Protocolo de solicitud de repetición automática (ARQ) que tiene múltiples mecanismos de retroalimentación complementarios.

Procedimiento de funcionamiento de un receptor (103) para utilizarse en un sistema de telecomunicación inalámbrica, siendo dicho receptor

(103) operativo para controlar la retransmisión de unidades de datos recibidas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

recibir (201) una pluralidad de unidades de datos desde un transmisor (102), comprendiendo cada una de dichas unidades de datos un número de secuencia;

intentar (203), en respuesta a la recepción de cada una de dicha pluralidad de unidades de datos, decodificar cada unidad de datos; y

si se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir (204a) un mensaje de confirmación, ACK, a dicho transmisor (102), indicando dicho ACK al citado transmisor (102) que dicho receptor (103) decodificó con éxito la citada unidad de datos; o

si no se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir (204b) un mensaje de no confirmación, NACK, a dicho transmisor (102), indicando dicho NACK al citado transmisor (102) que dicho receptor (103) decodificó sin éxito la citada unidad de datos;

en el que el citado transmisor (102) transmite dicho ACK o NACK sobre un primer canal de radio, transmitir (402, 405) un mensaje de estado a dicho transmisor (102) sobre un segundo canal de radio, indicando dicho mensaje de estado si una o más de dichas unidades de datos se han decodificado con éxito o no, comprendiendo dicho mensaje de estado uno o más identificadores de posición de secuencia, identificando cada uno de dichos uno o más identificadores de posición de secuencia una de dicha pluralidad de unidades de datos,

estando caracterizado el procedimiento por el hecho de que:

el mensaje de estado es transmitido sobre el segundo canal de radio utilizando un procedimiento de transmisión que es más confiable que un procedimiento de transmisión utilizado sobre el primer canal de radio en el que el mensaje de estado es transmitido sobre el segundo canal de radio con un valor de comprobación de redundancia cíclica (CRC) para garantizar que el mensaje de estado se ha interpretado correctamente en el transmisor (102).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2006/050130.

Solicitante: OPTIS WIRELESS TECHNOLOGY, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: P.O. Box 250649 Plano, TX 75025 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MEYER, MICHAEL, TORSNER, JOHAN, CHENG,JUNG-FU, WIEMANN,HENNING, SÅGFORS,MATS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para detectar o evitar errores en la... > H04L1/16 (en el cual el canal de retorno lleva señales de control, p. ej. repetición de señales de demanda)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para detectar o evitar errores en la... > H04L1/18 (Sistema de repetición automática, p. ej. sistema Van Duuren)

PDF original: ES-2528019_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Protocolo de solicitud de repetición automática (ARQ) que tiene múltiples mecanismos de retroalimentación complementarios.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de la publicación americana nº 7.673.211 del 14 de Diciembre de 2006.

Campo técnico de la invención 10

La invención se refiere, en general, a comunicaciones inalámbricas y, en particular, a protocolos de transmisión.

Antecedentes 15

Muchos protocolos de capa de enlace soportan un transporte de datos confiable mediante la realización de retransmisiones para transmisiones fallidas. Las transmisiones fallidas son reportadas por medio de mensajes de retroalimentación tales como mensajes de confirmación (ACK) y de no confirmación (NACK) de acuerdo con los protocolos de solicitud de repetición automática (ARQ) . Los mecanismos ARQ son importantes, en particular, para los medios de transporte inalámbrico, pero también se aplican a enlaces por cable. Ejemplos de mecanismos de 20 ARQ que operan a través de canales inalámbricos incluyen los protocolos de control de radioenlace (RLC) para el Servicio General de Paquetes por Radio (GPRS) y el Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA) , así como el protocolo ARQ híbrido (HARQ) en el Control de Acceso al Medio a Alta Velocidad (MAC-hs) para el Acceso a Descarga de Paquetes de Alta Velocidad (HSDPA) . Un problema con estos protocolos es que no pueden proporcionar una retroalimentación rápida y confiable y un uso eficiente de recursos de radio. 25

