JP4988825B2 - 高速データ処理のための再送信装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、高速データの処理のための効率的な再送信装置及び方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）システムは、ヨーロッパ式移動通信システムであるＧＰＲＳ（General Packet Radio Services）及びＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）に基づいて広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access：以下、“ＣＤＭＡ”と称する）を使用する第３世代の非同期移動通信システムである。

ＵＭＴＳ標準化を担当している第３世代パートナーシッププロジェクト（3^rd Generation Partnership Project：以下、“３ＧＰＰ”と称する）において、ロングタームエボルーション（Long Term Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する）は、ＵＭＴＳシステムの次世代移動通信システムとして議論が進んでいる。ＬＴＥは、１００Ｍｂｐｓ程度の高速パケット基盤通信を実現するための技術である。このために、様々なＬＴＥ方式が論議されている。例えば、ＬＴＥ方式は、ネットワーク構成を簡素化することにより、通信経路に位置しているノードの数を減少させる方式及び無線プロトコルを無線チャネルに最大に近接させる方式などがある。

ＬＴＥシステムは、高速パケットの送信効率を増加させるために複合自動再送要求（Hybrid Automatic Retransmission Request：以下、“ＨＡＲＱ”と称する）を使用し、ＨＡＲＱ方式だけでは、様々なサービス品質（Quality of Service：以下、“ＱｏＳ”と称する）の要求（requirement）を満たすことができないため、別個の（outer）自動再送要求（Automatic Retransmission Request：以下、“ＡＲＱ”と称する）は、上位レイヤーでなされることができる。

ここで、ＨＡＲＱは、以前に受信したデータを廃棄することなく、再送信されたデータと以前に受信したデータをソフトコンバイニングし、これにより、受信成功率を増加させるための技術である。より詳細に、ＨＡＲＱ受信エンティティは、受信したパケットにエラーが存在するか否かを判定した後に、エラーが存在するか否かに従って肯定応答（ACKnowledged：以下、“ＨＡＲＱ ＡＣＫ”と称する）信号又は否定応答（Non-ACKnowledged：以下、“ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ”と称する）信号を送信エンティティに送信する。したがって、送信エンティティは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に従って、対応するＨＡＲＱパケットの再送信又は新たなＨＡＲＱパケットの送信を実行する。すなわち、ＨＡＲＱ技術は、再送信されたパケットを以前に受信したパケットとソフトコンバイニングすることにより、エラー発生確率を減少させることができる。

しかしながら、ＡＲＱは、受信したパケットのシーケンス番号を検査し、この検査結果に従って受信に失敗したパケットに対する再送信を要請する技術を意味し、事前に受信したパケットを再送信されたパケットとソフトコンバイニングしない。ＡＲＱ及びＨＡＲＱがどちらもエラーのあるパケットを復元する機能を有するために、ＡＲＱ及びＨＡＲＱをともに行う必要がないと見なされる。しかしながら、ＨＡＲＱだけでは、十分に低いパケットエラー率を得ることができないために、ＡＲＱ及びＨＡＲＱは、次の理由で大部分のパケットサービスで同時に実行されなければならない。すなわち、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が１ビット信号であるため、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ信号がＨＡＲＱ ＡＣＫ信号（ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー）として間違って認識される場合には、対応するパケットをＨＡＲＱレベルで完全に見失うことがありうる。その結果、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の信頼度がＨＡＲＱレベルでのパケットエラー率の決定に重要な要素として作用する。したがって、ＨＡＲＱ及びＡＲＱを採用する移動通信システムでは、ＡＲＱ送信エンティティは、ＨＡＲＱ送信情報を用いて迅速な再送信を行うことができる。

図１Ａ及び図１Ｂは、一般的な無線プロトコルの構成及び関連したパケット構成を示す図である。図１Ａの無線プロトコルは、ＡＲＱレイヤー１２０及び１２５と、ＭＡＣレイヤー１３０と、物理レイヤー１４０とから構成される。ＡＲＱレイヤー１２０及び１２５は、サービスごとに独立して構成されることができ、ＡＲＱ動作を介してＱｏＳを満す。
上位レイヤー＃１ １１０及び上位レイヤー＃２ １１５は、サービス別に独立して構成されるプロトコルスタックである。例えば、上位レイヤーは、適応マルチレート（Adaptive Multi Rate；以下、“ＡＭＲ”と称する）コーダ／デコーダ（コーデック）／実時間プロトコル（ＲＴＰ）-ユーザダイアグラムプロトコル（ＵＴＰ）-インターネットプロトコル（ＩＰ）（コーデック／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ）又はファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）-伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）-ＩＰ（ＦＴＰ／ＴＣＰ／ＩＰ）のプロトコルスタックであることができる。ＭＡＣレイヤー１３０は、複数のＡＲＱレイヤー１２０及び１２５に接続され、複数のＡＲＱパケットを１つのＨＡＲＱパケットに多重化する。また、ＭＡＣレイヤー１３０は、この多重化されたＨＡＲＱパケットに対してＨＡＲＱ動作を行う。物理レイヤー１４０は、無線チャネルを介してＨＡＲＱパケットを送受信する動作を行う。ＡＲＱパケットは、上位レイヤーから伝達されたデータに対してＡＲＱ動作を行うことができるようにシーケンス番号を割り当てることにより再構成されたパケットである。また、ＨＡＲＱパケットは、ＨＡＲＱ動作を介して無線チャネル上で実際に送受信される単位パケットを意味する。

図１ＢのＡＲＱパケットは、シーケンス番号（ＳＮ）１６３と、サイズ情報１６４と、フレーミング情報１６５とから構成されたＡＲＱパケットヘッダー１６１と、上位レイヤー１１０及び１１５から伝達された実際のデータが割り当てられるペイロード１６２と、を含む。

例えば、ＩＰパケット１５０が図１Ａの上位レイヤー１１０及び１１５からＡＲＱレイヤー１２０及び１２５に伝達された場合には、ＡＲＱレイヤー１２０及び１２５は、無線チャネル状況又はスケジューリング状況に従って上位ＩＰパケット１５０の全部を送信することもでき、ＩＰパケット１５０の一部だけを送信することもできる。ここで、上位レイヤー１１０及び１１５から伝達されたＩＰパケット１５０を適切なサイズで再構成する過程を‘フレーミング’と呼び、フレーミング情報１６５は、受信エンティティが適切なサイズで再構成されたパケットを元来の上位レイヤーパケット（ＩＰパケット）に復元することができる情報である。シーケンス番号１６３は、ＡＲＱパケット１６０に順次に割り当てられるシーケンス番号であり、サイズ情報１６４は、ＡＲＱパケット１６０のサイズを示す情報である。ＡＲＱレイヤー１２０及び１２５は、シーケンス番号１６３を使用してＡＲＱパケットを格納するか、又は組み立てるＡＲＱ動作を行う。

ＨＡＲＱパケット１７０は、多重化（ＭＵＸ）ヘッダー１７１及びペイロードで構成される。多重化ヘッダー１７１は、ＡＲＱパケット１６０の多重化情報を含む。例えば、ＡＲＱレイヤー１２０及び１２５の中の対応するＡＲＱレイヤーの識別子は、この多重化情報であってもよい。また、ペイロードは、多重化された少なくとも１つ以上のＡＲＱパケット１６０で構成される。図１Ａに示した無線プロトコル構成及び図１Ｂに示したパケット構成は、基地局及び端末に共通して適用されることができる。

図２は、送信エンティティと受信エンティティ間のＨＡＲＱアーキテクチャでの一般的なＨＡＲＱ動作を示す図である。一般的なアップリンクパケットサービスでは、端末が送信エンティティの役割を担当し、基地局が受信エンティティの役割を担当する。一方、一般的なダウンリンクパケットサービスでは、端末が受信エンティティの役割を担当し、基地局が送信エンティティの役割を担当する。したがって、下記の説明において、送信エンティティ及び受信エンティティは、端末及び基地局の中の１つに限定されてはいけない。

図２において、様々な種類のサービスが１つの端末に提供されることができるため、送信エンティティは、複数の上位レイヤー２８０と多重化ブロック２７５とを含み、受信エンティティは、複数の上位レイヤー２０５と逆多重化ブロック２１０とを含む。例えば、上位レイヤー２０５及び２８０は、同一のＱｏＳを使用するサービスのセットと見なされることができ、説明の便宜のために、１つの上位レイヤーで発生したフローを‘ＱｏＳフロー’と呼ぶ。

多重化（ＭＵＸ）ブロック２７５は、幾つかの上位レイヤー２８０で発生したデータに多重化情報を挿入し、そのデータをＨＡＲＱブロック２７２に伝達する役割を果たす。一方、逆多重化（ＤＥＭＵＸ）ブロック２１０は、ＨＡＲＱブロック２１２から提供されたデータの多重化情報を適切な上位レイヤー２０５に伝達する動作を行う。

ＨＡＲＱ動作を行うための装置であるＨＡＲＱブロック２１２及び２７２は、幾つかのＨＡＲＱプロセッサで構成される。ＨＡＲＱプロセッサは、ＨＡＲＱパケットの送受信を担当する基本単位装置である。送信側ＨＡＲＱプロセッサ（すなわち、送信エンティティでのＨＡＲＱプロセッサ）は、ユーザパケットの送信及び再送信を担当し、受信側ＨＡＲＱプロセッサ（すなわち、受信エンティティでのＨＡＲＱプロセッサ）は、ＨＡＲＱパケットの受信及びＨＡＲＱ肯定応答信号（Acknowledgement：以下、“ＨＡＲＱ ＡＣＫ”と称する）／ＨＡＲＱ否定応答信号（Negative Acknowledgement：以下、“ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ”と称する）の送信を担当する。

