JP4865549B2 - 送信機から受信機へのデータ・パケットの送信 - Google Patents

送信機から受信機へのデータ・パケットの送信 Download PDF

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Description

本発明は、パケット交換データ送信の分野に関し、詳細には、移動無線通信システムに関する。より詳細には本発明は、送信機から受信機にデータ・パケットを送信する方法、送信機から受信機にデータ・パケットを送信するシステム、移動無線通信システムの基地局、移動無線通信システムの移動加入者局、および、移動無線通信システムの送信機から受信機へのデータ・パケットの送信を制御するコンピュータ・プログラムに関する。
送信機と受信機の間でデータ・パケットを送信する方法およびシステムは、例えば「Ｔｄｏｃ・１２Ａ０１００２４、ＨＳ−ＤＳＣＨ用信号方式およびタイミング配置［Tdoc 12A010024, signaling and timing constellations for HS-DSCH］、ソース：ルーセント・テクノロジ、３ＧＰＰ・ＴＳＧ・ＲＡＮ・ＷＧ１およびＷＧ２・ミーティング・オン・ＨＳＤＰＡ、ソフィア・アンティポリス、４月５−６，２００２［source: Lucent technologies, 3GPP TSG RAN WG1 $ WG2 Meeting on HSDPA, Sophia Antipolis, April 5-6, 2001］」から知られる。
この既知のシステムによれば、受信機がエラーなしにデータ・パケットを受信した場合に、受信機は、肯定の確認メッセージを送信機に送信する。受信機がエラーのあるデータ・パケットを受信した場合、受信機は、否定の確認メッセージを送信機に送信する。送信機は、肯定の確認メッセージを受信すると、新しいデータ・パケットの送信を継続する。送信機が否定の確認メッセージを受信した場合、送信機は、個々のデータ・パケットを再送信する。
送信機が受信機からの否定の確認メッセージを誤って肯定の確認メッセージと解釈し、新しいデータ・パケットの送信を継続した場合は、エラーと共に受信機により受信され、否定の確認メッセージが送信されたデータ・パケットの情報が失われてしまう。
本発明の目的は、改良されたエラー処理を提供することである。
本発明の例示的実施形態によれば、上記の目的は、請求項１に記載の送信機から受信機にデータ・パケットを送信する方法によって解決されても良い。本発明のこの例示的実施形態によれば、各データ・パケットとともに標識が送信され、この標識は、個々のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであるか、再送信されるデータ・パケットであるかを示す。受信機がエラーのあるデータ・パケットを受信すると、受信機は、第１の確認メッセージを送信機に送信する。受信機が２番目のデータ・パケットに関して第１の確認メッセージを送信した後に、当該最初のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともにエラーのない最初のデータ・パケットを受信すると、受信機は、第２の確認メッセージを送信機に送信する。本発明の一態様によれば、この第２の確認メッセージは、２番目のデータ・パケットを再送信するように送信機に要求する。
有利なことには、上記の本発明の例示的実施形態は、送信機で否定の確認メッセージあるいは否定の応答が肯定の確認メッセージとして誤って解釈されるために、データが受信機に受信されないことを回避できるようにしても良い。すなわち、本発明は、そのような否定確認メッセージの誤った解釈が発生した場合でも、エラーなしで受信機に受信されることができるように、個々のデータ・パケットが再送信されることを保証できるようにすることができる。さらに、これは、受信機の受信バッファに欠落が生じないことを可能にする。
請求項１に記載される本発明の例示的実施形態によれば、エラーのないデータ・パケットを受信した場合、受信機は、第３の確認メッセージを送信機に送信する。この確認メッセージは、肯定の確認メッセージあるいは肯定応答と呼ばれる場合もある。有利なことには、本発明のこの例示的実施形態によれば、送信方法が提供され、この方法では、エラーのある送信が繰り返され、否定の確認メッセージが肯定の確認メッセージと解釈される事例にも対応する。
請求項３および４に記載の本発明の他の例示的実施形態によれば、第２の確認メッセージの受信後に送信機から再送信される２番目データ・パケットは、そのデータ・パケットに当初含まれていた完全なデータか、または元のデータ・パケットに当初含まれていたデータの一部のみとともに、またはデータなしで送信される。有利なことには、これは、復号が成功する確率を高めることができる。
請求項５に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、２番目のデータ・パケットを再送信する代わりに、送信機は、第３の確認メッセージを無視し、新しい３番目のデータ・パケットを送信する。
請求項６に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、標識は、１ビットという非常に短い長さである。
請求項７に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、このメッセージは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System―ユニバーサル・モバイル・遠隔通信システム―）のＨＡＲＱプロトコルを拡張したものである。