Algunos protocolos de la técnica anterior utilizan un concepto ACK/NACK simple y rápido que indica si una trama de datos se ha recibido con éxito. Dichos protocolos no proporcionan números de secuencia en la retroalimentación sino que, en su lugar, el transmisor y el receptor relacionan implícitamente la retroalimentación con una transmisión particular aprovechando una relación de temporización fija. Esto a menudo se conoce como retroalimentación 30 sincrónica. La ventaja de esta propuesta es que estas señales cortas pueden enviarse con frecuencia dado que el consumo de recursos de transmisión es relativamente bajo. Conseguir ganancias de codificación, sin embargo, es limitado, o imposible, si cada ACK o NACK es de un único bit. Por lo tanto, existe el riesgo de una mala interpretación de este único bit en el receptor. Las caídas de potencia aumentan más la probabilidad de error, y conseguir una tasa de error muy baja puede consumir una gran cantidad de recursos para cubrir caídas en el "peor 35 caso". Por lo tanto, el envío de tales señales también es costoso si se requieren tasas de error muy bajas, debido a que sólo puede conseguirse aumentando la potencia de transmisión o por repetición de la información. Una actualización o una retransmisión de cada mensaje de retroalimentación no es posible, sin embargo, ya que tiene que alinearse en el tiempo con la transmisión de los datos correspondientes.

Otra clase de protocolos utiliza unidades de retroalimentación, o control, (a veces denominado mensajes de estado) . Estos mecanismos se aplican a menudo para protocolos ARQ basados en ventanas. Las unidades de retroalimentación pueden incluir explícitamente números de secuencia y una suma de comprobación y, por lo tanto, puede confirmarse la fiabilidad de los mensajes de retroalimentación. La retroalimentación recibida incorrectamente no se utiliza, pero se deja en el transmisor de los datos. Las retransmisiones o transmisiones de actualizaciones de 45 la retroalimentación se utilizan para asegurar que la retroalimentación se recibe correctamente. Hay que indicar que dichas unidades de retroalimentación no requieren ninguna alineación de tiempo con las unidades de datos correspondientes debido a la numeración de secuencia de unidades de datos y la referencia a aquellos en las unidades de retroalimentación. Estos tipos de mecanismos de retroalimentación tienen la ventaja de ser muy confiables; sin embargo, son típicamente mucho más lentos en comparación con los mecanismos de 50 retroalimentación ACK/NACK síncronos.

Por lo tanto, lo que se necesita en la técnica son protocolos de retransmisión integrados que obtengan las eficiencias de los protocolos ACK/NACK convencionales, a la vez que consiga simultáneamente una fiabilidad de mensajes de retroalimentación explícitos. Preferiblemente, dichos protocolos de retransmisión integrados pueden implementarse 55 en una sola entidad de protocolo y se basan en las mismas unidades de datos de protocolo, estado de protocolo, y lógica.

En US 2004/0004954 A1 se dispone un sistema y un procedimiento para detectar y corregir errores de transmisión en un sistema de comunicación inalámbrica. Se asignan unos números de secuencia de transmisión (TSNs) a 60 unidades de datos de protocolo (PDUs) procesadas por el sistema. Un UE en el sistema determina que un bloque de datos que tiene un TSN esperado no fue recibido desde un Nodo B y genera un mensaje de aviso del estado del TSN. El Nodo B retransmite el bloque de datos que incluye el TSN esperado a la UE en respuesta al mensaje de aviso del estado del TSN. La información proporcionada por el mensaje de aviso del estado del TSN se incorpora en la señalización en un canal físico que puede incluir ACK/NACK o mediciones de calidad de un canal, produciendo un 65

canal de retroalimentación de retorno expandido que puede discurrir por múltiples intervalos de tiempo. La solución proporciona una detección de error redundante, en la que una señal interpretada previamente como ACK puede determinarse después en realidad como NACK.

