(57)【要約】【課題】低い伝送エラーレートの場合だけでなく、高い伝送エラーレートの場合にも効率的である伝送エラー制御方法及び伝送エラー制御デバイスを提供する。【解決手段】  送信機ＦＢＫインスタンスは、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を受信機ＦＢＫインスタンスに送信する。ＦＢＫ機能は、受信機ＦＢＫインスタンス側および／または送信機ＦＢＫインスタンス側において伝送エラーを監視して、１組の所与の伝送品質レベルから伝送品質レベルを決定する。ＦＢＫ機能は、決定した伝送品質レベルに基づいて、フィードバック動作モードの所定のリストから１つのフィードバック動作モードを選択する。フィードバック動作モードのそれぞれ１つは、送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスのフィードバック資源割り当て方式を規定する。受信機ＦＢＫインスタンスは、選択されたフィードバック動作モードに基づいて割り当てられた資源を介して、送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信する。【選択図】図１
2005218082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの送信機と、少なくとも１つの受信機と、前記送信機および／または前記受信機に専用化された伝送資源を割り当てる無線資源管理（ＲＲＭ）ユニットと、前記受信機が前記送信機に送信して伝送エラーを示すフィードバック情報の送信を管理する送信機フィードバック（ＦＢＫ）インスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスを備えるＦＢＫ機能とを備えるネットワークにおける伝送エラー制御方法であって、
ａ）前記送信機ＦＢＫインスタンスが、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を前記受信機ＦＢＫインスタンスに送信するステップと、
ｂ）前記ＦＢＫ機能が、前記受信機ＦＢＫインスタンス側および／または前記送信機ＦＢＫインスタンス側において伝送エラーを監視し、１組の所与の伝送品質レベルから伝送品質レベルを決定する、伝送エラーを監視するステップと、
ｃ）フィードバック動作モードの所定のリストであって、該フィードバック動作モードのそれぞれ１つが前記送信機ＦＢＫインスタンスおよび前記受信機ＦＢＫインスタンスのフィードバック資源割り当て方式を規定する、フィードバック動作モードの所定のリストから１つのフィードバック動作モードを、前記ＦＢＫ機能が、前記決定した伝送品質レベルに基づいて選択するステップと、
ｄ）前記受信機ＦＢＫインスタンスが、前記選択されたフィードバック動作モードに基づいて割り当てられた資源を介してフィードバック情報を前記送信機ＦＢＫインスタンスに送信するステップと、
を含む伝送エラー制御方法。
【請求項２】
前記ＲＲＭユニットが割り当てた前記伝送資源は、競合アクセス資源を含む、請求項１に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項３】
前記ＲＲＭユニットが割り当てた前記伝送資源は、ＴＤＭＡ方式に基づくものである、請求項１または２に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項４】
前記フィードバック動作モードのリストは、縮小フィードバック資源割り当て（ＲＦＡ）フィードバック動作モードおよび通常フィードバック資源割り当て（ＮＦＡ）フィードバック動作モードを含み、
前記１組の伝送品質レベルは、低品質レベルおよび高品質レベルを含み、
前記ステップｃ）において、前記ＲＦＡフィードバック動作モードは、高品質レベルの伝送の場合に選択され、前記ＮＦＡフィードバック動作モードは、低品質レベルの伝送の場合に選択される、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項５】
前記ＦＢＫ機能は前記ＲＦＡモードを選択し、前記ＦＢＫ機能は、トリガイベントのリストに基づいて前記フィードバック情報の送信をトリガする、請求項４に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項６】
前記トリガイベントのリストは、前記受信機ＦＢＫインスタンスによる破損または欠落したＰＤＵの検出を含む、請求項５に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項７】
前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記検出が行われると、前記送信機ＦＢＫインスタンスがリスンした競合アクセス資源を介してフィードバック情報を送信する、請求項２及び６に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項８】
前記トリガイベントのリストは、ＰＤＵ単位で有効期間（ＴＴＬ）タイマによって提供される周期的なトリガイベントを含み、
フィードバック情報が受信されていない所与のＰＤＵについて、前記ＴＴＬタイマが所与のしきい値に達すると、前記送信機ＦＢＫインスタンスは、前記受信機ＦＢＫインスタンスがフィードバック情報を送信するための専用アクセス資源を要求し、前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記専用アクセス資源を介して前記送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信する、
請求項５ないし７のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項９】
前記トリガイベントのリストは、フィードバック情報が受信されていない、連続して送信されたＰＤＵのカウンタによって提供されるトリガイベントを含み、
前記カウンタが所与のしきい値数よりも大きくなると、前記送信機ＦＢＫインスタンスは、前記受信機ＦＢＫインスタンスがフィードバック情報を送信するための専用アクセス資源割り当てを要求し、
前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記専用アクセス資源を介して前記送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信する、
請求項５ないし８のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１０】
前記ＦＢＫ機能は前記ＮＦＡモードを選択し、前記送信機ＦＢＫインスタンスは、少なくとも時間周期Ｔで周期的にフィードバック情報の送信をトリガし、該方法は、カウント値Ｔを有し、前記送信機ＦＢＫインスタンスによって管理される送信機タイマに基づき、
フィードバック情報が受信されるたびに、前記送信機ＦＢＫインスタンスは、初期値から前記送信機タイマを開始し、
前記送信機タイマが満了すると、前記送信機ＦＢＫインスタンスは、前記受信機ＦＢＫインスタンスがフィードバック情報を送信するための専用アクセス資源割り当てを要求し、
前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記専用アクセス資源を介して前記送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信する、
請求項４ないし９のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１１】
前記送信機ＦＢＫインスタンスは、フィードバック情報が受信されるごとに、フィードバック情報の送信をさらにトリガし、
前記送信機ＦＢＫインスタンスは、起こり得る伝送エラーと、さらに別のフィードバック情報の送信に必要な資源とを示すフィードバック情報を受信し、
前記送信機ＦＢＫインスタンスは、前記フィードバック情報に基づいて、前記受信機ＦＢＫインスタンス用の専用アクセス資源割り当てを要求し、
前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記専用アクセス資源を介して次のフィードバック情報を送信する、
請求項１０に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１２】
前記ステップｃ）は、
少なくとも１つの伝送エラーを示すフィードバック情報を受信すると、ＮＦＡフィードバック動作モードを選択すること、および
伝送エラーが発生していないことを示す所与のＭ個の連続したフィードバック情報を受信すると、ＲＦＡフィードバック動作モードを選択すること、
をさらに含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１３】
前記ステップｂ）は、
前記送信機ＦＢＫインスタンスによって、各ＰＤＵにＣＲＣを挿入すること、および
前記受信機ＦＢＫインスタンスによって前記ＣＲＣをチェックすること、
をさらに含む、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１４】
前記ステップｃ）と前記ステップｄ）との間に、前記送信機ＦＢＫインスタンスが、フィードバックの要求（ＲＦＢ）メッセージを前記受信機ＦＢＫインスタンスに送信するステップと、