請求項８に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、送信機から受信機にデータ・パケットを送信するシステムが提供される。有利なことに、このシステムは、受信機から送信機に送信された否定の確認メッセージが誤って肯定の確認メッセージと解釈された場合でも、情報が失われず、受信機の受信バッファに欠落が生じないことを保証することができる。
請求項９に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、このシステムは、ＵＭＴＳ移動遠隔通信システムであり、標識は長さ１ビットの新規データ標識であり、この標識はＵＭＴＳの高速共有制御チャネルを介して送信される。
請求項１０に記載の本発明の別の実施形態によれば、移動無線通信システムの基地局が提供され、この基地局は、改良されたエラー処理を可能にする。
請求項１１に記載の本発明の別の例示的実施形態によれば、移動無線通信システムの移動加入者局が提供され、加入者局は、改良されたエラー処理を可能にすることができ、同時に、新規データ標識の非常に短い長さが保証されることができる。
本発明は、請求項１０に記載の送信機から受信機へのデータ・パケットの送信を制御するための、例えば移動無線通信システムのコンピュータ・プログラムにも関する。本発明によるコンピュータ・プログラムは、移動無線通信システムの制御プロセッサの作業メモリにロードされることが好ましい。しかし、コンピュータ・プログラムは、移動無線通信システム全体にわたり複数のプロセッサに分散されてもよい。したがって、そのデータ・プロセッサは、本発明の方法を実施するように装備される。コンピュータ・プログラムはＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。コンピュータ・プログラムは、ワールド・ワイド・ウェブ（World Wide Web）などのネットワークを通じて与えられてもよく、また、そのようなネットワークのデータ・プロセッサの作業メモリにダウンロードされることもできる。
本発明の例示的実施形態の要旨として、受信機が２番目のデータ・パケットに関して否定の確認メッセージを送信した後に、当該最初のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともにエラーなしで最初のデータ・パケットを（可能性としては何回かの再送信の後に）最終的に受信すると、受信機はＲＥＶ確認メッセージを送信機に送信することが理解できよう。このＲＥＶ確認メッセージは、送信機から２番目のデータ・パケットを再送信させる。有利なことには、これにより改良されたエラー処理が可能になり、同時に、非常に短い長さの新規データ標識を有する。例えばＵＭＴＳシステムの場合、新規データ標識は、わずか１ビットの長さである。
本発明の上記および他の態様は、参照として以下に記載される実施形態と以下の図面から明らかであり、また明らかになろう。
図１に、本発明の例示的実施形態による、デジタル・セルラ遠隔通信システムなどの移動無線通信システムの構成要素を示す。詳細には、図１には、２つのクラスのネットワーク、すなわち、国内電話網、総合サービス・デジタル網ＩＳＤＮ［Integrated Services Telephone Network］、または、パケット交換公衆データ・ネットワークＰＳＰＤＮ［Packet Switch Public Data Network］のような公衆交換電話網ＰＳＴＮ［Public Switch Telephone Network］などの固定ネットワークの一部と、ＵＭＴＳ移動無線通信システムのような公衆陸上移動ネットワークＰＬＭＮ［Public Land Mobile Network］とである。これらのネットワークをつなぐために、ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノードＧＧＳＮが提供され、これは、デジタル・セルラ遠隔通信システム内の移動局ＭＳの具体的な位置を決定し、その移動局ＭＳに呼をルーティングする働きをする。
その目的のために、ＧＧＳＮは、ホーム・ロケーション・レジスタＨＬＲと呼ばれる機能単位に接続され、ＨＬＲには２タイプの情報が記憶される。着信する呼を移動局ＭＳにルーティングすることを可能にする加入者情報とモバイル情報である。移動局データに関するネットワーク事業者による管理動作は、いずれもホーム・ロケーション・レジスタＨＬＲで実行される。
移動局ＭＳに呼をルーティングするために、ＧＧＳＮは、ＧＰＲＳサポート・ノードＧＳＮにも接続され、移動局ＭＳは、ＧＳＮを通じて、サービスを得ることができる。ＧＳＮは、そのＧＳＮによってカバーされる移動局ＭＳに必要とされる必要な交換サービスを行う。また、ＧＳＮは、その移動局ＭＳの可動性を監視し、位置登録手順の更新に対応するのに必要とされる必要なリソースを管理する。図１から分かるように、公衆陸上移動ネットワークは、複数のＧＳＮを備え、各ＧＳＮは、移動局ＭＳが移動することができるエリアをカバーする、所定数の基本セルをカバーする。その目的のために、各ＧＳＮは、ビジター位置レジスタＶＬＲに接続される。ビジター位置レジスタＶＬＲは、機能単位であり、ビジター位置レジスタＶＬＲにカバーされるエリアに移動局が位置する場合の位置エリアなどの移動局情報を動的に記憶する。移動する移動局ＭＳが、特定のＧＳＮに割り当てられたエリアに入ると、ＧＳＮは、関連付けられたビジター位置レジスタＶＬＲにその移動局ＭＳのことを通知する。
