BRPI0413698B1 - Método de codificação externa para conteúdo broadcast/multicast e equipamentos relacionados - Google Patents
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Abstract
"métodos de codificação externa para conteúdo broadcast/multicast e equipamentos relacionados". trata-se de técnicas de transmissão que aperfeiçoam a continuidade de serviço e reduzem as interrupções na entrega de conteúdo que podem ser causadas por transições que ocorrem quando o equipamento de usuário (ue) se move de uma célula para outra, quando entrega de conteúdo muda de uma conexão ponto-a-ponto (ptp) para uma conexão ponto-a-multiponto na mesma célula de serviço, e vice-versa. tais técnicas de transmissão permitem a entrega ininterrupta de conteúdo através de margens de célula e/ou entre esquemas de transmissão diferentes tal como ponto-a-multiponto (ptm) e ponto-a-ponto (ptp) . os mecanismos para ajustar os fluxos diferentes e para recuperar o conteúdo de cada bloco de dados durante tais transições também são providos de modo que os dados não sejam perdidos durante uma transíção. ademais, os mecanismos para realinhar os dados durante a decodificação em um terminal de recepção também são providos.
Description
(54) Título: MÉTODO DE CODIFICAÇÃO EXTERNA PARA CONTEÚDO BROADCAST/MULTICAST E
EQUIPAMENTOS RELACIONADOS (51) Int.CI.: H04W28/04; H04L 1/00; H04W 52/32 (30) Prioridade Unionista: 19/08/2004 US 10/922,424, 21/08/2003 US 60/497,456, 21/08/2003 US 60/497,457 (73) Titular(es): QUALCOMM INCORPORATED (72) Inventor(es): ALKINOOS HECTOR VAYANOS; FRANCESCO GRILLI
Ι6&
κ
MÉTODOS DE CODIFICAÇÃO EXTERNA PARA CONTEÚDO BROADCAST/MULTICAST E EQUIPAMENTOS RELACIONADOS
FUNDAMENTOS
Campo
A presente invenção refere-se geralmente a sistema de comunicação, e mais especificamente a entrega de conteúdo broadcast e multicast.
Fundamento
Os sistemas de comunicação sem fio foram 10 tradicionalmente usados para portar tráfego de voz e tráfego sem voz de baixa taxa de dados. Hoje em dia, os sistemas de comunicação sem fio que estão sendo implementados também portam tráfego multimídia de. alta taxa de dados (HDR), tais como vídeo, dados, e outros tipos de tráfego. Os canais de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) podem ser usados para transmitir aplicações de fluxo contínuo baseadas em fontes de voz, áudio, e dados de vídeo tais como, broadcasts de rádio, broadcasts de televisão, filmes, e outros tipos de conteúdo de áudio ou vídeo. As fontes de dados de fluxo podem tolerar retardo e uma certa quantidade de perda ou de erros de bit, uma vez que estas fontes são, às vezes, intermitentes e tipicamente comprimidas. Como tais, a taxa de dados de transmissões que chegam à Rede de Radioacesso (RAN) pode ser altamente variável. Devido ao fato de os buffers (armazenadores) de aplicativo serem tipicamente finitos, os mecanismos de transmissão de MBMS necessitam daquelas taxas de dados de fonte variáveis de suporte.
As estações base tipicamente provêem tais serviços de tráfego multimídia para as estações assinante ao transmitir um sinal de informações que pode ser geralmente organizado dentro de uma pluralidade de pacotes.
2/86
Um pacote pode ser um grupo de bytes, incluindo dados (carga útil) e elementos de controle, que são dispostos dentro de um formato especifico. Os elementos de controle podem compreender, por exemplo, um preâmbulo e uma métrica de qualidade que podem incluir uma verificação de redundância cíclica (CRC), bit(s) de paridade, e outros tipos de métricas. Os pacotes são normalmente formatados dentro de uma mensagem de acordo com uma estrutura de canal de comunicação. A mensagem percorre entre o terminal de origem e o terminal de destino, e pode ser afetada por características do canal de comunicação, tais como, relação sinal/ruído, desvanecimento, e outras tais características. Tais características podem afetar o sinal modulado de forma distinta em canais de comunicação diferentes. Entre outras considerações, a transmissão de um sinal de informações modulado através de um canal de comunicação sem fio requer a seleção de métodos apropriados para proteger as informações no sinal modulado. Tais métodos podem compreender, por exemplo, codificação, repetição de símbolo, intercalação, e outros métodos conhecidos pelos versados na técnica. Entretanto, estes métodos aumentam o overhead. Portanto, um compromisso de engenharia entre a confiabilidade de entrega de mensagem e a quantidade de overhead deve ser feito.
