JP4579421B2 - Arqプロトコルにおけるフィードバック応答を最小化する方法 - Google Patents
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Description
関連出願の相互参照
本特許出願は1999年4月9日出願の係属中の米国特許仮出願シリアル番号第60/128,517号の優先権を主張しており、ここで、その開示全体を参照によって組み込む。
【0002】
本発明の背景
発明の技術分野
本発明は一般的には通信の分野に関し、特に、例えば、選択的繰り返しARQプロトコルのような自動再送要求(ARQ)プロトコルにおけるフィードバック応答を最小化する方法に関する。
【0003】
関連分野の説明
データが通信ネットワークのノード間で搬送されるとき、一定のアルゴリズムが用いられてエラーデータの伝送やノード間での伝送リンクにおけるデータ損失からの回復を行なう。エラーデータの伝送からの回復に一般に用いられているアルゴリズムは、ARQプロトコルとして言及される。
【0004】
現存するARQプロトコル(即ち、アルゴリズム)は伝送リンクによって互いに通信を行なう2つのピアエンティティを含む。そのようなエンティティ各々は受信側と送信側とを含む。ピアエンティティ間で搬送されるデータユニットは一般にプロトコルデータユニット(PDU)として言及される。ARQプロトコルはPDUを送受信するための一定の規則と共に、PDU構造のための規則をも含んでいる。そのようなものとして、“自動再送要求”という名称は、そのプロトコルの基本的な機能を示している。受信側は送信側に伝送中に失われた、或いはエラーが含まれるそれらPDUを再送するように要求する。
【0005】
受信側は、どのPDUが正しく受信されたのか(即ち、受信側は正しく受信されたPDUを確認応答する)と、どのPDUが正しく受信されなかったのかとの少なくとも1つについて送信側に通知することができる。送信側はこの情報を受信するとき、その“失われた(lost)”PDUを再送する。言い換えると、ARQプロトコルは、通信システムにおける送信側と受信側との間の効率的な再送機構の利用を許している規則のセットである。これらの規則は、例えば、PDUがどのように、またどんな形式で構築されて受信側が搬送されたPDUを正しく解釈してそれらに応答するのかを規定している。
【0006】
主に3つのタイプの情報要素、ユーザデータ、エラー回復制御データ、及び共通制御データが2つのARQピアエンティティ間で転送される。これら3つのタイプのPDUが全ての現存するARQプロトコルにおいて見出される。ユーザデータPDUは少なくともユーザデータとシーケンス番号とを含む。エラー回復制御データPDUは、エラー回復のために必要な種々の制御情報と、肯定及び否定確認応答のような制御機能とを含む。共通制御データPDUは共通制御データを含む。
【0007】
多くの現存するARQプロトコルに対する基礎を形造る知られたハイレベルデータリンク制御(HDLC)プロトコルにおいて、3つのタイプのPDUは夫々、情報フレーム(I−フレーム)、監視フレーム(S−フレーム)、及び非番号フレーム(U−フレーム)と呼ばれる。HDLCに由来するARQプロトコルの例は、汎欧州デジタル移動電話方式(GSM)で用いられている無線リンクプロトコル(RLP)、汎用パケット無線サービス(GPRS)で用いられている無線リンク制御(RLC)及び論理リンク制御(LLC)、IrDAシステムで用いられている赤外線リンクアクセスプロトコル(IrLAP)、及びX.25システムで用いられているLAP−Bプロトコルである。とりわけ、ユーザデータと少なくともシーケンス番号を含むPDUはここでデータ−PDU(D−PDU)として示され、エラー制御/回復のために必要な制御データを含むPDUはここでステータス−PDU(S−PDU)として示される。
【0008】
たいていの通信システムにおいて、ユーザデータ情報がピアエンティティ間で両方向に搬送される。ARQプロトコルに含まれる共通の特徴は、ユーザデータPDUにエラー制御情報を含むという可能性である。この能力は、“ピギーバックキング(piggybacking)”として知られている。例えば、HDLCに由来するプロトコルの全てのI−フレーム(即ち、D−PDU)には確認応答が含まれる。その確認応答は最後に(順番に並んで)正しく受信されたPDUのシーケンス番号についてピアエンティティに通知する。
【0009】
