MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA REENSAMBLAJE DE DATOS EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA.

Un método para reordenar datos en un sistema de comunicación inalámbrica,

que comprende las etapas de: recibir bloques de transmisión correctamente decodificados y caracterizado, además, por las etapas de: transmitir los bloques de transmisión a una entidad de control de enlaces sin reordenar los bloques de transmisión que se reciben de forma desordenada (S11) por una entidad de control de acceso a medios en un lado receptor; desencapsular los bloques de transmisión recibidos y reordenar las unidades de datos de protocolos, PDU, en función de los números de secuencia de las unidades PDU de capas superiores y reensamblar (S12) las unidades PDU de la capa superior desencapsuladas, obtenidas mediante la operación de desencapsulado, por la entidad de control de enlaces en el lado receptor, para obtener unidades de datos de servicios, SDU

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las tecnologías de comunicación inalámbrica y, en particular, a un método y dispositivo para reensamblar datos en un sistema de comunicación inalámbrica. 5

Antecedentes de la invención

Los denominados Sistemas Universales de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) son los sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación que emplean WCDMA como la interfaz de aire. En condiciones normales, los sistemas UMTS se refieren, además, como sistemas de comunicaciones WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha). En términos de funcionalidad, los elementos de red se pueden clasificar en Red de Acceso a 10 Radio (RAN) y Red Central (CN). La red RAN está adaptada para gestionar todas las funciones relacionadas con el acceso a radio, mientras que la red central CN está adaptada para gestionar la conmutación y encaminamiento de todas las llamadas de voz y las conexiones de datos entre el sistema UMTS y las redes exteriores. Un objeto del estudio de la Evolución a Largo Plazo (LTE) es dar a conocer una red de bajo coste con retardo reducido, más alta tasa de datos de usuarios y mejor capacidad de sistemas y cobertura, que utiliza una arquitectura de sistema de nueva marca y una capa 15 física para proporcionar servicios con más alta tasa de datos y mejor rendimiento. Una Red de Acceso a Radio Terrestre Universal – Evolucionada (E-UTRAN) comprende una red de acceso evolucionada y estaciones base evolucionadas. Sin embargo, para las estaciones base evolucionadas existentes, no existe ninguna solución sobre cómo reensamblar los datos para transmitirse de modo que se reduzca el número de reensamblajes entre las capas de protocolo y reducir el retardo de la transmisión. 20

El marco de trabajo del protocolo de interfaz de radio, para una estación base evolucionada, presenta tres capas, en donde la capa 3 es una capa de Control de Recursos de Radio (RRC), la capa 2 incluye un Protocolo de Convergencia de los Datos del Paquete (PDCP) y la capa de Control de Difusión/Multidifusión (BMC), una capa de Control de Radio Enlace (RLC) y una capa de Control de Acceso a Medios (MAC) y la capa 3 es una capa física (PHY), según se representa en la Figura 1. Los datos de servicios de paquetes de enlace ascendente/descendente, se 25 transmiten, de forma secuencial, a través de la capa de PDCP/BMC, la capa RLC, la capa MAC y la capa PHY y a continuación, a través de la capa PHY, la capa MAC, la capa RLC y la capa PDCP/BMC en el lado opuesto, mientras que las señalizaciones se transmiten directamente desde la capa RRC a la capa RLC. En los procesos de transmisión de datos anteriores, desde las capas superiores a las capas inferiores, los datos están provistos de un prefijo, con una cabecera de datos de la capa, cuando pasan a través de cada capa. En la capa del mismo nivel en el lado opuesto, se 30 suprime la cabecera de datos de los datos efectuando un análisis sintáctico de los datos y a continuación, los contenidos de los datos se transmiten a las capas superiores.

