JP4861504B2 - アクノレッジメントの効率的な送信のための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、無線通信分野に関し、特に、多元接続通信システムにおけるインクリメント冗長送信に選択的に応答する方法、装置、及びシステムに関する。

近年、通信システムのパフォーマンス及び機能は、電気通信ネットワークアーキテクチャ、信号処理、及びプロトコルに関する幾つかの技術的進歩及び改善の観点から、急速な進歩を続けている。無線通信分野では、システム容量を増加させ、かつ、急成長しているユーザ要求に応じるために、様々な多元接続規格及びプロトコルが開発されている。

これら様々な多元接続スキーム及び規格は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）等を含む。一般に、ＴＤＭＡ技術を適用するシステムでは、各ユーザはそれぞれ、自分にアサインされた、すなわち、割り当てられた時間スロット内で情報を送信することが許される。一方、ＦＤＭＡシステムによって、各ユーザはそれぞれ、特定のユーザに割り当てられた特定の周波数で情報を送信することが許される。ＣＤＭＡシステムは、対照的に、各ユーザにユニークな符号を割り当てることにより、同じ周波数、及び同じ時間において、異なるユーザが情報を送信することを可能にする拡散スペクトルシステムである。ＯＦＤＭＡシステムでは、高レートデータストリームが分離されるか、あるいは、多くのサブキャリア（本明細書ではサブキャリア周波数とも呼ばれる）によって同時に並行して送信される多くの低レートデータストリームに分割される。ＯＦＤＭＡシステムにおける各ユーザは、情報送信のために利用可能なサブキャリアのサブセットが与えられる。ＯＦＤＭＡシステムにおいて各ユーザに与えられるキャリアのサブセットは、固定式であるか、あるいは、例えば、周波数ホッピングＯＦＭＤＡ（ＦＨ−ＯＦＤＭＡ）のように変化することができる。ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、及びＣＤＭＡにおける多元接続技術が図１に例示される。図１に示すように、ＦＤＭＡにおける通信チャネルは、特定のチャネルが特定の周波数に対応する周波数によって分離される。ＴＤＭＡシステムでは、通信チャンネルは、特定のチャネルが特定の時間スロットに対応する時間によって分離される。対照的に、ＣＤＭＡシステムにおける通信チャネルは、特定のチャネルが特定の符号に対応する符号によって分離される。

無線システムでは、単一の全ての送信において、信頼できるパケット伝送を保証することは通常非効率的である。この非能率性は、根本的なチャネル条件が、各送信毎に劇的に変化するシステムにおいて特に著しい。例えば、ＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムでは、フレーム／パケット間には、受信信号対雑音比（ＳＮＲ）における大きな隔たりがあり、これによって、各パケット送信それぞれのために、小さなフレーム誤り率（ＦＥＲ）を保証することは困難かつ非効率的になる。そのような困難及び非効率性はまた、限定される訳ではないが、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、及び直交ＣＤＭＡ等を含む直交多元接続技術を適用する他の通信システムにも当てはまる。

そのような通信システムでは、自動再送信／反復要求（ＡＲＱ）スキームのようなパケット再送信メカニズムが、メッセージ送信における効率向上を支援するために使用されうる。そのような送信の受信に成功すると、アクセスポイントは、一般に、アクノレッジメントのインジケータ（すなわちＡＣＫメッセージ）を、データを受信したアクセス端末に送る。セルの送信中心から遠いユーザの場合、セルの送信ポイントから遠いユーザに送信されるメッセージのために、比較的高いレベルの電力、時間、又は帯域幅が必要とされる。そのため、そのようなユーザに送られる情報及びメッセージのために、より相当な量のシステムリソースが必要となる。対照的に、アクセスポイントの送信中心に近いユーザは、アクセス端末へ送られるメッセージのために、高いレベルの電力、帯域幅、又は時間を必要としない。

従って、アクセスポイントの送信中心から比較的遠いユーザに応答する必要性を最小にするニーズが存在する。

多元接続通信システムにおける情報送信のための方法及び装置が説明される。１つの局面では、複数のアクセス端末からの情報が受信される。送信及び受信される情報は、インクリメント冗長スキームを使用しうる。アクセス端末のうちの少なくとも１つは、アクセスポイントに比較的近接しており、アクセス端末のうちの少なくとも１つは、アクセスポイントから比較的離れている。時間、電力レベル、又はチャネルのような十分なリソースが、アクセス端末へアクノレッジメントの表示を送るために利用可能かどうかに関する判定がなされる。所定の時間において十分なリソースが利用可能ではない場合、十分なリソースが利用可能になるまで、アクセスポイントから比較的離れたアクセス端末へのアクノレッジメントの表示の送信は遅らされる。

