Método para transmitir un bloque de datos fuente a un receptor en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida,

que comprende las etapas de: (a) recibir (S150) un mensaje de realimentación del receptor, indicando el mensaje de realimentación qué parte del bloque de datos fuente no se decodifica correctamente; estando el método caracterizado porque comprende además las etapas de (b) dividir (S170) la parte indicada del bloque de datos fuente en una pluralidad de segmentos de datos en consecuencia; (c) rellenar (S180) datos conocidos en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para expandir el segmento de datos para tener una longitud predefinida; (d) realizar (S190) una codificación lineal en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para generar una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de la pluralidad de paquetes de datos sólo un segmento de información de redundancia para decodificar el segmento de datos en el receptor; y (e) transmitir (S140) la pluralidad de paquetes de datos a un canal de transmisión

Método y aparato para transmitir y recibir un bloque de datos en un sistema de comunicación inalámbrica

Campo de la invención

La invención se refiere a comunicaciones inalámbricas, particularmente se refiere a un método y a un aparato para transmitir paquetes de datos usando un protocolo de ARQ híbrida (HARQ: petición de retransmisión automática híbrida) en un sistema de comunicación inalámbrica.

Antecedentes de la invención

Los protocolos de ARQ híbrida combinan una corrección de errores sin canal de retorno (FEC) con un mecanismo de retransmisión para proporcionar una comunicación fiable sobre canales ruidosos. Un paquete se retransmite sólo si el código de corrección de errores no puede decodificar correctamente el paquete. Para reducir la cantidad transmitida promedio de información de redundancia, se han introducido protocolos de ARQ híbrida tipo II. Para la transmisión inicial, sólo se transmite una pequeña cantidad de información de paridad con los datos fuente reales. Si la decodificación falla, se transmite información de paridad adicional de manera creciente (redundancia incremental, IR) para formar códigos de tasa inferior. Con este fin a menudo se usan códigos de tasa compatible para permitir la construcción de un código de tasa alta a partir de un código de tasa baja perforando pares de la información de paridad. En este esquema pueden usarse diferentes códigos de corrección de errores como códigos de Reed-Solomon, códigos convolucionales, códigos de producto turbo o un código de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) .

Un enfoque general para construir códigos LDPC de tasa compatible se da a conocer en “A Data Puncturing IRscheme for Type-II Hybrid ARQ Protocols Using LDPC Codes” in IEEE Communications Society Globecom 2004, páginas 3012 a 3016, por Uwe Dammer etc. Según el esquema dado a conocer, se crea redundancia incremental a partir de versiones perforadas de los datos originales usando el mismo hardware de codificador/decodificador. Si la redundancia inicial no es suficiente, sólo deben transmitirse paquetes de paridad adicionales en vez de paquetes enteros y pueden mejorarse gradualmente partes de los datos inicialmente recibidos hasta que sea posible una decodificación satisfactoria del código entero. De esta manera, el LDPC de perforación de datos obtiene un mejor rendimiento en comparación con otros códigos de tasa compatible candidatos.

Sin embargo, la perforación de datos presenta una gran pérdida de rendimiento y su impacto adverso es más evidente a medida que la tasa de perforación aumenta, y en los peores casos, un porcentaje grande de bits perforados puede paralizar el decodificador de decisión flexible iterativa. Y además, como otros esquemas de transmisión típicos que usan HARQ tipo II, el uso de códigos de tasa compatible hace que el esquema de decodificación sea más complicado. Todo esto reduce el rendimiento de transmisión de sistema y por tanto hace que el decodificador no funcione eficazmente como se esperaba al principio.

Por tanto existe la necesidad de proporcionar un esquema de transmisión más eficaz para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica usando el protocolo de ARQ híbrida.

Sumario de la invención

Entre otros, un objeto de la invención es proporcionar un esquema de transmisión eficaz para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica usando el protocolo de ARQ híbrida. El esquema de transmisión proporcionado por la invención tiene la misma tasa de código y solución de codificación/decodificación optimizada y por tanto mejora eficazmente el rendimiento de transmisión de sistema.

Con este fin, la invención proporciona un método para transmitir un bloque de datos fuente a un receptor en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida según la reivindicación 1.

La invención proporciona además un método de recepción para restaurar un bloque de datos fuente en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida según la reivindicación 8.

En una realización preferida, cuando uno cualquiera de la pluralidad de segmentos de datos no se decodifica correctamente durante la fase que corresponde a la retransmisión, el método comprende además las siguientes etapas: componer la pluralidad de segmentos de información de redundancia para que sea un segmento de información de redundancia lineal; extraer un segmento de información de redundancia de un segmento de información de redundancia almacenado en memoria intermedia que corresponde al segmento de datos extraído; generar un segmento de información de redundancia optimizado basándose en el segmento de información de redundancia lineal y el segmento de información de redundancia extraído; y realizar la decodificación de canales basándose en el segmento de información de redundancia optimizado y el segmento de datos extraído para restaurar un segmento de datos fuente. Puesto que el método puede proporcionar una segunda oportunidad para realizar una decodificación basándose en optimización de la información de redundancia, mejora la probabilidad de decodificar correctamente el segmento de datos erróneos y por tanto mejora la eficacia de transmisión del sistema.