また、無線ネットワーク・システムＲＮＳはセルと称され、図１で六角形の地理的領域として示される規定された地理エリアに無線カバレージを提供する物理設備に対応する。そのような物理設備は、送信機ＴＳを備え、送信機は、エア・チャネルを介した移動局ＭＳへのデータの送信を実施する。
各ＲＮＳは、移動局ＭＳと通信するために必要とされる機器を含む。機能的には、ＲＮＳは、無線ネットワーク・コントローラＲＮＣによって行われる制御機能と、いわゆるＮｏｄｅＢによって行われる送信機能を提供する。ＮｏｄｅＢは、無線送信要求に対応し、各セルをカバーする。ＮｏｄｅＢは、送信機ＴＳと呼んでもよい。ＲＮＳは、複数の基本トランシーバ・システムＮｏｄｅＢを有することができるので、いくつかのセルにサービスすることができる。
送信機ＴＳ、ＧＧＳＮ、ＨＬＲ、ＧＳＮ、ＶＬＲ、ＮｏｄｅＢ、ＲＮＳ，およびＲＮＣはすべて、以下の本発明の例示的実施形態の説明のために送信機を備える基地局と称してよい。
図１に示される移動無線通信システムは、送信機（基地局）と受信機（移動局ＭＳ）の間でデータ・パケットが送信されるように運用されることができる。本発明の例示的実施形態によれば、そのようなパケット送信は「３ＧＰＰ・ＴＳ２５・３０８・Ｖ５．３．０（２００２−１２）の技術仕様書、第３世代パートナーシップ・プロジェクト；技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク；高速ダウンリンク・パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）；全説明；ステージ２（リリース―公表―５）［Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); overall description; Stage 2 (Release 5)］」および「３ＧＰＰ・ＴＳ２５．３２１・Ｖ５．３０（２００２−１２）技術仕様書、第３世代パートナーシップ・プロジェクト；技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク；ＭＡＣプロトコル仕様書（リリース―公表―５）［Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; MAC protocol specification (Release 5)］に記載されるデータ送信システムに従って行われることができ、両文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
そのようなデータ送信システムは、ＤＬ［ダウンリンク：ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共有チャネル）を介して基地局（送信機）から移動局（受信機）へ］で高速のデータ送信を行なう。そのようなデータ・パケットは、およそ２ミリ秒の長さの時間スロットで送信される。この時間スロットは通例、送信時間間隔あるいはＴＴＩと称される。受信機に送信される複数のデータ・パケットは、それぞれ、各送信の後に確認または応答される。本発明の一態様によれば、データ・パケットの受信が成功した場合、すなわちエラーなしで受信された場合は、肯定の確認メッセージ（ＡＣＫ）がＵＬ（アップリンク：受信機から基地局）で送信される。データ・パケットの受信がうまくいかなかった場合、すなわちエラーとともに受信された場合は、否定の確認メッセージ（ＮＡＣＫ）が受信機から送信機に送信される。データ・パケットの受信と、送信機への肯定および否定の確認メッセージ・パケットとの間に固定された事前に定義された時間関係があるために、データ・パケットと、そのデータ・パケットを参照するステータス・メッセージ（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）の間には明確な関係がある。
受信されたパケットのチャネル復号は、検討されるこのシステムでは、いわゆる軟判定に基づいて行われ、すなわち、受信されたビット値が、その値の量子化された振幅に従って特徴づけられ、その量子化された振幅、いわゆるソフト・ビットが、チャネル復号プロセス（畳み込みまたはターボ―Turbo―復号）の入力値を形成する。
ＭＳがエラーなしで復号することができないデータ・パケットのソフト・ビットは、いわゆるソフト・バッファに記憶され、ＭＳは、ＮＡＣＫを利用して、そのデータ・パケットの再送信を要求する。そのような再送信は、そのデータ・パケットの正確なコピーからなることができる。この場合は、再送信のソフト・ビットが、すでにソフト・バッファに保持されているソフト・ビットに追加される。その後、合計されたソフト・ビットのベクトルに新たにチャネル復号が適用される。ソフト・ビットの加算は、しばしばソフト・コンバイニング［soft combining］と呼ばれる。
基地局あるいは送信機が受信機から否定の確認メッセージＮＡＣＫを受信した場合、基地局は、その特定のデータ・パケットを再送信すべきか、または新しいデータの送信を開始すべきかを判断することができる。例えば、基地局は、否定の確認メッセージを受信した後、その特定のデータ・パケットを受信機に送信する規定回数の試みに達すると、その特定のデータ・パケットの再送信をやめることを決定することができる。したがって、受信機で正常に受信または復号することができないデータ・パケットのために送信経路が妨害されることを回避することができる。
