JP4416944B2 - 通信システムにおいてメッセージ再送信の必要性を判断する方法 - Google Patents

Description

（産業上の利用分野）
本発明は、一般に通信システムに関し、さらに詳しくは、通信システムにおいてメッセージを再送信する必要性を判断する方法に関する。
【０００１】
（従来の技術）
符号分割多重接続（CDMA：Code Division Multiple Access）システムなどの通信システムは、インフラストラクチャ装置と移動ユニットとの間でメッセージを通信する。本明細書で用いる順方向メッセージとは、セルラ・インフラストラクチャ装置により生成され、送信されて、移動通信ユニットにより受信されるメッセージを指し、逆方向メッセージとは、移動セルラ電話などの移動通信ユニットにより生成されるメッセージを指す。
【０００２】
現在、CDMAシステムでは重要な順方向トラフィック・チャネル・メッセージを移動ユニットに正確に配信するために２つの方法を用いる。重要な順方向トラフィック・チャネル・メッセージの一例には、移動ユニットに対して別の基地局にハンドオフすることを指示する延長ハンドオフ命令メッセージ（Extended Handoff Direction message）がある。第１の方法は、Ｌ２肯定応答（Ack）メカニズムであり、第２の方法はクイック・リピート・メカニズムである。
【０００３】
Ｌ２ Ack法については、CDMA空中インタフェース規準（IS-95およびJ-STD-008）によれば、移動ユニットは、順方向トラフィック・チャネル・メッセージの受信に成功した時点から２００ミリ秒以内にＬ２ Ack標示を返送することを求められる。Ｌ２ Ack標示はインフラストラクチャにより受信されると、インフラストラクチャに対して、順方向トラフィック・チャネル・メッセージが移動ユニットによって受信されたことを明確に通知する。Ｌ２ Ack標示が所定の制限時間内にインフラストラクチャにより受信されない場合は、インフラストラクチャはメッセージを再送付する。Ｌ２ Ack標示がインフラストラクチャにより受信されないのは、移動ユニットが順方向トラフィック・チャネル・メッセージを受信せず、そのためにＬ２ Ack標示を返送しないためか、あるいは移動ユニットが順方向トラフィック・チャネル・メッセージを受信してＬ２ Ack標示を返送しても、これをインフラストラクチャが受信しないためである。
【０００４】
Ｌ２ Ack法の利点の１つは、移動ユニットが順方向トラフィック・チャネル・メッセージを受信したか否かをかなり確実に知ることができることである。しかし、欠点の１つは、順方向トラフィック・チャネル・メッセージが正確に配信されたか否かをインフラストラクチャが知るまでに、長い遅延が起こる場合があるということである。移動ユニットが順方向トラフィック・チャネル・メッセージを受信しない場合、あるいはインフラストラクチャがＬ２ Ack標示を受信しなかった場合、Ｌ２ Ackメカニズムに伴うタイマの期間が満了して順方向トラフィック・チャネル・メッセージを再送付する必要性があると気づくまで、インフラストラクチャは待機することになる。
【０００５】
順方向トラフィック・チャネル・メッセージを配信するための第２の方法は、クイック・リピート・メカニズムを利用することである。クイック・リピート法は、一定の時間フレーム内に同一の順方向トラフィック・チャネル・メッセージを複数回送付する。この繰り返しにより、移動ユニットが順方向トラフィック・チャネル・メッセージを受信する確率が大きくなる。成功率はきわめて高いが、欠点の１つは、順方向トラフィック・チャネル・メッセージが移動ユニットに確実に配信されたか否かが、インフラストラクチャには明確にはわからないことである。さらに、移動ユニットが最初の送信でメッセージの受信に成功した場合、インフラストラクチャは１つのメッセージを不必要に複数回送ることになる。しかし、利点の１つは、移動ユニットからインフラストラクチャに送られる逆方向メッセージが減少することである。
【０００６】
結果として、セルラ・インフラストラクチャ装置が不必要に複数の順方向メッセージを送る必要がなく、移動ユニットが送信する逆方向メッセージの数が増えない、メッセージ再送信の必要性を判断する方法が必要である。
【０００７】
（好適な実施例の説明）
