BR0008299B1 - Métodos para transferência de informação através de um enlace direto/reverso entre uma entidade transmissora e uma entidade receptora, e, receptor - Google Patents

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“MÉTODOS PARA TRANSFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO ATRAVÉS DE UM ENLACE DIRETO/REVERSO ENTRE UMA ENTIDADE TRANSMISSORA E UMA ENTIDADE RECEPTORA, E, RECEPTOR” FUNDAMENTOS A presente invenção refere-se geralmente à sinalização de modo no campo de sistemas de comunicação e, mais particularmente, à sinalização de modo envolvendo múltiplos esquemas de modulação e codificação, adaptação de enlace e redundância incrementai em sistemas de comunicação digital. O crescimento de sistemas de comunicação comercial e, em particular, o crescimento explosivo de sistemas de radiotelefonia celular, impulsionaram os projetistas de sistema a buscar por formas de se aumentar a capacidade do sistema sem reduzir a qualidade da comunicação além dos limites de tolerância do cliente. Uma técnica de se alcançar esses objetivos envolve a mudança de sistemas onde a modulação analógica foi utilizada para imprimir dados em uma onda transportadora, para sistemas onde a modulação digital foi utilizada para imprimir dados em ondas transportadoras. A fim de se fornecer vários serviços de comunicação, uma taxa de bit de usuário mínima correspondente é necessária. Por exemplo, para serviços de voz e/ou dados, a taxa de bit de usuário corresponde à qualidade de voz e/ou rendimento de dados, com uma taxa de bit de usuário mais alta produzindo uma qualidade de voz melhor e/ou um rendimento de dados mais alto. A taxa de bit de usuário total é determinada por uma combinação selecionada de técnicas para codificação de fala, codificação de canal, modulação e uma alocação de recurso (por exemplo, para um sistema TDMA, o número de intervalos de tempo que podem ser designados por chamada e para um sistema CDMA, o número de códigos designados para uma chamada).

Considerando-se primeiramente o impacto da modulação, diferentes sistemas de comunicação digital utilizaram convencionalmente uma variedade de esquemas de modulação linear e não linear para comunicar informação de voz ou dados. Esses esquemas de modulação incluem, por exemplo, Chaveamento de Mudança Mínima Gaussiana (GMSK), Chaveamento de Mudança de Fase de Quadratura (QPSK), Modulação de Amplitude de Quadratura (QAM), etc. Tipicamente, cada sistema de comunicação opera utilizando um esquema de modulação singular para a transmissão da informação sob todas as condições. Por exemplo, ETSI originalmente especificou o padrão GSM para comunicar informação de controle, voz e dados através de enlaces (“links”) utilizando um esquema de modulação GMSK para fornecer transmissão e retransmissão de informação.

Dependendo do esquema de modulação utilizado por um sistema em particular, o rendimento de um esquema de transmissão em pacote deteriora diferentemente à medida que os níveis de C/I diminui. Por exemplo, esquemas de modulação podem utilizar um número diferente de valores ou níveis para representar símbolos de informação. O conjunto de sinal, isto é, coeficientes de amplitude, associado com QPSK, um esquema de modulação de nível inferior ilustrativo (LLM), são ilustrados na figura l(a). Por meio de comparação, 16QAM é um esquema de modulação de nível mais alto (HLM) possuindo o conjunto de sinal apresentado na figura l(b).

Como pode ser observado a partir das figuras 1 (a) e l(b), a distância Euclidiana mínima entre os coeficientes no esquema LLM é maior do que a distância Euclidiana mínima entre os coeficientes no esquema HLM para a mesma energia de sinal média, o que toma mais fácil se receber o processamento de sinal para distinguir entre as mudanças de modulação no esquema LLM. Dessa forma, os esquemas LLM são mais robustos com relação ao ruído e interferência, isto é, exigem um nível de transportador para interferência menor (C/I) para alcançar a qualidade de sinal recebida aceitável. Os esquemas HLM, por outro lado, fornecem taxas de bit de usuário mais altas, por exemplo, 16QAM fornece o dobro da taxa de bit de usuário do QPSK, mas exige níveis de C/I mais altos.

Mais recentemente, entretanto, a adaptação dinâmica da modulação utilizada para a transmissão em tipos de sistemas de radiocomunicação tem sido considerada como uma alternativa que leva vantagem a partir das intensidades dos esquemas de modulação individuais para fornecer taxas de bit de usuário mais altas e/ou uma resistência ao ruído e interferência aumentada. Um exemplo de um sistema de comunicação empregando múltiplos esquemas de modulação é encontrado na patente U.S. No. 5.577.087. Na mesma, uma técnica de comutação entre 16QAM e QPSK é descrita. A decisão de se comutar entre os tipos de modulação é feita com base nas medições de qualidade, entretanto, esse sistema emprega uma taxa de bit de usuário constante que significa que uma mudança no esquema de modulação também exige uma mudança na taxa de bit de canal, por exemplo, o número de intervalos de tempo utilizado para suportar um canal de transmissão.