送信がすでに送信されたデータまたは新しいデータを搬送することを受信機に知らせ、したがってまた、上記の２つの事例、すなわち受信がうまく行かなかったデータ・パケットの再送信と、再送信の中止を区別するために、また、他の目的のために、別個のチャネル、すなわちＨＳ−ＳＣＣＨ（高速共有制御チャネル）が提供される。本発明の一態様によれば、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して、ＵＭＴＳ標準で定義される１ビットの標識ＮＤＩが変更されないままにすることができ、すなわち、ＮＤＩが、各データ・パケットとともに送信機から受信機に送信され、以前の送信のＮＤＩの値と比較して、そのデータ・パケットが再送信されるデータ・パケットであるか、すなわち以前に受信機に正常に送信されなかったデータ・パケットであるかどうかを示し、その場合、ＮＤＩは１回前の送信のＮＤＩと同じ値になり、または、そのデータ・パケットが新しいデータを含んでいるかどうかを示し、その場合、ＮＤＩは１回前の送信と比較して設定される。
うまく受信されなかったデータ・パケットを再送信することによってシステムが妨害され、そのため真に継続したストリームが生じないことが回避されるようにするために、最高８つの個々のプロセスが設定されることができ、それらのプロセスが、時間多重化でサービスされる。そのようなプロセスは、通例、ＨＡＲＱプロセス（ハイブリッド自動反復要求プロセス）と呼ばれる。このＨＡＲＱプロセスの識別もＨＳ−ＳＣＣＨを介して送信される。識別が送信されるので、再送信される個々のデータ・パケットが属する最初の送信とＨＡＲＱプロセスを正確に判定することができる。
本発明の一態様によれば、受信機に受信されるデータ・パケットが、正しい順序でさらなる処理に渡されることが保証されなければならない。そのために、記憶手段あるいはメモリが提供され、その中で、各自の送信シーケンス番号に従って、受信される正しく復号されたデータ・パケットが再度並び替えられる。しかし、このメモリ内に欠落が生じる可能性がある。そうした欠落は、正常に受信されなかった欠落データ・パケットによって生じる。
詳細には、そのような欠落は、次の２つの理由で生じる可能性がある。
基地局が、データ・パケットが受信機に正常に受信されていない、すなわちエラーなしで受信されていないにも関わらず、もうそのデータ・パケットを再送信しないことを決定する。この事例は、中止とも呼ぶことができる。
欠落は、基地局またはネットワークが、否定の確認メッセージＮＡＣＫを誤って肯定の確認メッセージＡＣＫとして受信または解釈し、その特定のデータ・パケットが受信機に正常に受信されたと間違ってみなす場合にも発生する可能性がある。
上記のどちらの事例でも、データ・パケットの１つが正常に受信機に送信されていないので、記憶装置またはメモリに恒久的な欠落が生じる可能性がある。
図２に、送信機（ＢＡあるいは基地局）から受信機（ＭＳあるいは移動局）にデータ・パケットを送信する方法を概略的に示す簡略化した時間図を示す。
図２から分かるように、ＢＡは、最初のデータ・パケットＤ１をＭＳに送信する。このデータ・パケットＤ１とともに標識ＮＤＩが送信され、ＮＤＩはここでは値０を有する。上記で指摘したように、ＮＤＩは、別個のチャネル、すなわちＨＳ−ＳＣＣＨを介して送信される。
図２から分かるように、データ・パケットＤ１は、ＭＳに正常に受信されない。すなわち、データ・パケットＤ１は、ＭＳでエラーがある状態で受信される。
受信が成功しなかったデータ・パケットＤ１に応答して、ＭＳは、ＢＡに否定の確認メッセージＮＡＣＫを送信し、それによりＭＳは、再送信を要求する。
この時点で、ＢＡで生じうる２つの事例がある。
１．ＢＡが、例えばデータ・パケットＤ１をＭＳに送信する所定回数の成功しない試みに達したために、データ・パケットＤ１を再送信しないことを決定する。これは、上記の中止である。次いで、これも上記で述べたように、ＢＡは、新しいデータ・パケットＤ２をＭＳに標識ＮＤＩとともに送信する。データ・パケットＤ２は新しいデータ・パケットなので、ＮＤＩは、Ｄ１の以前の送信と比較して設定され、すなわちＮＤＩ＝１になる。
２．生じる可能性のある第２の事例は、ＢＡが、否定の確認メッセージＮＡＣＫ（Ｄ１の復号がうまく行かなかったことに応答して送信される）を誤って肯定の確認メッセージＡＣＫと解釈するものである。このような誤った解釈は、ＢＡで否定の確認メッセージの受信が成功しないため、または、ＢＡで否定の確認ＮＡＣＫが誤って解釈されるために発生する可能性がある。このために、ＢＡは、ＭＳに、ＮＤＩとともに新しいデータ・パケットＤ２を送信し、ＮＤＩは、ＢＡがエラーなく受信されたものと誤ってみなした１つ前のパケットＤ１が送信された時のＮＤＩの値と比較して設定され、すなわちＮＤＩ＝１になる。
ＮＤＩ＝０で送信されたパケットの再送信を要求するために送信された、１つ前の否定確認メッセージＮＡＣＫのために、ＭＳにとって、Ｄ２とともに受信されるＮＤＩ（すなわちこの場合ＮＤＩ＝１）は、予期されないものである。通常、ＭＳは、ＮＤＩ＝０とともに１つ前のデータ・パケットＤ１が再送信されるものと予想する。
予期しない標識ＮＤＩに応答して、ＭＳは、データ・パケットＤ２の内容で、その受信バッファまたはメモリのエントリを上書きする。この時点で、データ・パケットＤ２が正常に受信された、すなわちエラーなしで受信されたとみなされる。
次に、新しいデータ・パケットＤ２に関して肯定の確認メッセージＡＣＫをＢＡに送信する代わりに、本発明の一態様によれば、ＭＳはＲＥＶメッセージをＢＡに送信する。
