SUMINISTRO DE DATOS EN UN MECANISMO HÍBRIDO DE RETRANSMISIÓN AUTOMÁTICA EN SISTEMAS DE COMUNICACIÓN CDMA.

Un procedimiento para suministrar datos recuperados por una entidad híbrida de retransmisión automática (HARQ) en el orden adecuado a las capas superiores en un sistema de comunicación CDMA,

que comprende: recibir paquetes de la entidad HARQ, caracterizado por las etapas de: detectar paquetes faltantes entre los paquetes recibidos; demorar la entrega de los paquetes recibidos después de los paquetes faltantes detectados; determinar si cada paquete faltante está o recibido posteriormente desde la entidad HARQ o perdido, eliminando sucesivamente los canales HARQ que puedan usarse para enviar el paquete faltante; y entregar los paquetes recibidos, demorados por cada paquete faltante, después de que se determina que el paquete faltante está perdido o ha sido recibido desde la entidad HARQ

ANTECEDENTES

Campo 5

La presente invención se refiere, en general, a la comunicación de datos y, más específicamente, a técnicas para mejorar las prestaciones del suministro de datos a capas superiores conjuntamente con un mecanismo híbrido de retransmisión automática (HARQ) en sistemas de comunicación CDMA.

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Antecedentes

Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegados para proporcionar diversos tipos de servicios, tales como la voz, los datos en paquetes, etc. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple capaces de dar soporte a la comunicación para múltiples usuarios, y puede basarse en el acceso múltiple por división 15 de código (CDMA), el acceso múltiple por división del tiempo (TDMA), el acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), o algunas otras técnicas de acceso múltiple. Los sistemas CDMA pueden proporcionar ciertas ventajas sobre otros tipos de sistemas, incluyendo una mayor capacidad de sistema.

Para mejorar la fiabilidad de la transmisión de datos, algunos sistemas CDMA de nueva generación emplean 20 un mecanismo híbrido de retransmisión automática (HARQ) que puede retransmitir paquetes que han sido incorrectamente descodificados por el receptor. Por ejemplo, en el W-CDMA (CDMA de banda ancha), Versión 5, el HARQ está incluido en una subcapa de Control de Acceso al Medio (MAC)-hs [Control de Acceso al Medio de alta velocidad] que reside encima de la capa física. En el enlace descendente, una entidad HARQ en el transmisor procesa datos en paquetes a los que se asignan números secuenciales de secuencia de transmisión (TSN). Estos paquetes 25 pueden transmitirse luego en orden secuencial, en base a sus TSN, al receptor.

En el receptor, una correspondiente entidad HARQ recibe las transmisiones de paquetes e intenta descodificar y recuperar cada paquete transmitido. Sin embargo, debido a la degradación en las transmisiones de paquetes resultantes del enlace de radio, algunos de los paquetes pueden no descodificarse correctamente (es decir, 30 se borran). Cuando esto ocurre, un acuse negativo de recibo (NAK) se envía desde el receptor de vuelta al transmisor para iniciar una retransmisión de cada paquete borrado.

La entidad HARQ receptora también está encargada de proporcionar los paquetes recuperados (es decir, aquellos descodificados correctamente) a las capas superiores. En el W-CDMA, las capas superiores esperan datos en 35 el orden adecuado, según lo determinado por los TSN de los paquetes. Sin embargo, con el mecanismo HARQ, los paquetes pueden ser recuperados desordenados por la entidad HARQ receptora, debido a las retransmisiones. Como resultado, se usa una entidad reordenadora en el receptor para almacenar temporalmente y reordenar los paquetes según son recuperados por el HARQ receptor. La entidad reordenadora proporcionará entonces los paquetes en el orden adecuado, según estén disponibles, a las capas superiores. 40

Si los paquetes son recuperados desordenados por la entidad HARQ receptora, entonces la entidad reordenadora puede “demorar” o retardar su entrega de los paquetes recuperados a las capas superiores. En particular, la entidad reordenadora demoraría la entrega de datos a las capas superiores toda vez que se detecten paquetes faltantes, hasta que (1) bien los paquetes faltantes sean recuperados por el HARQ receptor o (2) bien la 45 entidad reordenadora esté segura de que los paquetes faltantes están perdidos y que no serán recuperados por el HARQ receptor. Si es verdad la segunda condición, entonces puede apelarse a otro mecanismo de retransmisión en las capas superiores para que retransmita los datos perdidos.

