(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーケンス番号と再送信フラグとを有するフレームを用いて送信機と受信機の間でデータを送信する方法で、
ａ）最初に、偽に設定された前記再送信フラグと、ロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有するフレームを送信するステップと、
ｂ）前記ロングシーケンス番号の値をインクリメントさせるステップと、
ｃ）次に、フレームの前記ロングシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが前記送信機で受信された場合に、真に設定された前記再送信フラグを有するフレームを再送信するステップとを具備するデータの送信方法。
【請求項２】
前記シーケンス番号は、８ビットからなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
フレームを受信するステップと、
前シーケンス番号に基づく順序が狂ってフレームが受信された場合に、前記ネガティブ・アクノリッジメント・メッセージを送信するステップとをさらに具備する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
予想される次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を維持するステップと、
連続的な送信に必要な次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｎ）を維持するステップとをさらに具備する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
最初に送信されるべき次のフレームのロングシーケンス番号であるインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）を維持するステップをさらに具備する請求項３に記載の方法。
【請求項６】
８ビットシーケンス番号を有する１組のデータフレームを送信する方法で、
ａ）データフレームが初めて送信される時に、前記データフレームのタイプフィールドを新たな送信に設定するステップと、
ｂ）前記データフレームのシーケンス番号をロングシーケンス番号の下位ビット列に設定するステップと、
ｃ）データフレームが再送信される時に、前記データフレームのタイプフィールドを再送信に設定するステップと、
ｄ）前記データフレームを送信するステップとを具備する送信方法。
【請求項７】
受信機で順序が狂ったフレームが受信された場合に、ロングシーケンス番号を含むＮＡＫメッセージを送信し、前記ロングシーケンス番号を用いてＮＡＫリストをアップデートするステップと、
前記受信機で、新たに送信されるフレームに含まれるＳＥＱフィールドに基づいて、前記ロングシーケンス番号を第１の値に設定するステップと、
再送信されたフレームが受信された場合に、前記受信機で、前記ＮＡＫリスト中のエントリに基づいて、前記ロングシーケンス番号を第２の値に設定するステップとをさらに具備する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムであって、
新たな送信に設定されたタイプフィールドとロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信された後にインクリメントされるロングシーケンス番号を示すインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）を維持し、ＮＡＫメッセージに応じて、再送信にタイプフィールドが設定された再送信フレームを送信する送信システムと、
前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記ＮＡＫメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのＮＡＫリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを具備するシステム。
【請求項９】
複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムであって、
新たな送信に設定されたタイプフィールドとロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号とを有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信された後にインクリメントされるロングシーケンス番号を示すインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）を維持し、ロングシーケンス番号を含むＮＡＫメッセージに応じて再送信フレームを送信する送信システムと、
前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記ＮＡＫメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのＮＡＫリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを具備するシステム。
【請求項１０】
前記受信システムは、さらに、
予想される次のフレームのロングシーケンス番号を示すインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を維持し、