前記ステップｄ）において、前記受信機ＦＢＫインスタンスが、前記受信機ＦＢＫインスタンス用に割り当てられた前記次の専用アクセス資源を介して、前記送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信するステップと、
を含む、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１５】
専用アクセス資源が前記受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てられるたびに、前記受信機ＦＢＫインスタンスは、前記送信機ＦＢＫインスタンスにフィードバック情報を送信する、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１６】
受信機タイマが前記受信機ＦＢＫインスタンスによって管理され、前記受信機タイマは、Ｔよりも大きなカウント値を有し、かつ、フィードバック情報が前記送信機ＦＢＫインスタンスに送信されるたびに初期値から開始され、
前記受信機タイマが満了し、かつ、欠落または破損したＰＤＵが検出されると、前記受信機ＦＢＫインスタンスは、フィードバック情報を前記送信機ＦＢＫインスタンスに送信する、
請求項１０もしくは１１または請求項１２ないし１５のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１７】
前記フィードバック情報は、競合アクセス資源を介して前記受信機ＦＢＫインスタンスによって送信される、請求項２または１６に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１８】
前記フィードバック情報を送信する資源の割り当ては、前記送信機ＦＢＫインスタンスのみによって前記ＲＲＭユニットに要求される、請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項１９】
前記フィードバック情報は、前記受信機ＦＢＫインスタンスによって、ショートフィードバック（ＳＦ）メッセージまたは詳細フィードバック（ＤＦ）メッセージのいずれかで前記送信機ＦＢＫインスタンスに送信され、
前記ＤＦメッセージは、破損または喪失したＰＤＵの識別子のリストを含み、前記ＳＦメッセージおよび前記ＤＦメッセージは、前記ＳＦメッセージまたは前記ＤＦメッセージで指定されていない所与のＮ個の破損または欠落したＰＤＵを含み、
受信機ＦＢＫインスタンスが、フィードバック情報の送信に利用可能な資源量に基づいてＳＦメッセージまたはＤＦメッセージを選択する、
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項２０】
前記ＳＦメッセージおよび前記ＤＦメッセージは、
前記受信機ＦＢＫインスタンスによって正しく受信されていない最初のＰＤＵの識別子情報と、
前記受信機ＦＢＫインスタンスによって受信された最後のＰＤＵの識別子情報と、
をさらに含む、請求項１９に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項２１】
前記ＤＦメッセージは可変長であり、
前記専用アクセス資源が、識別子のリスト一式の前記送信を可能にする場合に、１つだけのＤＦメッセージが続いて送信され、
そうでない場合に、必要な数だけＤＦメッセージが要求される、
請求項１９または２０に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項２２】
ＤＦメッセージが専用アクセス資源を介して送信され、ＳＦメッセージが競合アクセス資源または専用アクセス資源を介して送信される、請求項２または請求項１９ないし２１のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項２３】
前記送信機ＦＢＫインスタンスは、
前記ＳＦメッセージにも前記ＤＦメッセージにも指定されていない前記Ｎ個の破損または欠落したＰＤＵに基づく資源量情報と、
送信機ＦＢＫインスタンス識別子情報と、
受信機ＦＢＫインスタンス識別子情報と、
を前記ＲＲＭユニットに示すことによって、フィードバック情報用の専用アクセス資源割り当てを要求する、請求項１９ないし２２のいずれか一項に記載の伝送エラー制御方法。
【請求項２４】
請求項１ないし２３のいずれか一項に記載の方法を実行する手段を備える伝送エラー制御デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、通信ネットワークに関し、より詳細には、パケット伝送エラーの管理を行う伝送エラー制御方法及び伝送エラー制御デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ますます大きくなるデータファイルを伝送するために、通信ネットワークを介して情報を交換する必要性が絶え間なく増大し続けている。この現象は、マルチメディアアプリケーションの開発により際立ったものとなっている。これは、現在利用可能なさまざまな通信ネットワークが、伝送の高速性および効率性という共通の目的を有する理由の説明となる。実際には、これらの特徴は、伝送資源の消費を少なくし、したがって、ますます多くのユーザが任意の通信ネットワークを通じて通信することを可能にし、ますます増加する大量のデータを伝送することを可能にするために必要とされる。これに加えて、伝送の信頼性は、重要な特徴となるように考えられる。他方、伝送エラーレートは、通信ネットワークが使用する媒体のタイプに依存する。特に、無線媒体は、一般にあまり信頼性がない。確かに、これらの無線ネットワークは、エラーレベルが相対的に高い傾向にある。
【０００３】
その結果、このタイプのネットワークは、それらネットワークに本来備わっている高い伝送エラーレベルに対処するエラー制御（ＥＣ）エンティティを実装する。ＩＳＯ（「国際標準化機構」）のＯＳＩ（「開放型システム間相互接続」）モデルによる通信プロトコルスタックに基づいた通常のネットワークでは、破損したパケットの再送を管理するために、ＥＣエンティティはデータリンク層（ＬＬ）に含まれる。以下の説明では、用語「資源」を「伝送資源」と呼ぶことにする。
【０００４】
従来、ＥＣエンティティは、正確なパケット伝送を保証する役割を担う。換言すると、ＥＣエンティティは、伝送エラーの場合の破損または欠落したパケットの再送を管理する。多くのタイプのネットワーク用に、多くのタイプのＥＣエンティティがこれまで提案されてきた。しかしながら、無線ネットワークは、その伝送媒体が実に信頼性のないものであることから、最もクリティカルなネットワークであるので、以下の説明では、無線ネットワークのみを検討することにする。さらに、このようなネットワークでは、伝送資源が限られている。その結果、ＥＣエンティティの効率性が重要な側面となる。上記に関して、あまりに多くのシグナリングオーバーヘッドを追加することなく、物理（ＰＨＹ）層が提供する資源を共有するために、効率的なメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層が必要とされる。
【０００５】
以下では、従来技術ですでに利用可能なタイプのＥＣエンティティを検討することにする。データの送信に使用する方向を「フォワード方向」と呼ぶ一方、フィードバック情報の返信に使用する逆方向を「バックワード方向」と呼ぶことにする。自動再送要求（ＡＲＱ）プロトコルに基づくＥＣエンティティは、通常、エラーのないサービスを上位層に提供するデータ送信を実行するのに使用される。ＡＲＱプロトコルは、受信機が伝送エラーを検出でき、次いで、自動的に再送要求を送信機に送信できるデータパケット送信のために、ＥＣエンティティで使用される。その結果、対応するデータパケットが正しく受信されるまで、または、再送試行回数が所定のしきい値を超えるまで、送信機は、その対応するデータパケットを再送する。
【０００６】
一般に、ＡＲＱプロトコルは、送信機および受信機に共通のパケット識別方式に依拠し、そのため、受信機は、どのパケットが正しく受信されていないかをフィードバック情報メッセージを通じて送信機に示すことができる。パケットの識別表示は、通常、インクリメントしていく連続番号（ＳＮ）識別子である。パケットの送信ごとのフィードバック情報を待っている間に送信機がデータの送信を停止することを回避するために、当該技術分野で既知のスライディングウィンドウメカニズムが実施される。
【０００７】