別の実施形態では、受信機は、複数のアクセス端末から情報を受信するように構成される。プロセッサは、十分なリソースが、アクセス端末へアクノレッジメントの表示を送るのに利用可能かどうかを判定するように構成される。コントローラは、十分なリソースが利用可能になるまで、アクセスポイントから比較的離れたアクセス端末へのアクノレッジメントの表示の送信を遅らせるように構成される。また、カウンタは、例えばアクセスポイントから離れたアクセス端末のように、アクセス端末の少なくとも一部から受信されたメッセージの量を追跡するために使用されうる。アクセス端末が、ある試行回数後に、アクノレッジメントの表示を受信しないのであれば、アクセス端末は、もはやアクセスポイントと通信していないと仮定しうる。従って、カウンタは、しきい値と比較されうる。ここで、しきい値は、試行回数に設定される。従って、アクセスポイントは、通信を維持するために、しきい試行回数内でアクセス端末に応答する必要がある。従って、カウンタがしきい値を超える場合、送信機は、アクセスポイントから比較的離れたアクセス端末にアクノレッジメントの表示を送信するように構成される。

別の実施形態では、多元接続通信システムにおいて情報を送信する方法及び装置が説明される。デバイスは、情報を受信し、アクノレッジの表示を送るために十分なリソースが利用可能であるかを判定する。そのようなリソースが利用可能ではない場合、デバイスは、十分なリソースが利用可能になるまで、アクノレッジメントの表示の送信を遅らせる。リソースは、アクノレッジメントの表示を送るために十分な電力、時間、又は周波数チャネルが利用可能であるかの判定を含む。

別の実施形態では、アクセス端末から情報を送信する方法及び装置が説明される。情報はアクセスポイントから受信される。アクセスポイントへアクノレッジメントの表示を送るために十分なリソースが利用可能であるかの判定がなされる。利用可能でなければ、アクセスポイントへのアクノレッジメントの表示の送信は、十分なリソースが利用可能になるまで遅らされる。また、カウンタは、許容可能な無応答最大回数に達する前に、アクノレッジメントの表示が、アクセスポイントに送られる必要があることを判定するために使用される。

本発明の種々の局面及び実施形態が、以下に更に説明される。

図１は、様々な多元接続システムにおいて様々なチャネル化スキームを例示するブロック図である。 図２は、インクリメント冗長送信を例示する。 図３は、送信機と受信機とのブロック図を例示する。 図４は、２つのアクセスポイントに近接して動作するアクセス端末を例示する。 図５Ａは、時間に対するチャネル構造を例示する。 図５Ｂは、共有シグナリングチャネルの構造を例示する。 図６は、アクセスポイントにおいて遅延ＡＣＫを用いた処理のフローチャートを例示する。 図７は、アクセス端末とアクセスポイントとの間の、遅延ＡＣＫを使用しない従来式の処理を例示する。 図８は、選択的ＡＣＫを用いたアクセス端末とアクセスポイントとの間のメッセージフローを例示する。 図９は、遅延ＡＣＫを用いたアクセス端末内の処理のフローチャートを例示する。

本発明の様々な局面及び特徴が、以下の詳細記述、及び添付図面に対する参照によって示される。

以下の詳細説明では、多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、本発明の様々な実施形態は、これら具体的な詳細なしでも実現されうることが理解される。以下に示す本発明の様々な実施形態は、典型例であって、本発明を限定する訳ではなく、例示することが意図されていることが当業者によって認識され、かつ理解されるべきである。

本明細書に記載するように、本発明の１つの実施形態に従って、例えば、自動反復／再送信（ＡＲＱ）スキームのようなインクリメント冗長送信スキームを適用する多元接続システムにおいて効率的なユーザ多重化を可能にする方法が提供される。以下に提供する例では、ＡＲＱシステムが説明及び例示の目的で記述されているが、本発明の教示は、ＡＱＲ送信スキームを伴う多元接続システムに限定されるのではなく、冗長性を提供することを目的として、異なる数のインタレースを適用するその他の多くのシステムにも等しく適用可能であることが、当業者によって理解され認識されるべきである。

単一のパケットのために多くの変調スキームを使用するために本明細書で記述された技術は、例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、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、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）ベースシステム、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）システム、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム等のような様々な通信システムのために使用されうる。これらの技術は、インクリメント冗長（ＩＲ）を利用するシステム、及びＩＲを利用しないシステム（例えば、単にデータを繰り返すシステム）のために使用される。