ロングシーケンス番号の下位ビット列であるシーケンス番号を有する新たに送信されたフレームを受信し、
前記シーケンス番号が前記予想される次のフレームのロングシーケンス番号の下位ビット列より大きい場合に、前記ＮＡＫメッセージを生成する請求項８または請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
Ｉ．発明の分野
この発明は、ディジタルデータを送信する方法とシステムに関する。この発明は、選択的反復送信プロトコルに適用可能なシーケンス付番範囲の拡張に好適する。
ＩＩ．関連技術の説明
図１は、ＩＳ−９５無線インターフェイス標準規格にしたがって構成されたパーソナル通信システムのブロックダイヤグラムである。ＩＳ−９５標準規格と、これより派生したＩＳ−９５−Ａ、ＩＳ−９９と、ＩＳ−７０７、ＩＳ−６５７と、ＡＮＪＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８など（ここでは、ひとまとめにＩＳ−９５標準規格と呼ぶ）は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号処理技術を用いたパーソナル通信システムを実現するインターフェイスを定義している。また、パーソナル通信システムは、“ＣＤＭＡパーソナル通信システムにおける信号波形生成に関するシステムと方法”と題される米国特許第５，１０３，４５９号に開示されているＩＳ−９５にしたがって大体が構成され、この特許は本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込んだ。
ＩＳ−９５は、ほとんどのパーソナル通信システムに対して典型的なので、ＩＳ−９５により、トランスミッタコントローラ（ＢＳＣ）１４とモバイルスイッチングセンタ（ＭＳＣ）１６とによって公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１８に接続される基地局１２を用いる無線端末（一般にセルラ電話）が提供される移動電話サービスが許容される。電話呼出の間、無線端末１０は、ＣＤＭＡ変調無線周波数（ＲＦ）信号を用いて、１つ、あるいはそれ以上の基地局１２と接続する。基地局１２から無線端末１０に送信されるＲＦ信号は、フォワードリンクといわれ、そして、無線端末１０から基地局１２に送信されるＲＦ信号は、リバースリンクといわれる。
ＩＳ−９９やＩＳ−７０７標準規格（以下、単にＩＳ−７０７と称する）のもとで、ＩＳ−９５コンプライアント通信システムは、データ通信サービスも提供する。データ通信サービスは、受信機１０とＲＦインターフェイスを用いてディジタルデータが、１つ、或いはそれ以上の送信機１２と交換できるようにする。ＩＳ−７０７を用いて送信される典型的なディジタルデータの型の例では、コンピュータファイルと電子メールを含む。
ＩＳ−９５とＩＳ−７０７標準規格にしたがって、無線端末１０と基地局１２との間で交換されるデータは、フレーム内で処理される。データ送信の間、首尾よくフレームが送信される可能性を増大するために、ＩＳ−７０７は、首尾よく送信されたフレームをたどり、そして首尾よくフレームが送信されなかったときにフレーム再送信を行う無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）を適用する。ＩＳ−７０７では、再送信を３回まで行い、そして、フレームが首尾よく送信されるのを確実にするための付加的な段階を取ることは、より高次のレイヤのプロトコルの責務である。
どのフレームが首尾よく送信されたかをたどるために、ＩＳ−７０７は、送信される各フレームに含まれるべき８ビットシーケンス番号を必要とする。このシーケンス番号は、０から２５６まで各フレーム毎に増加され、そして０にリセットされる。うまく送信されなかったフレームは、順序の狂ったシーケンス番号を有するフレームを受信した時や、あるいはＣＲＣチェックサム情報あるいは他の誤り検出方法により誤りが検出された時に、検出される。一旦、うまく送信されなかったフレームが検出されると、受信側は、受信されていないフレームのシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージ（ＮＡＫ）を送信システムに対して送信する。それから、送信システムは、はじめに送信したシーケンス番号を持つフレームを再送信する。もし、再送信されたフレームが首尾よく受信されなかった場合には、第２のネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが送信システムに送信される。この送信システムは、例によって、制御アプリケーション、あるいはネットワークレイヤに失敗した送信を知らせることにより、応答する。
ＩＳ−９５ＡやＩＳ−７０７のもとでは、フレームは２０ミリ秒に１度送信される。このように、８ビットシーケンス番号は、５秒間隔の間に送信される２５６フレームをたどることができる。５秒は、例によって送信に失敗したフレームを検出し、そして、再送信を行うのに十分な時間であり、それゆえ８ビットシーケンス番号は、フレーム再送信に十分な時間を提供する。このようにして、再送信されたフレームは、８ビットシーケンス番号が繰り返す“ラップ・アラウンド”シーケンスによって引き起こされる不明確さがなく一意的に確認される。