O operador seleciona tipicamente tanto uma conexão Ponto-a-Ponto (PTP) como uma conexão Ponto-aMultiponto (PTM) sobre uma base de célula por célula dependendo do número de estações assinante ou Equipamento de Usuário (UE) interessado em receber o conteúdo de MBMS.
A transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) utiliza os canais dedicados para enviar o serviço para usuários selecionados na área de cobertura. Um canal dedicado porta informações para/a partir de uma única estação
3/86 assinante. Em transmissões Ponto-a-Ponto (PTP) um canal separado pode ser usado para transmissão para cada estação móvel·. 0 tráfego de usuário dedicado para um serviço de usuário na direção de link direto ou downlink pode ser enviado, por exemplo, através de um canal lógico chamado de Canal de Tráfego Dedicado (DTCH). Os serviços de comunicação Ponto-a-Ponto (PTP) são tipicamente mais eficientes, por exemplo, se não houver usuários suficientes exigindo um Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) na área de cobertura. Em tais casos, a transmissão Ponto-a-Ponto pode ser usada onde a estação base transmitir o serviço apenas aos usuários específicos gue solicitaram o serviço. Por exemplo, em sistemas WCDMA pode ser mais eficiente usar um canal dedicado ou transmissão Ponto-a15 Ponto (PTP) até haver mais de um número pré-determinado de estações móveis.
Uma comunicação broadcast ou comunicação Ponto-a-Multiponto (PTM) é uma comunicação através de um canal de comunicação comum para uma pluralidade de estações móveis. Um canal comum porta informações para/a partir de múltiplas estações assinante, e pode ser simultaneamente usado por diversos terminais. Em um serviço de comunicação Ponto-a-Multiponto (PTM), uma estação base de celular pode difundir o serviço de tráfego multimídia sobre um canal comum, se, por exemplo, o número de usuários que exigem o serviço exceder um número limite pré-determinado dentro da área de cobertura da estação base. Em sistemas CDMA 2000, a transmissão broadcast ou Ponto-a-Multiponto (PTM) é tipicamente usada no lugar da transmissão PTP, uma vez que o radioportador PTM é quase tão eficiente quanto o radioportador PTP. As transmissões de canal comum a partir de uma estação base particular podem não ser necessariamente sincronizadas com as transmissões de canal
4/86 comum a partir de outras estações base. Em um sistema de broadcast tipico uma ou mais estações centrais servem conteúdo para uma malha (net) broadcast de usuários. A (s) estação(ões) central(is) pode(m) transmitir informações tanto para todas as estações assinante como para um grupo especifico de estações assinante. Cada estação assinante interessada em um serviço de broadcast monitora um sinal de link direto comum. As transmissões Ponto-a-Multiponto (PTM) podem ser enviadas através de um canal comum de downlink ou direto. Este sinal de link direto de broadcast comum é tipicamente difundido através de um canal unidirecional tal como o Canal de Tráfego Comum (CTCH) que existe na direção de link direto ou de downlink. Devido ao fato deste canal ser unidirecional, a estação assinante geralmente não se comunica com a estação base uma vez que permitir que todas as unidades de assinante se comuniquem novamente com a estação base deve sobrecarregar o sistema de comunicação. Desta maneira, no contexto de serviços de comunicação Ponto-a-Multiponto (PTM), quando houver um erro nas informações recebidas pelas estações assinante, as estações . assinante podem não ser capazes de se comunicar novamente com a estação base. Conseqüentemente, outros meios de proteção de informação podem ser desejáveis..
Em sistemas de CDMA 2000, a estação assinante pode se combinar facilmente em transmissões Ponto-aMultiponto (PTM). Mesmo quando as etapas forem tomadas para proteger o sinal de informações, as condições do canal podem se degradar de tal modo que a estação de destino não possa decodificar alguns dos pacotes transferidos através de canais dedicados. Em tais casos, uma abordagem pode servir simplesmente para retransmitir os pacotes nãodecodifiçados utilizando uma Solicitação de Retransmissão
Automática (ARQ) feita pela estação de destino (assinante)
5/86 para a estação de origem (base). A retransmissão ajuda a garantir a entrega do pacote de dados. No caso dos dados não poderem ser entregues corretamente, o usuário de RLC no lado de transmissão pode ser notificado.
