(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信されたデータ中の誤りを検出及び訂正する電気通信システムであって、
データのブロック（２１５）を受信し、前記データのブロック（２１５）を少なくとも２つのデータユニット（２２０）にセグメント化し、前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々について誤り検出符号（２２５ａ）及び誤り訂正符号（２２８）を生成し、前記誤り訂正符号（２２８）の全てを１つの誤り訂正ブロック（２２９）に結合する送信機（２００）と、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を前記送信機（２００）から受信し、前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）のいずれかが誤っているか否かを前記関連する誤り検出符号（２２５ａ）を用いて判定し、正しく受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に関連する前記誤り訂正符号（２２８）を前記誤り訂正ブロック（２２９）から除去するとともに、誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を前記誤り訂正ブロック（２２９）の残りから生成された前記関連する誤り訂正符号（２２８）を用いて訂正する受信機（２５０）とを有することを特徴とする電気通信システム。
【請求項２】
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を前記送信機（２００）から前記受信機（２５０）へ送信するためのチャネル（２４０）を更に有することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項３】
前記チャネル（２４０）がエアインタフェースであることを特徴とする請求項２記載の電気通信システム。
【請求項４】
前記送信機（２００）が、さらに前記誤り検出符号（２２５ａ）を１つの誤り検出ブロック（２２６）に結合し、
前記受信機（２５０）が、前記少なくとも２つの受信データユニット（２２０）のいずれかが誤っているかの判定に前記誤り検出ブロック（２２６）を用いることを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項５】
前記受信機（２５０）が前記少なくとも２つの受信データユニット（２２０）を用いて追加誤り検出符号（２２５ｂ）を生成し、前記受信機（２５０）が前記追加誤り検出符号（２２５ｂ）を前記誤り検出ブロック（２２６）とともに用いて前記少なくとも２つの受信データユニット（２２０）のいずれかが誤っているか否かを判定することを特徴とする請求項４記載の電気通信システム。
【請求項６】
前記送信機（２００）が、
前記データのブロック（２１５）を生成するネットワーク層（５０ａ）と、
前記データのブロック（２１５）を前記ネットワーク層（５０ａ）から受信し、前記データのブロック（２１５）を前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）にセグメント化するとともに、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を生成するデータリンク層（６０ａ）と、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を前記受信機（２５０）に送信する物理層（７０ａ）とを更に有することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項７】
前記受信機（２５０）が、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を前記送信機（２００）から受信する物理層（７０ｂ）と、
前記少なくとも２つの受信データユニット（２２０）のいずれかが誤っているか否かを判定するとともに、誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を前記誤り訂正ブロック（２２９）の前記残りから生成された前記関連する誤り訂正符号（２２８）を用いて訂正するデータリンク層（６０ｂ）を更に有することを特徴とする請求項６記載の電気通信システム。
【請求項８】
前記受信機（２５０）が、正しく受信されたか、前記誤り訂正ブロック（２２９）の前記残りから生成された前記関連する誤り訂正符号（２２８）を用いて訂正された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々について、確認メッセージ（２７０）を送信することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項９】
