JP4198910B2 - 並列チャネルエンコーダパケット伝送システム中でサブパケットを送信する方法および受信する方法 - Google Patents
並列チャネルエンコーダパケット伝送システム中でサブパケットを送信する方法および受信する方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに係り、特に、通信システムのための自動反復リクエスト（ＡＲＱ，Automatic Repeat Request）技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システム中の通信チャネルの品質は、通信システムの効率を決定する。効率の１つの尺度は、システムのスループットである。スループットは、所定の時間に通信システムにおいて正しく(successfully)送受信される情報の量である。したがって、許容できるスループットでできる限り多くの通信チャネルを動作させることが、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】
ワイヤレス通信システムにおいて、エアーインターフェースが、移動体（例えば、セルホーン）および基地局または他の通信システム装置との間での情報の交換のために使用される。エアインターフェースは、複数の通信チャネルを含む。チャネルのうちのいずれか１つにおける伝送品質は変化する。例えば、基地局と移動体との間のいずれか特定のチャネルは、ある時点において許容できるスループットを有し、別の時点において許容できないスループットを有し得る。サービスプロバイダは、許容できるレベルでエアインターフェースのスループットを維持することを望むだけでなく、できる限り多くスループットを増大させることを望む。
【０００４】
多くの場合、比較的低品質の通信チャネルを通して伝送される情報は、受信されるとき情報がエラーを含むような程度まで悪い影響を受ける。低品質通信チャネルを補償するために、通信システムは、情報の再送信の技法を適用する。送信装置は、情報を受信装置に所定回数再送信し、受信される情報がエラーを含まないまたは許容できる数のエラーを含む可能性を増大させる。受信装置は、基地局のようなシステム装置またはセルホーンのような加入者装置のいずれかであり得る。同様に、送信装置は、システム装置または加入者装置であり得る。システム装置は、サービスプロバイダにより所有されかつ動作される何れかの装置である。
【０００５】
受信装置において検出されるエラーのために情報の再送信に広く使用される技法は、自動再送信リクエスト（ＡＲＱ）と呼ばれる。ＡＲＱ法は、通信チャネルを通して送信された情報がエラーなしに受信されたことを確認する技法である。受信装置は、送信された情報がエラーなしに受信されたことを確認するメッセージを送信装置に送る。送信された情報が、エラーと共に受信された場合、受信装置は、送信機にその情報を再送信することを求めるメッセージを送信装置に送る。送信機は、同じまたは異なるチャネルコーディングを使用して、以前に送信された情報の全てまたは一部を再送信することができる。
【０００６】
ＡＲＱは、典型的には、チャネルコーディングと共に使用される。チャネルコーディングは、受信装置が、エラーをチェックしかつ訂正することができるように、送信された情報中に冗長性を生じる。また、受信装置は、情報を得るための対応するデコーディング動作を実行する。デコーディング動作は、デコーダにより実行される。主なＡＲＱ法のうちの２つは、選択的再送信（ＳＲ）プロトコルおよびストップアンドウェイト（stop-and-wait）プロトコルである。両方のＳＲ ＡＲＱおよびストップアンドウェイトＡＲＱにおいて、インクリメンタルリダンダンシー（ＩＲ）のコンセプトが使用される。インクリメンタルリダンダンシー（ＩＲ）および／またはソフトコンバイニングは、ＡＲＱの効率を向上させるために使用される技法である。
【０００７】
ＩＲにおいて、受信装置は、デコーダ中で、同じまたは異なるコーディングを使用した同じ情報の以前の送信と、再送信される情報を結合することを試みる。結合された情報のデコーディングは、デコーディング動作の性能を改善し、正しいデコーディングの可能性を増大させ、結合された情報のデコーディングは、送信された情報を正しく受信するために求められることになる再送信の数を減少させる。従来技術において、ＳＲ ＡＲＱと共におよびストップアンドウェイトＡＲＱと共に動作するＩＲスキームが、定義された。
【０００８】
ＳＲ ＡＲＱと共に動作するＩＲスキームにおいて、データは、典型的に、エンコードされ、フォーマットされ、かつペイロード、ヘッダおよびトレーラ部を含むパケットとしてパッケージされる。トレーラおよびヘッダ部は、それらがその中に加入者情報を含まないオーバヘッドであり、それらは、加入者を同定する情報（即ち、同定情報）およびパケットをどのように処理するかについての情報（即ち、処理情報）を含む。パケットのペイロード中の情報が発せられた特定の加入者を同定する情報が、ヘッダ中に保持される。また、ヘッダは、ペイロード情報を適切にデコードできるように、デコーダにおいて、受信されたパケットをどのようにソフト結合するかについての情報を含む。
【０００９】
情報の受信されたパケットのうちの１つまたは組合せから元の情報が得られるように、情報の各ブロックの任意の数のコピーが送られ得る。異なる加入者が、異なる情報量を、異なるレートで送信することができる。しかし、上述したように、受信されたとき情報がどのように処理されるべきかを記述するために、多くの情報が必要とされる。ＳＲプロトコルは、過剰なオーバヘッド情報のために、帯域幅効率がよくない。
【００１０】
しかし、ヘッダ情報の使用なしに、受信装置は、情報の受信されたパケットを同定し、適切に結合しかつデコードすることができない。ヘッダ情報が汚染されてエラーを生じる可能性を低減するために、パケットのヘッダ部は、ヘビーに符号化される。ヘビーコーディング（heavy coding）は、ヘッダ情報により多くの冗長性が加えられることを要求するより頑丈なコーディングである。ヘビーコーディングは、通信チャネルのスループットを低減し、通信システムの効率を減少させるより多くのオーバヘッドを生じる。
【００１１】
ストップアンドウェイトＡＲＱプロトコルを伴うＩＲスキームにおいて、情報のブロックが、ｎ個のパケットに符号化され、ここで、ｎは２以上の整数である。パケットの各１つは、それ自体で、または別のパケットまたは別のパケットの一部との組合せで、情報のオリジナルブロックをデコードするために使用され得る。１つ以上のパケットが、特定の加入者に割り当てられたタイムスロットにおいて送信される。送信されたパケットは、受信されかつデコードされる。
【００１２】
デコーディングが、正しかった場合（即ち、エラーが検出されなかったまたは許容可能な数のエラーが検出された場合）、受信装置は、情報が適切にデコードされ、新しい情報ブロックが送信され得ることを示すＡＣＫ（アクノレッジ）メッセージを送信装置に送信する。デコーディングが正しく行われなかった場合（即ち、エラーが検出されたまたは許容できない数のエラーが検出された場合）、受信装置は、同じ情報ブロックを表す別のパケットグループ（または別のシングルパケット）を再送信することを送信装置に示すＮＡＣＫ（否定的アクノレッジ）を送信する。ＡＣＫメッセージは、肯定的確認メッセージの一例であり、ＮＡＣＫメッセージは、否定的確認メッセージの一例である。
【００１３】
受信されたパケットの正しくないデコーディングにより、受信装置は、受信されたエラーを含むパケットを格納する。受信装置は、この格納されたパケットを、同じ情報ブロックに対する後続の反復パケット送信と組み合わせることを試み、そのようなブロック中で情報を適切にデコードする。ＡＣＫまたはＮＡＣＫ確認メッセージは、以下、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと呼ばれる。
【００１４】
受信装置は、パケットが受信されたタイムスロットに関して、特定のタイムスロットにおけるパケットの受信の後に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、パケット受信に対する特定のタイミング関係に従って送信される。送信装置は、特定のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを、そのようなメッセージが受信されたタイムスロットまたは時間ピリオドに基づいて、特定のパケット送信と関連づける。
【００１５】
例えば、スロットピリオドｍの間に受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、スロットｍ−ｋにおけるパケット送信に対応し、ここで、ｋは、通信システムにより固定された特定の数（タイムスロットの部分を含む）のタイムスロットを表し、ｍは、１以上の整数であり、ｋは０より大きい数である。ｋにより表されるタイムスロットの数は、パケットの送信と応答するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信との間に経過した時間を表す送信装置に対するラウンドトリップ遅延である。
【００１６】
パケット送信に応じた（特定のタイムスロットにおける）ＮＡＣＫの受信により、送信装置は、（別個にチャネルコードされたまたはされなかった）同じ情報ブロックを表す反復パケットを送信する。送信装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信の後に、所定の数のタイムスロット、反復パケット送信を送信する。反復パケットは、受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対する特定のタイミング関係に従って送信される。
【００１７】
