SISTEMA DE ARQ CON ACUSE DE RECIBO DE ESTADO Y PAQUETE.

Sistema de comunicación que comprende: una estación (100) primaria;

al menos una estación (110) secundaria; un canal de datos de enlace descendente (DL2) para transmitir un paquete (202) de datos desde la estación primaria hasta la estación (110) secundaria; un canal indicador de enlace descendente (DL1) para la transmisión de una señal (302) indicadora que indica que un paquete (202) de datos está programado para transmitirse en el canal de datos de enlace descendente (DL2), teniendo la estación secundaria medios (114) de recepción para recibir la señal indicadora y el paquete de datos, y medios (114) de acuse de recibo para transmitir un acuse (206) de recibo positivo o uno negativo a la estación primaria para indicar el estado del paquete de datos recibido, caracterizado porque la estación secundaria comprende medios (114) para transmitir en un canal de enlace ascendente (UL) dividido en una pluralidad de subtramas posteriores, en la subtrama anterior a la subtrama en la que la estación secundaria transmite el acuse (206) de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido, una señal (204) de estado para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la transmisión del acuse (206) de recibo positivo o negativo

Sistema de arq con acuse de recibo de estado y paquete.

La presente invención se refiere a un sistema de comunicación y se refiere además a estaciones primaria y secundaria para su uso en un sistema de este tipo y a un método para hacer funcionar un sistema de este tipo. Aunque la presente memoria descriptiva describe un sistema con referencia particular al sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS) , debe entenderse que tales técnicas se pueden aplicar igualmente para su uso en otros sistemas de comunicación.

Existe una demanda creciente en el área de las comunicaciones móviles de un sistema que tenga la capacidad de descargar grandes bloques de datos a una estación móvil (MS) bajo demanda a una tasa razonable. Tales datos podrían ser, por ejemplo, páginas web de Internet, incluyendo posiblemente segmentos de vídeo o similares. Normalmente, una MS particular requerirá solamente tales datos de manera intermitente, de modo que los enlaces dedicados de ancho de banda fijo no son apropiados. Para cumplir con este requisito en UMTS, está desarrollándose un esquema de acceso de paquetes de alta velocidad en enlace descendente (HSDPA) que puede facilitar la transferencia de datos por paquetes a una estación móvil a hasta 4 Mbps.

Un componente convencional de un sistema de transmisión de datos por paquetes es un proceso ARQ (petición de repetición automática) , para el manejo de los paquetes de datos recibidos por error. Por ejemplo, considérese la transmisión por paquetes en enlace descendente desde una estación base (BS) hasta una estación móvil (MS) en HSDPA. Cuando la MS recibe un paquete de datos determina si se ha corrompido el paquete, por ejemplo, usando información de comprobación de redundancia cíclica (CRC) . Entonces transmite una señal en un campo asignado para este fin a la BS, usándose una primera señal como acuse de recibo (ACK) , para indicar que el paquete se recibió satisfactoriamente, y usándose una segunda señal como acuse de recibo negativo (NACK) , para indicar que el paquete se recibió pero corrompido. Las señales pueden ser, por ejemplo, diferentes palabras de código o la misma palabra de código transmitida a diferentes potencias. La BS requiere una posición apropiada para establecer un umbral de decisión de modo que pueda decodificar correctamente los mensajes ACK/NACK.

Puesto que la transmisión por paquetes normalmente es intermitente, puede emplearse normalmente la transmisión discontinua (DTX) , de manera que no se transmita nada por la MS en el campo de ACK/NACK a menos que se haya recibido un paquete de datos. En un escenario típico, la probabilidad de que la MS no pueda detectar un paquete de datos que se ha enviado podría ser del 1%. En este caso es deseable que la BS interprete la DTX como si fuera un NACK, de modo que el paquete pueda retransmitirse a la MS. Al interpretar la DTX como un NACK puede lograrse que o bien desviando el umbral de decisión en la BS hacia la señal ACK, o bien por medio de la MS que transmite un NACK en cada campo de ACK/NACK que no corresponde con un paquete con la CRC correcta, ya de detectara o no un paquete.

Un problema con la MS que transmite en cada campo de ACK/NACK es que la interferencia de enlace ascendente aumenta significativamente, y además se reduce la vida útil de la batería de la MS. Esto es un problema particular cuando el tráfico de paquetes es por ráfagas (tal como es a menudo el caso) , dando como resultado que se requiera la MS transmita en muchos campos de ACK/NACK cuando no se hubiera transmitido ningún paquete a ésta.

