BR112019016961A2

BR112019016961A2 - retorno com latência configurável

Info

Publication number: BR112019016961A2
Application number: BR112019016961A
Authority: BR
Inventors: Bienas Maik; Hans Martin
Original assignee: Ipcom Gmbh & Co Kg
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2020-04-14
Also published as: EP3586462A1; CN110326240A; WO2018154135A1; PL3586462T3; EP3586462B1; US20200052824A1; RU2019127262A; RU2019127262A3; ES2912364T3

Abstract

a invenção fornece um método para fornecer latência de retorno configurável em um sistema de comunicação no qual uma mensagem de informação de retorno é enviada após a recepção de uma transmissão de dados, o método compreendendo a transmissão de uma única mensagem de informação de retorno combinado após a recepção de um número configurável de blocos de transporte recebidos.

Description

RETORNO COM LATÊNCIA CONFIGURÁVEL [0001] A presente invenção diz respeito a uma técnica para fornecer retorno em relação a uma recepção bem-sucedida, ou não, de dados transmitidos em um sistema de comunicações, em particular um sistema de comunicação móvel.

[0002] Sistemas de comunicação móvel têm de lidar com condições de transmissão voláteis e incertas devido a efeitos como o desvanecimento de multipercurso do canal de rádio. Alguns efeitos podem ser compensados, por exemplo, utilizando-se modulação adaptativa ou correção antecipada de erros (FEC), de modo que os bits de dados são recebidos sem erros. Em alguns casos, erros de bit não podem ser evitados. Neste caso, meios de detecção de erros são utilizados para detectar pacotes de dados errôneos e para solicitar uma retransmissão. Isto é comumente conhecido como solicitação de repetição automática (ARQ).

[0003] Em LTE, é usada solicitação de repetição automática híbrida (HARQ). Esta combina FEC e ARQ. Cada pacote de dados inclui alguns bits redundantes, que permitem que o receptor detecte um pacote incorreto. O tempo para transmitir cada pacote é de duração de 1 ms e é chamado de um intervalo de tempo de transmissão (TTI). O TTI é definido como o intervalo de tempo usado para transmitir exatamente o que é conhecido como bloco de transporte. HARQ em LTE requer retorno para cada bloco de transporte. No caso em que o receptor detecta um erro no último bloco de transporte recebido, ele transmite uma mensagem NACK (confirmação negativa) de volta para o transmissor. O receptor, tendo armazenado o último bloco de transporte de transporte, vai, em seguida, transmiti-lo novamente após a recepção de uma NACK. Esta retransmissão pode incluir tipos diferentes de bits redundantes, com base no modo de HARQ selecionado. O receptor irá, em seguida, verificar novamente o bloco de transporte recebido, quanto a erros. Opcionalmente, com base no modo

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2/20 de HARQ, ele irá combinar o bloco de transporte recebido previamente com o novo bloco de transporte antes da decodificação.

[0004] Se nenhum erro for detectado no bloco de transporte, o receptor transmite uma mensagem de ACK (confirmação positiva) para o transmissor, que irá apagar o bloco de transporte antigo armazenado e armazenar e transmitir o próximo bloco de transporte. O transmissor sempre espera informação de retorno (ACK ou NACK) antes de transmitir um pacote novo dentro do mesmo processo de HARQ, o que significa que o transmissor implicitamente sabe a qual pacote uma mensagem de retorno se refere. Isso elimina a necessidade de explicitamente enviar uma referência de pacote com a informação de retorno. Este método é chamado de para e espera, uma vez que o fluxo de dados para, até que uma ACK seja recebida. Para reduzir a latência adicional da espera por uma ACK, oito processos de HARQ são utilizados em LTE em paralelo em cada link. No entanto, o processo inclui uma determinada latência, que não pode ser anulada. O tempo total de transmissão de ida e volta (RTT) é um indicativo da latência. Os elementos do RTT estão ilustrados na Fig. 1a. O RTT consiste em um atraso de transmissão (T_Tx), e tempos de transmissão uma duração de bloco de transporte (ou seja, a duração de TTI, consistindo na parte de dados e bits de redundância R) e uma duração de mensagem de retorno, um tempo para processar os dados recebidos e para gerar o retorno (T_P) e o tempo de espera até o início de um próximo recurso de transmissão (T_R). Uma parte do RTT é chamada de latência de retorno no presente relatório descritivo. Consiste na duração do TTI, o tempo para processar os dados recebidos (T_P) e o tempo de espera para o próximo recurso de retorno (T_R). Quando este relatório descritivo fala sobre redução de latência, isto também significa redução do RTT. O fluxo de mensagem representado na Fig. 1a é mostrado para o caso em que a transmissão inicial de Dados #1 foi bem-sucedida. O Campo rotulado com R contém os bits redundantes para o campo de dados precedente.