最も一般的な現存するARQプロトコルは1つ以上の機構、例えば、ストップ−アンド−ウェイト(Stop-and-Wait)ARQ、ゴー−バック−N(Go-back-N)ARQ、及び選択的繰り返しARQを実施して伝送リンクにおけるエラーからの回復を行なう。これらの機構とARQの利用は一般によく知られている。
【0010】
図1はARQプロトコルの使用を図示したシーケンス図である。図示されているように、2つのARQピアエンティティ10、12は互いに通信している。図1における矢は2つのエンティティ間のPDUの送信を示し、各PDUの内容は各矢の上に直接説明されている。図1において、送信されるD−PDUとS−PDUとのシーケンスが示されている。D−PDUは、ユーザデータと、シーケンス番号(SN)と、おそらくピギーバック(付加)されたエラー制御情報とを含む。S−PDUはステータス情報を含むがユーザ情報は含まない。シーケンス番号(SN=x)はD−PDUと関連しておりその特定のD−PDUを識別する。確認応答(ACK=x)はSN<xであるいずれかのPDUを確認応答するために用いられる。否定確認応答(NAK=x)は正しく受信されなかった(SN=xである)PDUを確認応答するために用いられる。
【0011】
2つのタイプのエラー制御フィードバック応答が図1に示されている。フィードバック応答の1つ(例えば、S−PDU、ACK=2)14について、第2のARQピアエンティティ12は、それがSN=0とSN=1のPDUを受信したことを確認応答する。第2のタイプのフィードバック応答(例えば、S−PDU、NAK=3)16について、第2のピアエンティティ12はSN=3であるPDUが改悪されており、第1のピアエンティティ10によって再送されるべきであることを示す。
【0012】
上述のように、S−PDUはピアエンティティ間で送信される特別なPDUである。S−PDUは改悪されたPDUのSNについての情報を含む。2つの主要な方法が現在、S−PDU内のSNを符号化するのに用いられている。1つのそのような方法は、再送されるSNのリストを用いることである。2番目の方法は、再送されるSNを表現するビットマップを用いることである。そのようなものとして、SNを表現することとは別に、S−PDUはまた、異なるPDUフォーマット間(例えば、D−PDUとS−PDU)を区別するために受信側によって用いられるフォーマット識別子を含んでいる。
【0013】
SNを符号化するために用いられるリストによる方法は、S−PDUにおけるエラーのPDUのSNを含んでいる。もし、そのリストの長さが前もって定義されておらず、それによって知られるのであれば、この長さ情報はS−PDUにおいて示される。例えば、長さフィールドはS−PDUに含まれる。図2はSNを符号化するためのリストによる方法を用いて受信側によって創成されるそのようなS−PDUを示している。
【0014】
図2において、もし、送信側がSN=0〜15のD−PDUのシーケンスを送信し、SN=3,5,6,7,8のPDUが(正しく受信されず)損失したなら、受信側は示された内容をもつS−PDUを創成できる。例えば、リスト(長さフィールドの後の)にある最初の2つの要素がSN=3のD−PDUがエラーであったことを示す。そのリストにある3番目と4番目の要素は、SN=5〜8のD−PDUがエラーであったことを示す。最後の要素は残りのPDU(最大で15のSN)を確認応答するために含まれている。
【0015】
S−PDUのサイズは、PDUフォーマット識別子フィールド、長さフィールド、及びSNフィールドを表現するために用いられるビット数に依存している。そのようなものとして、S−PDUのサイズは以下の式によって計算される。
例えば、このリストによる方法は、SSCOPプロトコルで用いられており、そこでは、2つのS−PDUフォーマットが存在し、可変リスト長については“STAT”、そして限定された数の要素(例えば、2つの要素)をもつリストについては“USTAT”という項によって示される。
【0016】
図3はSNを符号化するためのビットマップによる方法を用いた送信側によって創成されるS−PDUを示している。SNを示すためにビットマップが用いられるとき、受信側は順番に正しく受信した最後のD−PDUのSNとビットマップからS−PDUを創成する。このSNはスタートSN(SSN)として言及される。その結果、このS−PDUは暗に最大でSSNの数までの全ての受信したD−PDUに確認応答している。ビットマップでの各ロケーションは、SSNに相対的に特定のS−PDUをアドレスするために用いられる。通常、ビットマップのサイズはARQ受信側のウィンドウのサイズに固定され、明示的に示されねばならないことはない。もし、そのビットマップが固定されないなら、その長さは示されねばならない。