Un problema de la desviación del umbral para decidir entre las órdenes ACK y NACK es que es necesario que se aumente la potencia de transmisión de la orden ACK (tal como se analiza a continuación) con el fin de lograr una probabilidad aceptablemente baja de que se interprete un ACK como un NACK. Como la probabilidad de que la MS transmita un ACK debe ser mucho mayor que la de que transmita un NACK en un sistema de comunicación bien diseñado, el aumento de la potencia de transmisión ACK aumentará significativamente la potencia de transmisión promedio requerida en el campo de ACK/NACK.

Considérese un sistema de comunicación típico que requiere que la probabilidad de malinterpretar un ACK como un NACK sea inferior al 1% y la probabilidad de malinterpretar un NACK como un ACK sea inferior al 0, 01%. Suponiendo que la probabilidad de que la MS no detecte un paquete es del 1%, entonces la probabilidad de malinterpretar la DTX como un NACK debe ser inferior al 1% (de modo que la probabilidad combinada de la MS de no recibir un paquete y de que su DTX se interprete como un ACK es la misma que la probabilidad de malinterpretar un NACK como un ACK, es decir, inferior al 0, 01%) . Las simulaciones para canales de comunicación móvil típicos han mostrado que la desviación del umbral de decisión hacia un ACK suficiente para garantizar que la probabilidad de malinterpretar una DTX como un ACK es inferior al 1% tiene el efecto de requerir que la potencia de ACK sea mayor que la potencia de NACK, en tanto como 10 ó 20 dB en algunos escenarios.

Una solución parcial, dada conocer en la solicitud de patente británica en tramitación junto con la presente 0207696.6 (referencia del solicitante PHGB 020034) , es que la MS transmita los NACK de manera continua tras su ACK/NACK inicial siempre que se ejecute un temporizador. Esto evita la necesidad de que la BS desvíe su umbral de decisión, reduciendo así la potencia de ACK requerida. Sin embargo, un problema de este esquema es que la BS todavía tiene que desviar su umbral de decisión de ACK/NACK para el primero de una serie de paquetes, o alternativamente tolerar una mayor probabilidad de error de detección para la DTX tras el primer paquete.

En la solicitud de patente estadounidense n.º 2002/0101835, si un terminal de recepción de abonado móvil recibe correctamente una cabecera, enviará un acuse de recibo que contiene códigos asignados para el usuario móvil, y un terminal de transmisión transmitirá datos usando este código asignado.

Un objeto de la presente invención es tratar el problema identificado anteriormente.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de comunicación que tiene un canal indicador de enlace descendente para la transmisión de una señal indicadora que indica que un paquete de datos está programado para transmitirse en un canal de datos de enlace descendente desde una estación primaria hasta una estación secundaria, teniendo la estación secundaria medios de recepción para recibir la señal indicadora y el paquete de datos, y medios de acuse de recibo para transmitir una señal a la estación primaria para indicar el estado del paquete de datos recibido, en el que la estación secundaria comprende medios para transmitir en un canal de enlace ascendente una señal de estado para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la transmisión de un acuse de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido.

Disponiendo que la estación secundaria transmita una señal de estado para indicar la recepción de la señal indicadora, la estación primaria tiene al menos dos oportunidades para detectar el caso en el que la estación secundaria no puede recibir la señal indicadora (es decir, sin recibir nada la estación primaria tanto en la ranura de tiempo para la recepción de la señal de estado inicial como sin recibir nada tampoco en la ranura de tiempo para un ACK o NACK en respuesta a la recepción del paquete de datos) . Por tanto, se reduce la probabilidad de que la estación primaria malinterprete la DTX como un ACK o NACK y puede reducirse el requisito de potencia máxima del canal de enlace ascendente, reduciendo así los niveles de interferencia. En una realización preferida de la presente invención, la señal de estado es un NACK.

Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una estación primaria para su uso en un sistema de comunicación que tiene un canal indicador de enlace descendente para la transmisión de una señal indicadora que indica que un paquete de datos está programado para transmitirse en un canal de datos de enlace descendente desde la estación primaria hasta una estación secundaria, en la que se proporcionan medios para recibir en un canal de enlace ascendente una señal de estado desde la estación secundaria para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la recepción de un acuse de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido por la estación... [Seguir leyendo]

1. Sistema de comunicación que comprende:

una estación (100) primaria;

al menos una estación (110) secundaria;

un canal de datos de enlace descendente (DL2) para transmitir un paquete (202) de datos desde la estación primaria hasta la estación (110) secundaria;

un canal indicador de enlace descendente (DL1) para la transmisión de una señal (302) indicadora que indica que un paquete (202) de datos está programado para transmitirse en el canal de datos de enlace descendente (DL2) , teniendo la estación secundaria medios (114) de recepción para recibir la señal indicadora y el paquete de datos, y medios (114) de acuse de recibo para transmitir un acuse (206) de recibo positivo o uno negativo a la estación primaria para indicar el estado del paquete de datos recibido, caracterizado porque la estación secundaria comprende medios (114) para transmitir en un canal de enlace ascendente (UL) dividido en una pluralidad de subtramas posteriores, en la subtrama anterior a la subtrama en la que la estación secundaria transmite el acuse (206) de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido, una señal (204) de estado para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la transmisión del acuse (206) de recibo positivo o negativo.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de estado es la misma señal que la usada para un acuse de recibo negativo.