しかしながら、ＩＳ−９５ＡとＩＳ−７０７がもともと造り出されてから、付加的なプロトコルと標準規格が提案および開発されてきており、これらはデータがより高いレートで送信できるようにしている。典型的には、これらの新しいプロトコルや標準規格は、以前に存在したシステムや標準規格と十分な互換性を持つようにするために、ＩＳ−９５ＡやＩＳ−７０７と同じフレーム構造を用いる。以前に存在した標準やシステムとの互換性を維持することは好ましいが、これらのより高レートのプロトコルや標準規格内で同じ型のフレームを使用すると、所定時間内に送信されるフレーム数が実質的に増大する。例えば、送信レートが４倍増大するならば、２５６フレームを送信するのに必要な時間は、前に必要とされた５秒ではなく１．２５秒まで減じられる。１．２５秒の時間は、一般的に、８ビットシーケンス番号を繰り返す前に、失敗したフレームの送信を検出して再送信を試るには不十分な時間である。このように、８ビットシーケンス番号の利用は、望まれる再送信シーケンスを行なうのに必要な時間内に、一意的な識別フレームを許容するには不十分である。
シーケンス番号内のビット数は増やせるが、このような増加により、実質的にフレームフォーマットが変わり、それゆえに以前に存在したシステムや標準規格と十分な互換性を持つという目的に反する。それゆえに、この発明は、シーケンス番号に用いられるビット数を変更することなく、シーケンス番号の範囲を拡張する方法と装置に向けられている。
発明の要約
この発明の一形態によれば、シーケンス番号を有するフレームを用いて送信機と受信機の間でデータを送信する方法を提供するもので、ａ）最初に偽に設定された再送信ビットとロングシーケンス番号の一部に設定されるシーケンス番号とを有するフレームを送信するステップと、ｂ）前記ロングシーケンス番号をインクリメントさせるステップと、ｂ）フレームの前記ロングシーケンス番号を含むネガティブ・アクノリッジメント・メッセージが受信された時に、真に設定された前記再送信ビットを有するフレームを再送信するステップとを備える。
この発明の他の形態によれば、８ビットシーケンス番号を有する１組のデータフレームを送信する方法を提供するもので、ａ）データフレームが初めて送信される時に、タイプフィールドを新たな送信に設定するステップと、ｂ）データフレームが再送信されている時に、前記タイプフィールドを再送信に設定するステップと、ｃ）データフレームを送信するステップとを備える。
さらにこの発明の他の形態によれば、複数のフレームを通じてデータを送信するためのシステムを提供するもので、新たな送信に設定されたタイプフィールドとシーケンス番号を有する新たに送信されるフレームを送信し、それぞれ新たに送信されるフレームが送信されるた後に、インクリメントされるインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）を維持し、ＮＡＫメッセージに応じて再送信フレームを送信する送信システムと、前記新たに送信されたフレームが順序が狂って受信された時に前記ＮＡＫメッセージを生成し、受信されなかったフレームを追跡するためのＮＡＫリストを維持し、再送信されたフレームを再シーケンス処理する受信システムとを備える。
また、この発明は、ディジタルデータを送信する送信機を提供するものであり、この送信機は、第１の番号よりも大きな番号の第２の番号のビットを有するインデックスコードから導き出される第１の番号のビットをそれぞれ含むシーケンスコードと個々のデータフィールドとを生成する制御回路と、エンコードされたデータフレームとして、各データフィールドと各シーケンスコードを搬送波上で送信する送信回路と、インデックスコードとノン・アクノリッジコードとを含むエンコードされたデータフレームを受信してデュードする受信回路と具備し、前記制御回路が、再送信のためのシーケンスコードおよび各データフィールドをら、デュードされたインデックスコードから、前記送信回路によってエンコードされたデータフレームとして識別するように構成されている。
さらに、この発明は、ディジタルデータを受信する受信機を提供するものであり、この受信機は、データフィールドと、第１の番号のビットを有する関連するシーケンスコードとを含むエンコードされたデータフレームを受信してデュードする受信回路と、第１の番号より大きい番号の第２の番号のビットを有するインデックスコードを受信されたシーケンスコードから決定し、この決定されたインデックスコードを、以前に受信されたデータフレームの各シーケンスコードに対して生成されたインデックスコードと比較して、受信されたデータフレームの誤った受信を識別し、受信における誤りが検出された時に、ノン・アクノリッジコードとともに送信されるインデックスコードを生成する制御回路と、インデックスコードとノン・アクノリッジコードとを一緒にエンコードされたデータフレームとして、搬送波上で送信する送信機とを備える。
この発明は、選択的反復送信プロトコルについてシーケンス付番範囲を拡張する方法およびシステムを提供することを目的とする。この発明の一実施形態によれば、データフレームが送信され、これには８ビットシーケンス番号と１ビット再送信フラグが含まれている。１ビット再送信フラグは、そのフレームが新たに送信されたものか、あるいは最初の送信が失敗したために再送信されたものかを示す。送信システムと受信システムは、各フレームで送信された８ビットシーケンス番号と４ビットの拡張とからなる“ロングシーケンス番号”と呼ばれる１２ビットシーケンス番号をそれぞれ保持する。このロングシーケンス番号は制御フレーム内で送信され、８ビットシーケンス番号はデータフレーム内で送信される。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的、効果は、同じ参照文字が全体を通して対応するものを識別している図面とともに以下に述べられている詳細な説明からさらに明白になるであろう。
図１は、パーソナル通信システムのブロック図である。
図２は、送信機と受信機の概要の図である。