Em adição aos esquemas de modulação, os sistemas de comunicação digital também empregam várias técnicas para manusear informação recebida erroneamente, técnicas essas que também afetam a taxa de bit experimentada pelo usuário. Em termos gerais, essas técnicas incluem as que auxiliam um receptor a corrigir a informação recebida erroneamente, por exemplo, a técnica de correção de erro a frente (FEC), e as que permitem que a informação recebida erroneamente seja retransmitida para o receptor, por exemplo, técnicas de solicitação de retransmissão automática (ARQ). Técnicas FEC incluem, por exemplo, codificação convoluta ou em bloco dos dados antes da modulação. A codificação FEC envolve a representação de um determinado número de bits de dados utilizando um determinado número de bits de código. Dessa forma, é comum se referir a códigos de convolução por suas taxas de código, por exemplo, 1/2 e 1/3, onde as taxas de código inferiores fornecem proteção contra erro maior, mas taxas de bit de usuário menores para uma determinada taxa de bit de canal. Técnicas ARQ envolvem a análise de blocos de dados recebidos para erros e solicitação de retransmissão de blocos que contêm erros. Considere-se, por exemplo, o mapeamento em bloco exemplo ilustrado na figura 2 para um sistema de telecomunicação operando de acordo com a otimização do Serviço de Rádio em Pacote Generalizado (GPRS) que foi proposto como um serviço de dados de pacote para GSM. Aqui, uma estrutura de controle de enlace lógico (LLC) contendo um cabeçalho de quadro (FH), uma carga de informação e uma seqüência de verificação de quadro (FCS) é mapeada em uma pluralidade de blocos de controle de enlace de rádio (RLC), cada um dos quais inclui um cabeçalho de bloco (BH), um campo de informação, e uma seqüência de verificação de bloco (BCS), que pode ser utilizada por um receptor para verificar os erros no campo de informação. Os blocos RLC são adicionalmente mapeados em rajadas de camada física, isto é, sinais de rádio que foram modulados GMSK na onda transportadora para transmissão. Nesse exemplo, a informação contida em cada bloco RLC pode ser intercalada sobre quatro rajadas (intervalos de tempo) para transmissão.

Quando processado por um receptor, por exemplo, um receptor em um radio telefone móvel, cada bloco RLC pode, após demodulação, ser avaliado para erros utilizando a seqüência de verificação de bloco e técnicas de verificação de redundância cíclica bem conhecidas. Se houver qualquer erro, então uma solicitação é enviada de volta para a entidade de transmissão, por exemplo, uma estação base em um sistema de radiocomunicação, denotando o bloco a ser retransmitido utilizando os protocolos ARQ pré-definidos. A variação de ambos os esquemas de modulação e FEC (referidos aqui de forma conjunta como “esquemas de modulação/codificação” ou “MCS”) para fornecer a adaptação de enlace em conjunto com o ARQ é descrita, por exemplo, no pedido de patente U.S. No. 08/921.318, intitulado “A Method for Block ARQ with Reselection of FEC Coding and Modulation”, depositado em 29 de agosto de 1997, a descrição do qual é incorporada aqui por referência.

Pontos fortes e pontos fracos desses dois esquemas de controle de erro podem ser equilibrados pela combinação das técnicas FEC e ARQ. Tais técnicas combinadas, comumente referidas como técnicas ARQ híbridas, permitem a correção de alguns erros recebidos utilizando-se a codificação FEC no receptor, com outros erros exigindo retransmissão. A seleção adequada de esquemas de codificação FEC com protocolos ARQ resulta então em uma técnica ARQ híbrida possuindo uma maior confiabilidade do que um sistema empregando um esquema de codificação puramente FEC com um maior rendimento do que um sistema empregando um mecanismo de manuseio de erro tipo puramente ARQ.

Um exemplo de um esquema ARQ híbrido pode ser encontrado em GPRS. A otimização GPRS fornece quatro esquemas de codificação FEC (três códigos de convolução de diferentes taxas e um modo não codificado). Depois de um dos quatro esquemas de codificação ser selecionado para uma estrutura LLC atual, a segmentação dessa estrutura para os blocos RLC é realizada. Se um bloco RLC for considerado errôneo no receptor (isto é, possuir erros que não podem ser corrigidos) e precisar ser retransmitido, o esquema de codificação FEC selecionado originalmente é utilizado para retransmissão, isto é, esse sistema emprega uma redundância fixa para fins de retransmissão. O bloco retransmitido pode ser combinado com a versão transmitida anteriormente em um processo comumente referido como uma combinação suave em uma tentativa de se decodificar com sucesso os dados transmitidos.

Outro esquema ARQ híbrido proposto, algumas vezes referido como redundância incrementai ou ARQ híbrido tipo II, fornece bits redundantes adicionais a serem transmitidos se o bloco transmitido originalmente não puder ser decodificado. Esse esquema é conceitualmente ilustrado na figura 3. Aqui, três tentativas de decodificação são feitas pelo receptor. Primeiro, o receptor tenta decodificar o bloco de dados recebido originalmente (com ou sem redundância). Mediante falha, o receptor então recebe os bits redundantes adicionais Rl, que o mesmo utiliza em conjunto com o bloco de dados transmitidos originalmente para tentar a decodificação. Como uma terceira etapa, o receptor obtém outro bloco de informação redundante R2, que o mesmo utiliza em conjunto com o bloco de dados recebidos originalmente e o bloco de bits redundantes Rl para tentar decodificar uma terceira vez. Esse processo pode ser repetido até que a decodificação bem sucedida seja alcançada.