ＨＡＲＱブロック２１２及び２７２は、送信エンティティ及び受信エンティティにペアで存在し、ＨＡＲＱブロック２１２及び２７２の各々は、複数のＨＡＲＱプロセッサを含み、これにより、持続的な送受信を可能にする。ＨＡＲＱプロセッサの動作は、ＨＡＲＱパケットを送信し、これに応じたＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を受信し、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に従ってＨＡＲＱパケットの再送信を行う動作を含む。したがって、例えば、１つのＨＡＲＱプロセッサだけが存在する場合には、送信エンティティは、ユーザデータを送信した後に、このユーザデータに関するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を受信するまで他のパケットを送信することができない。しかしながら、幾つかのＨＡＲＱプロセッサが提供される場合には、１つのプロセッサがＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを待機する間に、他のプロセッサは、データを送信することができる。これは、持続的な送受信を可能にする。

ＨＡＲＱプロセッサの基本的な動作は、次の通りである。
まず、ＨＡＲＱ Ｐ１ ２５０、ＨＡＲＱ Ｐ２ ２６０、ＨＡＲＱ Ｐ３ ２６５、及びＨＡＲＱ Ｐ４ ２７０の中のいずれか１つである送信側ＨＡＲＱプロセッサは、多重化ブロック２７５から受信したデータのチャネルコーディング及び送信を行い、その後の再送信のために、このチャネル符号化されたデータをバッファ（図示せず）に格納する。送信側ＨＡＲＱプロセッサは、このデータに関するＡＣＫ情報を受信すると、このバッファに格納されているデータを廃棄（flush）し、このデータに関するＮＡＣＫ情報を受信すると、このデータの再送信を行う。

一方、ＨＡＲＱ Ｐ１ ２１５、ＨＡＲＱ Ｐ２ ２２０、ＨＡＲＱ Ｐ３ ２２５、及びＨＡＲＱ Ｐ４ ２３０の中のいずれか１つである受信側ＨＡＲＱプロセッサは、物理チャネルを介して受信したデータのチャネルデコーディングを行い、このデータから検出されたエラーがあるか否かを検査するサイクリックリダンダンシーチェック（Cyclic Redundancy Check：以下、“ＣＲＣ”と称する）演算を介してエラーが存在するか否かを確認する。エラーが存在すると、受信側ＨＡＲＱプロセッサは、データをバッファ（図示せず）に格納し、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ信号を送信する。その後に、このデータに対する再送信データが受信される場合には、受信側ＨＡＲＱプロセッサは、この再送信データをバッファに予め格納されているデータとソフトコンバイニングした後に、このソフトコンバイニングされたデータにエラーがあるか否かをさらに確認する。エラーがやはり存在すると確認されると、受信側ＨＡＲＱプロセッサは、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ信号を送信し、上記のような過程を反復する。他方、エラーが存在しないと確認されると、受信側ＨＡＲＱプロセッサは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ信号を送信し、ユーザデータを逆多重化ブロック２１０に伝達する。

上述したように、エラーが発生したＨＡＲＱパケットを再送信し、ソフトコンバイニングすることにより、ＨＡＲＱ動作を介して信頼度を高めることができる。しかしながら、ＨＡＲＱ動作だけで非常に低いブロックエラー率（low Block Error Rate：以下、“ＬＢＥＲ”と称する）を達成することは、非効率的である。

これは、次の２つの理由による。
１．ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にエラーが存在する場合には、ＨＡＲＱプロセッサは、エラーの感知に失敗する。
２．ＨＡＲＱ送信／再送信は、比較的短い時間内に行われるので、ＨＡＲＱプロセッサは、時間ダイバーシティ利得を得ることができない。例えば、端末が数十ｍｓｅｃの間にディップフェージングを経験すると、端末は、ＨＡＲＱ再送信を介してＨＡＲＱパケットを成功裡に送信するのが難しい。上記のようなＨＡＲＱ動作の限界を補完するために、ＡＲＱ動作を実行する必要がある。図３を参照して、ＡＲＱを備えてＨＡＲＱを行う動作について説明する。

図３は、従来技術によるＨＡＲＱ及びＡＲＱが独立して動作する場合に発生する問題点を示す図である。図３において、ＡＲＱ動作は、送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３（すなわち、送信エンティティでのＡＲＱレイヤー）及び受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３（すなわち、受信エンティティでのＡＲＱレイヤー）によって実行される。送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３は、上位レイヤーから伝達された上位レイヤーパケットを送信した後にも、再送信する場合に備えてＡＲＱパケットを再送信バッファにそれぞれ格納する。

送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３の各々は、送信期間の間に送信するデータの量だけのＡＲＱパケットを構成する。この際、送信側ＡＲＱレイヤーは、幾つかのＡＲＱパケットを生成することにより所望の送信データの量を満たすこともでき、又は所望の送信データの量に対応する１つのＡＲＱパケットを生成することもできる。所望のＡＲＱパケットのサイズが上位レイヤーパケットのサイズと一致しない場合には、送信側ＡＲＱレイヤーは、上位レイヤーパケットを分割することにより一部のＡＲＱレイヤーだけを伝達することもでき、又は、複数の上位レイヤーパケットを伝達することもできる。この際、送信側ＡＲＱレイヤーは、シーケンス番号情報、サイズ情報、及びフレーミング情報を上位レイヤーパケットに挿入することにより、ＡＲＱパケットを構成する。送信側ＡＲＱレイヤーは、ＡＲＱパケットを下位レイヤーに格納した後に、その後の再送信のために再送信バッファに格納する。ここで、下位レイヤーは、ＭＡＣレイヤーと、ＨＡＲＱレイヤー３７０と、物理レイヤーと、を含むことができる。ＨＡＲＱレイヤー３７０は、受信されたＡＲＱパケットをＨＡＲＱパケットに多重化した後に、ステップ３８０で、ＨＡＲＱパケットを物理チャネルを介して受信エンティティに送信する。

受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３の各々は、組立てブロックと、受信バッファと、再送信管理ブロックとから構成される。物理レイヤーは、物理チャネルを介してＨＡＲＱパケットを受信し、ＭＡＣ／ＨＡＲＱレイヤー３２０は、この受信したＨＡＲＱパケットを逆多重化することによりＡＲＱパケットを復元した後に、このＡＲＱパケットを対応する受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３に伝達する。受信バッファは、ＨＡＲＱレイヤー３２０から受信したＡＲＱパケットをシーケンス番号に従って格納し、組立てが可能なＡＲＱパケットを組立てブロックに伝達する。ＡＲＱ再送信管理ブロックは、受信バッファに格納されているＡＲＱパケットのシーケンス番号を検査し、正常に受信したＡＲＱパケットに対するＡＲＱ ＡＣＫ信号及び未受信ＡＲＱパケットに対するＡＲＱ ＮＡＣＫ信号を送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３の送信側ＡＲＱ組立てブロックに送信する動作を行う。ＡＲＱ組立てブロックは、受信バッファから伝達されたＡＲＱパケットのフレーミングヘッダーなどを参照して、ＡＲＱパケットを元来の上位レイヤーパケットに再構成（再組立て）した後に、この再構成された上位レイヤーパケットを上位レイヤーに伝達する動作を行う。

受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３から事前に送信したＡＲＱパケットに対する応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を受信すると、送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３は、ＡＣＫ信号に応じてＡＲＱ再送信バッファから対応するＡＲＱパケットを廃棄し、ＮＡＣＫ信号に応じて対応するＡＲＱパケットの再送信をスケジューリングする。

上述したように、ＡＲＱは、ＡＲＱパケット単位で遂行される。送信側ＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３は、ＡＲＱパケットにシーケンス番号を付加して送信し、受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３は、受信したＡＲＱパケットのシーケンス番号を検査することにより、未受信ＡＲＱパケットが存在するか否かを確認する。例えば、受信側ＡＲＱレイヤーがシーケンス番号＃Ｘを有するＡＲＱパケットとシーケンス番号＃（Ｘ＋２）を有するＡＲＱパケットとを正常に受信したが、シーケンス番号＃（Ｘ＋１）を有するＡＲＱパケットを受信することができなかった場合には、受信側ＡＲＱレイヤーは、シーケンス番号＃（Ｘ＋１）を有するＡＲＱパケットの再送信に対する要請を送信側ＡＲＱレイヤーに送信する。すなわち、受信側ＡＲＱレイヤーは、シーケンス番号＃（Ｘ＋１）を有するＡＲＱパケットに応じて、ＮＡＣＫ信号を送信側ＡＲＱレイヤーに送信することにより、シーケンス番号＃（Ｘ＋１）を有するＡＲＱパケットの再送信を要請する。

図３において、ＡＲＱ動作と独立して動作するＨＡＲＱ動作について説明する。
送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０は、複数のＡＲＱパケットを多重化したＨＡＲＱパケットを送信した後に、受信側ＨＡＲＱレイヤー３２０からＨＡＲＱ ＮＡＣＫを受信すると、ＨＡＲＱパケットを再送信する。すなわち、ＨＡＲＱ ＡＣＫを受信することができない場合には、送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０は、このような動作を最大再送信回数だけ反復する。送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０がこの動作を最大再送信回数だけ反復した後にも、ＨＡＲＱ ＡＣＫを受信することができなかった場合、すなわち、最大再送信制限が発生した場合に、受信側ＨＡＲＱレイヤー３２０は、この最大再送信制限の発生を感知し、ステップ３８２で、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信し、送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信した後に、対応するパケットの再送信に対する要請をＡＲＱレイヤー３６１、３６２、及び３６３に送信する。

この場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０は、ＡＲＱ ＮＡＣＫを受信するまで再送信を行うことができない。したがって、ＨＡＲＱ最大再送信制限が発生した場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤー３７０は、高速の再送信を行うのが難しい。また、受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３は、受信に失敗した全てのＡＲＱパケットに対してＮＡＣＫを送信しなければならず、これは、無線上の負荷及びＡＲＱ ＮＡＣＫ処理負荷の増加を引き起こす。また、受信側ＡＲＱレイヤー３１１、３１２、及び３１３が様々なタイプのＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを使用するために、ＡＲＱレイヤーでは、パケット処理が複雑である。さらに、ＨＡＲＱレイヤー３７０が再送信を試みている状況で、受信側ＡＲＱレイヤーが任意のＡＲＱパケットが受信されていないと判定してＮＡＣＫを送信すると、同一のＡＲＱパケットに対して反復再送信を行う場合が発生する。結局、この問題点は、パケット送受信性能の低下を引き起こす。