本発明は、通信システムにおいて、基地局からのユーザ・フレームを含むメッセージを再送信する必要性を判断する方法を提供する。信号化メッセージがユーザ・フレームに挿入される。ユーザ・フレームは、基地局から送信され、移動ユニットにおいて受信される。移動ユニットは、ユーザ・フレームが移動ユニットにより受信されたことを示す消去標識ビットを送信する。基地局は、消去標識ビットを受信する。この消去標識ビットに少なくとも部分的に基づき、信号化メッセージが移動ユニットによって正確に受信されたか否かが判断される。信号化メッセージが移動ユニットにより正確に受信されなかった場合、基地局が格納された信号化メッセージを検索し、その信号化メッセージを移動ユニットに再送信する。
【０００８】
本発明は、図１および図２を参照することにより、さらに良く理解できる。図１は、本発明の好適な実施例による通信システム１００を示す。システム１００は、移動ユニット１０２，基地局１０４およびトランスコーダ１０６を含む。システム１００は、好ましくは、複数の移動ユニットと基地局とトランスコーダとを含むが、図１にはわかりやすくするためにそれぞれ１個しか図示されない。好適な実施例においては、システム１００は符号分割多重接続（CDMA：Code Division Multiple Access）システムである。システム１００は、信号化メッセージを送信し、移動ユニットによる正確な配信および受信の確認を求める任意の通信システムとすることができる。
【０００９】
基地局１０４は、好ましくは「モトローラSC9600」基地トランシーバ局である。基地局１０４は、送信機と受信機とを備えるトランシーバ１０８を具備する。トランシーバ１０８は、移動ユニット１０２により受信されるRF信号を無線で送信する。送信は当技術では周知であるので、本明細書においては詳しくは説明しない。基地局１０４から移動ユニット１０２に送信される信号を、ここでは順方向トラフィック・フレームあるいは順方向リンク・メッセージと称する。トランシーバ１０８は、当技術では周知の方法で移動ユニット１０２からメッセージを受信する。このようなメッセージをここでは逆方向リンク・メッセージと呼ぶ。
【００１０】
移動ユニット１０２は、好ましくは、基地局１０４と通信することができるセルラ電話ユニットである。好適な実施例においては、移動ユニット１０２はデジタル・セルラCDMA電話である。移動ユニット１０２は、当技術では周知のように、送信機と受信機とを含むトランシーバ１１０を具備する。移動ユニット１０２は、その中に位置するトランシーバ１１０により逆方向リンク上にメッセージを送信し、基地局１０４によりその中に位置するトランシーバ１１０において順方向リンク上に生成されるメッセージを受信することによって基地局１０４と通信する。
【００１１】
トランスコーダ１０６は、好ましくは、モトローラ社から市販される「モトローラ・スーパーセル・トランスコーダ」システムである。トランスコーダ１０６は、メッセージ配信のＬ２ Ack法とクイック・リピート法とを用いて移動ユニット１０２とのレイヤ２のメッセージ通信の管理を行う。トランスコーダ１０６は、消去標識ビット（EIB：Erasure Indicator Bit）を用いて電力制御の管理を行う中心部としても機能する。
【００１２】
基地局１０４により送信される各メッセージはユーザ・フレーム内に含まれる。ユーザ・フレームは信号化メッセージを含む。レート・セット２に対応するCDMA空中インタフェース規準は、逆方向リンク上に移動ユニット１０２により報告される消去標識ビット（EIB）に対応する。現在、EIBは、信号が基地局から送信される電力を制御するために、順方向チャネル電力制御のために用いられる。消去EIBはセルラ・インフラストラクチャ装置により受信されると、順方向トラフィック・フレームが消去されたことを示す。順方向リンク上でこの問題を克服するために、基地局１０４は、順方向チャネル利得を増大させて、予測される順方向リンク性能を達成する。これは、好ましくは、基地局１０４からの後の送信に関して電力を増大することにより実行される。
【００１３】
本発明は、移動ユニット１０２が報告するEIBビットを利用して、順方向トラフィック・チャネル・メッセージを再送付すべきか否かを判断する。移動ユニット１０２が消去が起こったことによりフレームが正確に受信されなかったと知らせる場合は、順方向トラフィック・チャネル・メッセージを再送付すべきである。このようにして、移動ユニット１０２が送信するEIBビットが基地局１０４が送信する順方向トラフィック・フレームに関する肯定応答（Ack）メッセージのような働きをする。
【００１４】
図２は、メッセージを再送信する必要性を判断するための流れ図である。図２の好適な実施例においては、トランスコーダ法が利用されて、トランスコーダが処理を実行する。代替の実施例においては、基地局法が利用されて、処理は基地局によって実行される。さらに別の代替の実施例においては、混合法が利用されて、トランスコーダが処理の一部を実行し、なおかつ基地局が別の処理段階を実行する。