受信装置は、特定の反復パケット送信を、そのメッセージが受信されたタイムスロットまたはタイムピリオドに基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと関連づける。例えば、スロットピリオドｐの間に受信された反復パケット送信は、スロットｐ−ｊにおいて送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対応し、ここで、ｊは、通信システムにより固定された所定数（タイムスロットの部分を含む）のタイムスロットを表し、ｐは１以上の整数であり、ｊは、０より大きい数である。ｊにより表されるタイムスロットの数は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信と反復パケットの受信との間に経過した時間を表す受信装置に対するラウンドトリップ遅延である。タイミング関係のために、パケットは、それらが受信されたタイムスロットに基づいて同定されかつソフト結合され得るので、パケットのヘッダ中において同定情報を送信する必要がない。
【００１８】
図１は、ストップアンドウェイトプロトコルの例１０を示す。送信装置は、第１のパケットを受信装置に、時刻ｔ０において送信する。時刻ｔにおける第１のパケットの受信により、受信装置は、時刻ｔ１からｔ２まで、第１のパケットをデコードすることを試みる。デコーディングが正しく行われ、受信装置は、ＡＣＫを送信装置に、時刻ｔ２において送信する。ＡＣＫは、時刻ｔ３において受信され、これは、時刻ｔ０の後ｋ個のタイムスロットに対応する。タイミング関係およびＡＣＫが第１のパケットの時刻ｔ０における送信の後ｋ個のタイムスロットで受信されたという事実に基づいて、送信装置は、ＡＣＫを、第１のパケットが送信された受信装置と関連づける。
【００１９】
ＡＣＫの処理により、送信装置は、第１のパケットが、受信装置により正しくデコードされたことを決定する。したがって、時刻ｔ４において、送信装置は、第２のパケットを送信する。第２のパケットが時刻ｔ５において受信される。このとき、受信装置は、第２のパケットを正しくデコードすることができない。したがって、受信装置は、時刻ｔ６において、ＮＡＣＫを送信する。ＮＡＣＫは、時刻ｔ７において受信され、これは、時刻ｔ４の後ｋ個のタイムスロットに対応する。
【００２０】
ＮＡＣＫに応じて、送信装置は、時刻ｔ８において、第２のパケットを再送信し、ここで、再送信された第２のパケットは、第２のパケットの第１の送信と同じ方法でチャネルコードされたかまたはされていない。再送信された第２のパケットは、時刻ｔ９において、受信装置により受信され、時刻ｔ９は、時刻ｔ６の後ｊ個のタイムスロットに対応する。タイミング関係およびパケットが、時刻ｔ６におけるＮＡＣＫの送信の後ｊ個のタイムスロットで受信されたという事実に基づいて、送信装置は、受信されたパケットが、時刻ｔ６において送信されたそのＮＡＣＫに対する応答、即ち、第２のパケットの再送信であると決定する。
【００２１】
従来技術によるストップアンドウェイトプロトコルは、反復パケット送信が、送信装置と受信装置との間の（通信システムにより定義された）厳密なタイミング関係において送信される同期プロトコルである。同じデータブロックの連続的パケット送信は、スロットの数で通常表現されるタイムピリオドにより分離される。ここで、タイムピリオドは、一定である。要するに、送信がなされるとき、ＮＡＣＫ（またはＡＣＫ）およびその後の反復されるパケット送信（または新しいパケット送信）を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、所定の固定数のスロットの後送信されなければならない。
【００２２】
ストップアンドウェイトプロトコルの問題は、送信装置が、受信装置からのフィードバックを待っているとき、チャネルが使用されていないことである。従来技術において提案されているいくつかの解決法は、並列的なストップアンドウェイト送信が、タイミング関係を使用することにより、同じユーザまたは異なるユーザに対して可能とする。即ち、送信間のタイムピリオドの間、他の送信（同じまたは他の加入者に関連づけられた）が起こり得る。図２は、並列的ストップアンドウェイトプロトコルの例２０を示す。送信装置が、ユーザ１の受信装置からのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを待ってる時刻ｔ０とｔ３との間に、送信装置は、使用されていないタイムスロットまたは並列チャネル（時刻ｔ０′において）ユーザ２の受信装置にパケットを送信する。
【００２３】
並列的ストップアンドウェイト送信において使用されるプロトコルは、物理レイヤタイミングを使用することを含み、即ち、並列チャネルが、物理レイヤフレームにより同定される。物理レイヤフレームは、１つのパケットの送信時刻に対応する。パケットサイズおよび送信レートによって、物理レイヤフレームは、１つまたは２つ以上のスロットからなり得る。以下の例において、フレーム期間は１スロットである。例えば、ユーザ１およびユーザ２に対するチャネルは、奇数番号および偶数番号の物理レイヤスロットにそれぞれマップされる。また、ユーザ１およびユーザ２の代わりに、並列チャネルが、同じユーザに対する異なるパケットの送信に対して使用され得る。
【００２４】
並列チャネルと物理レイヤとの間の厳密なタイミング関係は、チャネルの非効率的な使用となる。例えば、ユーザ１に対する送信が並列チャネル上の奇数番号スロットでなされる場合、並列チャネルの偶数番号スロットで実行されている／されていたユーザ２に対する再送信は、並列チャネルの奇数番号スロットで実行されることができない。これは、ユーザ２が、並列チャネルの偶数番号スロットで再送信が起きることを期待するからである。したがって、並列チャネルの奇数番号スロットは使用されない可能性がある。
【００２５】
また、並列チャネルと物理レイヤスロットとの間の厳密なタイミング関係は、柔軟でないスケジューリングとなる。システムスループットを増大させるために、スケジューリングの柔軟さが、特定の受信装置に対して向けられたデータが、好ましいチャネル状態が存在するときに送信されるように望まれる。厳密なタイミングは、この望ましいスケジューリングの柔軟さを制限し、特に、再送信に関して制限する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法に対する必要性が存在する。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法である。本発明のＡＲＱ技法は、エンコーダパケット識別子、シーケンス識別子およびユーザ識別子を使用する非同期並列パケット送信技法である。本発明のＡＲＱ技法は、識別子が、ユーザに対して、サブパケットが向けられているユーザ、サブパケットのアイデンティティおよびサブパケットのシーケンスを示すことになるので、並列チャネルと物理レイヤフレームとの間に厳密なタイミング関係が存在することを要求しない。一実施形態において、本発明は、並列チャネルエンコーダパケット伝送システムにおいてサブパケットを送信する方法であり、シーケンス識別子、ユーザ識別子およびエンコーダパケット識別子を第１のサブパケットに取り付け、識別子を有する第１のサブパケットを生成するステップと、識別子を有する第１のサブパケットを、ユーザ識別子により示されたユーザに送信するステップとを含む。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明は、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法である。本発明のＡＲＱ技法は、パケット識別子、シーケンス識別子およびユーザ識別子を使用する非同期並列パケット送信技法である。本発明のＡＲＱ技法は、識別子が、サブパケットが向けられているユーザ、サブパケットのアイデンティティおよびサブパケットのシーケンスを示すことになるので、並列チャネルと物理レイヤフレームとの間に厳密なタイミング関係が存在することを要求しない。
【００２９】
図３は、ユーザに送信されるべき情報ブロック３０を示す。情報ブロック（エンコーダパケット）３０は、ｎ個のサブパケット３２にチャネルコードされている。ｎ個のサブパケットの各々が送信される前に、ユーザ識別子（ＵＩ）、エンコーダパケット識別子（ＥＰＩ）およびサブパケットシーケンス識別子（ＳＩ）が、各サブパケットに加えられ、送信のための識別子を伴うサブパケットを生成する。サブパケットを受信する受信装置が、識別子により提供されている情報を検索することができるように、識別子は、サブパケットに関して特定の位置に配置されている。
【００３０】
ユーザ識別子は、ユーザのアイデンティティに対応する。ユーザ識別子は、パケットが向けられているユーザを示す。エンコーダパケット識別子は、エンコーダパケットを同定する。一実施形態において、エンコーダパケット識別子は、パケット伝送システムにおける少なくとも並列チャネルの数に対応する。エンコーダパケット識別子を表すために使用されるビット数は、並列チャネルの数に依存する。例えば、２個の並列チャネルがある場合、１ビットが、両方のチャネルを同定するために使用されることになり、即ち、値１のビットが第１のチャネルを同定し、値０のビットが第２のチャネルを同定する。４個の並列チャネルがある場合、チャネルを同定するために２ビットが使用される。パケットの送信が正しく行われると、正しく行われたパケット送信のために使用されたエンコーダパケット識別子が、異なるパケット送信のために再利用され得る。
【００３１】
シーケンス識別子は、リンクレイヤにおけるエンコーダパケットの特定のサブパケット送信を示す。一実施形態において、シーケンス識別子は、１ビットで表現される。このビットは、サブパケット送信が、エンコーダパケットの第１の即ち新しい送信またはエンコーダパケットの再送信即ち継続送信であるかどうかを示すために使用される。例えば、エンコーダパケットの第１のサブパケット送信に対して、シーケンス識別子は、０の値を有するビットである。エンコーダパケットの再送信サブパケット（同じエンコーダパケットの第２、第３、第４等のサブパケット送信）に対して、シーケンス識別子は、１の値を有するビットである。
【００３２】