図３の問題点を解決するために、従来の技術は、図４に示すように、独立して動作するＨＡＲＱレイヤー及びＡＲＱレイヤーを効率的に動作させるための方法を提案する。すなわち、受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０は、パケット送信の成功／失敗に関する情報を送信側ＡＲＱレイヤー４６１、４６２、及び４６３に提供する方法を使用する。

図４を参照すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０は、送信失敗情報（ローカルＮＡＣＫ）及び送信成功情報（ローカルＡＣＫ）を送信側ＡＲＱレイヤー４６１、４６２、及び４６３に送信し、これにより、対応するパケットを再送信する必要があるか否かを決定することができる。この際、受信側ＡＲＱレイヤー４１１、４１２、及び４１３は、未受信パケットに対してＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを使用しない。

言い換えれば、図４では、ＡＲＱ動作による負荷の問題点及びＨＡＲＱレイヤーの使用による反復再送信要請の発生しうる問題点を解決するために、送信エンティティ及び受信エンティティは、ＡＲＱを行わない。その代わりに、受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０は、送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０を介して送信されたＨＡＲＱパケットに対する逆多重化を行い、対応するＡＲＱレイヤー４１１、４１２、及び４１３は、この受信された逆多重化されたＡＲＱパケットに対してエラーを検査した後に、その結果を受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０に伝達する。

したがって、受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ信号を送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０に送信し、結局は、ＨＡＲＱレイヤー４７０が再送信を行うようにする。

また、受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー検出を行い、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫが変更されてＨＡＲＱ ＡＣＫと認識された場合、すなわち、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーが発生したと判定されると、受信側ＨＡＲＱレイヤー４２０は、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０に送信する。ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を送信する過程については、図５を参照して説明する。

終わりに、送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０からローカルＡＣＫを受信すると、送信側ＡＲＱレイヤー４６１、４６２、及び４６３は、対応するＡＲＱパケットを再送信バッファから除去することができる。しかしながら、送信側ＨＡＲＱレイヤー４７０から通知されたローカルＮＡＣＫを受信すると、送信側ＡＲＱレイヤー４６１、４６２、及び４６３は、対応するＡＲＱパケットの再送信を準備する。

図５は、従来技術によるＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーを検出する動作を示す図である。図５において、ステップ５１０で、送信側ＨＡＲＱレイヤー（すなわち、ＨＡＲＱ送信エンティティ）５５５は、ＨＡＲＱパケットを物理チャネルを介して受信側ＨＡＲＱレイヤー（すなわち、ＨＡＲＱ受信エンティティ）５０５に送信する。受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５は、受信されたＨＡＲＱパケットに対してエラー検出を行う。この際、受信されたパケットにエラーが存在する場合には、受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５は、ステップ５２０で、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫを送信側ＨＡＲＱレイヤー５５５に送信する。受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５がＨＡＲＱ ＮＡＣＫを送信したとしても、送信側ＨＡＲＱレイヤー５５５がＨＡＲＱパケットを受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５に再送信する代わりに、ステップ５３０で、新たなＨＡＲＱパケットを送信する場合には、受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５は、ステップ５４０で、前に送信されたＮＡＣＫ応答信号に対してＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーが発生したと見なす。すなわち、ステップ５１０で送信されたＨＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫ信号がステップ５２０で無線チャネルを介して送信される間にエラーを経験すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー５５５は、ＮＡＣＫ信号をＡＣＫ信号と認識し、従って、ステップ５３０で、ＡＣＫ信号に応じて新たなＨＡＲＱパケットを送信する。

このような方式で、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーを感知すると、受信側ＨＡＲＱレイヤー５０５は、ステップ５５０で、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を送信側ＨＡＲＱレイヤー５５５に送信する。

図６は、図３乃至図５に示すような従来のＨＡＲＱ及びＡＲＱが動作する場合に発生する問題点を示す図である。

図６において、‘ケース１’は、ステップ６１６で、送信側ＡＲＱレイヤー６０８が送信したＡＲＱパケット６１０を受信側ＡＲＱレイヤー６０１が正常に受信した場合に対応する。この際、ＡＲＱパケット６１０は、ステップ６１２及びステップ６１６で、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５及び受信側ＨＡＲＱレイヤー６０３を介して受信側ＡＲＱレイヤー６０１に伝達される。
送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、ステップ６１４で、受信側ＨＡＲＱレイヤー６０３から送信されたパケットが正常に受信されることを知らせるＨＡＲＱ ＡＣＫを受信した後に、ステップ６３０で、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子の受信を待機するタイマーを開始する。その後に、ステップ６３２でこのタイマーが終了すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、ステップ６１８で、ローカルＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー６０８に通知する。
送信側ＡＲＱレイヤー６０８は、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５から通知されたローカルＡＣＫを受信すると、対応するＡＲＱパケットが受信側ＡＲＱレイヤー６０１で正常に受信されたことを確認し、ステップ６２０でこのパケットを再送信バッファから最終的に除去することができる。

‘ケース２’は、ステップ６４０乃至ステップ６５０で、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５が最大再送信回数だけ再送信を試みたとしても、パケット送信が失敗した場合に対応する。この場合には、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、ステップ６５２で、ローカルＮＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー６０８に通知し、送信側ＡＲＱレイヤー６０８は、ステップ６５４で、対応するＡＲＱパケットを再送信するために準備する。

‘ケース３’は、ステップ６７４で、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫがＨＡＲＱ ＡＣＫと誤認される場合に対応する。ＨＡＲＱ ＡＣＫを受信した後に、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、ステップ６７６で、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子の受信を待機するタイマーを開始する。このタイマーが終了する前に、ステップ６７８で、受信側ＨＡＲＱレイヤー６０３からＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を受信すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、ステップ６８０で、ローカルＮＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー６０８に通知する。このローカルＮＡＣＫを受信すると、送信側ＡＲＱレイヤー６０８は、対応するＡＲＱパケットを再送信するために準備する。

このような方法は、ＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを使用しない長所があるとしても、次のような問題点がある。
１．ＨＡＲＱレイヤーがＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーの有無を判定し、対応する処理を行わなければならないので、ＨＡＲＱレイヤーの駆動が複雑となる。
２．受信側ＨＡＲＱレイヤー６０３は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫを送信したとしても、新たなＨＡＲＱパケットが受信される場合には、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーがあることを判定する。しかしながら、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５が最大再送信回数だけ対応するパケットを送信したとしても、送信に失敗した場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、新たなＨＡＲＱパケットを送信する。この場合をＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーが発生した場合と識別するのが難しい。
３．送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５は、送信に成功したパケットに対して常にローカルＡＣＫを通知しなければならないために、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５及び送信側ＡＲＱレイヤー６０８の両方は、処理上のオーバーヘッドが大きくなる。
４．ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を送信するための具体的な方案がない。
５．ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子が紛失するか又は変形される場合に対する方案がない。ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子が紛失する場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤー６０５がＮＡＣＫ／ＡＣＫエラー指示子を待機する間にタイマーが終了すると、ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーがないと判定し、ローカルＡＣＫを発生させる。

上述した問題点を解決するための具体的な方案が現在の移動通信システムで提案されない実情であり、上記のような問題点を考慮した高速データを送信するためのより効果的なパケットの再送信方法が必要な実情である。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、移動通信システムにおける高速データを処理するための効率的な再送信装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、移動通信システムにおけるＨＡＲＱ動作及びＡＲＱ動作を別々に行うことにより、信号送信を最小化するための再送信装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、移動通信システムにおけるＨＡＲＱ動作及びＡＲＱ動作をデータ送信のために別々に行う場合に、ＨＡＲＱ動作及びＡＲＱ動作の反復送信を防止することにより、信号送信を最小化するための再送信装置及び方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、シーケンス番号を上位レイヤーから伝達されたデータに割り当てることにより再構成された自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを再送信するＡＲＱと、複数のＡＲＱパケットを１つの複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットに多重化し、所定の最大再送信制限値内でＨＡＲＱパケットに対して反復再送信を行うＨＡＲＱとを同時に行う移動通信システムの送信装置で高速パケットデータを再送信する方法を提案する。かかる送信方法は、送信側ＨＡＲＱエンティティが未受信ＡＲＱパケットを確認し、上記未受信ＡＲＱパケットに対する否定応答信号（ＮＡＣＫ）を送信側ＡＲＱエンティティに送信するステップと、上記送信側ＡＲＱエンティティがＡＲＱパケットに対する肯定応答信号（ＡＣＫ）を受信側ＡＲＱエンティティから受信するステップと、上記送信側ＡＲＱエンティティが上記ＮＡＣＫ及び上記ＡＣＫに従って少なくとも１つの未受信ＡＲＱパケットを検出し、上記検出されたＡＲＱパケットで再送信パケットを構成し、上記再送信パケットを再送信するステップと、を具備することを特徴とする。

本発明の実施形態の他の態様によれば、下位レイヤーから受信された複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットを逆多重化することにより複数の自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを復元するＨＡＲＱエンティティと、上記受信されたＡＲＱパケットを元来の上位レイヤーパケットに再構成した後に、上記上位レイヤーパケットを上位レイヤーに伝達するＡＲＱエンティティとを含む移動通信システムの受信装置で高速パケットデータを再送信する方法を提案する。かかる受信方法は、受信側ＨＡＲＱエンティティが未受信ＡＲＱパケットに対する否定応答信号（ＮＡＣＫ）を送信側ＨＡＲＱエンティティに送信するステップと、受信側ＡＲＱエンティティが送信側ＨＡＲＱエンティティから正常に受信されたＡＲＱパケットの肯定応答信号（ＡＣＫ）を送信側ＡＲＱエンティティに送信するステップと、を具備することを特徴とする。

