JP5085821B2 - Ｉｒ機能を具備したａｒｑを用いて通信システムで情報を送信する方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムの自動リピートリクエスト（Automatic Repeat Request：ＡＲＱ）の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システム内の通信チャネルの品質が、通信システムの効率を決定する。この効率の１つの尺度は、システムのスループットである。スループットとは、意一定の時間で、通信システムで送受信される信号の量である。そのため、許容可能なスループットでもって、できるだけ多くの通信チャネルを維持することがサービスプロバイダ（通信システムの所有者およびオペレータ）の目標である。
【０００３】
無線通信システムにおいては、このようなシステムの加入者により使用される通信チャネルは、エアインタフェースとして知られている。エアインタフェースは、移動局（例、携帯電話）と、基地局（あるいは他の通信システム装置）との間での情報の交換を行うために用いられている。エアインタフェースは、複数の通信チャネルを含む。エアインタフェースのチャネルの品質は変動する。このため、例えば基地局と移動局との間のチャネルのスループットは、ある時点では受け入れ可能であるが、別のある時点では受け入れ不可能なことがある。サービスプロバイダは、許容可能なレベルにインタフェースのスループットを維持したいだけでなく、できるだけスループットを増加させることを望んでいる。
【０００４】
低品質の通信チャネルを介して送信された情報は、受信したときに情報がエラーを含む程度悪影響を受ける。このようなチャネルのスループットを増加させるために、通信システムは、情報を再送信する技術を採用している。送信器は、受信器にある回数だけ情報を再送信して、受け取った情報がエラーを含まなくなるか、あるいは許容可能なレベルのエラーになる可能性を増加させている。受信器は、基地局のようなシステム装置、あるいは携帯電話のような加入者装置のいずれかにある。同様に送信器は、システムの機器、あるいは加入者の機器である。システムの機器は、サービスプロバイダが保有し、操作する機器である。
【０００５】
受信器で検出されたエラーに起因して、情報を再送信する広く用いられている技術は、自動再送信リクエスト（Automatic Retransmission Request：ＡＲＱ）である。ＡＲＱの方法は、通信チャネルを介して送信された情報が、誤りなく受信したことを確認する技術である。受信器は、送信された情報が誤りなく受信したことを確認するメッセージを送信器に送る。送信された情報をエラーを含んでいる場合には、受信器は送信器に、情報を再度送信するよう要求するメッセージを送る。送信器は、同一あるいは別のチャネル符号を用いて、前に送信された情報の全てあるいは一部を再度送信する。
【０００６】
ＡＲＱはチャネル符号化技術と通常協調して用いられている。チャネル符号化技術は、送信情報中に冗長性（冗長ビット）を挿入して、受信器がエラーをチェックし、かつ修正することができるようになっている。また受信器は、情報を得るために、復号化操作を行う。復号化操作は復号化器により行われる。ＡＲＱの２つの主な方法は、選択的再送信（Selective Retransmit：ＳＲ）プロトコルと、停止と待機プロトコルである。ＳＲ ＡＲＱと、停止と待機ＡＲＱの両方とも、増分冗長性（Incremental Redundancy：ＩＲ）の概念が用いられている。
【０００７】
増分冗長性（ＩＲ）と／またはソフト組合せは、ＡＲＱの効率を増加するために用いられる技術である。ＩＲにおいては受信器は、復号化器内で、以前に送信した情報と、同一または異なる符号化技術を用いて再度送信された同一情報とを組み合わせている。この組み合わされた情報を復号化することにより、復号化操作の性能を上げて、復号化の成功確率をあげ、そして結合された情報の復号化により、送信された情報を成功裏に受信するのに必要とされる再送信の数を減らしている。従来技術においては、ＳＲ ＡＲＱと、停止と待機ＡＲＱで動作するＩＲスキームが規定されている。
【０００８】
ＳＲ ＡＲＱで動作するＩＲスキームにおいては、データは符号化／フォーマット化され、ペイロード部分と、ヘッダ部分と、トレイラ部分とを含むパケットとしてパッケージングされる。トレイラ部分とヘッダ部分は、オーバーヘッドで、これらは加入者の情報を含まず、加入者（すなわち識別情報）とパケットをいかに処理するかの情報（すなわち処理情報）を特定する情報を含むだけである。特定の加入者をパケットのペイロード内の情報を発信した者から特定（識別）する情報は、ヘッダ内に含まれる。またヘッダは、ペイロード情報を適正に符号化するために、受信したパケットを復号化器でソフトでいかに組み合わせるかの情報を含んでいる。
【０００９】
情報の各ブロックの任意の数のコピーが送信され、その結果元の情報が受信した情報パケットの組合せから得られる。各加入者は、別々の量の情報を、別々のレートで送信することができる。しかし上記したように、受信した情報をいかに処理するかを記述した多くの情報が必要である。ＳＲプロコトルは、過剰のオーバーヘッド情報を必要とするために、帯域幅が効率的ではない。しかしヘッダ情報を用いずに、受信器は受信した情報パケットを特定し適切に組み合わせて復号化することはできない。ヘッダ情報が誤って伝えられ、その結果エラーとなるような確率を減らすために、パケットのヘッダ部分は確実に符号化される。確実に符号化することは、ヘッダ情報により多くの冗長性を付加することが必要で、より頑強な符号化を行うことである。かくして、確実に符号化することは、さらに余分のオーバーヘッドを作りだし、これが通信チャネルのスループットを低減させ、ひいては通信システムの効率を低減させる。
【００１０】
停止と待機ＡＲＱプロトコルを用いたＩＲスキームにおいては、情報のブロックが、ｎ個のパケットに符号化される。ｎは２以上の整数である。各パケットは、それ自身のみで、あるいは他のパケットと組み合わされて、さらにまた別のパケットの一部と組み合わされて用いられ、元の情報ブロックを復号化している。１つあるいは複数のパケットが、加入者に割り当てられたタイムスロットの間に送信される。送信されたパケットが受領され、復号化される。復号化プロセスが成功した場合（すなわち、エラーが検出されないか、あるいは検出されたエラーの量が許容可能なものである場合）には、受信器はＡＣＫ（ＡＣＫnowledge）（受領確認）メッセージを送信器に送り、情報が適切に復号化され、新たな情報ブロックの送信が可能であることを表す。復号化が成功しない場合（すなわち、エラーが検出されたり、あるいは検出されたエラーの量が許容できない場合）には、受信器はＮＡＣＫ（Negative ＡＣＫnowledge）（受領未確認）を送り、これは送信器に対し同一の情報ブロックを表す別のパケット群（あるいは単一のパケット）を送信器に対して再送信を要求することを表す。ＡＣＫメッセージは、肯定的な確認メッセージの例であり、ＮＡＣＫメッセージは、否定的は確認メッセージの例である。ＮＡＣＫメッセージを受領すると、受信器は受信したエラーを含むパケットを記憶する。受信器は、この記憶したパケットを、同一の情報ブロックに対し送られた後続の再送信パケットを組み合わせて、ブロックに含まれる情報を適正に復号化しようとする。ＡＣＫ確認メッセージ、またはＮＡＣＫ確認メッセージは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと以下称する。
【００１１】
受信器は、加入者に割り当てられたタイムスロットで、パケットを受領した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信する。かくしてＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、パケットの受領と特定のタイミングに従って送信される。送信器は、特定のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを、このメッセージを受領したタイムスロットあるいは期間に基づいて、特定のパケット送信と関連づける。例えば、スロット期間ｍの間に受領したＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、スロット期間ｍ−ｋのパケット伝送に対応する。ここでｋは、通信システムで一定のタイムスロットの特定の数（タイムスロットの一部を含む）を表し、ｍは１以上の整数で、ｋは０を越える数である。ｋにより表されるタイムスロットの数は、送信器に対する往復遅延であり、パケットの送信時と、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信時の間の時間経過を表す。
【００１２】