図３は、フレームバッファとリシーケンスバッファの図である。
図４は、通信している際の送信機と受信機の動作を示すフローチャートである。
図５は、新たに送信されたフレームの受信の際の受信機の動作を示すフローチャートである。
図６は、再送信されたフレームの受信の際の受信機の動作を示すフローチャートである。
図７は、典型的な通信を行っている際の送信機と受信機の動作を示すメッセージ図である。
図８は、典型的な通信を行っている際の送信機と受信機の動作を示すメッセージ図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
選択的反復送信プロトコルに関するシーケンス付番範囲の拡張を行う方法と装置について述べる。以下の説明では、この発明はＩＳ−７０７とＩＳ−９５標準規格のＣＤＭＡ信号処理技術にしたがって動作するパーソナル通信システムの環境において述べられている。この発明は特に通信システム内での使用に適するものであるが、この発明は、衛星ベースの通信システムだけでなく、無線と有線の両方の通信システムを含み、フレームやパケットを通じてデータを送信する他の種々の通信システムに適用してもよい。さらには、出願全体にわたり、種々のよく知られたシステムは、ブロック形式で示す。これは、発明の開示を不必要に不明確にすることを避けるために行うものである。
図２は、この発明の例示的な実施形態にしたがって形成された２つの通信システムのブロック図である。より高レートな通信は、送信機５０から受信機５２に向けて行われる。例示的な構成においては、送信機５０が基地局１２に位置し、受信機５２が無線端末１０に位置するが、この位置は逆でもよい。送信機５０内では、制御システム５４は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）５６からのデータフレームを受信し、このデータをエンコーダ５８に供給する。エンコーダ５８は、畳み込みエンコードしてコードシンボルを生成し、これはディジタル変調器６０によって受信される。ディジタル変調器６０は、少なくとも１つ以上のバイナリチャネルコードと、少なくとも１つ以上のバイナリ拡散コードでコードシンボルに直接シーケンス変調を行ってチップドシンボルを生じ、これは無線周波（ＲＦ）送信機６２によって受け取られる。チップドシンボルは、ＲＦ送信機６２によって搬送波周波数帯までアップコンバートされ、デュプレクサ６６を通じてアンテナシステム６４より送信される。
この発明には、ディジタル変調やＲＦアップコンバートを行なう種々の方法や装置が適用することができる。特に有用な方法と装置は、１９９５年４月２８日出願の“統計処理マルチプレキシングを用いた通信システムにおける可変レートデータを供給する方法と装置”と題される米国特許出願第０８／４３１，１８０号、１９９５年２月２８日出願の“非直交オーバーフローチャネルを用いた通信システムにおける可変レートデータを供給する方法と装置”と題される米国特許出願第０８／３９５，９６０号、および１９９７年１月１５日出願の“ＣＤＭＡ電話通信システムの高データレート追補チャネル”と題される米国特許出願第０８／７８４，２８１号に述べられており、これらは、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込んだ。上記参照した特許出願のいくつかはフォワードリンクに向けられており、それゆえに送信機５０で使用するのに適しているが、その他の特許出願はリバースリンクに向けられており、それゆえに受信機５２で使用するのに適していることが理解されるべきである。
この発明の例示的な実施形態では、アンテナシステム６４より送信されたデータは、８ビットシーケンスフィールド（ＳＥＱ番号）７２と再送信フラグ７４とデータフィールド７６とを有するフレーム７０にしたがってフォーマットされる。フレーム７０は、ＣＲＣフィールド７７や、この発明に特に関係しないことから示されていない他のフィールドを有してもよい。この発明の好ましい実施形態では、このフレームは、ＩＳ−７０７標準規格で定義されるフレーム構造にしたがって実質的にフォーマットされ、再送信フラグ７４が付加される。
普通の方法でエンコーダ５８にデータフレームを供給するために、制御システム５４は、フレームバッファ５５にフレームを蓄積し、そしてインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）をアップデートする。フレームバッファ５５とインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）は、メモリシステムに蓄積されることが望ましい。この発明の好ましい実施形態では、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）は、１２ビットシーケンス番号であって、これは以下により詳細に説明するように、各フレームの送信後に増加される。インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）の最下位８ビットは、フレーム７２のシーケンスフィールドに位置する。
受信機５２内では、ＲＦ受信機８０は、ＲＦ信号をダウンコンバートしてディジタル化し、このＲＦ信号上でアンテナシステム８２とデュプレクサ８４を用いてフレーム７０が送信される。ディジタル復調器８６は、必要なバイナリコードを用いて、ダウンコンバートされた、あるいは“ベースバンド”信号を復調して、軟判定データを生成し、この軟判定データはデコーダ８８に受け取られる。デコーダ８８は、最尤トレリスあるいはビタビデュード復号を実施して硬判定データ９０を生成し、コントローラ９１に供給する。
