BRPI0110003B1 - A network node method and equipment for receiving a first packet from a source network node, as well as, a network node method and equipment for sending a first packet of data to a destination network node - Google Patents

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção: "MÉTODO E EQUIPAMENTO DE NÓ DE REDE PARA RECEBER UM PRIMEIRO PACOTE A PARTIR DE UM NÓ DE REDE DE ORIGEM, BEM COMO, MÉTODO E EQUIPAMENTO DE NÓ DE REDE PARA ENVIAR UM PRIMEIRO PACOTE DE DADOS PARA UM NÓ DE REDE DE DESTINO".
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO I. Campo da Invenção A presente invenção refere-se à comunicação de dados sem fio. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método e equipamento novos e aperfeiçoados para a transmissão de dados em pacote com alta taxa em um sistema de comunicação sem fio. II. Descrição da Técnica Relacionada Um sistema de comunicação atual é necessário para suportar uma variedade de aplicativos. Um sistema de comunicação assim é um sistema de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) que se conforma ao "TIA/EIA-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", doravante referido como IS-95. O sistema CDMA permite a comunicação de voz e dados entre usuários através de um link terrestre. O uso de técnicas CDMA em um sistema de comunicação de acesso múltiplo é descrito na patente U.S. N° 4.901.307, intitulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", e patente U.S. N° 5.103.459, intitulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", ambas cedidas para o cessionário da presente invenção e incorporadas aqui por referência.
Em um sistema CDMA, as comunicações entre usuários são conduzidas através de uma ou mais estações base. Em sistemas de comunicação sem fio, o link de emissão se refere ao canal através do qual os sinais percorrem de uma estação base para uma estação de assinante, e o link reverso se refere ao canal através do qual os sinais percorrem de uma estação de assinante para uma estação base. Pela transmissão de dados em um link reverso para uma estação base, um primeiro usuário em uma estação de assinante se comunica com um segundo usuário em uma segunda estação de assinante. A estação base recebe os dados da primeira estação de assinante e direciona os dados para uma estação base servindo a segunda estação de assinante. Dependendo da localização das estações de assinante, ambas podem ser servidas por uma única estação base ou várias estações base. Em qualquer caso, a estação base servindo a segunda estação de assinante envia dados no link de emissão. Ao invés de se comunicar com uma segunda estação de assinante, uma estação de assinante também pode se comunicar com uma Internet terrestre através de uma conexão com uma estação base servidora. Nas comunicações sem fio tais como as que se conformam ao padrão IS-95, os sinais de link de emissão e link reverso são transmitidos dentro de bandas de freqüência separadas.
A estação de assinante se comunica com pelo menos uma estação base durante a comunicação. As estações de assinante CDMA são capazes de se comunicar com várias estações base simultaneamente durante o soft handoff. O soft handoff é o processo de estabelecimento de um link com uma nova estação base antes de se romper o link com a estação base anterior. O soft handoff minimiza a probabilidade de interrupções de chamada. 0 método e sistema para o fornecimento de uma comunicação com uma estação de assinante através de mais de uma estação base durante o processo de soft handoff são descritos na patente U.S. N° 5.267.261, intitulada "MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", cedida para o cessionário da presente invenção e incorporada aqui por referência. Softer handoff é o processo pelo qual a comunicação ocorre através de múltiplos setores que são servidos pela mesma estação base. O processo de softer handoff é descrito em detalhes na patente U.S. co-pendente No. 5.625.876, intitulada "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION", cedida para o cessionário da presente invenção e incorporada aqui por referência.
De acordo com a crescente demanda por aplicativos de dados sem fio, a necessidade de se ter sistemas de comunicação de dados sem fio muito eficientes se tornou cada vez mais significativa. O padrão IS-95 é capaz de transmitir dados de tráfego e dados de voz através dos links de emissão e reverso. Um método para transmitir dados de tráfego em frames de canal de código de tamanho fixo é descrito em detalhes na patente U.S. N° 5.504.773, intitulada "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION", cedida para o cessionário da presente invenção e incorporada por referência aqui. De acordo com o padrão IS-95, os dados de tráfego ou dados de voz são divididos em frames de canal de código que possuem 20 milissegundos de largura com taxas de dados tão altas quanto 14,4 Kbps.
Uma diferença significativa entre os serviços de voz e os serviços de dados é o fato de o primeiro impor exigências fixas e restritas de retardo. Tipicamente, o retardo de via única geral dos frames de fala deve ser inferior a 100 milissegundos. Em contraste, o retardo de dados pode se tornar um parâmetro variável utilizado para otimizar a eficiência do sistema de comunicação de dados. Especificamente, técnicas de codificação de correção de erro mais eficientes que exigem retardos significativamente maiores dos que os que podem ser tolerados pelos serviços de voz podem ser utilizados. Um esquema de codificação eficiente ilustrativo para dados é descrito na patente U.S. N° 5.933.462, intitulada "SOFT DECISION OUTPUT DECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODED CODEWORDS", cedida para o cessionário da presente invenção e incorporada aqui por referência.
Outra diferença significativa entre os serviços de voz e os serviços de dados é que o primeiro exige um grau de serviço (GOS - Grade Of Service) fixo e comum para todos os usuários. Tipicamente, para os sistemas digitais fornecendo serviços de voz, isso se traduz em uma taxa de transmissão fixa e igual para todos os usuários e um valor máximo tolerável para taxas de erro de frames de fala. Em contraste, para serviços de dados, o GOS pode ser diferente de usuário para usuário e pode ser um parâmetro otimizado para aumentar a eficiência geral do sistema de comunicação de dados. 0 GOS de um sistema de comunicação de dados é tipicamente definido como o retardo total incorrido na transferência de uma quantidade predeterminada de dados, doravante referida como um pacote de dados.
Outra diferença significativa entre os serviços de voz e os serviços de dados é que o primeiro exige um link de comunicação confiável que, no sistema de comunicação CDMA ilustrativo, é fornecido por soft handoff. 0 soft handoff resulta em transmissões redundantes de duas ou mais estações base para aperfeiçoar a confiabilidade. No entanto, essa confiabilidade adicional não é exigida para a transmissão de dados visto que os pacotes de dados recebidos em erro podem ser retransmitidos. Para serviços de dados, a potência de transmissão utilizada para suportar o soft handoff pode ser utilizada mais eficientemente para a transmissão de dados adicionais. O retardo de transmissão exigido para a transferência de um pacote de dados e a taxa de vazão (throughput) média são dois atributos utilizados para se definir a qualidade e eficiência de um sistema de comunicação de dados. 0 retardo de transmissão não tem o mesmo impacto na comunicação de dados que tem para a comunicação de voz, mas é uma métrica (metric) importante para medir a qualidade do sistema de comunicação de dados. A taxa de vazão média é uma medição da eficiência da capacidade de transmissão de dados do sistema de comunicação. Existe uma necessidade na técnica de que os sistemas de comunicação forneçam uma taxa de vazão de dados aperfeiçoada enquanto fornecem simultaneamente um GOS que é adequado para serviços de dados em pacote sem fio.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção é direcionada a um método e equipamento novos e aperfeiçoados para transmitir dados em pacote em alta taxa em um sistema CDMA. Um sistema ilustrativo para transmitir dados digitais em alta taxa em um sistema de comunicação sem fio é descrito no pedido de patente U.S. co-pendente N° 08/963.386, intitulado "METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION", (doravante pedido '386) cedido para o cessionário do presente pedido e incorporado aqui por referência. A presente invenção aperfeiçoa vantajosamente a taxa de vazão de um sistema CDMA com alta taxa de dados minimizando as retransmissões desnecessárias dos dados em pacote dentro dos time slots de transmissão após a decodificação bem-sucedida dos dados em pacote associados por um nó de rede de destino tal como uma estação de assinante sem fio. É um aspecto da presente invenção se aperfeiçoar a taxa de vazão de dados do sistema de taxa de dados alta tal como descrito no pedido '386. Em um aspecto ilustrativo, um nó de rede de destino tal como a estação de assinante envia um sinal de controle de taxa de dados (DRC - Data Rate Control) para um nó de rede de origem tal como uma estação base em um canal de controle de taxa de dados (DRC) . Com base no sinal DRC, a estação base escolhe uma taxa de dados na qual os pacotes de dados são enviados para a estação de assinante no link de emissão. A informação no sinal DRC é baseada nas medições da portadora/interferência (C/l) que a estação de assinante realiza nos sinais de link de emissão anteriores recebidos a partir da estação base. Em um aspecto ilustrativo, a estação de assinante escolhe uma taxa de dados que garantirá que a taxa de erro de pacote (PER - Packet Error Rate) não excederá uma PER alvo predeterminada e especifica essa taxa de dados no sinal DRC. Visto que as características do canal de link de emissão mudam com o tempo, a estação de assinante ajusta o sinal DRC de acordo.
Em um aspecto ilustrativo da invenção, a estação base envia dados para a estação de assinante na taxa de dados especificada pelo sinal DRC mais recentemente recebido da estação de assinante. A estação base envia pacotes de dados para uma pluralidade de estações de assinante utilizando time slots de link de emissão de duração fixa. Em um aspecto ilustrativo, a estação base envia dados para apenas uma dentre a pluralidade de estações de assinantes durante cada time slot de link de emissão.
Se a taxa de dados especificada pelo sinal DRC de uma estação de assinante de destino for suficientemente pequena, a estação base envia cada pacote de dados dentro de vários time slots e link de emissão. Em um aspecto ilustrativo, um pacote de 1024 bits de dados pode ser transmitido a uma taxa de 38.400 bits por segundo bps) dentro de dezesseis time slots, com cada time slot possuindo uma duração de 1,67 milissegundos. No aspecto ilustrativo, o mesmo pacote de dados pode ser alternativamente enviado a uma taxa de 76.800 bps dentro de oito time slots. De acordo, várias outras taxas de dados são contempladas no aspecto ilustrativo, com um número predeterminado de time slots associados com cada dado.
Em um aspecto da invenção, o sinal de link de emissão transmitido em cada um dos múltiplos time slots para um pacote contém todos os dados no pacote. Em outras palavras, os dados em pacote não são divididos entre os vários time slots. Ao invés disso, todo o pacote de dados é transmitido dentro de cada time slot. Quanto menor a taxa de dados indicada pela solicitação DRC da estação de assinante, maior o número de time slots nos quais o pacote deve ser repetido para manter a PER alvo. Por exemplo, uma solicitação DRC de uma taxa de dados de 38.400 pode exigir que a estação base envie um pacote de 1024 bits em dezesseis time slots. A estação base irá transmitir então o mesmo pacote de 1024 bits durante dezesseis time slots subsequentes. Em um aspecto ilustrativo, a estação base utiliza técnicas de puncionamento bem-conhecidas da técnica para puncionar um preâmbulo no sinal transmitido durante o primeiro dentre vários time slots associados com o pacote de múltiplos slots. A estação de assinante utiliza esse preâmbulo para determinar se a estação base começou a transmitir um pacote de múltiplos slots endereçado à estação de assinante.
Em um aspecto da invenção, as múltiplas cópias de um pacote de múltiplos slots são enviadas dentro dos time slots não-consecutivos. Por exemplo, um pacote de dezesseis slots pode ser enviado em qualquer slot durante um período de trinta e um slots. Em outro aspecto da invenção, um pacote de dezesseis slots pode ser enviado em cada quinto slot de um período de sessenta e cinco slots. Em qualquer aspecto, o padrão de slots utilizado para transmitir frames de cada taxa é predeterminado. Todos os sinais enviados dentro dos time slots associados com um único pacote são transmitidos na mesma taxa de dados. Em outras palavras, uma vez que a transmissão de um pacote de múltiplos slots começou em uma taxa de dados, o resto dos time slots associados com esse pacote são transmitidos na mesma taxa de dados. A estação de assinante acumula os dados recebidos durante cada um dos time slots associados a fim de decodificar com sucesso os dados em pacote e distinguir os mesmos do ruído de sinal.