前記送信機（２００）が、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）を前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する前記確認メッセージ（２７０）が受信されるまで格納する送信バッファ（２３０）を更に有することを特徴とする請求項８記載の電気通信システム。
【請求項１０】
前記受信機（２５０）が、
誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を、前記誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々が訂正されるまで格納する受信機バッファ（２６０）を更に有することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項１１】
前記受信機（２５０）が、訂正できない前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する前記誤り訂正符号（２２８）を前記送信機（２００）から再送するよう要求することを特徴とする請求項１０記載の電気通信システム。
【請求項１２】
前記誤り訂正ブロック（２２９）が前記誤り訂正符号（２２８）の全てをビットに関して２を法として加算することによって生成されることを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項１３】
前記誤り検出符号（２２５ａ）が巡回冗長検査ビットを含むことを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項１４】
前記誤り訂正符号（２２８）がパリティチェックビットを含むことを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項１５】
前記誤り訂正ブロック（２２９）が少なくとも２つの誤り訂正ブロック（２２９）から構成されることを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項１６】
データを再送する必要なく送信機（２００）から受信機（２５０）へ前記データを送信する方法であって、
前記送信機（２００）において、データのブロック（２１５）を受信するステップと、
前記データのブロック（２１５）を少なくとも２つのデータユニット（２２０）にセグメント化するステップと、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々について誤り検出符号（２２５ａ）を生成するステップと、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々について誤り訂正符号（２２８）を生成するステップと、
前記誤り訂正符号（２２８）の全てを１つの誤り訂正ブロック（２２９）に結合するステップと、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記誤り検出符号（２２５ａ）及び前記誤り訂正ブロック（２２９）を送信するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記誤り検出符号（２２５ａ）を１つの誤り検出ブロック（２２６）に結合するステップを更に有し、前記誤り検出ブロック（２２６）が送信されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記送信するステップが、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）を前記送信機（２００）内の送信バッファ（２３０）に格納するステップと、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する確認メッセージ（２７０）を受信すると、前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）を前記送信バッファ（２３０）から除去するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記結合するステップが、
前記誤り訂正符号（２２８）の全てをビットに関して２を法として加算することによって前記誤り訂正符号（２２８）を前記誤り訂正ブロック（２２９）に結合するステップを更に有することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
送信機（２００）から受信機（２５０）に送信されたデータ中の誤りを検出及び訂正する方法であって、