パケットの送信に応答して、特定のタイムスロットでＮＡＣＫメッセージを受領すると、送信器は同一の情報ブロックを表すリピートパケットを送信する。送信器は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受領後、リピートパケットを、ある数のタイムスロット期間で送信する。かくして、リピートパケットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領する特定のタイミング関係に従って送信される。
【００１３】
受信器は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領したタイムスロット（すなわち時間間隔）に基づいて、リピートパケット伝送と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージとを関連づける。例えば、スロット期間ｎの間に受領したリピートパケットの送信は、スロット期間ｎ−ｊで送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対応する。ここでｊは、通信システムで一定のタイムスロットのある数（スロットの一部を含む）を表し、ｎは１以上の整数で、ｊは０を越える数である。ｊにより表されるタイムスロットの数は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信時と、リピートパケットの受信時との間で経過した時間を表す、受信器にとっての往復遅延である。そのため、パケットのヘッダ内で識別情報を送信する必要はない。その理由は、パケットを受領したタイムスロットに基づいてパケットを特定し、ソフトで組み合わされる（soft combined）からでる。
【００１４】
かくして従来技術の停止と待機プロトコルは、同期プロトコル（Synchronous Protocol）であり、リピートパケットの伝送は、送信器と受信器との間の通信システムにより規定される厳格なタイミング関係で送信される。データの同一ブロックの連続的なパケット送信は、時間間隔でもって分離され、これは通常このような時間間隔が一定となるようなスロットの数で表される。リピートパケット送信（または新たなパケット送信）の前に行われる、ＮＡＣＫ（またはＡＣＫ）を表すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、ある一定数のスロットの後送信しなければならない。
【００１５】
従来行われていた停止と待機プロトコルは、同期の特徴と、通常それが行われる方法により派生するいくつかの欠点を有する。送信に厳密なタイミング関係が課されるために、異なる伝送レートと異なる往復遅延を有する複数の加入者を受け入れることが非常に困難である。異なる伝送レートを有する複数の加入者は、異なる数の割り当てられた連続するタイムスロット内で情報を送受信する。例えば、ある加入者は、情報のブロックを送受信するのに３つのタイムスロットを用いるが、別の加入者は１つのタイムスロットを用いるだけである。送信の往復遅延は、パケットの連続的な送信の間に経過する時間の量である。停止と待機プロトコルにおいては、送信往復遅延が一定に維持されている。
【００１６】
特定の加入者に関連するパケットが送信されたときには、送信器は、後のある数のタイムスロット期間内でＡＣＫまたはＮＡＣＫを受領することを予定している。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受領は一定の往復遅延を有する。送信器がＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領すると、送信器は、ＡＣＫの場合は新たなパケットを、またはＮＡＣＫの場合はリピートパケット（すなわち以前に送信された情報を含むパケット）を送信する。送信時の間の時間間隔の間に、別の送信（他の加入者に関連する別の送信）が行われることがある。しかし送信往復遅延が一定であるために、送信往復遅延時間に等しい数のタイムスロット期間が経過すると、新たなパケットあるいはリピートパケットを送信するためには、次のタイムスロットを用いなければならない。その理由は、スロットはその目的のために取っておかれるからである。言い換えると、特定の加入者のパケットを送信するために予約されていたタイムスロットが表れる前に、タイムスロットの送信を完了しなければならない。かくして送信器は、特定の加入者に対し所定の時間にパケットを送信するような制約を受ける。送信時期が限られるために、良好なチャネル状態の間に情報を送信するために送信器の自由度が失われる。多くの通信システムは、通信チャネルの品質を監視する機能を有している。送信器は、チャネルが良好な状態になるまで、そのチャネルを介しての情報の送信を延期（または遅延）させるのが好ましい。かくして通信システムは、そのスループットをあげることができる。しかし、停止と待機プロトコルにより課される時間関係が厳密なために、送信器は時々良好なチャネル状態を利用することができない（チャネル状態が良好な時に送信できない）。
【００１７】
停止と待機プロトコルにおける別の欠点は、最初の送信の回数、あるいは再送信の回数が一定であるために、変動するチャネル状態に適合できないことである。多くの場合、通信チャネルの品質は、最初のパケットを成功裏に送信するためには、何回も送信を試みる。すなわち再送信することが必要である。チャネル状態によっては、パケットを成功裏に送信するのに必要な送信の回数は、そのパケットに割り当てられたものよりも多い場合がある。送信を試みた回数が割り当てられた回数を越えた場合には、加入者はシステムからドロップするか、あるいは通信チャネルのエラーレートを引き上げて、エラーを含む情報のブロックを受け入れるかのいずれかである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、様々な伝送レート、情報長さ、往復遅延を有する複数の加入者を受け入れることのできるＡＲＱ技術を提供することである。チャネルのスループット、ひいては通信システム全体のスループットをあげるために、良好なチャネル状態の間に送信が出来るようにするＡＲＱ技術を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通信システムの送信器が同期しないで（非同期で）動作することのできる、増分再伝送（ＩＲ）を用いたＡＲＱ技術を行う方法を提供する。本発明によれば、送信器は送信すべき情報をスケジューリングアルゴリズムに適用して、特定の加入者に関連する情報の送信時間と送信すべき情報量とを決定する。送信すべき情報は、情報が新たな情報（ＮＥＷ）か、あるいは継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ）かを示す、情報状態フラッグを含む。送信すべき情報は同時にまた、情報に関連する加入者を特定する識別情報を含む。送信器は、送信の時期を計画できることおよび、送信すべき情報量と、特定の加入者に対し割り当てられた、成功するまでの送信の試行回数を決定することができる。本発明の方法は、無線通信システムで用いることができるが、他の種類の通信システムでも用いることができる。
【００２０】
情報はパケットに分けられる。各パケットは、複数のサブパケットに符号化される。各サブパケットは、ヘッダに情報状態フラッグを有する。情報状態フラッグは、サブパケットが情報の開始点（すなわちＮＥＷ情報）であるか、あるいは送信中の継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報）であるかを示す。各サブパケットは、サブパケットと加入者とを関連付ける加入者識別情報を含む。かくして、送信されたサブパケットのフォーマットは、送信器に対しパケットの境界（すなわち各新たなパケットの開始点が、情報状態フラッグの値により示される）を示す機能を与える。パケットの境界が特定され、各サブパケットに関連する加入者が既知であるために、送信器は非同期モードで動作することができる。非同期モードで動作することができるために、送信器は、様々なスケジューリングアルゴリズムを用いて、例えばサブパケットが送信される通信チャネルの状態、およびタイムスロットのファクタに基づいて、様々な加入者への送信、あるいは再送信に優先順位をつけることができる。
【００２１】