Surge un reto al determinar la magnitud adecuada del tiempo a esperar por parte de la entidad reordenadora 50 antes de declarar que los paquetes faltantes están perdidos y proporcionar los paquetes ya recuperados a las capas superiores. Un objetivo es evitar demorar la entrega de datos a las capas superiores, dado que es indeseable esperar un largo tiempo, o indefinidamente, por paquetes perdidos que no se recuperarán. Un breve tiempo de espera sería mejor para este objetivo. Un objetivo conflictivo es minimizar las declaraciones erróneas de paquetes perdidos, de forma que se minimicen las retransmisiones innecesarias con largos retardos por parte de las capas superiores (si 55 disponen de soporte) o la pérdida de paquetes (si no se realiza ninguna retransmisión por parte de las capas superiores). Un largo tiempo de espera brindaría mejor garantía de que los paquetes están efectivamente perdidos. Este problema se denomina habitualmente en la tecnología “evitación de demora”.

Hay, por lo tanto, una necesidad en la tecnología de técnicas para mejorar las prestaciones de la evitación de demora en un sistema CDMA. 60

Una especificación técnica publicada, titulada “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification

Group Radio Access Network, MAC protocol specification (Release 5)” [“Proyecto de Asociación de 3ª Generación; Red de Acceso por Radio del Grupo de Especificación Técnica; especificación del protocolo MAC (Versión 5)”], publicado en 2002, páginas 47 a 51, XP-002960551, revela diversas entidades funcionales en una red de telecomunicación como soporte de un protocolo de HARQ usado en el canal HS-DSCH.

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Otra especificación técnica publicada, titulada “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network, Ultra High Speed Downlink Packet Access (HSPDA); Overall Description: Stage 2 (Release 5)” [“Proyecto de Asociación de 3ª Generación; Red de Acceso por Radio del Grupo de Especificación Técnica; Acceso de Paquetes del Enlace Descendente de Velocidad Ultra Alta (HSPDA); Descripción global; Etapa 2 (Versión 5)”], páginas 15 a 18, XP-002960552, revela un protocolo de HARQ basado en un enlace descendente 10 asíncrono y un esquema síncrono del enlace ascendente para su uso en un sistema de telecomunicación.

La Publicación de Patente Estadounidense Número 5.754.754, cedida a International Business Machines Corporation, revela un Sistema de Recuperación de Errores y un procedimiento para su uso en un sistema de comunicación de datos, en el cual una estación remitente transmite paquetes de información con información 15 numerada secuencialmente a una estación receptora.

RESUMEN

Se proporcionan en el presente documentos técnicas para mitigar los efectos de los paquetes faltantes y 20 mejorar las prestaciones de la evitación de demora, según lo expuesto en las reivindicaciones adjuntas. En particular, estas técnicas pueden usarse para abordar más efectivamente situaciones en las cuales la entrega de datos a las capas superiores está demorada debido a cargas útiles faltantes. Estas técnicas hacen uso de información disponible a partir de los procesos HARQ, a fin de decidir mejor si se envían o no datos a las capas superiores.

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Se proporcionan en el presente documento diversos mecanismos que pueden usarse individualmente, o en combinación, para mejorar las prestaciones de la evitación de demora. Estos mecanismos incluyen (1) transmisión de la prioridad de cada paquete por un canal de control, en lugar de con el paquete, (2) mantenimiento de un temporizador de inactividad para cada canal HARQ, (3) transmisión de una indicación de despeje para “despejar” uno o más canales HARQ, lo cual, a su vez, puede dar como resultado que los datos sean despejados por la entidad reordenadora hacia 30 las capas superiores, (4) formación de un conjunto de canales HARQ candidatos para cada paquete faltante, que son canales que pueden usarse para el paquete faltante, y (5) determinación de si un paquete faltante está perdido o no, en base a la actividad o inactividad detectada en los canales HARQ en el conjunto de candidatos. Estos mecanismos se describen en mayor detalle más adelante.