図２は、通信システムにおける送信機と受信機との間のインクリメント冗長送信を例示する。データ送信のためのスケジュールは、フレームに分割される。各フレームは、特定の時間持続を有している。図３に示すインクリメント冗長送信実施形態の場合、受信機はまず、フレーム０において、通信チャネルを推定し、チャネル条件に基づいて「モード」を選択し、選択したモードを送信機に送る。あるいは、受信機は、チャネル品質の推定値を送り返す。そして、送信機は、チャネル品質推定値に基づいて、モードを選択する。何れの場合であれ、このモードは、パケットについてのパケットサイズ、符号化レート、変調スキーム等を示す。送信機は、選択したモードに従ってデータパケット（パケット１）を処理し、このパケットのために、最大Ｔブロックまでのデータシンボルを生成する。Ｔは、与えられたデータパケットのためのブロックの最大数であり、インクリメント冗長の場合、１より大きい（Ｔ＞１）。第１のブロックは、一般に、受信機が、良好なチャネル条件でパケットを復号できるようにする十分な情報を含む。しかしながら、幾つかのパケットフォーマットは、より良好なＨＡＲＱグラニュラリティ（granularity）を可能にするための第１の試行において復号することができない。以下に続く各ブロックは一般に、前のブロックに含まれない追加パリティ／冗長情報を含む。送信機はその後、フレーム１において、パケット１の第１のデータシンボルブロック（ブロック１）を送信する。受信機は、フレーム２において、この第１のデータシンボルブロックを受信、検出、及び復号し、パケット１が誤って復号された（すなわち、「消去された」）ことを判定し、否定的なアクノレッジメント（ＮＡＫ）を送り返す。送信機は、フレーム３において、ＮＡＫを受信し、パケット１の第２のデータシンボルブロック（ブロック２）を送信する。受信機は、フレーム４において、ブロック２を受信して検出し、ブロック１及びブロック２を復号し、パケット１がまだ誤って復号されていることを判定し、別のＮＡＫを送り返す。このブロック送信及びＮＡＫ応答は、任意の回数繰り返されうる。

図２に示す例では、送信機は、フレームｎにおいて、データシンボルブロックＮ−１に対するＮＡＫを受信し、パケット１のデータシンボルブロックＮ（ブロックＮ）を送信する。ここで、Ｎ≦Ｔである。ここで、Ｔは、パケットのための送信試行最大数である。受信機は、フレームｎ＋１において、ブロックＮを受信して検出し、ブロック１乃至Ｎを復号し、パケットが正しく復号されたことを判定し、アクノレッジメント（ＡＣＫ）を送り返す。受信機はまた、フレームｎ＋１において、通信チャネルを推定し、次のデータパケットのためのモードを選択し、この選択したモードを、送信機に送る。モード選択は、周期的なレートにおいて送信されたＣＱＩ内で示されうるか、あるいは、前のモードが使用されうる。送信機は、ブロックＮのＡＣＫを受信し、パケット１の送信を終了する。送信機は更に、フレームｎ＋２において、選択されたモードに従って、次のデータパケット（パケット２）を処理し、パケット２の第１のデータシンボルブロック(ブロック１）を送信する。送信機と受信機におけるこの処理は、通信チャネルを経由して送信された各データパケットについても同様に続く。

図２に示すように、インクリメント冗長を用いて、送信機は、一連のブロック送信で、データパケットそれぞれを送る。ここで、各ブロック送信は、パケットの一部を送る。受信機は、各ブロック送信の後、パケットについて受信された全ブロックに基づいてパケットの復号を試みうる。送信機は、受信機による正しい復号後、パケットの送信を終了する。

図２に示す例の場合、各ブロック送信に対し、受信機からのＡＣＫ／ＮＡＫ応答について、１フレームの遅延が生じる。一般に、この遅延は、１フレーム、又は複数のフレームかもしれない。チャネル利用度を改善するために、多数のデータパケットが、インタレースされた方式で送信されうる。例えば、１つのトラフィックチャネルのためのデータパケットは、奇数番のフレームで送信され、別のトラフィックチャネルのためのデータパケットは、偶数番のフレームで送信されうる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＫ遅延が１フレームよりも長い場合には、２よりも多いトラフィックチャネルもインタレースされうる。

このシステムは、レート、パケットフォーマット、ラジオコンフィグレーション、又はその他幾つかの用語でも称されるモードのセットをサポートするように設計されうる。各モードは、例えば１％のパケット誤り率（ＰＥＲ）のような目標パフォーマンスレベルを達成するために必要な特定の符号化レート又は符合化スキーム、特定の変調スキーム、特定のスペクトル効率、及び特定の最小信号対雑音及び干渉比（ＳＩＮＲ）に関連付けられる。スペクトル効率は、システム帯域幅によって規格化されるデータレート（又は情報ビットレート）を称し、ヘルツ当たりのｂｐｓ（bits per second）の単位（ｂｐｓ／Ｈｚ）で与えられる。一般に、より高いスペクトル効率のために、より高いＳＩＮＲが必要とされる。サポートされたモードのセットは、一般に、等間隔配置されたインクリメントにおけるスペクトル効率の範囲をカバーする。与えられたチャネル条件および受信されたＳＩＮＲについて、その受信されたＳＩＮＲによってサポートされる最も高いスペクトル効率のモードが選択され、データ送信のために使用される。

スペクトル効率は、符合化レート及び変調スキームによって決定される。この符合化レートは、エンコーダに入力されたビット数の、エンコーダによって生成され、そして送信された符合化ビット数に対する割合である。例えば、２／９の符号化レート（すなわち、Ｒ＝２／９）は、２入力ビットについて９符合化ビットを生成する。より低い符合化レート（例えば、Ｒ＝１／４又は１／５）は、より多くの冗長を有し、もって、より高い誤り訂正能力を有している。しかしながら、より低い符合化レートの場合、より多くの符合化ビットが送信され、スペクトル効率も低くなる。