【0017】
図3に示されるビットマップは、図2に関して上述された例から創成されたS−PDUとウィンドウサイズが16であることを示している。そのようなものとして、ビットマップの各ロケーションは2つの値、即ち、0或いは1のいずれか1つをもつことができる。“1”はSN=(SSN+bit_position)が正しく受信されたことを意味し、“0”はSN=(SSN+bit_position)が正しく受信されなかったことを意味する。もちろん、“0”と“1”の意味は互いに交換可能である。そのようなビットマップを用いるときS−PDUのサイズは次の式から生じる。
GPRSシーケンスにおけるRLCとLLCの両方のプロトコルは、そのような式を用い、エラー制御の目的のためにピアエンティティ間でビットマップを搬送する。
【0018】
現存するARQプロトコルのもつ重大な問題は、そのプロトコルが構成において静的(例えば、固定長メッセージが用いられる)である点である。ある状態の場合、このやり方はバンド幅資源の浪費につながる。なぜなら、多大な量のオーバヘッド情報が不必要に送信されるからである。例えば、そのような状態は2つのARQピアエンティティ間で送信される多くの数のD−PDUをもつシステムにおいて発生し、これらD−PDUは確認応答され、再送のために選択的に要求されねばならない。あるエラー制御の場合には、現存する解決策は多大な量の不必要なオーバヘッドを導き込むことになる。次の例はそのような状態を表している。
【0019】
現在、所謂第3世代のセルラ通信システムのために標準化されている広帯域符号分割多元接続(WCDMA)システムにおいて、用いられる1つのARQプロトコルは、RLCプロトコルである。そのSNセットは0〜4095の値を含み、それは各SNが12ビットで符号化されることを意味している。高速データ伝送では、相対的に大きなセットのSNがいくつかのS−PDUにおいてアドレスされねばならないという仮定がなされる。また、100個のD−PDU(SN=1〜100)のステータスが、S−PDUにおけるRLCピアエンティティ間で通信される必要があることを仮定する。
【0020】
以下の表1は、上述したリストによる、また、ビットマップによる方法を用いてS−PDUを符号化するために必要なビット数を示している。異なるエラー環境が備えられて、2つの方法について必要なビット数の大きな違いを強調している。次の要素サイズが用いられることを仮定する。即ち、ビットマップ=128ビット、長さ=5ビット、1PDUフォーマット識別子=1ビット(D−PDUとS−PDUとを区別するために)である。そのようなものとして、表1に示される異なるS−PDUサイズが、上述した式(1)と(2)とに従って、夫々計算される。表1の第2〜5行で図示されているように、現存する解決策の両方とも、示されたエラー環境に対して効率的に小さなS−PDUを構築する点で問題をもっている。リスト(LIST)の長さはエラーのD−PDUの数にはそれほど依存してはいないが、むしろ、用いられるウィンドウ内のエラーの分布に依存している。この事実は表1の第1行と第2行とを比較することにより明白になる。
【0021】
【表1】
【0022】
解決されるべき問題を一般的な言い方をすれば、メッセージにおいて、任意の量のステータスとmの数のセットからnの数の分布とを効率的に表現する(符号化する)仕方を決定することである。そのようなものとして、ARQプロトコルにおいてS−PDUのサイズを最小化するために用いられる方法について、大きな必要がある。また、もし、全ての可能性のあるSNを単一のS−PDUへと合わせることが可能でないなら、限定されたサイズをもつS−PDUにおいてSNの数を最大化するために用いられる方法についても、大きな必要がある。以下に詳細に説明するように、本発明は首尾よく上述した問題と他の関連する問題とを解決している。
【0023】
発 明 の 要 約
本発明の実施形態に従えば、ARQプロトコルにおけるフィードバック応答を最小化する方法が備えられ、そこでは異なる機構が用いられてエラーのD−PDUを示し、S−PDUを構築する。特に、これらの異なる機構が単一のS−PDUへと組み合わせられる。S−PDUはある基準に従ってシステム性能を最適化するために構築される。そのような用いられる基準の1つはS−PDUのサイズを最小化することである。そのような用いられる基準の2つ目は制限されたS−PDUに含まれるSNの数を最大化することである。
【0024】