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3/20 [0005] A arquitetura de HARQ atual como aplicada pelo LTE está representada na Fig. 1b. Todas as conexões ativas fornecidas para o receptor usam os mesmos oito processos de HARQ, independente das respectivas necessidades de serviço. Depois que um bloco de transporte foi transmitido por via do processo h de HARQ, o próximo pacote é transmitido por via de outro processo de HARQ. O receptor precisa conhecer o ID de processo de HARQ de cada pacote recebido. Dois modos são especificados: No caso em que o ID do processo é aumentado em um automaticamente no transmissor e receptor (ou seja, sem sinalização explícita) após um número especificado de blocos de transporte transmitidos (por exemplo, após cada bloco único ou após cada quarto bloco), o modo é chamado de síncrono (representado na Fig. 1b). Este modo é aplicado na ligação ascendente de LTE. No caso em que cada bloco de transporte transmitido inclui o ID de processo de HARQ atual, o modo é chamado de assíncrono, uma vez que o transmissor pode decidir saltar entre processos de HARQ. Este modo é aplicado na ligação descendente de LTE.

[0006] Assim como HARQ, que é controlada pela camada MAC, o LTE usa um mecanismo de ARQ adicional na camada RLC. O mecanismo de RLC ARQ não requer retorno após cada pacote (RLC PDU). Em vez disso, o retorno é solicitado pelo emissor, por meio de transmissão de uma pesquisa de campo para o receptor, ou o receptor detecta um evento de disparo, que pode ser tanto a detecção de uma falha de recepção de um RLC PDU ou uma expiração de temporizador. Em todos estes casos, o retorno pode estar relacionado a vários pacotes, por exemplo, uma mensagem de retorno pode conter informação de retorno relacionada a vários RLC PDUs. Este método não é útil para orientar a latência de retorno, uma vez que ele não pode afetar os recursos físicos diretamente (ou seja, duração de transmissão) e uma vez que a latência é

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4/20 causada principalmente pelas retransmissões solicitadas pelo mecanismo de HARQ, que também não pode ser orientado pela camada RLC.

[0007] Atualmente 3GPP estuda melhorias potenciais para a próxima geração do sistema de comunicação móvel (5G). Um aspecto a ser cumprido pela rede 5G diz respeito à ampla gama de diferentes requisitos de serviço, por exemplo, um requisito de latência de 1ms para serviços de latência ultrabaixa em contraste com requisitos de consumo de energia ultrabaixo para alguns tipos de dispositivo (por exemplo, medidores inteligentes). É requerido pela rede de acesso via rádio (RAN) adaptar dinamicamente os parâmetros da camada física às atuais necessidades de serviço. Tais adaptações dinâmicas também podem ser requeridas pela duração de TTI, que é imutável no atual sistema LTE.

[0008] US 9.319.200 descreve um método para controlar uma transmissão de dispositivo a dispositivo (D2D), considerando que os retornos ACK/NACK para comunicações sobre a ligação DMC são agregados de acordo com a duração da janela deslizante. O retorno agregado contém retorno individual para cada bloco de transporte recebido, ou seja, uma única informação de retorno combinado. O método não é adequado para orientar a latência de retorno, uma vez que o requisito de latência não é considerado.

[0009] US 9.042.279 descreve um método para solicitação de repetição automática, em que a informação de retorno é agregada para um conjunto de subquadros consecutivos, a fim de economizar energia. O retorno agregado contém retorno individual para cada bloco de transporte recebido. Adicionalmente, o método não é adequado para orientar latência de retorno, uma vez que o requisito de latência não é considerado.

[0010] US 8.780.740 descreve um método para controlar a latência de pacote de ligação descendente. A latência atual é comparada com a latência alvo, e o agendamento dos próximos pacotes é ajustado para ficar em torno da latência alvo. A latência de retorno não é alterável

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5/20 neste método e não é possível salvar a sobrecarga de retorno, caso o serviço tenha perdido requisitos de latência e requisitos de alta economia de energia.

[0011] EP 2 613 470 A2 descreve um sistema em que mensagens de confirmação de HARQ positiva são enviadas a uma pluralidade de dispositivos de comunicação em conformidade com uma regra especificada ou uma confirmação de HARQ é enviada para pelo menos um dispositivo de comunicação quando uma pluralidade de transmissões de ligação ascendente em conformidade com uma regra especificada. Não há nenhuma indicação de que o número da pluralidade de transmissões de ligação ascendente ou latência de retorno de uma transmissão seja configurável.

[0012] US 2004/0105386 A1 descreve a transmissão de uma mensagem de confirmação após um determinado número de dados de pacotes ter sido recebido, a mensagem de confirmação incluindo um status de confirmação para cada determinado número de dados de pacote, o determinado número sendo seis, no exemplo. Não há nenhuma indicação de que o determinado número seja variável.

[0013] EP 1 635 518 A1 descreve o uso de canais múltiplos para transmitir simultaneamente vários pacotes de dados em processamento de retransmissão, em que o número de canais ociosos e o número de pacotes de retransmissão são comparados.

[0014] EP 2 184 884 A2 descreve uma disposição de HARQ em que processos de HARQ para transmissão são atribuídos de acordo com condições de canal previsto.

[0015] O atual sistema de comunicação móvel LTE não é capaz de fornecer serviços de latência ultrabaixa e não é capaz de otimizar a interface de rádio para requisitos de consumo de energia ultrabaixo. Isto se deve, principalmente, à duração de transmissão (duração de TTI) fixa

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6/20 (imutável) de 1 ms e ao requisito do mecanismo de HARQ atual de enviar retorno para cada bloco de transporte.