エンコーダパケットの送信または再送信を示すために使用されるとき、「再送信サブパケット」の用語は、以前のサブパケットと必ずしも同じではなく、以前のサブパケットとのソフト結合可能なものとしての再送信サブパケットを示すものと理解されるべきである。別の実施形態において、シーケンス識別子は、２ビットで表され、ここで、００，０１，１０および１１のビット値は、それぞれ、サブパケットの第１、第２、第３および第４の送信を示す。２よりも多いビットが、シーケンス識別子を表すために使用することができ、本発明はこの方法に限定されないと理解されるべきである。
【００３３】
本発明は、サブパケットの再送信の物理レイヤフレームまたはスロットへのマッピングに関して、厳密なタイミング関係が維持されることを必要としない。厳密なタイミング関係が維持される必要がないので、サブパケットの再送信は、エンコーダパケットに対するサブパケットの第１または他の以前の送信が偶数番号スロットにおいて送信されたとしても、奇数番号スロットにおいて実行され得る。本発明は、チャネルをより効率的に使用しかつスケジューリングの柔軟さに適合するように具現化され得る。
【００３４】
図４は、４並列エンコーダパケット伝送システムについての本発明の一例４０を示す。この例において、ユーザＡに対する情報ブロックが、９個のエンコーダパケットにチャネルコードされ、ユーザＢに対する情報ブロックが、５個のエンコーダパケットにチャネルコードされる。ユーザＡおよびＢは、送信装置に、チャネル状態測定値を送信する。チャネル状態に基づいて、送信装置は、チャネル状態が、タイムスロット１−１７において、ユーザＡに好ましいがユーザＢに好ましくないと決定する。そして、ユーザＡに対するサブパケットが、タイムスロット１−１７において送信される。
【００３５】
しかし、サブパケットが送信される前に、識別子が、サブパケットに加えられる。サブパケットは、例４０において、識別子を示すための以下の名称Ｘｉｊを使用して同定される。ここで、Ｘはユーザ識別子であり、ｉはエンコーダパケット識別子であり、ｊはサブパケットに対するシーケンス識別子である。例えば、Ａ２１は、２のエンコーダパケット識別子および１のシーケンス識別子を有するユーザＡに属する関連づけられたサブパケットを識別する（これは、このエンコーダパケットの第１のサブパケット送信であることを示す）。この例において、シーケンス識別子およびエンコーダパケット識別子は、各々少なくとも２ビットを含む。
【００３６】
タイムスロット１−４において、ユーザＡに対する４個のエンコーダパケットの第１のサブパケットが、送信装置により、４個の並列チャネル（エンコーダパケット識別子）、即ちチャネル１−４上を送信される。斜線を付けられたボックスは、サブパケット送信が最初の送信であることを示す。サブパケットは、それらが送信されてから１タイムスロットの後、ユーザＡおよびＢにより受信される。ユーザ識別子は、関連サブパケットがユーザＡに向けられていることを、ユーザＡおよびＢに示す。ユーザＡは、サブパケットをデコードし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの形式で、送信装置へ応答を提供することを試みる。
【００３７】
タイムスロット１−４において送信されたサブパケットの正しいまたは正しくないデコーディングにより、ユーザＡは、タイムスロット４−７において送信装置により受信された適切なＡＣＫ／ＮＡＣＫメセージを送信する。具体的には、ユーザＡは、サブパケットＡ１１，Ａ３１およびＡ４１に対して（破線により表された）ＮＡＣＫメッセージを送信し、サブパケットＡ２１に対して（実線により表された）ＡＣＫメッセージを送信する。
【００３８】
タイムスロット４において、送信装置はＮＡＣＫを受信する。サブパケット送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信との間のタイミング関係に基づいて、送信装置は、どのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージがどのサブパケット送信に関連づけられているかを決定することができる。具体的には、この例において、サブパケット送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージとの間のタイミング関係は、３個のタイムスロットである。送信装置は、タイムスロット４において受信されたＮＡＣＫを、第１のサブパケットに関連づける。第１のサブパケットは、タイムスロット１において送信されている。デコード可能でないサブパケットに対して、ユーザＡは、同じエンコーダパケットの後続の再送信サブパケットと後でソフト結合できるように、そのサブパケットをメモリ中に格納する。
【００３９】
タイムスロット５において、送信装置は、タイムスロット２において送信された（第２のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット４において第１のサブパケットＡ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、例４０においてＡ１２で示されたエンコーダパケットＡ１の再送信サブパケットで応答する。２の値を有する再送信された第１のサブパケットに対するシーケンス識別子は、このサブパケットが再送信であり、同じエンコーダパケット識別子を有する以前に格納されたサブパケットとソフト結合され得ることを、ユーザＡに対して示す。
【００４０】
即ち、サブパケットＡ１２は、サブパケットＡ１１とソフト結合され得る。サブパケットＡ１２およびＡ１１は、必ずしも同一でない。サブパケットＡ１２とＡ１１との間の唯一の要求条件は、２つのサブパケットがソフト結合可能である。即ち、サブパケットＡ１１およびＡ１２が、その結果がソフト結合されることを可能にする２つの異なるチャネルコーディング技法の結果であり得る。この例は、Ａ１１およびＡ１２が、同じマザーコード（mother code）をパンクチャリング（puncturing）することにより生成されることである。斜線が付いていないボックスは、サブパケット送信が再送信であることを示す。
【００４１】
ＮＡＣＫの受信と関連するサブパケットの後続の再送信との間に１個のタイムスロット差がある。これは、本発明が、ＮＡＣＫと再送信との間にこのタイミング関係またはいずれかのタイミング関係を有することを必要とすると解釈すべきでない。
【００４２】
タイムスロット６において、送信装置は、タイムスロット３において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに、（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１を送信する。タイムスロット６において送信された第５のエンコーダパケットは、タイムスロット１において送信されたとき、第２のエンコーダパケットと同じ識別子、即ちＡ２１を使用する。
【００４３】
１の値を有するシーケンス識別子は、ユーザＡに対して、関連するサブパケットが、このエンコーダパケットの第１の送信であり、いずれか以前に送信されたサブパケットとソフト結合されるべきでないことを示す。タイムスロット６において送信されたサブパケットＡ２１は、タイムスロット２において送信されたサブパケットＡ２１とソフト結合されるべきでない。‘２’のエンコーダパケット識別子値は、Ａ２１の以前の送信がアクノレッジされたので、次のエンコーダパケットに対して再利用される。
【００４４】
タイムスロット７において、送信装置は、タイムスロット４において送信された（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４１に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット６において（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１に対して受信されたＮＡＣＫに対して、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ３２で応答する。
【００４５】
タイムスロット８において、送信装置は、タイムスロット５において（第１のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１２の再送信に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット６において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ４２で応答する。タイムスロット９において、送信装置は、タイムスロット６において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに対して、第６のエンコーダパケットに対する新しいサブパケットを送信する。
【００４６】
タイムスロット１０において、送信装置は、タイムスロット７において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット９における（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１に対して受信されたＮＡＣＫに、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ２２で応答する。タイムスロット１１において、送信装置は、タイムスロット８において送信された（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１０において第３のサブパケットＡ３２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ３３で応答する。
【００４７】