本発明の一実施例においては、各サブパケットは、情報状態フラッグとして１ビットのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグを有する。特定の加入者に対し、パケットの開始点が送信されると、対応するパケットの情報状態フラッグは、ＮＥＷに設定される。情報の継続が送信されると、すなわち再送信が行われると、フラッグは、ＣＯＮＴＩＮＵＥに設定される。サブパケットの送信が行われた後、送信器は、対応する受信器からの確認メッセージを待つ。好ましくは、ＡＣＫを肯定的な確認メッセージとして、ＮＡＣＫを否定的な確認メッセージとして用いられる。受信した確認メッセージに応じて、送信器はＮＥＷ情報またはＣＯＮＴＩＮＵＥ情報のいずれかを送信する。その同一の加入者に対し送信器は、その後、（ａ）次の送信をいつ行うのか、（ｂ）次の送信の情報レート、（ｃ）送信すべき情報量（例えば、サブパケットに含まれる情報量）を、送信すべき情報が適用されるスケジューリングアルゴリズムの結果に基づいて決定する。送信器は、通信システムのサービスプロバイダにより採用された、特定のスケジューリングアルゴリズムを実行することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、通信システムの送信器が同期しないで（非同期で）動作することのできる、増分再伝送（ＩＲ）を用いたＡＲＱ技術を行う方法を提供する。本発明によれば、送信器は送信すべき情報をスケジューリングアルゴリズムに適用して、特定の加入者に関連する情報の送信時間と送信すべき情報量とを決定する。送信すべき情報は、情報が新たな情報（ＮＥＷ）か、あるいは継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ）かを示す、情報状態フラッグを含む。本発明は、情報を送信時と送信すべき情報量を決定するスケジューリングアルゴリズムに適用することにより、情報を非同期で送信する方法と装置を提供する。本発明の方法は、デジタルまたはアナログのハードウェア、またはファームウェアと、またはソフトウェアと共に使用されるマイクロプロセッサと、またはデジタルプロセッサベースの回路で実現される。本発明の装置は、送信器と受信器の両方に具備するよう構成される。
【００２３】
図１には、ＡＲＱを用いた通信システムの送信器で実行される、本発明の方法が示されている。説明を簡略化するために、本発明は、連続的に送信される３つの情報パケットで、各パケットが符号化され、その後複数のサブパケットに区分される例をもとに説明する。各サブパケットは、ヘッダ内に、サブパケットがＮＥＷ情報またはＣＯＮＴＩＮＵＥ情報のいずれかであるかを示す、情報状態フラッグを含んでいる。ＮＥＷ情報は、最初に送信される情報である。ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報は、ＮＥＷ情報に続く情報を表し、ＮＥＷ情報の一部である。ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報は、前に送信された情報の連続、あるいは復号化が成功しなかった前に送信された情報である。情報状態フラッグは、１ビットのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグで、０ビットはサブパケットがＣＯＮＴＩＮＵＥ情報であることを表し、１ビットはサブパケットがＮＥＷ情報であることを表す。フラッグは１ビットのみしか使わないために、このフラッグの復号化は、厳格な符号化技法を用いた場合でも、あまり多くのオーバーヘッドを用いることはない。ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、サブパケット内、あるいはいずれの種類の情報ブロック内のどのような場所にも記憶（登録）することができる。さらにまた、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、２ビット以上を用いることができる。例えば、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、２ビットで構成することができ、各２つのビット値が、サブパケットに含まれる情報の種類と、サブパケットのシーケンスの観点から、特定のサブパケットを特定することができる。かくして２つのビットフラッグは、様々な操作（例えばパケットの復号化と組合せ）を実行するために、サブパケットを受領する機器を補助することができる。例えば、３つのパケットからなるグループに対しては、次の２つのビットからなるフラッグを用いることができる。００−ＮＥＷサブパケット、０１−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット１、１０−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット２、１１−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット３。
【００２４】
ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグと識別情報は、サブパケットのペイロードから別個に送信される。例えば、識別情報と情報状態フラッグは、ＣＤＭＡ通信システム内の別個の符号多重化チャネル上で送受信することができる、あるいはＴＤＭＡ通信システム内のこれらのフィールドで、個々のタイムスロットを保持することもできる。
【００２５】
情報の３つのサブパケットは、Ａ１、Ａ２、Ａ３とし、Ａ１はさらに３つのサブパケット、ａ１１、ａ１２、ａ１３に分けられる。同様にパケットＡ２は、３つのサブパケットａ２１、ａ２２、ａ２３に、そしてパケットＡ３は、３つのサブパケットａ３１、ａ３２、ａ３３に分けられる。パケットＡ１が最初に送信され、その後パケットＡ２が、そして最後にパケットＡ３が送信される。各サブパケットはそれ自身のみで、あるいは他のサブパケットと組み合わせて、またはサブパケットの他の部分と組み合わせて用いて、パケットに含まれるもとの情報を復号化する。
【００２６】
図１のステップ１０２においては、新たなパケットを送信器が獲得する。すなわちパケットＡ１が得られる。ステップ１０４においては、パケットＡ１が符号化され、区分される。いずれか公知の符号化技術を用いて、パケットＡ１を符号化し、そしてその後に続くすべてのパケットを符号化する。符号化されたパケットＡ１は、さらに３つのサブパケットａ１１、ａ１２、ａ１３に区分され、各サブパケットはそのヘッダに、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグを含む。各サブパケットは、識別情報を含む。各サブパケットの長さは、送信用に複数のタイムスロットを必要とする場合がある。ステップ１０６において送信器は、サブパケットａ１１のフラッグをＮＥＷに設定する。
【００２７】
ステップ１０８において、送信すべき第１のサブパケット、すなわちサブパケットａ１１をスケジューリングアルゴリズム、あるいはサブパケット優先順位付与スキームに適用して、サブパケットをいつ送信すべきかを決定する。本発明の方法は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの形態の割り込み信号、あるいはスケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を求めて、その後待機する。スケジューリングアルゴリズムは例えば、サブパケットａ１１が送信される通信チャネルの状態に依存する。スケジューリングアルゴリズムは、他のファクタ、例えば一日のうちの時間、あるいはサービスプロバイダと加入者プロバイダとの間で、パケットＡ１に関し合意されたクオリティオブサービス、あるいはまた、通信チャネルの利用可能性に依存する。スケジューリングアルゴリズムは、様々な加入者からの複数のサブパケットを処理して、特定のサブパケットがいつ送信されるべきかを決定し、そしてスケジューリングアルゴリズムは、サブパケットａ１１を送信するよう送信器に要求する割り込み信号（あるいはスケジューラリクエスト信号）を生成する。ステップ１０８において送信器は、直前の送信に応答する確認メッセージ（例、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ）を求めて、加入者に割り当てられた通信チャネルを監視している。この時点でサブパケットａ１１は送信中の第１サブパケットであるために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは期待されていない。割り込みメッセージを受領すると、本発明の方法はステップ１１０に移る。
【００２８】
ステップ１１０において、本発明の方法は、受信した割り込み信号の種類、すなわちＡＣＫ、ＮＡＣＫ、またはスケジューラリクエストを決定する。この実施例においては、本発明の方法は、ステップ１１４に移る。その理由は、受信した割り込みメッセージはスケジューラリクエストだからである。ステップ１１４において送信器は、サブパケットａ１１を送信する。ステップ１１６において、加入者に許された送信の最大回数に到達したか否かが決定される。本発明の方法により、各加入者は、様々なファクタ（例えば加入者により支払われたクオリティオブサービス、通信システムにより処理されている情報量、および加入者に割り当てられた通信チャネルの状態）に基づいて、再送信の最大回数が許される。他の既知のファクタを、サービスプロバイダは使用することができる。パケットＡ１に関連する加入者の再送信の最大回数を３とする。この時点において、本発明の方法は、ステップ１１８に移る。その理由は、再送信が今のところ必要ないからである。ステップ１１８において、送信中の現パケットに関連する次のサブパケット、すなわちａ１２が選択される。