【００１５】
好適な実施例を参照して、トランスコーダがＬ２メッセージが必要であるか否かを判断する（２０１）。Ｌ２メッセージを用いて、トランスコーダと移動ユニットとの間でハンドオフ制御メッセージ通信などの呼処理情報を中継する。Ｌ２メッセージが必要な場合、トランスコーダが送信のためにメッセージを準備する（２０３）。メッセージは、信号化メッセージをユーザ・フレームに挿入することにより準備される。次にトランスコーダは、好ましくは基地局においてメッセージを格納する（２０５）。トランスコーダは、メッセージの１回目の送信が成功しない場合、後でメッセージを検索し再送信できるようにメッセージをセーブする。トランスコーダは、適切な時刻スタンプの位置を特定することにより、所定のメッセージの検索ができるようにメッセージの時刻スタンプもセーブする。基地局がフレームを送信する（２０７）。フレームは、RF信号を無線で送信するための周知の方法を用いて送信される。好適な実施例においては、ユーザ・フレームは定期的に、好ましくは２０ミリ秒毎に送信される。次に移動ユニットが消去標識ビットを送信して、ユーザ・フレームが受信されたか否かを知らせる。トランスコーダは、基地局において消去標識ビットを受信することにより、逆方向リンク・フィードバックを収集する（２０９）。この後、トランスコーダがセレクタ機能を実行する（２１１）。セレクタ機能は、移動ユニットが送付したすべての利用可能なハンドオフ・リンクから最も品質の高いユーザ・フレームを選択する。次にトランスコーダは、受信されたフレーム消去または消去EIBがあるか否かを判断する（２１３）。フレーム消去の受信は、EIBを含むユーザ・フレームが基地局に正確に受信されなかったことを示す。消去EIBは、基地局が送付したユーザ・フレームを移動ユニットが正確に受信しなかったことを示す。逆方向リンク・フィードバックが被受信フレーム消去または消去EIBでなかった場合、トランスコーダは、そのEIBがメッセージ・フレームのものであるか否かを判断する（２１５）。EIBがメッセージ・フレームのものである場合は、トランスコーダは、信号化メッセージが正確に受信されたと判断して、格納されたメッセージを削除し（２１７）、処理の最初に戻る。
【００１６】
逆方向リンク・フィードバックが被受信フレーム消去または消去EIBであった場合、トランスコーダはフィードバックがメッセージに関連するか否かを判断する（２１９）。フィードバックがメッセージと関連しない場合は、トランスコーダはＬ２メッセージが必要であるか否かを判断する（２０１）ことにより、再び処理を始める。フィードバックがメッセージと関連するものであった場合、トランスコーダは、メッセージを再送信すべきか否かを判断する（２２１）。トランスコーダは、メッセージの重要性に基づいてメッセージを再送付すべきか否かを判断する。トランスコーダがメッセージを再送信しない場合、トランスコーダは、Ｌ２メッセージが必要であるか否かを判断する（２０１）ことにより、再び処理を始める。トランスコーダがメッセージを再送信することを決定すると、トランスコーダは格納されたメッセージを検索する（２２３）。被格納メッセージを取り出した後で、トランスコーダは、Ｌ２メッセージが必要であるか否かを判断する（２０１）ことにより、再び処理を始める。被格納メッセージを再送信する場合は、好ましくは、基地局が電力レベルを上げてメッセージを再送信することになる。その結果、１回目の送信が第１電力レベルで行われた場合は、第２送信は第１電力レベルよりも大きい第２電力レベルで行われることになる。
【００１７】
本発明の代替の実施例においては、クイック・リピート・メッセージの正確な送信を助けるためにタイマが始動される。トランスコーダは、ユーザ・フレームに信号化メッセージを挿入する。あるいは、基地局がユーザ・フレームに信号化メッセージを挿入する。トランスコーダの実施例がこの代替実施例を説明するために用いられる。トランスコーダは、ユーザ・フレームを送信し、タイマを始動し、信号化メッセージを格納する。タイマがの期間が満了すると、信号化メッセージは再送信される。
【００１８】
移動ユニットがユーザ・フレームを受信すると、移動ユニットは消去標識ビットを送信して、ユーザ・フレームが移動ユニットにより受信されたことを知らせる。トランスコーダは、消去標識ビットを受信し、少なくとも部分的に消去標識ビットに基づいて、信号化メッセージが移動ユニットにより正確に受信されたか否かを判断する。メッセージが移動ユニットに正確に受信された場合、基地局またはトランスコーダがタイマをキャンセルして、格納された信号化メッセージを削除する。