このタイプのいくつかの実施形態では、伝送エラーの場合に、スライディングウィンドウに含まれる全パケットの一部が正しく受信されていたとしても、送信機はその全パケットを再送する。これは「Ｇｏ−ｂａｃｋ−Ｎ」アルゴリズムとして既知である。その結果、データパケットオーバーヘッドが、パケット再送によって引き起こされる。パケット再送によって使用される資源を制限する解決法は、選択的再送方式を実施することにある。このような方式では、フィードバック情報メッセージは、通常、正しく受信されなかったパケットの識別子を含み、その結果、正しく受信されなかったパケットのみが送信機によって再送される。選択的再送ＡＲＱ方式は、データ伝送を高スループットで効率的にサポートすることができ、パケット再送回数を最小にする。しかしながら、すべてのパケットが正しく受信されている場合であってもスライディングウィンドウが進行できるように、受信機におけるＡＲＱの機能は、送信機におけるＡＲＱ機能にフィードバック情報メッセージを定期的に送信できることになっている。その結果、この場合、フィードバック情報メッセージで送信される情報量が、破損したパケット数の関数となるので、フィードバック情報メッセージの送信に必要な資源量は、パケットエラーレートに直接依存する。結局、パケット再送に必要な資源量は、フィードバック情報メッセージに示された破損したパケット数に比例する。このタイプの方式は、上位層が受ける平均伝送遅延を低減するのに有益である可能性がある。しかしながら、フィードバック情報メッセージが消費する資源は、主に伝送エラーバーストの場合、特に、選択的再送ＡＲＱ方式が実施される場合に、非常に重要となる可能性がある。その結果、以下で詳述するように、フィードバック送信に割り当てられる資源、および、フィードバック資源割り当てを要求するのに使用されるシグナリングプロトコルが引き起こすシグナリングオーバーヘッドを制御することが、別の重要な側面となる。
【０００８】
集中化資源割り当て方式では、ＲＲＭユニットと呼ばれる特定のデバイスが、異なるデバイスが送信して受信された資源要求メッセージに基づいて資源を割り当てる。このような方式には、一定のＭＡＣフレーム時間間隔（ＦＴＩ）に基づく集中化時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ＭＡＣプロトコルが採用されることが好ましい。送信機ＡＲＱ機能および受信機ＡＲＱ機能が、ＲＲＭユニット内の同じ場所に配置されていない場合、顕著なシグナリングオーバーヘッドが、ＥＣエンティティによって引き起こされるおそれがある。確かに、ＲＲＭユニットは、まず、送信機用の資源を割り当てて、送信機からＲＲＭユニットへの資源要求メッセージの送信を可能にする。次いで、ＲＲＭユニットは、送信機から受信機へのデータ送信用の資源を割り当てる。最後に、ＲＲＭユニットは、受信機から送信機へのフィードバック情報送信用の資源を割り当てる。
【０００９】
この方式を簡略化し、ＡＲＱ方式が引き起こすオーバーヘッドを制限して資源を節約するために、ＲＲＭユニットは、バックワード方向で資源を暗黙的に割り当てる。すなわち、シグナリングメッセージを何ら交換することなく、資源を暗黙的に割り当てる。しかしながら、ＲＲＭユニットは、受信機ＡＲＱ機能の状態について知らず、その結果、ＲＲＭユニットが行うフィードバック情報メッセージ用の資源割り当ては、伝送エラー検出に基づいていない。この解決法は、ＲＲＭユニットが受信機ＡＲＱ機能と同じ場所にある場合にのみ、効率的に実施することができる。同じ場所にない場合には、この解決法は、エラーバーストが発生したときに、再送遅延が決定されないことを含めて、フィードバック情報メッセージ用資源の不足をもたらすおそれもあるし、すべてのパケットが正しく受信されたときに、資源の浪費をもたらすおそれもある。このシグナリングオーバーヘッドは、送信されるデータペイロードのサイズが小さい場合であっても、同期目的およびチャネル推定目的でＰＨＹ層が実行するいくつかのオペレーションで際立ったものとなる可能性がある。なお、送信されるデータペイロードのサイズが小さい場合は、一般に、ＡＲＱシグナリングメッセージの場合である。さらに、ＰＨＹ層の全オーバーヘッドサイズは、最良の場合に、所与のＦＴＩの送信機の個数に依存する。各ＦＴＩの送信機の個数が削減されると、ＰＨＹ層のオーバーヘッドを大幅に削減することができる。図１は、暗黙的に実行されないフィードバック資源割り当て方式を示している。伝送エラー検出の場合、送信機ＡＲＱ機能は、データ送信用の資源要求メッセージ１１をＲＲＭユニットに送信し、受信機ＡＲＱ機能は、シグナリング用の資源要求メッセージ１２をＲＲＭユニットに送信する。送信機ＡＲＱ機能は、受信機にデータパケット１４を再送する。次いで、受信機ＡＲＱ機能は、ＲＲＭユニットが割り当てた資源１３を介して、フィードバック情報メッセージを送信機に送信する。図２は、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃１、ＦＴＩ＃２、およびＦＴＩ＃３内の資源の使用を示している。ＦＴＩ  ＦＴＩ＃１において、送信機ＡＲＱ機能が、資源要求メッセージ２１を送信する。ＲＲＭユニットは、このメッセージ２１を受信すると、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃２である次のＦＴＩにおいて、データパケット２２の送信に使用される送信機に資源を割り当てる。ＦＴＩ  ＦＴＩ＃２において、送信機ＡＲＱ機能が、別の資源要求メッセージ２３をＲＲＭユニットに送信し、次いで、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃３である次のＦＴＩにおいて、送信機ＡＲＱ機能に資源が割り当てられる。この資源は、送信機がデータパケット２４を送信するのに使用する。他方、受信機ＡＲＱ機能は、フィードバック資源を要求するために、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃２において、資源要求メッセージ２６をＲＲＭユニットに送信する。その結果、ＲＲＭユニットは、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃３において、フィードバック情報メッセージ２７の送信に使用される受信機に資源を割り当てる。受信機ＡＲＱ機能は、ＦＴＩ  ＦＴＩ＃３において、次のＦＴＩにおいてフィードバック情報メッセージを送信できるように、資源要求メッセージ２８を介してフィードバック資源を要求する。このようなフィ��ドバック資源割り当て方式では、受信機ＡＲＱ機能は、シグナリングメッセージを介して或るフィードバック資源を定期的に要求する。
【００１０】
上記を要約すると、ＥＣエンティティは、主として、無線ネットワーク等の信頼性のない媒体を使用するネットワーク内では非常に有益である。しかし、上記で説明したように、これらのタイプのネットワークは乏しい資源を管理し、ＥＣエンティティが必要とする既知のメカニズムは多くの資源を消費する。実際に、ＥＣエンティティは、フィードバック情報メッセージ、パケット再送メッセージ、および、その結果としてのフィードバック資源割り当て方式を必要とする。ここで、割り当てが暗黙的に実行されない場合に、フィードバック資源割り当て方式は、特定の資源割り当てシグナリングメッセージを使用して資源を消費することに留意すべきである。さらに、所与のＥＣ方式が、高いエラーレートをサポートするように設計されると、そのＥＣ方式は、エラーのない伝送では、資源の浪費を引き起こす。それとは逆に、所与のＥＣ方式が低いエラーレートをサポートするように設計されると、そのＥＣ方式は、上記で説明したように、高いエラーレートに適合しない。換言すると、これらのタイプのＥＣ方式は、シグナリングオーバーヘッドおよび／またはパケット再送オーバーヘッドを引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記に鑑み、主としてＴＤＭＡ方式に基づくシステムでは、フィードバック資源を割り当てるために引き起こされるシグナリングオーバーヘッドを減少させると同時に、破損または欠落したパケットの再送を保証するＥＣエンティティであって、信頼性のない媒体の場合だけでなく、信頼性のある媒体の場合にも非常に適合したＥＣエンティティが必要とされる。換言すると、低い伝送エラーレートの場合だけでなく、高い伝送エラーレートの場合にも効率的であるＥＣエンティティが必要とされている。本発明は、このようなＥＣ方式の伝送エラー制御方法及び伝送エラー制御デバイスを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様において、本発明は、少なくとも１つの送信機と、少なくとも１つの受信機と、上記送信機および／または上記受信機に専用化された伝送資源を割り当てる無線資源管理（ＲＲＭ）ユニットと、受信機が送信機に送信して伝送エラーを示すフィードバック情報の送信を管理する送信機フィードバック（ＦＢＫ）インスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスを備えるＦＢＫ機能とを備えるネットワークにおける伝送エラー制御方法であって、
ａ）上記送信機ＦＢＫインスタンスが、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を上記受信機ＦＢＫインスタンスに送信するステップと、
ｂ）上記ＦＢＫ機能が、受信機ＦＢＫインスタンス側および／または送信機ＦＢＫインスタンス側において伝送エラーを監視し、１組の所与の伝送品質レベルから伝送品質レベルを決定する、伝送エラーを監視するステップと、
ｃ）フィードバック動作モードの所定のリストであって、上記フィードバック動作モードのそれぞれ１つが上記送信機ＦＢＫインスタンスおよび上記受信機ＦＢＫインスタンスのフィードバック資源割り当て方式を規定する、フィードバック動作モードの所定のリストから１つのフィードバック動作モードを、上記ＦＢＫ機能が、上記決定した伝送品質レベルに基づいて選択するステップと、
ｄ）上記受信機ＦＢＫインスタンスが、上記選択されたフィードバック動作モードに基づいて割り当てられた資源を介してフィードバック情報を上記送信機ＦＢＫインスタンスに送信するステップと、