タイムスロット１２において、送信装置は、タイムスロット９において送信された（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１１に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１１において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２に対して受信されたＮＡＣＫに対して、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ４３で応答する。タイムスロット１３において、送信装置は、タイムスロット１０において送信された（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１１において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ１２で応答する。
【００４８】
タイムスロット１４において、送信装置は、タイムスロット１１において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３３に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１３において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ２３で応答する。
【００４９】
タイムスロット１５において、送信装置は、タイムスロット１２において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２の第３の送信（または第２の再送信）に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット１４において（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３３に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ３４で応答する。
【００５０】
タイムスロット１６において、再送信装置は、タイムスロット１３において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットの第２の送信（または再送信）に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに第７のエンコーダパケットを送信する。タイムスロット１７において、再送信装置は、タイムスロット１４において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２３の第３の送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１６において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ１３で応答する。
【００５１】
タイムスロット１７（または何らかのより前のタイムスロット）において、送信装置は、ユーザＡおよびＢから受信されたチャネル状態測定値から、チャネル状態が変化したことを決定する。具体的には、チャネル状態は、ユーザＡに対するよりもユーザＢに対して現在より好ましい。したがって、送信装置は、ユーザＢに対するサブパケットを、後続のタイムスロットにおいて送信されるようにスケジュールする。
【００５２】
タイムスロット１８において、再送信装置は、タイムスロット１５における第３のエンコーダパケットの第４の送信に対するＡＣＫを受信し、ユーザＢへ、第１のサブパケット、即ちＢ１１を送信する。タイムスロット１９において、送信装置は、タイムスロット１６における（ユーザＡへの第７のエンコーダパケットに対応する）サブパケットの送信に対するＡＣＫを受信し、ユーザＢへ第２のサブパケット、即ちＢ２１を送信する。タイムスロット２０において、送信装置は、タイムスロット１７における（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１３の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへ第３のサブパケット、即ちＢ３１を送信する。タイムスロット２１において、送信装置は、タイムスロット１８におけるユーザＢに対する第１のサブパケットＢ１１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへの第４のサブパケット、即ちＢ４１を送信する。
【００５３】
タイムスロット２２において、送信装置は、タイムスロット１９におけるユーザＢに対する（第２のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ２１の送信に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット２１におけるユーザＢに対する（第１のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＢ１２で応答する。タイムスロット２３において、タイムスロット２０におけるユーザＢに対する（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ３１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへの第５のエンコーダパケット、即ちＢ２１を送信する。
【００５４】
タイムスロット２３（または何らかのより以前のタイムスロット）において、送信装置は、ユーザＡおよびＢから受信されたチャネル状態測定値から、チャネル状態が変化したことを決定する。具体的には、チャネル状態は、現在、ユーザＢに対するよりもユーザＡに対してより好ましい。したがって、送信装置は、ユーザＡに対するサブパケットが、後続のタイムスロットにおいて送信されるようにスケジュールする。
【００５５】
この時点において、ユーザＡに関して、第１、第２、第３、第４および第７のエンコーダパケットが、ユーザＡにより正しくデコードされ、第５および第６のエンコーダパケットが正しくデコードされず、ユーザＡに対する第８および第９のエンコーダパケットが、送信装置により未だ送信されていない。送信装置は、タイムスロット２４および２５において、（第５および第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２４およびＡ１４を再送信し、タイムスロット２６および２７において、（第８および第９のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１およびＡ４１を送信し、タイムスロット２１ないし２４において、ユーザＢおよびＡに対するサブパケット送信に対するＡＣＫを受信する。
【００５６】
タイムスロット２４および２５（４ｋおよび４ｋ＋１、ｋ＝６）における第５および第６のエンコーダパケットの再送信の一方で、最初の送信が、それぞれスロット６および９（４ｋ＋２、ｋ＝１、４ｋ＋１、ｋ＝２）において行われる。エンコーダパケットの再送信は、スロット４ｋ＋ｍにより同定された４個の同期並列チャネルｍ＝１，２，３，４のうちの同じ１つにおいて行われる必要はない。好都合なことに、本発明は、エンコーダパケットの再送信が、エンコーダパケットの以前の送信と同じ同期並列チャネルにおいて実行されることを要求せず、ＮＡＣＫと再送信との間の厳密なタイミング関係も要求しない。
【００５７】
受信装置、例えばユーザＡは、エンコーダパケットがＮＡＣＫの受信の後既知のタイムスロットにおいて再送信されないときであっても、どのエンコーダパケットが、識別子により再送信されているかを決定することができる。再送信は、以前の送信に対して非同期であり得る。例えば、識別子Ａ２４は、ユーザＡに対して、関連するサブパケットが、エンコーダパケット識別子２と関連づけられたサブパケットの再送信であり、ユーザＡに対して向けられていることを示すことになる。そのようなサブパケットは、サブパケットＡ２３，Ａ２２およびＡ２１とソフト結合され得る。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法を提供することができる。
【００５９】
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】従来技術によるストップアンドウェイトプロトコルの一例を示す図。
【図２】従来技術による並列ストップアンドウェイトプロトコルの一例を示す図。
【図３】ユーザに送信されるべき情報のブロックを示す図。
【図４】本発明による４並列エンコーダパケット伝送システムの一例を示す図。
【符号の説明】
３０ データ
３２ サブパケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに係り、特に、通信システムのための自動反復リクエスト（ＡＲＱ，Automatic Repeat Request）技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システム中の通信チャネルの品質は、通信システムの効率を決定する。効率の１つの尺度は、システムのスループットである。スループットは、所定の時間に通信システムにおいて正しく(successfully)送受信される情報の量である。したがって、許容できるスループットでできる限り多くの通信チャネルを動作させることが、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】
ワイヤレス通信システムにおいて、エアーインターフェースが、移動体（例えば、セルホーン）および基地局または他の通信システム装置との間での情報の交換のために使用される。エアインターフェースは、複数の通信チャネルを含む。チャネルのうちのいずれか１つにおける伝送品質は変化する。例えば、基地局と移動体との間のいずれか特定のチャネルは、ある時点において許容できるスループットを有し、別の時点において許容できないスループットを有し得る。サービスプロバイダは、許容できるレベルでエアインターフェースのスループットを維持することを望むだけでなく、できる限り多くスループットを増大させることを望む。
【０００４】