【００２９】
ステップ１２０において送信器は、サブパケットａ１２のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグをＣＯＮＴＩＮＵＥに設定する。本発明の方法は、割り込み信号を待機するために、ステップ１０８に移る。送信されたサブパケットａ１１の受信と復号化に成功し、その結果ＡＣＫメッセージが送信されたものとする。サブパケットａ１１内に含まれる情報の復号化が成功したことを示すＡＣＫメッセージが送信される。そのためサブパケットａ１１の送信は成功したことになる。送信器は、ステップ１０８において、メッセージを検出し、ステップ１１０において、このメッセージはＡＣＫメッセージであると決定する。本発明の方法は次に、ステップ１１２に映移り、パケットＡ１に関連する残りのサブパケット（すなわちサブパケットａ１２、ａ１３）が廃棄される。
【００３０】
本発明の方法は、次にステップ１０２に移り、新たなパケットＡ２を選択する。ステップ１０４においては、パケットＡ２が符号化され、サブパケットａ２１、ａ２２、ａ２３に区分される。ステップ１０６において、サブパケットａ２１は、そのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグがＮＥＷに設定される。ステップ１０８において、サブパケットａ２１にスケジューリングアルゴリズムが適用され、本発明の方法は、割り込み信号を求めて待機する。ステップ１１０において、割り込み信号を受領し、それがスケジューラリクエストであると決定される。従って本発明の方法は、ステップ１１４に移り、サブパケットａ２１を送信し、ステップ１１６において、この加入者に割り当てられた再送信の最大回数に到達していないと決定される。パケットＡ２に関連する加入者に割り当てられた再送信の最大回数は、３とする。この時点において再送信の数は０であるので、本発明の方法はステップ１１８に移り、サブパケットａ２２が選択される。ステップ１２０におい、サブパケットａ２２のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグをＣＯＮＴＩＮＵＥに設定し、ステップ１０８に移って、サブパケットａ２２にスケジューリングアルゴリズムを適用して、割り込み信号を求めて待機する。割り込み信号を受領すると、ステップ１１０において、それはＮＡＣＫ信号であると決定される。本発明の方法は、ステップ１０８に戻って、再び割り込み信号を求めて待機する。
【００３１】
割り込み信号を再び受領すると、ステップ１１０において、それはスケジューラリクエストであると決定される。従って本発明の方法は、ステップ１１４に移り、そこでサブパケットａ２２が送信される。ステップ１１６において、パケットＡ２においては、これまでのところ１個の再送信しか行われていないために、最大回数には達していない。本発明の方法は、そのため次にステップ１１８に移り、そこでサブパケットａ２３が選択され、ステップ１２０でサブパケットａ２３のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグにＣＯＮＴＩＮＵＥが設定される。本発明の方法はステップ１０８に移り、そこでサブパケットａ２３をスケジューリングアルゴリズムに適用して、割り込み信号を求めて待機し、後にそれを受領する。ステップ１１０において割り込み信号は、別のＮＡＣＫ信号であり、本発明の方法はステップ１０８に戻って、割り込み信号を求めて待機するよう決定される。割り込み信号を受領し、ステップ１１０において、それはスケジューラリクエストであると決定され、これによりステップ１１４でサブパケットａ２３が送信されると決定される。ステップ１１６において、再送信の数はこれまでのところ２であるため、本発明の方法はステップ１１８に移り、そこでサブパケットａ２１が再び選択される。サブパケットａ２１が２回選択されたが、これは本発明の方法が、ラウンドロビン方法でサブパケットを選択し、その結果同一のサブパケットが繰り返し選択され、再送信の最大回数に到達するまで再送信され続けるからである。ステップ１２０においてサブパケットａ２１のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグがＣＯＮＴＩＮＵＥに設定される。
【００３２】
本発明の方法は、ステップ１０８に移り、そこでサブパケットａ２１をスケジューリングアルゴリズムに適用して、割り込み信号を求めて待機する。ステップ１１０において、割り込み信号が依然として別のＮＡＣＫ信号であると決定されると、本発明の方法は、ステップ１０８に戻り、別の割り込み信号を求めて待機する。割り込み信号を受領すると、本発明の方法はステップ１１０に移り、そこでスケジューラリクエストであると決定される。本発明の方法は、ステップ１１４に移り、そこでサブパケットａ２１が送信される。ステップ１１６において、送信の回数は３であり、これはパケットＡ２に関連した加入者に割り当てられた最大回数であると決定される。そのため本発明の方法は、ステップ１２２に移り、そこでパケットＡ２から区分されたすべてのサブパケットが廃棄され、そしてステップ１０２において新たなパケット、すなわちＡ３が選択される。この時点においては、パケットＡ２の最後の送信に対応する確認メッセージを受領すべき状態にある。確認メッセージがＮＡＣＫまたはＡＣＫのいずれかであるに関わらず、本発明の方法は、パケットＡ２に関連する送信を、最早行わない。加入者はパケットをＡ２を再送信することを望むが、しかしこれは、このパケットが再び符号化され、本発明の方法に適用された後だけである。パケットＡ３から区分されたサブパケットは、その後本発明の方法により送信される。
【００３３】
本発明の他の実施例では、スケジューラアルゴリズムからの割り込み信号にのみに基づいて、送信器が情報を送信できるようにすることもできる。パケットから区分された１つあるいはすべてのサブパケットは、スケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を受領した後、送信される。受領したいかなる確認メッセージ（すなわち、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）も無視される。かくしてサブパケットは、スケジューリングアルゴリズムで考慮された様々な状態（条件）に基づいて送信される。本発明の方法は、通常リンク適応（link adaptation）と称する方法を実行する。リンク適応は、様々なファクタを考慮に入れて、最も好ましいと決定された瞬間に通信チャネルを使用することである。様々なファクタは通常、通信チャネルの品質を示す、ある種類のチャネルパラメータである。
【００３４】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法のステップを表すフローチャート図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムの自動リピートリクエスト（Automatic Repeat Request：ＡＲＱ）の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システム内の通信チャネルの品質が、通信システムの効率を決定する。この効率の１つの尺度は、システムのスループットである。スループットとは、意一定の時間で、通信システムで送受信される信号の量である。そのため、許容可能なスループットでもって、できるだけ多くの通信チャネルを維持することがサービスプロバイダ（通信システムの所有者およびオペレータ）の目標である。
【０００３】
無線通信システムにおいては、このようなシステムの加入者により使用される通信チャネルは、エアインタフェースとして知られている。エアインタフェースは、移動局（例、携帯電話）と、基地局（あるいは他の通信システム装置）との間での情報の交換を行うために用いられている。エアインタフェースは、複数の通信チャネルを含む。エアインタフェースのチャネルの品質は変動する。このため、例えば基地局と移動局との間のチャネルのスループットは、ある時点では受け入れ可能であるが、別のある時点では受け入れ不可能なことがある。サービスプロバイダは、許容可能なレベルにインタフェースのスループットを維持したいだけでなく、できるだけスループットを増加させることを望んでいる。
【０００４】