データ送信のために、様々な変調スキームが使用されうる。各変調スキームはそれぞれ、Ｍ個のシグナルポイントを含むシグナルコンステレーションに関連付けられる。ここで、Ｍ＞１である。各シグナルポイントはそれぞれ、複素数値によって定義され、Ｂビットのバイナリ値によって識別される。ここで、Ｂ≧１及び２^Ｂ＝Ｍである。シンボルマッピングについては、送信される符合化ビットが先ず、Ｂ個の符合化ビットからなるセットにグループ化される。Ｂ個の符合化ビットからなる各セットは、Ｂビットのバイナリ値を生成する。それは、具体的なシグナルポイントにマップされ、更に、Ｂ個の符合化ビットからなるグループのための変調シンボルとして送信される。各変調シンボルはそれぞれ、Ｂ個の符合化ビットのための情報を運ぶ。幾つかの一般に使用される変調スキームは、バイナリフェーズシフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直交フェーズシフトキーイング（ＱＰＳＫ）、Ｍ−アレイフェーズシフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、及びＭ−アレイ直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）を含んでいる。変調シンボル（Ｂ）に関する符号化ビットの数は、ＢＰＳＫの場合Ｂ＝１、ＱＰＳＫの場合Ｂ＝２、８−ＰＳＫの場合Ｂ＝３、１６−ＱＡＭの場合Ｂ＝４、６４−ＱＡＭの場合Ｂ＝６等のように与えることができる。Ｂは、変調スキームの次元を表し、更なる符号化ビットが、より高い次元の変調スキームのために、変調シンボル毎に送られうる。

図３は、ＩＲ送信を利用する無線通信システム３００における送信機３１０及び受信機３５０のブロック図を示す。送信機３１０では、ＴＸデータプロセッサ３２０が、データソース３１２からデータパケットを受け取る。ＴＸデータプロセッサ３２０は、そのパケットのために選択されたモードに従って各データパケットを処理（例えば、フォーマット、符号化、分割、インタリーブ、及び変調）し、パケットのために、最大Ｔ個からなるデータシンボルのブロックを生成する。各データパケットについて選択されたモードは、そのパケットの各データシンボルブロックのために使用される（１）パケットサイズ（すなわち、パケットのための情報ビットの数）と、（２）符号化レートと変調スキームとの特定の組み合わせとを示す。コントローラ３３０は、もし望まれれば、パケットのために受信されるフィードバック（ＡＣＫ／ＮＡＫ）と同様に、選択されたモードに基づいて、各データパケットのために、データソース３１２とＴＸデータプロセッサ３２０とに対する様々な制御を与える。この処理は、図２に関連して更に議論される。ＴＸデータプロセッサ３２０は、データシンボルブロック（例えば、各フレームについて１ブロック）のストリームを提供する。ここでは、各パケットのためのブロックが、１又は複数の他のパケットのブロックとともにインタレースされる。

送信機ユニット（ＴＭＴＲ）３２２は、ＴＸデータプロセッサ３２０からデータシンボルブロックのストリームを受信し、変調信号を生成する。送信機ユニット３２２は、（例えば、時間分割多重化、周波数分割多重化、及び／又は符号分割多重化を用いて）パイロットシンボルをデータシンボルと多重化し、送信シンボルのストリームを得る。各送信シンボルはそれぞれ、データシンボル、パイロットシンボル、又はゼロからなるシグナル値を有するヌルシンボルでありうる。ＯＦＤＭがシステムによって使用される場合、送信機ユニット３２２は、ＯＦＤＭ変調の作成を実行しうる。例えば、ＯＦＤＭスキームを適用するＯＦＤＭＡシステムが使用されうる。送信機ユニット３２２は、時間ドメインサンプルのストリームを生成し、更に、このサンプルストリームを調整（例えば、アナログ変換、周波数アップコンバート、フィルタ、及び増幅）して変調信号を生成する。この変調信号は、その後、アンテナ３２４から送信され、通信チャネルを経由して受信機３５０へ送られる。

受信機３５０では、この送信された信号が、アンテナ３５２によって受信される。そして、この受信された信号が、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）３５４に供給される。受信機ユニット３５４は、この受信した信号を調整、デジタル化、及び前処理（例えば、ＯＦＤＭ復調）し、受信データシンボル及び受信パイロットシンボルを得る。受信機ユニット３５４は、受信データシンボルを検出器３５６に、受信パイロットシンボルをチャネル推定器３５８に提供する。チャンネル推定器３５８は、受信パイロットシンボルを処理し、通信チャネルのチャネル推定値（例えば、チャネル利得推定値及びＳＩＮＲ推定値）を提供する。検出器３５６は、このチャネル推定値を用いて受信データシンボルに関する検出を実行し、検出されたデータシンボルをＲＸデータプロセッサ３６０に提供する。検出されたデータシンボルは、データシンボルを作成するために使用される符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）によって表されるか（後述する）、あるいは、その他の表現によって表される。検出されたデータシンボルの新たなブロックが、所定のデータパケットのために取得される場合はいつでも、ＲＸデータプロセッサ３６０は、そのパケットのために取得された全ての検出データシンボルを処理（例えば、逆インタリーブ及び復号）し、復号されたパケットをデータシンク３６２に提供する。ＲＸデータプロセッサ３６０はまた、この復号されたパケットをチェックして、パケットステータスを提供する。これは、このパケットが正しく復号されたか、あるいは誤って復号されたかを示す。