多くの場合、比較的低品質の通信チャネルを通して伝送される情報は、受信されるとき情報がエラーを含むような程度まで悪い影響を受ける。低品質通信チャネルを補償するために、通信システムは、情報の再送信の技法を適用する。送信装置は、情報を受信装置に所定回数再送信し、受信される情報がエラーを含まないまたは許容できる数のエラーを含む可能性を増大させる。受信装置は、基地局のようなシステム装置またはセルホーンのような加入者装置のいずれかであり得る。同様に、送信装置は、システム装置または加入者装置であり得る。システム装置は、サービスプロバイダにより所有されかつ動作される何れかの装置である。
【０００５】
受信装置において検出されるエラーのために情報の再送信に広く使用される技法は、自動再送信リクエスト（ＡＲＱ）と呼ばれる。ＡＲＱ法は、通信チャネルを通して送信された情報がエラーなしに受信されたことを確認する技法である。受信装置は、送信された情報がエラーなしに受信されたことを確認するメッセージを送信装置に送る。送信された情報が、エラーと共に受信された場合、受信装置は、送信機にその情報を再送信することを求めるメッセージを送信装置に送る。送信機は、同じまたは異なるチャネルコーディングを使用して、以前に送信された情報の全てまたは一部を再送信することができる。
【０００６】
ＡＲＱは、典型的には、チャネルコーディングと共に使用される。チャネルコーディングは、受信装置が、エラーをチェックしかつ訂正することができるように、送信された情報中に冗長性を生じる。また、受信装置は、情報を得るための対応するデコーディング動作を実行する。デコーディング動作は、デコーダにより実行される。主なＡＲＱ法のうちの２つは、選択的再送信（ＳＲ）プロトコルおよびストップアンドウェイト（stop-and-wait）プロトコルである。両方のＳＲ ＡＲＱおよびストップアンドウェイトＡＲＱにおいて、インクリメンタルリダンダンシー（ＩＲ）のコンセプトが使用される。インクリメンタルリダンダンシー（ＩＲ）および／またはソフトコンバイニングは、ＡＲＱの効率を向上させるために使用される技法である。
【０００７】
ＩＲにおいて、受信装置は、デコーダ中で、同じまたは異なるコーディングを使用した同じ情報の以前の送信と、再送信される情報を結合することを試みる。結合された情報のデコーディングは、デコーディング動作の性能を改善し、正しいデコーディングの可能性を増大させ、結合された情報のデコーディングは、送信された情報を正しく受信するために求められることになる再送信の数を減少させる。従来技術において、ＳＲ ＡＲＱと共におよびストップアンドウェイトＡＲＱと共に動作するＩＲスキームが、定義された。
【０００８】
ＳＲ ＡＲＱと共に動作するＩＲスキームにおいて、データは、典型的に、エンコードされ、フォーマットされ、かつペイロード、ヘッダおよびトレーラ部を含むパケットとしてパッケージされる。トレーラおよびヘッダ部は、それらがその中に加入者情報を含まないオーバヘッドであり、それらは、加入者を同定する情報（即ち、同定情報）およびパケットをどのように処理するかについての情報（即ち、処理情報）を含む。パケットのペイロード中の情報が発せられた特定の加入者を同定する情報が、ヘッダ中に保持される。また、ヘッダは、ペイロード情報を適切にデコードできるように、デコーダにおいて、受信されたパケットをどのようにソフト結合するかについての情報を含む。
【０００９】
情報の受信されたパケットのうちの１つまたは組合せから元の情報が得られるように、情報の各ブロックの任意の数のコピーが送られ得る。異なる加入者が、異なる情報量を、異なるレートで送信することができる。しかし、上述したように、受信されたとき情報がどのように処理されるべきかを記述するために、多くの情報が必要とされる。ＳＲプロトコルは、過剰なオーバヘッド情報のために、帯域幅効率がよくない。
【００１０】
しかし、ヘッダ情報の使用なしに、受信装置は、情報の受信されたパケットを同定し、適切に結合しかつデコードすることができない。ヘッダ情報が汚染されてエラーを生じる可能性を低減するために、パケットのヘッダ部は、ヘビーに符号化される。ヘビーコーディング（heavy coding）は、ヘッダ情報により多くの冗長性が加えられることを要求するより頑丈なコーディングである。ヘビーコーディングは、通信チャネルのスループットを低減し、通信システムの効率を減少させるより多くのオーバヘッドを生じる。
【００１１】
ストップアンドウェイトＡＲＱプロトコルを伴うＩＲスキームにおいて、情報のブロックが、ｎ個のパケットに符号化され、ここで、ｎは２以上の整数である。パケットの各１つは、それ自体で、または別のパケットまたは別のパケットの一部との組合せで、情報のオリジナルブロックをデコードするために使用され得る。１つ以上のパケットが、特定の加入者に割り当てられたタイムスロットにおいて送信される。送信されたパケットは、受信されかつデコードされる。
【００１２】
デコーディングが、正しかった場合（即ち、エラーが検出されなかったまたは許容可能な数のエラーが検出された場合）、受信装置は、情報が適切にデコードされ、新しい情報ブロックが送信され得ることを示すＡＣＫ（アクノレッジ）メッセージを送信装置に送信する。デコーディングが正しく行われなかった場合（即ち、エラーが検出されたまたは許容できない数のエラーが検出された場合）、受信装置は、同じ情報ブロックを表す別のパケットグループ（または別のシングルパケット）を再送信することを送信装置に示すＮＡＣＫ（否定的アクノレッジ）を送信する。ＡＣＫメッセージは、肯定的確認メッセージの一例であり、ＮＡＣＫメッセージは、否定的確認メッセージの一例である。
【００１３】
受信されたパケットの正しくないデコーディングにより、受信装置は、受信されたエラーを含むパケットを格納する。受信装置は、この格納されたパケットを、同じ情報ブロックに対する後続の反復パケット送信と組み合わせることを試み、そのようなブロック中で情報を適切にデコードする。ＡＣＫまたはＮＡＣＫ確認メッセージは、以下、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと呼ばれる。
【００１４】
受信装置は、パケットが受信されたタイムスロットに関して、特定のタイムスロットにおけるパケットの受信の後に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、パケット受信に対する特定のタイミング関係に従って送信される。送信装置は、特定のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを、そのようなメッセージが受信されたタイムスロットまたは時間ピリオドに基づいて、特定のパケット送信と関連づける。
【００１５】
例えば、スロットピリオドｍの間に受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、スロットｍ−ｋにおけるパケット送信に対応し、ここで、ｋは、通信システムにより固定された特定の数（タイムスロットの部分を含む）のタイムスロットを表し、ｍは、１以上の整数であり、ｋは０より大きい数である。ｋにより表されるタイムスロットの数は、パケットの送信と応答するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信との間に経過した時間を表す送信装置に対するラウンドトリップ遅延である。
【００１６】
パケット送信に応じた（特定のタイムスロットにおける）ＮＡＣＫの受信により、送信装置は、（別個にチャネルコードされたまたはされなかった）同じ情報ブロックを表す反復パケットを送信する。送信装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受信の後に、所定の数のタイムスロット、反復パケット送信を送信する。反復パケットは、受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対する特定のタイミング関係に従って送信される。
【００１７】
受信装置は、特定の反復パケット送信を、そのメッセージが受信されたタイムスロットまたはタイムピリオドに基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと関連づける。例えば、スロットピリオドｐの間に受信された反復パケット送信は、スロットｐ−ｊにおいて送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対応し、ここで、ｊは、通信システムにより固定された所定数（タイムスロットの部分を含む）のタイムスロットを表し、ｐは１以上の整数であり、ｊは、０より大きい数である。ｊにより表されるタイムスロットの数は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信と反復パケットの受信との間に経過した時間を表す受信装置に対するラウンドトリップ遅延である。タイミング関係のために、パケットは、それらが受信されたタイムスロットに基づいて同定されかつソフト結合され得るので、パケットのヘッダ中において同定情報を送信する必要がない。
【００１８】
図１は、ストップアンドウェイトプロトコルの例１０を示す。送信装置は、第１のパケットを受信装置に、時刻ｔ０において送信する。時刻ｔにおける第１のパケットの受信により、受信装置は、時刻ｔ１からｔ２まで、第１のパケットをデコードすることを試みる。デコーディングが正しく行われ、受信装置は、ＡＣＫを送信装置に、時刻ｔ２において送信する。ＡＣＫは、時刻ｔ３において受信され、これは、時刻ｔ０の後ｋ個のタイムスロットに対応する。タイミング関係およびＡＣＫが第１のパケットの時刻ｔ０における送信の後ｋ個のタイムスロットで受信されたという事実に基づいて、送信装置は、ＡＣＫを、第１のパケットが送信された受信装置と関連づける。
【００１９】
ＡＣＫの処理により、送信装置は、第１のパケットが、受信装置により正しくデコードされたことを決定する。したがって、時刻ｔ４において、送信装置は、第２のパケットを送信する。第２のパケットが時刻ｔ５において受信される。このとき、受信装置は、第２のパケットを正しくデコードすることができない。したがって、受信装置は、時刻ｔ６において、ＮＡＣＫを送信する。ＮＡＣＫは、時刻ｔ７において受信され、これは、時刻ｔ４の後ｋ個のタイムスロットに対応する。
【００２０】