Em um aspecto ilustrativo, a estação base pode não aumentar a taxa de dados de um pacote de múltiplos slots uma vez que o primeiro time slot do pacote foi transmitido. Para evitar a perda do pacote de múltiplos slots quando o canal de link de emissão degrada, as taxas de dados escolhidas para os pacotes de múltiplos slots são muito conservadoras. Freqüentemente, se o canal de link de emissão aperfeiçoar durante a transmissão de um pacote de múltiplos slots, a estação de assinante de destino pode decodificar com sucesso o pacote antes de todas as múltiplas cópias do pacote terem sido enviadas pela estação base. Quanto maior o período durante o qual os pacotes de múltiplos slots são transmitidos, maior a probabilidade de a C/I do link de emissão mudar e não mais coincidir com a taxa de dados DRC solicitada da estação de assinante. Se a estação de assinante decodificar com sucesso o pacote dentro de um número inferior ao número predeterminado de cópias do pacote, a transmissão das cópias restantes do pacote é um desperdício de largura de banda de link de emissão preciosa. Adicionalmente, se o sinal de link de emissão desvanecer durante a transmissão de um pacote de múltiplos slots, então os dados acumulados até agora para o pacote podem ser descartados prematuramente. A transmissão do pacote para apenas um ou dois slots a mais permite a decodificação bem-sucedida para evitar o desperdício de sinais transmitidos nos time slots anteriores.
Em um aspecto ilustrativo, cada pacote possui um número de sequência, e pacotes que não são recebidos com sucesso por uma estação de assinante são retransmitidos por uma camada de protocolo mais alta. No entanto, a estação de assinante descarta as amostras armazenadas da primeira transmissão do pacote antes do primeiro slot da retransmissão de pacote ser recebido. Por essa razão, a estação de assinante não combina as retransmissões de pacote pela camada de protocolo mais alta com amostras armazenadas a partir da primeira tentativa de transmitir o pacote. Por exemplo, supondo-se que um pacote de múltiplos slots seja transmitido a uma taxa baixa em dezesseis time slots. Se o pacote não for decodificado com sucesso nesses dezesseis time slots, então a camada de protocolo superior retransmite o pacote em algum momento no futuro. Se a retransmissão ocorrer na mesma taxa de dados que a primeira tentativa, então a retransmissão pode consumir dezesseis time slots adicionais, dependendo da taxa de dados utilizada para a retransmissão. Se, no entanto, a estação de assinante puder solicitar alguns time slots a mais na primeira tentativa, então o pacote pode ser decodificado com sucesso dentro de, por exemplo, dezoito time slots. A economia líquida no link de emissão seria de quatorze time slots.
Em um aspecto da invenção, cada taxa de dados de link de emissão recebe um número padrão de time slots por pacote. Se a estação de assinante decodificar com sucesso um pacote de múltiplos slots cedo (antes de ter recebido o número padrão de time slots), a estação de assinante interrompe a estação base em seu envio do resto dos time slots para o pacote. A estação de assinante realiza isso enviando um sinal de Parada-Repetição para a estação base. Mediante a recepção de um sinal de Parada-Repetição, a estação base interrompe o envio do pacote nos time slots subseqüentes.
Em outro aspecto da invenção, se a estação de assinante for incapaz de decodificar um pacote de múltiplos slots dos sinais recebidos no número padrão do pacote da estação base. A estação de assinante realiza isso enviando um sinal de Continuação-Repetição para a estação base. Mediante a recepção de um sinal de Continuação-Repetição, a estação base envia cópias adicionais do pacote em um ou mais time slots subseqüentes em adição ao número padrão de time slots. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS As características, objetivos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais aparentes a partir da descrição detalhada apresentada abaixo quando levada em consideração em conjunto com os desenhos nos quais caracteres de referência similares identificam partes correspondentes por todas as vistas, e em que: A figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação sem fio ilustrativo; A figura 2 é um diagrama de uma estrutura de sinal de link de emissão ilustrativo;
As figuras 3a e 3b são diagramas de sequências ilustrativas das transmissões de time slot de link de emissão;
As figuras 4a e 4b são fluxogramas ilustrando um método ilustrativo de recepção de um pacote de múltiplos slots; A figura 5 é um fluxograma ilustrando um método ilustrativo de transmissão de um pacote de múltiplos slots; A figura 6 é um diagrama de um equipamento de estação de assinante ilustrativo; A figura 7 é um diagrama de um equipamento de estação base ilustrativo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS A figura 1 ilustra uma primeira estação base sem fio 106a transmitindo para as estações de assinante dentro de uma área de cobertura 108a e uma segunda estação base sem fio 106b transmitindo para as estações de assinante dentro de uma área de cobertura 108b que se sobrepõe à área de cobertura 108a. A estação de assinante 102a está localizada dentro da área de cobertura 108a mas não a área de cobertura 108b. A estação de assinante 102b está localizada dentro de ambas a área de cobertura 108a e a área de cobertura 108b. A estação base 108a transmite dados para a estação de assinante 102a através do canal de comunicação 104a e para a estação de assinante 102b através do canal de comunicação 104b. A estação base 108b transmite dados para a estação de assinante 102b através do canal de comunicação 104c.
Em uma modalidade ilustrativa, cada estação de assinante 102 gera uma métrica de qualidade de sinal com base nos sinais recebidos a partir das estações base 106. Uma estação de assinante 102b recebendo sinais de link de emissão de múltiplas estações base 106 identifica a estação base associada com o sinal recebido possuindo a métrica de qualidade mais alta (por exemplo, a estação base 106b). A estação de assinante 102b gera uma previsão de uma taxa de dados na qual a taxa de erro de pacote (PER) dos pacotes recebidos da estação base selecionada 106b não excede uma PER alvo. Uma modalidade ilustrativa utiliza uma PER alvo de aproximadamente 2%.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante 102b computa uma taxa na qual a "probabilidade de cauda" (tail probability) é superior a ou igual à PER alvo. A probabilidade de cauda é a probabilidade da qualidade de sinal real durante o período de transmissão de pacote ser inferior à qualidade de sinal exigida para a decodificação bem-sucedida de um pacote corretamente a uma taxa solicitada. A estação de assinante 102b então envia um sinal de controle de taxa de dados (DRC) com base nas probabilidades de cauda previstas para a estação base selecionada 106b. Em uma modalidade ilustrativa, a probabilidade de cauda é computada utilizando-se atributos de qualidade de sinal tais como a relação portadora/interferência (C/l) dos sinais recebidos anteriormente. Com base nas medições anteriores da qualidade de sinal, a estação de assinante gera uma previsão da qualidade de sinal provável durante os time slots utilizados para transmitir o próximo pacote.
Em uma modalidade ilustrativa, cada sinal DRC enviado por uma estação de assinante 102b é endereçado especificamente a uma estação base selecionada 106b. A estação base selecionada 106b é então a única estação base que pode transmitir os dados de canal de tráfego para a estação de assinante 102b durante um time slot subseqüente associado com o sinal DRC. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal DRC indica uma taxa de dados solicitada na qual uma estação base selecionada específica pode transmitir dados de link de emissão para a estação de assinante 102b durante um time slot futuro específico. Visto que a estação base selecionada 106b é a única estação base que pode "servir" a estação de assinante 102b durante o time slot futuro especifico, a estação base selecionada é referida como "estação base servidora". Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante 102b identifica a estação base servidora 106b codificando o sinal DRC utilizando um código Walsh específico associado com a estação base selecionada 106b. Visto que a estação de assinante 102b utiliza um código Walsh ortogonal diferente para codificar os sinais DRC para cada estação base diferente, nenhuma estação base pode decodificar um sinal DRC que é destinado a uma estação base diferente.
Em uma modalidade alternativa, o sinal DRC especifica um dentre um conjunto predeterminado de taxas de dados nas quais a estação base 106b pode enviar os dados de link de emissão para a estação de assinante 102b. A taxa de dados especificada no sinal DRC é selecionada a partir do conjunto predeterminado de taxas de dados com base nas medições anteriores das métricas de qualidade de sinal. A taxa de dados é selecionada de forma que a PROBABILIDADDE DE CAUDA prevista para um pacote nessa taxa seja inferior a ou igual à PROBABILIDADE DE CAUDA alvo. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal DRC especifica uma das treze possíveis taxas de dados, apesar do número de possíveis taxas de dados poder variar. O sinal DRC codifica a taxa de dados selecionada em um sinal de quatro bits transmitido em um canal DRC. Em uma modalidade ilustrativa, o canal DRC é ortogonal para o canal de dados de link reverso. Os canais de dados de link reverso e piloto são espalhados de forma ortogonal por funções Walsh 4-ária W’* e W04, respectivamente, como definido na Tabela 1 abaixo: Tabela 1 - Funções Walsh 4-ária Em uma modalidade ilustrativa, a estação base 106b monitora os sinais DRC de uma ou mais estações de assinante e transmite os dados de link de emissão para não mais do que uma estação de assinante de destino durante cada time slot de transmissão em link de emissão. A estação base 106b seleciona a estação de assinante de destino (por exemplo, a estação de assinante 102b) com base no procedimento de programação designado para o equilíbrio das exigências de qualidade de serviço (QOS - Quality Of Service) de cada estação de assinante com o desejo de se maximizar a vazão do sistema. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base 106b transmite os dados para a estação de assinante de destino 102b apenas na taxa indicada pelo sinal DRC recebido mais recentemente a partir da estação de assinante de destino. Essa restrição torna desnecessário que a estação de assinante de destino 102b realize a detecção de taxa no sinal de link de emissão. A estação de assinante 102b só precisa determinar se está destinada à estação de assinante de destino durante um time slot determinado.
Em uma modalidade alternativa, a estação base 106b pode transmitir pacotes em link de emissão em uma taxa diferente da indicada pelo sinal DRC recebido da estação de assinante de destino 102b. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base 106b envia um sinal de taxa de dados no link de emissão que é utilizada pelas estações de assinante para decodificar os pacotes de link de emissão correspondentes. Em uma modalidade alternativa, a estação base 10 6b envia apenas o pacote de link de emissão, exigindo que a estação de assinante de destino 102b realize uma determinação de taxa cega enquanto decodifica o pacote.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação base transmite um preâmbulo dentro do primeiro time slot de cada novo pacote de link de emissão. O preâmbulo identifica a estação de assinante de destino pretendida. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base designa um dentre um conjunto de 32 possíveis códigos Walsh para cada estação de assinante ativa em sua célula. Os códigos Walsh designados para cada estação de assinante ativa são únicos dentro da célula. Em outras palavras, duas estações de assinante não recebem o mesmo código Walsh para a mesma célula ao mesmo tempo. O preâmbulo de cada pacote é coberto com o código Walsh designado para a estação de assinante de destino. Essa cobertura Walsh identifica a estação de assinante de destino pretendida para cada pacote. Em uma modalidade ilustrativa, apenas o primeiro dentre os vários slots contendo dados para um único pacote é transmitido com um preâmbulo. Em uma modalidade ilustrativa, o preâmbulo é perfurado nos dados de pacote de link de emissão.