コントローラ９１は、硬判定データ９０を用いてフレーム７０を再形成し、そして、以下に詳細に説明するように、リシーケンスバッファ９２とＮＡＫリスト９４とともに、ＳＥＱ番号、インデックス可変値Ｌ＿Ｖ（Ｎ）とＬ＿Ｖ（Ｒ）を用いて、すでに受信されているフレームに対して順序正しくフレームが受信されているか否かを判定する。
もしコントローラ９１が、すでに受信されているフレームに対して順序が狂ってシーケンス外フレームが受信されたと判定したか、あるいはそのフレームが誤って受信されたならば、コントローラ９１はネガティブ・アクノリッジメント（ＮＡＫ）・メッセージを生成し、これはエンコーダ９５によって受け取られる。エンコーダは、畳み込み符号化を行ってコードシンボルを生成し、このコードシンボルは、好ましくはＩＳ−９５リバースリンクにしたがってディジタル変調器９７によって直接シーケンス拡散スペクトラム変調される。そして、チップドシンボルは、ＲＦ送信システム９８によってアップコンバートされ、そしてデュプレクサ８４を通じてアンテナシステム８２からＮＡＫ８３として送信される。ＮＡＫとされたフレームに関するＬ＿ＳＥＱは、ＮＡＫリスト９４内に蓄積される。
再び送信機５０について言及すると、ＲＦ受信機６７は、アンテナシステム６４とデュプレクサ６６を通じてＲＦ信号を受信する。ＲＦ受信機６７は、ＲＦ信号をダウンコンバートし、ディジタル化してサンプルを生成し、このサンプルはディジタル復調器６８を用いて復調される。デコーダ６９はディジタル復調器６８からの軟判定データをデコードし、制御システム５４はデコーダ６９から硬判定データを受け取って、これにより硬判定データに含まれる受信機５２からのＮＡＫを検出する。
制御システム５４はＮＡＫ８３を受け取り、そして送信バッファ５５からＮＡＫとされたフレームを取り戻す。取り戻されたフレームは、前述したように（元のシーケンス番号を含む）元の送信にしたがって再送信される。
図３は、フレームバッファ５５とリシーケンスバッファ９２の構成を示す図でありこの発明の一実施形態にしたがって用いられる時のインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）とＬ＿Ｖ（Ｒ）を示す。送信フレームバッファ５５内では、一度すでに送信されたフレームは陰がつけられており、そして、これから送信されるフレームはクリアにされている。この発明の好ましい実施形態では、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）とＬ＿Ｖ（Ｒ）は１２ビット番号である。インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）は、送信される次のフレームのシーケンス番号に設定される。実際にフレームが送信される時、フレームの８ビットＳＥＱ番号は、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）の最下位８ビットに設定される。
リシーケンスバッファ９２内では、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）が、予想される次の新しいフレームの１２ビットのシーケンスに設定される。インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｎ）は、連続的な送信に対して必要とされる次のフレーム、あるいはいまだ処理が留保中の次のフレームの１２ビットシーケンスに設定される。対応したフレームを受信することなく、予め決定された数のＮＡＫが送信されたときには、試みたフレームの処理は終了され、そして失われたフレームを有するデータがより高次のレイヤのプロトコル（例えばトランスポートレイヤ）に送られる。示されるように、ＮＡＫとされたフレーム９６ａ〜ｃは、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）と（Ｌ＿Ｖ（Ｒ）−１）のＭＯＤ４０９６との間のすべてを含めたシーケンス番号で受信することができる。
図４は、この発明の一実施形態にしたがって行われる通信時に、送信機５０と受信機５２の動作を示す流れ図である。ステップ１００で送信機が送信を開始し、そしてステップ１０１で受信機が受信する。ステップ１０２では、初期設定が行われ、この間に、送信機５０内でインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）が零に設定され、受信機５２内でインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）が零に設定される。
ステップ１０８では、データが送信のために利用可能な時に送信機が（破線によって示されるように）フレームを送信し、フレームのＳＱ番号はインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）の最下位８ビットに設定され、これはＶ（Ｓ）と呼ばれる。さらに、再送信フラグは、フレームが新たに送信されるフレームであることを示すために零に設定される。ステップ１１２では、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）がインクリメントされ、ＭＯＤ４０９６され、そしてステップ１１３では、送信機が受信機５２から送られた任意のＮＡＫメッセージを受信処理する。この発明の一実施形態では、利用可能なデータがない時、データが利用可能になるまで、現在のＳＥＱ番号を持つ“アイドル”フレームを繰り返し送信してもよい（アイドル送信は図示していない）。