低品質の通信チャネルを介して送信された情報は、受信したときに情報がエラーを含む程度悪影響を受ける。このようなチャネルのスループットを増加させるために、通信システムは、情報を再送信する技術を採用している。送信器は、受信器にある回数だけ情報を再送信して、受け取った情報がエラーを含まなくなるか、あるいは許容可能なレベルのエラーになる可能性を増加させている。受信器は、基地局のようなシステム装置、あるいは携帯電話のような加入者装置のいずれかにある。同様に送信器は、システムの機器、あるいは加入者の機器である。システムの機器は、サービスプロバイダが保有し、操作する機器である。
【０００５】
受信器で検出されたエラーに起因して、情報を再送信する広く用いられている技術は、自動再送信リクエスト（Automatic Retransmission Request：ＡＲＱ）である。ＡＲＱの方法は、通信チャネルを介して送信された情報が、誤りなく受信したことを確認する技術である。受信器は、送信された情報が誤りなく受信したことを確認するメッセージを送信器に送る。送信された情報をエラーを含んでいる場合には、受信器は送信器に、情報を再度送信するよう要求するメッセージを送る。送信器は、同一あるいは別のチャネル符号を用いて、前に送信された情報の全てあるいは一部を再度送信する。
【０００６】
ＡＲＱはチャネル符号化技術と通常協調して用いられている。チャネル符号化技術は、送信情報中に冗長性（冗長ビット）を挿入して、受信器がエラーをチェックし、かつ修正することができるようになっている。また受信器は、情報を得るために、復号化操作を行う。復号化操作は復号化器により行われる。ＡＲＱの２つの主な方法は、選択的再送信（Selective Retransmit：ＳＲ）プロトコルと、停止と待機プロトコルである。ＳＲ ＡＲＱと、停止と待機ＡＲＱの両方とも、増分冗長性（Incremental Redundancy：ＩＲ）の概念が用いられている。
【０００７】
増分冗長性（ＩＲ）と／またはソフト組合せは、ＡＲＱの効率を増加するために用いられる技術である。ＩＲにおいては受信器は、復号化器内で、以前に送信した情報と、同一または異なる符号化技術を用いて再度送信された同一情報とを組み合わせている。この組み合わされた情報を復号化することにより、復号化操作の性能を上げて、復号化の成功確率をあげ、そして結合された情報の復号化により、送信された情報を成功裏に受信するのに必要とされる再送信の数を減らしている。従来技術においては、ＳＲ ＡＲＱと、停止と待機ＡＲＱで動作するＩＲスキームが規定されている。
【０００８】
ＳＲ ＡＲＱで動作するＩＲスキームにおいては、データは符号化／フォーマット化され、ペイロード部分と、ヘッダ部分と、トレイラ部分とを含むパケットとしてパッケージングされる。トレイラ部分とヘッダ部分は、オーバーヘッドで、これらは加入者の情報を含まず、加入者（すなわち識別情報）とパケットをいかに処理するかの情報（すなわち処理情報）を特定する情報を含むだけである。特定の加入者をパケットのペイロード内の情報を発信した者から特定（識別）する情報は、ヘッダ内に含まれる。またヘッダは、ペイロード情報を適正に符号化するために、受信したパケットを復号化器でソフトでいかに組み合わせるかの情報を含んでいる。
【０００９】
情報の各ブロックの任意の数のコピーが送信され、その結果元の情報が受信した情報パケットの組合せから得られる。各加入者は、別々の量の情報を、別々のレートで送信することができる。しかし上記したように、受信した情報をいかに処理するかを記述した多くの情報が必要である。ＳＲプロコトルは、過剰のオーバーヘッド情報を必要とするために、帯域幅が効率的ではない。しかしヘッダ情報を用いずに、受信器は受信した情報パケットを特定し適切に組み合わせて復号化することはできない。ヘッダ情報が誤って伝えられ、その結果エラーとなるような確率を減らすために、パケットのヘッダ部分は確実に符号化される。確実に符号化することは、ヘッダ情報により多くの冗長性を付加することが必要で、より頑強な符号化を行うことである。かくして、確実に符号化することは、さらに余分のオーバーヘッドを作りだし、これが通信チャネルのスループットを低減させ、ひいては通信システムの効率を低減させる。
【００１０】
停止と待機ＡＲＱプロトコルを用いたＩＲスキームにおいては、情報のブロックが、ｎ個のパケットに符号化される。ｎは２以上の整数である。各パケットは、それ自身のみで、あるいは他のパケットと組み合わされて、さらにまた別のパケットの一部と組み合わされて用いられ、元の情報ブロックを復号化している。１つあるいは複数のパケットが、加入者に割り当てられたタイムスロットの間に送信される。送信されたパケットが受領され、復号化される。復号化プロセスが成功した場合（すなわち、エラーが検出されないか、あるいは検出されたエラーの量が許容可能なものである場合）には、受信器はＡＣＫ（ＡＣＫnowledge）（受領確認）メッセージを送信器に送り、情報が適切に復号化され、新たな情報ブロックの送信が可能であることを表す。復号化が成功しない場合（すなわち、エラーが検出されたり、あるいは検出されたエラーの量が許容できない場合）には、受信器はＮＡＣＫ（Negative ＡＣＫnowledge）（受領未確認）を送り、これは送信器に対し同一の情報ブロックを表す別のパケット群（あるいは単一のパケット）を送信器に対して再送信を要求することを表す。ＡＣＫメッセージは、肯定的な確認メッセージの例であり、ＮＡＣＫメッセージは、否定的は確認メッセージの例である。ＮＡＣＫメッセージを受領すると、受信器は受信したエラーを含むパケットを記憶する。受信器は、この記憶したパケットを、同一の情報ブロックに対し送られた後続の再送信パケットを組み合わせて、ブロックに含まれる情報を適正に復号化しようとする。ＡＣＫ確認メッセージ、またはＮＡＣＫ確認メッセージは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと以下称する。
【００１１】
受信器は、加入者に割り当てられたタイムスロットで、パケットを受領した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信する。かくしてＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、パケットの受領と特定のタイミングに従って送信される。送信器は、特定のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを、このメッセージを受領したタイムスロットあるいは期間に基づいて、特定のパケット送信と関連づける。例えば、スロット期間ｍの間に受領したＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、スロット期間ｍ−ｋのパケット伝送に対応する。ここでｋは、通信システムで一定のタイムスロットの特定の数（タイムスロットの一部を含む）を表し、ｍは１以上の整数で、ｋは０を越える数である。ｋにより表されるタイムスロットの数は、送信器に対する往復遅延であり、パケットの送信時と、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信時の間の時間経過を表す。
【００１２】
パケットの送信に応答して、特定のタイムスロットでＮＡＣＫメッセージを受領すると、送信器は同一の情報ブロックを表すリピートパケットを送信する。送信器は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受領後、リピートパケットを、ある数のタイムスロット期間で送信する。かくして、リピートパケットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領する特定のタイミング関係に従って送信される。
【００１３】
受信器は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領したタイムスロット（すなわち時間間隔）に基づいて、リピートパケット伝送と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージとを関連づける。例えば、スロット期間ｎの間に受領したリピートパケットの送信は、スロット期間ｎ−ｊで送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対応する。ここでｊは、通信システムで一定のタイムスロットのある数（スロットの一部を含む）を表し、ｎは１以上の整数で、ｊは０を越える数である。ｊにより表されるタイムスロットの数は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信時と、リピートパケットの受信時との間で経過した時間を表す、受信器にとっての往復遅延である。そのため、パケットのヘッダ内で識別情報を送信する必要はない。その理由は、パケットを受領したタイムスロットに基づいてパケットを特定し、ソフトで組み合わされる（soft combined）からでる。