A estação assinante tipicamente sofre transições em inúmeros cenários. Estas transições podem ser classificadas de inúmeras maneiras. Por exemplo, as transições podem ser classificadas como transições cruzadas' ‘transições diretas. As transições também podem ser classificadas como transições inter-células e transições intra-células.
As transições entre as células ou esquemas de transmissão podem resultar em interrupção de serviço que pode ser indesejável aos usuários. Podem surgir problemas quando a estação assinante ou Equipamento de Usuário (UE) se mover de uma célula para outra ou quando a entrega de conteúdo de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) se alterar de um modo para outro modo na célula de serviço. As transmissões a partir de células vizinhas podem ser deslocadas no tempo uma com relação à outra por uma quantidade útl. Ademais, o retardo adicional pode ser introduzido durante uma transição uma vez que a estação móvel precisa determinar informações de sistema na célula alvo, que requer uma certa quantidade de tempo de Os fluxos de dados transmitidos de (ou tipos de canal de transporte diferentes Ponto-a-Ponto (PTP)/Ponto-a-Multiponto (PTM)) podem ser deslocados um com relação ao outro. Portanto, durante as transmissões Ponto-a-Multiponto (PTM) a partir de células diferentes, a estação móvel pode receber o mesmo bloco de conteúdo duas vezes ou alguns blocos de conteúdo podem ser perdidos, o que pode ser indesejável em termos de Qualidade de Serviço. Transições entre células e/ou entre processamento At2. células diferentes
6/86 transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) e transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) poderíam causar uma interrupção no serviço, dependendo da duração da transição e do retardo ou desalinhamento entre as transmissões.
Portanto, há a necessidade que as técnicas de transmissão proveem continuidade de serviço e reduzam as interrupções na entrega de conteúdo que podem ser causadas por transições que ocorrem quando o Equipamento de Usuário (UE) se move de uma célula para outra ou causadas por transições que ocorrem quando a entrega de conteúdo se altera de uma conexão Ponto-a-Ponto (PTP) para uma conexão Ponto-a-Multiponto na mesma célula de serviço, e viceversa . Tais técnicas de transmissão poderíam preferivelmente permitir a entrega ininterrupta de conteúdo através de bordas de célula e/ou entre esquemas de transmissão diferentes tais como Ponto-a-Multiponto (PTM) e Ponto-a-Ponto (PTP). Os mecanismos para ajustar diferentes fluxos e para recuperar conteúdo de cada bloco de dados durante tais transições também são desejáveis de modo que os dados não se percam durante uma transição. Também poderia ser desejável prover mecanismos para realinhar os dados durante a decodificação em um terminal de recepção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação.
A Figura 2 é um diagrama de blocos da pilha de protocolo de sinalização UMTS.
A Figura 3 é um diagrama de blocos de um plano de usuário comutado por pacote da pilha de protocolo UMTS.
A Figura 4 é um diagrama de blocos de uma parte de estrato de acesso (access stratum) da pilha de protocolo de sinalização UMTS.
7/86
A Figura 5A é um diagrama de blocos de modos de transferência de dados usados na camada de Controle de Radiolink (RLC) da pilha de protocolo de sinalização UMTS, e vários canais usados em cada camada.
A Figura 5B é um diagrama de blocos que mostra a arquitetura da camada de Controle de Radiolink (RLC) que inclui vários modos de transferência de dados RLC.
A Figura 5C é um diagrama de blocos que mostra uma entidade para implementar o Controle de Radiolink (RLC) e Modo de Confirmação (AM).
A Figura 6 é um diagrama de uma pilha de protocolo UMTS modificada que possui uma Camada de Correção Antecipada de Erros.
A Figura 7A mostra uma modalidade de uma estrutura de protocolo do estrato de acesso que inclui uma camada de correção antecipada de erros (FEC).
A Figura 7B mostra outra modalidade de uma estrutura de protocolo do estrato de acesso que inclui uma camada de correção antecipada de erros (FEC).
A Figura 8 e um diagrama de um bloco de informações e bloco de código externo que corresponde ao bloco de informações.
A Figura 9A é um diagrama que mostra uma estrutura de bloco de código externo que pode ser aplicada a dados de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS).
A Figura 9B é um diagrama que mostra a estrutura de bloco de código externo da Figura 9A onde múltiplas linhas são enviadas por Intervalo de Tempo de Transmissão (TTI).