を含む伝送エラー制御方法を提案する。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様に基づく方法を実行する手段を備える伝送エラー制御デバイスに関する。
【００１４】
本発明のさらに別の特徴および利点は、以下の説明からより一層明らかとなる。以下の説明は、単に例示として与えられるものにすぎず、添付図面と共に読まれるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の例示的な一実施の形態は、ＩＳＯのＯＳＩモデルに基づく通信プロトコルスタックを含む局（ＳＴＡ）を備えたネットワークで実施される。特に、本発明の好ましい実施の形態は、以下で説明するように、ここでは、一例示のネットワークで説明される。もちろん、本発明の範囲は、通信プロトコル層のあらゆるスタックへの適用および他のタイプのネットワークへの適用も包含する。
【００１６】
相互間で通信できるＳＴＡはセルにグループ化される。ＦＴＩに基づく集中化ＴＤＭＡ  ＭＡＣプロトコルは好ましく適合された方式である。無線資源管理（ＲＲＭ）ユニットは、ＰＨＹ層が提供する資源をセル内のＳＴＡ間に分配することを担当する。ＴＤＭＡ方式において、所与のＳＴＡに割り当てられた資源は、「専用アクセス資源」と呼ばれる予約された時間間隔であり、この資源において、ＳＴＡは媒体を介してデータを送信することができる。専用アクセス資源は、可変の継続時間を有することができ、かつ、ＳＴＡの要求に従ってＦＴＩ単位で動的に許可できることが好ましい。ＭＡＣ層レベルにおいて、ＳＴＡは、専用アクセス資源において、そのプロトコルスタックの上位層から受信したデータトラフィックを送信することができる。さらに、ＳＴＡは、ＭＡＣエンティティやＥＣエンティティ等のＬＬの異なるエンティティが生成したシグナリングメッセージを宛先ＳＴＡまたはＲＲＭに送信することもできる。ＳＴＡは、特定のＭＡＣシグナリングメッセージを通じて自身の資源要求をＲＲＭユニットに示す。この特定のＭＡＣシグナリングメッセージを「資源要求メッセージ」と呼ぶことにする。本発明の一実施の形態では、ＲＲＭユニットは、それらの要求に従って、各ＦＴＩ内に含まれる資源を分配し、通常はそのＦＴＩの開始時に送信される特定のＭＡＣシグナリングメッセージを通じて、ＦＴＩ構成をＳＴＡに示す。このようなプロトコルによって、ＲＲＭユニットは、ＳＴＡの可変の要求に適応することが可能になる。ＲＲＭユニットは、さらに、ＦＴＩの或る競合アクセス（contention access）資源も提供することが好ましい。この競合アクセス資源は、競合アクセスを介してセルの全ＳＴＡに利用可能な資源である。その結果、ＦＴＩに専用アクセス資源を有しないＳＴＡも、媒体にアクセスする機会を有することができる。競合アクセス資源は、一定の継続時間のスロットであって、当該スロットに適合したシグナリングメッセージの送信に使用される、スロットに分割されることが好ましい。この競合アクセス資源へのアクセスは、スロット付きアロハ手順を順守することによって実行することができる。
【００１７】
或るＳＴＡを送信機ＦＢＫインスタンスと呼び、別のＳＴＡを受信機ＦＢＫインスタンスと呼ぶことにする。送信機ＦＢＫインスタンスのＬＬ層は、ＬＬサービスデータユニット（ＬＬ−ＳＤＵ）パケットと呼ばれるパケットを上位層からローカルに受信する。ネットワークにおいて２つのＬＬエンティティ間で交換されるパケットは、ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＡＣ−ＰＤＵ）パケットにカプセル化される。このＭＡＣ−ＰＤＵパケットは、ＰＨＹ層を介して送信される。本発明の一実施の形態では、各パケットは、連続番号（ＳＮ）識別子によって識別されることになる。もちろん、本発明では、どのタイプの識別子も使用することができる。このようなＳＮ識別子は、ＭＡＣ−ＰＤＵヘッダに収容される。ＭＡＣ−ＰＤＵは、さらに、受信したＬＬ−ＳＤＵパケットをデータペイロードとして備える。本発明の好ましい実施の形態では、巡回冗長符号（ＣＲＣ）情報が、ＭＡＣ−ＰＤＵ全体を保護し、伝送エラーにリンクしたデータ破損を検出するのに使用される。もちろん、本発明は、他のどのデータ破損検出方法も包含する。ＦＢＫ機能は、ネットワークにおいて、いくつかのインスタンス、送信機ＦＢＫインスタンスを有する送信機、および受信機ＦＢＫインスタンスを有する受信機にディスパッチされることが好ましい。もちろん、本発明は、ＦＢＫ機能がネットワークのどの位置にあっても、それを包含する。さらに、各ＦＢＫ機能は、いくつかの専用送信機ＦＢＫインスタンスおよび専用受信機ＦＢＫインスタンスも備えることができ、各専用ＦＢＫインスタンスは、所与の特定のデータフローをハンドリングする。所与のデータフローは、優先度や他のサービス品質パラメータ等のいくつかの特徴を考慮して定義することができる。より良い理解のために、この説明は、ネットワークにおいて送信機が受信機に送信した１組のＭＡＣ  ＰＤＵによって構成される１つのタイプのデータフローのみを考慮する。上述のように、送信機ＦＢＫインスタンスから受信機ＦＢＫインスタンスへの方向は「フォワード方向」と呼ばれ、受信機ＦＢＫインスタンスから送信機ＦＢＫインスタンスへの方向は「バックワード方向」と呼ばれる。もちろん、以下の節では、フィードバックメッセージは、受信機ＦＢＫインスタンスによって送信機ＦＢＫインスタンスへ常にバックワード方向で送信される。
【００１８】
各ＦＢＫインスタンスは、フィードバックメッセージの送信およびパケット再送方式を実施する１組の状態変数およびメモリ構造に基づいている。本発明の一実施の形態は、スライディングウィンドウ方式に基づいている。ＦＢＫスライディングウィンドウのイメージは、送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスの双方に保持されることが好ましい。ＦＢＫスライディングウィンドウのサイズは、ＫＷと呼ばれ、一定のサイズとして規定されることが好ましく、送信機ＦＢＫインスタンスと受信機ＦＢＫインスタンスとの間で取り決められることが好ましい。以下の節では、まず、スライディングウィンドウの管理を説明し、そして、送信機ＦＢＫインスタンス側で適用される原理、次いで、受信機ＦＢＫインスタンス側で適用される原理を説明する。
【００１９】
送信機ＦＢＫインスタンスでは、ＦＢＫスライディングウィンドウは、ウィンドウのボトム（Ｔｘ−ＢｏＷ）およびウィンドウのトップ（Ｔｘ−ＴｏＷ）を備える。これらＴｘ−ＢｏＷおよびＴｘ−ＴｏＷは、それそれ、受信機ＦＢＫインスタンスがフィードバックメッセージを通じて肯定的に確認応答しない最初のＭＡＣ  ＰＤＵ、および、以下のルールに従って送信できる最大ＳＮを有するＭＡＣ  ＰＤＵである。
【００２０】
ＳＮＴｘ−ＴｏＷ＝ＳＮＴｘ−ＢｏＷ＋ＫＷ−１；ここで、ＳＮＴｘ−ＴｏＷはＴｘ−ＴｏＷパケットのＳＮであり、ＳＮＴｘ−ＢｏＷはＴｘ−ＢｏＷパケットのＳＮである。
【００２１】
送信機ＦＢＫインスタンスは、ＳＮの順番を増加させることによって、ＦＢＫスライディングウィンドウ内にあるＭＡＣ−ＰＤＵを送信する。
【００２２】
その結果、送信機ＦＢＫインスタンスが、ＳＮＴｘ−ＴｏＷに対応するＳＮを有するＭＡＣ−ＰＤＵを送信した時、ＦＢＫスライディングウィンドウは、クローズしたと言われる。このような状況では、送信機ＦＢＫインスタンスは、Ｔｘ−ＢｏＷを進めるフィードバック情報メッセージを受信するまで、もはやどのＭＡＣ−ＰＤＵも送信しない。もちろん、送信機ＦＢＫインスタンス側に、クローズしたスライディングウィンドウを有することは望ましくない。さらに、本発明の好ましい実施の形態は、ウィンドウの別の基準をハンドリングすることも提案する。この別の基準は、送信機ＦＢＫインスタンスのウィンドウのラスト（Ｔｘ−ＬｉＷ）である。このＴｘ−ＬｉＷは、ウィンドウに属する送信されたＭＡＣ  ＰＤＵであって、最大のＳＮを有するＭＡＣ  ＰＤＵを指す。
【００２３】
これと並行して、有効期間（ＴＴＬ）タイマが、各ＭＡＣ−ＰＤＵ用に保持される。このＴＴＬタイマは、ＬＬ−ＳＤＵ受信時に、上位層によって指定された情報に基づいて初期化される。このタイプのタイマは、これまでにも使用され、一般に、ＴＴＬタイマが満了すると、エラー送信が検出されても、対応するＭＡＣ  ＰＤＵは再送されない。そのために、いくつかのＡＲＱの実施形態は、特に、基礎を成す転送がとりわけエラーを生じる傾向を有する場合には、スライディングウィンドウの進行を強制し、したがって、ウィンドウのクローズ効果を回避するために、送信機ＡＲＱ機能に特定のシグナリングメッセージを強制的に送信させる。このメカニズムは、一般に、「廃棄」と呼ばれ、上位層のパケットロスの原因となる。本発明は、以下で開示するように、このタイマの有利な使用を提案する。
【００２４】
受信機ＦＢＫインスタンス側では、ウィンドウのボトム（Ｒｘ−ＢｏＷ）は、受信機ＦＢＫインスタンスがまだ受信していないか、または、正しく受信していない最初のＭＡＣ−ＰＤＵを指す。正しく受信されたＭＡＣ−ＰＤＵの最大ＳＮは、ウィンドウのラスト（Ｒｘ−ＬｉＷ）と呼ばれる。受信機ＦＢＫインスタンスは、ＣＲＣを計算することによって破損したパケットを検出し、欠落したパケットのＳＮよりも大きなＳＮを有するＭＡＣ  ＰＤＵが正しく受信された時に、その欠落したパケットを検出することができる。