コントローラ３７０は、チャネル推定器３５８からチャネル推定値を受け取り、ＲＸデータプロセッサ３６０からパケットステータスを受け取る。コントローラ３７０は、チャネル推定値に基づいて、受信器３５０に送信される次のデータパケットのためのモードを選択する。コントローラ３７０はまた、フィードバック情報を構築する。これは、次のパケットのために選択されたモード、丁度復号されたパケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫ等を含みうる。このフィードバック情報は、ＴＸデータプロセッサ３８２によって処理され、更に、送信機ユニット３８４によって調整され、アンテナ３５２を経由して送信機３１０へ送信される。

送信機３１０では、受信機３５０から送信された信号が、アンテナ３２４によって受信され、受信機ユニット３４２によって調整され、更にＲＸデータプロセッサ３４４によって処理されて、受信機３５０によって送られたフィードバック情報が復元される。コントローラ３３０は、受信されたフィードバック情報を取得する。そして、受信機３５０に送られたパケットのＩＲ送信を制御するためにＡＣＫ／ＮＡＫを使用する。そして、選択されたモードを用いて、次のデータパケットを処理し、受信機３５０へ送る。

コントローラ３３０及びコントローラ３７０はそれぞれ、送信機３１０及び受信機３５０における動作を指示する。メモリユニット３３２及びメモリユニット３７２はそれぞれ、コントローラ３３０及びコントローラ３７０によって使用されるプログラムコード及びデータのための記憶装置を備える。

図４は、２つの個別のアクセスポイント４００の近くで動作するユーザを示す。ユーザ４０４は、１を超えるアクセスポイントからの信号を検出する能力を有するエッジユーザである。用語「エッジユーザ」は、この文において、範囲内にあるが、アクセスポイントの送信中心から比較的離れているアクセス端末を指す。

「アクセス端末」は、ユーザに音声及び／又はデータ接続を与えるデバイスを称する。アクセス端末は、例えばラップトップコンピュータ又はデスクトップコンピュータのような計算デバイスに接続されうる。あるいは、例えばパーソナルデジタルアシスタントのような自立型デバイスでありうる。アクセス端末はまた、加入者局、加入者ユニット、モバイル局、無線デバイス、モバイル、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、又はユーザ機器とも称される。加入者局は、セルラ電話、ＰＣＳ電話、コードレス電話、セッションイニシエーションプロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルドデバイス、又は、無線モデムに接続されたその他の処理デバイスでありうる。

「アクセスポイント」は、エアインタフェースによって１又は複数のセクタを介してアクセス端末又はその他のアクセスポイントと通信するアクセスネットワーク内のデバイスを称する。アクセスポイントは、受信したエアインタフェースフレームをＩＰパケットに変換することによって、ＩＰネットワークを含みうるアクセスネットワークにおけるアクセス端末とその他のものとの間のルータとして動作する。アクセスポイントはまた、エアインタフェースのための属性管理を調整する。アクセスポイントは、基地局、基地局のセクタ、及び／又は基地トランシーバ局（ＢＴＳ）と基地局コントローラ（ＢＳＣ）との組み合わせでありうる。

エッジユーザはまた、近隣アクセスポイントの範囲内にあるかもしれない。この場合、ユーザ４０４は、アクセスポイント４０８とアクセスポイント４１２との間のエッジユーザである。エッジユーザ４０４は、情報及びメッセージがユーザ４０４に送信されるために、送信されるメッセージのための高レベルのシステムリソースを必要とする。対照的に、ユーザ４１６のように、アクセスポイントの送信中心に近いユーザは、アクセスポイントの送信中心に比較的接近しているので、アクセス端末へ送られるメッセージのための高レベルのシステムリソースを必要としない。

システムリソースは、電力レベル、利用可能な周波数帯域又はキャリアチャネルの量、利用可能な時間の量、あるいは、ＣＤＭＡの場合には、ウォルシュコード又はＰＮコードのようなコード空間のような多くの要因を含みうる。

実施形態では、他の制御情報とともに、共有シグナリングチャネル（ＳＳＣＨ）としてＡＣＫが送られる。図５Ａは、時間５００に対するそのようなチャネル構造を例示する。チャネル構造５００は、特定の時間続くＳＳＣＨ５０４を備える。その後、データメッセージ５０８が続く。データメッセージ５０８が終わると、次のＳＳＣＨ５１２、及び次のデータメッセージ５６１が始まる。