DESCRIPCIÓN 5

Para abordar las deficiencias de la técnica anterior, la invención proporciona procedimientos de acuerdo con las realizaciones descritas en las reivindicaciones 1 y 11, que pueden incorporarse en transmisores y receptores, para controlar eficazmente la retransmisión de unidades de datos en un sistema de telecomunicación inalámbrica. De acuerdo con los principios de la invención, se utilizan múltiples mecanismos de retroalimentación complementaria 10 para controlar la retransmisión. En general, en respuesta a la recepción de una pluralidad de unidades de datos, un receptor intenta decodificar cada unidad de datos. Si una unidad de datos se decodifica con éxito, el receptor transmite retroalimentación positiva al transmisor; la respuesta positiva indica al transmisor que la unidad de datos fue descodificada con éxito por el receptor. Si una unidad de datos no se decodifica correctamente, el receptor transmite retroalimentación negativa al transmisor; la retroalimentación negativa indica al transmisor que la unidad 15 de datos no fue descodificada con éxito por el receptor. En todos los casos, el receptor emplea por lo menos un primer y un segundo mecanismo de retroalimentación para transmitir retroalimentación.

El primer y el segundo mecanismo de retroalimentación utilizan un primer y un segundo canal de radio; el primer y el segundo canal de radio pueden compartir una frecuencia portadora común. El primer canal de radio puede ser un 20 canal de ancho de banda estrecho y puede utilizar un procedimiento de transmisión no confiable; el segundo canal de radio utiliza preferiblemente un procedimiento de transmisión confiable.

La retroalimentación positiva puede incluir un mensaje de confirmación (ACK) y la retroalimentación negativa puede incluir un mensaje de no confirmación (NACK) . La retroalimentación positiva y negativa puede incluir, además, un 25 mensaje de estado que incluya uno o más identificadores de posición o números de secuencia que identifiquen los de la pluralidad de unidades de datos. Un mensaje de estado puede ser, por ejemplo, un único número de secuencia que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de funcionamiento de un receptor (103) para utilizarse en un sistema de telecomunicación inalámbrica, siendo dicho receptor (103) operativo para controlar la retransmisión de unidades de datos recibidas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: 5

recibir (201) una pluralidad de unidades de datos desde un transmisor (102) , comprendiendo cada una de dichas unidades de datos un número de secuencia;

intentar (203) , en respuesta a la recepción de cada una de dicha pluralidad de unidades de datos, decodificar cada unidad de datos; y 10

si se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir (204a) un mensaje de confirmación, ACK, a dicho transmisor (102) , indicando dicho ACK al citado transmisor (102) que dicho receptor (103) decodificó con éxito la citada unidad de datos; o si no se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir (204b) un mensaje de no confirmación, NACK, a dicho transmisor (102) , indicando dicho NACK al citado transmisor (102) que dicho receptor (103) 15 decodificó sin éxito la citada unidad de datos;

en el que el citado transmisor (102) transmite dicho ACK o NACK sobre un primer canal de radio, transmitir (402, 405) un mensaje de estado a dicho transmisor (102) sobre un segundo canal de radio, indicando dicho mensaje de estado si una o más de dichas unidades de datos se han decodificado con éxito o no, comprendiendo dicho mensaje de estado uno o más identificadores de posición de secuencia, identificando cada 20 uno de dichos uno o más identificadores de posición de secuencia una de dicha pluralidad de unidades de datos, estando caracterizado el procedimiento por el hecho de que:

el mensaje de estado es transmitido sobre el segundo canal de radio utilizando un procedimiento de transmisión que es más confiable que un procedimiento de transmisión utilizado sobre el primer canal de radio en el que el mensaje de estado es transmitido sobre el segundo canal de radio con un valor de comprobación de 25 redundancia cíclica (CRC) para garantizar que el mensaje de estado se ha interpretado correctamente en el transmisor (102) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos uno o más identificadores de posición de secuencia es el número de secuencia de uno de dicha pluralidad de unidades de datos. 30

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos uno o más identificadores de posición de secuencia es una referencia de tiempo explícita que se refiere a un intervalo de tiempo en el que el receptor detectó un intento de transmisión de una de dichas unidades de datos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dichos mensajes ACK y NACK consisten en bits únicos.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de estado se transmite automáticamente en respuesta a la recepción de un predeterminado número de dicha pluralidad de unidades de datos.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de estado se envía en respuesta a una petición de dicho transmisor (102) .