ステップ１３０では、ＮＡＫが受信されたり、あるいは保留中であるか否かを送信機が判定し、そうであるならば、ステップ１３２においてＮＡＫメッセージ内に含まれるロングシーケンス番号を用いて送信バッファからＮＡＫとされたフレームが取り出され、もとのＳＥＱ番号で再送信され、再送信フィールドを１に設定される。一度フレームが再送信されると、保留中、あるいは受信されたＮＡＫはクリアされ、処理がステップ１１３で継続される。
ＮＡＫメッセージが受信されていないか、あるいは保留中でないならば、送信機はステップ１０８に戻り、そして処理が続けられる。
受信機５２内では、処理がステップ１０１で開始され、ステップ１０６において、Ｌ＿Ｖ（Ｓ）が、送信機５０から受信される。ステップ１１０では、受信機５２が、ステップ１０８（新しい送信）かあるいはステップ１３２（再送信）のどちらかで送信機５０から送信されたフレームを受信し、そしてステップ１１４では、受信されたフレームが再送信フレームか新しいフレームかを判定するためにフレームの再送信フラグの状態を試験する。もしフレームが再送信フレームならば、再送信処理がステップ１１６にて実施され、そして、それから受信機はステップ１１０に戻る。もし、フレームが再送信フレームでないならば、フレームの最初の送信処理がステップ１２０で実施され、それからステップ１１０が再び行われる。
図５は、この発明の一実施形態にしたがって図４のステップ１２０におけるフレームの最初の送信が行われる時の受信機５２の動作を示すフローチャートである。はじめの送信処理はステップ１５０で開始され、ステップ１５２においてＬ＿ＳＥＱは、以下の式にしたがって設定される。
0004068165.tif 000002
ここで、Ｖ（Ｒ）は、Ｌ＿Ｖ（Ｒ）の最下位８ビットで、そしてＳＥＱは、処理されているフレームのＳＥＱフィールドに含まれるシーケンス番号である。ステップ１５４では、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）未満か、あるいはフレームがリシーケンスバッファに蓄積されているかが判定される。もしそうならば、そのフレームはステップ１５６にて廃棄され、そして受信システムはステップ１５７で最初の送信処理から戻る。前述したように、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）は、データの連続的な送信のために必要な次のフレームに設定される。
もし、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）未満でなく、かつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていない場合には、さらにステップ１５８にて、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）以上であり、なおかつＬ＿Ｖ（Ｒ）未満であるか否かとそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないかが判定され、そして、もしそうならばステップ１５６にてそのフレームは廃棄され、そしてステップ１５７にて受信システムは最初の送信処理から戻る。もしそうでなければ、ステップ１６０にて、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｒ）と等しく、したがってＬ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｒ）を連続的に送信するのに必要な次のフレームであるかが判定される。
もし、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｒ）と等しくないならば、順序の狂ったフレームが受信されており、そしてそのフレームがステップ１６２にてリシーケンスバッファに蓄積され、そしてステップ１６４にてＬ＿Ｖ（Ｒ）がＬ＿ＳＥＱに設定される。ステップ１６６では、受信システムが少なくとも１つ以上のＮＡＫメッセージを送信し、このＮＡＫメッセージは、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）から（Ｌ＿Ｖ（Ｒ）−１）ＭＯＤ４０９６のすべてを含むすべての受信されなかったフレームの再送信を要求する。それから受信システムは、ステップ１７６にて最初の送信処理から戻る。
もし、ステップ１６０にて、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｒ）と等しいと判定されたならば、そのフレームが順序正しく受信されており、これはステップ１７０にてさらに、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）が、Ｌ＿Ｖ（Ｒ）に等しいか否かを判定させ、これは未解決であるＮＡＫとされたフレームがないことを示す。もしＬ＿Ｖ（Ｎ）がＬ＿Ｖ（Ｒ）に等しいならば、ステップ１７２にてＬ＿Ｖ（Ｎ）とＬ＿Ｖ（Ｒ）は、インクリメントされ、ＭＯＤ４０９６される。データフレームは、ステップ１７４にてより高次のレイヤプロトコルに引き渡され、そしてステップ１７６にて、受信機は最初の送信処理から戻る。
もし、ステップ１６０にて、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｒ）と等しくなく、したがってＮＡＫとされたフレームが未解決のまま残っていると判定されたならば、ステップ１７８にてＬ＿Ｖ（Ｒ）がインクリメントされてＭＯＤ４０９６され、そしてステップ１８０にてそのフレームはリシーケンスバッファに蓄積される。それから受信機５２は、ステップ１７６にて最初の送信処理から戻る。
