JP5097274B2 - Arq対応のマルチホップネットワークにおいて使用される方法および装置 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2007年11月2日に出願した「Synchronized Multi−Link Transmission in an ARQ−Enabled Multi−Hop Wireless Network」という名称の対応する米国特許仮出願第60/985,162号明細書の優先権を主張し、第60/985,162号明細書を参照により組み込む。
本出願は、本発明の法人譲受人に譲渡された、2008年9月16日に出願された「A METHOD FOR ARQ−ENABLED PRE−TRANSMISSIONS IN MULTICAST AND BROADCAST SERVICES OF RELAY NETWORKS UTILIZING THE IDLE PERIODS」という名称の同時係属出願、米国特許出願第12/211,611号明細書と関連する。
リンクの特定のセット(本明細書で同期されたリンクと呼ばれる)を介する同期された伝送をサポートするARQ(自動再送要求)対応のマルチホップネットワークにおける伝送のための装置及び方法が、説明される。図3Aは、再送プロセスの一実施形態の流れ図である。このプロセスは、ハードウェア(回路、専用ロジックなど)、ソフトウェア(汎用コンピュータシステム上、又は専用マシン上で実行されるような)、又はハードウェアとソフトウェアの組合せを備えることが可能な処理ロジックによって実行される。
が生成される。同様に、パスiの各リンクjに関して、再送と関係する遅延が組み合わされて、リンク上で一巡のARQパケット再送に要求される時間を示す、リンク再送遅延
が生成される。一実施形態において、パスiのリンクjに関してARQが使用不可にされる場合、リンク再送遅延
は、0に設定される。
として表される1つのパラメータは、パス上のリンクのいずれにおいても再送なしに、基地局から、パスの他方の終端の中継局まで伝送されることに成功したパケットが経験する遅延と関係する。一実施形態において、パスの通常のパス遅延は、パス上のすべてのリンクの通常のリンク遅延の合計として算出される。例えば、第i番のパスの通常のパス遅延は、
であり、ただし、Liは、第i番のパス上のすべてのリンクのセットである。
として本明細書に表される他方の遅延パラメータは、パケットを再送するのに使用されることが可能な時間と関係する。再送のための合計時間が、パス再送予算を超えない限り、再送は、任意の回数、そのパスの任意のリンクで行われることが可能である。このことは、確保された再送時間が、いくつかの仕方で複数のリンクによって共有されることを可能にする。また、このことは、複数のリンクによる確保された再送時間の適切な共有を実施することによって、品質向上(再送を介する)と、パケット伝送の遅延との間でトレードオフを行うことができる柔軟性を与える。
は、以下のとおり、適切に加重されたリンク再送遅延を合計することによって算出される。すなわち、
ただし、Liは、第i番のパス上のすべてのリンクのセットである。
ただし、kは、再送の回数であり、更にpi,j,kは、第i番のパスの第j番のリンク上のk回の再送の確率である。別の実施形態において、パスiのパス再送予算、
は、図2のARQ_BLOCK_LIFETIMEなどの、適切に加重されたARQパラメータを合計することによって、算出される。一実施形態において、パス再送予算は、以下のとおり、算出される。すなわち、
ただし、Liは、第i番のパス上のすべてのリンクのセットである。ARQ_BLOCK_LIFETIMEi,jは、送信機が、パケットを破棄するまでに、ACKを受信することなしに待つ可能性がある最大時間を示す、第i番のパスの第j番のリンクのARQパラメータである。一実施形態において、加重パラメータ、bi,jは、1以下である負でない実数である。より具体的には、一実施形態において、bi,jは、送信機のARQタイマが、ACKを受信することなしにARQ_BLOCK_LIFETIMEi,jに達する確率によって決まる。
は、パケットが、パス上の各リンクにおいて、ARQ機構によって許される最大回数で再送される最悪ケースシナリオに適応するのに十分なだけ大きい。いくつかのjに関して、ai,j<RETRY_LIMITi,jである場合、又はいくつかのjに関して、bi,j<1である場合、パス再送予算、
は、或るシナリオ(例えば、パス再送予算が、上流のリンクにおけるリンクによって使い果たされる)において要求される再送の回数に適応しない可能性がある。すべてのjに関して、ai,j=0である場合、又はすべてのjに関して、bi,j=0である場合、パスi上で再送は全く行われ得ない。
本明細書に関して、パス遅延予算は、パケットが、基地局からアクセス局に至るパス内で伝送される間に、そのパケットによって消費され得る合計時間である。この時間のいくらかは、パケットの初期伝送によって消費される一方で、この時間の別のいくらかは、再送によって消費される。図3Bを再び参照すると、処理ロジックが、TTxOffとして表される伝送時間オフセットを算出する(処理ブロック304)。一実施形態において、処理ロジックは、以下のとおり、すべてのパスのパス遅延予算のなかで最大の値をとることによって、伝送時間オフセットを算出する。