En el proceso de transmisión de datos, la capa RLC y la capa MAC segmentan/concatenan los datos procedentes de las capas superiores. La capa RLC segmenta los datos (Unidad de Datos de Servicios de RLC, denominada RLC SDU), desde las capas superiores a los bloques de datos del mismo tamaño, y a continuación, 35 proporciona un prefijo a los bloques de datos, con información de cabecera, para constituir las Unidades de Datos de Protocolos RLC (RLC PDU) y luego, transmite dichas unidades RLC PDU a la capa de MAC. En la capa de PHY, los datos procedentes de la capa MAC se segmentan/concatenan en tramas físicas de tamaño adecuado y luego, se envían. En el lado receptor, se realiza un proceso que es inverso al proceso de segmentación/disposición en cascada. Las unidades MAC PDU se registran en el orden de números de secuencias de transmisión (p.e., números de secuencias 40 tales como 1, 2, 3, etc.). Los números de secuencias (SN) se determinan en el orden de recepción de los bloques de datos. Los datos, que se reciben de forma correcta y secuencial, se trasmiten a la capa RLC. En la capa RLC, las unidades RLC PDU se reensamblan en función de la información de cabecera (SN) añadida en el lado de la transmisión. Cuando se reciben correctamente todos los datos que constituyen una unidad SDU, la unidad RLC SDU se transmite a las capas superiores. Cuando se reensamblan en la capa de MAC, son las unidades MAC PDU, cada una de las cuales 45 puede presentar múltiples unidades RLC PDU. Una vez reensambladas las unidades MAC PDU, se transmiten a la capa de RLC. Resulta fácil para la capa RLC determinar la ausencia de una unidad RLC PDU, según los datos inconsecutivos (parte de los datos todavía no se transmiten correctamente incluso después de la Petición Automática Híbrida de Repetición, HARQ, y su retransmisión) y realizan la Petición Automática de Repetición (ARQ). Después de la retransmisión de ARQ, las unidades RLC PDU quedarán de nuevo desordenadas y por lo tanto, necesitan clasificarse. 50

Las entidades de la subcapa RLC soportan tres tipos de servicios: servicio de Modo Transparente (TM), servicio de Modo no Reconocido (UM) y servicio de Modo Reconocido (AM). Un modelo de las entidades de la subcapa de RLC se representa en la Figura 2. El servicio de TM se realiza mediante una entidad TM transmisora independiente y una entidad TM receptora independiente. La entidad transmisora recibe una SDU desde las capas superiores y segmenta la SDU en unidades RLC PDU adecuadas y transmite las unidades RLC PDU a la subcapa MAC, sin añadir ninguna 55 cabecera a las unidades RLC PDU. La entidad receptora recibe las unidades PDU desde la subcapa de MAC y reensambla las unidades PDU en una unidad RLC SDU y transmite dicha unidad RLC SDU a las capas superiores.

El servicio de UM se realiza mediante una entidad UM transmisora independiente y una entidad UM receptora

independiente 4. La entidad transmisora recibe una unidad SDU desde las capas superiores, segmenta la SDU en unidades RLC PDU en un tamaño adecuado o enlaza diferentes unidades SDU en una RLC PDU, incorpora una cabecera de RLC a las unidades RLC PDU y pone las unidades RLC PDU en un almacenamiento intermedio transmisor y transmite las unidades RLC PDU a la subcapa MAC a través de un canal lógico. El lado receptor recibe las unidades PDU, elimina la cabecera de cada una de las unidades PDU y reensambla las unidades PDU en una SDU y luego 5 transmite las unidades SDU a las capas superiores.

En el servicio de AM, las unidades PDU transmitidas o recibidas comprenden unidades PDU de control y unidades PDU de servicio. En el modo AM, todas las unidades PDU de servicio transmitidas necesitan confirmarse por la entidad del mismo nivel para determinar si necesitan transmitirse o no. Las unidades PDU de control son algunas unidades PDU que reciben informes de estados y efectúan la reposición de las solicitudes generadas por la entidad RLC. 10 La entidad, en el lado receptor, recibe las unidades PDU desde la subcapa de MAC, abstrae la información de estado transmitida en las unidades PDU y pone dichas unidades PDU en un almacenamiento intermedio receptor y espera que se produzca el reensamblado de una unidad SDU completa a partir de las unidades PDU y envía la SDU a las capas superiores o bien, transmite un acuse de recibo de error por su lado transmisor para solicitar a la entidad del mismo nivel que retransmita las unidades PDU. 15

Para la subcapa de MAC, la estructura del lado del Equipo del Usuario (UE) es diferente de la estructura en el lado de la red UTRAN según se representa, respectivamente, en la Figura 3 y Figura 4. Según se especifica en WCDMA R6, el lado receptor puede emplear los siguientes mecanismos para la solución de reordenamiento.