A Figura 9C é um diagrama que mostra a estrutura de bloco externo da Figura 9A onde cada linha é enviada em múltiplos TTIs.
8/86
As Figuras 10A e 1OB são diagramas que mostram os blocos de código externo gerados pela camada de Correção Antecipada de Erros.
A Figura 11 é uma modalidade de uma camada de 5 Correção Antecipada de Erros (FEC) usada em uma entidade
RLC UM+.
A Figura 12A mostra um processo de codificação para criar um bloco de dado externo a partir de unidades de dado onde os tamanhos de linha do bloco de dado externo são fixos.
A Figura 12B mostra um exemplo de informações transmitidas através do ar na Figura 12A.
A Figura 13 mostra um processo de codificação para criar um bloco de dado externo que possui um tamanho de linha variável.
A Figura 14 é um diagrama de uma modalidade de um formato de cabeçalho de Correção Antecipada de Erros (FEC).
A Figura 15 é um algoritmo para permitir que estações móveis retardem a decodificação pelo deslocamento de tempo entre fluxos lógicos diferentes.
A Figura 16 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre blocos de código externo recebidos por uma estação móvel como as transições de estação móvel entre a recepção de uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) a partir de célula A e outra transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) a partir de célula B.
A Figura 17 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre blocos de código externo recebidos por uma estação móvel à medida que uma transição entre uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) e uma transmissão
Ponto-a-Ponto (PTP) ocorre.
A Figura 18 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre blocos de código externo recebidos por uma
9/86 estação móvel durante uma transição ou realocação entre uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) a partir de Controlador de Rede Rádio (RNC) A e outra transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) a partir de Controlador de Rede Rádio (RNC) B.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A palavra exemplar é usada aqui para se referir a serve como um exemplo, instância ou ilustração. Qualquer modalidade descrita aqui como exemplar não deve ser necessariamente interpretada como preferida ou vantajosa sobre outras modalidades.
O termo estação móvel é usado aqui de forma intercambiável com os termos estação de destino, estação assinante, unidade de assinante, terminal e Equipamento de Usuário (UE), e é usado aqui para se referir ao hardware, tal como uma estação base, com a qual uma rede de acesso, tal como a Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN), se comunica. Em sistemas UMTS, o Equipamento de Usuário (UE) é um dispositivo que permite que um usuário acesse os serviços de rede UMTS e também inclui preferivelmente um USIM que contém todas as informações de assinatura do usuário. Uma estação móvel pode ser móvel ou fixa, e pode incluir geralmente qualquer comunicador, dispositivo de dados ou terminal que se comunica através de um canal sem fio ou através de um canal cabeado, por exemplo, utilizando cabos de fibra óptica ou coaxiais. As estações móveis podem ser concretizadas em dispositivos que incluem, porém não limitadas a, placa PC, compact flash, modem externo ou interno, ou telefone sem fio ou com fio.
0 termo estado de configuração de conexão se refere ao estado onde uma estação móvel está no processo de estabelecer uma conexão de canal de tráfego ativa com uma estação base.
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Ο termo estado de tráfego se refere ao estado onde uma estação móvel estabeleceu uma conexão de canal de tráfego ativa com uma estação base.
O termo canal de comunicação é usado aqui para se referir a um canal físico ou um canal lógico de acordo com o contexto.
O termo canal físico é usado aqui para se referir a um canal que transfere dados de usuário ou informações de controle através da interface aérea. Os canais físicos são os meios de transmissão que proveem a plataforma de rádio através da qual as informações são realmente transferidas, e servem para portar a sinalização e dados de usuário através do rádio link. Um canal físico compreende tipicamente a combinação de código de embaralhamento de freqüência e código de canalização. Na direção de uplink, a fase relativa também pode ser incluída. Inúmeros canais físicos diferentes podem ser usados na direção de uplink baseados no que a estação móvel está tentando fazer. Em um sistema UMTS, o termo canal físico também pode se referir aos tipos diferentes de largura de banda alocados para diferentes propósitos através de uma interface Uu. Os canais físicos formam a existência física da interface Uu entre o domínio de Equipamento de Usuário (UE) e o domínio de acesso de rede. Os canais físicos podem ser definidos por mapeamentos físicos e atributos usados para transferir dados através da interface aérea.