Em uma modalidade ilustrativa, uma vez que uma estação de assinante de destino estabelece que é o destino pretendido para os dados em um slot, a estação de assinante começa a decodificar os dados no time slot associado. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino 102b determina a taxa de dados dos dados no time slot de link de emissão nos sinais DRC anteriores enviados pela estação de assinante de destino 102b. Como descrito acima, a estação de assinante de destino 102b pode alternativamente determinar a taxa com base em um sinal de taxa de dados de link de emissão ou em uma detecção de taxa cega.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação base 106b transmite os dados para um único pacote utilizando uma única taxa de dados. Em outras palavras, se um pacote for transmitido dentro de dezesseis time slots, as taxas de dados de link de emissão em cada um desses time slots será igual ao outro.
Em uma modalidade ilustrativa, o número de time slots de link de emissão utilizados para transmitir um pacote varia com base na taxa de dados na qual o pacote é enviado. Pacotes enviados em uma taxa inferior são enviados utilizando um número maior de time slots. Um conjunto ilustrativo de taxas de dados e números associados dos time slots de link de emissão é ilustrado na Tabela 2.
Tabela 2 - Parâmetros de Modulação de Canal de Dados de Emissão Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino 102b decodifica um preâmbulo transmitido dentro do primeiro slot de um pacote de múltiplos slots para identificar o começo de uma transmissão de novo pacote a partir da estação base 106b. A taxa de dados associada com a transmissão do novo pacote determina o número máximo de slots que será utilizado para transportar o pacote. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante sabe a priori quais os slots recebidos depois que o preâmbulo transporta dados associados com o mesmo pacote de múltiplos slots. 0 sinal recebido em um único slot pela estação de assinante de destino 102b contém componentes de ruído e interferência além de sinal de dados transmitido pela estação base 106b. Pelo acúmulo de amostras para um pacote através de múltiplos slots, a estação de assinante de destino 102b leva vantagem da correlação forte de slot para slot no sinal de dados em comparação com a correlação fraca de slot para slot nas componentes de interferência e ruído. As amostras acumuladas através de múltiplos slots permitem eventualmente a decodificação bem-sucedida do pacote. Um pacote de múltiplos slots é enviado através de um número máximo de time slots em uma taxa de dados constante. Se as características de ruído do canal de link de emissão aperfeiçoarem depois do primeiro slot ser enviado, a estação de assinante de destino 102b pode ser capaz de decodificar com sucesso o pacote antes de receber o número máximo de time slots. Uma vez que a estação de assinante de destino 102b decodifica com sucesso o pacote, os time slots de link de emissão subseqüentes contendo dados para o pacote decodificado são descartados. Em uma modalidade ilustrativa, cada pacote inclui uma soma de verificação de redundância cíclica (CRC - Cyclic Redundancy Checksum) que permite que a estação de assinante de destino determine quando o pacote foi decodificado de forma bem-sucedida.
Outra vantagem de transmissão de um pacote através de múltiplos time slots é que o sinal recebido terá uma maior diversidade de tempo. Em um ambiente de desvanecimento dinâmico, um pacote que é transmitido através de um curto período de tempo pode facilmente ser perdido para um desvanecimento relativamente transiente no sinal. No entanto, se um pacote for transmitido através de um período de tempo que é maior do que a duração de um desvanecimento, então o sinal recebido fora do período de desvanecimento pode permitir a decodificação bem-sucedida do pacote. Quanto maior o período de transmissão de um pacote, menores são as chances de um desvanecimento bloquear todo o sinal de pacote. No entanto, quanto maior os períodos de transmissão também torna mais difícil se prever com precisão a qualidade do sinal através de todo o período de transmissão. Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de feedback permitem que o sistema leve a vantagem de diversidade de tempo enquanto sofre de forma mínima de previsões imprecisas de probabilidade de cauda.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino 102b acumula amostras de um pacote transmitido dentro dos múltiplos time slots de um pacote de múltiplos slots. Depois que as amostras do primeiro slot do pacote são recebidas, as amostras de slots subseqüentes contendo dados para o mesmo pacote são acumuladas em um buffer de acumulação de pacote. Se a CRC do conteúdo do buffer de acumulação de pacote indica a recepção de um pacote livre de erro, a estação de assinante de destino 102b declara o pacote como tendo sido decodificado com sucesso. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino 102b então envia um sinal de Parada-Repetição para a estação base 106b, indicando a decodificação bem-sucedida do pacote. Depois de receber o sinal de Parada-Repetição da estação de assinante de destino 102b, a estação base 106b encerra a transmissão desse pacote de link de emissão. Se menos do que o número máximo de time slots tiver sido utilizado para transmitir o pacote, o sinal de Parada-Repetição resulta na estação base 106b utilizando menos do que o número máximo de time slots para enviar o pacote. Por exemplo, se a estação base 106b receber um sinal de Parada-Repetição depois de enviar apenas oito slots de um pacote de dezesseis slots, então a estação base 106b não envia mais qualquer slot contendo dados para esse pacote. É desejável se evitar o envio de sinal de Parada-Repetição onde resulta em nenhuma mudança no comportamento da estação base 106b. Por essa razão, em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino 102b envia apenas o sinal de Parada-Repetição se tiver recebido menos do que o número máximo dos time slots contendo dados para um pacote de múltiplos slots. A figura 2 ilustra a estrutura do sinal de link de emissão transmitida por cada estação base em um sistema de taxa de dados alta ilustrativo. Os sinais de link de emissão são divididos em time slots de duração fixa. Em uma modalidade ilustrativa, cada time slot tem 1,67 milissegundos de duração. Cada slot 2 02 é dividido em dois meio-slots 204, com uma rajada piloto 208 transmitida dentro de cada meio-slot 204. Em uma modalidade ilustrativa, cada slot tem 2048 chips de comprimento, correspondendo a uma duração de slot de 1,67 milissegundos. Em uma modalidade ilustrativa, cada rajada piloto 208 tem 96 chips de comprimento, e é centralizada no ponto intermediário de seu meio-slot associado 204. Um sinal de controle de potência de link reverso (RPC - Reverse Link Power Control) 206 é transmitido para qualquer lado da rajada piloto em cada segundo meio-slot 204b. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal RPC é transmitido nos 64 chips imediatamente antes dos 64 chips imediatamente depois da segunda rajada piloto 208b de cada slot 202, e é utilizada para regular a potência dos sinais dé link reverso transmitidos por cada estação de assinante. Em uma modalidade ilustrativa, os dados de canal de tráfego de link de emissão são enviados nas partes restantes do primeiro meio- slot 210 e as partes restantes do segundo meio-slot 212.
Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de rajada piloto são transmitidos de forma contínua através de um canal de código ortogonal, similar aos sistemas IS-95. Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de rajada piloto são espalhados utilizando um código Walsh W0 (que é equivalente a nenhuma cobertura Walsh). Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de rajada piloto são utilizados por estações assinantes para aquisição inicial, recuperação de fase, recuperação de temporização (timing) e combinação de razão. Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de rajada piloto também são utilizados pelas estações de assinante para realizar as medições da C/l. A figura 3a é um diagrama ilustrando uma disposição ilustrativa das transmissões de slot de link de emissão. Em uma modalidade ilustrativa, uma estação base transmite um primeiro slot de dados 3 02a de um pacote de múltiplos slots para uma estação de assinante. As amostras associadas com o primeiro slot de dados 302a são acumuladas em um buffer de acumulação de pacote na estação de assinante. Depois de receber o primeiro slot de dados para um pacote, a estação de assinante decodifica um preâmbulo do primeiro slot para identificar o pacote como endereçado à estação de assinante. Se o preâmbulo não for decodificado com sucesso, então a estação de assinante busca por um preâmbulo no próximo time slot 308.
Depois de determinar que o primeiro time slot 302a contém dados para um pacote endereçado para a estação de assinante, a estação de assinante tenta decodificar os dados de pacote recebidos dos dados armazenados no buffer de acumulação de pacote. Em uma modalidade ilustrativa, a taxa de dados do pacote é baseada em um sinal DRC enviado anteriormente pela estação de assinante e endereçado especificamente à estação base servidora.
Em uma modalidade ilustrativa, cada tentativa de decodificar um pacote do conteúdo do buffer de acumulação de pacote assume um número adicional de períodos de slot ilustrados como período de decodificação 312a. Apesar de ilustrado como três slots, o período de decodificação 312a pode variar. No fim do período de decodificação 312a, a estação de assinante verifica a soma de verificação de redundância cíclica (CRC) do pacote de link de emissão recebido. Se a CRC indicar que o pacote foi recebido sem erros, então a estação de assinante de destino envia um sinal de Parada-Repetição para servir a estação base durante o próximo time slot 304. A estação base, depois de decodificar com sucesso o sinal de Parada-Repetição, não envia qualquer transmissão repetida do mesmo pacote.
Em uma modalidade ilustrativa, uma estação de assinante pode receber vários pacotes em slots intercalados. Por exemplo, o slot 302a deve conter o primeiro slot de um primeiro pacote de múltiplos slots para a estação de assinante. Adicionalmente, durante o período de decodificação 312a e o próximo time slot 304, a estação de assinante pode receber dados para pacotes adicionais. Por exemplo, durante os três slots ilustrados como o período de decodificação 312a, a estação de assinante deve receber o terceiro slot de dados para um segundo pacote de múltiplos slots, o décimo sexto slot de dados para um segundo pacote de múltiplos pacotes, e o primeiro e único slot de dados para um terceiro pacote. Adicionalmente, a estação de assinante deve receber um slot de dados para um quarto pacote durante o slot seguinte 304. A estação de assinante armazena os dados para cada pacote separado em buffers de acumulação de pacotes separados. Em uma modalidade ilustrativa, onde cada pacote de múltiplos slots é transmitido em slots de link de emissão espaçados por cinco slots, uma estação de assinante possui cinco buffers de acumulção de pacote para decodificar o máximo de cinco pacotes de cada vez. Em uma modalidade ilustrativa, os cinco pacotes não são necessariamente transmitidos pela mesma estação base servidora. Por exemplo, uma primeira estação base servidora pode estar enviando os primeiros dois pacotes de múltiplos slots utilizando os time slots que são intercalados com time slots associados com os três pacotes de múltiplos slots transmitidos por uma segunda estação base servidora.
Depois que cada slot antes do número máximo de slots para um pacote de múltiplos slots, a estação de assinante tenta decodificar o pacote dos dados acumulados no buffer de acumulação de pacote correspondente. Em uma modalidade ilustrativa, o processo de decodificação de conteúdo de buffer de acumulação de pacote leva vários períodos de slot ilustrados como o período de decodificação 312a. Se, no fim do período de decodificação 312a, o pacote tiver sido decodificado de forma bem-sucedida, a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição para a estação base servidora. O sinal de Parada-Repetição é transmitido durante o time slot 304 imediatamente depois do período de decodificação 312a. Depois de enviar um sinal de Parada- Repetição, a estação de assinante busca por um pacote subseqüente começando no time slot 302b.
Se o pacote não for decodificado com sucesso a partir do sinal recebido do primeiro time slot 302a, então a estação base servidora transmite os dados do pacote em um segundo time slot 3 02b. Se a estação base servidora nunca receber um sinal de Parada-Repetição, a estação base servidora continuará a transmitir o pacote a cada quinto time slot. A estação base servidora pára a transmissão do pacote depois que o número máximo de time slots associados com a taxa de dados de transmissão é alcançada. Enquanto isso, a estação de assinante de destino acumula os dados recebidos durante diferentes time slots de um pacote de múltiplos slots em um buffer de acumulação de pacote. Por exemplo, depois que os primeiros dados de um pacote são recebidos em um primeiro time slot 302a os dados são acumulados em um buffer de acumulação de pacote previamente limpo. Quando o próximo conjunto de dados para o mesmo pacote é recebido durante o time slot 302b, os dados recebidos são acumulados no mesmo buffer de acumulação de pacote juntamente com os dados do primeiro slot 302a. Os dados para o mesmo pacote são transmitidos novamente no time slot 3 02c, e os dados são novamente acumulados no buffer de acumulação de pacote juntamente com os dados dos time slots anteriores 302a e 302b.