Em comparação com a adaptação de enlace, a redundância incrementai não exige que as estimativas de qualidade de enlace sejam transmitidas ou utilizadas. Entretanto, um problema com essa técnica é a exigência de memória grande associada ao armazenamento de bloco de dados (e possivelmente blocos adicionais de bits redundantes) até que uma decodificação bem sucedida ocorra, armazenamento esse que é necessário visto que os blocos de redundância transmitidos subseqüentemente (por exemplo, Rl e R2) não podem ser decodificados independentemente para fornecer o mesmo desempenho como se a decodificação combinada fosse utilizada. As exigências de armazenamento são adicionalmente aumentadas se o receptor armazenar um valor suave de múltiplos bits associado a cada bit recebido, os valores suaves indicando um nível de confiança associado com a decodificação do bit recebido.

Muitas variações e combinações dessas técnicas são possíveis. Por exemplo, é possível se combinar a adaptação de enlace com a redundância incrementai. Isso resulta em um esquema de redundância incrementai onde o MCS da primeira transmissão pode variar, por exemplo, de forma que a primeira transmissão seja feita utilizando-se alguma codificação de canal ou não a modulação robusta mínima. Em tal combinação, o MCS pode ser alterado por muitas razões, por exemplo, para reduzir o número de retransmissões ou retardo ou para adaptar dinamicamente às mudanças nas exigências de memória.

As mudanças MCS podem ou não ser baseadas apenas em estimativas de qualidade de enlace reportadas. Por exemplo, quando a redundância incrementai é utilizada e o receptor possui uma memória limitada pode ser benéfico se aumentar a robustez do MCS apesar (em um sistema com memória ilimitada) de diminuir o rendimento. Considere-se a seguinte situação. Utilizando um MCS menos robusto, o número de retransmissões necessárias para a combinação de redundância incrementai bem sucedida será maior. Isso, por sua vez, exige muita memória. Se o receptor ficar sem memória, começará a descartar os blocos recebidos que foram previamente armazenados para combinação de redundância incrementai posterior. Visto que a informação transmitida utilizando o MCS relativamente não robusto se baseia em parte na combinação de redundância incrementai para alcançar o desempenho de decodificação aceitável, o resultado sendo a degradação significativa na qualidade do sinal recebido. Dessa forma, pode ser melhor sob tais circunstâncias se aumentar dinamicamente a robustez do MCS de transmissão, por exemplo, quando o receptor começa a ficar sem memória.

Outro fator que complica adicionalmente esse processo é a possibilidade de mudar o MCS associado com os blocos que estão sendo retransmitidos. Se a adaptação de enlace for utilizada sem redundância incrementai, então a mudança do MCS para retransmissão pode ser muito desejável mente baseada na qualidade de enlace medida. Por outro lado, se a redundância incrementai for empregada, utilizando um MCS diferente pode tomar impossível se combinar o bloco retransmitido com o bloco transmitido originalmente. Entretanto, se a qualidade de enlace mudar significativa pode ainda ser desejável se mudar o MCS mesmo se alguns dos blocos de dados transmitidos anteriormente não puderem ser utilizados no processo de combinação de redundância no receptor.

Dessa forma, pode-se observar que existem muitos desafios associados com a otimização da forma na qual essas várias técnicas são empregadas. Para permitir a mudança dinâmica do MCS durante um enlace, alguma forma de sinalização de tempo de excesso é necessária entre o transmissor e o receptor. Convencionalmente, a sinalização de tempo de excesso associada com as mudanças MCS tem sido realizada como ilustrado nas figuras 4(a) e 4(b). Na figura 4(a), o controle das mudanças MCS reside na entidade transmissora 40. Então, a entidade receptora 42 realiza as medições de qualidade nos sinais transmitidos no enlace direto 44. A entidade receptora 42 transmite as medições de qualidade no enlace reverso (“reverse link”) 46 de volta para a entidade transmissora 40, que então determina um MCS adequado para as transmissões de bloco subsequente. Essa informação é então enviada para a entidade receptora 42 de forma que a mesma seja preparada para algumas mudanças no MCS.

Altemativamente, o controle das mudanças MCS pode residir na entidade receptora 42 como ilustrado na figura 4(b). Então, a entidade receptora 42 realiza as medições de qualidade no enlace direto (“forward link”) como na figura 4(a). Entretanto, ao invés de transmitir as medições de qualidade para a entidade transmissora 40, a entidade receptora determina se quaisquer mudanças MCS são desejáveis e envia tal informação para a entidade de transmissão no enlace reverso 46.

Ambas essas técnicas de sinalização convencional apresentam determinadas desvantagens no contexto dos sistemas que podem empregar ambas a adaptação de enlace e a redundância incrementai. Especificamente, a técnica de sinalização da figura 4(a) sofre da desvantagem de o transmissor 40, que está controlando as mudanças MCS, não ter conhecimento da condição de memória do receptor 42. Como mencionado acima, sem esse conhecimento, o transmissor não pode selecionar adequadamente um MCS que seja adequado com base em ambas a qualidade de enlace e a memória limitada disponível para suportar a combinação de redundância incrementai no receptor.