O termo canal de transporte é usado aqui para se referir a uma rota de comunicação para transporte de dados entre entidades de camada física iguais. Os canais de transporte se referem à maneira na qual as informações são transmitidas. Geralmente, pode haver dois tipos de canais de transporte conhecidos como Canais de Transporte Comuns e
11/86 ιη
Canais de Transporte Dedicados. Um canal de transporte pode ser definido por como e com quais dados característicos podem ser transferidos através da interface aérea sobre a camada física, por exemplo, seja utilizando canais físicos dedicados ou comuns, ou multiplexação de canais lógicos. Os canais de transporte podem servir como pontos de acesso de serviço (SAPs) para a camada física. Em um sistema UMTS, o canal de transporte descreve como os canais lógicos podem ser transferidos e os mapas destes fluxos de informações para canais físicos. Os canais de transporte podem ser usados para portar a sinalização e dados de usuário entre a camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e a Camada Física (LI). O Controlador de Rede Rádio (RNC) observa os canais de transporte. As informações passam para a camada física a partir da camada MAC através de qualquer um de inúmeros canais de transporte que podem ser mapeados para canais físicos.
O termo canal lógico é usado aqui para se referir a um fluxo de informações dedicado para a transferência de um tipo específico de informações ou a interface de rádio. Os canais lógicos se referem às informações que são transmitidas. Um canal lógico pode ser definido por qual tipo de informações é transferido, por exemplo, sinalização ou dados de usuário, e pode ser entendido como tarefas diferentes que a rede e o terminal devem realizar em ponto diferente no tempo. Os canais lógicos podem ser mapeados dentro de canais de transporte que realizam a transferência de informações real entre o domínio de estação móvel e o domínio de acesso. As informações passam por meio de canais lógicos que podem ser mapeados através de canais de transporte que podem ser mapeados para canais físicos.
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O termo canal dedicado é usado aqui para se referir a um canal que é tipicamente dedicado a, ou reservado para, um usuário específico, e que transfere informações para ou a partir de uma estação móvel específica, unidade de assinante, ou equipamento de usuário. Um canal dedicado transfere tipicamente informações projetadas para um dado usuário, incluindo dados para o serviço real bem como informações de controle de camada mais alta. Um canal dedicado pode ser identificado por um certo código sobre uma certa freqüência. Um canal dedicado pode ser bi-direcional para permitir potencialmente o retorno (feedback).
O termo canal comum é usado aqui para se referir a um canal de transporte que transfere informações para/a partir de múltiplas estações móveis. Em um canal comum as informações podem ser compartilhadas entre todas as estações móveis. Um canal comum pode ser dividido entre todos os usuários ou um grupo de usuários em uma célula.
O termo comunicação Ponto-a-Ponto (PTP) é usado aqui para se referir a uma comunicação transmitida através de um canal de comunicação dedicado, físico para uma única estação móvel.
Os termos comunicação broadcast ou comunicação Ponto-a-Multiponto (PTM) podem ser usados aqui para se referir a uma comunicação através de um canal de comunicação comum para uma pluralidade de estações móveis.
O termo canal de link reverso ou uplink é usado aqui para se referir a um canal/link de comunicação através do qual a estação móvel envia sinais para uma estação base na rede de radioacesso. Este canal também pode ser usado para transmitir sinais a partir de uma estação móvel para uma estação base móvel ou a partir de uma estação base móvel para uma estação base.
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O termo canal de link direto ou downlink é usado aqui para se referir a um canal/link de comunicação através do qual uma rede de radioacesso envia sinais para uma estação móvel.
0 termo Intervalo de Temporização de
Transmissão (TTI) é usado aqui para se referir a como os dados geralmente chegam de camadas mais altas na camada física. Um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI) pode se referir ao tempo de inter-chegada de um Conjunto de
Bloco de Transporte (TBS), e é aproximadamente igual à periodicidade na qual um TBS é transferido pela camada física sobre a interface de rádio. Os dados enviados sobre um Canal de Transporte durante um TTI podem ser juntamente codificados e intercalados. Um TTI pode portar múltiplos radioframes, e pode ser um múltiplo do período mínimo de íntercalação. As posições de partida dos TTIs para canais de transporte diferentes que podem ser juntamente multiplexados para uma única conexão são alinhadas com relação a tempo. Os TTIs possuem um ponto de partida comum.
O Controle de Acesso ao Meio entrega um Conjunto de Bloco de Transporte para cada TTI de camada física. Os canais de transporte diferentes mapeados sobre o mesmo canal físico podem possuir diferentes durações de Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). Múltiplas PDUs podem ser enviadas em um TTI.