[0016] Atualmente estão sendo discutidas melhorias para a interface aérea móvel celular para fornecer latência ultrabaixa, reduzindo o TTI para 0,1 ms - 0,2 ms, aumentando, assim, a sobrecarga de HARQ resultante significativamente. Para requisitos de baixa energia, são discutidos TTIs longos e sinalização reduzida como alternativas de configuração. Disposições conhecidas não fornecem um sistema em que meios para baixa latência e baixa energia coexistem de uma forma em que a dinâmica por seleção de serviço entre os parâmetros é usada para fornecer latência otimizada e consumo de energia sem a necessidade de reconfiguração.

[0017] O documento R1-164068 da 3GPP, do encontro ηΌ7, TSG RAN GT1, usa um TTI curto em combinação com um TTI preexistente de 1 ms para serviços que requerem uma latência curta. O relatório técnico da 3GPP, TR 36.881 V14.0.0, descreve o uso de TTIs curto na seção 8,5, permitindo o ajuste do atraso de retorno, mas não um ajuste do número de blocos de transporte recebidos para cálculo de uma mensagem de retorno combinado.

[0018] É um objetivo da presente invenção permitir uma latência de retorno configurável, enquanto usa a mesma duração de TTI fixa e curta para todas as latências de retorno, o que permitirá que o sistema de comunicação otimize a interface de rádio para serviços com uma ampla gama de requisitos diferentes de latência e consumo de energia. Esta invenção permite a otimização da interface aérea 5G para latência ultrabaixa e serviços de energia ultrabaixa de maneira dinâmica, sem a necessidade de gastar tempo com reconfiguração.

[0019] A presente invenção fornece um método para fornecer latência de retorno configurável em um sistema de comunicação no qual uma mensagem de informação de retorno é enviada após a recepção de

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7/20 uma transmissão de dados, o método compreendendo a transmissão de uma única mensagem de informação de retorno combinado após a recepção de um número configurável de blocos de transporte recebidos, em que a única mensagem de informação de retorno combinado contém uma dentre uma mensagem de informação de retorno positivo, ACK, e uma mensagem de informação de retorno negativo, NACK, e que indica que uma correção de recepção do número configurável de blocos de transporte recebidos.

[0020] Em seguida, a invenção fornece adicionalmente um transmissor e receptor correspondente, que pode ser tanto uma estação base ou um dispositivo de equipamento de usuário. Aspectos preferenciais da invenção são fornecidos de acordo com as reivindicações dependentes.

[0021] A invenção é direcionada a um método para solicitação de repetição automática (híbrida) em um sistema de comunicação móvel, que fornece uma latência de retorno configurável, enquanto usa a mesma duração de transmissão fixa e curta (o período de tempo em que os recursos físicos são ocupados para transmitir um bloco de transporte) para todas as latências de retorno. O método permite que o sistema de comunicação otimize de maneira dinâmica a interface de rádio para uma ampla gama de requisitos de serviço variando de latência ultrabaixa para consumo de energia ultrabaixo.

[0022] Esta invenção fornece um método para HARQ com uma latência de retorno configurável. A solução fornecida permite que o receptor gere e transmita uma única informação de retorno combinado a partir de um número configurável de blocos de transporte recebidos e usa uma duração de transmissão fixa e muito curta (por exemplo, 0,1 ms).

[0023] Um aspecto da invenção diz respeito a receber blocos de transporte dentro de uma duração de transmissão fixa, idênticos ao longo do tempo e para todas as conexões, e fornecer uma informação de retorno na forma de informação ACK/NACK de volta para o transmissor apenas a

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8/20 cada enésimo bloco de transporte recebido com um valor dinâmico de n. A informação de retorno contém uma única ACK/NACK combinada para todos os blocos de transporte aos quais o retorno é enviado. O número n é selecionado de acordo com o requisito de latência e consumo de energia do dispositivo, o subscritor ou os dados transmitidos (ou seja, do serviço relacionado).

[0024] Agora serão descritas modalidades preferenciais da invenção, apenas a título de exemplo, com referência às figuras anexas, nas quais:

A Fig. 1a é uma representação esquemática de um sistema convencional de sequência de transmissão de HARQ;

A Fig. 1b é uma representação esquemática de um sistema convencional de transmissor e receptor de HARQ;

A Fig. 2 é uma representação esquemática de uma sequência de transmissão que incorpora a invenção para uma transmissão de latência baixa;

A Fig. 3 é uma representação esquemática de uma sequência de transmissão que incorpora a invenção para uma transmissão de latência média;

A Fig. 4 é uma representação esquemática de uma sequência de transmissão que incorpora a invenção para uma transmissão de latência alta;

A Fig. 5 é uma representação esquemática de um transmissor e receptor usando múltiplos processos de HARQ para múltiplos serviços de transmissão;

A Fig. 6 é uma representação esquemática adicional de um transmissor e receptor usando múltiplos processos de HARQ para múltiplos serviços de transmissão sobre dois canais compartilhados; e

A Fig. 7 é um gráfico de sequência de mensagem exemplar para implementar a invenção.