En la descripción de la invención aquí y más adelante en el presente documento, la información de redundancia podría ser información de comprobación de paridad o cualquier otra información que pueda usarse para corrección de errores durante la decodificación.

Otro objeto de la invención es proporcionar aparatos eficaces para la transmisión de datos para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica usando el protocolo de ARQ híbrida. Los aparatos de transmisión de datos adoptan un esquema de codificación que tiene la misma tasa de código y una decodificación optimizada y puede mejorar la transmisión eficazmente.

Con este fin la invención proporciona un aparato para transmitir un bloque de datos fuente a un receptor en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida según la reivindicación 6.

La invención proporciona además un aparato de recepción para restaurar un bloque de datos fuente en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida según la reivindicación 12.

Puesto que se usa código lineal y la misma tasa de código para la codificación, la pluralidad de decodificadores en el aparato de recepción puede adoptar la misma estructura, y también funcionar de la misma manera durante diferentes fases de decodificación, y por tanto simplifica mayormente la implementación de decodificadores.

En una realización preferida, el aparato que comprende además: una segunda unidad de extracción para extraer un segmento de información de redundancia de un segmento de información de redundancia almacenado en memoria intermedia que corresponde al segmento de datos extraído por la primera unidad de extracción; una unidad de procesamiento para componer la pluralidad de segmentos de información de redundancia para que sea un segmento de información de redundancia lineal; y una unidad de generación para generar un segmento de información de redundancia optimizado basándose en el segmento de información de redundancia lineal y el segmento de información de redundancia extraído. Puesto que el aparato puede proporcionar una segunda oportunidad para realizar la decodificación basándose en la optimización de la información de redundancia, mejora la probabilidad de decodificar correctamente el segmento de datos erróneos y así mejora la eficacia de transmisión del sistema.

Breve descripción de las figuras

Los anteriores y otros objetos y características de la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada considerada en relación con los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método de transmisión según la invención;

la figura 2 es un flujo de datos esquemático que ilustra una realización del esquema de codificación según la invención;

la figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de un aparato 100 de transmisión según la invención;

la figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra... [Seguir leyendo]

1. Método para transmitir un bloque de datos fuente a un receptor en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida, que comprende las etapas de:

(a) recibir (S150) un mensaje de realimentación del receptor, indicando el mensaje de realimentación qué parte del bloque de datos fuente no se decodifica correctamente;

estando el método caracterizado porque comprende además las etapas de

(b) dividir (S170) la parte indicada del bloque de datos fuente en una pluralidad de segmentos de datos en consecuencia;

(c) rellenar (S180) datos conocidos en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para expandir el segmento de datos para tener una longitud predefinida;

(d) realizar (S190) una codificación lineal en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para generar una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de la pluralidad de paquetes de datos sólo un segmento de información de redundancia para decodificar el segmento de datos en el receptor; y

(e) transmitir (S140) la pluralidad de paquetes de datos a un canal de transmisión.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además las siguientes etapas antes de la etapa (a) :

(f) dividir (S110) el bloque de datos fuente en una pluralidad de segmentos de datos;

(g) realizar (S120) una codificación lineal en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos respectivamente para generar una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de la pluralidad de paquetes de datos el segmento de datos usado para codificar y un segmento de información de redundancia correspondiente para decodificar el receptor; y

(h) transmitir (S140) la pluralidad de paquetes de datos a un canal de transmisión.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además antes de la etapa (e) y (h) una etapa de multiplexar (S130) la pluralidad de paquetes de datos en un flujo de datos para su transmisión.

4. Método según la reivindicación 1, en el que el código lineal y la tasa de código usadas para la codificación son las mismas.

5. Método según la reivindicación 4, en el que se usa un código de comprobación de paridad de baja densidad como código de bloque lineal para la codificación de canales.

6. Aparato (100) para transmitir un bloque de datos fuente a un receptor en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida, que comprende:

una unidad (110) de recepción para recibir un mensaje de realimentación del receptor, indicando el mensaje de realimentación qué parte del bloque de datos fuente no se decodifica correctamente;

estando el aparato caracterizado por comprender una unidad (122) de división para dividir la parte indicada del bloque de datos fuente en una pluralidad de segmentos de datos en consecuencia;

una unidad (124) de relleno para rellenar datos conocidos en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para expandir el segmento de datos para tener una longitud predefinida;

una pluralidad de codificadores (126, 128) para realizar una codificación lineal en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos para generar una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de la pluralidad de paquetes de datos sólo un segmento de información de redundancia para decodificar el segmento de datos en el receptor; y una unidad (140) de transmisión para transmitir la pluralidad de paquetes de datos a un canal de transmisión.

7. Aparato según la reivindicación 6, en el que la estructura y la función de la pluralidad de codificadores son las mismas; y el código lineal y la tasa de código usadas para la codificación son las mismas.