本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、シーケンス番号を上位レイヤーから伝達されたデータに割り当てることにより再構成された自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを再送信するＡＲＱと、複数のＡＲＱパケットを１つの複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットに多重化し、所定の最大再送信制限値内でＨＡＲＱパケットに対して反復再送信を行うＨＡＲＱとを同時に行う移動通信システムにおける高速パケットデータを再送信する送信装置を提案する。かかる送信装置は、未受信ＡＲＱパケットに対応して否定応答信号（ＮＡＣＫ）を報告する送信側ＨＡＲＱエンティティと、受信側ＡＲＱエンティティからＡＲＱパケットに対する肯定応答信号（ＡＣＫ）を受信し、上記ＮＡＣＫ及び上記ＡＣＫに従って少なくとも１つの未受信ＡＲＱパケットを検出し、上記検出されたＡＲＱパケットを含む再送信パケットを構成し、上記再送信パケットを再送信する送信側ＡＲＱエンティティと、を含むことを特徴とする。

本発明によるＨＡＲＱを行う移動通信システムにおいて、ＨＡＲＱ Ｔｘは、ローカルＮＡＣＫだけを送信し、ＡＲＱ Ｒｘは、正常に受信されたパケットのシーケンス番号中の最後のシーケンス番号を含むＡＣＫだけを送信することにより、ＨＡＲＱ動作とＡＲＱ動作間の処理負荷を低減させ、これにより、全システムの性能を向上させることができる。すなわち、システムは、ＡＲＱ動作及びＨＡＲＱ動作を迅速に遂行することにより、高速のデータをさらに向上した効率でサービスすることができるという長所を有する。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能または構成に関する具体的な説明は省略する。

後述される本発明は、移動通信システムで高速パケットデータ送信の際に再送信をより効率的に行うための方法を提案する。また、本発明は、送信側複合自動再送要求（Hybrid Automatic Retransmission reQuest：以下、“ＨＡＲＱ”と称する）レイヤーと送信側自動再送要求（Automatic Retransmission reQuest：以下、“ＡＲＱ”と称する）レイヤーとの間でローカル否定応答（Non-ACKnowledged：以下、“ＮＡＣＫ”と称する）を使用し、送信側ＨＡＲＱレイヤーの動作が多少複雑となる問題点を解決するために単純なＡＲＱ動作を実現する方法を提案する。すなわち、本発明において、再送信は、ＨＡＲＱレイヤーのローカルＮＡＣＫを介したＡＲＱレイヤーの再送信でなされる。この際、本発明は、ＨＡＲＱ肯定応答（ACKnowledged：以下、“ＡＣＫ”と称する）／ＮＡＣＫエラーに対する対策としてＡＲＱ ＡＣＫを使用する方法を提案する。また、本発明は、ＡＲＱレイヤーがＡＲＱ ＮＡＣＫを使用しないことにより、ＡＲＱ ＮＡＣＫの処理負荷及び無線環境上の負荷を減少させる方法を提案する。

本発明は、ロングタームエボルーション（Long Term Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する）システムの適用に基づいて説明されているが、再送信動作を使用するすべての移動通信システムに個別の変形なしに適用されることができる。また、下記で使用される‘レイヤー’という用語がソフトウェア又はハードウェア構成を有するエンティティを意味することは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

図７は、本発明によるＨＡＲＱとＡＲＱ間の連動を行う動作を示す図である。
一般的に、ローカルＡＣＫを使用する場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤーは、送信に成功したパケットに対してローカルＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤーに常に通知しなければならないため、ＨＡＲＱレイヤーとＡＲＱレイヤーとの間には、負荷が継続して存在する問題点を有する。また、ＨＡＲＱレイヤーは、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーに対する付加的な過程を必要とする。このような問題点を解決するために、本発明において、送信側ＨＡＲＱレイヤーは、ローカルＮＡＣＫだけをＡＲＱレイヤーに送信し、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーは、ＡＲＱ ＡＣＫを使用することにより克服される。

図７を参照すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、送信失敗情報であるローカルＮＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３に送信し、これにより、対応するパケットを再送信する必要があるか否かを決定することができる。

より具体的に説明すると、少なくとも１つ以上のＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３から伝達されたＡＲＱパケットは、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０に伝達される。送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、ＡＲＱパケットを多重化することにより所定のサイズでＨＡＲＱパケットを構成する。ＨＡＲＱパケットは、１つのＡＲＱパケット又は２以上のＡＲＱパケットで構成されることができる。ＨＡＲＱレイヤー７７０は、ＡＲＱパケット単位でＡＲＱパケットに対してＨＡＲＱを行う。これは、ＡＲＱパケットに従って再送信を行うことにより、ＨＡＲＱレイヤー７７０とＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３間の処理による遅延を最小化するためである。送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、ステップ７８０で、物理チャネルを介して構成されたＨＡＲＱパケットを受信側ＨＡＲＱレイヤー７２０に送信する。

受信側ＨＡＲＱレイヤー７２０は、受信されたＨＡＲＱパケットを逆多重化し、逆多重化されたＡＲＱパケットを対応するＡＲＱレイヤー７１１、７１２、及び７１３に送信する。ＡＲＱレイヤー７１１、７１２、及び７１３の各々は、受信されたＡＲＱパケットに対してエラー検査を行った後に、その結果を受信側ＨＡＲＱレイヤー７２０に伝達する。受信側ＨＡＲＱレイヤー７２０は、エラーが発生したパケットに対してＮＡＣＫ信号を送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０に送信する。

送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、所定の最大再送信制限値に従って再送信を行った後に、同一のパケットに対する再送信回数がこの所定の最大再送信制限値を超過する場合に、ローカルＮＡＣＫを対応するＡＲＱパケットを処理する送信側ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３の中の対応する１つに報告する。送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０から報告されたローカルＮＡＣＫを受信すると、送信側ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３の中の対応する１つは、対応するＡＲＱパケットを再送信するために準備する。

このようなＨＡＲＱ動作に関連して、受信側ＡＲＱレイヤー７１１、７１２、及び７１３は、正常に受信されたＡＲＱパケットのみに対してＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３にそれぞれ送信する。この際、受信側ＡＲＱレイヤー７１１、７１２、及び７１３は、正常に累積されたパケットに関する情報を含むＡＣＫを送信側ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３に送信する。

ＨＡＲＱレイヤー７７０は、下記の＜表１＞に示すようなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。この送信状態テーブルを管理するブロックは、ＨＡＲＱレイヤー７７０自体であることができ、又は、図７に示すように、ＨＡＲＱ送信状態部７７２は、個別に備えられることができる。この際、ＨＡＲＱレイヤー７７０及び７２０は、１つ以上のＨＡＲＱプロセッサをそれぞれ含むことにょり、ＨＡＲＱ動作を行う。

＜表１＞は、本発明に従ってＨＡＲＱ送信状態部７７２が含む送信状態テーブルを示す。

＜表１＞に示すように、送信状態テーブルは、ＨＡＲＱパケットを実際に構成した送信側ＨＡＲＱプロセッサの識別子情報と対応するＡＲＱパケットに関する情報との間のマッピング情報を格納する。

ＨＡＲＱ送信状態テーブルに基づいて、本発明の送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、ＡＲＱパケットを処理した対応するＡＲＱレイヤー及びＡＲＱパケットのシーケンス番号を確認することができ、また、実際にＡＣＫ処理されたパケットを確認することもできる。したがって、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、この送信状態テーブルを用いてＨＡＲＱパケットを構成する際に、含まれたＡＲＱパケットに関する情報を対応するＨＡＲＱプロセッサＩＤのＨＡＲＱ送信状態テーブルエントリーに示す（すなわち、書込む）。送信を試みた後に、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０がＨＡＲＱ ＡＣＫを受信すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、対応するＨＡＲＱフレーム（すなわち、対応するプロセッサＩＤ）に対する送信状態テーブルエントリーを削除する。再送信回数がＨＡＲＱ動作に従って最大再送信制限値に到達する場合、すなわち、最大再送信制限が発生した場合に、送信側ＨＡＲＱレイヤー７７０は、対応するＨＡＲＱプロセッサＩＤの送信状態テーブルエントリーを参照して関連したＡＲＱレイヤーにシーケンス番号を含むローカルＮＡＣＫを通知した後に、この送信状態テーブルエントリーを削除する。

図８は、本発明によるローカルＮＡＣＫの発生を説明する図である。送信側ＡＲＱレイヤー８５１は、上位レイヤーから伝達されたデータをＡＲＱパケットにフレーミングした後に、ステップ８２０で、ＡＲＱパケットを送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２に伝達する。ステップ８２２で、送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２は、受信されたこのＡＲＱパケットを受信側ＨＡＲＱレイヤー８０２に伝達する。すなわち、本発明に従って、ＨＡＲＱレイヤー８５２は、ＡＲＱレイヤー８５１から伝達された１つ以上のＡＲＱパケットでＨＡＲＱパケットを構成し、このＨＡＲＱパケットを送信する。

受信側ＨＡＲＱレイヤー８０２は、受信されたＨＡＲＱパケットに対してエラー検査を行った後に、ステップ８２４で、エラーの発生によってＮＡＣＫを送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２に送信する。それに応じて、ステップ８２６で、送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２は、送信エラーが発生したＨＡＲＱパケットに対して再送信を行う。受信側ＨＡＲＱレイヤー８０２は、再送信されたこのＨＡＲＱパケットに対してエラー検査をさらに行った後に、ステップ８２８で、ＮＡＣＫを送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２に送信する。

ステップ８３０で、ＨＡＲＱレイヤー８５２は、ＨＡＲＱパケットに対する再送信回数が所定の最大再送信制限値を超過するか否かを確認する。すなわち、ＨＡＲＱレイヤー８５２は、ＨＡＲＱパケットの応答信号であるＮＡＣＫ信号に対する再送信制限回数を確認する。ＨＡＲＱパケットの再送信回数がこの所定の最大再送信制限値を超過することを確認すると、送信側ＨＡＲＱレイヤー８５２は、ステップ８３２で、ステップ８２０で送信したＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫの発生をローカルＮＡＣＫを用いて送信側ＡＲＱレイヤー８５１に報告する。

本発明のＨＡＲＱレイヤーは、初期ＡＲＱパケットに対するエラー検査を行い、このエラー検査結果に従って、‘ＡＲＱに対するローカルＮＡＣＫ’を応答信号としてＡＲＱレイヤーに送信する。