【００１９】
トランスコーダが、ユーザ・フレームが最後のユーザ・フレームであると判断すると、基地局がタイマをキャンセルして、格納された信号化メッセージを削除する。
【００２０】
さらに、トランスコーダは、メッセージが複数のフレーム内に含まれたか否かを判断する。メッセージが複数のフレームに含まれる場合、トランスコーダはメッセージ全体を再送信する。このようにして、信号化メッセージが複数のフレームに亘り広がりをもち、メッセージ全体が必要とされる場合は、メッセージ全体が再送付される。これにより、メッセージ全体の正確な受信が保証される。しかし、複数のフレームのうち最後のフレームだけが移動ユニットにより正確に受信されなかった場合は、トランスコーダはフレーム全体ではなく最後のフレームだけを再送信する。
【００２１】
トランスコーダ法が好適であるが、混合法も利用することができる。混合法においては、呼は、処理を実行するのにどちらが適しているかによって、基地局またはトランスコーダのいずれかによって処理される。たとえば、ソフト・ハンドオフ状態にある呼はトランスコーダにより処理される。しかし、呼が一方通行の呼状態にある場合は、基地局が処理を実行する。トランスコーダも基地局も呼の状態を知っているので、トランスコーダ制御と基地局制御との切替が可能になる。混合法は、呼が一方通行の呼状態にあるときに、順方向トラフィック・チャネル消去条件に対して強化された応答を行う。しかし、順方向チャネル電力制御メカニズムがEIB準拠のメッセージ再送信メカニズムにより転送される場合は、最適な性能が提供される。
【００２２】
トランスコーダ１０６は、移動ユニット１０２により送信された逆方向トラフィック・フレームを、正確に受信されなかった順方向トラフィック・フレームに相関する。選択機能が実行された後で消去EIBをトランスコーダ１０６が受信した場合、また消去EIBが、順方向トラフィック・チャネル・メッセージを含む順方向トラフィック・フレームに宛てられる場合は、トランスコーダ１０６がメッセージを再送付すべきか否かを判断する。好適な実施例においては、トランスコーダ１０６が、受信されなかった順方向トラフィック・チャネル・メッセージが重要なものであったか重要でなかったかを判断する。重要でない順方向トラフィック・チャネル・メッセージに関しては、トランスコーダ１０６は、好ましくはメッセージを再送付しない。重要な順方向トラフィック・チャネル・メッセージに関しては、トランスコーダ１０６はメッセージを再送付する。
【００２３】
好適な実施例においては、トランスコーダ１０６が順方向トラフィック・チャネル・メッセージを再送付すべきであると判断すると、トランスコーダ１０６は順方向トラフィック・チャネル・メッセージを配信するために、直ちにフレームを空にする。これは、EIBビットにより導かれる順方向トラフィック・チャネル電力利得を利用する。このようにして、トランスコーダ１０６は、受信されなかったメッセージを再送信する必要があることを知るだけでなく、より高い電力レベルでメッセージを再送信すべきか否かを知る。その結果、メッセージが移動ユニット１０２により正確に受信される機会が増える。
【００２４】
順方向トラフィック・チャネル・メッセージは、複数の順方向トラフィック・チャネル・フレームを占有することができる。好適な実施例においては、順方向トラフィック・チャネル・メッセージが複数の順方向トラフィック・チャネル・フレームを占拠すると、複数のフレームのうちのいずれか１つに消去が起きた場合、トランスコーダ１０６は、基地局１０４を通じて順方向トラフィック・チャネル・メッセージ全体を再送信する。しかし、複数の順方向トラフィック・チャネル・フレームのすべてが、最後のフレームを除いて移動ユニットにより正確に受信された場合は、トランスコーダは最後のフレームだけを再送信する。
【００２５】
かくして、本発明はメッセージを再送信する必要性を判断する方法を提供する。現在は順方向送信電力を制御するために用いられるEIBビットを利用することにより、本発明はハードウェアをグレードアップすることなく、現在の通信システムを更新することができる。EIBビットを利用してメッセージが適切に配信されたことを肯定応答することにより、メッセージ配信の明確な肯定応答が行われる。さらに、本発明は、メッセージ配信の肯定応答を行うことができるので、基地局からの送信が減る。これは、メッセージのクイック・リピートの必要性を減らして、メッセージを正確に配信するチャンスを増やそうとするためである。
【００２６】