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En una realización, se proporciona un procedimiento para entregar datos recuperados por una entidad HARQ en el orden adecuado a las capas superiores en un sistema de comunicación CDMA. Según el procedimiento, los paquetes... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para suministrar datos recuperados por una entidad híbrida de retransmisión automática (HARQ) en el orden adecuado a las capas superiores en un sistema de comunicación CDMA, que comprende:

5

recibir paquetes de la entidad HARQ, caracterizado por las etapas de:

detectar paquetes faltantes entre los paquetes recibidos;

demorar la entrega de los paquetes recibidos después de los paquetes faltantes detectados;

determinar si cada paquete faltante está o recibido posteriormente desde la entidad HARQ o perdido, eliminando 10 sucesivamente los canales HARQ que puedan usarse para enviar el paquete faltante; y

entregar los paquetes recibidos, demorados por cada paquete faltante, después de que se determina que el paquete faltante está perdido o ha sido recibido desde la entidad HARQ.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual un canal HARQ es eliminado si está inactivo durante un periodo 15 temporal específico.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual un canal HARQ es eliminado si se recupera un paquete enviado por el canal HARQ.

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4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual un canal HARQ es eliminado si se detecta un nuevo paquete como enviado por el canal HARQ.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual un canal HARQ es eliminado si se recibe una indicación para despejar el canal HARQ. 25

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual cada canal HARQ está identificado por un campo en un mensaje de control.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el sistema de comunicación CDMA es un sistema W-CDMA. 30

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual, para cada paquete faltante, el procedimiento comprende adicionalmente las etapas de:

determinar un conjunto de canales HARQ candidatos que pueden usarse para enviar el paquete faltante, 35

retirar cada canal HARQ candidato en el conjunto tras completar una transacción pendiente en el canal HARQ,

declarar que el paquete faltante está perdido si todos los canales HARQ candidatos son retirados del conjunto, y

suministrar los paquetes recibidos, demorados por el paquete faltante, si se declara que el paquete faltante está perdido, o es posteriormente recibido desde la entidad HARQ.

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9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual los paquetes se transmiten en orden secuencial en base a los números de secuencia de transmisión (TSN) asignados a los paquetes.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el cual los paquetes faltantes se detectan en base a los TSN de los paquetes recibidos. 45

11. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual el conjunto de canales HARQ candidatos para cada paquete faltante incluye canales HARQ que están activos en el momento en que se detecta el paquete faltante.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el cual un canal HARQ se considera activo si al menos una 50 transmisión de paquete ha sido recibida por el canal HARQ.

13. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual el conjunto de canales HARQ candidatos para cada paquete faltante incluye canales HARQ que están activos en un instante que es un retardo específico del momento en que se detecta el paquete faltante. 55

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el cual el retardo específico está determinado por un temporizador que se inicia cuando se detecta el paquete faltante.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el cual se mantiene un temporizador para todos los paquetes faltantes 60 detectados en cualquier momento dado.

16. El procedimiento de la reivindicación 13, en el cual el retardo específico se selecciona para garantizar una alta probabilidad de recibir al menos una transmisión de paquete por un canal HARQ.

17. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual el conjunto de canales HARQ candidatos para cada paquete faltante se indica por un vector máscara con un elemento para cada canal HARQ que pueda usarse para la 5 transmisión de datos en paquetes.

18. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual una transacción pendiente en un canal HARQ se considera completada si el canal HARQ está inactivo durante un periodo temporal específico.

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19. El procedimiento de la reivindicación 18, que comprende adicionalmente:

mantener un temporizador de inactividad para cada canal HARQ con una transacción pendiente, en el que la transacción pendiente en el canal HARQ se considera completada si expira el temporizador de inactividad.

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20. El procedimiento de la reivindicación 19, en el cual el temporizador de inactividad para cada canal HARQ se reinicializa siempre que se recibe una transmisión de paquete por el canal HARQ.