De forma similar, a técnica convencional da figura 4(b) também sofre das desvantagens. Por exemplo, a informação de escolha MCS convencional transmitida no enlace reverso 46 aplicada apenas aos blocos transmitidos originalmente. Como descrito acima, entretanto, pode ser desejável que o MCS para os blocos transmitidos originalmente e os blocos retransmitidos sejam diferentes.

De acordo, seria desejável se fornecer técnicas melhoradas para o controle da operação de um sistema de radiocomunicação envolvendo a adaptação de enlace e a redundância incrementai.

SUMÁRIO

Essas e outras desvantagens e limitações dos métodos e sistemas convencionais de comunicação de informação são superadas de acordo com a presente invenção, onde mensagens de controle adicional são fornecidas para permitir a implementação flexível das técnicas de adaptação de enlace e redundância incrementai. De acordo com uma primeira modalidade ilustrativa, uma mensagem pode ser transmitida entre duas entidades que informa uma entidade transmissora se uma entidade receptora prefere atualmente a redundância incrementai. Por exemplo, se a entidade receptora estiver ficando sem memória na qual armazenar blocos para a combinação de redundância incrementai, então a entidade receptora pode sinalizar para a entidade transmissora utilizando essa mensagem. A entidade de transmissão pode, por sua vez, acrescentar essa informação em sua escolha de MCS para transmissões subsequentes.

De acordo com outra modalidade ilustrativa da presente invenção, outra mensagem pode ser transmitida informando a entidade transmissora se a entidade receptora prefere atualmente a re-segmentação dos blocos retransmitidos. Se for assim, então o transmissor pode ajustar o MCS dos blocos retransmitidos com relação ao MCS utilizado para transmitir originalmente o bloco que está sendo retransmitido. Do contrário, se a entidade receptora informar à entidade transmissora que a re-segmentação não é preferida, então a entidade transmissora pode retransmitir os blocos utilizando o MCS original.

De acordo com uma modalidade EGPRS ilustrativa, a mensagem de re-segmentação é transmitida em blocos de controle de enlace descendente (“downlink”), enquanto a mensagem de redundância incrementai é transmitida em blocos de controle de enlace ascendente (“uplink”).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Esses e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção se tomarão mais aparentes mediante a leitura da descrição detalhada a seguir, levada em consideração em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais: A figura l(a) e a figura l(b) são diagramas de constelações de modulação para esquemas de modulação QPSK e 16QAM, respectivamente; A figura 2 apresenta o mapeamento de informação em um sistema convencional operando de acordo com o GSM; A figura 3 ilustra uma técnica de redundância variável convencional;

As figuras 4(a) e 4(b) apresentam técnicas de sinalização de controle convencional associadas com as técnicas de adaptação de enlace: A figura 5(a) é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação GSM que utiliza vantajosamente a presente invenção; A figura 5(b) é um diagrama de blocos utilizado para descrever uma otimização GPRS ilustrativa para o sistema GSM da figura 5 (a);

As figuras 6(a) a 6(d) descrevem modalidades ilustrativas da presente invenção incluindo um campo de mensagem que indica se ou não a redundância incrementai é atualmente empregada em uma entidade receptora;

As figuras 6(e) a 6(h) apresentam modalidades ilustrativas da presente invenção incluindo um campo de mensagem que indica se ou não a re-segmentação dos blocos retransmitidos deve ser realizada; A figura 7 é uma tabela ilustrando relações ilustrativas entre o MCS para um bloco transmitido originalmente e um bloco retransmitido correspondente; e A figura 8 é uma modalidade EGPRS ilustrativa da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As modalidades ilustrativas a seguir são fornecidas no contexto de sistemas de radiocomunicação TDMA. Entretanto, os versados na técnica apreciarão que essa metodologia de acesso é meramente utilizada para fins de ilustração e que a presente invenção é prontamente aplicável a todos os tipos de metodologias de acesso incluindo o acesso múltiplo de divisão de ffeqüência (FDMA), acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) e híbridos dos mesmos.

Ademais, a operação de acordo com os sistemas de comunicação GSM é descrita nos documentos ETS 300 573, ETS 300 574 e ETS 300 578 do Instituto de Padrão de Telecomunicação Europeu (ETSI), que são aqui incorporados por referência. Portanto, a operação do sistema GSM em conjunto com a otimização GPRS proposta para os dados em pacote (doravante referidos simplesmente como “GPRS”) é apenas descrita aqui até o ponto necessário para a compreensão da presente invenção. No entanto, a presente invenção é descrita em termos de modalidades ilustrativas em um sistema GPRS melhorado, os versados na técnica apreciarão que a presente invenção pode ser utilizada em uma ampla variedade de outros sistemas de comunicação digital, tais como os baseados em CDMA de banda larga ou ATM sem fio, etc.

Com referência à figura 5(a), um sistema de comunicação 10 de acordo com uma modalidade GSM ilustrativa da presente invenção é apresentado. O sistema 10 é desenhado como uma rede hierárquica com múltiplos níveis para o gerenciamento de chamadas. Utilizando-se um conjunto de freqüências de enlace ascendente e enlace descendente, as estações móveis 12 operando dentro do sistema 10 participam das chamadas utilizando intervalos de tempo alocados para as mesmas nessas freqüências. Em um nível hierárquico mais alto, um grupo de Centros de Comutação Móvel (MSC) 14 é responsável pelo direcionamento das chamadas de um originador para um destino. Em particular, essas entidades são responsáveis pela configuração, controle e encerramento de chamadas. Um desses MSC 14, conhecido como o MSC de saída, manuseia a comunicação com uma Rede de Telefonia Pública Comutada (PSTN) 18, ou outras redes públicas e privadas.