ＮＡＣＫに応じて、送信装置は、時刻ｔ８において、第２のパケットを再送信し、ここで、再送信された第２のパケットは、第２のパケットの第１の送信と同じ方法でチャネルコードされたかまたはされていない。再送信された第２のパケットは、時刻ｔ９において、受信装置により受信され、時刻ｔ９は、時刻ｔ６の後ｊ個のタイムスロットに対応する。タイミング関係およびパケットが、時刻ｔ６におけるＮＡＣＫの送信の後ｊ個のタイムスロットで受信されたという事実に基づいて、送信装置は、受信されたパケットが、時刻ｔ６において送信されたそのＮＡＣＫに対する応答、即ち、第２のパケットの再送信であると決定する。
【００２１】
従来技術によるストップアンドウェイトプロトコルは、反復パケット送信が、送信装置と受信装置との間の（通信システムにより定義された）厳密なタイミング関係において送信される同期プロトコルである。同じデータブロックの連続的パケット送信は、スロットの数で通常表現されるタイムピリオドにより分離される。ここで、タイムピリオドは、一定である。要するに、送信がなされるとき、ＮＡＣＫ（またはＡＣＫ）およびその後の反復されるパケット送信（または新しいパケット送信）を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、所定の固定数のスロットの後送信されなければならない。
【００２２】
ストップアンドウェイトプロトコルの問題は、送信装置が、受信装置からのフィードバックを待っているとき、チャネルが使用されていないことである。従来技術において提案されているいくつかの解決法は、並列的なストップアンドウェイト送信が、タイミング関係を使用することにより、同じユーザまたは異なるユーザに対して可能とする。即ち、送信間のタイムピリオドの間、他の送信（同じまたは他の加入者に関連づけられた）が起こり得る。図２は、並列的ストップアンドウェイトプロトコルの例２０を示す。送信装置が、ユーザ１の受信装置からのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを待ってる時刻ｔ０とｔ３との間に、送信装置は、使用されていないタイムスロットまたは並列チャネル（時刻ｔ０′において）ユーザ２の受信装置にパケットを送信する。
【００２３】
並列的ストップアンドウェイト送信において使用されるプロトコルは、物理レイヤタイミングを使用することを含み、即ち、並列チャネルが、物理レイヤフレームにより同定される。物理レイヤフレームは、１つのパケットの送信時刻に対応する。パケットサイズおよび送信レートによって、物理レイヤフレームは、１つまたは２つ以上のスロットからなり得る。以下の例において、フレーム期間は１スロットである。例えば、ユーザ１およびユーザ２に対するチャネルは、奇数番号および偶数番号の物理レイヤスロットにそれぞれマップされる。また、ユーザ１およびユーザ２の代わりに、並列チャネルが、同じユーザに対する異なるパケットの送信に対して使用され得る。
【００２４】
並列チャネルと物理レイヤとの間の厳密なタイミング関係は、チャネルの非効率的な使用となる。例えば、ユーザ１に対する送信が並列チャネル上の奇数番号スロットでなされる場合、並列チャネルの偶数番号スロットで実行されている／されていたユーザ２に対する再送信は、並列チャネルの奇数番号スロットで実行されることができない。これは、ユーザ２が、並列チャネルの偶数番号スロットで再送信が起きることを期待するからである。したがって、並列チャネルの奇数番号スロットは使用されない可能性がある。
【００２５】
また、並列チャネルと物理レイヤスロットとの間の厳密なタイミング関係は、柔軟でないスケジューリングとなる。システムスループットを増大させるために、スケジューリングの柔軟さが、特定の受信装置に対して向けられたデータが、好ましいチャネル状態が存在するときに送信されるように望まれる。厳密なタイミングは、この望ましいスケジューリングの柔軟さを制限し、特に、再送信に関して制限する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法に対する必要性が存在する。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法である。本発明のＡＲＱ技法は、エンコーダパケット識別子、シーケンス識別子およびユーザ識別子を使用する非同期並列パケット送信技法である。本発明のＡＲＱ技法は、識別子が、ユーザに対して、サブパケットが向けられているユーザ、サブパケットのアイデンティティおよびサブパケットのシーケンスを示すことになるので、並列チャネルと物理レイヤフレームとの間に厳密なタイミング関係が存在することを要求しない。一実施形態において、本発明は、並列チャネルエンコーダパケット伝送システムにおいてサブパケットを送信する方法であり、シーケンス識別子、ユーザ識別子およびエンコーダパケット識別子を第１のサブパケットに取り付け、識別子を有する第１のサブパケットを生成するステップと、識別子を有する第１のサブパケットを、ユーザ識別子により示されたユーザに送信するステップとを含む。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明は、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法である。本発明のＡＲＱ技法は、パケット識別子、シーケンス識別子およびユーザ識別子を使用する非同期並列パケット送信技法である。本発明のＡＲＱ技法は、識別子が、サブパケットが向けられているユーザ、サブパケットのアイデンティティおよびサブパケットのシーケンスを示すことになるので、並列チャネルと物理レイヤフレームとの間に厳密なタイミング関係が存在することを要求しない。
【００２９】
図３は、ユーザに送信されるべき情報ブロック３０を示す。情報ブロック（エンコーダパケット）３０は、ｎ個のサブパケット３２にチャネルコードされている。ｎ個のサブパケットの各々が送信される前に、ユーザ識別子（ＵＩ）、エンコーダパケット識別子（ＥＰＩ）およびサブパケットシーケンス識別子（ＳＩ）が、各サブパケットに加えられ、送信のための識別子を伴うサブパケットを生成する。サブパケットを受信する受信装置が、識別子により提供されている情報を検索することができるように、識別子は、サブパケットに関して特定の位置に配置されている。
【００３０】
ユーザ識別子は、ユーザのアイデンティティに対応する。ユーザ識別子は、パケットが向けられているユーザを示す。エンコーダパケット識別子は、エンコーダパケットを同定する。一実施形態において、エンコーダパケット識別子は、パケット伝送システムにおける少なくとも並列チャネルの数に対応する。エンコーダパケット識別子を表すために使用されるビット数は、並列チャネルの数に依存する。例えば、２個の並列チャネルがある場合、１ビットが、両方のチャネルを同定するために使用されることになり、即ち、値１のビットが第１のチャネルを同定し、値０のビットが第２のチャネルを同定する。４個の並列チャネルがある場合、チャネルを同定するために２ビットが使用される。パケットの送信が正しく行われると、正しく行われたパケット送信のために使用されたエンコーダパケット識別子が、異なるパケット送信のために再利用され得る。
【００３１】
シーケンス識別子は、リンクレイヤにおけるエンコーダパケットの特定のサブパケット送信を示す。一実施形態において、シーケンス識別子は、１ビットで表現される。このビットは、サブパケット送信が、エンコーダパケットの第１の即ち新しい送信またはエンコーダパケットの再送信即ち継続送信であるかどうかを示すために使用される。例えば、エンコーダパケットの第１のサブパケット送信に対して、シーケンス識別子は、０の値を有するビットである。エンコーダパケットの再送信サブパケット（同じエンコーダパケットの第２、第３、第４等のサブパケット送信）に対して、シーケンス識別子は、１の値を有するビットである。
【００３２】
エンコーダパケットの送信または再送信を示すために使用されるとき、「再送信サブパケット」の用語は、以前のサブパケットと必ずしも同じではなく、以前のサブパケットとのソフト結合可能なものとしての再送信サブパケットを示すものと理解されるべきである。別の実施形態において、シーケンス識別子は、２ビットで表され、ここで、００，０１，１０および１１のビット値は、それぞれ、サブパケットの第１、第２、第３および第４の送信を示す。２よりも多いビットが、シーケンス識別子を表すために使用することができ、本発明はこの方法に限定されないと理解されるべきである。
【００３３】
本発明は、サブパケットの再送信の物理レイヤフレームまたはスロットへのマッピングに関して、厳密なタイミング関係が維持されることを必要としない。厳密なタイミング関係が維持される必要がないので、サブパケットの再送信は、エンコーダパケットに対するサブパケットの第１または他の以前の送信が偶数番号スロットにおいて送信されたとしても、奇数番号スロットにおいて実行され得る。本発明は、チャネルをより効率的に使用しかつスケジューリングの柔軟さに適合するように具現化され得る。
【００３４】
図４は、４並列エンコーダパケット伝送システムについての本発明の一例４０を示す。この例において、ユーザＡに対する情報ブロックが、９個のエンコーダパケットにチャネルコードされ、ユーザＢに対する情報ブロックが、５個のエンコーダパケットにチャネルコードされる。ユーザＡおよびＢは、送信装置に、チャネル状態測定値を送信する。チャネル状態に基づいて、送信装置は、チャネル状態が、タイムスロット１−１７において、ユーザＡに好ましいがユーザＢに好ましくないと決定する。そして、ユーザＡに対するサブパケットが、タイムスロット１−１７において送信される。
【００３５】
しかし、サブパケットが送信される前に、識別子が、サブパケットに加えられる。サブパケットは、例４０において、識別子を示すための以下の名称Ｘｉｊを使用して同定される。ここで、Ｘはユーザ識別子であり、ｉはエンコーダパケット識別子であり、ｊはサブパケットに対するシーケンス識別子である。例えば、Ａ２１は、２のエンコーダパケット識別子および１のシーケンス識別子を有するユーザＡに属する関連づけられたサブパケットを識別する（これは、このエンコーダパケットの第１のサブパケット送信であることを示す）。この例において、シーケンス識別子およびエンコーダパケット識別子は、各々少なくとも２ビットを含む。