受信機（２５０）において、少なくとも２つのデータユニット（２２０）、前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する誤り検出符号（２２５ａ）及び前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する誤り訂正符号（２２８）のまとまりを含む１つの誤り訂正ブロック（２２９）を受信するステップと、
前記少なくとも２つの受信データユニット（２２０）のいずれかが誤っているか否かを前記関連する誤り検出符号（２２５ａ）を用いて判定するステップと、
正しく受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に関連する前記誤り訂正符号（２２８）を前記誤り訂正ブロック（２２９）から除去するステップと、
誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を、前記誤り訂正ブロック（２２９）の残りから生成された前記関連する誤り訂正符号（２２８）を用いて訂正するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記受信するステップが、
前記誤り検出符号（２２５ａ）のまとまりを含む１つの誤り検出ブロック（２２６）を受信するステップと、
前記誤り検出ブロック（２２６）を前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）のいずれかが誤っているか否かの判定に用いるステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記判定するステップが、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する第２の誤り検出符号（２２５ｂ）を、前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を用いて生成するステップと、
前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）のいずれかが誤っているかの判定に前記第２の誤り検出符号（２２５ｂ）を前記受信した誤り検出ブロック（２２６）とともに用いるステップとを更に有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記訂正するステップが、
誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）に対する前記誤り訂正符号（２２８）を前記誤り訂正ブロック（２２９）の前記残りを用いて生成するステップと、
前記誤って受信された少なくとも２つのデータユニット（２２０）を訂正するため、前記生成された誤り訂正符号（２２８）を前記誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）に適用するステップとを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
正しく受信されたか、前記誤り訂正ブロック（２２９）の前記残りから生成された前記関連する誤り訂正符号（２２８）を用いて訂正された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々について、確認メッセージ（２７０）を送信するステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々を、前記誤って受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々が訂正されるまで受信機バッファ（２６０）に格納するステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
訂正できない前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対する前記誤り訂正符号（２２８）を前記送信機（２００）から再送するよう要求するステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
正しく受信された前記少なくとも２つのデータユニット（２２０）の各々に対して前記誤り訂正符号（２２８）を生成するステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は米国特許法第１１９条（ｅ）（１）に基づき、同時係属の、１９９９年７月２５日に出願された米国仮出願第６０／１４１，１５９号の優先権を主張する。
【０００２】
（発明が属する技術分野）
本発明は全体として情報を確実に伝送するための電気通信システム及び方法に関し、特に伝送された情報の信頼性を保証するための誤り制御符号化に関する。
【０００３】
（背景技術）