すなわち、ＭＳがデータ・パケットＤ１に関して否定の確認メッセージＮＡＣＫを送信した後に、可能性としては何回かの再送信の後、ＭＳが、最終的に、データ・パケットＤ２が新しいデータ・パケットであることを示す予期しない標識ＮＤＩ＝１を有する新しいデータ・パケットＤ２の復号に成功すると、ＭＳは、送信機にＲＥＶメッセージを送信する。
ＲＥＶメッセージは、ＢＡに、ＭＳの受信バッファまたはメモリに欠落があることを知らせる。すなわち、ＲＥＶは、ＢＡに、受信がＲＥＶメッセージによって肯定応答されたデータ・パケット（この場合はＤ２）の直前に送信されたデータ・パケット（ここではＤ１）が、ＭＳに正常に受信されておらず、したがってＤ１のデータ内容がＭＳで欠落していることを知らせる。したがって、ＲＥＶメッセージは、２つの異なる事柄をＢＡに通知する。ａ）応答してＲＥＶが送信されたデータ・パケットＤ２についての肯定確認（ＡＣＫ）、および、ｂ）データ・パケットＤ２の直前に送信されたデータ・パケットがまだ欠落しており、再送信されるべき旨の通知である。
このようなＲＥＶメッセージに応答して、ＢＡは、図２のＤ１＊で示されるように、データ・パケットＤ１を再送信することができる。Ｄ１＊はＮＤＩ値とともに送信され、このＮＤＩ値は、Ｄ２の送信に使用されたＮＤＩと比較して設定され、すなわちＮＤＩ＝０になる。ＭＳがデータ・パケットＤ１＊を正常に受信した場合、ＭＳは、肯定の確認メッセージＡＣＫをＢＡに返す。
図２に示すように、確認メッセージＲＥＶを受信すると、ＢＡは、データ・パケットＤ１＊を再送信することができる。データ・パケットＤ１＊は、最初にＢＡからＭＳに送信されたデータ・パケットＤ１であってもよい。しかし、本発明の一態様によれば、データ・パケットＤ１＊は、元のデータ・パケットＤ１に最初含まれていたデータの一部だけで満たされても、空にしてもよい。
ＢＡは、Ｄ１＊の送信を遅らせ、後に送信することもできる。そして、ＮＤＩは、新しい送信のＮＤＩは、成功した可能性も、中止された可能性もある１つ前の送信と比較して設定されるという規則に従って設定されなければならない。
本発明の別の例示的実施形態によれば、ＢＡは、ＤＩもＤ１＊も再送信せず、ＲＥＶメッセージで表される再送信の要求を無視し、Ｄ１またはＤ１＊を再送信するために使用されるＮＤＩと同じＮＤＩ、すなわち、Ｄ２の送信に使用されたＮＤＩと比較して設定されたＮＤＩ値とともに新しいデータ・パケットの送信を開始し、したがってＮＤＩ＝０になる。この場合は、ＢＡが、ＭＳのバッファに欠落がある、すなわち、先行するパケット送信の１回が成功しなかったことを知ることが十分である可能性がある。一部の応用例においては、この知識のみで十分であり、例えばそのような欠落データがより高いレベルで補間されることができる場合がある。
本発明の一態様によれば、わずか１ビットの長さのＮＤＩを有することが可能である。ＮＤＩは、初期値を有し（ＵＭＴＳ規格ＴＳ・２５．３２１，第３世代パートナーシップ・プロジェクト、技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク；ＮＡＣプロトコル仕様書（リリース―公表―５）［UMTS standard TS 25.321, 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network; NAC protocol specification (Release 5)］によればＮＤＩ＝０。同仕様は、参照により本明細書に組み込まれる）、新しいデータ・パケットごとに、ＮＤＩは、１つ前の送信と比較して設定される。データ・パケットの再送信については、ＮＤＩは、そのデータ・パケットの最初の送信に使用されたＮＤＩと同じ値になる。
上記で指摘したように、本発明のこの例示的実施形態によれば、ＭＳによって受信されるデータ・パケットは、より高いレベルまたはさらなる先行に正しい順序で与えられることができることを保証することができる。さらに、例えば、ＲＥＶメッセージに応答して再送信されるデータ・パケットの復号が成功する確率を高めるために、データ・パケットは、受信が成功しなかったデータ・パケットに最初に含まれていたデータ内容の一部のみを含んでも、あるいはデータを含まなくともよい。
以下で、個々の確認メッセージＡＣＫ、ＮＡＣＫ、およびＲＥＶの誤った解釈の事例について述べ、そうした誤った解釈に対抗する措置をとるための方策または対策が提供される。
ＡＣＫが間違ってＲＥＶと解釈される
ＭＳによって送信されたデータ・パケットＸについての肯定の確認メッセージＡＣＫがＢＡで間違ってＲＥＶメッセージと解釈される。このＲＥＶメッセージは、ＢＡに、それとともにネットワーク全体に、データ・パケットＸの直前に送信されたデータ・パケットについて欠落があることを知らせる。すなわち、ＲＥＶメッセージは、そのデータ・パケットＸの直前に送信されたデータ・パケットが、ＭＳで受信が成功しなかったことをＢＡに知らせる。ＢＡが、ＭＳで受信が成功しなかったデータ・パケットを再送信する場合、それにより、再送信されるデータ・パケットは、空である場合も、元のデータの一部のみを備える場合も、あるいは元のデータ・パケットと全く同じである場合もあり、追加的なダウンリンク送信が生じ、その送信は、実際には存在しない受信バッファの欠落を埋めることを試みる。ここで、例えばシーケンス番号を利用する重複認識機構がエラー事例を解決し、この重複認識機構は、ＢＡがＡＣＫを誤ってＮＡＣＫと解釈するエラー事例に対処するために常に必要とされる。このような重複認識機構は、ＴＳ２５．３２１のいわゆる送信シーケンス番号を通じてすでに利用することができる。
ＮＡＣＫが間違ってＲＥＶと解釈される