本発明の重要な技術的利点は、無線インタフェースのバンド幅の資源が節約されることである。
【0025】
本発明の重要な別の技術的利点は、プロトコルのオーバヘッドが最小化されることである。
【0026】
本発明の重要なさらに別の技術的利点は、システム能力が向上することである。
【0027】
本発明の重要なさらに別の技術的利点は、選択的繰り返しARQプロトコルにおけるフィードバック応答の数が最小化されることである。
【0028】
図 面 の 詳 細 な 説 明
本発明の好適な実施形態とその利点は、図面の図1〜13を参照することによって最善の理解が得られる。種々の図面で同様のまた対応する部分については同じ番号が用いられている。
【0029】
本質的には、本発明の第1実施形態に従って、ARQプロトコルにおけるフィードバック応答を最小化する方法が備えられ、そこでは異なる機構が用いられてエラーのD−PDUを示し、S−PDUを構築する。特に、これらの異なる機構が単一のS−PDUへと組み合わせられる。S−PDUはある基準に従ってシステム性能を最適化するために構築される。そのような用いられる基準の1つはS−PDUのサイズを最小化することである。そのような用いられる基準の2つ目は制限されたS−PDUに含まれるSNの数を最大化することである。
【0030】
これ以後具体的に、説明される基本的な構成要素はメッセージである。この実施形態では、そのようなメッセージは、タイプ(Type)、長さ(Length)、値(Value)(TLV)シンタックスを用いて説明される。言い換えると、そのようなメッセージは3つのフィールドを含む。1つのフィールドはタイプの情報を含み、2番目のフィールドは長さの情報を含み、3番目のフィールドは値の情報を含む。タイプのフィールドのサイズはゼロでないことが好ましいが、他の2つのフィールドのサイズはゼロでも良い。
【0031】
とりわけ、前述したように、全ての現存するビットマップの解は、構築されたS−PDUにおける順番に並ぶD−PDUの最後に受信されたもののシーケンス番号(ここでは、SSNと呼ばれる)についての情報を含んでいる。そのSSNはそのシーケンス番号に前にはエラーが存在しないことを示している。言い換えると、SSNは最大でそのSSNのSNまでのSNを有する全てのD−PDUを確認応答するために用いられる。
【0032】
この代表的な実施形態について、ARQプロトコルにおけるフィードバック応答を最小化するために用いられる基本的なメッセージが次のように構築される。この実施形態ではビットマップ(BITMAP)による方法を用いて、構築されたS−PDUに含まれるSNは、SNのセットの中のいずれかの(必ずしも第1である必要はない)エラーのD−PDUのSNを示している。これに続くSNのステータスはビットマップにおいて示される。最初のエラーのD−PDUのSNがこの代表的な実施形態において用いられているが、ビットマップによる方法では、その代わりにいずれかのD−PDU(SNセットから)が用いられても良いことを理解すべきである。その場合、ビットマップはまた、構築されたS−PDUに含まれるSNのステータス(0或いは1)を含まねばならない。そのようなものとして、“ビットマップ(BITMAP)”メッセージは、タイプ識別子フィールド、第1のSN(FSN)フィールド、ビットマップ長フィールド、及びビットマップフィールドを備えて創成される。図4は、本発明の第1実施形態に従ってS−PDUで用いられるそのようなフィールドを備えたビットマップメッセージを図示している。
【0033】
図4に示されるビットマップメッセージにおいて、多くの数の方法が用いられてビットマップの長さ(長さ(LENGTH)フィールド)を表現する。1つの方法では、前もって定義された数のビットが用いられて基本的なデータユニットにおけるビットマップのサイズを表現する。そのようなデータユニットは均一的なものである必要はなく、例えば、1つ以上のビット、バイト、ワードなどを含むことができる。例えば、バイトが基本データユニットとして用いられるなら、長さ(LENGTH)フィールドにおける値xは、8*xSNsがビットマップによってカバーされることを意味している。この結果得られた値はまた、ビットマップのサイズをビットで表現している。
【0034】
ビットマップの長さを表現するのに用いられる第2の方法では、異なるSNが用いられてビットマップによってカバーされる最後のSNを示すことができる。その時、長さ(LENGTH)フィールドのサイズはFSNフィールドのサイズに等しい。そのようなものとして、ビットマップのサイズはFSN値を長さ(LENGTH)値から差し引くことにより計算される。