多くのアプリケーションにおいて、実質的に誤りなしに大量のディジタルデータを送受信しなければならない。特に、セルラ通信システム及び衛星通信システムにおいては、エアインタフェース上のディジタルデータ送信をできる限り誤りのない方法で完了することが必須である。しかし、誤りを発生させる様々な要因によりエアインタフェースを通じたデータ送信に用いられる通信チャネルが影響を受けるため、ディジタルデータの正確な送信及び受信は困難である。例えば、そのような誤りは雑音や歪みといったチャネルの過渡的な現象に帰因するものや、チャネルの異常による再発性の現象によるものであったりする。過渡的な現象や異常が存在すると、ディジタルデータが正しく送信されなかったり、性格に受信されなかったりする。
【０００４】
ディジタルデータはしばしば、各々が多数の情報バイトとそれに続くパリティチェックビット（ＰＣＢ）のフレームチェックシーケンスを含むパケット（又はブロックやフレーム）によって送信される。ディジタルデータの送信及び受信において典型的に発生する誤りには、「ランダム」チャネル誤り及び「バースト」チャネル誤りの２つがある。ランダムチャネル誤りは互いに独立して発生し、パケット内に一様に散らばるのに対し、バーストチャネル誤りはまとまって発生する誤りである。各パケットのＰＣＢはチャネル誤りがいつ、どこでパケットに導入されたのかを検出するために用いられる。
【０００５】
エアインタフェースを介したデータ送信に典型的な誤りに関する問題を解決する方法の発見に関して、多くの検討がなされてきた。例えば、前進型誤信号訂正（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＥＣ）及び自動再送要求（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ：ＡＲＱ）を含む２つの一般的な方式である。ＦＥＣ誤り訂正方式は送信機において冗長な情報を付加し、その情報を受信機での送信誤り訂正に用いるのに対し、（ＡＲＱ）誤り訂正方式においては、データパケット中の誤りを検出可能ではあるが、訂正は行われないような方法でデータが符号化される。ＡＲＱの場合、誤りが検出されると、受信機は誤って受信されたデータパケットの再送を要求する。
【０００６】
誤りを検出するための一般的な方法の１つは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号等の誤り検出ＰＣＢをデータパケットに含ませることである。ＣＲＣ符号はデータパケット中に含まれる情報から生成される。受信機は受信データパケット中に含まれる情報を付加ＣＲＣ符号の生成に用いる。受信機で生成されたＣＲＣ符号が受信データパケットに含まれるＣＲＣ符号と合致したならば、そのデータパケットは正しく受信されたものとして受理される。さもなくば、受信機はそのデータパケットの再送を要求する。ここで、誤りはデータパケットにもＣＲＣ符号そのものにも発生しうることを理解されたい。しかし、ＣＲＣ符号及びデータパケットはあわせて１ユニットして見なされるため、いずれに対する誤りもユニット全体に対する誤りと見なされる。
【０００７】
通信チャネル上のビット誤り率（ＢＥＲ）が比較的小さい場合、ＡＲＱ技術は実現可能なパケット長に対して高いスループットを実現する。しかし、ＢＥＲが増加すると、必要な再送信回数の増加によってスループットは急激に低下する。従って、一般的には、平均スループットを大きく犠牲にすることなく信頼性のあるリンクを形成するため、ＦＥＣ及びＡＲＱ技術の組み合わせが用いられる。このＡＲＱとＦＥＣの組み合わせはハイブリッドＡＲＱと呼ばれる。
【０００８】
例えば、ＢＥＲが高い場合におけるＡＲＱのパフォーマンスを改善するため、ハイブリッドＡＲＱ（タイプ１）方式を用いることができる。ハイブリッドＡＲＱ（タイプ１）方式において、データはエラー検出に加え、最も発生しやすい誤りの訂正が受信機で行えるように符号化される。例えば、数ビットのみが誤っているエラーパターンが受信機で訂正され、再送信の回数を削減する。まれに発生するエラーパターンは検出され、このようなエラーパターンを有するデータパケットは再送要求される。従って、パケットの実効データレートを比較的高く維持することが可能である。ハイブリッドＡＲＱ（タイプ１）方式はＢＥＲが比較的安定しているチャネルに最適である。
【０００９】
しかし、実際には、ＢＥＲが安定せず、むしろ相当変動する場合が多く存在する。ＢＥＲのこの変動の理由には、例えば、パケットの一部の期間に干渉者が存在し、パケットの他の部分には干渉者が存在しないような場合も含まれうる。この変動の影響は、誤り訂正が必要ないような良品質のチャネルにも、非ｃじょうに強力な符号（低レートを包含する）が必要であろう、非常に質の悪いチャネルにも存在しうる。チャネル品質の良い場合、誤り訂正能力は不要であるため、ハイブリッドＡＲＱ（タイプ１）方式はうまく動作しない。さらに、まれなエラーパターンの発生が非常に多いことを伺わせるような、チャネル品質が非常に悪い場合、ハイブリッドＡＲＱ（タイプ１）方式の誤り訂正能力は十分でない。