【００２５】
上記に開示した技術的原理に基づいて、本発明の一実施の形態は、データ伝送のエラー制御方法を提案する。この方法は、高い伝送エラーレートだけでなくエラーのない伝送をもハンドリングするように好都合に適合される。この方法は、検出された伝送エラーに応じて、フィードバック割り当て資源の異なるフィードバック動作モードを使用することに依拠する。好ましい一実施の形態では、この方法は、縮小フィードバック資源割り当て（ＲＦＡ（Reduced Feedback resource Allocation））および通常フィードバック資源割り当て（ＮＦＡ（Normal Feedback resource Allocation））の２つのフィードバック動作モードに依拠する。ＲＦＡモードは、ＰＨＹ資源を節約するために、エラーのない期間中に選択されることが好ましい。フィードバック用の資源割り当ては、上位層から供給されたＴＴＬタイマ情報およびスライディングウィンドウの状態に基づく。ＮＦＡは、エラーバーストを有する期間中に選択されることが好ましく、このような期間中に高速な再送能力を提供する。ＦＢＫ機能は、２つのフィードバック動作モードの一方を選択することを担当し、以下で説明するように、受信機ＦＢＫインスタンスが返信した情報に基づいてこの選択を実行する。集中化資源割り当てネットワークに適用される従来のＡＲＱ方式では、すでに説明したように、ＲＲＭユニットが資源割り当てを担当し、伝送エラーを検出する受信機ＦＢＫインスタンスは、対応するフィードバック情報を送信機ＦＢＫインスタンスに送信する資源をＲＲＭユニットに要求する。資源要求のこのステップは、シグナリングオーバーヘッドを引き起こす。本発明の一実施の形態によると、フィードバック用の資源が受信機ＦＢＫインスタンスの代わりに送信機ＦＢＫインスタンスによって要求される点で、このタイプのシグナリングオーバーヘッドを削減することが可能になる。ＲＦＡフィードバック動作モードからＮＦＡフィードバック動作モードへの遷移を加速するために、本発明の一実施の形態は、競合アクセス方法がＭＡＣ層によって提供され、かつ、ＥＣエンティティがＬＬレベルに位置するたびに、競合アクセス資源を使用する。その場合、ＭＡＣ層は、競合スロットを介して送信されたシグナリングメッセージの正しい配信を保証することを担当する。例えば、スロット付きアロハ方式では、この機能は、パケットが受信機ＦＢＫインスタンスによって確認応答されなかった場合に、ランダムなバックオフ期間後にメッセージを再送することによって実行される。いずれにしても、この特定のメカニズムは、本発明の範囲外である。
【００２６】
以下の説明では、送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＲＭユニットとは別になっている。ＦＢＫインスタンスの一方がＲＲＭユニットと同じ場所に配置される場合、いくつかのメッセージ交換を内部で実行することができ、このことは、オーバーヘッドシグナリングおよびプロトコル待ち時間を削減することによってそのメカニズムを改良することができる。
【００２７】
［シグナリングメッセージ］
本発明の一実施の形態は、ショートフィードバック（ＳＦ（Short Feedback））メッセージおよび詳細フィードバック（ＤＦ（Detailed Feedback））メッセージの２つのタイプのフィードバック情報メッセージを定義する。これらのフィードバックメッセージは、受信機ＦＢＫインスタンスによって送信機ＦＢＫインスタンスに送信される。ＳＦメッセージは以下の情報を含む。
−Ｒｘ−ＢｏＷのＳＮ
−Ｒｘ−ＬｉＷのＳＮ
−そのＳＮがＲｘ−ＢｏＷ（含まない）およびＲｘ−ＬｉＷとの間に含まれる破損または欠落したＰＤＵの個数ＮＲＴｘ
【００２８】
受信機ＦＢＫインスタンスが、Ｒｘ−ＢｏＷを超えるいずれのＭＡＣ−ＰＤＵも受信しない場合、Ｒｘ−ＬｉＷはＲｘ−ＢｏＷに等しく、個数ＮＲＴｘは０に等しい。受信機ＦＢＫインスタンスは、専用アクセス資源または競合アクセス資源のいずれかを使用することにより、ＭＡＣプロトコルを通じてＳＦメッセージを送信することができる。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＳＦメッセージを受信すると、Ｔｘ−ＢｏＷ、および、ＳＦメッセージで指定されたＲｘ−ＬｉＷとＴｘ−ＬｉＷとの間にあるすべてのＰＤＵを再送することができる。しかしながら、送信機ＦＢＫインスタンスは、Ｒｘ−ＢｏＷとＲｘ−ＬｉＷとの間に位置する破損したＰＤＵのみを再送することができない。ＤＦメッセージは、ＳＦメッセージと同じ情報を含み、破損または欠落したＰＤＵの識別子のリストもさらに備える。これらの識別子は、上述したようなＭＡＣ−ＰＤＵのＳＮであることが好ましい。対応するＳＮは、指定されたＳＮＲｘ−ＢｏＷ（含まない）と指定されたＳＮＲｘ−ＬｉＷとの間に含まれる。ＤＦメッセージは可変長である。ＤＦメッセージは、ＭＡＣ層によって、好ましくは専用アクセス資源を介してのみ送信される。受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てられた資源が、ＳＮのリスト一式を対応するＤＦメッセージで送信することが可能でない場合、特に、ＳＮのリストが長い場合に、ＮＲＴｘ情報は、次のＤＦメッセージにリストアップされずに残っているＰＤＵの個数を含む。この情報から、さらに別のフィードバック用の資源を要求し、次いで、割り当てることができ、リストの残りの部分を含んだ１つまたは２つ以上の次のＤＦメッセージが送信される。このケースは、上述したように、ＲＲＭによって割り当てられる資源の量が可変長である資源割り当てシステムで特に生じる可能性がある。ＰＤＵは、性能を改善するために、好ましくはＳＮの順番を増加させることによってリストアップされるべきである。
【００２９】
図３は、破損または欠落したパケットが空白で表され、正しいパケットが陰影として表されるスライディングウィンドウを示している。この例では、送信機ＦＢＫインスタンスは、Ｔｘ−ＬｉＷのレベルまでまだ確認応答を受けていないＰＤＵを送信している。受信機ＦＢＫインスタンスは、Ｒｘ−ＢｏＷとＲｘ−ＬｉＷとの間の破損または欠落したパケットの個数ＮＲＴｘが４に等しいことを検出する。送信機ＦＢＫインスタンスは、次のフィードバックメッセージを受信すると、このフィードバックメッセージがＳＦメッセージである場合に、Ｒｘ−ＢｏＷ、および、Ｒｘ−ＬｉＷ（含まない）とＴｘ−ＬｉＷとの間にあるすべてのＰＤＵを再送することができる。フィードバックメッセージがＤＦメッセージである場合には、送信機ＦＢＫインスタンスは、これに加えて、そのメッセージで指定されたＭＡＣ−ＰＤＵであって、Ｒｘ−ＢｏＷとＲｘ−ＬｉＷとの間にあるＭＡＣ−ＰＤＵを再送することができる。
【００３０】
本発明の一実施の形態では、受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てられた専用アクセス資源を介してフィードバック情報を強制的に受信機ＦＢＫインスタンスに送信させる２つの主要な方法が説明される。第１の方法は、明示的フィードバック応答方法と呼ばれ、送信機ＦＢＫインスタンスによる受信機ＦＢＫインスタンスへのフィードバックの要求（ＲＦＢ（Request for FeedBack））メッセージの送信に基づくものである。しかし、この方法は、シグナリングオーバーヘッドを引き起こす不都合を与える。第２の方法は、暗黙的フィードバック応答方法と呼ばれ、専用アクセス資源が割り当てられるたびに、受信機ＦＢＫインスタンスがフィードバック情報を送信することを必要とする。本発明は上記方法の双方を包含する。理解するために、以下の節では、第２の方法を説明する。第１の方法は第２の方法から容易に推論される。
【００３１】
シグナリング用の資源要求（ＲＲＳ（Resource Request for Signalling））メッセージは、送信機ＦＢＫインスタンスが受信機ＦＢＫインスタンスのフィードバック情報用の資源を要求するためにＲＲＭユニットに送信するメッセージである。このメッセージは、受信機ＦＢＫインスタンスの識別子および送信機ＦＢＫインスタンスの識別子の双方ならびに要求される資源量を指定することが好ましい。本発明の好ましい実施の形態では、受信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＲＭユニットにいずれのメッセージも直接送信しない。
【００３２】
［ＲＦＡフィードバック動作モード］
すでに上述したように、ＲＦＡフィードバック動作モードは、受信したＰＤＵにエラーが検出されない期間に選択されるのが有利である。このフィードバック動作モードの期間中、受信機ＦＢＫインスタンスは、以下の状況の１つが発生した時にのみフィードバック情報を送信する。すなわち、
ａ）送信機ＦＢＫインスタンス側において、Ｔｘ−ＢｏＷ  ＰＤＵのＴＴＬタイマが、規定されたしきい値ＴＴＴＬよりも小さくなる状況。このしきい値は、受信機ＦＢＫインスタンスにおけるエラー検出と送信機ＦＢＫインスタンスによる有効なパケット再送との間で経過する時間に従って決定される。
ｂ）送信機ＦＢＫインスタンス側において、Ｔｘ−ＢｏＷとＴｘ−ＬｉＷとの間の距離が所与のしきい値Ｗを超えた状況。このしきい値は、送信機ＦＢＫインスタンスにおいてスライディングウィンドウのクローズを回避するために、データフローの平均スループットまたは瞬時スループットに従って決定される。