ＭＳがデータ・パケットＸについてＮＡＣＫを送信し、そのＮＡＣＫが、ＢＡで間違ってＲＥＶメッセージと解釈される。そのようなＲＥＶは、データ・パケットＸがＭＳによって正常に受信され、データ・パケットＸの直前に個々のＨＡＲＱプロセスで送信されたデータ・パケットＹが、ＭＳで正常に受信されなかった、すなわち、ＭＳで復号できなかったことを知らせる。したがって、ＲＥＶメッセージを受信した後に、ＢＡ、または個々のネットワーク制御エンティティは、存在すると主張される欠落を埋める、すなわち、受信バッファに欠落がなくなるようにデータ・パケットＹを再送信することを試みる。本発明の一態様によれば、ＢＡがＲＥＶメッセージを無視し、新しいデータ・パケットの送信を続けることも生じうる。
しかし、データ・パケットＸがＭＳで正しく復号されていないために、その後Ｙのデータ・パケット送信が成功すると、ＲＥＶメッセージが生成され、このＲＥＶメッセージはデータ・パケットＸの再送信を要求する。
図２に示すように、この解釈の誤りは、ＮＡＣＫメッセージをＡＣＫメッセージと間違って解釈することといくらかの類似性がある。しかし、重要な違いは、ＭＳは、データ・パケットＸのさらなる再送信を待つので、ＭＳが予期していないＮＤＩでデータ・パケットＹの送信が行われるため、ＮＡＣＫ（データ・パケットＸの復号が成功しないのに応答して送信される）を間違ってＲＥＶと解釈することでは、データ・パケットＸのデータが失われないことである。したがって、Ｙの復号が成功すると、ＭＳは、ＲＥＶで応答し、そのＲＥＶにより、ＭＳは、Ｙがエラーなく復号され、Ｙの直前に送信されたデータ・パケットが再送信されるべきであり、そのパケットはＸであることを知らせる。
ＮＡＣＫ信号がＲＥＶ信号として解釈された場合は、すでに述べた重複認識機構が、不必要に再送信されたデータ・パケットＹを破棄する。
図３は、ＮＡＣＫがＲＥＶに間違って解釈された場合の、本発明の例示的実施形態による、基地局ＢＡ（ＮｏｄｅＢなど）と移動局ＭＳ（ＵＥ）との間の通信の簡略表現を示している。図３の上の部分で、Ｒｃｖバッファ［Rcv Buffer］と表記された下の線は、ＭＳの受信バッファの内容を示し、ソフト・バッファ［Soft Buffer］と表記された上の線は、ＭＳのソフト・バッファの内容を示す。図３から分かるように、ＢＡは、送信シーケンス番号（ＴＳＮ）１０のデータ・パケットを標識ＮＤＩ＝０でＭＳに送信する。ＭＳでは、ＴＳＮ１０のデータ・パケットのソフト・ビットが初めに受信バッファに書き込まれ、次いで、復号の結果、ソフト・バッファに移される。ＭＳで、ＴＳＮ１０のデータ・パケットは、エラーなしで復号されることができず、ＭＳは、ＮＡＣＫをＢＡに送信し、そのＮＡＣＫが、図３から分かるように、間違ってＲＥＶと解釈される。したがって、ＢＡは、ＭＳに、新しいデータとして（したがってＮＤＩ＝１で）、（ＢＡがＲＥＶを受信した時点から）ＴＳＮ１０のパケットの直前に送信され、ここで（図示しないが）ＴＳＮ９のパケットであると想定されるデータ・パケットを送信する。設定されたＮＤＩで表されるように、ＭＳは、ＴＳＮ１０のパケットのデータを含んでいるソフト・バッファ［SoftBuffer］の内容を破棄する。
図３に示すように、ＭＳは、前回の送信段階でＭＳが受信したパケット（ここではＴＳＮ１０）の再送信を予期するので、ＴＳＮ９のパケットとともに送信されるＮＤＩは、予期されないものである。ここでは、ＴＳＮ９のパケットが、最初の送信の後にエラーなしで復号できないものと仮定する。そのため、ＭＳは、ＴＳＮ９のパケットの再送信を要求するために基地局にＮＡＣＫを送信する。次いで、基地局は、ＴＳＮ９のパケットの最初の送信に使用されたＮＤＩと同じ新しいデータ標識ＮＤＩ＝１とともに、ＴＳＮ９のパケットのデータを再送信し、ここではこのパケットをＴＳＮ９’で表す（再送信されるデータは必ずしも、ＴＳＮ９のパケットの最初の送信の正確なコピーでなくともよく、再送信されるデータは、追加的なパリティ・ビットのみを含んでもよいことを表すため）。次いで、ＭＳは、ＴＳＮ９’のパケットに含まれる再送信データとともにＴＳＮ９のパケットの最初の送信を復号することを試み（ＴＳＮ９＋ＴＳＮ９’として表す）、ここでは、その復号が成功すると想定する。次いで、本発明によれば、ＭＳがＴＳＮ１０のパケットに関するＮＡＣＫメッセージを送信した後に、そのデータ・パケットが新しいデータを搬送することを示すＮＤＩとともに送信されたＴＳＮ９のパケットのエラーのないデータを受信すると（すなわちＴＳＮ９＋ＴＳＮ９’の復号の結果エラーがないことが示された）、ＭＳは、ＢＡにＲＥＶメッセージを送信し、そのＲＥＶにより、ＭＳは、ＴＳＮ９のパケットのエラーのない受信を肯定応答し、ＭＳがそれに応答してＲＥＶを送信した、そのパケットの直前にＢＡが送信したデータ・パケット（すなわちＴＳＮ９のパケット）を再送信するようにＢＡに要求し、この場合、それはＴＳＮ１０のパケットとなる。ＲＥＶメッセージを受信すると、ＢＡは、ＮＤＩ＝０とともにＴＳＮ１０のパケットを再送信する。図３では、ＢＡが受信した最後のＲＥＶの後に送信されるＴＳＮ１０のパケットの復号が最初のステップでは成功せず、そのため、ＭＳが、ＴＳＮ１０のパケットの再送信を要求するためにＮＡＣＫを送信し、この方式がそれに応じて継続するものと想定される。
したがって、ＮＡＣＫがＲＥＶに間違って解釈されるため、ＴＳＮ９のパケットが不必要に再送信されるが、実際に送信されるＲＥＶコマンドがＴＳＮ１０のパケットを再度送信させるためＴＳＮ１０のパケットは失われない。ここでは、ＭＳがＲＥＶを送信する時点で、ＭＳがそれに応答してＲＥＶを送信したそのパケット（ＴＳＮ９）の直前に実際に送信されたパケットは、ＴＳＮ１０のパケットであることに留意されたい。