1. Mecanismo de reordenamiento/reensamblaje para el servicio AM.

En el servicio AM, para poder soportar la retransmisión, se requiere un mecanismo de ventanas para soportar la 20 función de reordenamiento. La ventana es (VR(R), VR(MR)), donde VR(R) es una SN de la siguiente unidad PDU que ha de recibirse de forma secuencial y VR(MR)=VR(R) + Configured_Rx_Window_Size. El tamaño máximo del almacenamiento intermedio está configurado por capas superiores.

La ventana real es (VR(R), VR(H)), donde VR(H) es el más alto SN entre los SN de las unidades PDU recibidas y VR(H)<=VR(MR). El desplazamiento de la ventana se realiza actualizando el más bajo límite de la ventana. Cuando se 25 recibe una unidad PDU, con una SN diferente de las SN de las unidades PDU en la ventana, la unidad... [Seguir leyendo]

1. Un método para reordenar datos en un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende las etapas de:

recibir bloques de transmisión correctamente decodificados y caracterizado, además, por las etapas de:

transmitir los bloques de transmisión a una entidad de control de enlaces sin reordenar los bloques de transmisión que se reciben de forma desordenada (S11) por una entidad de control de acceso a medios en un lado 5 receptor;

desencapsular los bloques de transmisión recibidos y reordenar las unidades de datos de protocolos, PDU, en función de los números de secuencia de las unidades PDU de capas superiores y reensamblar (S12) las unidades PDU de la capa superior desencapsuladas, obtenidas mediante la operación de desencapsulado, por la entidad de control de enlaces en el lado receptor, para obtener unidades de datos de servicios, SDU. 10

2. El método según la reivindicación 1, en donde el método comprende, además:

si cualquiera de los bloques de transmisión contiene unidades de PDU de entre una pluralidad de entidades de control de enlaces, desmultiplexar el bloque de transmisión y reenviar los bloques de subtransmisión obtenidos, mediante la desmultiplexación, a las correspondientes entidades de control de enlaces.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde al obtener las unidades PDU de la capa superior, la 15 entidad de control de enlaces almacena las unidades PDU de la capa superior en una memoria intermedia de reordenamiento, antes de reordenar las unidades PDU, en función de los números de secuencia de las unidades PDU de las capas superiores y

la entidad de control de enlaces realiza el reensamblaje de las unidades PDU de capas superiores reordenadas en las unidades SDU con una estrategia de reensamblaje predefinida y transmite las unidades SDU reensambladas a las 20 capas superiores.

4. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde las funciones de reordenamiento y reensamblaje de las unidades PDU de capas superiores desencapsuladas, para obtener las unidades SDU, comprende:

el reordenamiento de las unidades PDU de capas superiores recibidas, en función del número de secuencia o el número de secuencia de segmentos, eliminando las cabeceras de información desde las unidades PDU de capas 25 superiores reordenadas y realizando el reensamblaje de las unidades PDU para obtener las unidades SDU, por una entidad de reordenamiento en el lado receptor.

5. El método según la reivindicación 3, en donde la estrategia de reensamblaje predefinida comprende: establecer si transmitir las unidades SDU de forma ordenada o desordenada; si la estrategia de reensamblaje predefinida se establece para transmitir las unidades SDU de forma ordenada, recuperar las unidades SDU en un orden identificado 30 por los números de secuencia de las unidades PDU y transmitir las unidades SDU a las capas superiores; si se establece transmitir las unidades SDU en forma desordenada, transmitir las unidades SDU en cualquier orden.

6. El método según la reivindicación 3, en donde el mecanismo de reordenamiento predefinido utiliza una ventana móvil predefinida para controlar un margen de memoria intermedia HARQ y un margen de memoria intermedia ARQ, para gestionar una nueva PDU recibida, para detectar las unidades PDU que se han de reensamblar y/o la 35 ausencia de las unidades PDU y reensamblar las unidades PDU y/o crear una respuesta.