ｃ）受信機ＦＢＫインスタンス側において、破損または欠落したＰＤＵが検出された状況。
【００３３】
状況ａ）およびｂ）に関して、送信機ＦＢＫインスタンスは、フィードバック情報用に或る資源をＲＲＭユニットに要求する。明示的フィードバック応答方法が受信機ＦＢＫインスタンスで実施されている場合、送信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＦＢメッセージを受信機ＦＢＫインスタンスに送信する。明示的または暗黙的フィードバック応答方法では、ＲＲＭユニットが受信機ＦＢＫインスタンスに専用アクセス資源を割り当てるとすぐに、受信機ＦＢＫインスタンスはＳＦメッセージを送信する。状況ｂ）は、送信機ＦＢＫインスタンスのウィンドウがクローズするのを防止し、受信機ＦＢＫインスタンスのＳＮのコヒーレンシを保証する。
【００３４】
状況ｃ）に関して、受信機ＦＢＫインスタンスは、破損または欠落したＰＤＵの検出後、競合アクセス資源を介してＳＦメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。受信機ＦＢＫインスタンスのＭＡＣ層が、あまり頻繁に衝突せずに、これらのメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに正しく送信できるように、十分な個数の競合アクセス資源がＲＲＭユニットによって割り当てられることが好ましい。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＦＡフィードバック動作モードの期間中、競合アクセス資源をリスンする。送信機ＦＢＫインスタンスは、１つまたは２つ以上の破損したＰＤＵを示すＳＦメッセージを受信すると、ＮＦＡフィードバック動作モードに切り換わる。
【００３５】
状況ｃ）で説明した、競合アクセス資源を介したフィードバック情報の送信が、衝突のために失敗すると、状況ａ）によって、ＮＦＡフィードバック動作モードへの切り換えが可能になる。その結果、破損したＰＤＵの再送が、対応するＴＴＬタイマの満了前に保証される。
【００３６】
［ＮＦＡフィードバック動作モード］
ＮＦＡフィードバック動作モードは、主としてエラーの期間中に使用される。このようなモードでは、受信機ＦＢＫインスタンスが、ＲＲＭユニットによって許可された専用アクセス資源を介してＳＦメッセージまたはＤＦメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。フィードバック用の資源は、最後のフィードバック情報メッセージで受信されたＮＲＴｘ情報に基づいて、送信機ＦＢＫインスタンスにより要求される。対応する資源割り当ては、部分的または全体的に、ＲＲＭユニットが最大遅延内で実行することができ、その結果、受信機ＦＢＫインスタンスは、１つまたは２つ以上のＤＦメッセージの欠落または破損したＰＤＵをリストアップすることができる。明示的フィードバック応答方法が実施されている場合、送信機ＦＢＫインスタンスはＲＦＢメッセージを送信する。送信機ＦＢＫインスタンスは、フィードバック受信のタイマを管理して、ＦＢＫ機能をシグナリングメッセージの損失から保護する。
【００３７】
図４は、送信機ＦＢＫインスタンスにおいて、ＲＦＡモードとＮＦＡモードとの間の切り換えのトリガイベントを示す状態マシンを示している。ＲＦＡモードからＮＦＡモードへの切り換えは、少なくとも１つの破損または欠落したＰＤＵが受信機ＦＢＫインスタンス側で検出されたことを示すフィードバック情報メッセージの受信によってトリガされる。他方、ＮＦＡモードからＲＦＡモードへの切り換えは、伝送エラーがないことを示す所与のＮ個の連続したフィードバック情報メッセージの受信によってトリガされる。
【００３８】
説明のこの段階では、シグナリングメッセージのリストおよび双方のフィードバック動作モードが説明されている。次の節では、送信機ＦＢＫインスタンス、受信機ＦＢＫインスタンス、およびＲＲＭユニットによってそれぞれ実行されるオペレーションを詳述することにする。
【００３９】
［送信機ＦＢＫインスタンスのオペレーション］
暗黙的フィードバック応答方法のみのオペレーションを説明する。それらのオペレーションは、フィードバック情報メッセージが予想される場合に、送信機ＦＢＫインスタンスがＲＦＢメッセージを受信機ＦＢＫインスタンスに送信すると仮定することによって、明示的フィードバック応答方法用に容易に拡張することができる。
【００４０】
以下の変数が、送信機ＦＢＫインスタンスによってハンドリングされることが好ましい。
−バックワード方向で必要な資源の個数を表すＮＢｗｄＲｅｑ状態変数。この変数は、バックワード方向の資源を要求するために、ＲＲＳメッセージが送信機ＦＢＫインスタンスによってＲＲＭユニットに送信されるたびに使用される。
−後述するように、送信機ＦＢＫインスタンスによって使用される現在のフィードバック動作モードであり、図４に示す状態マシンから決定されるＳＦＡＰ状態変数。
−ＮＦＡ動作モードのみにおいて連続したフィードバックメッセージの受信間で経過する時間を計測するのに使用される送信機タイマであり、静的値ＴＴｘ，ＭａｘＦｂで準備されるか、または、再準備されるＴＴｘ，Ｆｂ変数。この静的値は、ＲＲＭ最大割り当て遅延（すなわち、資源要求と対応する資源割り当てとの間の時間）よりも大きいことが好ましい。
【００４１】
ＲＦＡモード、すなわち、変数ＳＦＡＰがＲＦＡに等しい時に動作する送信機ＦＢＫインスタンスは、状況ａ）またはｂ）を満たす場合にＲＲＭユニットにＲＲＳを送信する。このＲＲＳは、ＳＦに対応する資源量を指定することが好ましい。その結果、ＲＲＭユニットは、専用アクセス資源を受信機ＦＢＫインスタンスに割り当て、次いで、受信機ＦＢＫインスタンスはＳＦを送信することができる。
【００４２】
破損または喪失したＰＤＵを示すＳＦメッセージが受信されると、ＮＢｗｄＲｅｑ変数は、ＳＦメッセージに含まれるＮＲＴｘ情報に基づいて更新される。フィードバック動作モードがＮＦＡに変わると、変数ＳＦＡＰはＮＦＡに等しくなり、送信機ＦＢＫインスタンスは、バックワード方向で資源を要求するために、ＲＲＳメッセージをＲＲＭユニットに送信する。タイマＴＴｘ，Ｆｂが準備される。
【００４３】
ＮＦＡモード、すなわち、変数ＳＦＡＰがＮＦＡに等しい時に動作している送信機ＦＢＫインスタンスは、各フィードバック情報メッセージを受信すると、対応するＮＲＴｘ情報に基づいてＮＢｗｄＲｅｑ変数を更新する。これに加えて、送信機ＦＢＫインスタンスは、バックワード方向の資源を要求するために、ＲＲＭユニットにＲＲＳメッセージを送信し、タイマＴＴｘ，Ｆｂが再準備される。
【００４４】
受信機ＦＢＫインスタンス側において、ＰＤＵが破損または欠落として検出されなかったことを示す所与のＮＲＦＡ個の連続したフィードバック情報メッセージの受信後に、動作モードはＲＦＡに変化する。
【００４５】
ＴＴｘ，Ｆｂタイマが満了すると、送信機ＦＢＫインスタンスは、ＮＢｗｄＲｅｑ変数の現在の値に基づいてバックワード方向の資源を要求するために、ＲＲＭユニットにＲＲＳメッセージを送信する。次いで、ＴＴｘ，Ｆｂタイマが再準備される。
【００４６】
すでに上述したように、ＮＢｗｄＲｅｑ状態変数は、各フィードバックメッセージで受信されたＮＲＴｘ情報に基づいて更新される。所与の個数ＮＲＴｘが０よりも大きい場合、ＮＢｗｄＲｅｑ変数は、ＮＲＴｘ個の破損または欠落したＰＤＵのＳＮのリストを含むＤＦメッセージを転送するのに必要な資源量を反映する。所与の個数ＮＲＴｘが０に等しい場合、ＮＢｗｄＲｅｑは、ＳＦメッセージを転送するのに必要な資源量を反映する。
【００４７】
［受信機ＦＢＫインスタンスのオペレーション］
上記で提案した送信機ＦＢＫインスタンスのオペレーションの説明後、この節では、受信機ＦＢＫインスタンスによって実行されるオペレーションを詳述する。受信機ＦＢＫインスタンスは、タイマＴＲｘ，Ｆｂをハンドリングして、競合アクセス資源を介してフィードバック情報の送信をトリガすることによりフィードバック情報の送信のローバスト性を改善する。このタイマは、ＴＴｘ，ＭａｘＦｂタイマ値よりも大きな静的値ＴＲｘ，ＭａｘＦｂで準備または再準備されることが好ましい。
【００４８】
受信機ＦＢＫインスタンスは、さまざまなイベント発生時に、フィードバックメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。明示的方法では、専用アクセス資源がバックワード方向で許可され、かつ、ＲＦＢメッセージが送信機ＦＢＫインスタンスから受信されると、フィードバックメッセージが送信される。暗黙的方法では、専用アクセス資源がバックワード方向で許可されるたびに、フィードバックメッセージが送信される。両方法とも、受信機ＦＢＫインスタンスは、割り当てられた資源を使用して、破損または欠落したＰＤＵのＳＮをＤＦメッセージを通じてリストアップする。許可された資源が、それらすべてのＰＤＵを記述するのに十分でない場合には、それらＰＤＵのサブセットのみがＤＦメッセージにリストアップされ、ＮＲＴｘ情報が、リストアップされずに残っているＰＤＵの個数を含む。許可された資源が不足するために、または、破損したＰＤＵがないために、このサブセットが空である場合には、単純なＳＦメッセージが、受信機ＦＢＫインスタンスによって送信される。