【００１０】
ＢＥＲが変動するこれらのケースでは、ハイブリッドＡＲＱ（タイプ２）方式を用いることが可能である。ハイブリッドＡＲＱ（タイプ２）方式はＡＲＱ方式を実際のチャネル状態に適応させる。まず、データパケットを誤り訂正用ＰＣＢブロックのみを付加して送信する。受信機で誤りが検出されなければ、パケットは正しく受信されたものと見なす。しかし、誤りが検出された場合、受信パケットはバッファリングされ、受信機は送信機に誤り訂正を実施するための別のＰＣＢブロック（前に受信したＰＣＢブロックと合わせて用いても良い）の送信を要求する。このようにして、実際に必要な場合にのみ誤り訂正が行われる。しかし、従来のＡＲＱ方式と同様、ＡＲＱ（タイプ２）方式はＰＣＢの再送信に帰因する遅延を伴う。
【００１１】
従って、本発明の目的は、データパケットやデータパケットに関するパリティチェックビットの再送を必要としない、データパケットの誤り検出及び誤り訂正の両方を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、誤って受信されたデータパケットのみに対する誤り訂正を提供することにある。
【００１３】
（発明の概要）
本発明は、データパケットやパリティチェックビットの再送が不要であり、受信機において誤り検出を実行し、また誤って受信されたデータパケットのみに誤り訂正を実行する電気通信システム及び方法を指向する。送信すべき完全データパケット（ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄａｔａ ｐａｃｋｅｔ）はまずデータユニット（ＤＵ）と称される複数のブロックに分割される。これらのＤＵは誤り検出及び誤り訂正のために符号化される。続いて、完全データパケットのＤＵに対する誤り訂正パリティチェックビットが１つ又は複数のブロックに結合され、好ましくは、同様に誤り検出パリティチェックビットが１つ又は複数の独立したブロックに結合される。その後、送信機は、ＤＵ及び、結合されたパリティチェックビットを含むブロックを受信機に送信する。受信機がＤＵを復号化する際、受信機は各ＤＵにおける誤りをチェックする。誤りを含まないＤＵの各々について、誤り訂正用パリティチェックビットが生成され、このパリティチェックビットの、結合された誤り訂正用パリティチェックビットに対する影響は除去される。その後、実際に誤りを有するＤＵについての情報のみを含むようになった誤り訂正用パリティチェックビットが、誤ったＤＵを訂正するために用いられる。従って、誤り訂正用パリティチェックビットは誤りがあると判定されたＤＵに対してのみ用いられ、誤り訂正処理能力を正しく受信されたＤＵに対して無駄に使用することがない。
【００１４】
本発明の重要な例示実施形態を示し、本明細書に参照として組み込まれる添付図面を参照して、本発明を説明する。
【００１５】
（発明の詳細な説明）
本出願の多くの画期的な教えを現時点で好ましい例示的な特定の実施形態に関して説明する。しかし、この部類の実施形態は本発明の画期的な教えの多くの有利な利用のわずかな例のみを提供するに過ぎないことを理解すべきである。一般に、本出願の明細書においてなされる記述は請求項に記載された様々な発明の範囲を決定するとは限らない。さらに、いくつかの説明はいくつかの発明的な機能に適用されるが、他のものには適用されないこともある。
【００１６】
開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：ＯＳＩ）モデルはメインフレーム環境における利用のために、１９８０年代初期に国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ：ＩＳＯ）によって策定された。このプロトコルはメインフレームコンピュータが端末やモデムを含む他の装置と通信を行うために必要な手順及び機構を規定する。ＯＳＩモデルはデータ伝送を例えばファイル転送や音声伝送といったアプリケーションを実行するための３つの別個の機能（プロセス、トランスポート及びネットワーク）に分割する。プロセス機能はそのプロトコルを用いるアプリケーションに特有なプロトコルを用い、一方トランスポート機能はプロセス機能とインタフェースし、ネットワークを介した確実なデータ伝送を提供する。例えば、トランスポート機能は誤り検出や訂正のみならずデータセグメントの順序制御等の他のタスクを提供する。最後に、ネットワーク機能はデータをネットワークを介して宛先ノードへ実際にルーティングするための機構を提供する。
【００１７】