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9/20 [0025] As Fig. 2, 3 e 4 mostram latências de retorno para configurações diferentes de um período de retorno η.

[0026] A transmissão de uma mensagem de retorno para cada bloco de transporte recebido (período de retorno n = 1) leva a um tempo de ida e volta muito curto, enquanto a transmissão de uma mensagem de retorno após a recepção de múltiplos blocos de transporte (n»1), leva a uma latência de retorno mais longa, sobrecarga reduzida (por exemplo, número menor de mensagens de retorno) e, portanto, consumo de energia reduzido para transmissão no receptor.

[0027] O princípio do uso de uma duração de transmissão fixa é benéfico, uma vez que a configuração do recurso físico (ou seja, a disposição dos sinais físicos e canais físicos dentro dos recursos de tempofrequência) é a mesma para todas as latências de retorno selecionadas. Portanto, não há necessidade de reconfigurar a camada física para requisitos de latência diferentes, e seria fácil misturar transmissões que usam latências de retorno diferentes, por exemplo, a partir de diferentes UE na mesma grade de recurso ou do mesmo UE e diferentes serviços.

[0028] Além da capacidade de uma latência de retorno configurável, a presente invenção oferece características adicionais para adaptar o método de retorno às necessidades do serviço. Portanto, métodos diferentes são descritos para gerar a informação de retorno para n blocos de transporte recebidos.

[0029] 1) Erro dominante: Apenas em caso de não ser detectado nenhum erro dentro de todos os blocos de transporte do período de retorno selecionado, o receptor transmite uma ACK. Caso contrário, uma NACK é transmitida. O presente método está economizando recursos de sinalização para configurar a geração de retorno, uma vez que só a duração do período de n (ou seja, o número de blocos de transporte a ser considerado para o retorno combinado) precisa ser sinalizada.

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10/20 [0030] 2) Erro acionado: O receptor irá transmitir uma mensagem de ACK depois que todos os n blocos dentro do período de retorno foram recebidos livres de erro. No caso em que um erro é detectado depois de x < n blocos de transporte, uma NACK é transmitida imediatamente, ou seja, antes que o número selecionado n de blocos de transporte foi recebido. Este método é benéfico, uma vez que reduz a latência causada por retransmissões, enquanto a sobrecarga para sinalização de retorno é baixa em caso de recepções livres de erro. A sobrecarga aumenta sistematicamente com o aumento da taxa de erro. Esta alternativa tem uma boa característica adicional: Se o uso do retorno de erro acionado for configurado, ou seja, for fixo e conhecido pelo receptor e transmissor, e a informação de retorno for transmitida com confiabilidade de transmissão suficiente, então uma confirmação negativa após m blocos de transporte é uma ACK implícita para os (m-1) blocos de transporte precedentes e somente solicita retransmissão do m-ésimo bloco de transporte.

[0031] 3) Alerta de tolerância de erro: O receptor obteve a tolerância de erro do serviço relacionado para a transmissão atual. No caso da proporção de blocos de transporte errôneos para blocos de transporte livres de erro dentro do período de retorno for inferior à tolerância a erro, uma ACK é transmitida. Caso contrário, uma NACK é transmitida. Este método é benéfico, uma vez que menos retransmissões devem ser enviadas, o que, adicionalmente, reduzirá a sobrecarga do método ARQ. Esta alternativa pode ser combinada com a alternativa de erro acionado, de modo que uma confirmação negativa só é enviada depois que um bloco de transporte errôneo foi recebido com o qual o número de blocos de transporte errôneos excede a tolerância a erro do serviço.

[0032] O procedimento de HARQ da invenção é diferente do procedimento de HARQ aplicado pela LTE.

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11/20 [0033] Em primeiro lugar, o número de processos de HARQ Η, usado para transmitir dados de um serviço é variável e depende do período de retorno selecionado. No caso em que o período de retorno é pequeno, um número maior de processos de HARQ é utilizado (por exemplo, n=1 e H=16). Isto é feito porque a proporção de tempo de ida e volta para período de retorno é alta neste caso, ou seja, o processo de envio de HARQ tem que esperar um tempo relativamente longo após a transmissão dos dados para o retorno respectivo. Relativamente, neste caso, refere-se à relação do tempo para a transmissão de dados com o tempo de espera para receber retorno. Portanto, muitos processos de HARQ paralelos são requeridos para permitir um fluxo de dados fluente enquanto os processos esperam retorno.

[0034] Se um longo período de retorno é selecionado, um número menor de processos de HARQ é utilizado (por exemplo, n=10 e H=2), porque o emissor pode continuar com o envio de pacotes em um único processo até que o n-ésimo pacote tenha sido enviado, ou seja, cada processo permite um fluxo de pacote estável de n pacotes que permite longos períodos para que outros processos recebam retorno. Assim, um primeiro processo de HARQ espera retorno depois que n pacotes foram transmitidos e o segundo processo de HARQ irá garantir um fluxo de dados fluente para transmissões adicionais longas o suficiente para que o retorno do primeiro processo chegue. Esse número mais baixo de processos de HARQ reduzirá a complexidade no emissor e receptor e, portanto, reduz o consumo de energia.