【0035】
ビットマップの長さを表現するのに用いられる第3の方法は、ビットマップのサイズを固定して、長さ(LENGTH)フィールドがS−PDUにおいて必要とされないようにすることである。或いは、長さ(LENGTH)フィールドのサイズがゼロにセットされても良い。また、ビットマップがカバーするSNに遠隔的に信号を発信するなら、FSNフィールドのサイズもゼロにセットされても良い。そのような方法を以下に、より詳細に説明する。
【0036】
とりわけ、従来のデータ圧縮方法が用いられてビットマップフィールドにおける情報を圧縮する。そのようなものとして、通常及び圧縮されたビットマップが1つのS−PDUに含まれる。この場合、圧縮ビットマップについてのタイプフィールドの値は、通常のビットマップに関するものとは異なるであろう。
【0037】
前述したように、現存するリスト(LIST)による方法の重大な欠点は、2つのSNが各エラーグループに関して必要とされる点である。エラーグループは、D−PDUの単一のエラー或いはいくつかの連続するエラーを有している。この代表的な実施形態に従ってリスト(LIST)による方法を用いてそのような問題を解決するために、ただエラーのSNだけがリストされる。言い換えると、新しいリスト(LIST)タイプが定義され、そこでは単一のエラーだけがリストされる。その結果、結果として得られるS−PDUのサイズは、現存するリストによる解決策と比較して、あるエラーの場合には非常に小さくされる。
【0038】
この実施形態に従って、S−PDUのサイズを小さくするために用いられる別の方法は、現存するリスト(LIST)による方法(エラーグループ当り2つのSN)と上述した単一のエラーSN リスト(LIST)方法とを組み合わせてそのリストメッセージを創成することである。例えば、現存するリスト(LIST)による方法は、長さ(LENGTH)フィールド値を創成する次のような規則を導入することにより大きく改善される。
【0039】
(1)ゼロ値は単一のエラーSN リスト(LIST)方法が適用されることを意味する。第2の(新しい)長さフィールドは元々の長さ(LENGTH)フィールドの後に直接に含まれて第2のフィールドの後に直接続く単一のエラーSNの数を示す。全てのリスト要素は単一のエラーのSNを表現し、確認応答は備えられないが、このリストによる方法を用いる。
【0040】
(2)奇数の値は、最後のリスト要素が確認応答であることを示唆する。
【0041】
(3)偶数(ゼロを含む)の値は、最後の要素が確認応答ではないことを示唆する。
その結果、この実施形態に従う上述した規則に続いて、今や、表1の第2行についての(LIST)S−PDUは図5に示されるフィールドと内容とを含む。そのようなものとして、表1に図示された例の第2行に示されるフィールドサイズが、図5によって図示される実施形態に関して用いられるものであるなら、S−PDUの全サイズは59ビットである。その結果、本発明に従えば、結果として得られるS−PDUに必要なビット数は現存するリスト(LIST)による解決策に必要なビット数(114)よりもかなり小さいものである。
【0042】
図6はリスト(LIST)による方法を用いてS−PDUのサイズを小さくするために用いられる別の方法を図示する図である。この実施形態に従って用いられる方法は、“最後の”SNでエラーの長さを示す代わりに、各リスト要素の後にエラーの長さを決定するフィールドを含ませることである。たいていのシステムにおいて、長さフィールドのサイズは実質的にSNフィールドのサイズよりも小さいであろう。さらにその上、通常はS−PDUにおいて、非常に大きな連続するエラーのD−PDU(即ち、大きなエラーグループ)を表現する必要はない。
【0043】
図6において、S−PDUにおいて(LIST’として記されている)新しいメッセージのフィールドが示されている。各SNiの後に導入される新しい長さフィールドは、1≦I≦LENGTHについてLiと記される。とりわけ、ゼロの値がLiについて用いられ、さらに結果として得られるLIST’メッセージの機能性を改善している。そのようなものとして、次の代替案が用いられても良い。
【0044】
(1)Liについてのゼロの値はSNiが確認応答である(即ち、Liはエラーを指摘していない)ことを意味する。
【0045】
(2)ゼロの値はLIST’メッセージの最後を表現する。最初の長さ(LENGTH)フィールドは、もし最後のSNの解釈が前もって定義されているならば省略されても良い。例えば、最後のSNはつねに確認応答であるように(例えば、第1の代替案として)限定されるか、或いは、(例えば、単一のエラーを指摘するために)その長さは前もって定義される。