図６は、この発明の一実施形態にしたがって、再送信されたフレームが受信された時に、ステップ１１６における受信機５２の動作を示す流れ図である。ステップ２００において、再送信されたフレームの処理が開始され、そしてステップ２０２では、受信フレーム中のＳＥＱフィールドがＮＡＫリスト９４（図２）のＳＥＱに関連するＬ＿ＳＥＱを探し出す鍵として用いられる。ステップ２０４では、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）未満であるか、あるいはそのフレームがすでにリシーケンスバッファに蓄積されているかを判定し、そしてもしそうならば、そのフレームはステップ２０６にて破棄され、そしてステップ２０８にて受信機５２は再送信処理から戻る。
もし、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）未満でなく、なおかつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないならば、ステップ２１０にてＬ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）以上で、かつＬ＿Ｖ（Ｒ）未満であるか否か、なおかつそのフレームがリシーケンスバッファに蓄積されていないかを判定し、もしそうならば、ステップ２１４の前のステップ２１２でそのフレームをリシーケンスバッファに蓄積する。さもなくば、ステップ２１４が実施される。
ステップ２１４では、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）に等しいかが判定され、もしそうでないなら、再送信されたフレームが予想される次の新たなフレームより大きいシーケンス番号を持ち、したがってエラーが生じていることから、そのフレームはステップ２１６で廃棄される。ひとたびそのフレームが廃棄されれば、ステップ２０８にて受信機５２は、再送信されたフレームの処理から戻る。
もし、Ｌ＿ＳＥＱがＬ＿Ｖ（Ｎ）と等しいならば、ステップ２１８にてＬ＿Ｖ（Ｎ）から上方向に処理された再送信フレームの付加により構成されるすべての連続的なフレーム内のデータが、次のより高次の処理レイヤに引き渡され、そしてステップ２２０にて、その引き渡されたフレームはリシーケンスバッファから除去される。ステップ２２２では、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）がＬＡＳＴ＋１に設定される。ここでＬＡＳＴは、ステップ２１８にてより高次のレイヤに引き渡された最後のフレームのロングシーケンス番号（Ｌ＿ＳＥＱ）である。ステップ２２４にて、そのフレームは、ＮＡＫリストから除去し、そして受信機５２は、ステップ２２６にて、再送信されたフレームを処理することから戻る。
図７は、この発明の一実施形態にしたがって実施される例示的な通信において送信されるメッセージを示すメッセージ図である。送信機５０は左側に示し、そして受信機５２は右側に示す。送信機５０は、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）を保持し、シーケンスフィールド中の値Ｖ（Ｓ）でフレームは送信される。ここで、Ｖ（Ｓ）は、Ｌ＿Ｖ（Ｓ）の最下位８ビットである。受信機５２において、各送信後のＮＡＫリストが示されている。すべての番号は、１６進法で示されている。
最初のフレーム２３０は、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）が０ｘ２ＦＥに等しい時、すなわち、０ｘＦＥのＳＥＱ番号で送信される。フレーム２３０の送信後、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）は０ｘ２ＦＦにインクリメントされ、そしてフレーム２３２は０ｘＦＦのＳＥＱ番号で送信される。フレーム２３０と２３２は、受信機５２により首尾よく受信され、これはインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を０ｘ２ＦＥから０ｘ３００まで２回インクリメントさせる。フレーム２３４は０ｘ００のＳＥＱ番号で送信され、そして受信機５２にてうまく受信されない。それからＬ＿Ｖ（Ｓ）は０ｘ３０１までインクリメントされ、そしてフレーム２３６は０ｘ０１のＳＥＱ番号で送信され、受信機５２によってうまく受信される。
フレーム２３６の受信では、受信機５２は、フレーム２３４が受信されなかったので、順序の狂ったシーケンス番号を検出する。これに応答して、受信機５２は、受信されなかったフレーム０ｘ３００についての全１２ビットインデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を含むＮＡＫメッセージ２４０を生成する。さらには、受信機５２は、ＳＥＱ番号０ｘ００とＬ＿ＳＥＱ番号０ｘ３００とを持つフレームに対してＮＡＫが送信されたことを示すために、ＮＡＫリスト９４をアップデートする。また、受信機５２は、ＮＡＫメッセージ２４０の送信から期限が切れる時間を追跡するＮＡＫタイマを始動する。
ＮＡＫメッセージ２４０の送信の間、送信機５０は、受信機５２によって首尾よく受信されたＳＥＱ番号０ｘ０２の他のフレーム２３８を送信する。ＮＡＫメッセージ２４０の受信では、送信機５０がＳＥＱ番号０ｘ００と１に設定された再送信フラグ７４（図２参照）とを有する再送信フレーム２４２を生成する。再送信フレーム２４２の受信では、受信機５２は再送信ビットを検出し、そしてそのＳＥＱ番号をＮＡＫリスト９４におけるＳＥＱ番号と一致させる。一旦、一致させると、再送信フレーム２４２は、（図２に示す）リシーケンスバッファ９２内に位置され、そして、ＮＡＫリスト９４内のエントリが除去される。それからフレーム２４４と２４６が、送信され、そして通常の方法で受信される。