7. El método según la reivindicación 6, en donde el margen de memoria intermedia HARQ, controlado por la ventana móvil predefinida, se representa por un parámetro de tamaño de ventana fijo, configurado por las capas superiores y presenta un margen inicial como un más alto número de secuencia entre los números de secuencia de las unidades PDU recibidas en la memoria intermedia de reordenamiento sustraído por el parámetro de tamaño de ventana 40 fijo configurado por las capas superiores y el más alto número de secuencia entre los números de secuencia entre las unidades PDU recibidas en la memoria intermedia de reordenamiento.

8. El método según la reivindicación 6, en donde el margen de memoria intermedia ARQ, controlado por la ventana móvil predefinida, se determina por un límite inferior de un tamaño de memoria intermedia HARQ, un número de secuencia de una PDU recibida por la entidad ARQ de forma ordenada y un tamaño de memoria intermedia ARQ 45 máximo, conjuntamente.

9. El método según la reivindicación 8, en donde si la diferencia entre un número de secuencia de la siguiente unidad PDU que ha de recibirse por la entidad ARQ de forma ordenada y un tamaño mínimo de memoria intermedia HARQ admisible es más pequeño o igual al tamaño máximo de la memoria intermedia ARQ, el margen de la memoria intermedia ARQ es desde el número de secuencia de la siguiente PDU a recibirse por la entidad ARQ de forma 50 ordenada, al tamaño mínimo de memoria intermedia HARQ admisible;

si la diferencia entre el número de secuencia de la siguiente unidad PDU a recibirse por la entidad ARQ, de

forma ordenada, y el tamaño mínimo de memoria intermedia HARQ admisible es mayor que el tamaño máximo de la memoria intermedia ARQ, el margen de la memoria intermedia ARQ es desde el número de secuencia de la siguiente unidad PDU a recibirse, por la entidad ARQ de forma ordenada, al número de secuencia más el tamaño máximo de memoria intermedia ARQ.

10. El método según la reivindicación 6, en donde la gestión de la nueva unidad PDU recibida, comprende: 5

si un número de secuencia de la nueva unidad PDU está fuera del margen de memoria intermedia HARQ, almacenar los datos en la memoria intermedia de reordenamiento y actualizar la variable de estado del más alto número de secuencia entre los números de secuencia de las unidades PDU recibidas en la memoria intermedia de reordenamiento, actualizando otras variables de estados según un mecanismo de ventana y realizar la detección del desbordamiento de capacidad; 10

si el número de secuencia de la nueva unidad PDU está dentro del margen de la memoria intermedia HARQ y no existe ninguna unidad PDU con el mismo número de secuencia que el número de secuencia de la nueva PDU, en la memoria intermedia HARQ, almacenar la nueva unidad PDU en la memoria intermedia HARQ;

si el número de secuencia de la nueva unidad PDU está dentro del margen de la memoria intermedia ARQ y no existe ninguna PDU con el mismo número de secuencia que el número de secuencia de la nueva PDU, en la memoria 15 intermedia ARQ, almacenar la nueva unidad PDU en la memoria intermedia ARQ y proporcionar una respuesta de recepción de conformidad con una estrategia de respuestas de recepción;

si el número de secuencia de la nueva unidad PDU es igual al número de secuencia de la siguiente unidad PDU a recibirse por la entidad ARQ de forma ordenada, realizar la detección para el reensamblaje de las unidades SDU.

11. El método según la reivindicación 6, en donde la detección de las unidades PDU que han de 20 reensamblarse, comprende:

si la estrategia de reensamblaje predefinida se establece para transmitir las unidades SDU de forma ordenada, cuando una unidad PDU con un número de secuencia igual al número de secuencia de la siguiente PDU a recibirse por la entidad ARQ, de forma ordenada, se recibe, comprobar las unidades PDU consecutivas comenzando desde la unidad PDU con el número de secuencia igual al número de secuencia de la siguiente PDU hasta que se obtenga una unidad 25 PDU no consecutiva; reensamblar las unidades SDU a partir de las unidades PDU consecutivas y transmitir las unidades SDU a las capas superiores y actualizar las variables de estado correspondientes para recibir las unidades PDU de forma ordenada;

si la estrategia de reensamblaje predefinida se establece para transmitir las unidades SDU de forma desordenada, transmitir dichas unidades SDU que se indiquen en su integridad entre las unidades PDU recibidas a las 30 capas superiores.