Em um nível hierárquico mais baixo, cada um dos MSC 14 é conectado a um grupo de controladores de estação base (BSC) 16. Sob o padrão GSM, o BSC 16 se comunica com um MSC 14 sob uma interface padrão conhecida como uma interface A, que é baseada na Parte de Aplicação Móvel do Sistema de Sinalização CCITT No. 7.

Em um nível hierárquico inferior ainda, cada um dos BSC 16 controla um grupo de estações transceptoras base (BTS) 20. Cada BTS 20 inclui um número de TRX (não ilustrados) que utilizam os canais de RF de enlace ascendente e descendente para servir a uma área geográfica comum em particular, tal como uma ou mais células de comunicação 21. As BTS 20 fornecem basicamente os enlaces RF para a transmissão e recepção de rajadas de dados para e das estações móveis 12 dentro de sua célula designada. Quando utilizados para transportar dados em pacote, esses canais são freqüentemente referidos como canais de dados em pacote (PDCH). Em uma modalidade ilustrativa, um número de BTS 20 é incorporado em uma estação base de rádio (RBS) 22. A RBS 22 pode ser, por exemplo, configurada de acordo com uma família de produtos RBS-2000, produtos esses que são oferecidos pela Telefonaktiebolaget L M Ericsson, o cessionário da presente invenção. Para maiores detalhes referentes à estação móvel ilustrativa 12 e implementações RBS 22, o leitor interessado é referido ao pedido de patente U.S. No. 08/921.319, intitulado “A Link Adaptation Method For Links using Modulation Schemes That Have Different Symbol Rates”, de Magnus Frodigh et al., a descrição do qual é expressamente incorporada aqui por referência.

Uma vantagem da introdução de um protocolo de dados em pacote em sistemas celulares é a capacidade de se suportar transmissões de taxa de dados alta e ao mesmo tempo se alcançar uma flexibilidade e utilização eficiente da largura de banda de freqüência de rádio sobre a interface de rádio. O conceito de GPRS é projetado par as chamadas “operações de múltiplos intervalos” onde um único usuário pode ocupar mais de um recurso de transmissão simultaneamente.

Uma visão geral da arquitetura de rede GPRS é ilustrada na figura 5(b). Visto que o GPRS é uma otimização do GSM, muitos dos nós/entidades de rede são similares aos descritos acima com relação à figura 5(a). Pacotes de informação de redes externas entrarão na rede GPRS em uma GGSN (Nó de Serviço GPRS de Porta) 100. O pacote é então direcionado do GGSN através da rede estrutural 120, para um SGSN (Nó de Suporte GPRS de Serviço) 140, que está servindo a área na qual o móvel GPRS endereçado reside. Do SGSN 14 os pacotes são direcionados para o BSS correto (Sistema de Estação Base) 160, em uma transmissão GPRS dedicada. O BSS inclui uma pluralidade de estações de transceptor base (BTS), apenas uma das quais, BTS 180, é ilustrada e um controlador de estação base (BSC) 200. A interface entre as BTS e os BSC é referida como uma interface A-bis. O BSC é uma denotação específica e para outros sistemas ilustrativos o termo Controle de Rede de Rádio (RNC) é utilizado para um nó possuindo funcionalidade similar a um BSC. Pacotes são então transmitidos pela BTS 180 através da interface aérea para uma unidade remota 210 utilizando uma taxa de transmissão de informação selecionada.

Um registro GPRS manterá todos os dados de assinatura GPRS. O registro GPRS pode, ou não, ser integrado ao HLR (Registrador de Localização de Origem) 220 do sistema GSM. Os dados de assinante podem ser intercambiados entre o SGSN e o MSC/VLR 240 para garantir a interação de serviço, tal como deslocamento restrito. Como mencionado acima, a interface de rede de acesso entre o BSC 200 e o MSC/VLR 240 é uma interface padrão conhecida como interface A, que é baseada na Parte de Aplicação Móvel do Sistema de Sinalização CCITT No. 7. A MSC/VLR 240 também fornece acesso ao sistema de linha terrestre através da PSTN 260.