図８は、この発明の一実施形態にしたがって実施される時に、シーケンス番号が“ラップ・アラウンド”される送信間での送信機５０と受信機５２の動作を示すメッセージ図である。フレーム２４０ａと２４０ｂは、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）に対する（すべての番号は１６進数である）０ｘ２ＦＥと０ｘ２ＦＦの値に相当するＳＥＱ番号０ｘＦＥと０ｘＦＥでそれぞれ送信され、受信機５２によってうまく受信され、これはＬ＿Ｖ（Ｒ）を０ｘ２ＦＥから０ｘ３００にインクリメントさせる。
フレーム２４０ｃはＳＥＱ番号０ｘ００を含むが、受信機５２によってうまく受信されない。フレーム２４０ｄはＳＥＱ番号０ｘ０１を含み、受信機５２によって適切に受信される。フレーム２４０ｄの受信の際に、受信機５２はＳＥＱ番号がＬ＿Ｖ（Ｒ）の最下位８ビットよりに大きいこと、すなわち順序が狂ってフレームが受信されたことを検出する。これに応答して、受信機５２は、Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を次に予期されるフレームに相当する０ｘ３０２にアップデートし、受信されなかったＳＥＱ番号をＮＡＫリスト９４に登録する。さらに、受信機５２は、完全なＬ＿ＳＥＱ番号０ｘ３００の受信されなかったフレームを含むＮＡＫ２４１を送信し、ＮＡＫ２４１の送信から期限が切れる時間量を追跡するタイマを始動する。一方、図８に示すように、ＮＡＫ２４１は送信機５０で首尾よく受信されない。
送信機５０は、図示するようにフレーム２４０ｅから２０４ｊを含むフレームを送信し続け、これらはすべて受信機５２によってうまく受信される。フレーム２４０ｅから２４０ｊを送信する間、インデックス値Ｌ＿Ｖ（Ｓ）は０ｘ３０２から０ｘ４００に変化し、これは最下位８ビットにおいて、すなわちフレームに含まれているＳＥＱ番号においてラップ・アラウンドを生じさせる、。
フレーム２４０ｋはＳＥＱ番号０ｘ０１で送信され、受信機５２でうまく受信されない。フレーム２４０ｌはＳＥＱ番号０ｘ０２で送信され、受信機５２によりうまく受信される。フレーム２４０ｌの受信の時、受信機５２は、順序の狂った送信を検出探索し、そしてシーケンス値０ｘ４０１を含むＮＡＫ２４３を送信し、ＮＡＫリスト９４にシーケンス番号０ｘ４０１を付加することにより応答する。さらにこの時、ＮＡＫ２４１に関するタイマが終了し、シーケンス値０ｘ３００を含む第２のＮＡＫ２４５を送信機５０に送信させる。このように、第２のＮＡＫは２４０ｃに関して送信される。さらに、受信機５２は、Ｌ＿Ｖ（Ｒ）を予想される次のシーケンス番号０ｘ４０３に設定する。ＮＡＫ２４３と２４５で送信されたシーケンス番号が、単一のＮＡＫメッセージで送信できることに注意されたい。
送信機５０は、フレーム２４０ｋからのデータを含む再送信フレーム２４２ａと、フレーム２４０ｃからのデータを含む再送信フレーム２４２ｂとを送信することにより、ＮＡＫ２４３と２４５に応答する。再送信フレーム２４２ａの受信の時、受信機５２は、再送信フラグ７４（図２参照）の状態に基づいてそのフレームを再送信されたフレームと識別する。一旦そのフレームが再送信されたフレームと識別されると、受信機５２は、ＳＥＱ番号を用いてＮＡＫリスト９４内を検査し、再送信されたフレームを決定する。それから、再送信フレーム２４２ａは、リシーケンスバッファ９２（図２参照）内の適切な位置に配置され、そして対応するエントリがＮＡＫリスト９４から除去される。
再送信フレーム２４２ｂの受信時では、受信機はまたフレームの型を識別し、そしてＮＡＫリスト９４内を検査する。フレームの識別が決定されると、それがリシーケンスバッファ９２に配置され、そして対応するエントリがＮＡＫリスト９４から除去される。そして、送信機５０は、受信機５２によってうまく受信されたシーケンス番号０ｘ０３を有するフレーム２４０ｍを送信する。この時点で、ＮＡＫリスト９４は空である。
図８に示す送信から明らかなように、新たな、あるいは再送信されたものとしてフレームにマークをつけることにより、再送信時にシーケンス番号のラップ・アラウンドが生じた時でさえ、同じＳＥＱ番号を有する新しいフレームおよび再送信されたフレームの両方を受信機が適切に処理することが可能になる。これは、新しく送信されたフレームとして同じＳＥＱ番号で再送信されたフレームは、再送信フラグにより見分けられるからである。このように、この発明は、８ビットシーケンス番号を用いて処理されるべき非常に多くのフレームを許容し、従って既存の標準規格と実質的に互換性を維持しながら、非常に高いデータレートをサポートすることができる。
以上のように、選択的反復送信プロトコルに関するシーケンス付番範囲の拡張方法および装置を説明した。上述した好ましい実施形態は、この技術に熟練した者なら誰でもこの発明を作り、あるいは用いることができるように提供した。これらの実施形態の種々の変形は、この技術に熟練したものにはたやすく明白であり、ここの定義した一般的な原理は、発明の能力を用いることなく他の実施形態に適用できる。このように、この発明は、ここに示した実施形態に限定しようとするものではなく、ここに開示された原理と斬新な特徴と矛盾しない最大範囲にしたがうものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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