また、ＳＳＣＨは、図５Ｂに示すように、多くのセグメントに分割される。図５Ｂは、ＳＳＣＨの構造５５０を例示する。このような分割化を用いることによって、ＡＣＫメッセージを共に符合化することによって効率化が図られる。ＳＳＣＨの第１のセグメントは、他の情報の中でも、アクセスポイントの送信中心に比較的近いアクセス端末に向けられたＡＣＫメッセージを備えており、もって、比較的低い電力で送信される。このセグメントは、セグメント５５４によって代表される。第２のセグメント５５８は、アクセスポイントの送信ポイントから離れたアクセス端末に送られ、もって、ＡＣＫメッセージを表すより少ないビット数を持ち、セグメント５５４においてアクセス端末に送られるメッセージの電力レベルと比較して、比較的高い電力で送信される。ＳＳＣＨセグメント５５０は、セグメントＮ（５６２）までの多くのセグメントに分割される。セグメントＮは、エッジユーザに向けて高電力レベルで送られる比較的少ないビット数を表す。従って、ＡＣＫメッセージを必要とするエッジユーザの場合、システムリソースの実体的な相当な部分が、ＡＣＫメッセージを送るために必要される。別の実施形態では、セグメントは、周波数内で多重化された部分である。異なる目標ユーザ、又はグループユーザに達するために、異なる電力量が、異なるセグメントに与えられる。例えば、すぐ近くのユーザに、ほんの数ビットのデータのみ送る必要がある場合、セグメントＮは、低い電力で使用されることができる。エッジユーザが、ほんの数ビットしか必要としない場合、全ての電力がセグメントＮに加えられ、その他のどのセグメントも効率的に送られない。

図７は、従来の呼び出しフロー処理７００を示す。この処理では、アクセス端末からの時間情報が受信される毎にＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージがアクセス端末に送られる。図示するように、アクセスポイント７０４は、アクセスポイント７０４とアクセス端末７０８との間で、様々なメッセージを送り、様々なメッセージを受信する。逆方向リンク割当メッセージ７１２は、アクセス端末７０８へ送られる。逆方向リンク割当メッセージは、使用されるサブキャリアのセット、チャネル識別情報、パケットフォーマット、及びその他の様々なシステム及び制御情報のような情報を特定する。この逆方向リンク割当メッセージに応じて、アクセスポイント７０４へデータが送られる。一例として、パケット内のデータ１Ａ（７１６）が、アクセスポイント７０４へ送られる。データ１Ａを受信するか、あるいは受信しないことに応じて、アクセスポイント７０４は、アクセス端末７０８へＡＣＫ又はＮＡＣＫ７２０を送信する。実施形態では、ＡＣＫのみが送信される。この場合、ＮＡＣＫは、アクセス端末７０８によってＡＣＫが受信されないことによって、ＮＡＣＫであると暗黙的に理解される。次の時間スロットでは、データがアクセスポイント７０４へ送られる（７２４）。例として、データパケット１Ｂが送られ、それに応じて、アクセスポイント７０４によって、ＡＣＫ又はＮＡＣＫがアクセス端末７０８へ送信される（７２８）。

ＡＣＫのそのような送信は、また、かなりのシステムリソースを必要とする。特に、エッジユーザは、ＡＣＫメッセージを送信するために、比較的高い量の電力を必要とする。

本明細書で開示する実施形態は、システムリソースが利用可能である場合、あるいは、そうでないときには、ＡＣＫメッセージを送ることが便利である場合、ＡＣＫメッセージを用いて選択的に応答することを利用する方法及び装置を説明する。図６は、選択的なＡＣＫを使用することを利用する呼び出し処理のフローチャートを例示する。アクセスポイントは、アクセス端末からデータを受信する（６０４）。アクセス端末にアクセスメッセージを送るための十分なシステムリソースがあるかが判定される（６０８）。そのようなシステムリソースが利用可能な場合、ＡＣＫメッセージがアクセス端末へ送られる（６１２）。この判定は、限定される訳ではないが、アクセスポイントが応答する必要のある他のアクセス端末の要求を考慮して、特定のアクセス端末へＡＣＫを送るために利用可能な電力量を判定することを含む。この判定は更に、アクセスポイントが応答する必要のある他のアクセス端末の要求を考慮して、ＡＣＫを特定のアクセス端末に送るために十分な時間が利用可能であるかを判定することを含む。この判定は更に、アクセスポイントが応答する必要のある他のアクセス端末の要求を考慮して、十分な周波数帯域幅、あるいは十分なチャネル又はサブキャリアが、特定のアクセス端末へＡＣＫを送るために利用可能であるかを判定することを含む。

システムリソースが現在利用可能ではない場合、別の判定が、無応答しきい回数に達したか否かについてなされる（６１６）。このしきい回数と比較されるカウントは、カウンタ６０６のような、あるカウントメカニズムに保持されうる。そのような無応答しきい回数に達すると、ユーザが割当を失う可能性を回避するために、ＡＣＫを送る必要がある（６１２）。ＡＣＫを送るため、しきい値を超える無応答最大回数以外に、他の理由を使用しても良い。例えば、ＡＣＫがエッジユーザに送られるために高い電力量が必要とされるのであれば、システムは、システムリソースが利用可能になるまで、ＡＣＫを送るのを待つように判断しうる。別の例では、高品質のサービスユーザは、ＡＣＫメッセージをより頻繁に受信する必要がありうる。

