号品質は、ビットあたりの累積されたエネルギー対雑音比である、請求項４の方法。
6. 前記ビットあたりの累積されたエネルギー対雑音比は、パイロットチャネルの累積された信号対雑音比にもとづく、請求項５の方法。
7. 下記を具備する送信先から部分的にデコード可能な拡張されたアクノレジメント信号を動的にデコードする装置：
   前記アクノレジメント信号を受信する手段；
   前記アクノレジメント信号の受信した信号品質を監視し、前記アクノレジメント信号の一部の前記受信した信号品質を閾値と比較する手段；および
   前記受信した信号品質が前記閾値以上なら前記アクノレジメント信号の一部をデコードし、さらに前記アクノレジメント信号の残りの部分を無視する手段。
8. 下記を具備する部分的にデコード可能な拡張されたアクノレジメント信号をデコードする方法：
   前記アクノレジメント信号を受信する；
   前記アクノレジメント信号のエネルギー値を監視する；
   前記アクノレジメント信号の終わりを受信する前に前記エネルギー値が所定の閾値を越えるなら、エネルギー値が所定の閾値を越えるアクノレジメント信号の一部をデコードし、前記アクノレジメント信号の残りの部分をデコードしない；および
   前記エネルギー値が前記アクノレジメント信号の終わりを受信する前に所定値を超えないなら、前記アクノレジメント信号全体をデコードする。
9. 下記を具備する部分的にデコード可能な拡張されたアクノレジメント信号をデコードする装置：
   前記アクノレジメント信号を受信する手段；
   前記アクノレジメント信号のエネルギー値を受信する手段；
   前記アクノレジメント信号の一部のエネルギー値が所定のしきい値を超えるなら、前記一部をデコードし、さらに、前記一部のエネルギー値が所定値を超えるなら、前記アクノレジメント信号の残りの部分を破棄する手段。

Images