【0046】
本発明の第2の実施形態に従えば、多くの数の異なるメッセージタイプが組み合わされてS−PDUを創成する。これらのメッセージタイプはS−PDUに任意の順序で付加され、S−PDUに含まれるメッセージの数や、或いはメッセージのタイプについては規則はない。この代表的な実施形態の場合、そのようなメッセージ各々はタイプ識別子を含み、その長さは固定されるか、或いは各特定のメッセージについて長さフィールドによって示される。第1のタイプの識別子は、結果として得られるS−PDUにおいて前もって定義された位置をもつことが好ましい。そのタイプ識別子の残りは含まれるメッセージのサイズに依存して任意のロケーションに位置する。例えば、メッセージ、LIST’、BITMAP’及びACKはS−PDUに含まれても良い。
【0047】
おそらくS−PDUに含まれるそのようなメッセージの数は、S−PDUにおいて用いられるタイプ識別子フィールドのサイズ(ビット)を決定する。例えば、そのようなタイプ識別子フィールドのサイズは次の式によって決定される。
ここで、演算子[ ]はその引数を次に最も大きい整数値に丸める。その引数の“+1”の部分は、タイプ識別子が用いられS−PDUには他のメッセージが含まれていないことを示すために用いられる。この特別な識別子はここで、“NO_MORE”メッセージとして記されている。そのようなものとして、式(3)に従えば、タイプフィールドのサイズは3つの異なるメッセージに関して2ビットである。なぜなら、[log2(4)]=2であるからである。
【0048】
この実施形態に従って構築される“ACK”メッセージの内容は図7に示されている。図示されたACKメッセージはタイプ識別子とSNとを含んでいる。このACKメッセージはS−PDUの終わりを印しづけ、そして、このS−PDU内でエラーであることが示されていない全ての前にあるD−PDUはSNによって確認応答される。その結果、そのようなACKメッセージがS−PDUに含まれているとき、組み合わされたS−PDUを終了させるために、NO_MOREメッセージを含める必要はない。
【0049】
確認応答の機能(即ち、Liについてゼロの値をもつことはSNiが確認応答であることを意味する)をもったLIST’メッセージが(長さ(LENGTH)フィールドを伴って)用いられることを仮定する。リスト(LIST’)メッセージの後にビットマップ(BITMAP’)メッセージが直接に含まれるとき、FSNフィールドのサイズはゼロである。そのようなものとして、ビットマップにおいて表現される最初のSNはSNLENGTH+LLENGTHである。さらにその上、リスト(LIST’)メッセージの長さ(LENGTH)フィールドにおけるゼロは付加的な長さ(LENGTH)フィールドが含まれることを意味し、そして、そのメッセージはLSNiフィールドを伴わずに図5に示されているように構築される。
【0050】
上述したリスト(LIST)の特徴を得るための別の方法は、(例えば、“LIST”と記される)新しいタイプを定義することである。しかしながら、そのタイプフィールドのサイズは影響を受け、その結果、より大きなS−PDUとなる。いずれにしても、上述した組み合わせによる方法のためには従うべき正確な規則を選択することにおいて考慮するトレードオフ(これはシステムに依存するが)がある。
【0051】
図8は上述した組み合わせによる方法に従ってS−PDUがどのように構築されるのかを図示した図である。示されているように、結果的に生み出されるS−PDUは2つのビットマップ(BITMAP’)メッセージと1つのリスト(LIST’)とを含む。2番目のビットマップ(BITMAP’)メッセージはFSNフィールドを含まない(或いは、FSNフィールドのサイズがゼロである)。その結果、ビットマップの最初の要素はSNLENGTH+LLENGTHという値をもつSNを表現している。
【0052】