本発明は、現在の通信システムにおいて失われたメッセージをより迅速に検出することを可能にする。現在の通信システムにおいては、移動ユニットはメッセージの受信に成功した時点から２００ミリ秒以内に、Ｌ２ Ack標示などの肯定応答メッセージを返送するのが普通である。本発明により、メッセージが２回目の発信逆方向フレーム内に受信されたか否かを示すことによって、失われたメッセージをより迅速に検出することができる。２回目の発信逆方向フレームは、通常は、メッセージが受信された時刻から４０ミリ秒以内に送信されるので、メッセージの送信に成功したか否かをインフラストラクチャが知る時刻を大幅に増大させる。
【００２７】
また、EIBビットを順方向電力制御に用いるので、再送信されるメッセージは好ましくは、より高い電力レベルで再送信される。より高い電力レベルで再送付メッセージを再送信することにより、メッセージの成功率が改善される。
【００２８】
本発明は、その特定の例に関して説明されたが、本発明は上記の説明に制約されず、添付の請求項に明記される範囲にのみ制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施例による通信システムである。
【図２】 本発明の好適な実施例による、順方向メッセージの再送信の必要性を判断するための流れ図である。

Claims (9)

1. ユーザ・フレームを含むメッセージの基地局からの再送信の必要性を判断する方法であって：
   信号化メッセージをユーザ・フレームに挿入する段階；
   前記ユーザ・フレームを前記基地局から送信する段階；
   移動ユニットによって、前記ユーザ・フレームを受信したことを示す消去標識ビットを生成して送信する段階；
   前記基地局において、前記基地局の電力レベルを制御するために使用される前記消去標識ビットを受信する段階；
   少なくとも部分的には前記消去標識ビットに基づき、前記信号化メッセージが前記移動ユニットにより正確に受信されたか否かを判断する段階；および
   前記信号化メッセージが正確に受信されなかったという判断に応じて、前記受信した消去標識ビットに基づく電力レベルで、前記移動ユニットに前記信号化メッセージを再送信する段階；
   によって構成されることを特徴とするメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
2. 前記信号化メッセージが正確に受信されたか否かを判断する前記段階が、トランスコーダによって実行されることを特徴とする請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
3. 前記信号化メッセージが正確に受信されたか否かを判断する前記段階が、前記基地局によって実行されることを特徴とする請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
4. 前記基地局が第１電力レベルにおいて前記ユーザ・フレームを送信し、少なくとも部分的には前記消去標識ビットに基づいて、前記第１電力レベルを次の基地局送信に関して増大すべきか否かを判断する段階によってさらに構成されることを特徴とする、請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
5. 前記信号化メッセージを前記基地局において格納する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
6. 前記信号化メッセージが正確に受信されたと判断されており、前記被格納信号化メッセージを削除する段階によってさらに構成されることを特徴とする、請求項５記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
7. 前記信号化メッセージを前記基地局において検索する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項５記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
8. 前記ユーザ・フレームが第１電力レベルにおいて送信され、前記第１電力レベルよりも大きい第２電力レベルにおいて前記ユーザ・フレームを再送信する段階によってさらに構成されることを特徴とする、請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。
9. 信号化メッセージ送信の時刻スタンプを格納する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載のメッセージ再送信の必要性を判断する方法。

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