12. El método según la reivindicación 6, en donde la detección de la ausencia de las unidades PDU comprende:

si se ha recibido una unidad PDU con un número de secuencia mayor que el número SN, determinar una unidad PDU con un número de secuencia de SN como un paquete de datos ausente. 35

13. El método según la reivindicación 6, en donde el margen de memoria intermedia HARQ, controlado por la ventana móvil predefinida, se determina en función de la condición de la recepción de unidades PDU, con un tamaño máximo de memoria intermedia HARQ configurado por las capas superiores y un temporizador preestablecido y el margen de la memoria intermedia HARQ está comprendido desde un más alto número de secuencia entre los números de secuencia de las unidades PDU recibidas, en la memoria intermedia de reordenamiento, hasta un número 40 de secuencia de la siguiente unidad PDU a recibirse por la entidad HARQ de forma ordenada o

en donde el margen de la memoria intermedia HARQ, controlado por la ventana móvil predefinida, se determina por la condición de las unidades PDU en su recepción y el control de un temporizador; un límite superior del margen de memoria intermedia HARQ es un más alto número de secuencia entre los números de secuencia de las unidades PDU recibidas y un límite inferior es un más alto número de secuencia entre los números de secuencia de las unidades PDU 45 recibidas cuando el temporizador termina su tiempo de espera.

14. Un dispositivo para el reordenamiento de datos en un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende una primera unidad de retransmisora (11) y una segunda unidad retransmisora (12), caracterizado porque:

la primera unidad retransmisora (11) está adaptada para transmitir bloques de transmisión recibidos a la segunda unidad retransmisora (12) directamente sin reordenar los bloques de transmisión que se reciben por la primera 50 unidad retransmisora en forma desordenada y

la segunda unidad retransmisora (12) está adaptada para recibir los bloques de transmisión desde la primera unidad retransmisora (11), desencapsular los bloques de transmisión para obtener las unidades de datos de protocolos de capas superiores, las unidades PDU y reordenar las unidades PDU en función de los números de secuencia de las

unidades PDU de las capas superiores y reensamblar las unidades PDU de capas superiores para obtener unidades de datos de servicio, SDU, y a continuación, transmitir las unidades SDU a las capas superiores.

15. El dispositivo según la reivindicación 14, en donde dicho dispositivo comprende, además:

una unidad desmultiplexadora (13) conectada a la primera unidad retransmisora (11) y la segunda unidad retransmisora (12), respectivamente, que está adaptada para desmultiplexar los bloques de transmisión constituidos por 5 las unidades PDU de entre una pluralidad de entidades de control de enlaces y transmitir los bloques de transmisión obtenidos mediante la desmultiplexación a las correspondientes entidades de control de enlaces.

16. El dispositivo según la reivindicación 14 o 15, en donde la primera unidad retransmisora (11) comprende:

una sub-unidad de Petición Automática Híbrida de Repetición, HARQ (111), adaptada para retransmitir los 10 bloques de transmisión recibidos y

una sub-unidad determinante (112) adaptada para determinar si el número de retransmisión de cada uno de los bloques de transmisión excede un número máximo de retransmisión preconfigurado y, si el número de retransmisión excede el número máximo de retransmisión, notificar a la segunda unidad retransmisora (12) que faltan datos en el bloque de transmisión. 15

17. El dispositivo según la reivindicación 14 o 15, en donde la segunda unidad retransmisora (12) comprende:

al menos una sub-unidad de Petición Automática de Repetición, ARQ (121) conectada a la sub-unidad HARQ (111) o la unidad de desmultiplexación (13), que está adaptada para desencapsular los bloques de transmisión recibidos o los bloques de subtransmisión y transmitir las unidades PDU de capas superiores obtenidas mediante la operación de 20 desencapsulado;

al menos una sub-unidad de reordenamiento (122) conectada a la sub-unidad ARQ (121), que está adaptada para reordenar la unidades PDU recibidas de capas superiores en función del número de secuencia o del número de secuencia de segmentos y transmitir las unidades PDU reordenadas de las capas superiores y

al menos una sub-unidad de reensamblaje (123) conectada a la sub-unidad de reordenamiento (122), que está 25 adaptada para eliminar una cabecera de información desde cada una de las unidades PDU de capas superiores recibidas y reensamblar las unidades PDU de capas superiores para obtener las unidades SDU.