図１を参照して、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルはプロセス機能、トランスポート機能及びネットワーク機能に対応し、これらの機能を７つの異なる層、アプリケーション１０、プレゼンテーション２０、セッション３０、トランスポート４０、ネットワーク５０、データリンク６０、物理７０に分割する。各層はその上下の層にサービスを提供する。例えば、物理層７０はデータリンク層６０にサービスを提供し、データリンク層６０はネットワーク層５０及び物理層７０に提供するといった具合である。しかし、各層は独立しており、従って、任意の１層において機能を変更しても、他の層の機能には影響を与えない。
【００１８】
底層である物理層７０はディジタルデータを通信チャネルを介して送信するためのビットストリームに変換する役割を担う層である。データリンク層６０は送信機及び受信機といった２装置間での確実な通信を提供する。例えば、図２を参照して、データ２１５が送信機２００から受信機２５０へエアインタフェース２４０を介して送信される際、送信機２００内のネットワーク層５０ａはサービスデータユニット（ＳＤＵ）２１０と呼ばれ、一般的にいくつかのデータパケットから構成されるデータ２１５のブロックを、送信機２００内のリンク層６０ａに渡す。送信機２００内のデータリンク層６０ａはＳＤＵ２１０を予め定義された、ＳＤＵ２１０の長さ（例えば１５００バイト）と比較して短い長さ（例えば４０バイト）複数のデータユニット（ＤＵ）２２０にセグメント化する。これらＤＵ２２０はデータリンク層６０ａ内の送信バッファ２３０に格納され、さらにＤＵ２２０内のディジタルデータ２１５をエアインタフェース等の通信チャネル２４０を介して受信機２５０内の物理層７０ｂへ伝送するためのビットストリームに変換するため、送信機２００内の物理層７０ａへ渡される。
【００１９】
送信機２００の物理層７０ａがデータ２１５を含むＤＵ２２０を通信チャネル２４０を介して受信機２５０に送信する際、送信機２００及び受信機２５０間の通信チャネル２４０は送信データ２１５にいくつかの誤りを発生させうる。従って、ＤＵ２２０の送信に加え、パリティチェックビット（ＰＣＢ）を含む巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号といった誤り検出符号２２５ａを各ＤＵ２２０について送信することが可能である。この種の誤り検出方式は自動再送要求（ＡＲＱ）方式と呼ばれる。各ＤＵ２２０に対するＣＲＣ符号２２５ａは、個々のＤＵ２２０内部のデータに基づき、送信機２００によって生成される。従って、各ＣＲＣ符号２２５ａはそれが関連するＤＵ２２０内部のデータに由来する。
【００２０】
受信機２５０のデータリンク層６０ｂが受信機２５０の物理層７０ｂからＤＵ２２０を受信すると、受信機２５０のデータリンク層６０は各受信ＤＵ２２０に対し、その各々に含まれるデータ２１５に基づいた追加ＣＲＣ符号２２５ｂを生成する。ＣＲＣ符号２２５ｂはどのＤＵ２２０が誤っているかの検出に用いられる。受信機２５０のデータリンク層６０ｂは、誤ったＤＵ２２０及び、誤ったＤＵ２２０を有するＳＤＵ２１０に関連する全てのＤＵ２２０を、受信機バッファ２６０に格納する。その後、受信機２５０のデータリンク層６０ｂは受信機２５０で正しく受信されなかったＤＵ２２０の、送信機２００のデータリンク層６０ａによる再送信を要求する。ＤＵ２２０が正しく受信された場合、受信機２５０のデータリンク層６０ｂは、ＤＵ２２０が正しく受信されたことを送信機２００に知らせる確認（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）メッセージ２７０を送信機２００のデータリンク層６０ａへ送信する。加えて、ＳＤＵ２１０に関連する全てのＤＵ２２０が正しく受信された際には、ＳＤＵ２１０が受信機２５０のネットワーク層５０ｂへ送信される。
【００２１】
この種のＡＲＱ方式は簡単であるが、送信されたＤＵ２２０の各々に対する確認２７０を待つために消費される待機時間のために本質的に非効率的である。従って、ＡＲＱ方式の信頼性は高いが、受信機が正しくないＤＵ２２０を受理する確率が低い場合、多くの再送が必要となるためスループット効率は低い。
【００２２】
そのため、本発明の実施形態によれば、誤ったＤＵ２２０の再送が不要で、誤って受信されたＤＵ２２０のみに対して誤り訂正を実施可能とするようなハイブリッドＡＲＱ方式を用いることが可能である。以下、図３を図４に記載される手順と関連して説明する。受信機２５０に送信されるデータ２１５が送信機２００のデータリンク層６０ａによって複数のＤＵ２２０１及び２２０２に分割されると（ステップ４００）、ＤＵ２２０１及び２２０２は誤り検出及び誤り訂正の両方を目的として個々に符号化される（ステップ４０５）。その後、ＤＵ２２０１及び２２０２のそれぞれに対する誤り訂正ＰＣＢ２２８１及び２２８２が１つ又はいくつかのブロック２２９に結合される（ステップ４１０）。同様に、好ましい実施形態においては、ＣＲＣビット等の誤り検出ＰＣＢ２２５ａ１及び２２５ａ２を、１つ又はいくつかのブロック２２６に結合される（ステップ４１５）。代わりに、誤り検出ＰＣＢ２２５ａ１及び２２５ａ２を結合せずに、それらが当然付随すべきＤＵ２２０１及び２２０２とともに送信することも可能である。