【００４９】
ＴＲｘ，Ｆｂタイマが満了し、少なくとも１つの破損または欠落したＰＤＵが検出されると、ＳＦメッセージが、競合アクセス資源を介して送信機ＦＢＫインスタンスに送信される。このフィードバックの送信中に衝突が発生すると、競合アクセス手順によって規定されたバックオフメカニズムにより、ＳＦメッセージを繰り返すことが可能である。この場合、ＳＦメッセージの情報は、受信機ＦＢＫインスタンスの現在の状態を考慮して更新される。この繰り返し手順の間、ＴＲｘ，Ｆｂタイマはフリーズされて、バックオフとタイマの満了との間で干渉が生じないようにされる。フィードバックメッセージが専用アクセス資源を介して送信されるたびに、ＴＲｘ，Ｆｂタイマは再準備される。フィードバックメッセージが競合アクセス資源を介して送信されると、ＴＲｘ，Ｆｂタイマは、競合アクセスの成功時に再準備される。
【００５０】
［ＲＲＭのオペレーション］
この節では、ＲＲＭユニットによって実行されるオペレーションを詳述する。ＲＲＭユニットは変数ＮＲｅｑを保持する。この変数ＮＲｅｑは、送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスによって構成される各対についての、要求されたが、まだ許可されていない資源の個数を含む。ＲＲＭは、ＲＲＳメッセージを受信すると、要求された資源の個数を示すＲＲＳメッセージのフィールドによってこの変数ＮＲｅｑを更新する。
【００５１】
ＲＲＭユニットは、セルの全ＳＴＡの要件を考慮することによって、連続したＦＴＩに沿って、要求された資源を割り当てる。
【００５２】
以下の節では、本発明の一実施の形態のいくつかの例示的なアプリケーションを開示する。これらの例示のアプリケーションでは、暗黙的フィードバック応答方法が適用される。しかしながら、すでに説明したように、同じ例を明示的フィードバック応答方法のケースに拡張することは容易である。
【００５３】
図５は、本明細書で検討されたネットワークエンティティ間のメッセージ交換の図である。この図では、送信機ＦＢＫインスタンスのみが、データ用資源要求（ＲＲＤ（Request Resource for Data））メッセージをＲＲＭユニットに送信することによってデータ用の資源を要求し、ＲＲＳメッセージをＲＲＭユニットに送信することによって受信機ＦＢＫインスタンスのフィードバック用の資源を要求する。
【００５４】
図６は、伝送エラーが受信機ＦＢＫインスタンスによって検出された場合の両動作モード間の遷移を示している。この例では、ＮＦＡモードからＲＦＡモードへ切り換わるのに必要な、伝送エラーのないことを示す連続したフィードバックメッセージの個数ＮＲＦＡは１に等しい。最初に、ＦＢＫ機能はＲＦＡモードを選択している。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＰＤＵ６０１を受信機ＦＢＫインスタンスに送信する。受信機ＦＢＫインスタンスは、受信したパケット６０２のエラーを検出する。受信機ＦＢＫインスタンスはＲＦＡモードで動作する。ＴＲｘ，Ｆｂタイマが満了し、かつ、伝送エラーが検出されると、受信機ＦＢＫインスタンスは、競合アクセス資源を介してＳＦメッセージ６０３を送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。このメッセージは、１０個のパケットが破損した状態で受信されたか、または、受信されていないことを示す。送信機ＦＢＫインスタンスは、このＳＦメッセージを受信すると、ＲＲＳメッセージ６０４をＲＲＭユニットに送信する。その結果、ＲＲＭユニットは、所与の専用アクセス資源を受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てる（６０５）。受信機ＦＢＫインスタンスは、この所与の資源を介してＤＦメッセージ６０６を送信する。このＤＦメッセージは、破損または欠落したＰＤＵ６０７の個数が５個であることを通知する。送信機ＦＢＫインスタンスは、このＤＦメッセージを受信すると、ＲＲＳメッセージ６０８をＲＲＭユニットに送信する。ＲＲＭユニットは、受信機ＦＢＫインスタンスに所与の資源を割り当てる。ＤＦメッセージ６０９はこの所与の資源を介して送信されて、最新の破損したパケットの識別子を送信機ＦＢＫインスタンスに通知する。伝送エラーが検出されていない場合には、このＤＦメッセージは、さらに別のＤＦメッセージ用の余分な資源が必要とされないことを示す。その結果、送信機ＦＢＫインスタンスは、受信機ＦＢＫインスタンスを対象とした、ＳＦメッセージ送信用のフィードバック資源６１０を再び要求する。伝送エラーが検出されていないことをＳＦメッセージ６１１が再び示し、かつ、ＮＲＦＡが１に等しいと、動作モードはＲＦＡに切り換えられる。
【００５５】
図７は、特に、シグナリングメッセージが喪失した場合の本発明の一実施の形態におけるフィードバック資源割り当てのトリガイベントとしてのＴＴｘ，Ｆｂタイマの使用を示している。この例の開始時には、ＲＦＡモードがＦＢＫ機能によって選択されている。送信機ＦＢＫインスタンスは、データパケットメッセージ７０１を受信機ＦＢＫインスタンスに送信する。受信機ＦＢＫインスタンスは、このメッセージ７０１を受信すると、受信したデータパケットが破損していることを検出する（７０２）。ＲＦＡモードが選択されているので、受信機ＦＢＫインスタンスは、競合アクセス資源７０３を介してＳＦメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。ＳＦメッセージ７０３を受信した送信機ＦＢＫインスタンスは、ＴＴｘ，Ｆｂタイマを始動し（７０４）、ＲＲＳメッセージ７０５をＲＲＭユニットに送信する。その結果、ＲＲＭユニットは、専用アクセス資源を受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てる。その後、受信機ＦＢＫインスタンスは、専用アクセス資源を介してＤＦメッセージ７０６を送信することができる。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ７０６を受信すると、ＴＴｘ，Ｆｂタイマを再始動し（７０７）、ＲＲＳメッセージ７０８をＲＲＭユニットに送信する。伝送エラー７０９がこのメッセージの送信中に発生し、ＲＲＭユニットがこの要求をハンドリングすることを妨げる。送信機ＦＢＫインスタンスは、データパケットメッセージ７１０および７１１の送信を続ける。その後、ＴＴｘ，Ｆｂタイマが満了する。その結果、送信機ＦＢＫインスタンスは、新しいＲＲＳメッセージ７１２をＲＲＭユニットに送信する。その結果、ＲＲＭユニットは、専用アクセス資源を受信機ＦＢＫインスタンスに割り当て、受信機ＦＢＫインスタンスは、送信機ＦＢＫインスタンスにＤＦメッセージを送信することができる。
【００５６】
図８は、動作モードがＮＦＡからＲＦＡに切り換わった後のＴＲｘ，Ｆｂタイマの使用を示している。この場合、タイマＴＲｘ，Ｆｂが満了すると、フィードバック情報メッセージが競合アクセス資源を介して送信される。さらに、ＴＲｘ，Ｆｂタイマは、競合送信が成功した場合、好ましくは、送信機ＦＢＫインスタンスが競合アクセス資源を確認応答した場合にリセットされる。以下の節では、この例を詳述する。この例の開始時では、選択された動作モードはＮＦＡモードである。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＲＳメッセージ８０１をＲＲＭユニットに送信し、次いで、受信機ＦＢＫインスタンスは、対応する専用アクセス資源を介してＤＦメッセージ８０４を送信することができる。受信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ８０４を送信すると、ＴＲｘ，Ｆｂタイマを始動し（８０３）、送信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ８０４を受信すると、ＴＴｘ，Ｆｂタイマを始動して（８０５）、ＲＲＳメッセージ８０６をＲＲＭユニットに送信する。送信機ＦＢＫインスタンスは、スライディングウィンドウがクローズされない間に、データパケット８０２および８０７の送信を続ける。ＲＲＳメッセージ８０６を介して要求された資源が、受信機ＦＢＫインスタンスに割り当てられると、受信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ８０９を送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。残念ながら、送信機ＦＢＫインスタンスは、伝送エラーのためにこのメッセージをハンドリングできない。しかしながら、スライディングウィンドウによって、新たなデータパケットの送信８１０が可能である。しかし、最後のＤＦメッセージ８０９がハンドリングされていないことから、ＴＴｘ，Ｆｂタイマは満了する。ＴＴｘ，Ｆｂタイマの満了によって、ＲＲＳメッセージのＲＲＭユニットへの送信８１２がトリガされる。対応する資源を使用する受信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ８１４を送信する一方、ＴＲｘ，Ｆｂタイマが再始動される（８１３）。送信機ＦＢＫインスタンスは、ＤＦメッセージ８１４を受信すると、そのＴＴｘ，Ｆｂタイマを再始動し（８１５）、ＲＲＳメッセージ８１７を送信する。この場合も、受信機ＦＢＫインスタンスは、対応する専用資源を使用して、ＤＦメッセージ８１９を送信する一方、ＴＲｘ，Ｆｂタイマは再始動される（８１８）。ＦＢＫ機能は、伝送エラーが発生していないことを示すＤＦメッセージ８１９を受信すると、ＮＦＡモードからＲＦＡモードに切り換わる。その後、ＴＴｘ，Ｆｂタイマはもはやハンドリングされない（８２０）。送信機ＦＢＫインスタンスは、データパケット８２１、８２２、および８２３の送信を続ける。残念ながら、データパケット８２２が、受信機ＦＢＫインスタンスによって破損したものとして検出される。動作モードはＲＦＡモードであるので、受信機ＦＢＫインスタンスは、競合アクセス資源を介してＳＦメッセージ８２５を送信する前に、ＴＲｘ，Ｆｂタイマの満了を待つ（８２４）。ＦＢＫ機能は、ＳＦメッセージ８２５を受信すると、ＲＦＡモードからＮＦＡモードに再び切り換わる。