[0035] Em segundo lugar, conexões a partir de ou para um dispositivo específico com diferentes necessidades de serviço, usarão um conjunto diferente de processos de HARQ. Isso é feito para fornecer simultaneamente propriedades diferentes de latência e consumo de energia, uma vez que cada conjunto de processos de HARQ inventivo

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12/20 fornece uma determinada latência de retorno e um nível relacionado de consumo de energia.

[0036] A arquitetura de HARQ é representada na Fig. 5. Isso mostra, como exemplo, dois processos de HARQ de grupos g, rotulados A e B, respectivamente. Cada grupo de processos de HARQ oferece um conjunto diferente de parâmetros de QoS. O princípio desses grupos de processos de HARQ é que os canais lógicos são mapeados para aquele grupo de processos de HARQ, cujos parâmetros relacionados período de retorno e número de processos de HARQ são adequados para fornecer os parâmetros de QoS dos canais lógicos. Na modalidade preferencial, o número de processos de HARQ H de cada grupo de processos de HARQ é fixo, enquanto o período de retorno é configurável. Grupos de processos de HARQ com um número pequeno de processos de HARQ permitem um maior período de retorno, e vice-versa. O transmissor seleciona grupo de processos de HARQ, cuja variação de período de retorno é capaz de cumprir os requisitos de latência. Se vários grupos de processos de HARQ são qualificados, ele vai preferir grupos de processos de HARQ com o menor consumo de energia. Um número menor de processos de HARQ leva a um menor consumo de energia do transmissor e receptor.

[0037] A tabela 1 apresenta combinações exemplares que podem ser implementadas:

Tabela 1

Número de Processos de HARQ H	2	4	8	16
Gama de período de retorno	8 - 32	4-16	2-8	1 -4

[0038] No exemplo da Fig. 5, o grupo A usa dois processos de HARQ (1 e 2) e é configurado com um período de retorno longo n_A = 10, enquanto o grupo B usa quatro processos de HARQ (3, 4, 5 e 6) e é configurado com um período de retorno médio n_B = 5. Todos os processos de HARQ são mapeados para o mesmo canal compartilhado. Um multiplexador MUX decide qual grupo de processos de HARQ g deve ser usado para cada bloco de transporte. Isto é feito com base nos

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13/20 parâmetros configurados para o serviço ou canal lógico do qual o bloco de transporte se origina. O multiplexador indica o grupo de HARQ selecionado para a instância de HARQ (por via da linha pontilhada entre MUX e HARQ na Fig. 5).

[0039] O princípio de multiplexação é realizado através de meios conhecidos, por exemplo, pela transmissão de dados com maior prioridade do primeiro, se não houver mais dados com prioridade maior à espera de transmissão, dados com prioridade menor serão transmitidos. Blocos de transporte do mesmo grupo de processos de HARQ são mapeados para o mesmo processo de HARQ, até que o número configurado n de blocos de transporte tenha sido transmitido. Em seguida, o próximo n de blocos de transporte será mapeado para o próximo processo de HARQ do mesmo grupo de processos de HARQ. Ou seja, os primeiros 10 (n_A = 10) blocos de transporte do grupo de processos de HARQ A será mapeado para processo de HARQ 1 e os primeiros 5 (n_B =

5) blocos de transporte do grupo de processos de HARQ B será mapeado para processo de HARQ 3. Supondo que 10 blocos de transporte de maior prioridade para o grupo de processos de HARQ B e 10 blocos de transporte de prioridade menor para grupo de processos de HARQ A, à espera de transmissão, a ordem final de processos de HARQ no canal compartilhado é a seguinte (começando pelo primeiro pacote transmitido):

3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, ...

[0040] Por uma questão de simplicidade, o receptor na Fig. 5 (e

6) não é mostrado em detalhes. Os elementos são análogos aos elementos do transmissor.

[0041] Para corrigir demultiplexação de blocos de transporte e geração de retorno do receptor, é necessário que o receptor conheça o grupo de processos de HARQ relacionado a cada bloco de transporte e o período de retorno configurado grupo de processos de HARQ. Portanto, o retorno pode ser fixo (por exemplo, definida em um padrão) ou pode ser

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14/20 indicado ou negociado antes da primeira transmissão ao receptor. O número de processos de HARQ é derivado de maneira autônoma pelo transmissor e receptor, por meio do aumento do mesmo em 1 após a transmissão/recepção do número configurado “n” de blocos de transporte. A numeração será redefinida para “1” se o novo número exceder o número configurado de processos de HARQ.

[0042] Além disso, é necessário indicar o grupo de processos de HARQ relacionado a cada bloco de transporte. Este modo é chamado de modo híbrido no presente relatório descritivo, uma vez que requer derivação autônoma do número do processo de HARQ dentro de um grupo de processos de HARQ no transmissor e receptor sem sinalização e com sinalização explícita do grupo de processos de HARQ.