3. Estación (100) primaria para su uso en un sistema de comunicación, teniendo dicho sistema de comunicación un canal indicador de enlace descendente (DL1) para la transmisión de una señal (302) indicadora que indica que un paquete (202) de datos está programado para transmitirse en un canal de datos de enlace descendente (DL2) desde la estación primaria hasta una estación (110) secundaria,

caracterizada porque la estación primaria comprende además medios (104) para recibir en un canal de enlace ascendente (UL) dividido en una pluralidad de subtramas posteriores, en la subtrama anterior a la subtrama en la que se recibe el acuse (206) de recibo positivo o negativo, una señal (204) de estado desde la estación secundaria para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la recepción de un acuse (206) de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido por la estación secundaria.

4. Estación primaria según la reivindicación 3, caracterizada porque la señal de estado es la misma señal que la usada para un acuse de recibo negativo.

5. Estación secundaria para su uso en un sistema de comunicación, teniendo dicho sistema de comunicación un canal indicador de enlace descendente (DL1) para la transmisión de una señal (302) indicadora que indica que un paquete (202) de datos está programado para transmitirse en un canal de datos de enlace descendente (DL2) desde una estación (100) primaria hasta la estación (110) secundaria,

caracterizada porque la estación secundaria comprende medios (114) de recepción para recibir la señal indicadora y el paquete de datos, medios (114) de acuse de recibo para transmitir en un canal de enlace ascendente (UL) dividido en una pluralidad de subtramas posteriores una señal (206) a la estación primaria para indicar el estado del paquete de datos recibido, y medios (114) para transmitir, en la subtrama anterior a la subtrama en la que la estación secundaria transmite el acuse (206) de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido, una señal (204) de estado para indicar la recepción de la señal indicadora antes de la transmisión de un acuse de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido.

6. Estación secundaria según la reivindicación 5, caracterizada porque la señal de estado es la misma señal que la usada para un acuse de recibo negativo.

7. Estación secundaria según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque la señal de estado se transmite con la misma potencia que un acuse de recibo positivo.

8. Estación secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque se proporcionan medios (112, 118) para reestablecer un temporizador con la recepción de la señal indicadora

y para modificar una característica de las transmisiones de enlace ascendente hasta que expire el temporizador.

9. Estación secundaria según la reivindicación 8, caracterizada porque se proporcionan medios (114) para transmitir un acuse de recibo negativo para cada vez en que se habría transmitido un paquete de datos si no se detecta ninguna transmisión de un paquete de datos, y porque tales acuses de recibo negativos se transmiten solamente hasta que expira el temporizador.

10. Estación secundaria según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque el temporizador tiene una duración de una subtrama.

11. Estación secundaria según la reivindicación 9, caracterizada porque se proporcionan medios (114) para transmitir un acuse de recibo positivo o negativo de un paquete de datos recibido N veces, en la que N está predeterminado, y para transmitir acuses de recibo negativos posteriores hasta que expire el temporizador.

12. Estación secundaria según la reivindicación 11, caracterizada porque el temporizador tiene una duración de N subtramas.

13. Estación secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, caracterizada porque se proporcionan medios (114) para transmitir una pluralidad de señales de estado antes de la transmisión del acuse de recibo.

14. Método para hacer funcionar un sistema de comunicación, teniendo dicho sistema de comunicación un canal indicador de enlace descendente (DL1) para la transmisión de una señal (302) indicadora que indica que un paquete (202) de datos está programado para transmitirse en un canal de datos de enlace descendente (DL2) desde una estación (100) primaria hasta una estación (110) secundaria, comprendiendo el método

recibir la señal indicadora en la estación secundaria, recibir el paquete de datos en la estación secundaria, y transmitir (810, 816) desde la estación secundaria un acuse de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido, estando el método caracterizado porque comprende además trasmitir (806) desde la estación secundaria en un canal de enlace ascendente (UL) dividido en una pluralidad de subtramas posteriores, en la subtrama anterior a la subtrama en la que la estación secundaria transmite el acuse (206) de recibo positivo o negativo para indicar el estado del paquete de datos recibido, una señal (204) de estado para indicar la recepción de la señal indicadora.