21. El procedimiento de la reivindicación 18, en el cual el periodo temporal específico se selecciona para garantizar una alta probabilidad de recibir al menos dos transmisiones de paquete por el canal HARQ. 20

22. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual una transacción pendiente en un canal HARQ se considera completada si se recupera un paquete del canal HARQ.

23. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual una transacción pendiente en un canal HARQ se considera 25 completada si se detecta un nuevo paquete a enviar por el canal HARQ.

24. El procedimiento de la reivindicación 23, en el cual se detecta el nuevo paquete en base a un cambio en un indicador de Nuevos Datos enviado con cada transacción de paquete.

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25. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual una transacción pendiente en un canal HARQ se considera completada si se recibe una indicación para despejar el canal HARQ.

26. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual el sistema de comunicación CDMA es un sistema W-CDMA.

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27. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual el sistema de comunicación CDMA es un sistema cdma2000.

28. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el cual la etapa de recibir paquetes comprende adicionalmente:

mantener un temporizador de inactividad para cada uno entre una pluralidad de canales HARQ que pueden usarse 40 para la transmisión de datos; y

en el que la etapa de suministrar los paquetes recibidos demorados por cada paquete faltante después de que el paquete faltante es o recibido, o determinado como perdido, se basa en los temporizadores de inactividad para canales HARQ.

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29. El procedimiento de la reivindicación 28, en el cual el temporizador de inactividad para cada canal HARQ se reinicia siempre que se recibe una transmisión de paquete por el canal HARQ.

30. El procedimiento de la reivindicación 28, en el cual la duración de cada temporizador de inactividad se selecciona para garantizar una alta probabilidad de recibir al menos dos transacciones de paquetes por el canal HARQ. 50

31. Una memoria acoplada comunicativamente con un dispositivo de procesamiento de señales digitales (DSPD) y que comprende información digital que, al ser ejecutada en el dispositivo de procesamiento, realiza todas las etapas del procedimiento de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 30.

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32. Un aparato para su uso en un sistema de comunicación CDMA, con un mecanismo híbrido de retransmisión automática (HARQ), que comprende:

medios para recibir (1212) paquetes desde una entidad HARQ;

medios para detectar (1214) paquetes faltantes entre los paquetes recibidos; 60

medios para demorar la entrega (1216) de paquetes recibidos después de los paquetes faltantes detectados;

medios para determinar (1218) si cada paquete faltante está perdido o ha sido recibido posteriormente desde la

entidad HARQ, eliminando sucesivamente los canales HARQ que pueden usarse para enviar el paquete faltante; y

medios para suministrar (1220) los paquetes recibidos, demorados por cada paquete faltante después de que se determina que el paquete faltante está perdido o ha sido recibido desde la entidad HARQ.

33. El aparato de la reivindicación 32, adaptado adicionalmente para eliminar un canal HARQ si está inactivo durante 5 un periodo temporal específico.

34. El aparato de la reivindicación 32, adaptado adicionalmente para eliminar un canal HARQ si se recupera un paquete enviado por el canal HARQ.

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35. El aparato de la reivindicación 32, adaptado adicionalmente para eliminar un canal HARQ si se detecta un nuevo paquete a enviar por el canal HARQ.

36. El aparato de la reivindicación 32, adaptado adicionalmente para eliminar un canal HARQ si se recibe una indicación para despejar el canal HARQ. 15

37. El aparato de la reivindicación 23

en el cual dicho medio para recibir comprende adicionalmente

medios para mantener un temporizador de inactividad para cada uno entre una pluralidad de canales HARQ que pueden usarse para la transmisión de datos; y en el cual 20

dicho medio para suministrar paquetes recibidos, demorados por cada paquete faltante, después de que el paquete faltante es o recibido o determinado como perdido, se basa en los temporizadores de inactividad para canales HARQ.

38. Un receptor para su uso en un sistema de comunicación CDMA con un mecanismo híbrido de retransmisión automática (HARQ), que comprende el aparato de cualquiera de las reivindicaciones 32 a 37. 25

39. Un terminal para su uso en un sistema de comunicación CDMA con un mecanismo híbrido de retransmisión automática (HARQ), que comprende el aparato de cualquiera de las Reivindicaciones 32 a 37.