したがって、ＡＲＱレイヤーは、ＨＡＲＱレイヤーから報告されたローカルＮＡＣＫを確認して再送信を行う。本発明は、ＨＡＲＱレイヤーが送信に失敗したＡＲＱパケットに対するローカルＮＡＣＫだけを報告することにより、ローカルＡＣＫの使用による処理負荷を減少させる効果を有する。また、ＡＲＱ ＮＡＣＫの受信の後に再送信を行う従来技術に比べて、本発明は、高速のかつ容易な再送信を保証する。このようなローカルＮＡＣＫの送信に加えて、本発明は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーの発生に対する対策として、ＡＲＱ ＡＣＫを送受信する動作を含む。これについては、第１の実施形態及び第２の実施形態を参照して説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第１の実施形態によるＡＣＫ信号を送受信するためのＨＡＲＱ／ＡＲＱレイヤーの動作を示す図である。再送信に対して、送信エンティティは、ＡＲＱレイヤー９０１（以下、“ＡＲＱ Ｔｘ”と称する）とＨＡＲＱレイヤー９０３（以下、“ＨＡＲＱ Ｔｘ”と称する）とを含み、受信エンティティは、ＨＡＲＱレイヤー９０５（以下、“ＨＡＲＱ Ｒｘ”と称する）とＡＲＱレイヤー９０８（以下、“ＡＲＱ Ｒｘ”と称する）とを含む。参照符号９１０、９１２、９１４、及び９１６は、ＡＲＱ Ｔｘの再送信に関連した送信エンティティの再送信バッファ状態及びパケット情報テーブル状態を示し、参照符号９６０及び９６２は、受信エンティティでのＡＲＱ Ｔｘのバッファ状態を示す。各レイヤーのバッファ状態については、図９Ｂを参照して説明する。

図９Ａにおいて、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、前に送信されたＡＲＱパケット＃１及び＃２を正常に受信した状態である。これは、受信側ＡＲＱバッファ９６０を用いてわかる。

ステップ９２０で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。ステップ９２２で、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｒｘ９０５に送信する。この際、ステップ９２４で、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４にエラーがあることを確認し、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。しかしながら、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信される応答信号であるＡＲＱパケット＃３及び＃４のＮＡＣＫ信号は、送信の間にＡＣＫ信号に変更されるエラーを経験する。したがって、ステップ９２６で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４が正常に送信されたと判定し、次のシーケンス番号を有するＡＲＱパケット＃５及び＃６をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。

ステップ９２８で、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ＡＲＱパケット＃５及び＃６をＨＡＲＱ Ｒｘ９０５に送信する。ステップ９３０で、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５は、送信されたＡＲＱパケット＃５及び＃６のエラー検査を行った後に、エラーが発生しないと、ＡＲＱパケット＃５及び＃６をＡＲＱ Ｒｘ９０８に送信する。この際、受信側ＡＲＱ Ｒｘ９０８のバッファ状態は、参照符号９６２で示される。また、ステップ９３２で、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５は、ＡＲＱパケット＃５及び＃６の正常の受信によるＡＣＫをＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。ＡＲＱパケット＃５及び＃６のＡＣＫは、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に正常に送信された。

したがって、ステップ９３４で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＡＲＱパケット＃７をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に伝達する。送信側ＡＲＱ Ｔｘ９０１のバッファ状態は、参照符号９１２で示される。ステップ９３６で、ＡＲＱパケット＃７を受信すると、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ＡＲＱ Ｔｘ９０１から伝達されたＡＲＱパケット＃７をＨＡＲＱ Ｒｘ９０５に送信する。この際、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５は、ＡＲＱパケット＃７のエラー検査を行った後に、ステップ９３８で、ＮＡＣＫをＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。また、ステップ９４０で、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ＡＲＱパケット＃７に対する再送信を行う。この再送信の後にも、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５がＨＡＲＱパケット内のエラーの発生を検出すると、ＨＡＲＱ Ｒｘ９０５は、ステップ９４２で、ＮＡＣＫをＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に再送信する。ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３によるＡＲＱパケット＃７の再送信は、ステップ９４４及びステップ９４６で、ＡＲＱパケット＃７のエラーの発生により、再送信回数が所定の最大再送信回数に到達するまで持続される。

この際に、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ＡＲＱパケット＃７の再送信回数が所定の最大再送信回数に到達したことを確認し、ステップ９４８で、ＡＲＱパケット＃７に対するローカルＮＡＣＫの発生をＡＲＱ Ｔｘ９０１に報告する。

ステップ９５０で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＡＲＱパケット＃７及びその次のＡＲＱパケット＃８をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信する。この際、送信側ＡＲＱ Ｔｘ９０１のバッファ状態は、参照符号９１４で示される。

ＡＲＱ動作に従って、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、ステップ９５２で、ＡＲＱ ＡＣＫをＡＲＱ Ｔｘ９０１に送信する。ＡＲＱ ＡＣＫについて、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、受信された全てのパケットに対するＡＣＫを送信せず、連続して受信された最後のパケットに対するシーケンス番号を有するＡＣＫを送信する。また、本発明に従うと、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、未受信ＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫを送信しない。しかしながら、正常に受信されたＡＲＱパケットに対して、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、ＡＲＱ ＡＣＫを送信することにより、ローカルＮＡＣＫに応じて再送信を行うＡＲＱ Ｔｘ９０１が同一のＡＲＱパケットに対する信頼性ある再送信を保証するようにする。

本発明において、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを管理する。これは、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３がＡＲＱパケット単位でＡＲＱパケットに対してＨＡＲＱを行うためである。

上述したように、大部分の再送信は、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３からのローカルＮＡＣＫに応じてなされるため、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーに対処し、ＡＲＱ Ｔｘ９０１の再送信バッファを管理するための最小数のＡＲＱ ＡＣＫを送信する。すなわち、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、受信された全てのパケットに対してＡＣＫを送信せず、本発明が提示したフォーマットで連続して受信された最後のパケットに対するシーケンス番号だけを含むＡＣＫを送信し、付加的なＮＡＣＫ送信は行わない。

このようにして、ＡＲＱ Ｔｘ９０１及びＡＲＱ Ｒｘ９０８のＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理動作は、簡素であり効率的な方式で実現されることができる。また、ＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送受信量も減少され、これにより、限定されている無線リソースを効率的に使用することができる。さらに、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、再送信バッファの管理のために使用されるＡＣＫと未受信ＡＲＱパケットの発生の際に使用されるＡＲＱ ＡＣＫとを個別に送信する。

また、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３が最大再送信回数だけ再送信を試みたとしても、ＡＲＱ ＡＣＫの受信に失敗した場合には、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３は、ローカルＮＡＣＫをＡＲＱ Ｔｘ９０１に報告する。ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＨＡＲＱ Ｔｘ９０３から報告された対応するパケットに対して再送信を試みる。

図９Ｂを参照すると、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、ＡＲＱパケット生成に関連してパケット情報テーブルを管理する。ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、同一のＨＡＲＱパケットを構成するＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最も小さいシーケンス番号を‘開始シーケンス番号（First Sequence Number）’フィールドに示し、その他のＡＲＱパケットのシーケンス番号を同一のＨＡＲＱパケットを構成する‘シーケンス番号情報’フィールドに示す。このように、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、‘開始シーケンス番号’フィールドを個別に定義し、テーブルを更新する間に降順整列を維持することにより、再送信パケットの簡素な探索を容易にする。

例えば、図９Ａのステップ９２０で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１がＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｔｘ９０３に送信するので、参照符号９１０で示すように、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、前に送信したＨＡＲＱパケット（初期シーケンス番号を有するパケット＃１と同一のＨＡＲＱパケットの他のパケットであるパケット＃２とを含む）に関する情報と、初期シーケンス番号をパケット＃３としてパケット情報テーブルに示し、同一のＨＡＲＱパケット内のシーケンス番号をパケット＃４としてパケット情報テーブルに示す。

ステップ９３４で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１が送信したＡＲＱパケット＃７に対して、参照符号９１２で示すように、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、初期シーケンス番号をパケット＃７としてパケット情報テーブルに示し、同一のＨＡＲＱパケットの生成の間に他のパケットが存在しないため、シーケンス番号情報をヌルフィールドでパケット情報テーブルに示す。ここで、初期シーケンス番号をパケット＃５として示し、同一のＨＡＲＱパケット内のシーケンス番号をパケット＃６として示すフィールドは、ステップ９２６で送信されたＡＲＱパケット＃５及び＃６に関して、このパケット情報テーブルで事前に更新されることを意味する。

ステップ９５０で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１がＨＡＲＱ Ｔｘ９０３からパケット＃７に対するローカルＮＡＣＫを受信するので、再送信バッファは、再送信されるパケット＃７を初期シーケンス番号で示し、同一のＨＡＲＱパケット内のシーケンス番号がパケット＃８として示されるパケット情報テーブルは、参照符号９１４で示される。

ステップ９５４で、ＡＲＱ Ｔｘ９０１が連続して受信された最初のシーケンス番号を含むＡＣＫをＡＲＱ Ｒｘ９０８から受信するので、再送信バッファは、参照符号９１６で示したＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを含む。すなわち、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、再送信の間に、ＡＲＱパケット＃３がないことを受信されたＡＣＫを介して確認し、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーの発生を検出する。したがって、パケット＃１及び＃２の正常の受信を示すＡＣＫを確認することにより、ＡＲＱ Ｔｘ９０１は、再送信バッファからパケット＃１及び＃２を削除することにより作られたＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを含む。

すなわち、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫエラー問題を解決するための本発明のＡＲＱ ＡＣＫ送信は、同一のレイヤーの幾つかのＡＲＱ初期送信パケットが同一のＨＡＲＱパケットに含まれることができる無線プロトコルを使用する場合に効果的である。また、同一のレイヤーの１つのＡＲＱ初期送信パケットだけがＨＡＲＱパケットに含まれる無線プロトコルを使用する場合に効果的である。この場合には、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを管理する必要がない。これは、（ＡＣＫシーケンス番号＋１）番目のパケットのみに対して再送信を決定し、再送信を行う必要があるためである。