【００１４】
かくして従来技術の停止と待機プロトコルは、同期プロトコル（Synchronous Protocol）であり、リピートパケットの伝送は、送信器と受信器との間の通信システムにより規定される厳格なタイミング関係で送信される。データの同一ブロックの連続的なパケット送信は、時間間隔でもって分離され、これは通常このような時間間隔が一定となるようなスロットの数で表される。リピートパケット送信（または新たなパケット送信）の前に行われる、ＮＡＣＫ（またはＡＣＫ）を表すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、ある一定数のスロットの後送信しなければならない。
【００１５】
従来行われていた停止と待機プロトコルは、同期の特徴と、通常それが行われる方法により派生するいくつかの欠点を有する。送信に厳密なタイミング関係が課されるために、異なる伝送レートと異なる往復遅延を有する複数の加入者を受け入れることが非常に困難である。異なる伝送レートを有する複数の加入者は、異なる数の割り当てられた連続するタイムスロット内で情報を送受信する。例えば、ある加入者は、情報のブロックを送受信するのに３つのタイムスロットを用いるが、別の加入者は１つのタイムスロットを用いるだけである。送信の往復遅延は、パケットの連続的な送信の間に経過する時間の量である。停止と待機プロトコルにおいては、送信往復遅延が一定に維持されている。
【００１６】
特定の加入者に関連するパケットが送信されたときには、送信器は、後のある数のタイムスロット期間内でＡＣＫまたはＮＡＣＫを受領することを予定している。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受領は一定の往復遅延を有する。送信器がＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領すると、送信器は、ＡＣＫの場合は新たなパケットを、またはＮＡＣＫの場合はリピートパケット（すなわち以前に送信された情報を含むパケット）を送信する。送信時の間の時間間隔の間に、別の送信（他の加入者に関連する別の送信）が行われることがある。しかし送信往復遅延が一定であるために、送信往復遅延時間に等しい数のタイムスロット期間が経過すると、新たなパケットあるいはリピートパケットを送信するためには、次のタイムスロットを用いなければならない。その理由は、スロットはその目的のために取っておかれるからである。言い換えると、特定の加入者のパケットを送信するために予約されていたタイムスロットが表れる前に、タイムスロットの送信を完了しなければならない。かくして送信器は、特定の加入者に対し所定の時間にパケットを送信するような制約を受ける。送信時期が限られるために、良好なチャネル状態の間に情報を送信するために送信器の自由度が失われる。多くの通信システムは、通信チャネルの品質を監視する機能を有している。送信器は、チャネルが良好な状態になるまで、そのチャネルを介しての情報の送信を延期（または遅延）させるのが好ましい。かくして通信システムは、そのスループットをあげることができる。しかし、停止と待機プロトコルにより課される時間関係が厳密なために、送信器は時々良好なチャネル状態を利用することができない（チャネル状態が良好な時に送信できない）。
【００１７】
停止と待機プロトコルにおける別の欠点は、最初の送信の回数、あるいは再送信の回数が一定であるために、変動するチャネル状態に適合できないことである。多くの場合、通信チャネルの品質は、最初のパケットを成功裏に送信するためには、何回も送信を試みる。すなわち再送信することが必要である。チャネル状態によっては、パケットを成功裏に送信するのに必要な送信の回数は、そのパケットに割り当てられたものよりも多い場合がある。送信を試みた回数が割り当てられた回数を越えた場合には、加入者はシステムからドロップするか、あるいは通信チャネルのエラーレートを引き上げて、エラーを含む情報のブロックを受け入れるかのいずれかである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、様々な伝送レート、情報長さ、往復遅延を有する複数の加入者を受け入れることのできるＡＲＱ技術を提供することである。チャネルのスループット、ひいては通信システム全体のスループットをあげるために、良好なチャネル状態の間に送信が出来るようにするＡＲＱ技術を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通信システムの送信器が同期しないで（非同期で）動作することのできる、増分再伝送（ＩＲ）を用いたＡＲＱ技術を行う方法を提供する。本発明によれば、送信器は送信すべき情報をスケジューリングアルゴリズムに適用して、特定の加入者に関連する情報の送信時間と送信すべき情報量とを決定する。送信すべき情報は、情報が新たな情報（ＮＥＷ）か、あるいは継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ）かを示す、情報状態フラッグを含む。送信すべき情報は同時にまた、情報に関連する加入者を特定する識別情報を含む。送信器は、送信の時期を計画できることおよび、送信すべき情報量と、特定の加入者に対し割り当てられた、成功するまでの送信の試行回数を決定することができる。本発明の方法は、無線通信システムで用いることができるが、他の種類の通信システムでも用いることができる。
【００２０】
情報はパケットに分けられる。各パケットは、複数のサブパケットに符号化される。各サブパケットは、ヘッダに情報状態フラッグを有する。情報状態フラッグは、サブパケットが情報の開始点（すなわちＮＥＷ情報）であるか、あるいは送信中の継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報）であるかを示す。各サブパケットは、サブパケットと加入者とを関連付ける加入者識別情報を含む。かくして、送信されたサブパケットのフォーマットは、送信器に対しパケットの境界（すなわち各新たなパケットの開始点が、情報状態フラッグの値により示される）を示す機能を与える。パケットの境界が特定され、各サブパケットに関連する加入者が既知であるために、送信器は非同期モードで動作することができる。非同期モードで動作することができるために、送信器は、様々なスケジューリングアルゴリズムを用いて、例えばサブパケットが送信される通信チャネルの状態、およびタイムスロットのファクタに基づいて、様々な加入者への送信、あるいは再送信に優先順位をつけることができる。
【００２１】
本発明の一実施例においては、各サブパケットは、情報状態フラッグとして１ビットのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグを有する。特定の加入者に対し、パケットの開始点が送信されると、対応するパケットの情報状態フラッグは、ＮＥＷに設定される。情報の継続が送信されると、すなわち再送信が行われると、フラッグは、ＣＯＮＴＩＮＵＥに設定される。サブパケットの送信が行われた後、送信器は、対応する受信器からの確認メッセージを待つ。好ましくは、ＡＣＫを肯定的な確認メッセージとして、ＮＡＣＫを否定的な確認メッセージとして用いられる。受信した確認メッセージに応じて、送信器はＮＥＷ情報またはＣＯＮＴＩＮＵＥ情報のいずれかを送信する。その同一の加入者に対し送信器は、その後、（ａ）次の送信をいつ行うのか、（ｂ）次の送信の情報レート、（ｃ）送信すべき情報量（例えば、サブパケットに含まれる情報量）を、送信すべき情報が適用されるスケジューリングアルゴリズムの結果に基づいて決定する。送信器は、通信システムのサービスプロバイダにより採用された、特定のスケジューリングアルゴリズムを実行することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、通信システムの送信器が同期しないで（非同期で）動作することのできる、増分再伝送（ＩＲ）を用いたＡＲＱ技術を行う方法を提供する。本発明によれば、送信器は送信すべき情報をスケジューリングアルゴリズムに適用して、特定の加入者に関連する情報の送信時間と送信すべき情報量とを決定する。送信すべき情報は、情報が新たな情報（ＮＥＷ）か、あるいは継続情報（ＣＯＮＴＩＮＵＥ）かを示す、情報状態フラッグを含む。本発明は、情報を送信時と送信すべき情報量を決定するスケジューリングアルゴリズムに適用することにより、情報を非同期で送信する方法と装置を提供する。本発明の方法は、デジタルまたはアナログのハードウェア、またはファームウェアと、またはソフトウェアと共に使用されるマイクロプロセッサと、またはデジタルプロセッサベースの回路で実現される。本発明の装置は、送信器と受信器の両方に具備するよう構成される。
【００２３】