De acordo com modalidades ilustrativas da presente invenção, com ilustrado de forma conceituai nas figuras 6(a) a 6(h), uma ou mais mensagens de tempo de excesso adicionais podem ser fornecidas na sinalização entre a entidade receptora 600 (por exemplo, RBS 180 ou MS 210) e a entidade transmissora 610 (por exemplo, MS 210 ou RBS 180). Essas mensagens, referidas como LA/IR e RSEG/NRSEG nas figuras 6(a) a 6(h) são ilustradas como partes dos blocos de controle que são transmitidas periodicamente de cada entidade (ou mediante solicitação) e que também incluem outras mensagens, por exemplo, relatórios de aviso de recebimento. Note-se que, apesar dessas mensagens serem ilustradas como sendo transmitidas individualmente em um enlace nas figuras de 6(a) a 6(h), os versados na técnica apreciarão que ambas, uma ou nenhuma dessas mensagens pode ser seletivamente somada aos blocos de controle transmitidos em cada enlace como será aparente abaixo. Ademais, apesar de a discussão a seguir se dar a partir da perspectiva do enlace 630, os versados na técnica apreciarão que se aplica igualmente ao enlace 620. A mensagem LA/IR fornece uma solicitação explícita do modo de operação preferido, isto é, uma adaptação de enlace ou redundância incrementai. Essa mensagem pode ser incluída em um bloco de controle em adição às medições de qualidade de enlace ou comando MCS descrito acima com relação às figuras 4(a) ou 4(b). Essa informação pode então ser utilizada pela outra entidade quando da seleção de duas regras ou conjuntos de regra predeterminados para mudar o MCS.

Por exemplo, como observado na figura 6(a) se a entidade receptora 600 transmite o campo de mensagem LA/IR no enlace 620 (juntamente com as medições de qualidade de enlace (LQM)) com um valor que indica que a redundância incrementai é preferida, isso implica que atualmente possui uma capacidade de memória adequada para continuar a armazenar blocos para suportar a combinação de redundância incrementai. Isso informa à entidade transmissora 610 que pode empregar uma regra ou conjunto de regras MCS que faça, por exemplo, escolhas MCS agressivas (isto é, menos robustas), levando em consideração o relatório de estimativa de qualidade de enlace que também é transmitido para a entidade transmissora 610.

Altemativamente, como observado na figura 6(b), a mensagem LA/IR pode ao invés disso ter um valor que indica que a adaptação de enlace é preferida pela entidade receptora 600. Isso pode implicar, por exemplo, que a entidade receptora 600 não apresenta memória disponível, e, portanto, não pode se basear na combinação de redundância incrementai. Quando recebe essa mensagem, a entidade transmissora 600 pode então comutar para uma segunda regra ou conjunto de regras MCS que faz escolhas mais conservadoras (isto é, mais robustas), com base nas estimativas de qualidade de enlace, para garantir que o receptor alcance um desempenho suficiente sem a combinação de redundância incrementai.

Se a mensagem LA/IR for incluída com um comando MCS ao invés das estimativas de qualidade de enlace, então existem novamente duas possibilidades. Primeiro, como observado na figura 6(c), a entidade receptora 600 pode transmitir a mensagem LA/IR com um valor indicando que a redundância incrementai é preferida. Isso implica que a entidade controladora (isto é, o receptor 600 nesse exemplo) tenha escolhido o MCS (como sinalizado no comando MCS que é transmitido juntamente com a mensagem LA/IR) com base no fato de a redundância incrementada ser realizada. Dessa forma, a parte não controladora notará que a combinação IR está sendo realizada e, portanto, deve fornecer retransmissões utilizando o mesmo MCS que as transmissões iniciais. Obviamente, para novas transmissões, o MCS identificado no comando MCS deve ser utilizado.

Em segundo lugar, a entidade receptora 600 pode transmitir a mensagem LA/IR com um valor indicando que a redundância incrementai não está disponível na entidade receptora como observado na figura 6(d). Dessa forma, a parte não controladora nota que a combinação de redundância incrementai não está sendo realizada e, portanto, deve fornecer preferivelmente retransmissões utilizando o mesmo, ou quase o mesmo MCS que o atualmente empregado para novas transmissões de bloco. Novamente, para novas transmissões, o MCS identificado no comando MCS deve ser utilizado.

Como uma segunda mensagem, a entidade receptora 600 também pode informar à entidade transmissora 610 se ou não as retransmissões devem ser feitas com blocos re-segmentados, isto é, se o MCS para retransmissão deve ser o mesmo ou diferente do MCS para as novas transmissões em bloco, utilizando a mensagem RSEG/NRSEG. Como com os exemplos acima que fornecem a mensagem LA/IR, a mensagem RSEG/NRSEG pode ser transmitida com quaisquer medições de qualidade de enlace ou comandos MCS. Por exemplo, como ilustrado na figura 6(e), se a mensagem RSEG possuir um valor que indique que a re-segmentação deve ser utilizada, então a entidade transmissora 600 saberá que um MCS mais robusto (ou menos) pode ser selecionado para retransmissão de blocos que não receberam aviso de recebimento do que foi utilizado para transmitir originalmente esses blocos para a entidade receptora 600. O MCS original pode variar com base nas medições de qualidade de enlace reportadas no enlace 630, levando em consideração que um MCS mais robusto pode ser solicitado para as retransmissões (fato esse que pode ser utilizado pela entidade transmissora 610 para aumentar o MCS para as transmissões originais também).

Altemativamente, se a mensagem RSEG/NRSEG indicar que a re-segmentação dos blocos não é preferida (figura 6(f)), então a entidade transmissora 610 realizará retransmissões com o mesmo MCS que as transmissões iniciais. Isso pode ser considerado também uma indicação pela entidade transmissora 600 que o MCS prevalecente pode continuar a ser utilizado para novas transmissões de bloco, com base também nas medições de qualidade de enlace.