無回答最大回数がしきい値を超えていないと判定された場合、あるいは、そのときに、アクノレッジメントが送られる必要がないと判定された場合、アクセスポイントは、カウンタをインクリメントし（６１４）、アクセス端末へＡＣＫを送るために利用可能なリソースのある時間まで、メッセージを送ることを遅らせることを決定する（６２０）ことができる。ある試行回数後、アクセス端末が、アクノレッジメントの表示を何ら受信しないのであれば、アクセス端末は、もはやアクセス端末と通信していないものと仮定するかもしれない。従って、カウンタは、試行回数に設定されたしきい値と比較されるかもしれない。従って、アクセスポイントは、通信を維持するために、しきい試行回数内で、アクセス端末に応答する必要がある。従って、カウンタがしきい値を超えた場合、送信機は、アクセスポイントから比較的離れたアクセス端末へアクノレッジメントの表示を送信するように構成される。

これは図８にも示される。図８は、そのような選択的なＡＣＫスキームを用いた呼び出しフロー８００を例示する。アクセスポイント８０８からアクセス端末８１２へ逆方向リンク割当メッセージが送られる（８０４）。そして、アクセス端末８１２は、アクセスポイント８０８へデータを送る（８１６）。アクセスポイント８０８は、暗黙的にＮＡＣＫを送り、（８２０）、アクセス端末８１２は、ＡＣＫを受信しない。アクセス端末は、ステップ８２４において、データパケット１Ｂを送り始める。またアクセスポイント８０８は、アクセス端末８１２へ暗黙的にＮＡＣＫを送りうる（８２８）。アクセス端末８１２は、ステップ８３２で、アクセスポイント８０８へデータパケット１Ｃを送る。また、アクセスポイント８０８は、アクセス端末８１２へ暗黙的にＮＡＣＫを送りうる（８３６）。動作８４０によって表わされるデータパケットＩＤは、アクセスポイント８０８へ送られる。この例において、暗黙的なＮＡＣＫメッセージの最大数に達し、もって、アクセス端末８１２がその割当を失うことを回避するために、アクセスポイントは、アクセス端末８１２へアクノレッジメントを送らねばならない。従って、ＡＣＫメッセージは、アクセス端末８１２へ送られる（８４４）。

同様に、アクセス端末は、システムリソースの利用可能性に基づいて、アクセスポイントへのメッセージングを遅らせうる。図９はそのような処理を例示する。アクセス端末は、アクセスポイントからデータを受信する（９０４）。オプションとしてカウンタが設定されうる（９０８）。そして、アクセスポイントへＡＣＫメッセージを送るための十分なシステムリソースがあるかが判定される（９１２）。そのようなシステムリソースが利用可能であれば（９１６）、ＡＣＫメッセージがアクセスポイントへ送られる（９２０）。この判定は、限定される訳ではないが、アクセス端末が応答する必要のある他のメッセージの要求を考慮して、ＡＣＫをアクセスポイントへ送るために利用可能な電力、時間、又は周波数帯域幅の量を判定することを含む。例えば、アクセス端末は、データ送信、様々な品質のサービス又はシグナリング情報、制御チャネル情報、制御要求、及び／又は順方向リンクチャネル品質情報（ＣＱＩ／ＤＲＣ）を送るために、十分な電力を必要とする。

システムリソースが現在利用可能ではない場合（９２４）、無応答しきい回数に達したか否かに関する他の判定がなされる（９２８）。しきい回数と比較されるカウントは、あるカウントメカニズムに保持されうる（９３２）。無応答しきい回数に達すると（９３６）、この場合、ユーザがその割当を失う可能性を避けるために、ＡＣＫが送信される必要がある（９２０）。ＡＣＫを送るために、しきい値を超える無応答最大回数以外に、他の理由を使用しても良い。例えば、ＡＣＫがエッジユーザに送られるために高い電力量が必要とされるのであれば、システムは、システムリソースが利用可能になるまで、ＡＣＫを送るのを待つように判断しうる。別の例では、高品質のサービスユーザは、ＡＣＫメッセージをより頻繁に受信する必要がありうる。

無回答最大回数がしきい値を超えていないと判定された場合（９４０）、あるいは、そのときに、アクノレッジメントが送られる必要がないと判定された場合、アクセス端末は、カウンタをインクリメントし（９３２）、アクセスポイントへＡＣＫを送るために利用可能なリソースがある時間まで、メッセージを送ることを遅らせることを決定する（９４４）ことができる。ある試行回数後、アクセスポイントが、アクノレッジメントの表示を何ら受信しないのであれば、アクセスポイントは、もはやアクセス端末と通信していないものと仮定するかもしれない。従って、カウンタは、試行回数に設定されたしきい値と比較されるかもしれない。従って、アクセス端末は、同期を維持するために、しきい試行回数内で、アクセスポイントに応答する必要がある。従って、カウンタがしきい値を超えた場合、送信機は、アクセスポイントへアクノレッジメントの表示を送信するように構成される。