Depois de cada time slot associado com o pacote de múltiplos slots 302, a estação de assinante tenta decodificar o pacote do conteúdo do buffer de acumulação de pacote. Se a estação de assinante decodificar com sucesso o pacote depois de um período de decodificação 312, a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição durante o time slot imediatamente depois do período de decodificação 312 no qual o pacote foi decodificado. Em uma modalidade ilustrativa, uma exceção a essa regra existe quando o pacote é decodificado depois da recepção do número máximo de time slots para o pacote. 0 sinal de Parada-Repetição não é enviado depois que o número máximo de time slots para um pacote foi recebido, se ou não o pacote foi decodificado com sucesso.
Em uma modalidade ilustrativa, uma estação base transmite a taxas de dados baixas utilizando pacotes de múltiplos slots. A fim de que a estação base direcione toda a capacidade de link de emissão para uma estação de assinante utilizando uma taxa de dados baixa, a estação base deve enviar cinco pacotes de múltiplos slots de cada vez. Em uma modalidade alternativa, a estação de assinante possui menos buffers de acumulção de pacote do que o número de slots no período de decodificação 312a e o slot seguinte 304. Isso diminui o número de pacotes simultâneos que a estação de assinante pode receber, mas economiza memória na estação de assinante.
Se a estação base não receber um sinal de Parada-Repetição no time slot 304, então a estação base transmite o pacote no time slot 3 02b imediatamente depois do time slot 304. A falha da estação base em decodificar um sinal de Parada-Repetição pode significar que a estação de assinante não envie um sinal de Parada-Repetição ou que o sinal de Parada-Repetição foi perdido para um erro de comunicação. No último caso, a estação base pode acabar transmitindo o pacote em mais time slots do que o necessário para a decodificação bem-sucedida pela estação de assinante. Por exemplo, se a estação base envia um pacote de dezesseis slots que é decodificado com sucesso pela estação de assinante depois do primeiro slot, a estação de assinante de destino enviará um sinal de Parada-Repetição para a estação base. Se a estação base não decodificar de forma bem-sucedida o sinal de Parada-Repetição, então a estação base enviará os quinze slots restantes do pacote, resultando em um desperdício indesejável da largura de banda de link de emissão. Várias abordagens são contempladas para minimizar a probabilidade de um sinal de Parada-Repetição ser perdido para erro de comunicação. Em uma modalidade ilustrativa, uma estação de assinante transmite o sinal de Parada-Repetição utilizando o canal de código Walsh do contrário utilizado para transmitir o sinal DRC. Em uma modalidade ilustrativa, onze taxas de dados são codificadas em um sinal de quatro bits no canal DRC. O número de taxas de dados é inferior a dezesseis possíveis palavras código DRC de quatro bits, deixando algumas palavras código disponíveis para outros usos. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal de Parada-Repetição é enviado como uma das palavras código DRC não utilizadas. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal de Parada-Repetição é transmitido através do canal Piloto/DRC utilizando mais potência do que os sinais Piloto e DRC para aperfeiçoar a confiabilidade de decodificação do sinal de Parada-Repetição.
Em uma modalidade alternativa, o sinal piloto e os sinais DRC são transmitidos ao mesmo tempo que o bit de Parada-Repetição. O bit de Parada-Repetição é transmitido utilizando uma função Walsh ortogonal diferente dos sinais de dados de link reverso e dos sinais piloto e DRC. Em uma modalidade ilustrativa, os dados de link reverso, o canal piloto/DRC, e o sinal de Parada-Repetição são espalhados de forma ortogonal por funções Walsh 4-ária, W*, , e W*, respectivamente, como definido na Tabela 1 acima. A figura 3b é um diagrama ilustrando um padrão das transmissões de slot de link de emissão de acordo com uma modalidade alternativa. A estação de assinante monitora a qualidade de sinal dos dados de rajada piloto e utiliza a informação de qualidade de sinal para prever se os dados em anexo no slot podem ser decodificados corretamente. Por exemplo, a estação de assinante monitora a qualidade de sinal de rajada piloto em um primeiro slot 322a de um pacote de múltiplos slots para determinar se o pacote pode ser decodificado com sucesso. Se a estação de assinante determinar que o pacote pode provavelmente ser decodificado com sucesso, a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição no time slot imediatamente seguinte 324a. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal de Parada-Repetição pode ser enviado antes do pacote poder ser completamente decodificado.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante acumula os dados recebidos no primeiro slot 322a em um buffer de acumulação de pacote e tenta decodificar um preâmbulo de pacote do sinal. Com base no preâmbulo, a estação de assinante identifica o time slot 322a como o primeiro slot de um pacote de múltiplos slots endereçados para a estação de assinante. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante analisa a qualidade dos dados de rajada piloto recebidos no time slot 322a. A informação de qualidade de rajada piloto é então utilizada para prever se os dados de pacote no time slot 322a podem ser decodifiçados com sucesso.
Em uma modalidade ilustrativa, a informação de qualidade de sinal de rajada piloto de time slots subseqüentes associados com o mesmo pacote é combinada para formar uma nova previsão de se o pacote pode ser decodificado de forma confiável. Por exemplo, uma estação de assinante pode receber uma primeira transmissão de um pacote de múltiplos slots em um primeiro time slot 322a. Se a estação de assinante não enviar um sinal de Parada- Repetição no time slot 324a, a estação base servidora enviará a segunda transmissão do pacote de múltiplos slots no time slot 322b. A estação de assinante combinará a informação de qualidade de sinal gerada a partir de rajadas piloto no primeiro slot 322a com informação de qualidade de sinal gerada a partir das rajadas piloto no segundo slot 322b. Esse processo continua com o terceiro slot do pacote de múltiplos slots 322c e assim por diante até que a estação base servidora tenha transmitido o número máximo de slots para o pacote de múltiplos slots. Depois que cada novo slot de um pacote de múltiplos slots é recebido, a estação de assinante utiliza a informação de qualidade de sinal de rajada piloto cumulativa para gerar uma nova previsão de se o pacote pode ser decodificado com sucesso. É determinado que o pacote pode ser decodificado com sucesso, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição no time slot de link reverso mais próximo para a estação base servidora. Depois do envio do sinal de Parada-Repetição, a estação de assinante começa a buscar pelo começo de um novo pacote nos time slots de link de emissão subsequentes.
Em uma modalidade ilustrativa, um pacote de múltiplos slots é enviado durante qualquer time slot. A fim de acumular pacotes de múltiplos slots em cada time slot de link de emissão, uma estação de assinante só precisa de dois buffers de acumulção de pacote separados. Esse número menor de buffers de acumulção de pacote é desejável, visto que reduz o custo de construção da estação de assinante.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante de destino utiliza o segundo meio-slot de um primeiro time slot 322a para avaliar a qualidade de sinal da rajada piloto recebida durante o primeiro meio-slot do primeiro time slot 322a. Em uma modalidade ilustrativa, isso é necessário para permitir que o tempo determine se envia um sinal de Parada-Repetição durante o próximo time Slot 324a. Um sinal de Parada-Repetição enviado no time slot 324a será baseado na informação de qualidade de sinal de rajada piloto da rajada piloto no primeiro meio slot, mas não a rajada piloto no segundo meio-slot do time slot 322a. Se nenhum sinal de Parada-Repetição for enviado no time slot 324a, então a informação de qualidade de sinal dos três períodos de rajada piloto é analisada no segundo meio-slot do time slot 322b para determinar se envia um sinal de Parada-Repetição durante o time slot 324b. Os períodos de rajada piloto analisados durante o segundo meio-slot do time slot 322b incluem ambas as rajadas piloto recebidas durante o time slot 322a e a rajada piloto do primeiro meio-slot do time slot 322b. Da mesma forma, os dados de rajada piloto de cinco rajadas piloto são analisados durante o time slot 322c, com duas rajadas piloto adicionais sendo analisadas em cada time slot subseqüente associado com o mesmo pacote de múltiplos slots. Em uma modalidade alternativa na qual processadores mais rápidos são utilizados, ambas as rajadas piloto de cada novo time slot são utilizadas para determinar se envia um sinal de Parada-Repetição no time slot seguinte.
Em uma modalidade ilustrativa, a análise da qualidade de sinal de rajada piloto leva menos tempo do que a decodificação do conteúdo do pacote. Por essa razão, a estação de assinante pode enviar um sinal de Parada-Repetição no time slot 324a imediatamente depois do slot 322a contendo os dados de pacote. Uma desvantagem com essa abordagem é que previsões imprecisas podem desperdiçar a largura de banda. Por exemplo, a estação de assinante pode prever que um pacote pode ser decodificado com sucesso com base na qualidade do sinal de rajada piloto. A estação de assinante enviaria então um sinal de Parada-Repetição para a estação base servidora com base nessa previsão. Depois de receber o sinal de Parada-Repetição, a estação base não enviará dados para esse pacote em mais nenhum time slot. Se a previsão se provar imprecisa e o pacote não for decodificado com sucesso, então todos os time slots de link de emissão previamente utilizados para esse pacote terão sido desperdiçados.
Em uma modalidade ilustrativa, a informação de qualidade de sinal para múltiplas rajadas piloto é cumulativamente analisada para gerar uma medida de previsão de decodificação. Em uma modalidade ilustrativa, todas menos a explosão piloto no último meio-slot são analisados para gerar a medida de previsão de decodificação. Em uma modalidade ilustrativa, cada time slot de link de emissão é dividido em dois meio-slots. Cada meio-slot possui uma rajada piloto, transmitida no centro do meio-slot. A informação de rajada piloto gera a medida de previsão de decodificação pela soma de valores da C/I gerados através de cada rajada piloto. A medida de previsão de decodificação é então comparada com um limite de previsão de decodificador. Se a medida de previsão de decodificação for maior do que ou igual ao limite de previsão de decodificação, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição para a estação base servidora.
Um valor de limite de previsão de decodificador desnecessariamente alto ou desnecessariamente baixo pode levar à ineficiência de sistema. Por exemplo, se o limite de previsão de decodificador for muito baixo, então a estação de assinante preverá de forma incorreta que um pacote pode ser decodificado de forma bem-sucedida. Depois do envio de um sinal de Parada-Repetição, a estação de assinante não será capaz de decodificar o pacote dos dados recebidos nos time slots anteriores. Os dados recebidos nos time slots anteriores serão perdidos. Por outro lado, se o limite de previsão de decodificador for muito alto, então a estação de assinante preverá de forma incorreta que um pacote não pode ser decodificado com sucesso a partir dos dados recebidos nos time slots anteriores. Visto que a estação de assinante não enviará um sinal de Parada-Repetição, a mesma receberá um time slot adicional de dados que não precisa. A largura de banda utilizada para enviar o time slot desnecessário será desperdiçada. Em uma modalidade ilustrativa, o limite de previsão de decodificador é escolhido para equilibrar o custo das previsões incorretas em qualquer direção. Adicionalmente, o limite de previsão de decodificador pode ser modificado com o tempo para compensar pela mudança do ambiente de propagação de sinal.