図１０は、本発明の第１の実施形態によるＡＣＫ信号のフォーマット構成を示す図である。未受信ＡＲＱパケットが発生すると、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、受信されたパケットのシーケンス番号の中の最も大きいシーケンス番号を‘累積ＡＣＫシーケンス番号’フィールド１０２０に挿入した後に、ＡＣＫを送信する。ここで、ＡＲＱパケットを実際に処理したプロセッサの識別子情報は、ヘッダー１０００に挿入されることができる。また、未受信ＡＲＱパケットが存在するか否かを示すフィールドであるタイプビット１０１０は、ＡＣＫの実現に従って追加又は削除可能なオプショナル（Optional）ビットである。すなわち、タイプビット１０１０が‘０’に設定される（Ｔｙｐｅ Ｂｉｔ＝０）場合には、ＡＲＱ Ｒｘ９０８は、送信側ＡＲＱレイヤーの再送信バッファの管理のためのＡＣＫを送信する。他方、タイプビット１０１０が‘１’に設定される（Ｔｙｐｅ Ｂｉｔ＝１）場合には、未受信ＡＲＱパケットが存在しないことを示す。

図１１は、本発明の第１の実施形態による送信エンティティがＡＣＫ信号を受信する過程を示す図である。図１１において、ステップ１１１０で、ＡＲＱ Ｔｘは、ＡＲＱ ＲｘからＡＣＫを受信し、ステップ１１１２で、‘ＡＣＫタイプ’フィールドが‘１’に設定されるか否かを確認する。ここで、‘ＡＣＫタイプ’フィールドが‘１’に設定される場合には、ＡＲＱ ＴｘがＡＲＱ Ｒｘから受信していないパケットが存在することを意味する。ステップ１１１２で、‘ＡＣＫタイプ’フィールドが‘１’に設定されていると確認されると、ＡＲＱ Ｔｘは、ステップ１１１４で、ＡＣＫの‘累積ＡＣＫシーケンス番号’フィールドを検査することにより、連続的に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号を確認する。その後に、ステップ１１１６で、ＡＲＱ Ｔｘは、（ＡＣＫシーケンス番号＋１）番目のパケットが再送信試み中であるか否かを判定する。

ステップ１１１６で、（ＡＣＫシーケンス番号＋１）番目のパケットが再送信試み中ではないと判定される場合には、ステップ１１１８で、ＡＲＱ Ｔｘは、‘累積ＡＣＫシーケンス番号’に続くシーケンス番号を有する全てのＡＲＱパケットを廃棄することにより、ＡＲＱ Ｔｘの再送信バッファを更新する。ステップ１１２０で、ＡＲＱ Ｔｘは、更新された再送信バッファを考慮して、ＨＡＲＱパケットを構成し、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを更新した後に、ステップ１１２８で、対応するＡＲＱパケットを再送信する。ここで、ＨＡＲＱパケットは、ＡＲＱパケットと同一である。

他方、ステップ１１１２で、‘ＡＣＫタイプ’フィールドが‘０’に設定されると確認される場合には、ＡＲＱ Ｔｘは、ステップ１１３０に進み、この再送信バッファを更新する。また、ステップ１１１６で、（ＡＣＫシーケンス番号＋１）番目のパケットが再送信試み中であると判定される場合には、ＡＲＱ Ｔｘは、ステップ１１３０に進み、この再送信バッファを更新する。

一方、図面には図示していないが、ＨＡＲＱ ＴｘからローカルＮＡＣＫを受信すると、ＡＲＱ Ｔｘは、ローカルＮＡＣＫに対応するパケットを再送信するためにＨＡＲＱパケットを構成し、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを更新した後に、ローカルＮＡＣＫに対応するＡＲＱパケットの再送信を行う。

本発明の第２の実施形態では、送信エンティティがＮＡＣＫに対応するＡＲＱパケットに関する情報とともにＡＣＫを送信する場合について説明する。
図１２は、本発明の第２の実施形態によるＡＣＫ信号を送受信するＨＡＲＱ／ＡＲＱレイヤーの動作を示す図である。

図１２を参照すると、ＡＲＱ Ｒｘ１２０８は、事前に送信されたＡＲＱパケット＃１及び＃２を正常に受信した状態である。これは、受信側ＡＲＱバッファ１２６０を用いてわかる。

ステップ１２２０で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。ステップ１２２２で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５に送信する。この際、ＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４にエラーがあることを確認し、ステップ１２２４で、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。

ステップ１２２６で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＲＱパケット＃５、＃６、及び＃７をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。ステップ１２２８で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃５、＃６、及び＃７をＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５に送信する。この際に、ＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５は、ステップ１２３０で、ＡＲＱパケット＃５、＃６、及び＃７にエラーがあることを確認し、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信したが、ＡＲＱ ＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーが発生する。

ステップ１２３２で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＲＱパケット＃８及び＃９をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。ステップ１２３４で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃８及び＃９をＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５に送信する。この際に、ステップ１２３６で、ＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５は、ＡＲＱパケット＃８及び＃９が正常に受信されることを確認し、ＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。また、ステップ１２３８で、ＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５は、ＡＲＱパケット＃８及び＃９をＡＲＱ Ｒｘ１２０８に送信する。ＡＲＱ Ｒｘ１２０８は、正常に受信されたパケット＃１、＃２、＃８、及び＃９に対して受信バッファを更新して管理する。

ステップ１２４０で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５に再送信する。この際に、ステップ１２４２で、ＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５は、この再送信されたＡＲＱパケット＃３及び＃４にもエラーがあることを確認し、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３に送信する。ステップ１２４４で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４をＨＡＲＱ Ｒｘ１２０５に再送信する。

その結果、ステップ１２４８で、ＨＡＲＱ Ｔｘ１２０３は、ＡＲＱパケット＃３及び＃４に対してローカルＮＡＣＫの発生をＡＲＱ Ｔｘ１２０１に報告する。ステップ１２５０で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、再送信バッファを確認した後に、ＡＲＱパケット＃３及び＃４に対して再送信を遂行する。

この際に、ステップ１２５２で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＲＱ Ｒｘ１２０８からＡＲＱ ＡＣＫを受信する。ここで、ＡＲＱ ＡＣＫは、連続して受信された最後のパケットのシーケンス番号と、連続して受信する間に、未受信パケットの個数に関する情報とを含むＡＣＫである。

したがって、ステップ１２２６で、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＣＫを介して連続して受信された最後のパケットがＡＲＱパケット＃２であり、連続的に受信されないパケットの個数が５であるため、ＡＲＱパケット＃３、＃４、＃５、＃６、及び＃７に対して再送信を行う。しかしながら、ＡＲＱパケット＃３及び＃４がローカルＮＡＣＫに応じて再送信試み中であるため、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＲＱパケット＃５、＃６、及び＃７内のＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫエラーの発生を判定し、ＡＲＱパケット＃３及び＃４に関する情報は無視し、ＡＲＱパケット＃５、＃６、及び＃７に対して再送信を行う。

第２の実施形態において、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを管理しない。すなわち、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＣＫに含まれている未受信パケットの個数に基づいて、すなわち、未受信パケットのＮＡＣＫ情報に基づいて、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫエラーの発生を判定する。すなわち、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫエラーが発生したと判定される場合に、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＣＫの正常に受信されたパケットのシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する連続的に未受信されたＡＲＱパケットに対して再送信を行うため、ＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを個別に管理しなくてもよい。

図１３は、本発明の第２の実施形態によるＡＣＫ信号のフォーマット構成を示す図である。図１３を参照すると、未受信ＡＲＱパケットが発生すると、ＡＲＱ Ｒｘは、受信されたパケットのシーケンス番号の中の最も大きいシーケンス番号を‘累積ＡＣＫシーケンス番号’フィールド１３１０に挿入した後に、ＡＣＫを送信する。ここで、ＡＲＱパケットを実際に処理したプロセッサの識別子情報は、ヘッダー１３００に挿入されることができる。また、連続的に受信された最後のパケットのシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する連続的に未受信されたパケットの総数が‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールド１３２０に含まれるようにＡＣＫを構成する。

言い換えれば、ＡＲＱ Ｔｘ１２０１は、ＡＣＫシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する連続的に未受信されたＡＲＱパケットの個数を‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールドに割り当て送信し、‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールドは、再送信バッファの管理のために使用されたＡＣＫと、未受信ＡＲＱパケットの発生の際に使用されたＡＣＫとで個別に送信されることができる。すなわち、ＡＣＫは、‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールド＝‘０’を有するＡＣＫと‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールド＝‘１’を有するＡＣＫとに分類される。‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールド＝‘０’を有するＡＣＫは、未受信ＡＲＱパケットが存在しないことを意味し、再送信バッファの管理のために使用されたＡＣＫと見なされることができる。

図１４は、本発明の第２の実施形態による送信エンティティがＡＣＫ信号を受信する過程を示す図である。図１４を参照すると、ステップ１４１０で、ＡＲＱ Ｔｘは、ＡＲＱ ＲｘからＡＣＫを受信し、ステップ１４１２で、ＡＣＫの‘累積ＡＣＫシーケンス番号’フィールドを確認することにより、連続的に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号を確認する。その後に、ステップ１４１４で、ＡＲＱ Ｔｘは、‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールドを確認することにより、連続的に受信された最後のパケットのシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する連続的に未受信されたパケットの個数が‘０’であるか否かを判定する。ステップ１４１４で、未受信パケットの個数が‘０’ではないと判定される場合に、ステップ１４１６で、ＡＲＱ Ｔｘは、この未受信パケットの中で、ローカルＮＡＣＫ報告に応じて再送信試み中であるパケットが存在するか否かを判定する。再送信試み中である未受信パケットが存在しないと判定される場合に、ＡＲＱ Ｔｘは、ステップ１４１８に進み、シーケンス番号の順に未受信パケットに対して再送信を行う。この際、ＡＲＱ Ｔｘは、この再送信バッファを更新し、再送信を行う。例えば、図１２では、連続的に受信された最後のパケットのシーケンス番号は、２であり、未受信パケットの総数は、５である。この際、パケット＃３及び＃４は、ローカルＮＡＣＫにより再送信中である。したがって、ＡＲＱ Ｔｘは、再送信試み中であるパケット＃３及び＃４を無視し、パケット＃５、＃６、及び＃７に対して再送信を行う。他方、再送信試み中であるパケットが存在しない場合に、ＡＲＱ Ｔｘは、パケット＃３、＃４、及び＃５の順に未受信パケットに対して再送信を行う。