8. Método de recepción para restaurar un bloque de datos fuente en un sistema de comunicación inalámbrica

usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida, estando el método caracterizado porque comprende las etapas de:

(a) recibir (S210) un flujo de datos desde un canal de transmisión, incluyendo el flujo de datos una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de los paquetes de datos sólo un segmento de información de redundancia, obteniéndose los paquetes de datos de al menos una parte del bloque de datos fuente, no habiéndose reconocido dicha parte, y rellenándose, codificándose de manera lineal y transmitiéndose por una unidad de transmisión;

(b) extraer (S226) un segmento de datos no decodificado correctamente desde un segmento de datos almacenado en memoria intermedia;

(c) dividir (S227) el segmento de datos extraído en una pluralidad de segmentos de datos; y

(d) realizar (S238) una decodificación de canales basándose en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos y el segmento de información de redundancia correspondiente respectivamente para restaurar una pluralidad de segmentos de datos fuente.

9. Método según la reivindicación 8, que comprende además las siguientes etapas antes de la etapa (a) :

recibir (S210) una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de la pluralidad de paquetes de datos un segmento de datos y un segmento de información de redundancia; y realizar (S224) decodificación de canales basándose en el segmento de datos y el segmento de información de redundancia en cada uno de la pluralidad de paquetes de datos para restaurar un segmento de datos fuente.

10. Método según la reivindicación 8, cuando uno cualquiera de la pluralidad de segmentos de datos no se decodifica correctamente durante la retransmisión después de la etapa (d) , que comprende además las etapas de:

componer (S234) la pluralidad de segmentos de información de redundancia para que sea un segmento de información de redundancia lineal;

extraer (S232) un segmento de información de redundancia de un segmento de información de redundancia almacenado en memoria intermedia que corresponde al segmento de datos extraído en la etapa (b) ;

generar (S236) un segmento de información de redundancia optimizado basándose en el segmento de información de redundancia lineal y el segmento de información de redundancia extraído; y realizar (S238) una decodificación de canales basándose en el segmento de información de redundancia optimizado y el segmento de datos extraído para restaurar un segmento de datos fuente.

11. Método según la reivindicación 9 ó 10, que comprende además las etapas de:

almacenar (S240) en memoria intermedia el segmento de datos fuente restaurado y el segmento de datos no decodificado correctamente y el segmento de información de redundancia correspondiente de los mismos;

enviar (S252, S254) un mensaje de realimentación a un transmisor, indicando el mensaje de realimentación qué parte del bloque de datos fuente no se decodifica correctamente cuando al menos un segmento de datos no se decodifica correctamente; y componer (S256) el bloque de datos fuente basándose en los segmentos de datos almacenados en memoria intermedia.

12. Aparato (200) de recepción para restaurar un bloque de datos fuente en un sistema de comunicación inalámbrica usando un protocolo de petición de retransmisión automática híbrida, caracterizado porque comprende:

una unidad (212) de recepción para recibir un flujo de datos desde un canal de transmisión, incluyendo el flujo de datos una pluralidad de paquetes de datos, incluyendo cada uno de los paquetes de datos sólo un segmento de información de redundancia, obteniéndose los paquetes de datos de al menos una parte del bloque de datos fuente, no habiéndose reconocido dicha parte, y rellenándose, y codificándose de manera lineal;

una primera unidad (214) de extracción para extraer un segmento de datos no decodificado correctamente de un segmento de datos almacenado en memoria intermedia;

una unidad (217) de división para dividir el segmento de datos extraído en una pluralidad de segmentos de datos; y una pluralidad de decodificadores (220) para realizar decodificación de canales basándose en cada uno de la pluralidad de segmentos de datos y segmento de información de redundancia correspondiente respectivamente para restaurar una pluralidad de segmentos de datos fuente.

13. Aparato según la reivindicación 12, que comprende además:

una segunda unidad (215) de extracción para extraer un segmento de información de redundancia de un segmento de información de redundancia almacenado en memoria intermedia que corresponde al segmento de datos extraído por la primera unidad de extracción;

una unidad (216) de procesamiento para componer la pluralidad de segmentos de información de redundancia para que sea un segmento de información de redundancia lineal; y una unidad (218) de generación para generar un segmento de información de redundancia optimizado basándose en el segmento de información de redundancia lineal y el segmento de información de redundancia extraído.

14. Aparato según la reivindicación 13, en el que la pluralidad de decodificadores están dispuestos además para realizar decodificación de canales basándose en el segmento de información de redundancia optimizado y el segmento de datos extraído para restaurar un segmento de datos fuente.

15. Aparato según la reivindicación 14, que comprende además:

una unidad (240) de almacenamiento en memoria intermedia para almacenar en memoria intermedia el segmento de datos fuente restaurado y el segmento de datos no decodificado correctamente y el segmento de información de redundancia correspondiente de los mismos;

una unidad (230) de transmisión para enviar un mensaje de realimentación a un transmisor, indicando el mensaje de realimentación qué parte del bloque de datos fuente no se decodifica correctamente cuando al menos un segmento de datos no se decodifica correctamente; y una unidad (250) de composición para componer el bloque de datos fuente basándose en los segmentos de datos almacenados en memoria intermedia.