【００３６】
タイムスロット１−４において、ユーザＡに対する４個のエンコーダパケットの第１のサブパケットが、送信装置により、４個の並列チャネル（エンコーダパケット識別子）、即ちチャネル１−４上を送信される。斜線を付けられたボックスは、サブパケット送信が最初の送信であることを示す。サブパケットは、それらが送信されてから１タイムスロットの後、ユーザＡおよびＢにより受信される。ユーザ識別子は、関連サブパケットがユーザＡに向けられていることを、ユーザＡおよびＢに示す。ユーザＡは、サブパケットをデコードし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの形式で、送信装置へ応答を提供することを試みる。
【００３７】
タイムスロット１−４において送信されたサブパケットの正しいまたは正しくないデコーディングにより、ユーザＡは、タイムスロット４−７において送信装置により受信された適切なＡＣＫ／ＮＡＣＫメセージを送信する。具体的には、ユーザＡは、サブパケットＡ１１，Ａ３１およびＡ４１に対して（破線により表された）ＮＡＣＫメッセージを送信し、サブパケットＡ２１に対して（実線により表された）ＡＣＫメッセージを送信する。
【００３８】
タイムスロット４において、送信装置はＮＡＣＫを受信する。サブパケット送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信との間のタイミング関係に基づいて、送信装置は、どのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージがどのサブパケット送信に関連づけられているかを決定することができる。具体的には、この例において、サブパケット送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージとの間のタイミング関係は、３個のタイムスロットである。送信装置は、タイムスロット４において受信されたＮＡＣＫを、第１のサブパケットに関連づける。第１のサブパケットは、タイムスロット１において送信されている。デコード可能でないサブパケットに対して、ユーザＡは、同じエンコーダパケットの後続の再送信サブパケットと後でソフト結合できるように、そのサブパケットをメモリ中に格納する。
【００３９】
タイムスロット５において、送信装置は、タイムスロット２において送信された（第２のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット４において第１のサブパケットＡ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、例４０においてＡ１２で示されたエンコーダパケットＡ１の再送信サブパケットで応答する。２の値を有する再送信された第１のサブパケットに対するシーケンス識別子は、このサブパケットが再送信であり、同じエンコーダパケット識別子を有する以前に格納されたサブパケットとソフト結合され得ることを、ユーザＡに対して示す。
【００４０】
即ち、サブパケットＡ１２は、サブパケットＡ１１とソフト結合され得る。サブパケットＡ１２およびＡ１１は、必ずしも同一でない。サブパケットＡ１２とＡ１１との間の唯一の要求条件は、２つのサブパケットがソフト結合可能である。即ち、サブパケットＡ１１およびＡ１２が、その結果がソフト結合されることを可能にする２つの異なるチャネルコーディング技法の結果であり得る。この例は、Ａ１１およびＡ１２が、同じマザーコード（mother code）をパンクチャリング（puncturing）することにより生成されることである。斜線が付いていないボックスは、サブパケット送信が再送信であることを示す。
【００４１】
ＮＡＣＫの受信と関連するサブパケットの後続の再送信との間に１個のタイムスロット差がある。これは、本発明が、ＮＡＣＫと再送信との間にこのタイミング関係またはいずれかのタイミング関係を有することを必要とすると解釈すべきでない。
【００４２】
タイムスロット６において、送信装置は、タイムスロット３において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに、（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１を送信する。タイムスロット６において送信された第５のエンコーダパケットは、タイムスロット１において送信されたとき、第２のエンコーダパケットと同じ識別子、即ちＡ２１を使用する。
【００４３】
１の値を有するシーケンス識別子は、ユーザＡに対して、関連するサブパケットが、このエンコーダパケットの第１の送信であり、いずれか以前に送信されたサブパケットとソフト結合されるべきでないことを示す。タイムスロット６において送信されたサブパケットＡ２１は、タイムスロット２において送信されたサブパケットＡ２１とソフト結合されるべきでない。‘２’のエンコーダパケット識別子値は、Ａ２１の以前の送信がアクノレッジされたので、次のエンコーダパケットに対して再利用される。
【００４４】
タイムスロット７において、送信装置は、タイムスロット４において送信された（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４１に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット６において（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１に対して受信されたＮＡＣＫに対して、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ３２で応答する。
【００４５】
タイムスロット８において、送信装置は、タイムスロット５において（第１のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１２の再送信に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット６において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ４２で応答する。タイムスロット９において、送信装置は、タイムスロット６において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに対して、第６のエンコーダパケットに対する新しいサブパケットを送信する。
【００４６】
タイムスロット１０において、送信装置は、タイムスロット７において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット９における（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２１に対して受信されたＮＡＣＫに、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ２２で応答する。タイムスロット１１において、送信装置は、タイムスロット８において送信された（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１０において第３のサブパケットＡ３２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ３３で応答する。
【００４７】
タイムスロット１２において、送信装置は、タイムスロット９において送信された（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１１に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１１において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２に対して受信されたＮＡＣＫに対して、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ４３で応答する。タイムスロット１３において、送信装置は、タイムスロット１０において送信された（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２２の再送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１１において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのエンコーダパケットの再送信サブパケット、即ちＡ１２で応答する。
【００４８】
タイムスロット１４において、送信装置は、タイムスロット１１において送信された（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３３に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１３において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ２３で応答する。
【００４９】
タイムスロット１５において、送信装置は、タイムスロット１２において（第４のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ４２の第３の送信（または第２の再送信）に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット１４において（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３３に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ３４で応答する。
【００５０】