O termo pacote é usado aqui para se referir a um grupo de bits, incluindo dados ou carga útil e elementos de controle, dispostos dentro de um formato específico. Os elementos de controle podem compreender, por exemplo, um preâmbulo, uma métrica de qualidade, e outros conhecidos por um versado na técnica. A métrica de qualidade compreende, por exemplo, uma verificação de redundância
14/86 cíclica (CRC), um bit de paridade, e outros conhecidos por um versado na técnica.
termo rede de acesso é usado aqui para se referir ao equipamento necessário para acessar a rede. A rede de acesso pode compreender uma coleção ou rede de estações base (BS) e um ou mais controladores de estação base (BSC) . A rede de acesso transporta pacotes de dados entre múltiplas estações assinante. A rede de acesso pode ser adicionalmente conectada a redes adicionais fora da rede de acesso, tal como uma intranet associada ou a Internet, e pode transportar pacotes de dados entre terminais de acesso e tais redes externas. No sistema UMTS a rede de acesso pode ser referida como a Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN).
O termo rede núcleo é usado aqui para se referir à capacidade de comutação e roteamento para conectar tanto a Rede de Telefonia Pública Comutada (PSTN), para chamadas comutadas de circuito no domínio comutado de circuito (CS) , como a Rede de Dados em Pacote (PSDN) para chamadas comutadas por pacote no domínio comutado por pacote (PS). 0 termo rede núcleo também se refere à capacidade de roteamento para mobilidade e gerenciamento de local de assinante e para serviços de autenticação. A rede núcleo inclui elementos de rede necessários para a comutação e controle de assinante.
O termo estação base é usado aqui para se referir a uma estação de origem que inclui o hardware com o qual a estação móvel se comunica. No sistema UMTS, o termo nó B pode ser usado de forma intercambiável com o termo estação base. Uma estação base pode ser fixa ou móvel.
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Í8S
O termo célula é usado aqui para se referir tanto a hardware como uma área de cobertura geográfica dependendo do contexto no qual o termo é usado.
O termo Unidade de Dados de Serviço (SDü) é usado aqui para se referir a uma unidade de dados trocados com o protocolo que se situa sobre o protocolo de interesse.
O termo Unidade de Dados de Carga Útil (PDU) é usado aqui para se referir a uma unidade de dados trocados com o protocolo que se situa abaixo do protocolo de interesse. Se a identidade do protocolo de interesse for ambígua, então uma referência específica será feita no nome. Por exemplo, FEC-PDUs são as PDUs da camada FEC.
O termo soft handoff é usado aqui para se referir a uma comunicação entre uma estação assinante e dois ou mais setores, onde cada setor pertence a uma célula diferente. A comunicação de link reverso pode ser recebida por ambos setores, e a comunicação de link direto pode ser simultaneamente portada sobre links diretos de dois ou mais setores.
termo softer handoff é usado aqui para se referir a uma comunicação entre uma estação assinante e dois ou mais setores, onde cada setor pertence à mesma célula. A comunicação de link reverso pode ser recebida por ambos setores, e a comunicação de link direto pode ser simultaneamente portada sobre links diretos de dois ou mais setores.
O termo apagamento é usado aqui para se referir a uma falha para reconhecer uma mensagem e também pode ser usado para se referir a um conjunto de bits que pode estar faltando no momento de decodificação.
O termo transição cruzada pode ser definido como uma transição de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) para
16/86 transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM), ou vice-versa. As quatro transições cruzadas possiveis são a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula B, a partir de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula B, a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula A, e a partir de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A.
O termo transição direta pode ser definido como transições de uma transmissão Ponto-a-Ponto para outra transmissão Ponto-a-Ponto e transições de transmissão Ponto-a-Multiponto para transmissão Ponto-a-Multiponto. As duas transições diretas possíveis são a partir de Ponto-aPonto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula B, e a partir de transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) em célula B.
O termo transição inter-células é usado para se referir a uma transição através de limites de célula. As quatro transições inter-células são a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-aPonto (PTP) em célula B, a partir de transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) em célula B, a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) em célula B, e a partir de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula B. Geralmente, a transição mais frequente é a transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) através de limites de célula.
17/86 termo transição intra-células é usado para se referir a transições dentro de uma célula a partir de um modo para outro modo. As duas transições intra-células possíveis são a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A para transmissão Ponto-a-Muitiponto (PTM) em célula A, e a partir de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) em célula A para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) em célula A.