Em uma modalidade alternativa, a estação base servidora transmite um pacote de múltiplos slots em qualquer time slot, e a estação de assinante realiza a decodificação total antes do envio do sinal de Parada-Repetição. Por exemplo, se o período de decodificação possuir dois time slots de comprimento, então o sinal recebido no primeiro time slot 322a não será decodificado até o fim do time slot 322b. No momento quando a estação de assinante decodifica o primeiro time slot 322a do pacote, o próximo time slot 322b para o pacote já terá sido recebido. Depois da decodif icação do primeiro time slot 322a ter começado, a estação de assinante acumula os dados recebidos para o mesmo pacote no próximo time slot 322b dentro do mesmo buffer de acumulação de pacote. Se a estação de assinante decodificar corretamente o pacote do sinal recebido no primeiro time slot 322a, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição durante o próximo time slot 324b. Nesse caso, a largura de banda utilizada para enviar a cópia do pacote dentro do segundo time slot 322b terá sido desperdiçado. Se o pacote for corretamente decodificado após a recepção e acúmulo do quarto slot 322d de dados para o pacote, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição durante o slot 324e seguindo o período de decodificação. Em uma modalidade ilustrativa, pacotes de múltiplos slots são enviados em qualquer time slot, a estação de assinante decodifica totalmente depois de cada time slot de pacote, e no máximo um time slot de dados é desperdiçado.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante não envia um sinal de Parada-Repetição depois que o número máximo de time slots foi recebido para um pacote. Isso é verdadeiro mesmo se a estação de assinante decodificar com sucesso um pacote de múltiplos slots após acumular dados no penúltimo time slot do pacote. Se não for necessário que a estação de assinante consuma a largura de banda de link reverso informando à estação base servidora que pare a repetição do pacote quando a estação base servidora deve parar naquele momento de qualquer forma.
Em outra modalidade alternativa, a estação de assinante combina duas das técnicas descritas acima. A estação de assinante realiza a análise de qualidade de sinal de rajada piloto e, se a medida de previsão de decodificação for superior a ou igual ao limite de previsão de decodificação, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição para a estação base servidora. Em paralelo com a análise da qualidade dos sinais de rajada piloto recebidos, a estação de assinante realiza a decodificação total dos dados de time slots recebidos.
Em uma modalidade ilustrativa, os pacotes de múltiplos slots são enviados em qualquer time slot, e o período de decodificação é de dois time slots. A estação de assinante recebe o primeiro slot de um pacote de múltiplos slots no time slot 322a e armazena os dados recebidos em um buffer de acumulação de pacote. A estação de assinante analisa a qualidade do sinal de rajada piloto recebido no time slot 322a e gera uma medida de previsão de decodificação. Se a medida de previsão de decodificação for superior a ou igual ao limite de previsão de decodificação, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição no time slot 324a. Se a medida de previsão de decodificação for inferior ao limite de previsão de decodificação, então a estação de assinante não envia um sinal de Parada-Repetição no time slot 324a. A estação de assinante também começa a decodificar o conteúdo do buffer de acumulação de pacote. Se o pacote puder ser decodificado com sucesso a partir do conteúdo do buffer de acumulação de pacote, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição no time slot 324b imediatamente depois do período de decodificação. A estação de assinante analisa os dados de rajada piloto recebidos nos time slots 322a e 322b para determinar se envia um sinal de Parada-Repetição no time slot 324b. A análise de rajada piloto continua em cada slot até que o número máximo de time slots para o pacote tenha sido recebido ou até que a estação de assinante envie um sinal de Parada-Repetição. Da mesma forma, a estação de assinante acumula os sinais recebidos durante os time slots 322a e 322b para determinar se envia um sinal de Parada-Repetição no time slot 324c. Cada slot subsequente de dados é acumulado no buffer de acumulação de pacote, e os dados são decodificados. Se o pacote for decodificado com sucesso a partir do conteúdo do buffer de acumulação de pacote antes do número máximo de time slots para o pacote, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição. Tão Logo a estação de assinante envie um sinal de Parada-Repetição, com base na qualidade de sinal de rajada piloto ou decodificação bem-sucedida, a estação de assinante começa a buscar por novos frames no próximo time slot de link de emissão.
Ocasionalmente, um pacote não é decodificado com sucesso mesmo depois da repetição do pacote através do número máximo de time slots associados com a taxa de dados de transmissão do pacote. Em alguns casos, o pacote pode ser decodificado depois da retransmissão do frame em um ou dois time slots adicionais. Por exemplo, se um pacote de dezesseis slots não puder ser decodificado com sucesso a partir do conteúdo do buffer de acumulação de pacote depois de dezesseis slots, talvez o acúmulo dos dados de pacote em um décimo sétimo slot seria o suficiente para tornar o pacote decodificãvel. Se isso for verdade, então o décimo sétimo slot pode valer ser gasto para evitar o desperdício dos dezesseis slots anteriores já devotados ao pacote. Em uma modalidade alternativa, a estação de assinante pode solicitar que um pacote seja repetido através de um número limitado de time slots depois do qual o máximo de time slots já tenha sido transmitido. Por exemplo, após receber os últimos dezesseis time slots de um pacote de múltiplos slots, o assinante pode solicitar transmissões repetidas adicionais do pacote a partir da estação base servidora.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante envia um sinal de Continuação-Repetição para a estação base servidora para solicitar que os dados para um pacote sejam retransmitidos em um time slot adicional. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante pode solicitar tantas quantas n/2 transmissões repetidas de um pacote de n slots em incrementos de um slot. Por exemplo, após receber o último slot de um pacote de dezesseis slots no time slot 322p, a estação de assinante pode solicitar o máximo de oito repetições adicionais do pacote além do time slot 322p. Se a estação de assinante não for capaz de decodificar o pacote dos dados recebidos no time slot 322p, a estação de assinante envia um sinal de Continuação-Repetição no time slot seguinte 324p. Depois de receber o sinal de Continuação-Repetição transmitido durante o time slot 324p, a estação base servidora retransmite o pacote em um décimo sétimo time slot 322q. Esse processo continua até que a estação de assinante seja inutilizada para decodificar o pacote depois de ter solicitado e recebido o pacote em um total de vinte e quatro time slots.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação base retransmite o pacote em apenas um time slot após receber um sinal de Continuação-Repetição. Por exemplo, a fim de receber uma décima sétima retransmissão de um pacote no time slot 322q, a estação de assinante deve enviar um sinal de Continuação-Repetição no time slot 324p. A fim de receber uma décima oitava retransmissão de um pacote no time slot 322r, a estação de assinante deve enviar outro sinal de Continuação-Repetição no time slot 324q. Em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante deve solicitar metade dos sinais de Continuação-Repetição de um pacote que o número máximo de slots para o pacote de múltiplos slots. Por exemplo, a estação de assinante pode enviar oito sinais de Continuação-Repetição para um pacote de dezesseis slots.
Mesmo quando uma estação de assinante tiver recebido todos os slots de um pacote de múltiplos slots sem ser capaz de decodificar corretamente o pacote, a estação de assinante não precisa necessariamente enviar um sinal de Continuação-Repetição. Com base na qualidade de sinal por todo o período de transmissão, a estação de assinante pode estimar a probabilidade de o pacote poder ser decodificado com sucesso mesmo depois de receber várias retransmissões de Continuação-Repetição. Por exemplo, a estação de assinante pode gerar essa estimativa utilizando a informação sobre a qualidade de sinal gerada a partir dos sinais de rajada piloto recebidos a partir da estação base servidora. Em uma modalidade alternativa, a estação de assinante decide se envia um sinal de Continuação-Repetição após o último time slot de um pacote de múltiplos slots com base nessa estimativa. Se a estação de assinante previr que o pacote provavelmente não será decodificável mesmo após receber o número máximo de retransmissões de Continuação-Repetição permitidas, então a estação de assinante não enviará um sinal de Continuação-Repetição.
Em uma modalidade alternativa, o primeiro sinal de Continuação-Repetição faz com que a estação base servidora envie um número de múltiplas retransmissões do pacote. 0 número de múltiplas retransmissões do pacote depende do número máximo de slots associados com o pacote de múltiplos slots. Por exemplo, o primeiro sinal de Continuação-Repetição recebido no slot 324p por uma estação base servidora depois do envio do décimo sexto time slot 322p de um pacote de dezesseis slots faz com que a estação base servidora retransmita o pacote para oito time slots adicionais. A estação de assinante pode fazer com que a estação base servidora envie menos do que oito retransmissões do pacote pelo envio de um sinal de Parada-Repetição. Os versados na técnica apreciarão que o número de time slots adicionais pode ser qualquer fração do número máximo.
Em uma modalidade ilustrativa, o sinal de Parada-Repetição e o sinal de Continuação-Repetição são enviados utilizando uma palavra código DRC sobressalente no canal DRC. Por exemplo, se as primeiras onze palavras códigos do sinal de canal DRC de 4 bits forem utilizados para solicitar cada uma das onze taxas de dados, então a décima segunda palavra código DRC é utilizada para enviar sinais de Parada-Repetição e Continuação-Repetição. A estação base distingue os sinais de Parada-Repetição dos sinais de Continuação-Repetição com base na hora da recepção. Por exemplo, se a estação base recebe a décima segunda palavra código DRC da estação de assinante de destino antes do último time slot de um pacote de múltiplos slots ter sido transmitido, a estação base reconhece como um sinal de Parada-Repetição. Se a estação base receber a décima segunda palavra código DRC da estação de assinante de destino imediatamente após o último time slot de um pacote de múltiplos slots ter sido transmitido, a estação base reconhece o mesmo como um sinal de Continuação-Repetição. Como discutido acima, a estação de assinante pode enviar os sinais de Parada-Repetição e os sinais de Continuação-Repetição a uma intensidade maior do que os sinais piloto ou solicitações de taxa DRC. Isso é feito para aperfeiçoar a confiabilidade do recebimento dos sinais de Parada-Repetição e dos sinais de Continuação-Repetição na estação base.
Em uma modalidade alternativa, os sinais de Parada-Repetição e Continuação-Repetição são enviados utilizando-se palavras código DRC sobressalentes no canal DRC. Por exemplo, as primeiras onze palavras código do sinal de canal DRC de 4 bits são utilizadas para solicitar onze taxas de dados. Uma das cinco palavras código DRC restantes é utilizada para enviar sinais de Parada-Repetição e uma diferente das quatro palavras código DRC restantes é utilizada para enviar sinais de Continuação-Repetição.
Os sinais de Parada-Repetição e Continuação-Repetição consomem a largura de banda do link reverso, e portanto, causam impacto na capacidade do link reverso. Por essa razão, a transmissão dos sinais de Parada-Repetição e Continuação-Repetição é vantajosamente minimizada no sistema. Visto que cada estação base transmite para não mais de uma estação de assinante de destino de cada vez, não mais do que uma estação de assinante por célula pode enviar um sinal de Parada-Repetição ou Continuação-Repetição. Além disso, uma estação de assinante não envia um sinal de Parada-Repetição e Continuação-Repetição para uma estação base a menos que mude o comportamento da estação base. Por exemplo, uma estação de assinante não envia um sinal de Parada-Repetição depois do último time slot de um pacote de múltiplos slots, visto que a estação base interromperá a transmissão do pacote mesmo sem receber o sinal de Parada-Repetição. De forma similar, a estação de assinante não enviará um sinal de Continuação-Repetição se a estação base for, do contrário, continuar a transmitir cópias de um pacote sem receber o sinal de Continuação-Repetição .