図１には、ＡＲＱを用いた通信システムの送信器で実行される、本発明の方法が示されている。説明を簡略化するために、本発明は、連続的に送信される３つの情報パケットで、各パケットが符号化され、その後複数のサブパケットに区分される例をもとに説明する。各サブパケットは、ヘッダ内に、サブパケットがＮＥＷ情報またはＣＯＮＴＩＮＵＥ情報のいずれかであるかを示す、情報状態フラッグを含んでいる。ＮＥＷ情報は、最初に送信される情報である。ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報は、ＮＥＷ情報に続く情報を表し、ＮＥＷ情報の一部である。ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報は、前に送信された情報の連続、あるいは復号化が成功しなかった前に送信された情報である。情報状態フラッグは、１ビットのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグで、０ビットはサブパケットがＣＯＮＴＩＮＵＥ情報であることを表し、１ビットはサブパケットがＮＥＷ情報であることを表す。フラッグは１ビットのみしか使わないために、このフラッグの復号化は、厳格な符号化技法を用いた場合でも、あまり多くのオーバーヘッドを用いることはない。ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、サブパケット内、あるいはいずれの種類の情報ブロック内のどのような場所にも記憶（登録）することができる。さらにまた、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、２ビット以上を用いることができる。例えば、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグは、２ビットで構成することができ、各２つのビット値が、サブパケットに含まれる情報の種類と、サブパケットのシーケンスの観点から、特定のサブパケットを特定することができる。かくして２つのビットフラッグは、様々な操作（例えばパケットの復号化と組合せ）を実行するために、サブパケットを受領する機器を補助することができる。例えば、３つのパケットからなるグループに対しては、次の２つのビットからなるフラッグを用いることができる。００−ＮＥＷサブパケット、０１−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット１、１０−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット２、１１−ＣＯＮＴＩＮＵＥサブパケット３。
【００２４】
ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグと識別情報は、サブパケットのペイロードから別個に送信される。例えば、識別情報と情報状態フラッグは、ＣＤＭＡ通信システム内の別個の符号多重化チャネル上で送受信することができる、あるいはＴＤＭＡ通信システム内のこれらのフィールドで、個々のタイムスロットを保持することもできる。
【００２５】
情報の３つのサブパケットは、Ａ１、Ａ２、Ａ３とし、Ａ１はさらに３つのサブパケット、ａ１１、ａ１２、ａ１３に分けられる。同様にパケットＡ２は、３つのサブパケットａ２１、ａ２２、ａ２３に、そしてパケットＡ３は、３つのサブパケットａ３１、ａ３２、ａ３３に分けられる。パケットＡ１が最初に送信され、その後パケットＡ２が、そして最後にパケットＡ３が送信される。各サブパケットはそれ自身のみで、あるいは他のサブパケットと組み合わせて、またはサブパケットの他の部分と組み合わせて用いて、パケットに含まれるもとの情報を復号化する。
【００２６】
図１のステップ１０２においては、新たなパケットを送信器が獲得する。すなわちパケットＡ１が得られる。ステップ１０４においては、パケットＡ１が符号化され、区分される。いずれか公知の符号化技術を用いて、パケットＡ１を符号化し、そしてその後に続くすべてのパケットを符号化する。符号化されたパケットＡ１は、さらに３つのサブパケットａ１１、ａ１２、ａ１３に区分され、各サブパケットはそのヘッダに、ＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグを含む。各サブパケットは、識別情報を含む。各サブパケットの長さは、送信用に複数のタイムスロットを必要とする場合がある。ステップ１０６において送信器は、サブパケットａ１１のフラッグをＮＥＷに設定する。
【００２７】
ステップ１０８において、送信すべき第１のサブパケット、すなわちサブパケットａ１１をスケジューリングアルゴリズム、あるいはサブパケット優先順位付与スキームに適用して、サブパケットをいつ送信すべきかを決定する。本発明の方法は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの形態の割り込み信号、あるいはスケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を求めて、その後待機する。スケジューリングアルゴリズムは例えば、サブパケットａ１１が送信される通信チャネルの状態に依存する。スケジューリングアルゴリズムは、他のファクタ、例えば一日のうちの時間、あるいはサービスプロバイダと加入者プロバイダとの間で、パケットＡ１に関し合意されたクオリティオブサービス、あるいはまた、通信チャネルの利用可能性に依存する。スケジューリングアルゴリズムは、様々な加入者からの複数のサブパケットを処理して、特定のサブパケットがいつ送信されるべきかを決定し、そしてスケジューリングアルゴリズムは、サブパケットａ１１を送信するよう送信器に要求する割り込み信号（あるいはスケジューラリクエスト信号）を生成する。ステップ１０８において送信器は、直前の送信に応答する確認メッセージ（例、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ）を求めて、加入者に割り当てられた通信チャネルを監視している。この時点でサブパケットａ１１は送信中の第１サブパケットであるために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは期待されていない。割り込みメッセージを受領すると、本発明の方法はステップ１１０に移る。
【００２８】
ステップ１１０において、本発明の方法は、受信した割り込み信号の種類、すなわちＡＣＫ、ＮＡＣＫ、またはスケジューラリクエストを決定する。この実施例においては、本発明の方法は、ステップ１１４に移る。その理由は、受信した割り込みメッセージはスケジューラリクエストだからである。ステップ１１４において送信器は、サブパケットａ１１を送信する。ステップ１１６において、加入者に許された送信の最大回数に到達したか否かが決定される。本発明の方法により、各加入者は、様々なファクタ（例えば加入者により支払われたクオリティオブサービス、通信システムにより処理されている情報量、および加入者に割り当てられた通信チャネルの状態）に基づいて、再送信の最大回数が許される。他の既知のファクタを、サービスプロバイダは使用することができる。パケットＡ１に関連する加入者の再送信の最大回数を３とする。この時点において、本発明の方法は、ステップ１１８に移る。その理由は、再送信が今のところ必要ないからである。ステップ１１８において、送信中の現パケットに関連する次のサブパケット、すなわちａ１２が選択される。
【００２９】
ステップ１２０において送信器は、サブパケットａ１２のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグをＣＯＮＴＩＮＵＥに設定する。本発明の方法は、割り込み信号を待機するために、ステップ１０８に移る。送信されたサブパケットａ１１の受信と復号化に成功し、その結果ＡＣＫメッセージが送信されたものとする。サブパケットａ１１内に含まれる情報の復号化が成功したことを示すＡＣＫメッセージが送信される。そのためサブパケットａ１１の送信は成功したことになる。送信器は、ステップ１０８において、メッセージを検出し、ステップ１１０において、このメッセージはＡＣＫメッセージであると決定する。本発明の方法は次に、ステップ１１２に映移り、パケットＡ１に関連する残りのサブパケット（すなわちサブパケットａ１２、ａ１３）が廃棄される。
【００３０】