【００２３】
送信機がＤＵ２２０及び、結合された誤り訂正及び誤り検出ＰＣＢをそれぞれ含んだ（１つ又は複数の）ブロック２２９及び２２６を、エアインタフェース等の通信チャネル２４０を介して受信機２５０のデータリンク層６０ｂへを送信すると（ステップ４２０）、受信されたＤＵ２２０１及び２２０２は、各々に対する追加誤り検出ＰＣＢ２２５ｂ１及び２２５ｂ２の生成に用いられる（ステップ４２５）。その後、追加誤り検出ＰＣＢ２２５ｂ１及び２２５ｂ２と、受信された誤り検出ＰＣＢブロック２２６が、誤ったＤＵ２２０の有無を判定するために用いられる（ステップ４３５）。例えば、図３に示すように、ＤＵ２２０１が誤りでないと判定されたため（ステップ４３５）、ＤＵ２２０１に対する誤り訂正ＰＣＢ２２８１が生成される（ステップ４４０）。これら誤り訂正ＰＣＢ２２８１は既知であるため、結合された（１つ又は複数の）誤り訂正ブロック２２９に対する影響もまた既知であり、除去可能である（ステップ４４５）。
【００２４】
しかし、いずれかのＤＵ（ここではＤＵ２２０２とする）が誤りであると判定された場合（ステップ４３５）、誤って受信されたＤＵ２２０２は受信バッファ２６０（図２参照）にバッファリングされ（ステップ４５０）、誤って受信されたＤＵ２２０２は、誤ったＤＵ２２０にのみ依存する、残った誤り訂正ＰＣＢ２２８２とともに、誤って受信された
【００２５】
ＤＵ２２０２の訂正に用いられる（ステップ４６０）。通常はそうならないであろうが、誤って受信されたＤＵ２２０２が誤り訂正後も依然として誤っている場合（ステップ４６５）、受信機２５０は誤って受信されたＤＵ２２０２の再送を要求する（ステップ４７０）。ＤＵ２２０１及び２２０２が全て正しく受信された（ステップ４３５）か、誤り訂正によって訂正された（ステップ４６５）場合、受信機２５０は確認メッセージ２７０を送信機に送信し（ステップ４７５）、送信機はＤＵ２２０１及び２２０２の各々を送信バッファ２３０（図２参照）から削除する（ステップ４８０）。
要するに、このハイブリッドＡＲＱ方式は結合された誤り訂正ＰＣＢブロック２２９を通じて得られる全ての誤り訂正能力を誤ったＤＵ２２０の訂正に利用可能にする一方、正しく受信されたＤＵ２２０に対しては一切の誤り訂正能力を浪費しない。従って、再送回数の増加なしにオーバヘッドが減少する。
【００２６】
図５に関して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。Ｋビットのデータ２１５から始まり、このデータ２１５はまず、各々がｎ１、ｎ２，．．．ｎＮビットを含むＮ個のブロックに分割される。これらのブロックは図３におけるＤＵ２２０に対応し、ＤＵ１．．．ＤＵＮと表される。
【００２７】
これらＤＵ２２０の各々はまず誤り検出のために、例えばＣＲＣビット２２５ａを付加することによって符号化される。誤り検出ＰＣＢの生成に用いられるＮ個の符号をＥＤ１、ＥＤ２、のように表す。各ＤＵ２２０の誤り検出に用いられるＰＣＢ２２５ａはそれぞれＣ１、Ｃ２、．．．、ＣＮと表す。次に、これらＤＵ２２０の各々は、ＤＵ２２０の各々に冗長ＰＣＢ２２８が付加されるような、誤り訂正のための符号化を施される。誤り訂正のために用いられるＮ個の符号はＥＣ１、ＥＣ２、のように表す。異なるＤＵ２２０の各々に対する誤り訂正のためのＰＣＢ２２８はそれぞれＰ１、Ｐ２、．．．ＰＮと表す。
【００２８】
その後、全てのＤＵ２２０に対する誤り訂正用ＰＣＢ２２８が、符号ＥＣＮ＋１を用いて１つの誤り訂正ブロック２２９（以下Ｐｃｏｍｂと表す）へ符号化される。例えば、符号ＥＣＮ＋１は、Ｐｃｏｍｂを形成するため、全ての誤り訂正ＰＣＢ２２８をビットに関して法を２として加算（ａｄｄ ｂｉｔｗｉｓｅ ｍｏｄｕｌｏ−２）することが可能である（ＰＣＢ２２８が同一の長さであると仮定する）。代替方法として、符号ＥＣＮ＋１は法を２とした加算方法（ｍｏｄｕｌｏ−２ ｓｕｍ ｍｅｔｈｏｄ）に比べて良好な誤り訂正能力を助長するリードソロモン符号であってもよい。加えて、符号ＥＣＮ＋１にトレリス符号、ブロック符号又は畳み込み符号を用いることも可能である。ここで、符号ＥＣＮ＋１は誤り訂正ＰＣＢ２２８の結合及び結合された誤り訂正ＰＣＢ２２８についての追加誤り訂正ＰＣＢ（図示せず）の生成の両方が可能であることを理解すべきである。従って、受信機２５０は誤り訂正用の結合されたＰＣＢ２２８が正しく受信されたことを保証することが可能である。
【００２９】