[0043] Como alternativa, um modo de HARQ assíncrona também pode ser aplicado (não mostrado na Fig. 5), onde cada transporte de bloco inclui o número de processos de HARQ atual. Neste caso, é suficiente indicar ou negociar o mapeamento de grupos de processos de HARQ para números de processos de HARQ antes da primeira transmissão ao receptor, ou simplesmente para corrigi-lo. O período de duração do retorno pode ser indicado implicitamente, alterando-se o número de processos de HARQ usado para o grupo de processos de HARQ relevante no bloco de transporte transmitido. A recepção de um bloco do transporte com um número de processos de HARQ que seja diferente do número processo do bloco de transporte anterior acionará o receptor para transmitir o retorno. Isso é benéfico, uma vez que permite uma alteração dinâmica da duração do período de retorno após cada bloco de transporte e, portanto, fornece uma maneira fácil de adaptar a transmissão para alterações dos requisitos de QoS.

[0044] Adicionalmente, ambos os modos permitem uma atribuição dinâmica e individual dos recursos de canal compartilhados aos grupos de processos de HARQ e, consequentemente, por exemplo, a taxa

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15/20 de dados pode temporariamente ser melhorada para um determinado grupo de processos de HARQ, sem a necessidade reconfigurar o canal compartilhado. Isso pode ser feito pela entidade MUX. Por exemplo, se os blocos de transporte A obtiverem uma taxa de dados temporariamente melhorada, o multiplexador transmitirá mais blocos de transporte que se referem a A enquanto retém os blocos de transporte para os outros grupos de processo de HARQ.

[0045] Outro exemplo da arquitetura de HARQ inventiva é descrito na Fig. 6.

[0046] Este exemplo mostra três grupos de processos de HARQ A, B e C e, portanto, oferece três conjuntos diferentes de QoS. Adicionalmente, o exemplo mostra uma configuração de dois canais compartilhados para os dados e dois canais de controle relacionados para o retorno de HARQ. Os grupos de processos de HARQ B e C são mapeados para o canal compartilhado #1, usando o modo híbrido como descrito acima (cfe. Fig. 5) e o processo de HARQ A é mapeado exclusivamente para o canal compartilhado #2, enquanto o mapeamento síncrono é aplicado como mostrado na Fig. 6. No entanto, também é possível o mapeamento assíncrono para alguns ou todos os grupos de processos de HARQ. Esse mapeamento para um Canal Compartilhado separado é benéfico, se a QoS requerida precisar de meios adicionais para ser atendidos, por exemplo, se a latência ultrabaixa for requerida, um canal compartilhado especial pode ser usado além da configuração com o período de retorno menor, para reduzir ainda mais a latência. Ou, em um exemplo adicional, se o consumo de energia ultrabaixo for requerido, outro canal compartilhado especial pode ser usado, além da configuração com um período de retorno muito longo, para reduzir ainda mais o consumo de energia.

[0047] As etapas para se estabelecer uma sessão de HARQ, considerando a tolerância a erros e os requisitos de latência do serviço, serão descritas agora. Assume-se que uma conexão já está estabelecida,

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16/20 que usa o grupo de processos de HARQ com 2 processos de HARQ 1 e 2 e o período de retorno de n_A = 10. O modo de retorno “alerta de tolerância a erro” com uma “tolerância a erro de bit” (BET) = 10’² foi configurado para A e a estação base reservou os recursos de retorno necessários. Para isso, considerou o período de retorno, ou seja, cada vez que o retorno é requerido, o recurso de retorno está disponível. Adicionalmente, o grupo de processos de HARQ B é configurado com quatro processos de HARQ, de 3 a 6, e n_B = 5. O grupo de processos de HARQ B não está sendo usado no momento. Portanto, nenhum recurso de retorno é reservado. Assume-se que o mapeamento de processos de HARQ para grupos de processos de HARQ é fixo, enquanto o período de retorno e BET para cada grupo de processos de HARQ são configuráveis pelo transmissor. O fluxo de mensagens é representado na Fig. 7, com a numeração das etapas correspondendo ao seguinte:

1. O transmissor recebe uma solicitação para transmitir dados. Inclui detalhes sobre a demanda de QoS do serviço relacionado, por exemplo, atraso máximo, demanda de consumo de energia e tolerância a erro. Em seu exemplo, os requisitos de QoS solicitada são atraso médio, consumo de energia médio.

2. O transmissor seleciona um grupo de processos de HARQ que é capaz de atender aos requisitos de QoS da solicitação recebida. Neste exemplo, um período de retorno “n” entre 3 e 5 é requerido. Ele verifica qual grupo de processos de HARQ é adequado e utiliza os processos de HARQ relacionados. Se um grupo de processos de HARQ correspondente for encontrado e nenhuma reconfiguração for requerida, a etapa 5 será executada em seguida (as etapas 3 e 4 sendo ignoradas). Se as configurações atuais dos grupos de processos de HARQ disponíveis não forem capazes de fornecer a QoS solicitada, o transmissor pode decidir reconfigurar um grupo de processos de HARQ, por exemplo, alterando o período de retorno. Apenas caso os parâmetros de HARQ tenham que ser

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17/20 alterados, as próximas duas etapas são executadas. Se o grupo de processos de HARQ selecionado para a solicitação atual não foi utilizado anteriormente, a estação base agora reservará os recursos de retorno requerido.