Em uma modalidade alternativa, o sinal de Continuação-Repetição é enviado utilizando-se o valor negativo da função Walsh 4-ária utilizada para enviar o símbolo de Parada-Repetição. Em uma modalidade ilustrativa, os dados do link reverso são espalhados utilizando-se a função Walsh 4-ária PT24, como definido na Tabela 1 acima. O canal piloto/DRC é espalhado utilizando-se a função Walsh 4-ária W04, como definido na Tabela 1 acima. Em uma modalidade ilustrativa, um espalhamento +1 utilizando a função Walsh 4-ária W4 , como definido na Tabela 1 acima indica um sinal de Parada-Repetição. Um valor de espalhamento (-1) utilizando a função Walsh 4-ária W4 (como definido na Tabela 1 acima) indica um sinal de Continuação-Repetição. Se nem um sinal de Parada-Repetição nem um sinal de Continuação-Repetição estiver sendo enviado, então nenhuma potência é transmitida no canal ortogonal distinguido por uma função Walsh 4-ária W34, como definido na Tabela 1 acima.
Em uma modalidade ilustrativa, os time slots de um pacote de múltiplos slots são espaçados em slots constantes. Por exemplo, na figura 3a, os slots diferentes de um pacote de múltiplos slots são ilustrados como cada quinto time slot. Na figura 3b, os diferentes slots de um pacote de múltiplos slots são ilustrados como qualquer time slot. Em taxas de dados muito baixas, a probabilidade de um pacote ser decodificado com sucesso nos primeiros poucos time slots é geralmente muito pequena. No entanto, o espaçamento dos time slots utilizados para transmitir um pacote de múltiplos slots também estica o tempo que leva para se transferir completamente o pacote. É desejável se minimizar o tempo total necessário para transmitir um pacote de múltiplos slots. Em uma modalidade alternativa, a estação base servidora envia os primeiros slots de um pacote de múltiplos slots consecutivamente. Por exemplo, a estação base servidora pode enviar os primeiros oito time slots de um pacote de dezesseis time slots consecutivamente e então transmitir os time slots restantes em espaçamentos de cinco slots. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base servidora envia os primeiros n/2 time slots de um pacote de n time slots consecutivamente, e envia os time slots restantes em slots constantes. Em modalidades alternativas, outros padrões de utilização de time slot para pacotes com múltiplos slots também são contemplados.
As figuras 4A e 4B são um fluxograma ilustrativo de um método para uma estação de assinante utilizando a Parada-Repetição para decodificar um pacote de link de emissão. Na etapa 402, a estação de assinante mede a relação C/I do sinal de link de emissão de cada estação base no conjunto ativo da estação de assinante. Com base na informação da C/l medida, uma estação de assinante ilustrativa envia um sinal DRC para uma estação base servidora em um canal DRC de link reverso. Como descrito acima, uma estação de assinante ilustrativa envia um sinal DRC na etapa 404 que especifica uma dentre um conjunto predeterminado de taxas a ser utilizado na transmissão de dados de link de emissão para a estação de assinante. Em uma modalidade ilustrativa, o sinal DRC enviado na etapa 404 é baseado nas medições da relação C/I realizada durante múltiplos time slots de link de emissão.
Durante o time slot de link de emissão seguindo o envio do sinal DRC na etapa 404, a estação de assinante lê o sinal de link de emissão recebido em um buffer na etapa 406. Em uma modalidade ilustrativa, o buffer é um buffer de acumulação de pacote como descrito acima. A estação de assinante então tenta decodificar um preâmbulo a partir do conteúdo do buffer na etapa 408. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base servidora insere um preâmbulo no primeiro slot de uma transmissão de pacote que apenas a estação de assinante de destino pretendida pode decodificar.
Se nenhum preâmbulo for decodificado na etapa 408, então na etapa 410 a estação de assinante solicita um novo pacote, começando com a etapa 402. Em uma modalidade ilustrativa, a taxa de dados do pacote deve ser igual à taxa de dados solicitada no sinal DRC enviado na etapa 404. Em uma modalidade alternativa, a taxa de dados é codificada dentro do preâmbulo do pacote, e é extraída na etapa 408. Se na etapa 408 um preâmbulo é decodificado e indica que o time slot de link de emissão contém dados de pacote endereçados à estação de assinante, então a estação de assinante analisa o conteúdo do buffer na etapa 412.
Em uma modalidade ilustrativa, na etapa 412 a estação de assinante tenta decodificar completamente o pacote recebido do conteúdo do buffer. Em uma modalidade alternativa como descrito acima, a estação de assinante na etapa 412 analisa a qualidade de sinal recebido dos sinais de rajada piloto recebidos durante os time slots associados com os dados de pacote no buffer.
Depois de analisar o conteúdo do buffer na etapa 412, na etapa 414 a estação de assinante determina se a estação base servidora enviará mais dados para o pacote. Em uma modalidade ilustrativa, o número máximo de time slots utilizados para transmitir um pacote de link de emissão depende da taxa de dados utilizada para enviar o pacote. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base servidora envia um pacote de múltiplos slots utilizando não mais do que um número máximo de time slots de link de emissão com base na taxa de dados. Na etapa 414, a estação de assinante determina se seu número máximo de time slots foi utilizado para o pacote. Se o número máximo de time slots de link de emissão já tiver sido utilizado para o pacote, então a estação de assinante prossegue para a etapa 440 para determinar se envia uma mensagem de Continuação-Repetição. 0 processamento realizado na etapa 440 é vantajosamente similar ou idêntico ao processamento realizado na etapa 416. Se na etapa 440 a estação de assinante determinar que o pacote foi decodificado com sucesso, ou será provavelmente decodificado com sucesso com base na qualidade da rajada piloto, então a estação de assinante retorna para a etapa 402 para solicitar o próximo pacote. Do contrário, a estação de assinante prossegue para a etapa 442. Na etapa 442, a estação de assinante determina, com base no número de sinais de Continuação-Repetição previamente enviados para o pacote, se envia um novo sinal de Continuação-Repetição solicitando retransmissão do pacote.
Se na etapa 442 a estação de assinante não tiver ainda enviado o número máximo permitido de sinais de Continuação-Repetição para a estação base servidora para o pacote, então a estação de assinante prossegue para a etapa 444 e envia um sinal de Continuação-Repetição. O número máximo permitido de sinais de Continuação-Repetição pode variar com a taxa de dados e o número de slots no pacote de múltiplos slots. Em uma modalidade ilustrativa, um máximo de n/2 slots adicionais pode ser solicitado para um pacote de n slots. 0 sinal de Continuação-Repetição pode ser enviado utilizando qualquer uma das técnicas descritas acima.
Depois de enviar uma mensagem de Continuação-Repetição na etapa 444, a estação de assinante acumula o próximo slot de dados para o pacote dentro do buffer de acumulação de pacote na etapa 446. Então, a estação de assinante tenta novamente decodificar o conteúdo do buffer de acumulação de pacote na etapa 448.
Em uma modalidade alternativa, a estação de assinante envia um máximo de uma mensagem de Continuação-Repetição por pacote, depois do que decodifica um número predeterminado de slots retransmitidos pela estação base servidora. Depois de enviar um sinal de Continuação-Repetição para um pacote na etapa 444, a estação de assinante não envia mais os sinais de Continuação-Repetição para esse pacote. Por exemplo, depois de enviar um sinal de Continuação-Repetição na etapa 444, a estação de assinante acumula o próximo slot de dados para o pacote no buffer na etapa 446 e decodifica o conteúdo do buffer na etapa 448. Se o pacote for decodificado com sucesso na etapa 442, então a estação de assinante prossegue para a etapa 402. Se na etapa 442 o pacote for decodificado com sucesso mas a estação base ainda não tiver transmitido todas as retransmissões associadas com o sinal de Continuação-Repetição, então a estação de assinante prossegue da etapa 440 para a etapa 418 para enviar um ARQ de Parada-Repetição.
Se o pacote não tiver sido decodificado com sucesso na etapa 442, então a estação de assinante determina na etapa 444 se recebeu todas as retransmissões do pacote associadas com o sinal de Continuação-Repetição. Se na etapa 444 a estação base tiver que enviar mais retransmissões do pacote em resposta a um sinal de Continuação-Repetição transmitido previamente, então a estação de assinante prossegue da etapa 444 para a etapa 446. Note-se que na modalidade alternativa, depois da primeira mensagem de Continuação-Repetição ter sido enviada, a estação de assinante pula a etapa 442. A estação de assinante continua a decodificar as retransmissões enviadas em resposta à mensagem de Continuação-Repetição até que o número máximo de retransmissões tenha sido recebido ou o pacote tenha sido decodificado com sucesso.
Se na etapa 414 o número máximo de time slots ainda não tiver sido utilizado para o pacote, então a estação de assinante avalia se o pacote foi decodificado na etapa 416. Em uma modalidade ilustrativa onde a decodificação total do conteúdo do buffer é realizada na etapa 412, a estação de assinante na etapa 416 avalia se o pacote foi decodificado com sucesso. Se o pacote não tiver sido decodificado com sucesso, então a estação de assinante aguarda pelo próximo time slot de link de emissão associado com o pacote e acumula os dados recebidos no buffer na etapa 420.
Em uma modalidade alternativa onde a qualidade de sinal dos dados de rajada piloto recebidos é analisada na etapa 412, a estação de assinante prevê na etapa 416 se o pacote pode ser decodificado com sucesso. Essa previsão é baseada na qualidade de sinal da informação em rajada piloto recebida. Se a estação de assinante previr que o pacote não pode ser decodificado com sucesso, então a estação de assinante aguarda pelo próximo time slot de link de emissão associado com o pacote e acumula os dados recebidos no buffer na etapa 420.
Na etapa 412, a estação de assinante pode realizar a decodificação total, ou pode realizar as previsões do sucesso de decodificação, ou pode realizar ambos em paralelo. Se, na etapa 416, a estação de assinante determina que o pacote foi decodificado com sucesso ou pode ser decodificado com sucesso, então a estação de assinante envia um sinal de Parada-Repetição para a estação base servidora na etapa 418. O sinal de Parada-Repetição é enviado utilizando-se qualquer uma das técnicas descritas acima. Depois de enviar um sinal de Parada-Repetição na etapa 418, a estação de assinante retorna para a etapa 402 para solicitar o próximo pacote.
As figuras 4A e 4B ilustram o processo de recepção de um único pacote. Como discutido acima, uma estação de assinante pode receber mais de um pacote de múltiplos slots de cada vez. Por exemplo, dois pacotes de múltiplos slos podem ser recebidos em time slots alternantes. Em uma modalidade ilustrativa, uma estação de assinante utiliza o processo ilustrado nas figuras 4A e 4B para cada ura dos vários pacotes de múltiplos slots utilizando um buffer de acumulação de pacote diferente para cada. Por exemplo, as etapas 412 e 420 são realizadas em um primeiro buffer associado com um primeiro pacote de múltiplos slots, e as etapas 412 e 420 são realizadas em um segundo buffer associado com um segundo pacote de múltiplos slots. A figura 5 é um fluxograma ilustrativo de um método utilizado por uma estação base servidora para transmitir um pacote de link de emissão para uma estação de assinante. Em uma modalidade ilustrativa, a estação base recebe sinais DRC de uma pluralidade de estações de assinante na etapa 502. Na etapa 504 a estação base seleciona uma estação de assinante de destino para a transmissão de um pacote no próximo time slot de link de emissão. A estação base servidora então envia o primeiro slot de dados para o pacote para a estação de assinante de destino na etapa 506.
Em uma modalidade ilustrativa, um preâmbulo é transmitido dentro do primeiro time slot associado com um novo pacote. 0 preâmbulo permite a identificação da estação de assinante de destino pretendida durante a decodificação. A taxa de dados na qual o pacote é enviado é baseada no sinal DRC recebido da estação de assinante de destino na etapa 502. Se a taxa de dados for pequena, então o pacote (chamado de pacote de múltiplos slots) de dados é transmitido em múltiplos time slots de link de emissão. Em uma modalidade ilustrativa, apenas o primeiro time slot do pacote de múltiplos slots é transmitido com o preâmbulo. O preâmbulo pode alternativamente ser transmitido em cada time slot de link de emissão.