さらに、好ましい実施形態において、全てのＤＵ２２０に対するＣＲＣ符号２２５ａが、例えばリードソロモン符号を利用可能な符号ＥＤＮ＋１を用いてブロック２２６（以下Ｃｃｏｍｂと表す）に符号化（結合）される。代替方法として、ＣＲＣビット２２５ａを結合せずに、全てのＣＲＣビット２２５ａをそれらが付随すべきＤＵ２２０には影響されずに送信しても良いし、ＣＲＣビット２２５ａを１つのパケットに集めても良い。
【００３０】
その後、Ｎ個のＤＵ２２０の他、誤り検出用のＣｃｏｍｂビット及び誤り訂正用のＰｃｏｍｂビットが受信機２５０へ送信される。受信機２５０においてＤＵ’１、ＤＵ’２、．．．、ＤＵ’Ｎと表されるＮ個のＤＵ２２０を受信すると、Ｃｃｏｍｂビットが（もし存在すれば）どのＤＵ２２０が誤っているかの検出に用いられる。これは各ＤＵ２２０に対して対応するＣＲＣビット２２５ｂ、即ちＣ’１．．．Ｃ’Ｎを生成することによって達成される。これら追加ＣＲＣビット２２５ｂは、Ｃｃｏｍｂビットに加え、誤り検出に用いられる。
【００３１】
例えば、送信されたＤＵ１に対応するＤＵ’１が受信機２５０で受信された場合、受信機２５０はＣＲＣビットＣ’１をＤＵ’１に基づいて算出する。受信機はこの処理を各ＤＵ２２０、即ちＤＵ１．．．ＤＵＮに対して繰り返し、ＣＲＣビット２２５ｂであるＣ’１．．．Ｃ’Ｎを生成する。これらＣＲＣビット２２５ｂ、Ｃ’１．．．Ｃ’Ｎは、受信したＣｃｏｍｂとともに、（もし存在すれば）どのＤＵ２２０が誤って受信されたかの判定に用いられる。
【００３２】
全ての正しく受信されたＤＵ２２０に対し、対応する誤り訂正用ＰＣＢ２２８、即ちＰ’１．．．Ｐ’Ｎが生成され、これらＰＣＢ２２８のＰｃｏｍｂビットに対する影響が除去される。従って、ブロックＰ’ｃｏｍｂとして示される、Ｐｃｏｍｂの残った部分は誤って受信されたＤＵ２２０に完全に依存する。例えば、ＤＵ２以外の全ＤＵ２２０が正しく受信されたと上述の誤り検出ステップで判定され、またＰｃｏｍｂが正しく受信されたものとそれぞれ仮定すると、Ｐｃｏｍｂが異なるＤＵ２２０に対する全ての誤り訂正用ＰＣＢ２２８を２を法として合計したものである場合、誤って受信されたＤＵ２２０（ここではＤＵ２）に対するＰＣＢ２２８は、正しく受信されたＤＵ２２０に対して受信機２５０が生成した誤り訂正用ＰＣＢ２２８の全てと、Ｐｃｏｍｂの合計を２を法として加算することによって簡単に得ることが可能である。ここで、２を法とした合計を用いる方法は最大で１つのＤＵ２２０が誤りである場合にのみ機能する。複数のＤＵ２２０に誤りが発生すると予想される場合にはさらに複雑な方法が必要である。
【００３３】
最後に、誤ったＤＵ２２０に対する誤り訂正用に生成されたＰ’ｃｏｍｂをそれらＤＵ２２０の誤り訂正に用いることが可能である。誤り訂正後に依然として１つ又は複数のＤＵ２２０が正しくない場合、それらＤＵ２２０の再送が要求される。訂正処理の対象であるＤＵ２２０が本当に訂正されたか否かを判定する処理は、上述の誤り検出処理と類似している。例えば、ＤＵ２が正しく受信されなかった場合、受信機２５０はＤＵ２の訂正試行においてＤＵ’２の生成に誤り訂正ＰＣＢ（Ｐ２）を用いる。その後、ＣＲＣビット２２５ｂ（Ｃ’２）が推定されたＤＵ’２に基づいて受信機２５０によって生成され、ＤＵ’２は訂正がなされる前と同じ方法でチェックされる。ＤＵ２が依然として正しく受信されていないと見なされる場合、受信機２５０によって再送要求がなされる。ここで、正しく受信された無かったＤＵ２２０の全てに対して再送が必要なわけではなく、受信機２５０において誤り訂正が可能なだけのＤＵ２２０を再送すればよいことを理解すべきである。
【００３４】
本技術分野の当業者に理解されるように、本特許出願において説明された画期的な概念は広範な用途に渡って修正及び変形が可能である。従って、特許の対象となる事項の範囲はここで検討したいかなる特定の典型的な教示にも限定されるべきものではなく、以下の請求範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＳＩモデルを形成する７層構造を示すブロック図である。
【図２】自動再送要求（ＡＲＱ）誤り訂正方式を用いた、送信機から受信機へのエアインタフェースを介したデータパケット送信を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による誤り検出及び誤り訂正の両方を用いるハイブリッドＡＲＱ方式を用いたデータパケット送信を示す図である。
【図４】図３に示すハイブリッドＡＲＱ方式を用いたデータパケット送信の手順を示す図である。
【図５】複数のデータユニットに対する誤り検出用及び誤り訂正用の結合パリティチェックビットの生成を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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