ただし、Pは、ネットワーク上、又はトポロジ上のすべてのパスのセットである。
ただし、Pは、ネットワーク上、又はトポロジ上のすべてのパスのセットである。
ただし、Pは、ネットワーク上、又はトポロジ上のすべてのパスのセットである。
に基づいて、調整される。例えば、調整されたパス遅延予算、
は、伝送時間オフセット及びリンクスケジューリングマージンに基づいて獲得され、調整されたパス再送予算、
は、以下のとおり、調整されたパス遅延予算と通常のパス遅延の差に基づいて、獲得される。すなわち、
処理ブロック306において、処理ロジックは、処理ブロック305を実行した結果に基づいて、リンクごとのパス遅延パラメータを調整する。一実施形態において、調整されたパス遅延予算、及び調整されたパス再送予算が、処理ブロック305において低減されるパスに関して、そのパス上のリンクのリンクごとの遅延パラメータは、再送のために消費される時間がより少ないことが可能であるように調整される。例えば、パスiのリンクjに関して、以下のリンクパラメータ、すなわち、リンク再送遅延、
、加重パラメータ、ai,j、bi,j、ARQパラメータ、ARQ_BLOCK_LIFETIMEi,j、RETRY_LIMITi,jなどの1つ又は複数が、低減されることが可能である。別の実施形態において、調整されたパス遅延予算、及び調整されたパス再送予算が、処理ブロック305において増加されるパスに関して、そのパス上のリンクのリンクごとの遅延パラメータは、再送のために消費される時間がより多いことが可能であるように調整される。例えば、パスiのリンクjに関して、以下のリンクパラメータ、すなわち、リンク再送遅延
、加重パラメータ、ai,j、bi,j、ARQパラメータ、ARQ_BLOCK_LIFETIMEi,j、RETRY_LIMITi,jなどの1つ又は複数が、増加されることが可能である。
TStx=Tltx,i,l+TTxOff
別の実施形態において、同期された伝送時間は、スケジュールされた中継伝送時間、及び調整されたパス遅延予算に基づいて、算出される。例えば、
ただし、Pは、ネットワーク上、又はトポロジ上のすべてのパスのセットである。
TTimer=TStx−TItx−Tth
図2の例示的なARQ状態図は、AQR_BLOCK_LIFETIMEの後に満了する、パケット破棄のためのタイマを有するため、本明細書で説明される技術は、TTimerとARQ_BLOCK_LIFETIMEの小さい方を、パケット破棄のための新たなタイマ値としてとることによって、組み込まれることが可能である。図6を再び参照すると、基地局が、そのパケットに関して、同期されたマルチリンク伝送が使用可能にされていないと判定した場合、プロセスは、処理ブロック607に遷移し、基地局における処理ロジック(例えば、送信機)が、処理ブロック603で算出された、スケジュールされた中継伝送時間に中継リンクを介して、そのパケットを送信する。そのパケットは、処理ブロック603で行われたスケジューリング決定に従って、1回、又は複数回、送信されることが可能である。また、そのパケットが送信される中継リンク上でARQが使用可能にされている場合、そのパケットが送信された後、ARQ機構が開始される。同期されたマルチリンク伝送は、そのパケットに対して使用可能にされていないため、ARQ機構は、本明細書で説明されるARQでなくてもよいことに留意されたい。例えば、図2の例示的なARQが、処理ブロック607で使用されてもよい。
の部分を使用する。パスi上の第j番の中継リンクのスケジュールされた中継伝送時間は、説明のため、本明細書ではTltx,i,jと表される。
Claims (26)
- 同期されたリンクの特定のセット経由での同期された伝送をサポートするARQ(自動再送要求)対応のマルチホップネットワークにおいて使用される方法であって、
複数のホップへのパケットのプレ伝送を実行し、基地局及び前記ネットワークにおける前記複数のホップが、無線通信システムにおける1つ又は複数の移動局に、パケットを同期して伝送可能にするステップと、
前記ネットワークにおいてパスを形成する1つ又は複数のホップのセットにて、パス全体に関する同期された伝送時間までの残り時間がしきい値より大きい場合、前記パケットの1回又は複数回の再送を実行するステップと、
を含む方法。 - 前記方法は、
前記同期されたリンク経由のパケットの前記同期された伝送の伝送時間を算出するステップ、を更に含み、
パケットの1回又は複数回の再送を実行するステップは、
前記パス全体に関する同期された伝送時間までの残り時間がしきい値より大きい場合、パス上の複数のリンクのうち少なくとも1つのリンク上のARQに従って、当該パス上の任意の2つの局の間でパケットを再送すること、を含む請求項1に記載の方法。 - 前記同期されたリンク経由のパケットの前記同期された伝送の伝送時間を算出するステップは、パケットの伝送時間オフセット及びリンク伝送時間に基づいて行われる、請求項2に記載の方法。
- 前記方法は、
前記基地局から、同期されたリンクに関連付けられたアクセス局に至る各パス上の中継リンクそれぞれについて、通常のリンク遅延及びリンク再送遅延を算出するステップと、
前記通常のリンク遅延及び前記リンク再送遅延に基づいて、前記伝送時間オフセットを算出するステップと、
前記基地局にパケットが着信したときに、次の中継リンク経由のパケットのリンク伝送時間を算出するステップと、