他方、ステップ１４１４で、‘連続的に未受信されたパケットの個数’フィールドが‘０’に設定されると判定される場合に、ＡＲＱ Ｔｘは、ＡＣＫが再送信バッファを更新するために使用されたＡＣＫであることを考慮して、ステップ１４２０で、再送信バッファを更新する。

図面には図示していないが、ＨＡＲＱ ＴｘからローカルＮＡＣＫを受信すると、ＡＲＱ Ｔｘは、ローカルＮＡＣＫに対応するパケットを再送信するために対応する再送信ＡＲＱパケットを含むＨＡＲＱパケットを構成した後に、ローカルＮＡＣＫに対応するＡＲＱパケットの再送信を行う。例えば、これは、ローカルＮＡＣＫ報告を受信すると、ＡＲＱ Ｔｘは、パケット＃３及び＃４の再送信のために再送信バッファを更新した後に、パケット＃３及び＃４を再送信する過程と見なされることができる。

上述したように、本発明の第２の実施形態によるＡＲＱ Ｔｘは、正常に受信された最後のパケットのシーケンス番号情報と、未受信パケットの総数に関する情報とを含むＡＣＫをＡＲＱ Ｒｘから受信するため、再送信のための個別のＨＡＲＱパケット構成情報テーブルを管理しなくてもよい。

図１５は、本発明による反復送信を防止するための動作を示し、図１６Ａ乃至図１６Ｄは、本発明による反復送信の防止のためのＨＡＲＱ送信状態テーブルの一例を示す図である。

図１５を参照すると、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ステップ１５１１、ステップ１５１２、ステップ１５１３、及びステップ１５１４で、ＡＲＱパケット＃１、＃２、＃３、及び＃４をそれぞれＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に順次に伝達する。この際、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、図７に示すように、ＨＡＲＱ送信状態部７７２を含む。ＨＡＲＱ送信状態部７７２は、ローカルＮＡＣＫを各ＡＲＱレイヤー７６１、７６２、及び７６３に報告することができるように、図１６Ａに示すようなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。本発明では、ＨＡＲＱプロセッサの個数が４個であり、１つのＡＲＱエンティティだけが動作すると仮定する。

ステップ１５１４の後に、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、図１６Ａに示すようなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。ＡＲＱパケット＃１、＃２、＃３、及び＃４は、ステップ１５１１、１５１２、１５１３、及び１５１４で、無線チャネルを介してＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５に送信される。ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、受信されたＡＲＱパケット＃１、＃２、＃３、及び＃４に対してエラー検査を行った後に、応答信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信する。例えば、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、正常に受信されたＡＲＱパケット＃１に対しては、ＡＣＫ１５２１をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信し、受信に失敗した（未受信）ＡＲＱパケット＃２に対しては、ＮＡＣＫ１５２２をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信し、ＡＲＱパケット＃３に対しては、ＮＡＣＫ１５２３をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信し、正常に受信されたＡＲＱパケット＃４に対しては、ＡＣＫ１５２４をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信する。

ステップ１５２４の後に、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、ＡＣＫを受信したパケットをＨＡＲＱ送信状態テーブルから削除し、図１６Ｂに示すような新たなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。

また、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、ＡＲＱパケット＃１及びＡＲＱパケット＃４を正常に受信したため、ＡＲＱパケット＃１及びＡＲＱパケット＃４をＡＲＱ Ｒｘ１５０８に送信する。この際、ＡＲＱ Ｒｘ１５０８は、所定の時間の経過の後に、正常に受信されたパケットに対するＡＲＱ ＡＣＫをＡＲＱ Ｔｘ１５０１に送信する。これは、ＡＲＱ動作及びＨＡＲＱ動作による信頼性を最大に保証するためである。

しかしながら、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５から受信されたＮＡＣＫ信号１５２２及び１５２３に応じて、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、ステップ１５３２及びステップ１５３３で、ＡＲＱパケット＃２及びＡＲＱパケット＃３をそれぞれ再送信し、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、再送信されたＡＲＱパケット＃２及び＃３のエラー検査を行う。この際、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、ＡＲＱパケット＃２の正常的な受信を確認し、ステップ１５４２で、ＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信し、正常に受信されたＡＲＱパケット＃２をＡＲＱ Ｒｘ１５０８に送信する。他方、ＡＲＱパケット＃３にエラーがある場合には、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、ステップ１５４３で、ＮＡＣＫ信号をＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信する。

この際に、ＡＲＱパケット＃３に対するＮＡＣＫを受信すると、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、ＡＲＱパケット＃３に対する再送信回数が所定の最大再送信制限値を超過するか否かを判定する。ＡＲＱパケット＃３に対する再送信回数が所定の最大再送信制限値を超過する場合に、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、ステップ１５５３で、ローカルＮＡＣＫを発生し、ＡＲＱパケット＃３のＮＡＣＫをＡＲＱ Ｔｘ１５０１に報告する。その後に、ローカルＮＡＣＫが発生したパケットもＨＡＲＱ送信状態テーブルから削除されるため、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、図１６Ｃに示すような新たなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。

ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ステップ１５６３で、ローカルＮＡＣＫ１５５３に応じてＡＲＱパケット＃３の再送信を行う。ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、図１６Ｄに示すような新たなＨＡＲＱ送信状態テーブルを管理する。

ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３は、ステップ１５６３で、無線チャネルを介してＡＲＱパケット＃３をＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５に再送信する。ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、再送信されたＡＲＱパケット＃３のエラー検査を行い、エラーがないことが判定されると、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、ステップ１５６５で、正常に受信されたＡＲＱパケット＃３をＡＲＱ Ｒｘ１５０８に送信する。また、ＨＡＲＱ Ｒｘ１５０５は、ステップ１５７３で、ＡＣＫをＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３に送信することにより、ＡＲＱパケット＃３が正常に受信されることを通知する。

ＨＡＲＱ動作とは異なり、ステップ１５８０で、ＡＲＱ Ｒｘ１５０８は、この所定の時間の間に、ＡＲＱパケット＃３の送信が完了しなかったことを感知する。したがって、ＡＲＱ Ｒｘ１５０８は、ステップ１５８１で、連続的に受信された最後のパケットがＡＲＱパケット＃２であり、連続的に未受信されたパケットの個数が１であることを示すＡＲＱ ＡＣＫをＡＲＱ Ｔｘ１５０１に送信する。すなわち、ＡＲＱ Ｒｘ１５０８は、ステップ１５８０で未受信されたＡＲＱパケット＃３に対して再送信を行うために使用されたＡＲＱ ＡＣＫを送信側ＡＲＱ Ｔｘ１５０１に送信する。

しかしながら、ＡＲＱパケット＃３は、ステップ１５５３及びステップ１５６３で説明した通りに、ローカルＮＡＣＫに応じて再送信試み中である。この場合に、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ＡＲＱパケット＃３に対する再送信を試みてはいけない。

例えば、図１５の場合に、ステップ１５６３で、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１がＨＡＲＱ ＡＣＫ１５７３でＡＲＱパケット＃３をすでに送信したため、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１による再送信は完了した状態であり、これにより、この再送信は行われない。このような点で、図１６ＤのＨＡＲＱ送信状態テーブルを参照すると、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ１５７３をまだ受信していないため、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３がＡＲＱパケット＃３に対して再送信を試みていることを確認することができる。したがって、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ＡＲＱ再送信を試みないことにより、同一のＡＲＱパケット＃３に対して反復送信を防止することができる。

言い換えれば、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ステップ１５８１で、ＡＲＱ ＡＣＫに対する再送信を決定する際に、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１が対応するＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３からのローカルＮＡＣＫ又は事前に受信されたＡＲＱ ＡＣＫに基づいて再送信を準備しているか否かを判定し、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１が再送信を準備していない場合には、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３がＨＡＲＱ送信状態テーブルに基づいて対応するパケットに対して再送信を行っているか否かを判定する。すなわち、ＡＲＱ Ｔｘ１５０１は、ＨＡＲＱ Ｔｘ１５０３が対応するパケットに対して再送信されない場合に限り、最終的にＡＲＱ再送信試みを決定する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

従来技術による一般的な無線プロトコルの構成及び関連したパケット構成を示す図である。 従来技術による一般的な無線プロトコルの構成及び関連したパケット構成を示す図である。 従来技術による一般的なＨＡＲＱ動作を示す図である。 従来技術によるＨＡＲＱ及びＡＲＱが独立して動作する場合に発生する問題点を示す図である。 従来技術によるＨＡＲＱ及びＡＲＱが連動して動作する場合に発生する問題点を示す図である。 従来技術によるＮＡＣＫ／ＡＣＫエラーを検出する動作を示す図である。 従来技術によるＨＡＲＱ及びＡＲＱが動作する場合に発生する問題点を示す図である。 本発明によるＨＡＲＱとＡＲＱ間の連動を行う動作を示す図である。 本発明によるローカルＮＡＣＫの発生を説明する図である。 本発明の第１の実施形態によるＡＣＫ信号を送受信するためのＨＡＲＱ／ＡＲＱレイヤーの動作を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるＡＣＫ信号を送受信するためのＨＡＲＱ／ＡＲＱレイヤーの動作を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるＡＣＫ信号のフォーマット構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態による送信エンティティがＡＣＫ信号を受信する過程を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるＡＣＫ信号を送受信するＨＡＲＱ／ＡＲＱレイヤーの動作を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるＡＣＫ信号のフォーマット構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態による送信エンティティがＡＣＫ信号を受信する過程を示す図である。 本発明によるＨＡＲＱとＡＲＱ間の反復送信を防止するための動作を示す図である。 本発明による反復送信の防止のためのＨＡＲＱ送信状態テーブルの例を示す図である。 本発明による反復送信の防止のためのＨＡＲＱ送信状態テーブルの例を示す図である。 本発明による反復送信の防止のためのＨＡＲＱ送信状態テーブルの例を示す図である。 本発明による反復送信の防止のためのＨＡＲＱ送信状態テーブルの例を示す図である。