Depois de enviar o primeiro time slot de dados para um pacote na etapa 506, a estação base decodifica o sinal recebido a partir da estação de assinante de destino na etapa 508. Na etapa 510, a estação base determina se um sinal de Parada-Repetição foi recebido da estação de assinante de destino. Se na etapa 510 um sinal de Parada-Repetição tiver sido recebido, então a estação base prossegue para a etapa 502 para selecionar uma nova estação de assinante de destino para o próximo pacote novo. Se na etapa 510 um sinal de Parada-Repetição não tiver sido recebido (talvez enviado mas não decodificado com sucesso), a estação base prossegue para a etapa 512. Na etapa 512, a estação base compara o número de time slots já utilizados para enviar o pacote com o número de slots e tempo associados com a taxa de dados do pacote. Em uma modalidade ilustrativa, cada taxa de dados possui um número de time slots conhecido como SLOTS_PER_PACKET que a estação base utilizará para um pacote sem receber o retorno de pacote intermediário da estação de assinante de destino. Em uma modalidade alternativa, as altas taxas de dados possuem um valor SLOTS_PER_PACKET de um. Em uma modalidade ilustrativa, os pacotes enviados na taxa de dados mais baixa são enviados em no máximo dezesseis time slots de link de emissão, e portanto possuem um valor de SLOTS_PER_PACKET de dezesseis. A estação base e as estações de assinante utilizam o mesmo conjunto de valores de SLOTS_PER_PACKET para cada uma das taxas de dados de link de emissão.
Se na etapa 512 a estação base reenviar o pacote em menos do que os slots SLOTS_PER_PACKET, então a estação base na etapa 514 envia os dados de pacote em um time slot de link de emissão adicional. Depois de enviar os dados de pacote em outro time slot na etapa 514, a estação base prossegue novamente para a etapa 508 para decodificar o sinal de link reverso recebido a partir da estação de assinante de destino.
Se na etapa 512 a estação base já tiver enviado o pacote nos slots SLOTS_PER_PACKET, então a estação base prossegue para a etapa 516. Na etapa 516 a estação base determina se a estação de assinante de destino solicitou que o pacote fosse retransmitido nos time slots de link de emissão além do número máximo de time slots associados com a taxa de dados do pacote. A estação base na etapa 516 determina se um sinal de Continuação-Repetição foi decodificado a partir da estação de assinante de destino. Se na etapa 516 uma mensagem de Continuação-Repetição foi recebida a partir da estação de assinante de destino e decodificada com sucesso na estação base, então a estação base determina na etapa 518 se o número máximo de repetições já foi enviado para o pacote. Em uma modalidade ilustrativa, cada taxa de dados possui um número máximo associado de solicitações de Continuação-Repetição que podem ser realizadas além dos SLOTS_PER_PACKET. Em uma modalidade ilustrativa, esse número para cada taxa de dados é chamado de MAX_CONTINUE_REPEATS.
Em uma modalidade ilustrativa, MAX_CONTINUE_REPEATS é igual a SLOTS_PER_PACKET dividido por dois e arredondado para baixo se necessário. Na etapa 518, a estação base compara o número de sinais de Continuação-Repetição que foi fornecido para o pacote com o valor de MAX_CONTINUE_REPEATS para o pacote. Se o número de sinais de Continuação-Repetição que foi recebido para o pacote for superior a ou igual a MAX_CONTINUE_REPEATS, então a estação base prossegue da etapa 518 para a etapa 502. Do contrário, a estação base envia os dados em um slot adicional na etapa 520. A estação base então decodifica o sinal de link reverso recebido da estação de assinante de destino no slot seguinte na etapa 522. Depois da decodificação dos sinais recebidos a partir da estação de assinante de destino na etapa 522, a estação base prossegue para a etapa 516 descrita acima. A figura 5 ilustra o processo para o envio de um único pacote. Como discutido acima, uma estação de assinante pode receber mais de um pacote de múltiplos slots de cada vez. Por exemplo, dois pacotes de múltiplos slots podem ser recebidos em time slots alternados. Uma única estação base pode enviar mais de um pacote de múltiplos slots nos time slots de link de emissão alternados, para uma única estação de destino ou para múltiplas estações de assinante. Em uma modalidade ilustrativa, uma estação base utiliza o processo ilustrado na figura 5 para enviar cada um dos potencialmente vários pacotes de múltiplos slots, com cada pacote enviado potencialmente em uma taxa de dados diferente.
Em uma modalidade ilustrativa, na etapa 520 a estação base repete o pacote sendo enviado para uma estação de assinante de destino para um único time slot de link de emissão. Em uma modalidade alternativa, após a recepção da primeira mensagem de Continuação-Repetição, a estação base enviará as repetições MAX_CONTINUE_REPEATS dos dados de pacote a menos que a estação base receba um sinal de Parada-Repetição da estação de assinante de destino.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação base transmite um pacote de múltiplos slots em verificações durante os time slots que estão espaçados por um número fixo de time slots. Por exemplo, a estação base envia o preâmbulo nas etapa 506 e então envia o próximo slot de dados na etapa 514 cinco time slots depois. Adicionalmente, os diferentes time slots utilizados para enviar o pacote de múltiplos slots na etapa 514 são espaçados em cinco time slots. Na etapa 510 depois de enviar cada time slot do pacote nas etapas 506 ou 514, a estação base verifica se recebeu um sinal de Parada-Repetição da estação de assinante de destino. Em uma modalidade alternativa, a estação base envia os primeiros vários time slots de um pacote de múltiplos slots em time slots de link de emissão consecutivos. Por exemplo, a estação base envia os primeiros oito slots de um pacote de dezesseis slots para o pacote em cinco slots de time slot. Se a estação base decodificar uma mensagem de Parada-Repetição da estação de assinante de destino na etapa 510, a estação base interrompe a transmissão do pacote não importando quantos time slots foram transmitidos. A figura 6 é um diagrama de blocos de um equipamento de estação de assinante ilustrativo. Os sinais de link de emissão são recebidos, convertidos para recepção (downconverted) e amostrados no front end 602, e o fluxo da amostra resultante é fornecida para o demodulador 604. 0 demodulador 604 demodula os sinais recebidos e fornece as amostras demoduladas para os buffers de acumulação de pacote (referidos como apenas buffers) 606. Apesar do sistema ilustrativo ser ilustrado com três buffers 606, uma estação de assinante pode ter um número maior ou menor de buffers de acumulção de pacote. Apesar do sinal demodulado ser fornecido para cada buffer 606, apenas um buffer, por exemplo, o buffer 606a, acumula as amostras em qualquer time slot específico. O processador de controle 616 fornece sinais de controle para cada buffer 606 que controla quando o buffer 606 acumula os dados chegando do demodulador 604. O processador de controle 616 controla os buffers 606 de forma que o buffer 606a realize o acúmulo de amostras que correspondem a todos os time slots de link de emissão. Por exemplo, em uma modalidade ilustrativa, a estação de assinante recebe dois pacotes de múltiplos slots em um momento dentro dos time slots alternantes. 0 processador de controle 616 direciona o buffer 606a para acumular amostras para os time slots pares, e direciona o buffer 606b para acumular amostras para os time slots ímpares.
Depois que as amostras tiverem sido acumuladas durante um time slot de link de emissão, o processador de controle 616 direciona o buffer que acumulou os dados para o time slot, por exemplo, o buffer 606a, para fornecer amostras acumuladas para o decodificador 610. 0 decodificador 610 então tenta decodificar os dados das amostras acumuladas recebidas do buffer 606a. Antes do primeiro slot de dados para um novo pacote ser recebido em um buffer 606, esse buffer é limpo. A limpeza do buffer antes de receber novos dados em pacote impede que amostras residuais acumuladas do pacote anterior interfiram com a decodificação das amostras para o novo pacote. O decodificador 610 fornece pacotes decodificados com sucesso para reordenar e seqüenciar novamente o buffer 612.
Em uma modalidade ilustrativa, o primeiro time slot associado com um novo pacote é transmitido com um preâmbulo. O preâmbulo é puncionado nos dados do primeiro slot de dados e é decodificado a partir das amostras demoduladas no detector de preâmbulo 632. O puncionamento é uma técnica bem conhecida da técnica para transmitir um sinal adicional dentro de um fluxo de símbolo codificado para correção antecipada de erro. O detector de preâmbulo 632 recebe as amostras demoduladas do decodificador 610 e decodifica os preâmbulos das amostras demoduladas recebidas e fornece a informação de preâmbulo decodificada para o processador de controle 616. Apesar de ilustrado como um elemento separado do processador de controle 616, o detector de preâmbulo 632 pode ser incorporado no processador de controle 616, com a detecção e decodificação de preâmbulo e o processamento de controle sendo realizado dentro de um único processador. A informação de dados é fornecida a partir do demodulador 604 para o processador da relação portadora/interferência (C/I) 614. Em uma modalidade ilustrativa, o processador de C/I 614 analisa a qualidade do sinal recebido de sinais de rajada piloto recebidos de uma ou mais estações base. Em uma modalidade ilustrativa, o processador de C/I 614 utiliza essa informação de rajada piloto para prever a taxa de dados mais alta na qual um pacote enviado a partir de uma estação base servidora pode ser decodificado com sucesso pela estação de assinante. Com base nessa previsão, o processador de C/l 614 envia um sinal de informação para o processador de controle 616. Apesar de ser ilustrado como um elemento separado do processador de controle 616, o processador de C/I 614 pode ser incorporado ao processador de controle 616, com cálculos da C/I e processamento de controle sendo realizados dentro de um processador único. 0 processador de controle 616 envia a informação de taxa para o decodif icador DRC 620 a ser codificado em uma palavra código DRC. Os sinais gerados pelo codificador DRC 620 são espalhados utilizando-se o espalhador Walsh 622b. Em uma modalidade ilustrativa, os sinais gerados pelo codificador DRC 620 são espalhados utilizando-se a função Walsh 4-ária Wq no espalhador Walsh 622b. Os sinais de saída do espalhador Walsh 622b são então controlados por ganho no bloco de ganho 624b. Os ganhos aplicados no bloco de ganho 624b são controlados pelo processador de controle 616.
Em uma modalidade ilustrativa, o processador de controle 616 também determina quando um sinal de Parada-Repetição ou um sinal de Continuação-Repetição deve ser enviado. O processador de controle 616 envia um primeiro sinal para o Gerador de Sinal de Feedback 618 que faz com que o Gerador de Sinal de Feedback 618 gere um sinal de Parada-Repetição. O processador de controle 616 envia um segundo sinal para o Gerador de Sinal de Feedback 618 de forma que faça com que o Gerador de Sinal de Feedback 618 gere um sinal de Continuação-Repetição. Os sinais gerados pelo Gerador de Sinal de Feedback 618 são espalhados utilizando-se a função Walsh 4-ária W34 no espalhador Walsh 622a. Os sinais de saída do espalhador Walsh 622a são então controlados por ganho no bloco de ganho 624a. Os ganhos aplicados no bloco de ganho 624a são controlados pelo processador de controle 616.