本発明の種々の局面及び特徴が、具体的な実施形態に関して上述された。本明細書で使用された用語「備える」（'comprises'、 'comprising'）、又はそれに関する他の何れの変形も、この用語が指す要素又は限定を含むものに制限されることなく解釈されることが意図されている。従って、要素のセットを備える他の実施形態、システム、又は方法は、これら要素のみに限定されるのではなく、実施形態に明示的にリストされていないか、あるいは本質的な他の要素を含みうる。

例として、本明細書に記載の実施形態に関連して記述された様々な例示的な論理ブロック、フローチャート、ウィンドウ、及びステップは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、例えばレジスタ及びＦＩＦＯのようなディスクリートハードウェアコンポーネント、ファームウェア命令のセットを実行するプロセッサ、任意の従来式プログラマブルソフトウェア及びプロセッサ、又はこれら任意の組み合わせとともにソフトウェアあるいはハードウェアにおいて実行される。プロセッサは、有利なことにマイクロプロセッサでありうるが、あるいは、プロセッサは、任意の従来式のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態計算機でありうる。ソフトウェアは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ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、ＤＶＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術において周知の他の任意の形態の記憶媒体に存在しうる。

本発明は、独特の実施形態に関して記述されているが、これら実施形態は、例示的であり、本発明の範囲はこれら実施形態に限定されないことが理解されるべきである。上述された実施形態に対する多くの変形、変更、追加、及び改良が可能である。これら変形、変更、追加、及び改良は、特許請求の範囲に詳述される本発明の範囲内にあると考えられる

Claims (8)

1. 多元接続通信システム内のアクセス端末から情報を送信する方法であって、
   アクセスポイントからの情報を受信することと、
   アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信するために十分なリソースが利用可能であるかを判定することと、
   前記十分なリソースが利用可能であると判定された場合、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信することと、
   前記十分なリソースが利用可能ではないと判定された場合、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信せず、前記アクノレッジメントの表示が前記アクセスポイントへ送信されなかった回数を示すカウンタをインクリメントすること、
   前記カウンタがインクリメントされた場合、前記アクセスポイントへの前記アクノレッジメントの表示の送信を遅らせることと、
   前記カウンタを、許容された無応答最大回数と比較することと、
   前記送信を遅らせることの後に、前記判定すること、前記送信すること、前記インクリメントすること、前記送信を遅らせることと、および前記比較することを繰り返し、前記十分なリソースが利用可能ではないと判定された場合であっても、前記カウンタが前記無応答最大回数を越えた場合には、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信することと
   を備える方法。
2. 前記送信することは、インクリメント冗長を用いて、前記アクノレッジメントの表示を送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
3. 自動反復要求（ＡＲＱ）プロトコルに従って送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
4. 前記十分なリソースが利用可能かを判定することは、アクノレッジメントの表示を送るために、十分な電力、時間、又は周波数チャネルが利用可能であるかを判定することを更に備える請求項１に記載の方法。
5. 多元接続通信システム内のアクセス端末から情報を送信する装置であって、
   アクセスポイントからの情報を受信する受信手段と、
   アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信するために十分なリソースが利用可能であるかを判定する判定手段と、
   前記十分なリソースが利用可能であると判定された場合、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信する送信手段と、
   前記十分なリソースが利用可能ではないと判定された場合、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信せず、前記アクノレッジメントの表示が前記アクセスポイントへ送信されなかった回数を示すカウンタをインクリメントするインクリメント手段と、
   前記カウンタがインクリメントされた場合、前記アクセスポイントへの前記アクノレッジメントの表示の送信を遅延させる遅延手段と、
   前記カウンタを、許容された無応答最大回数と比較する比較手段とを備え、
   前記遅延手段によって送信が遅延された後に、前記判定手段による前記判定、前記送信手段による前記送信、前記インクリメント手段による前記インクリメント、前記遅延手段による前記遅延、および前記比較手段による前記比較を繰り返し、前記判定手段によって、前記十分なリソースが利用可能ではないと判定された場合であっても、前記比較手段によって、前記カウンタが前記無応答最大回数を越えたと判定された場合には、前記送信手段が、前記アクノレッジメントの表示を前記アクセスポイントへ送信する装置。
6. 前記送信することは、インクリメント冗長を用いて、前記アクノレッジメントの表示を送信する手段を更に備える請求項５に記載の装置。
7. 自動反復要求（ＡＲＱ）プロトコルに従って送信する手段を更に備える請求項５に記載の装置。
8. 前記十分なリソースが利用可能かを判定することは、アクノレッジメントの表示を送るために、十分な電力、時間、又は周波数チャネルが利用可能であるかを判定する手段を更に備える請求項５に記載の装置。

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