Com relação às mensagens LA/IR, a mensagem RSEG/NRSEG também pode ser transmitida com os comandos MCS ao invés das medições de qualidade de enlace. Por exemplo, como observado na figura 6(g), se o valor RSEG é transmitido, então a entidade transmissora 610 utilizará um MCS mais robusto para retransmitir uma versão re-segmentada dos blocos que não receberam aviso de recebimento. O MCS para os blocos transmitidos originalmente é então ditado pelo comando MCS. Como observado na figura 6(h), se o valor NRSEG é transmitido, então a entidade transmissora utilizará o mesmo valor MCS para blocos retransmitidos e utilizará o MCS indicado no comando MCS para novas transmissões.

Esses tipos de campos de controle adicionais permitem que as entidades receptora e transmissora comuniquem as mudanças associadas com a transmissão de blocos originais e blocos retransmitidos que permitem as técnicas de adaptação de enlace, de redundância incrementai e de re-segmentação a serem utilizadas juntas de forma ideal. Como mencionado acima, as mensagens LA/IR e RSEG/NRSEG podem ser fornecidas juntas em ambas os enlaces, separadamente em cada enlace ou em qualquer outra combinação desejável. Considere-se, por exemplo, outra implementação ilustrativa para o sistema GPRS melhorado descrito acima.

Para o GPRS melhorado (EGPRS), isto é, serviços comutados em pacote de EDGE, são propostos oito MCS, denotados MCS-1 (mais robusto) até MCS-8 (menos robusto). Quanto ao GPRS, a rede controlará as escolhas MCS, isto é, a estação móvel reporta as estimativas de qualidade de enlace descendente no enlace ascendente, e a rede fornece os comandos MCS de enlace ascendente para a estação móvel no enlace descendente. Os avisos de recebimento de bloco são sinalizados em ambos os enlaces nos chamados Blocos de Controle. Os relatórios de qualidade supracitados e os comandos MCS são incluídos nesses Blocos de Controle. Diferentemente de GPRS, EGPRS permite mudanças dos MCS para retransmissões com determinadas restrições como observado na figura 7. Para novas transmissões de bloco, qualquer MCS pode ser utilizado. Sob essas condições, as mensagens descritas acima de acordo com a presente invenção podem ser utilizadas como se segue.

Com referência agora à figura 8, nos blocos de controle de enlace ascendente, a estimativa de qualidade de enlace descendente é sinalizada. A mensagem LA/IR inventiva é introduzida, por exemplo, pela utilização de um indicador de bit adicional na palavra de controle. A interpretação da rede é que se o valor IR for sinalizado, a operação de redundância incrementai é possível para a estação móvel 800 e a rede (como representado por RBS 810) pode ser muito agressiva quando da escolha de um MCS, visto que pode se basear no fato de a estação móvel 800 utilizar a combinação de IR. Se, por outro lado, o valor LA for sinalizado nesse campo do bloco de controle de enlace ascendente, então a operação IR não é possível para a estação móvel 800, e dessa forma a rede deve levar em consideração quando da escolha de um MCS, isto é, pela escolha de um MCS mais robusto.

No enlace descendente, os blocos de controle incluem um comando MCS que é sinalizado, que avisa à estação móvel 800 que MCS (por exemplo, os ilustrados na figura 7) deve ser utilizado para a transmissão de blocos RLC em enlace ascendente. A mensagem RSEG/NRSEG também pode ser somada aos blocos de controle de enlace descendente, por exemplo, utilizando um indicador de bit. Nesse contexto, um valor NRSEG pode ser interpretado pela estação móvel 800 como significando que as retransmissões pela estação móvel utilizam os mesmos MCS que as transmissões iniciais desses blocos. Um valor RSEG, por outro lado, deve ser interpretado pela estação móvel 800 como significando que os blocos a serem retransmitidos devem ser re-segmentados e transmitidos utilizando-se diferentes MCS (por exemplo, mais robustos) do que os MCS iniciais desses blocos.

No último caso, o MCS específico para se utilizar para retransmissões pode ser determinado por uma regra predeterminada armazenada na estação de móvel. Essa regra pode ser, puramente, por exemplo: “A re-segmentação para o mesmo MCS que o MCS comandado para as novas transmissões, se possível. Se não for possível, re-segmentar para o MCS menos robusto que é mais robusto do que o MCS comandado. Se ainda não for possível, re-segmentar para o MCS mais robusto possível”. Isso significaria que em alguns casos, o MCS para retransmissões é menor robusto do que o MCS para a transmissão original.

Outra regra pode ser a mesma que a acima com a adição de “Se o MCS determinado de acordo com a regra acima for menos robusto do que o inicial, utilizar o inicial”. Dessa forma, o MCS só pode ser mais robusto (ou o mesmo) para as retransmissões.

Para alguns casos, é possível se mudar o MCS para retransmissões sem perder a informação IR antiga. Isso se aplica a mudanças entre MCS-8 e MCS-6, e para mudanças entre MCS-7 e MCS-5. Dessa forma essas transições podem ser permitidas, mesmo se a re-segmentação não for permitida para outras retransmissões. Dessa forma, mesmo se NRSEG for indicado no bloco de controle de enlace descendente, as retransmissões para blocos originalmente transmitidos utilizando MCS-8 ou MCS-7 podem ser realizados utilizando-se MCS-6 ou MCS-5, respectivamente, se o MCS ordenado for inferior ou igual ao MCS-8 ou MCS-7, respectivamente. Altemativamente, o valor NRSEG pode ser controlador. Se desejado, o indicador RSEG/NRSEG pode ser estendido para dois bits, um indicando o valor RSEG/NRSEG e um indicando se NRSEG é válido para todos os MCS.