本発明の方法は、次にステップ１０２に移り、新たなパケットＡ２を選択する。ステップ１０４においては、パケットＡ２が符号化され、サブパケットａ２１、ａ２２、ａ２３に区分される。ステップ１０６において、サブパケットａ２１は、そのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグがＮＥＷに設定される。ステップ１０８において、サブパケットａ２１にスケジューリングアルゴリズムが適用され、本発明の方法は、割り込み信号を求めて待機する。ステップ１１０において、割り込み信号を受領し、それがスケジューラリクエストであると決定される。従って本発明の方法は、ステップ１１４に移り、サブパケットａ２１を送信し、ステップ１１６において、この加入者に割り当てられた再送信の最大回数に到達していないと決定される。パケットＡ２に関連する加入者に割り当てられた再送信の最大回数は、３とする。この時点において再送信の数は０であるので、本発明の方法はステップ１１８に移り、サブパケットａ２２が選択される。ステップ１２０におい、サブパケットａ２２のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグをＣＯＮＴＩＮＵＥに設定し、ステップ１０８に移って、サブパケットａ２２にスケジューリングアルゴリズムを適用して、割り込み信号を求めて待機する。割り込み信号を受領すると、ステップ１１０において、それはＮＡＣＫ信号であると決定される。本発明の方法は、ステップ１０８に戻って、再び割り込み信号を求めて待機する。
【００３１】
割り込み信号を再び受領すると、ステップ１１０において、それはスケジューラリクエストであると決定される。従って本発明の方法は、ステップ１１４に移り、そこでサブパケットａ２２が送信される。ステップ１１６において、パケットＡ２においては、これまでのところ１個の再送信しか行われていないために、最大回数には達していない。本発明の方法は、そのため次にステップ１１８に移り、そこでサブパケットａ２３が選択され、ステップ１２０でサブパケットａ２３のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグにＣＯＮＴＩＮＵＥが設定される。本発明の方法はステップ１０８に移り、そこでサブパケットａ２３をスケジューリングアルゴリズムに適用して、割り込み信号を求めて待機し、後にそれを受領する。ステップ１１０において割り込み信号は、別のＮＡＣＫ信号であり、本発明の方法はステップ１０８に戻って、割り込み信号を求めて待機するよう決定される。割り込み信号を受領し、ステップ１１０において、それはスケジューラリクエストであると決定され、これによりステップ１１４でサブパケットａ２３が送信されると決定される。ステップ１１６において、再送信の数はこれまでのところ２であるため、本発明の方法はステップ１１８に移り、そこでサブパケットａ２１が再び選択される。サブパケットａ２１が２回選択されたが、これは本発明の方法が、ラウンドロビン方法でサブパケットを選択し、その結果同一のサブパケットが繰り返し選択され、再送信の最大回数に到達するまで再送信され続けるからである。ステップ１２０においてサブパケットａ２１のＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグがＣＯＮＴＩＮＵＥに設定される。
【００３２】
本発明の方法は、ステップ１０８に移り、そこでサブパケットａ２１をスケジューリングアルゴリズムに適用して、割り込み信号を求めて待機する。ステップ１１０において、割り込み信号が依然として別のＮＡＣＫ信号であると決定されると、本発明の方法は、ステップ１０８に戻り、別の割り込み信号を求めて待機する。割り込み信号を受領すると、本発明の方法はステップ１１０に移り、そこでスケジューラリクエストであると決定される。本発明の方法は、ステップ１１４に移り、そこでサブパケットａ２１が送信される。ステップ１１６において、送信の回数は３であり、これはパケットＡ２に関連した加入者に割り当てられた最大回数であると決定される。そのため本発明の方法は、ステップ１２２に移り、そこでパケットＡ２から区分されたすべてのサブパケットが廃棄され、そしてステップ１０２において新たなパケット、すなわちＡ３が選択される。この時点においては、パケットＡ２の最後の送信に対応する確認メッセージを受領すべき状態にある。確認メッセージがＮＡＣＫまたはＡＣＫのいずれかであるに関わらず、本発明の方法は、パケットＡ２に関連する送信を、最早行わない。加入者はパケットをＡ２を再送信することを望むが、しかしこれは、このパケットが再び符号化され、本発明の方法に適用された後だけである。パケットＡ３から区分されたサブパケットは、その後本発明の方法により送信される。
【００３３】
本発明の他の実施例では、スケジューラアルゴリズムからの割り込み信号にのみに基づいて、送信器が情報を送信できるようにすることもできる。パケットから区分された１つあるいはすべてのサブパケットは、スケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を受領した後、送信される。受領したいかなる確認メッセージ（すなわち、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）も無視される。かくしてサブパケットは、スケジューリングアルゴリズムで考慮された様々な状態（条件）に基づいて送信される。本発明の方法は、通常リンク適応（link adaptation）と称する方法を実行する。リンク適応は、様々なファクタを考慮に入れて、最も好ましいと決定された瞬間に通信チャネルを使用することである。様々なファクタは通常、通信チャネルの品質を示す、ある種類のチャネルパラメータである。
【００３４】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法のステップを表すフローチャート図。
Claims (6)
- ＩＲ機能を具備したＡＲＱを用いて通信システムで情報を送信する方法であって、
（Ａ）送信すべき情報中に識別情報と情報状態フラッグを具備させるステップであって、前記情報状態フラッグは、送信すべき情報がＮＥＷ情報かＣＯＮＴＩＮＵＥ情報かを表すある値を有する、ステップ、
（Ｂ）スケジューリングアルゴリズムに適用された情報から得られる、該スケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を受領するために待機するステップ、及び
（Ｃ）前記スケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号の受領後、情報を送信するステップ
を有し、これにより送信が非同期で行われることを特徴とする方法。 - 前記（Ｂ）ステップは、
（Ｂ１）前の送信に応答して、確認メッセージを求めて待機するステップ、及び
（Ｂ２）前の送信に応答して、肯定的な確認情報を受領した後、送信すべきＮＥＷ情報をスケジューリングアルゴリズムに適用するステップ、または、（Ｂ３）前の送信に応答して、否定的な確認情報を受領した後、送信すべきＣＯＮＴＩＮＵＥ情報を選択して該ＣＯＮＴＩＮＵＥ情報をスケジューリングアルゴリズムに適用するステップ
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記（Ｃ）ステップは、
（Ｃ１）ＮＥＷ情報を選択するステップ、及び
（Ｃ２）送信された情報の再送信の最大回数に到達したときに、前記ＮＥＷ情報をスケジューリングアルゴリズムに適用するステップ
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 残りのＣＯＮＴＵＮＵＥ情報が廃棄されることを特徴とする請求項３記載の方法。
- 情報状態フラッグが１ビットのＮＥＷ／ＣＯＮＴＩＮＵＥフラッグであることを特徴とする請求項３記載の方法。
- 請求項１記載の方法において、該方法は複数のサブパケットにセグメント化されたパケットの非同期送信のためのものであり、各サブパケットが前記情報状態フラグを備え、該方法が、
パケットを符号化して複数のサブパケットに分けるステップであって、各サブパケットが前記情報状態フラグに対応付けられる、ステップ、
前記サブパケットの第１のサブパケットを選択して、該第１のサブパケットの前記情報状態フラグを、初めて送信される情報の開始として定義されるＮＥＷに設定するステップ、
送信すべき前記選択されたサブパケットにスケジューリングアルゴリズムを適用するステップであって、該スケジューリングアルゴリズムは送信すべき各サブパケットのサイズを決定するものである、ステップ、
前記スケジューリングアルゴリズムからの前記割り込み信号、又はＡＣＫ信号を受領するよう待機するステップ、
ＡＣＫ信号を受領すると、送信されるパケットに関連する残りのサブパケットを廃棄して、後続のパケットがあれば後続のパケットの処理に進むステップ、及び
前記スケジューリングアルゴリズムからの割り込み信号を受領すると、前記選択されたサブパケットを送信し、他のサブパケットを選択し、前記選択されたサブパケットの情報状態フラグを、以前に送信した情報の継続又は復号が不成功であった以前に送信した情報の再送信として定義されるＣＯＮＴＩＮＵＥとして設定し、該選択されたサブパケットを該スケジューリングアルゴリズムに渡すステップ
を備える方法。
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