符号の説明

７１１、７１２、７１３ ＡＲＱレイヤー
７２０ 受信側ＨＡＲＱレイヤー
７６１、７６２、７６３ 送信側ＡＲＱレイヤー
７７０ 送信側ＨＡＲＱレイヤー

Claims (26)

1. シーケンス番号を上位レイヤーから伝達されたデータに割り当てることにより再構成された自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを再送信するＡＲＱと、複数のＡＲＱパケットを１つの複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットに多重化し、所定の最大再送信制限値内でＨＡＲＱパケットに対して反復再送信を行うＨＡＲＱとを同時に行う移動通信システムの送信装置で高速パケットデータを再送信する方法であって、
   送信側ＨＡＲＱエンティティが未受信ＡＲＱパケットを確認し、前記未受信ＡＲＱパケットに対する否定応答信号（ＮＡＣＫ）を送信側ＡＲＱエンティティに送信するステップと、
   前記送信側ＡＲＱエンティティがＡＲＱパケットに対する肯定応答信号（ＡＣＫ）を受信側ＡＲＱエンティティから受信するステップと、
   前記送信側ＡＲＱエンティティが前記ＮＡＣＫ及び前記ＡＣＫに従って少なくとも１つの未受信ＡＲＱパケットを検出し、前記検出されたＡＲＱパケットで再送信パケットを構成し、前記再送信パケットを再送信するステップと、
   を具備することを特徴とする方法。
2. 前記送信側ＨＡＲＱエンティティは、ＡＲＱパケット単位でＡＲＱパケットに対してＨＡＲＱを行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＡＣＫは、正常に送信された連続的なＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号と、前記ＡＲＱパケットを処理した対応するＡＲＱエンティティの識別子情報と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ＡＣＫは、未受信パケットが存在するか否かを示すタイプビットをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記ＡＣＫは、未受信パケットの個数を示す情報をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. ＮＡＣＫを送信するステップは、
   前記送信側ＨＡＲＱエンティティが行った再送信回数が前記所定の最大再送信制限値を超過する場合に、ＮＡＣＫを前記送信側ＡＲＱエンティティに送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ＮＡＣＫを送信するステップは、
   前記受信側ＨＡＲＱエンティティからＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫを受信し、前記ＮＡＣＫを前記送信側ＡＲＱエンティティに送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 再送信パケットを構成して再送信するステップは、
   正常に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号を前記ＡＣＫから確認するステップと、
   前記最後のシーケンス番号の次のシーケンス番号を有する次のパケットが前記送信側ＨＡＲＱエンティティにより再送信中であることを確認するステップと、
   前記次のパケットが再送信中ではない場合には、前記次のパケットを含む再送信パケットを構成し、前記再送信パケットを再送信するステップと、を具備することを特徴とする請求項３に記載の方法。
9. 再送信パケットを構成して再送信するステップは、
   前記ＡＣＫ及び前記ＮＡＣＫに基づいて未受信ＡＲＱパケットを確認し、前記未受信ＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最も小さいパケット番号が‘開始シーケンス番号’フィールドに割り当てられ、前記最も小さいシーケンス番号の次のシーケンス番号が構成フィールドに割り当てられるように、再送信バッファを更新するステップと、
   前記更新された再送信バッファに従って、所望の再送信パケットを前記送信側ＨＡＲＱエンティティに送信することにより再送信を行うステップと、を具備することを特徴とする請求項３に記載の方法。
10. 再送信パケットを構成して再送信するステップは、
    正常に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号と未受信パケットの個数とを含む前記ＡＣＫを前記受信側ＡＲＱエンティティから受信するステップと、
    前記正常に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号を前記ＡＣＫから確認するステップと、
    前記最後のシーケンス番号の次のシーケンス番号を有する次のパケットが再送信中であるか否かを判定するステップと、
    前記次のパケットが再送信中ではない場合には、前記次のパケットを含む再送信パケットを構成し、前記再送信パケットを前記送信側ＨＡＲＱエンティティに再送信するステップと、を具備することを特徴とする請求項４に記載の方法。
11. 下位レイヤーから受信された複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットを逆多重化することにより複数の自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを復元するＨＡＲＱエンティティと、前記受信されたＡＲＱパケットを元来の上位レイヤーパケットに再構成した後に、前記上位レイヤーパケットを上位レイヤーに伝達するＡＲＱエンティティとを含む移動通信システムの受信装置で高速パケットデータを再送信する方法であって、
    受信側ＨＡＲＱエンティティが未受信ＡＲＱパケットに対する否定応答信号（ＮＡＣＫ）を送信側ＨＡＲＱエンティティに送信するステップと、
    受信側ＡＲＱエンティティが送信側ＨＡＲＱエンティティから正常に受信されたＡＲＱパケットの肯定応答信号（ＡＣＫ）を送信側ＡＲＱエンティティに送信するステップと、
    前記受信側ＨＡＲＱエンティティが前記送信側ＨＡＲＱエンティティから前記正常に受信されないＡＲＱパケットに対する再送信パケットを受信するステップと、を含み、
    前記ＮＡＣＫは、前記送信側ＨＡＲＱエンティティから前記送信側ＡＲＱエンティティに送信され、前記再送信パケットは送信側ＡＲＱエンティティで前記ＮＡＣＫ及び前記ＡＣＫに従って検出された少なくとも一つの正常に受信されないＡＲＱパケットに基づいて構成されることを特徴とする方法。
12. 前記ＡＣＫは、正常に送信された連続的なＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号と、前記ＡＲＱパケットを処理した対応するＡＲＱエンティティの識別子情報と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ＡＣＫは、未受信パケットが存在するか否かを示すタイプビットをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ＡＣＫは、未受信パケットの個数を示す情報をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. シーケンス番号を上位レイヤーから伝達されたデータに割り当てることにより再構成された自動再送要求（ＡＲＱ）パケットを再送信するＡＲＱと、複数のＡＲＱパケットを１つの複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）パケットに多重化し、所定の最大再送信制限値内でＨＡＲＱパケットに対して反復再送信を行うＨＡＲＱとを同時に行う移動通信システムにおける高速パケットデータを再送信する送信装置であって、
    未受信ＡＲＱパケットに対応して否定応答信号（ＮＡＣＫ）を報告する送信側ＨＡＲＱエンティティと、
    受信側ＡＲＱエンティティからＡＲＱパケットに対する肯定応答信号（ＡＣＫ）を受信し、前記ＮＡＣＫ及び前記ＡＣＫに従って少なくとも１つの未受信ＡＲＱパケットを検出し、前記検出されたＡＲＱパケットを含む再送信パケットを構成し、前記再送信パケットを再送信する送信側ＡＲＱエンティティと、
    を含むことを特徴とする送信装置。
16. 前記ＡＣＫは、正常に送信された連続的なＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号と、前記ＡＲＱパケットを処理した対応するＡＲＱエンティティの識別子情報と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
17. 前記ＡＣＫは、未受信パケットが存在するか否かを示すタイプビットをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の送信装置。
18. 前記ＡＣＫは、未受信パケットの個数を示す情報をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の送信装置。
19. 前記送信側ＨＡＲＱエンティティは、ＡＲＱパケット単位でＡＲＱパケットに対してＨＡＲＱを行うことを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
20. 前記送信側ＨＡＲＱエンティティは、行われた再送信回数が前記所定の最大再送信制限値を超過する場合に、ＮＡＣＫを前記送信側ＡＲＱエンティティに送信することを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
21. 前記送信側ＨＡＲＱエンティティは、前記受信側ＨＡＲＱエンティティからＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫを受信し、前記ＮＡＣＫを前記送信側ＡＲＱエンティティに送信することを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
22. 前記送信側ＡＲＱエンティティは、未受信ＡＲＱパケットに対するＮＡＣＫを前記受信側ＨＡＲＱエンティティから受信した後に、再送信パケットを更新し、前記更新された再送信バッファに従って、所望の再送信パケットを前記送信側ＨＡＲＱエンティティに再送信することを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
23. 前記送信側ＡＲＱエンティティは、
    前記受信側ＡＲＱエンティティから正常に受信された連続的なＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号を含むＡＣＫを受信し、前記ＡＲＱパケットが更新された再送信バッファに基づいて再送信中であるか否かを判定し、前記ＡＲＱパケットが再送信中である場合には、ＡＲＱ再送信を防止することを特徴とする請求項１６に記載の送信装置。
24. 前記送信側ＡＲＱエンティティは、前記ＡＣＫ及び前記ＮＡＣＫに基づいて未受信ＡＲＱパケットを確認し、前記未受信ＡＲＱパケットのシーケンス番号の中の最も小さいパケット番号が‘開始シーケンス番号’フィールドに割り当てられ、前記最も小さいシーケンス番号の次のシーケンス番号が構成フィールドに割り当てられるように、再送信バッファを更新し、前記更新された再送信バッファに従って、所望の再送信パケットを前記送信側ＨＡＲＱエンティティに送信することにより再送信を行うことを特徴とする請求項１６に記載の送信装置。
25. 前記送信側ＡＲＱエンティティは、正常に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号と未受信パケットの個数とを含む前記ＡＣＫを前記受信側ＡＲＱエンティティから受信し、前記正常に受信されたパケットのシーケンス番号の中の最後のシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する未受信パケットの個数を含む再送信パケットを前記ＡＣＫから構成し、前記再送信パケットを前記送信側ＨＡＲＱエンティティに再送信することを特徴とする請求項１７に記載の送信装置。
26. 前記送信側ＡＲＱエンティティは、前記最後のシーケンス番号に続くシーケンス番号を有する未受信パケットの中で、再送信中ではないパケットを再送信することを特徴とする請求項２５に記載の送信装置。

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