上述した組み合わせによる方法の利点を示すために、表1に関して上述した例にその方法が適用される。そのようなものとして、表2は本発明の第2実施形態に従って、S−PDUに含まれる異なるメッセージを(その対応するビット値とともに)示している。この実施形態では、各S−PDUは示されているタイプ識別子の1つで始まる。また、長さ(LENGTH)とLSNiフィールドのサイズは5ビットに固定される。その結果、これらのフィールドは夫々0〜32(25)の値を保持できる。とりわけ、そのフィールドのサイズは固定されているが、それらのサイズは、この例のように必ずしも等しくなくとも良い(即ち、ビットマップ(BITMAP’)メッセージにおける長さ(LENGTH)フィールド)のサイズはリスト(LIST’)メッセージにおける長さ(LENGTH)フィールドのサイズとは異なり得る)。ビットマップ(BITMAP’)メッセージにおける長さ(LENGTH)フィールドの値は、バイト単位でビットマップのサイズに対応している(即ち、最大値で8*32=256個のSNが単一のS−PDUにおいてアドレス可能である)。SN値を含む全てのフィールドは12ビットのサイズをもつ(即ち、FSN、SN、及びSSNフィールド)。
【0053】
【表2】
【0054】
図9〜13は夫々、上述した例について表1に示された各列についてのS−PDUの内容を示す図である。この実施形態では、組み合わせが選択されてS−PDUの全サイズを最小にしている。
【0055】
表1に関して上述された例によって図示されているように、図9は結果として得られる(組み合わせの)S−PDUにおける第1行の内容を示し、図10は第2行の内容を示し、図11は第3行の内容を示す。なお、図11におけるリスト要素SNiの代わりにACKタイプを含めることによって、S−PDUの全サイズに関して付加的な5ビットが節約される。図12は結果として得られるS−PDUにおける第4行の内容を示し、図13は第5行の内容を示す。そのようなものとして、全ての符号化されたS−PDUの内容は、“ビット”列からの全ての値を連結することにより得られる。例えば、S−PDU(図9)の第1行の内容は、次のように表される。
【0056】
“01000010000001100111101111000001100101”。
【0057】
表3は現存するリスト(LIST)による方法とビットマップ(BITMAP)による方法と、また、第2実施形態に従う上述した組み合わせによる方法とに従って構築されたS−PDUのサイズを示している。S−PDUのサイズは、図9〜13における“フィールドサイズ”列を加算することによって計算される。表3に図示されているように、本発明の組み合わせによる方法から得られるS−PDUのサイズは、現存する解決策から得られるS−PDUよりもかなり小さい。
【0058】
【表3】
【0059】
多くのARQプロトコルにおいて、D−PDUのサイズは前もって定義され、限定されたセットの異なる値をもつことができる。もし、送信側ARQエンティティに備えられるユーザデータ量がD−PDUのサイズよりも小さいなら、パディングが用いられる。パディングは無意味なデータが用いられてD−PDUの残りの空きロケーションを埋めてしまう技術である。例えば、D−PDUが20バイトのユーザデータでいっぱいになり、送信側のARQエンティティが14バイトのユーザデータをもつだけであるなら、D−PDUの残りの部分は6バイトのパディングデータで埋められるか、或いはパディングされる。そのユーザデータ部の長さはD−PDUで示される。GPRSとW−CDMAシステムにおけるRLCプロトコルはこの種のパディング機能を用いている。
【0060】
第2実施形態の組み合わせによる方法はまた、ピギーバッキングとともに効率的に用いられる。例えば、十分な空間がステータスメッセージとともにパディングフィールドを埋めるために存在するならば、ARQエンティティが最後のユーザデータバイトの終わりの後にステータス情報をピギーバッグ(付加)できる。パディングバイトを含むD−PDUに含まれるステータス情報がないときにはいつでも、NO_MOREタイプの識別子が用いられる。このピギーバッキング(付加)方式は、2つのARQエンティティ間で交換される数多くのパケットをうまく低減させ、その結果、システム容量を節約している。ピギーバッキング(付加)を用いる現存するARQプロトコルについての場合であるが、ピギーバッキング(付加)方式のためにD−PDUにおいて予約されるフィールドはないので、そのようなピギーバッキング(付加)方式のコストは相対的に小さい。
【0061】
本発明の方法と装置の実施形態が添付図面において図示され、前述の詳細な説明で説明されたが、本発明はその開示された実施形態に限定されるものではなく、数多くの再構成、変形例、代用が、請求の範囲によって説明され定義されるような本発明の精神を逸脱することなく可能であることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明の方法と装置のより完全な理解には添付図面に関連してとられた詳細な説明への参照がなされねばならないが、その図面は以下の通りである。