Em uma modalidade ilustrativa, os sinais controlados por ganho dos blocos de ganho 624 são somados no bloco de soma 62 6 antes de serem fornecidos para o multiplexador (MUX) 628. O MUX 628 multiplica os sinais de saída do somador 62 6 com um sinal de canal piloto. Em uma modalidade ilustrativa, os sinais de saída dos blocos de ganho 624 são parte de um canal de controle de acesso de mídia (MAC) que é puncionado no sinal de canal piloto contínuo pelo MUX 628. O sinal de saída do MUX 628 é fornecido como uma componente em fase de um sinal para o espalhador de pseudo-ruído complexo (PN) 630. Em uma modalidade ilustrativa, a componente de fase em quadratura do sinal transporta dados de pacote de link reverso sendo transmitidos pela estação de assinante. A saída do espalhador PN complexo 630 é então convertida para transmissão (upconverted) , amplificada e transmitida pela estação de assinante.
Em uma modalidade ilustrativa, o processador de controle 616 envia a informação de taxa de link de emissão para o decodificador 610 e controla os buffers 606 com base nos sinais DRC enviados anteriormente através do decodificador DRC 620. Em uma modalidade ilustrativa, uma estação base servidora pode apenas enviar pacotes para a estação de assinante nas taxas solicitadas nos sinais DRC da estação de assinante. Permitindo que a estação de assinante dite a taxa de dados de link de emissão torna a detecção da taxa cega na estação de assinante desnecessária. Em uma modalidade alternativa, a estação base pode enviar pacotes utilizando uma taxa de dados além dos especificados nos sinais DRC da estação de assinante. Na modalidade alternativa, o decodificador 610 realiza a detecção de taxa cega.
Em uma modalidade ilustrativa, o demodulador 604 realiza tais funções como o desespalhamento PN, o desespalhamento Walsh e o deintercalamento de sinais de dados recebidos da extremidade dianteira 602. 0 deintercalamento realizado pelo demodulador 604 pode utilizar qualquer uma dentre um número de técnicas de intercalamento, tal como intercalamento em bloco e intercalamento de reverso de bit. Em uma modalidade ilustrativa, o decodificador 610 realiza a decodificação de correção antecipada de erro (FEC - Forward Error Correction) dos sinais de dados recebidos dos buffers 606. 0 decodificador 610 pode utilizar qualquer uma dentre várias técnicas de codificação de correção antecipada de erro, incluindo a codificação turbo, a codificação convolucional, codificação em bloco ou outras formas de codificação incluindo codificação de decisão suave. Em uma modalidade ilustrativa, o processador de controle 616 pode ser um microprocessador de finalidade geral, um processador de sinal digital (DSP - Digital Signal Processor), um dispositivo de lógica programável, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC - Application Specific Integrated Circuit), ou qualquer outro dispositivo capaz de realizar as funções do processador de controle 616 descritas aqui. Em uma modalidade ilustrativa, o processador de C/l 614 pode ser um microprocessador de finalidade geral, um processador de sinal digital (DSP), dispositivo de lógica programável, circuito integrado de aplicação específica (ASIC), ou qualquer outro dispositivo capaz de realizar as funções do processador de C/l 614 descrito aqui. A figura 7 é um diagrama de blocos de um equipamento de estação base ilustrativo. Em uma modalidade ilustrativa, os pacotes de dados são recebidos a partir de um controlador de estação base (não ilustrado) através da interface de controlador de estação base (BSC - Base Station Controller) 702. Cada pacote recebido do controlador de estação base inclui um endereço que identifica a estação de assinante de destino pretendida. Os pacotes são salvados na fila de dados 704 até que sejam transmitidos ou eliminados. O programador 708 seleciona a estação de assinante de destino associada com cada time slot de link de emissão, recupera o pacote de link de emissão correspondente da fila de dados 704, e fornece os dados para o modulador (MOD) 706. O modulador 706 modula os dados em pacote recebidos do programador 708 e fornece os sinais modulados para a unidade de radiofreqüência (RF) 710. A unidade de RF 710 converte para transmissão e amplifica os sinais modulados e transmite os sinais convertidos para transmissão através da antena 712. Apesar de uma antena 712 ser ilustrada, a unidade de RF 710 pode transmitir e receber sinais através de múltiplas antenas.
Em uma modalidade ilustrativa, a estação base recebe os sinais de link reverso através da antena 712, onde são convertidos para recepção na unidade de RF 710. A unidade de RF 710 fornece os sinais convertidos para recepção e amostrados para o demodulador 716. Os pacotes demodulados são fornecidos pelo demodulador 716 para o processador de controle 714, que direciona os pacotes de dados para a interface de controlador de estação base (BSC) 702. Em uma modalidade ilustrativa, a interface BSC 702 então envia os pacotes de link reverso para um controlador de estação base (não ilustrado) através de uma interface de canal de transporte de retorno (não ilustrada). 0 demodulador 716 também decodifica os sinais de Parada-Repetição e Continuação-Repetição e fornece esses sinais para o processador de controle 714. O processador de controle 714 envia a informação de Parada-Repetição e Continuação-Repetição para o programador 708. Depois de receber um sinal de Parada-Repetição ou quando nenhuma repetição a mais de um pacote está para ser enviada, o programador 708 limpa os dados desse pacote da fila de dados 704. Esse espaço na fila de dados pode então ser utilizado para pacotes subseqüentes. Depois de receber um sinal de Continuação-Repetição, o programador 708 retransmite os dados do pacote associado da fila de dados 704 em um time slot de link de emissão subseqüente.
Em uma modalidade ilustrativa, o modulador 706 realiza tais funções como a codificação de correção antecipada de erro (FEC), intercalamento, espalhamento Walsh, e espalhamento PN dos dados recebidos do programador 708. Em uma modalidade ilustrativa, o demodulador 716 realiza tais funções como desespalhamento PN, desespalhamento Walsh, deintercalamento, e decodificação de correção antecipada de erro (FEC) dos sinais de dados recebidos da unidade de RF 710. 0 intercalamento e o deintercalamento realizados pelo modulador 706 e demodulador 716 podem utilizar qualquer uma dentre várias técnicas de intercalamento, tal como intercalamento em bloco e intercalamento de reverso de bit. 0 modulador 706 e o demodulador 716 podem utilizar qualquer uma dentre várias técnicas de correção antecipada de erro, incluindo a codificação turbo, a codificação convolucional, a codificação em bloco e outras formas de codificação incluindo a codificação de decisão suave. Em uma modalidade ilustrativa, o programador 708 pode ser um microprocessador de finalidade geral, um processador de sinal digital (DSP), um dispositivo de lógica programável, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), ou qualquer outro dispositivo capaz de realizar os algoritmos descritos aqui. A descrição anterior das modalidades preferidas é fornecida para permitir que os versados na técnica criem ou utilizem a presente invenção. As várias modificações a essas modalidades serão prontamente aparentes aos versados na técnica, e os princípios gerais definidos aqui podem ser aplicados a outras modalidades sem o uso de faculdade inventiva. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades ilustradas aqui mas deve ser acordado o escopo mais amplo consistente com os princípios e características de novidade descritos aqui.
REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Método para enviar um primeiro pacote de dados a partir de um nó de rede de origem para um nó de rede de destino, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: receber (502) um sinal de controle de taxa de dados a partir do nó de rede de destino; determinar um número de cópias do primeiro pacote de dados para enviar para o nó de rede de destino com base no sinal de controle de taxa de dados; codificar uma primeira cópia do primeiro pacote de dados em um primeiro sinal; enviar (506) o primeiro sinal para o nó de rede de destino; receber (510) um sinal de Parada-Repetição a partir do nó de rede de destino; e enviar menos do que o número de cópias para o nó de rede de destino com base no sinal de Parada-Repetição.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de enviar o primeiro sinal compreende adicionalmente codificar um preâmbulo no primeiro sinal indicando que o primeiro sinal contém um pacote de dados endereçado ao nó de rede de destino.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: codificar uma segunda cópia do primeiro pacote de dados em um segundo sinal; e enviar o segundo sinal para o nó de rede de destino antes da etapa de receber um sinal de Parada-Repetição .
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro sinal é transmitido dentro de um primeiro slot de tempo possuindo uma duração predeterminada de slot, e em que o segundo sinal é transmitido dentro de um segundo slot de tempo possuindo a duração predeterminada de slot, e em que o tempo decorrido entre o fim do primeiro slot de tempo e o começo do segundo slot de tempo possui uma duração predeterminada igual a um múltiplo da duração predeterminada de slot.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o múltiplo é dois.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o múltiplo é três.
7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o múltiplo é quatro.
8. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: codificar uma primeira cópia de um segundo pacote de dados em um terceiro sinal; e enviar o terceiro sinal para o nó de rede de destino, em que o terceiro sinal é transmitido dentro de um terceiro slot de tempo possuindo a duração predeterminada de slot, e em que o terceiro slot de tempo é disposto entre o primeiro slot de tempo e o segundo slot de tempo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o terceiro slot de tempo começa imediatamente após o primeiro slot de tempo terminar, e em que o segundo slot de tempo começa imediatamente após o terceiro slot de tempo terminar.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de taxa de dados especifica uma taxa de dados solicitada de um conjunto predeterminado de taxas de dados, em que cada taxa de dados dentro do conjunto predeterminado de taxas de dados é associada a um número predeterminado de slots de tempo, e em que o número de cópias é igual ao número predeterminado de slots de tempo associados à taxa de dados solicitada.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de receber um sinal de Parada-Repetição compreende adicionalmente as sub etapas de: descobrir os símbolos do sinal de Parada-Repetição com um primeiro código Walsh; e descobrir os símbolos de um sinal de dados com um segundo código Walsh, em que o segundo código Walsh é ortogonal ao primeiro código Walsh, e em que o sinal de dados é recebido a partir do nó de rede de destino.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de enviar o primeiro sinal compreende adicionalmente enviar um ou mais sinais de rajada piloto.
13. Equipamento de nó de rede para receber um primeiro pacote a partir de um nó de rede de origem, caracterizado pelo fato de que compreende: um demodulador (604) para demodular um sinal amostrado convertido para produzir um fluxo de amostras demoduladas; um primeiro buffer de acumulação (606A) para acumular um primeiro subconjunto das amostras demoduladas associadas ao primeiro pacote; um decodificador (610) para decodificar o conteúdo do primeiro buffer de acumulação (606A) para decodificar os dados do primeiro pacote; um gerador de sinal de retorno (618) para gerar um sinal de retorno enviado para o nó de rede de origem com base em um sinal de controle de retorno, em que o gerador de sinal de retorno (618) é configurado para gerar um sinal de Parada-Repetição para o nó de rede de origem com base no sinal de controle de retorno; um processador de controle (616) para controlar o subconjunto do fluxo de amostras demoduladas acumuladas no primeiro buffer de acumulação (606A) e para gerar o sinal de controle de retorno com base na qualidade de sinal do sinal amostrado convertido; e um transmissor para transmitir o sinal de retorno para o nó de rede de origem.
14. Equipamento de nó de rede para enviar um primeiro pacote de dados para um nó de rede de destino, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fila de dados (704) para armazenar uma pluralidade de pacotes de dados endereçada a uma pluralidade de nós de rede, em que o nó de rede de destino é um dentre a pluralidade de nós de rede; um demodulador (716) para decodificar sinais de controle de taxa de dados e sinais de retorno recebidos a partir do nó de rede de destino; um programador (708) para selecionar um número de slots de tempo para enviar o primeiro pacote de dados, em que o número de slots de tempo é baseado em uma taxa de dados; e um processador de controle (714) para selecionar a taxa de dados com base nos sinais de controle de taxa de dados e para mudar o número de slots de tempo com base nos sinais de retorno, em que o processador de controle (714) é configurado para diminuir o número de slots de tempo utilizados para transmitir o primeiro pacote com base na decodificação de um sinal de Parada-Repetição no demodulador.

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