ＲＥＶが間違ってＮＡＣＫと解釈される
ＭＳは、データ・パケットＸに応答して、すなわち、Ｘの復号が成功したことを知らせるために、また、Ｘの直前に送信されたデータ・パケットＹを再送信するよう基地局に要求するために、ＲＥＶメッセージまたは信号を送信する。このＲＥＶメッセージが、基地局で間違ってＮＡＣＫメッセージと解釈される。これは、単に、ＭＳがＲＥＶを送信し、それに対して、ＭＳがＲＥＶを送信した送信に使用されたＮＤＩと比較して設定されていないＮＤＩとともに次の送信（これがＸの不必要な再送信である）を受信した事実に基づいてＭＳが無視するパケットＸのさらなる（不必要な）再送信を基地局が開始することを意味する。
この不必要なＸの再送信の後に、ＭＳは、要求されるデータ・パケットＹの再送信が開始できるようにするため、またデータ・パケットＸの成功した送信を再度肯定応答するために、再度ＲＥＶメッセージを送信する。
ＲＥＶが間違ってＡＣＫと解釈される
この第４のエラー事例では、結果として、ＲＥＶを送信することによりその再送信が意図されたデータ・パケットが失われる。ＭＳがＲＥＶを送信した時およびＭＳがＡＣＫを送信した両方の場合には、ＭＳは、それに応答してＡＣＫまたはＲＥＶを送信したデータ・パケットについて受信したＮＤＩと比較して設定されているＮＤＩを有する次のパケットを受信することを予期するので、そのような解釈の誤りが発生したことを検出することができない。
しかし、ＲＥＶを間違ってＡＣＫと解釈することは、ＲＥＶが実際にＭＳから送信された場合にのみ発生することが可能であり、それには、いくらか前の時にＢＡがＮＡＣＫを間違ってＡＣＫと解釈したことが必要となる。通常のチャネル条件下では「ＮＡＣＫが送信された場合に、ＢＡがＡＣＫを復号する」確率と「ＲＥＶが送信された場合に、ＢＡがＡＣＫを復号する」確率がともに１％の範囲内になるようにＲＥＶとＮＡＣＫコマンドが設定［dimension］されたとすると、パケットが実際に失われる確率はわずか０．０１％の範囲内になる。ＲＥＶコマンドがないと、この損失確率を達成することがはるかに難しくなる。ＲＥＶコマンドがない場合は、ＮＡＣＫが間違ってＡＣＫと解釈された後にＲＥＶを送信する２段方式の場合に比べて、ＮＡＣＫに大幅に高い送信電力が必要となる。
有利なことには、上記の本発明の例示的実施形態では、ＢＡとＭＳの間でデータ・パケットを送信する際にパケット損失を大幅に減らすことができ、同時に、ＮＡＣＫを送信するのに必要とされる電力を維持する、あるいは減らすことさえできる。さらに、ＭＳの受信バッファに欠落が生じた場合は、本発明によれば、その欠落が埋められることができ、データ・パケットは、正しい順序でより高いレベルに渡されることができる。さらに、本発明の一態様によれば、「ＵＭＴＳ ＨＳ−ＳＣＣＨ」を使用することができる場合は、非常に短い標識、すなわち１ビットの標識を使用することができる。
上述のように、上記の本発明による方法は、移動無線遠隔通信システムのプロセッサによって適合されることができる。そのようなプロセッサは、図１に示される要素のいずれに配置されてもよい。本発明のこの例示的実施形態による方法は、そうしたプロセッサで実行されるコンピュータ・プログラムによって実施されることもできる。コンピュータ・プログラムは、Ｃ＋＋やアセンブラなどの適当な言語で書かれることができる。さらに、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体に記憶されることも、個々の移動遠隔通信システムや任意のデータ・ネットワーク、ワールド・ワイド・ウェブ［World Wide Web］などのネットワークからプロセッサの作業メモリにダウンロードされることもできる。
本発明の例示的実施形態による、基地局と移動加入者局を含む移動無線通信システムの簡略図である。 本発明の例示的実施形態による、図１に示される移動無線通信システム内の基地局と移動局の間の通信を表す簡略化された時間図である。 ＮＡＣＫが間違ってＲＥＶに解釈される場合の、本発明の例示的実施形態による、基地局と移動局間の通信の簡略図である。

Claims (10)

  1. 送信機から受信機にデータ・パケットを送信する方法であって、
    前記データ・パケットの各データ・パケットとともに標識が送信され、前記標識は、前記個々のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであるか、再送信されるデータ・パケットであるかを示し、
    前記受信機は、データ・パケットを受信すると、第１の確認メッセージと第２の確認メッセージと第３の確認メッセージとを含む集合の中からのみ、確認メッセージを選択し、
    前記受信機がエラーのあるデータ・パケットを受信すると、前記受信機は、前記第１の確認メッセージを前記送信機に送信し、
    前記受信機がエラーのないデータ・パケットを受信すると、前記受信機は、第３の確認メッセージを前記送信機に送信し、
    前記受信機が第２のデータ・パケットに関して第１の確認メッセージを送信した後に、第１のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともに送信された前記第１のデータ・パケットをエラーなしで復号すると、前記受信機は、前記第３の確認メッセージの代わりに前記第２の確認メッセージを前記送信機に送信し、前記第２の確認メッセージは、前記第２のデータ・パケットを再送信するように前記送信機に通知する方法。