3. (só se a reconfiguração de HARQ for requerida) O transmissor decidiu reconfigurar o grupo de processos de HARQ B. Neste exemplo, ele muda n_B para 2, pois este é o valor máximo para cumprir os requisitos atuais de latência. Portanto, o transmissor transmite a configuração de HARQ com n_B = 2 para o receptor. Adicionalmente, o modo de mapeamento e o modo de retorno (incluindo o valor de tolerância a erro de bit, se aplicável) podem ser transmitidos nesta mensagem. Neste exemplo, isso não é necessário, pois o modo de mapeamento é sempre “híbrido” e o modo de retorno configurado anteriormente deve ser usado.

4. (somente se for requerida a reconfiguração de HARQ) O receptor configura a HARQ com os parâmetros recebidos, isto é, configura o grupo de processos de HARQ B com período de retorno n_B = 2.

5. O transmissor transmite os blocos de transporte e o receptor transmite retorno de acordo com as configurações atuais. O modo de mapeamento híbrido é aplicado, ou seja, o transmissor inclui o grupo de processos de HARQ em cada bloco de transporte e o transmissor e receptor aumentam de maneira autônoma o número de processo de HARQ em 1, após o número configurado n de blocos de transporte transmitido ter sido respectivamente recebido. O receptor transmite um retorno para A após receber 10 blocos de transporte de A. Uma vez que o método de retorno de alerta de tolerância a erro é configurado, o receptor calcula a tolerância do pacote de erro (PET) a partir da tolerância de erro de bit (BET) recebida. Portanto, ele multiplica o número de bits por bloco de transporte pelo valor BET. Supondo que um bloco de transporte consiste em 10 bits, o PER é 10xBER = 10’¹. O receptor agora calcula a taxa atual de erro de pacote resumindo o número de blocos de transporte errôneos e dividindo a

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18/20 soma pelo número de blocos de transporte dentro de um período de retorno n_A = 10. Se o resultado for inferior ou igual a PER, uma ACK é transmitida, caso contrário, uma NACK. Neste exemplo, um bloco de transporte errôneo dentro do período de retorno leva a um PER tolerável de 10’¹. Portanto, o receptor transmite uma ACK caso zero ou um bloco de transporte seja errôneo e uma NACK caso contrário. Para B, o retorno é transmitido após receber dois blocos de transporte de B. Uma NACK é transmitida se um erro foi detectado em um ou mais blocos de transporte, caso contrário, uma ACK. Os recursos de retorno são implicitamente conhecidos, por exemplo, eles se relacionam com os recursos do canal compartilhado, ou são explicitamente indicados ao receptor.

6. O transmissor detecta os requisitos alterados de QoS, por exemplo, no requisito de latência ou consumo de energia. Neste exemplo, um serviço atualmente operado pelo grupo de procedimentos de HARQ requer uma latência mais curta. O transmissor verifica se existe outro grupo de processos de HARQ atualmente usado com parâmetros correspondentes. O grupo de procedimentos de HARQ está oferecendo uma latência menor (n_B = 2 versus n_A = 10). Se isso for suficiente para o novo requisito, o transmissor usará simplesmente o grupo de processos de HARQ B a partir de agora para os blocos de transporte do serviço relacionado, ou seja, os blocos de transporte agora estão marcados com B em vez de A. Nesse caso, as próximas duas etapas não são necessárias. Se o grupo de processos de HARQ A não estiver mais em uso, os recursos de retorno relacionados serão liberados.

7. (somente se a reconfiguração de HARQ for necessária) Em outro exemplo, o receptor decide reconfigurar o grupo de processos de HARQ para n_A = 5 para corresponder aos novos requisitos de QoS. Ele configura o grupo de processos de HARQ do transmissor de acordo e indicará o novo parâmetro n_A = 5 para o receptor. Adicionalmente, ele adaptará os recursos de retorno ao novo período de retorno.

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8. (somente se a reconfiguração de HARQ for necessária) O receptor aplica a configuração de HARQ alterada, ou seja, transmitirá retorno após receber 5 blocos de transporte a partir de A.

[0048] Os exemplos acima assumem um mapeamento fixo de processos de HARQ para grupos de processos de HARQ. Isso é vantajoso, uma vez que minimiza a sinalização para configurar este mapeamento e uma vez que permite o uso de um hardware otimizado. É a modalidade preferencial.

[0049] Em outra modalidade, esse mapeamento é flexível e configurável. Ou seja, o transmissor configura o número de processos de HARQ para cada grupo de processos de HARQ dinamicamente, conforme requisitado. Por exemplo, pode adicionar ou remover processos de HARQ a partir de um dado grupo de processos de HARQ ou pode adicionar ou remover um ou mais grupos de processos de HARQ completos. Isso implica que o número de processos de HARQ em geral é variável e permite liberar processos de HARQ, se eles não forem usados. No entanto, essa flexibilidade de configuração requer a necessidade de indicar a configuração atual de HARQ na instalação da conexão, especialmente o mapeamento de processos de HARQ para grupos de processos de HARQ.

[0050] Regras podem ser definidas para a seleção dos parâmetros de HARQ.