【００５７】
送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスの一方がＲＲＭユニットと同じ場所に配置されていることによって、いくつかの高度化を提供することができる。送信機ＦＢＫインスタンスがＲＲＭユニットと同じ場所に配置されている場合には、送信機ＦＢＫインスタンスが送信するＲＲＳメッセージは内部要求になる。その結果、フィードバック用の資源割り当ての待ち時間が、１つのＦＴＩの継続時間に削減される。ＲＲＭユニットが、要求に続いてＦＴＩの資源を許可できると仮定することによって、フィードバックメッセージは、ＮＦＡポリシーにある場合に、各ＦＴＩで送信することができる。
【００５８】
受信機ＦＢＫインスタンスがＲＲＭユニットと同じ場所に配置されている場合には、送信機ＦＢＫインスタンスが送信するＲＲＳメッセージは無用となり、動作モードに応じて以下のステップが実行される。ＦＢＫ機能がＲＦＡモードを選択しており、かつ、状況ａ）またはｂ）が満たされる場合に、ＲＦＢメッセージは、送信機ＦＢＫインスタンスによって受信機ＦＢＫインスタンスに送信される。受信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＦＢメッセージを受信すると、内部ＲＲＳ要求を実行し、ＳＦメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信する。状況ｃ）が満たされる場合に、ＲＲＳ要求を内部で実行できるので、ＲＲＭユニットは、或る専用アクセス資源を許可することができる。その結果、競合アクセス資源を避けることができる。その場合、ＳＦメッセージの代わりにＤＦメッセージを送信することが好ましい。
【００５９】
ＦＢＫ機能がＮＦＡモードを選択している場合には、受信機ＦＢＫインスタンスは、対応するＤＦメッセージを送信機ＦＢＫインスタンスに送信できるように、或るシグナリング資源を内部で要求する。さらに、動作モードがＲＦＡモードに切り換えられるまで、ＴＴｘ，Ｆｂが満了するたびに、送信機ＦＢＫインスタンスは、ＲＦＢメッセージを受信機ＦＢＫインスタンスに送信することになる。
【００６０】
本発明の一実施の形態は、ネットワークトポロジーが何であろうと、どのタイプのデータ送信にも適用することができる。本発明の一実施の形態は、データフローが、ＲＲＭユニットを統合したアクセスポイント（ＡＰ）から送信される、または、ＡＰへ向かって送信される携帯電話ネットワークに適用することができる。しかし、本発明の一実施の形態は、無線アドホックネットワーク等のデバイス間の直接通信をサポートするネットワークにも適用することができる。
【００６１】
ＦＢＫ機能の送信機ＦＢＫインスタンスによって決定されることが好ましい２つのフィードバック動作モードを使用することにより、本発明の一実施の形態は、ＰＨＹ層がエラーのないサービスを提供する場合に、フィードバック情報の送信に専用化された資源の使用を非常に低く達成することができる。一方、いくつかのパケットが破損する場合には、高速な再送を可能にするために、フィードバック動作モードを相互に高速に切り換えることができ、十分で適切な量のフィードバック用資源を提供することが可能である。この特徴は、あらゆるアプリケーションに提供される平均伝送遅延を減少させる上で役立つ。これに加えて、本発明の一実施の形態は、ＴＴＬタイマの使用を通じて、実時間アプリケーションの最大遅延を保証することができ、これによって、起こり得る廃棄メカニズムによるパケットロスが回避される。送信機ＦＢＫインスタンスおよび受信機ＦＢＫインスタンスでタイマを使用することによって、シグナリングメッセージの喪失に対するローバスト性が提供される。送信機ＦＢＫインスタンスによって決定されることが好ましいフィードバック動作モードを受信機ＦＢＫインスタンスに通信する必要はない。その結果、その通信を行うために、特定のシグナリングメッセージも、フィードバックメッセージにおける特定のフィールドも必要とされない。
【００６２】
本発明の一実施の形態は、規定されたどの標準規格にも適合することができる。
【００６３】
さらに、本発明の一実施の形態によるこのような方法は、容易に実施でき、組み込まれたアプリケーションの電力消費の削減に貢献することができる。広帯域無線ネットワークでは、送信オペレーションは、消費電力の点でより多くの費用を要する。無線リンクでは、ＰＨＹ層が引き起こすエラーのほとんどは、バーストに分類されることが多い。これらのバーストの範囲外では、ＰＨＹ層は、エラーのないサービスを提供することが多い。したがって、ＲＦＡ動作モードを選択できることが好ましく、ＲＦＡ動作モードは、受信機ＦＢＫインスタンスの電力消費を効率的に減少させるのに貢献することができる。
【００６４】
最後に、本発明の好ましい実施の形態は、選択的再送ＡＲＱ方式に基づいて集中化ＭＡＣプロトコルおよびＥＣエンティティを実施するネットワークに有利に適合することができる。広帯域無線ネットワークまたは電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークは、信頼性のないＰＨＹ層に基づいているので、現実的な例であり、それらネットワークは、時間に沿って変化し得る要件を有する多くの同時実行のアプリケーションをサポートする。本発明は、いくつかのデバイスが相互に直接通信するホーム環境で特に有益である。また、本発明は、マルチメディアストリーミング（ＶＨＳ品質のビデオ（５１２ｋｂ／ｓ）、ＭＰ３ストリーミング（１２８ｋｂ／ｓ）等）等の多数の一方向データフローをサポートする高スループットシステムにも効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術のＡＲＱ方式を示す図である。この図はすでに説明した。
【図２】従来技術のＡＲＱ方式を示す図である。この図はすでに説明した。
【図３】本発明の一実施の形態によるスライディングウィンドウを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による２つのフィードバック動作モード間の切り換わる状況を示す送信機ＦＢＫインスタンスの状態マシンを示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるシグナリングメッセージを交換するネットワークエンティティを示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態による、受信機ＦＢＫインスタンスによるデータの破損検出に応じたＲＦＡ動作モードおよびＮＦＡ動作モードの双方間の遷移を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるフィードバック資源割り当てのトリガイベントとしてのＴＴｘ，Ｆｂタイマの使用を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態によるＮＦＡモードからＲＦＡモードへの動作モードの切り換え後のＴＲｘ，Ｆｂタイマの使用を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２１  資源要求メッセージ、２２  データパケット、２３  資源要求メッセージ、２４  データパケット、２６  資源要求メッセージ、２７  フィードバック情報メッセージ、２８  資源要求メッセージ、６０２  パケット、６０３  メッセージ、６０４  メッセージ、６０６  メッセージ、６０８  メッセージ、６０９  メッセージ、６１０  フィードバック資源、６１１  メッセージ、７０１  データパケットメッセージ、７０１  メッセージ、７０３  メッセージ、７０３  競合アクセス資源、７０５  メッセージ、７０６  メッセージ、７０８  メッセージ、７０９  伝送エラー、７１０  データパケットメッセージ、７１２  メッセージ、８０１  メッセージ、８０２  データパケット、８０４  メッセージ、８０６  メッセージ、８０９  メッセージ、８１０  送信、８１２  送信、８１４  メッセージ、８１７  メッセージ、８１９  メッセージ、８２１  データパケット、８２２  データパケット、８２５  メッセージ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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