O termo radioportador é usado aqui para se
| referir | a | um | serviço | provido por Camada 2 | para |
| transferência de | dados | de usuário entre Equipamento de | |||
| Usuário | (UE) | e a | Rede de Acesso UMTS Terrestre via | Rádio | |
| (UTRAN). | |||||
| As | modalidades | da invenção serão discutidas | agora | ||
| onde os | aspectos | discutidos acima são implementados | em um | ||
| sistema | de | comunicação | WCDMA ou UMTS. As Figuras | 1-5C |
explicam alguns aspectos de um sistema UMTS ou WCDMA convencional onde os aspectos das invenções descritos aqui poderíam ser aplicados nesta descrição e providos apenas para propósitos de ilustração e limitação. Deve ser avaliado que os aspectos da invenção também podem ser aplicáveis em outros sistemas que porta tanto voz quanto dados tais como sistemas GSM e CDMA 2000 que se conformam a 3rd Generation Partnership Project (3GPP), concretizado em um conjunto de documentos que incluem Documento N— 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, e 3G TS 25.214 (o padrão W-CDMA), ou TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems (o padrão IS-2000), e especificações de GSM tais como TS 04.08 (Mobile Radio Interface Layer 3 Specification), TS 05.08 (Radio Subsystem Link Control), e TS 05.01 (Physical Layer on the Radio Path (Descrição Geral)).
18/86 (U
Por exemplo, embora a descrição especifique que a rede de radioacesso 20 pode ser implementada utilizando a interface de ar de Rede de Radioacesso Terrestre Universal (UTRAN), alternativamente, em um sistema GSM/GPRS, a rede de acesso 20 poderia ser uma Rede de Radioacesso GSM/EDGE (GERAN) , ou em um caso de inter-sistema esta poderia compreender células de uma interface aérea UTRAN e células de uma interface aérea GSM/EDGE.
Topologia de Rede UMTS
A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de acordo com a topologia de rede UMTS. Um sistema UMTS inclui o Equipamento de Usuário (UE) 10, uma rede de acesso 20, e uma rede núcleo 30. O UE 10 é acoplado à rede de acesso que é acoplado à rede núcleo 30 que pode ser acoplado a uma rede externa.
O UE 10 inclui equipamento móvel 12 e um Módulo de Identidade de Assinante Universal (USIM) 14 que contém informações de assinatura de um usuário. A interface Cu (não mostrada) é a interface elétpica entre o USIM 14 e o equipamento móvel 12. O UE 10 é geralmente um dispositivo que permite a um usuário acessar os serviços da rede UMTS. O UE 10 pode ser um móvel tal como um telefone celular, uma estação fixa, ou outro terminal de dados. O equipamento móvel pode ser, por exemplo, um terminal rádio usado para radiocomunicações através de uma interface aérea (Uu). A interface Uu é a interface através da qual o UE acessa a parte fixa do sistema. O USIM é geralmente um aplicativo que se situa sobre uma placa inteligente (smart card) ou outra placa lógica que inclui um microprocessador. A placa inteligente contém a identidade de assinante, realiza algoritmos de autenticação, e armazena autenticação em chaves de criptografia e informações de assinatura necessárias no terminal.
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A rede de acesso 20 inclui o equipamento de raio para acessar a rede. Em um sistema WCDMA, a rede de acesso 20 é a interface aérea de Rede de Radioacesso Terrestre Universal (UTRAN). A UTRAN inclui pelo menos um Subsistema de Rede Rádio (RNS) que inclui pelo menos uma estação ou nó B 22 acoplado a pelo menos um Controlador de Rede Rádio (RNC) 24.
O RNC controla os recursos de rádio da UTRAN. Os RNCs 24 da rede de acesso 20 se comunicam com a rede núcleo
30 através de uma interface Iu. A interface Uu, interface
Iu 25, Interface Iub, e interface Iur permitem a interligação de redes entre o equipamento de vendedores diferentes e são especificadas nos padrões 3GPP. A implementação de Controlador de Rede Rádio (RNC) varia de vendedor para vendedor, e, portanto será descrita em termos gerais abaixo.