[0051] Por exemplo, o transmissor pode selecionar a configuração de HARQ de acordo com as seguintes regras:

i) Considerará as necessidades de QoS, especialmente latência, consumo de energia e tolerância a erro, para configuração de HARQ ii) Selecionará um período de retorno menor, se a necessidade de latência for pequena e vice-versa iii) Selecionará um longo período de retorno, se o requisito de consumo de energia precisar de um baixo consumo de energia e viceversa.

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20/20 iv) Uma vez selecionados os parâmetros, o transmissor valida se um grupo de processos de HARQ correspondente já está em uso, e atribuirá os novos blocos de transporte ao grupo de processos de HARQ existente.

v) Se nenhum grupo de processos de HARQ correspondente sair, um novo será estabelecido.

vi) O transmissor está reservando os recursos de retorno de acordo com o período de retorno. Se o período de retorno altera, os recursos de retorno são adaptados ao novo período de retorno. Recursos não utilizados serão liberados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para fornecer latência de retorno configurável em um sistema de comunicação no qual a mensagem de informação de retorno é enviada após a recepção de uma transmissão de dados, o método caracterizado pelo fato de que compreende a transmissão de uma única mensagem de informação de retorno combinado após a recepção de um número configurável de blocos de transporte recebidos, em que a única mensagem de informação de retorno combinado contém uma dentre uma mensagem de informação de retorno positivo, ACK e uma mensagem de informação de retorno negativo, NACK, e que indica uma correção de recepção do número configurável de blocos de transporte recebidos.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada bloco de transporte transmitido no sistema de comunicação é de duração igual.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de blocos de transporte é recebida e a mensagem de informação de retorno combinado fornece retorno para a pluralidade de blocos de transporte.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mensagem de informação de retorno é gerada de acordo com um método selecionado a partir de:

i) gerar a mensagem de informação de retorno após todos os blocos de transporte do número configurável de blocos de transporte terem sido recebidos;

ii) , gerar a mensagem de informação de retorno após todos os blocos de transporte do número configurável de blocos de transporte terem sido recebidos se todos os blocos de transporte forem recebidos livres de erro, caso contrário, gerar a mensagem de informação de retorno após uma recepção de um bloco de transporte contendo um erro; e

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2/4 iii) gerar a mensagem de informação de retorno positivo, ACK, se uma proporção de blocos de transporte errôneos para blocos de transporte livres de erro dentro de um período de retorno for inferior a um valor predeterminado, caso contrário, gerar a mensagem de informação de retorno negativo, NACK.
5. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que um número selecionável de processos de retorno é usado para transmitir blocos de transporte de um determinado serviço de transmissão.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que para cada processo de retorno para o determinado serviço de transmissão, o número configurável de blocos de transporte é o mesmo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o número configurável e o número de processos de retorno são selecionados de acordo com uma qualidade desejada de serviço para o serviço de transmissão.
8. Dispositivo de um sistema móvel de comunicações para transmitir dados a um receptor usando um serviço de transmissão, os dados sendo transmitidos em blocos de transporte, caracterizado pelo fato de que o dispositivo se encontra disposto para transmitir um número configurável de blocos de transporte antes de receber uma mensagem de informação de retorno a partir do receptor, informando o transmissor se o número configurável de blocos de transporte foi recebido livre de erros no receptor.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é um dispositivo de equipamento de usuário.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é uma estação base.
11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a estação base se encontra disposta para transmitir dados

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3/4 a uma pluralidade de receptores, caracterizado pelo fato de que os dados são transmitidos para receptores diferentes usando um número diferente de processos de retorno.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo se encontra disposto para selecionar o número configurável de blocos de transporte e o número de processos de retorno com base em uma qualidade desejada de serviço para a transmissão dos blocos de transporte.
13. Dispositivo de um sistema móvel de comunicações para receber dados transmitidos por um transmissor em blocos de transporte, o dispositivo caracterizado pelo fato de que se encontra disposto para transmitir uma única mensagem de informação de retorno combinado para o transmissor após a recepção de um número configurável de blocos de transporte, em que a única mensagem de informação de retorno combinado contém uma dentre uma mensagem de informação de retorno positivo, ACK, e uma mensagem de informação de retorno negativo, NACK, e que indica uma correção de recepção do número configurável de blocos de transporte recebidos.
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo se encontra disposto para gerar a mensagem de informação de retorno de acordo com um método selecionado a partir de:

i) gerar a mensagem de informação de retorno após todos os blocos de transporte do número configurável de blocos de transporte terem sido recebidos;

ii) gerar a mensagem de informação de retorno após todos os blocos de transporte do número configurável de blocos de transporte terem sido recebidos se todos os blocos de transporte forem recebidos livres de erro, caso contrário, gerar a mensagem de informação de retorno após uma recepção de um bloco de transporte contendo um erro; e

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4/4 iii) gerar a mensagem de informação de retorno positivo, ACK, se uma proporção de blocos de transporte errôneos para blocos de transporte livres de erro dentro de um período de retorno for inferior a um valor predeterminado, caso contrário, gerar a mensagem de informação de retorno negativo, NACK.
15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13 ou a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo se encontra disposto para receber blocos de transporte para um serviço de transmissão distribuído ao longo de um número selecionável de processos de retorno.