を更に含む請求項3に記載の方法。 - 前記次の中継リンク経由のパケットのリンク伝送時間を算出するステップは、
パケット着信時間、前記基地局のパケット処理時間、及び前記パケットのQoS(サービス品質)プロビジョニング、のうち1つ又は複数に基づいて行われる、請求項4に記載の方法。 - 前記次の中継リンク経由のパケットのリンク伝送時間を算出するステップは、
前記基地局にパケットが着信したときに行われる、請求項5に記載の方法。 - 前記方法は、
前記同期された伝送時間にパケットを送信するステップ、を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記パス全体に関する同期された伝送時間までの残り時間がしきい値より小さい場合、送信局がパケットに関するARQ破棄メッセージを受信局に送信することによって、ARQ対応のリンクにおいてパケットを破棄するステップ、を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記受信局が、パケットに関するARQ破棄メッセージを前記送信局から受信したときに、前記パケットを破棄し、前記ARQ破棄メッセージに対する肯定応答メッセージを送信するステップ、を更に含む請求項8に記載の方法。 - パケットを破棄することは、局が、前記パケットに関連するARQウインドウを前方に送ることを含む請求項1に記載の方法。
- 前記しきい値は、
順方向パス上のリンクに関するリンク再送遅延、
前記順方向パス上のリンクのチャネル特性、
前記マルチホップネットワークのトポロジ、
遅延要件及び/又はパケットロス要件を含むQoS要件、
通常の順方向パス遅延、並びに、
パスに関するパス再送予算、
から成るグループにおける1つ又は複数に基づいて決定される請求項1に記載の方法。 - 前記しきい値は、0である請求項1に記載の方法。
- しきい値は、通常の順方向のパス遅延である請求項1に記載の方法。
- 前記しきい値は、通常の順方向パス遅延と、順方向パスにおける1つ又は複数のリンクにおけるリンク再送遅延との合計である請求項1に記載の方法。
- 前記しきい値は、通常の順方向パス遅延と、順方向パスにおける1つ又は複数のリンクにおけるARQブロック寿命との合計である請求項1に記載の方法。
- リンクに関するリンク再送遅延の算出は、前記リンク経由でのARQ再送に要求される時間に基づいて行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、
前記伝送時間オフセットを算出する際に、前記基地局からアクセス局に至る各パスについて、当該パス上のリンクに関するすべての通常のリンク遅延の合計に基づいて、当該パスに関する通常のパス遅延を算出するステップ、を更に含む請求項3に記載の方法。 - 前記方法は、
前記伝送時間オフセットを算出する際に、前記基地局からアクセス局に至る各パスについて、当該パス上のリンクに関するリンク再送遅延に基づいて、パス再送予算を算出するステップ、を更に含む請求項3に記載の方法。 - 前記パス再送予算は、
パス上のリンクのチャネル特性、
前記マルチホップネットワークのトポロジ、
遅延要件及び/又はパケットロス要件を含むQoS要件、
通常のパス遅延、並びに、
他のパスに関するパス再送予算
から成るグループにおける1つ又は複数に基づく請求項18に記載の方法。 - パスに関するパス再送予算は、
前記基地局から前記アクセス局に至る当該パス上のリンクのリンク再送遅延に適応するのに十分に大きいが、当該パスのリンク再送遅延の合計よりも小さい、請求項18に記載の方法。 - 前記方法は、
パケットに関してARQブロック寿命が満了し、且つ、パスに関するパス再送予算が、前記基地局からアクセス局に至るパス上のリンクのリンク再送遅延に適応するのに十分に大きいものの、前記パスにおけるすべてのリンクに関する前記ARQブロック寿命の合計よりも小さい場合に、該リンクにおけるパケットを破棄するステップ、を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
パケットの再送の回数がリンクの再試行限度を超え、且つ、パスに関するパス再送予算が、前記基地局からアクセス局に至る前記パス上のリンクのリンク再送遅延に適応するのに十分に大きいものの、再送の再試行限度回数に要求される時間の合計よりも小さい場合に、該リンクにおけるパケットを破棄するステップ、を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記伝送時間オフセットを算出する際に、前記基地局からアクセス局に至る各パスについて、通常のパス遅延とパス再送予算との合計に基づいて、前記パスに関するパス遅延予算を算出するステップ、を更に含む請求項3に記載の方法。 - 前記伝送時間オフセットを算出することは、すべてのパスに関するパス遅延予算のうち最大の値をとることに基づく請求項3に記載の方法。
- 前記基地局からアクセス局に至るパス上の各無線局に関する通常の順方向パス遅延を算出することは、前記無線局及び前記アクセス局からのリンクに関する通常のリンク遅延の合計に基づく請求項1に記載の方法。
- 請求項1〜25の何れか一項に記載の方法を実行するための装置。
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