Dessa forma, pode-se observar que a presente invenção fornece um aumento na flexibilidade da modulação e das escolhas de esquema de codificação nos sistemas utilizando adaptação de enlace e redundância incrementai. Ademais, a estratégia para o algoritmo de adaptação de enlace será mais sensível ao fato de se a redundância incrementai pode/deve ser utilizada em cada momento, e não precisa sacrificar o desempenho em qualquer caso. O protocolo de adaptação de enlace será mais robusto para problemas de memória nos receptores, isto é, quando não existe qualquer memória ou pouca memória disponível para a operação de redundância incrementai, isto é levado em consideração nos algoritmos. A presente invenção também toma mais provável que a parada do protocolo e as degradações de desempenho desnecessariamente grandes possam ser evitadas.

Apesar de a invenção ter sido descrita em detalhes com referência apenas a umas poucas modalidades ilustrativas, os versados na técnica apreciarão que várias modificações podem ser realizadas sem se distanciar da invenção. De acordo, a invenção é definida apenas pelas reivindicações em anexo que são destinadas a englobar todas as equivalências.

Claims (15)

1. Método para transferência de informação através de um par de enlace direto/reverso entre uma entidade transmissora e uma entidade receptora, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: receber, na dita entidade receptora, blocos de dados através do dito enlace direto; determinar um nível de qualidade de pelo menos um dos ditos blocos de dados recebidos e do dito enlace direto; e transmitir, através do dito enlace reverso, um indicador para a dita entidade transmissora que indica uma condição de uma combinação de redundância incrementai na dita entidade receptora.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: transmitir, com o dito indicador através do dito enlace reverso, pelo menos uma estimativa de qualidade de enlace com base em um resultado da dita etapa de determinação.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: transmitir, com o dito indicador através do dito enlace reverso, um comando de esquema de modulação/codificação.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: selecionar, na dita entidade transmissora, um esquema de modulação/codificação para a transmissão de blocos de dados subsequentes no dito enlace direto com base no dito indicador.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a dita etapa de seleção compreender adicionalmente a etapa de: selecionar um esquema de modulação/codificação mais robusto se o dito indicador informar à dita entidade transmissora que a combinação de redundância incrementai pode não estar disponível na dita entidade receptora.

6. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: selecionar, na dita entidade transmissora, um esquema de modulação/codificação para transmitir blocos de dados subsequentes no dito enlace direto com base no dito indicador e nas ditas medições de qualidade de enlace.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a dita etapa de seleção compreender adicionalmente a etapa de: selecionar um esquema de modulação/codificação mais robusto do que do contrário necessário com base nas ditas medições de qualidade de enlace se o dito indicador informar à dita entidade transmissora que a combinação de redundância incrementai pode não estar disponível na dita entidade receptora.

8. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a dita entidade transmissora selecionar um primeiro esquema de modulação/codificação para novos blocos com base no dito comando de esquema de modulação/codificação e um segundo esquema de modulação/codificação para blocos retransmitidos com base no dito indicador.

9. Método para transferência de informação através de um par de enlace direto/reverso entre uma entidade transmissora e uma entidade receptora, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: transmitir, pela dita entidade transmissora, um indicador associado com a re-segmentação de blocos a serem retransmitidos pela dita entidade receptora; selecionar um esquema de modulação/codificação, na dita entidade receptora, com base no dito indicador; e retransmitir, pela dita entidade receptora, dados através do dito enlace reverso com base na utilização do dito esquema de modulação/codificação selecionado.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a dita etapa de seleção de um esquema de modulação/codificação compreender adicionalmente a etapa de: selecionar um esquema de modulação/codificação mais robusto para retransmissão do que o utilizado para a transmissão original se um valor de re-segmentação for indicado.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a dita etapa de seleção de um esquema de modulação/codificação compreender adicionalmente a etapa de: selecionar um mesmo esquema de modulação/codificação para a retransmissão como foi utilizado para a transmissão original se um valor de não re-segmentação for indicado.

12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: transmitir, com o dito indicador, um comando de esquema de modulação/codificação.

13. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: transmitir, com o dito indicador, pelo menos uma medição de qualidade de enlace.

14. Método para transmissão de blocos de dados entre uma entidade transmissora e uma entidade receptora através de um enlace direto e reverso, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: transmitir, através do dito enlace direto, um primeiro indicador informando à dita entidade receptora que a re-segmentação dos blocos retransmitidos é preferida; e transmitir, através do dito enlace reverso, um segundo indicador informando à dita entidade transmissora de uma condição de combinação de redundância incrementai na dita entidade receptora.

15. Receptor, caracterizado pelo fato de compreender: um processador para processar os blocos de dados recebidos; uma memória para armazenar os blocos de dados recebidos a serem combinados com as versões retransmitidas dos ditos blocos de dados armazenados; e um dispositivo para transmitir uma mensagem indicando uma condição da dita memória.