  2. 前記第２のデータ・パケットは、データなしで再送信される請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２のデータ・パケットは、前記第２のデータ・パケットに最初に含まれていたデータの一部、および、前記第２のデータ・パケットに最初に含まれていた全データの１つとともに再送信される請求項１に記載の方法。
  4. 前記第２のデータ・パケットを再送信する代わりに、前記送信機は前記第２の確認メッセージを無視し、新しい第３のデータ・パケットを送信する請求項１に記載の方法。
  5. 前記標識は、１ビットの長さを有する請求項１に記載の方法。
  6. 前記方法は、ＵＭＴＳのＨＡＲＱプロトコルの拡張であり、前記標識は、ＵＭＴＳの高速共有制御チャネルを介して送信される請求項１に記載の方法。
  7. 送信機から受信機にデータ・パケットを送信するシステムであって、
    前記送信機は、前記データ・パケットの各データ・パケットとともに標識を送信し、前記標識は、前記個々のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであるか、再送されるデータ・パケットであるかを示し、
    前記受信機は、データ・パケットを受信すると、第１の確認メッセージと第２の確認メッセージと第３の確認メッセージとを含む集合の中からのみ、確認メッセージを選択し、
    前記受信機がエラーのあるデータ・パケットを復号すると、前記受信機は前記第１の確認メッセージを前記送信機に送信し、
    前記受信機がエラーのないデータ・パケットを受信すると、前記受信機は、前記第３の確認メッセージを前記送信機に送信し、
    前記受信機が第２のデータ・パケットに関して第１の確認メッセージを送信した後に、第１のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともに送信された前記第１のデータ・パケットをエラーなしで復号すると、前記受信機は、前記第３の確認メッセージの代わりに前記第２の確認メッセージを前記送信機に送信し、前記第２の確認メッセージは、前記第２のデータ・パケットを再送信するように前記送信機に通知するシステム。
  8. 前記システムは、ＵＭＴＳ移動通信システムであり、前記標識は、ＵＭＴＳの高速共有制御チャネルを介して送信される請求項７に記載のシステム。
  9. 移動無線通信システムの移動加入者局であって、
    前記移動加入者局は、前記移動無線通信システムの送信機からデータ・パケットを受信する受信機を備え、
    前記送信機は、前記データ・パケットの各データ・パケットとともに標識を送信し、前記標識は、前記個々のデータ・パケットが、新しいデータ・パケットであるか、再送信されるデータ・パケットであるかを示し、
    前記受信機は、データ・パケットを受信すると、第１の確認メッセージと第２の確認メッセージと第３の確認メッセージとを含む集合の中からのみ、確認メッセージを選択し、
    前記受信機がエラーのあるデータ・パケットを復号すると、前記受信機は、前記第１の確認メッセージを前記送信機に送信するように適合され、
    前記受信機がエラーのないデータ・パケットを受信すると、前記受信機は、前記第３の確認メッセージを前記送信機に送信し、
    前記受信機が第２のデータ・パケットに関して第１の確認メッセージを送信した後で、第１のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともに送信された前記第１のデータ・パケットをエラーなしで復号すると、前記受信機は、前記第３の確認メッセージの代わりに前記第２の確認メッセージを前記送信機に送信するように適合され、前記第２の確認メッセージは、前記第２のデータ・パケットを再送信するように前記送信機に通知する移動加入者局。
  10. 移動無線通信システムの送信機から受信機へのデータ・パケットの送信を制御するコンピュータ・プログラムであって、
    前記移動無線通信システムで前記コンピュータ・プログラムが実行されると、前記コンピュータ・プログラムは、
    前記送信機に、前記データ・パケットの各データ・パケットとともに標識を送信させ、前記標識は、前記個々のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであるか、再送信されるデータ・パケットであるかを示し、
    データ・パケットを受信すると、前記受信機から、第１の確認メッセージと第２の確認メッセージと第３の確認メッセージとを含む集合の中からのみ、確認メッセージを選択させ、
    前記受信機がエラーのあるデータ・パケットを復号すると、前記受信機から第１の確認メッセージを前記送信機に送信させ、
    前記受信機がエラーのないデータ・パケットを受信すると、前記受信機から、第３の確認メッセージを前記送信機に送信させ、
    前記受信機が第２のデータ・パケットに関して第１の確認メッセージを送信した後に、第１のデータ・パケットが新しいデータ・パケットであることを示す標識とともに送信された前記第１のデータ・パケットを前記受信機がエラーなく復号すると、前記受信機から、前記第３の確認メッセージの代わりに第２の確認メッセージを前記送信機に送信させ、
    前記第２の確認メッセージを受信すると、前記送信機から前記第２のデータ・パケットを再送信させるコンピュータ・プログラム。
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