タイムスロット１６において、再送信装置は、タイムスロット１３において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットの第２の送信（または再送信）に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＡに第７のエンコーダパケットを送信する。タイムスロット１７において、再送信装置は、タイムスロット１４において（第５のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２３の第３の送信に対するＮＡＣＫを受信し、タイムスロット１６において（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１２に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＡ１３で応答する。
【００５１】
タイムスロット１７（または何らかのより前のタイムスロット）において、送信装置は、ユーザＡおよびＢから受信されたチャネル状態測定値から、チャネル状態が変化したことを決定する。具体的には、チャネル状態は、ユーザＡに対するよりもユーザＢに対して現在より好ましい。したがって、送信装置は、ユーザＢに対するサブパケットを、後続のタイムスロットにおいて送信されるようにスケジュールする。
【００５２】
タイムスロット１８において、再送信装置は、タイムスロット１５における第３のエンコーダパケットの第４の送信に対するＡＣＫを受信し、ユーザＢへ、第１のサブパケット、即ちＢ１１を送信する。タイムスロット１９において、送信装置は、タイムスロット１６における（ユーザＡへの第７のエンコーダパケットに対応する）サブパケットの送信に対するＡＣＫを受信し、ユーザＢへ第２のサブパケット、即ちＢ２１を送信する。タイムスロット２０において、送信装置は、タイムスロット１７における（第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ１３の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへ第３のサブパケット、即ちＢ３１を送信する。タイムスロット２１において、送信装置は、タイムスロット１８におけるユーザＢに対する第１のサブパケットＢ１１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへの第４のサブパケット、即ちＢ４１を送信する。
【００５３】
タイムスロット２２において、送信装置は、タイムスロット１９におけるユーザＢに対する（第２のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ２１の送信に対するＡＣＫを受信し、タイムスロット２１におけるユーザＢに対する（第１のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ１１に対して受信されたＮＡＣＫに対し、そのサブパケットの再送信、即ちＢ１２で応答する。タイムスロット２３において、タイムスロット２０におけるユーザＢに対する（第３のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＢ３１の送信に対するＮＡＣＫを受信し、ユーザＢへの第５のエンコーダパケット、即ちＢ２１を送信する。
【００５４】
タイムスロット２３（または何らかのより以前のタイムスロット）において、送信装置は、ユーザＡおよびＢから受信されたチャネル状態測定値から、チャネル状態が変化したことを決定する。具体的には、チャネル状態は、現在、ユーザＢに対するよりもユーザＡに対してより好ましい。したがって、送信装置は、ユーザＡに対するサブパケットが、後続のタイムスロットにおいて送信されるようにスケジュールする。
【００５５】
この時点において、ユーザＡに関して、第１、第２、第３、第４および第７のエンコーダパケットが、ユーザＡにより正しくデコードされ、第５および第６のエンコーダパケットが正しくデコードされず、ユーザＡに対する第８および第９のエンコーダパケットが、送信装置により未だ送信されていない。送信装置は、タイムスロット２４および２５において、（第５および第６のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ２４およびＡ１４を再送信し、タイムスロット２６および２７において、（第８および第９のエンコーダパケットに対応する）サブパケットＡ３１およびＡ４１を送信し、タイムスロット２１ないし２４において、ユーザＢおよびＡに対するサブパケット送信に対するＡＣＫを受信する。
【００５６】
タイムスロット２４および２５（４ｋおよび４ｋ＋１、ｋ＝６）における第５および第６のエンコーダパケットの再送信の一方で、最初の送信が、それぞれスロット６および９（４ｋ＋２、ｋ＝１、４ｋ＋１、ｋ＝２）において行われる。エンコーダパケットの再送信は、スロット４ｋ＋ｍにより同定された４個の同期並列チャネルｍ＝１，２，３，４のうちの同じ１つにおいて行われる必要はない。好都合なことに、本発明は、エンコーダパケットの再送信が、エンコーダパケットの以前の送信と同じ同期並列チャネルにおいて実行されることを要求せず、ＮＡＣＫと再送信との間の厳密なタイミング関係も要求しない。
【００５７】
受信装置、例えばユーザＡは、エンコーダパケットがＮＡＣＫの受信の後既知のタイムスロットにおいて再送信されないときであっても、どのエンコーダパケットが、識別子により再送信されているかを決定することができる。再送信は、以前の送信に対して非同期であり得る。例えば、識別子Ａ２４は、ユーザＡに対して、関連するサブパケットが、エンコーダパケット識別子２と関連づけられたサブパケットの再送信であり、ユーザＡに対して向けられていることを示すことになる。そのようなサブパケットは、サブパケットＡ２３，Ａ２２およびＡ２１とソフト結合され得る。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スケジューリングの柔軟さを許容する一方で、チャネル資源を効率的に使用するＡＲＱ技法を提供することができる。
【００５９】
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】従来技術によるストップアンドウェイトプロトコルの一例を示す図。
【図２】従来技術による並列ストップアンドウェイトプロトコルの一例を示す図。
【図３】ユーザに送信されるべき情報のブロックを示す図。
【図４】本発明による４並列エンコーダパケット伝送システムの一例を示す図。
【符号の説明】
３０ データ
３２ サブパケット
Claims (9)
- 並列チャネルエンコーダパケット伝送システムでサブパケットを送信する方法であって、
識別子を有する第１のサブパケットを生成するために、第１のサブパケットに、前記第１のサブパケットの第１の送信または再送信を示す少なくとも１ビットを有するシーケンス識別子、ユーザ識別子、および、前記伝送システムにおける並列チャネルの数と一致する数のエンコーダパケット識別子を付するステップと、
識別子を有する第１のサブパケットを、前記ユーザ識別子により識別されたユーザに送信するステップとを特徴とする方法。 - 前記シーケンス識別子は、前記第１のサブパケットの送信シーケンスを示す複数のビットからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 並列チャネルエンコーダパケット伝送システムが２個のチャネルを有するときには、前記エンコーダパケット識別子は１ビットからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 並列チャネルエンコーダパケット伝送システムが４個のチャネルを有するときには、前記エンコーダパケット識別子は２ビットからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ユーザ識別子により識別されたユーザからＮＡＣＫを受信するステップと、
識別子を有する新しいバージョンのサブパケットを生成するために、第１のサブパケットの新しいバージョンに、第２のシーケンス識別子、ユーザ識別子およびエンコーダパケット識別子を付するステップとをさらに含み、前記新しいバージョンの第１のサブパケットは第１のサブパケットとソフト結合可能であり、前記第２のシーケンス識別子は、新しいバージョンのサブパケットが前記第１のサブパケットの再送信であることを示すものであり、そして、
識別子を有する新しいバージョンの第１のサブパケットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記第１のサブパケットと前記第１のサブパケットの新しいバージョンとが同一であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
- 識別子を有する前記第１のサブパケットと識別子を有する前記新しいバージョンの第１サブパケットとが、異なるチャネルで送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
- 並列チャネルエンコーダパケット伝送システムでサブパケットを受信する方法であって、
ユーザ識別子、前記サブパケットの第１の送信または再送信を示す少なくとも１ビットを有するシーケンス識別子、および、前記伝送システムにおける並列チャネルの数と一致する数のエンコーダパケット識別子を有するサブパケットを受信機において受信するステップと、
前記ユーザ識別子を使用して、受信されたサブパケットが前記受信機に対して向けられているかどうかを決定するステップと、
受信されたサブパケットが以前に受信されたサブパケットの再送信であるときには、前記受信されたサブパケットを同一のエンコーダパケット識別子を有する以前に受信されたサブパケットとソフト結合するステップとを特徴とする方法。 - 前記受信されたサブパケットと同一のエンコーダパケット識別子を有する以前に受信されたサブパケットとが、異なるチャネルを介して受信されたことを特徴とする請求項８に記載の方法。
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