【図1】 ARQプロトコルの使用を図示するシーケンス図である。
【図2】 SNを符号化する現存するリストによる方法を用いて受信側によって創成されるS−PDUを示す図である。
【図3】 SNを符号化する現存するビットマップによる方法を用いて受信側によって創成されるS−PDUを示す図である。
【図4】 本発明の第1実施形態に従って構築されたS−PDUに用いられるビットマップメッセージである。
【図5】 本発明の第1実施形態に従って構築された、表1の第2行に関し、LIST S−PDUのフィールドと内容とをもつメッセージの図である。
【図6】 本発明の第1実施形態に従って構築された、S−PDUにおけるLIST’メッセージのフィールドの図である。
【図7】 本発明の第2実施形態に従って構築された、“ACK”メッセージの内容を示す図である。
【図8】 第2実施形態の組み合わせによる方法に従ってどのようにS−PDUが構築されるのかを描いた図である。
【図9】 本発明の第2実施形態に従って構築された、S−PDUの組み合わせにおける表1の第1行の内容を示す図である。
【図10】 本発明の第2実施形態に従って構築された、S−PDUの組み合わせにおける表1の第2行の内容を示す図である。
【図11】 本発明の第2実施形態に従って構築された、S−PDUの組み合わせにおける表1の第3行の内容を示す図である。
【図12】 本発明の第2実施形態に従って構築された、S−PDUの組み合わせにおける表1の第4行の内容を示す図である。
【図13】 本発明の第2実施形態に従って構築された、S−PDUの組み合わせにおける表1の第5行の内容を示す図である。
Claims (8)
- ARQプロトコルにおけるフィードバック応答を最小化する方法であって、
通信リンクによって複数の第1のデータユニットを送信する工程と、
前記複数の第1のデータユニットを受信する工程と、
前記受信する工程に応答して、データ送信側に返信される第2のデータユニットについてのメッセージフィールドを構築する工程とを有し、
前記メッセージフィールドはタイプ識別子フィールドと、そして、シーケンス番号フィールド、長さフィールド、及び内容フィールドの内の少なくとも1つとを含み、
ビットマップが前記タイプ識別子フィールドにセットされるなら、前記内容フィールドは前記受信された複数の第1のデータユニットの内のエラーがあるデータユニットのシーケンス番号を示すビットマップを含み、前記長さフィールドは前記ビットマップのサイズを示し、
リストが前記タイプ識別子フィールドにセットされるなら、前記シーケンス番号フィールドの値と前記長さフィールドの値との組み合わせが前記受信された複数の第1のデータユニットの内のエラーがあるデータユニットのシーケンス番号を示し、
少なくとも1つのビットマップタイプのメッセージと少なくとも1つのリストタイプのメッセージとを含む異なったタイプのメッセージフィールドが組み合わされて前記第2のデータユニットを形成するとき、前記異なったタイプのメッセージフィールドは任意の順序で付加されることを特徴とする方法。 - 前記複数の第1のデータユニットは、ユーザデータを含む複数のARQプロトコルユニットを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記長さフィールドのサイズはゼロであり、前もって定義されるビットマップサイズが用いられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記長さフィールドは、前記ビットマップにおける最後のシーケンス番号を示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記長さフィールドは、ゼロの値を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記シーケンス番号フィールドのサイズは、ゼロに等しいことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数の第1のデータユニットの少なくとも1つは、前記メッセージフィールドを付加するために用いられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ARQプロトコルは、選択的繰り返しARQプロトコルを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
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