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la citada petición de dicho transmisor (102) comprende una marca en una de dicha pluralidad de unidades de datos. 45

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de estado comprende un único identificador de posición de secuencia que indica el número más alto de dicha pluralidad de unidades de datos recibidas con éxito en secuencia.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de estado comprende el identificador de posición de secuencia para cada una de dicha pluralidad de unidades de datos que se ha recibido correctamente.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de estado comprende el identificador de posición de secuencia para cada una de dicha pluralidad de unidades de datos que se ha recibido incorrectamente o 55 no se ha entregado.

11. Procedimiento de funcionamiento de un transmisor (102) para utilizarse en un sistema de telecomunicación inalámbrica, siendo dicho transmisor (102) operativo para retransmitir selectivamente unidades de datos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: 60

almacenar temporalmente una pluralidad de unidades de datos a transmitir a un receptor (103) en un buffer de envío;

transmitir (101) dicha pluralidad de unidades de datos a dicho receptor (103) , comprendiendo cada una de dichas unidades de datos un número de secuencia; 65

recibir (104) mensajes de confirmación, ACK, y no confirmación, NACK, de dicho receptor (103) sobre un primer canal de radio, en el que dicho receptor (103) , en respuesta a la recepción de cada una de las citadas unidades de datos, intenta decodificar la citada unidad de datos en dicho receptor (103) , y:

si se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir un mensaje de confirmación, ACK, indicando dicho ACK al citado transmisor (102) que dicho receptor (103) ha decodificado la citada unidad de datos con éxito; o, 5

si no se decodifica con éxito una unidad de datos, transmitir un mensaje de no confirmación, NACK, indicando dicho NACK a dicho transmisor (102) que dicho receptor (103) ha decodificado la citada unidad de datos sin éxito;

recibir (105) un mensaje de estado de dicho receptor (103) sobre un segundo canal de radio, indicando dicho mensaje de estado si una o más de la citada pluralidad de unidades de datos se han decodificado 10 con éxito o no, comprendiendo dicho mensaje de estado uno o más identificadores de posición de secuencia, identificando cada uno del citado uno o más identificadores de posición de secuencia una de dicha pluralidad de unidades de datos;

en el que dicho transmisor (102) retransmite una unidad de datos en respuesta a la recepción de un mensaje NACK correspondiente o un mensaje de estado que indica falta de entrega o fallo al decodificar la citada 15 unidad de datos y en el que dicho transmisor (102) elimina una unidad de datos de dicho buffer de envío solamente en respuesta a un mensaje de estado que indica la codificación exitosa de dicha unidad de datos por dicho receptor (103) , estando caracterizado el procedimiento por el hecho de que:

el mensaje de estado es transmitido por el receptor (103) sobre el segundo canal de radio utilizando 20 un procedimiento de transmisión que es más confiable que un procedimiento de transmisión utilizado por el receptor (103) sobre el primer canal de radio en el cual el mensaje de estado se transmite sobre el segundo canal de radio con un valor de comprobación de redundancia cíclica (CRC) para permitir que el transmisor (102) verifique que el mensaje de estado se ha interpretado correctamente en el transmisor (102) .

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dichos mensajes ACK y NACK consisten en bits únicos.

13. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dichos mensajes ACK y NACK no incluyen dichos identificadores de posición de secuencia.

14. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicho mensaje de estado se recibe en respuesta a una petición de dicho transmisor (102) .

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicha petición de dicho transmisor (102) comprende una marca en una de dicha pluralidad de unidades de datos. 35

16. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicho mensaje de estado comprende un único identificador de posición de secuencia que indica el número más alto de dicha pluralidad de unidades de datos recibidas con éxito en secuencia.

17. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicho mensaje de estado comprende identificadores de posición de secuencia para cada una de dicha pluralidad de unidades de datos que se ha recibido correctamente.

18. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicho mensaje de estado comprende identificadores de posición de secuencia para cada una de dicha pluralidad de unidades de datos que se ha recibido incorrectamente o 45 no se ha entregado.