O Controlador de Rede Rádio (RNC) 24 serve como o elemento de comutação e controle da Rede de Radioacesso UMTS Terrestre (UTRAN), e está localizado entre a interface
Iub e a interface Iu 25. O RNC atua como um ponto de acesso de serviço para todos os serviços a UTRAN provê à rede núcleo 30, por exemplo, gerenciamento de conexões com o equipamento de usuário. A interface Iub 23 conecta um nó B 22 e um Controlador de Rede Rádio (RNC) 24. A interface Iu conecta a UTRAN à rede núcleo. O Controlador de Rede Rádio (RNC) provê um ponto de comutação entre o portador Iu e as estações base. O Equipamento de Usuário (UE) 10 pode possuir diversos radioportadores entre o próprio e o Controlador de Rede Rádio (RNC) 24. 0 radioportador é relacionado ao contexto de Equipamento de Usuário (UE) que é um conjunto de definições requerido pela Iub para dispor conexões comuns e conexões dedicadas entre o Equipamento de
Usuário (UE) e o Controlador de Rede Rádio (RNC) . Os
20/86 respectivos RNCs 24 podem se comunicar uns com os outros através de uma interface Iur opcional que permite soft handover entre células conectadas a diferentes nós 22. A interface Iur permite desta maneira as conexões inter-RNC. Em tais casos, um RNC de serviço mantém a conexão Iu 25 com a rede núcleo 30 e realiza as funções seletoras e de controle de potência de malha externa, enquanto um RNC de deriva transfere quadros que podem ser trocados através da interface Iur com a estação móvel 10 através de uma ou mais estações base 22.
O RNC que controla o nó B 22 pode ser referido como o RNC de controle do nó B, e controla a carga e congestionamento de suas próprias células, e também executa controle de admissão e alocações de código para novos radioenlaces que serão estabelecidos naquelas células.
Os RNCs e estações base (ou nó Bs) podem ser conectados e se comunicarem através de interface Iub 23. Os RNCs controlam o uso dos recursos de rádio por cada estação base 22 acoplada a um RNC particular 24. Cada estação base 22 controla uma ou mais células e provê um radioenlace para a estação móvel 10. A estação base pode realizar o processamento de interface tal como codificação e intercalação de canal, adaptação de taxa e espalhamento. A estação base também realiza operações básicas de gerenciamento de recurso de rádio tal como controle de potência inter-malha. A estação base 22 converte o fluxo de dados entre as interfaces Iub e Uu 23, 26. A estação base 22 também participa em gerenciamento de recursos de rádio. Uma interface através do ar Uu 26 acopla cada estação base 22 à estação móvel 10. As estações base podem ser responsáveis por radiotransmissão em uma ou mais células para a estação móvel 10, e por radiorecepção em uma ou mais células a partir da estação móvel 10.
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A rede núcleo 30 inclui toda a capacidade de comutação e roteamento para (1) se conectar tanto à PSTN 42 se uma chamada comutada por circuito estiver presente como a uma Rede de Dados em Pacote (PDN) se uma chamada comutada por pacote estiver presente, (2) gerenciamento de localização de assinante e mobilidade, e (3) serviços de autenticação. A rede núcleo 30 pode incluir um registrador de localização interna (HLR) 32, um centro de serviços de comutação/registrador de localização de visitante (MSC/VLR)
34, um centro de comutação móvel gateway (GSMC) 36, um nó de suporte de serviço de rádio de pacote geral (SGSN) 38, e um nó de suporte de GPRS gateway (GGSN) 40.
A rede núcleo 30 pode ser acoplada a uma rede comutada por circuito externa (CS) 42 que provê conexões comutadas por circuito, tal como Rede de Telefonia Pública Comutada (PSTN) ou (ISDN), se uma chamada comutada por pacote estiver presente, ou pode ser acoplada a uma rede PS 44, tal como a Internet, que provê conexões para serviços de dados em pacote se uma chamada comutada por pacote estiver presente.
Pilha de Protocolo de Sinalização UMTS
A Figura 2 é um diagrama de blocos da pilha de protocolo de sinalização UMTS 110. A pilha de protocolo de sinalização UMTS 110 inclui um estrato de acesso e um estrato de não-acesso (NAS).
O estrato de acesso inclui tipicamente uma camada física 120, camada 2 130 que inclui uma camada de controle de acesso ao meio (MAC) 140 e uma camada de controle de radioenlace (RLC) 150, e uma camada de controle de recurso de rádio (RRC) 160. As várias camadas do estrato de acesso serão descritas em mais detalhes abaixo.
A camada de estrato de não-acesso UMTS é essencialmente a mesma das camadas superiores GSM e pode
22/86 ser dividida em uma parte comutada por circuito 170 e uma parte comutada por pacote 180. A parte comutada por circuito 170 inclui uma camada de gerenciamento de conexão (CM) 172 e uma camada de gerenciamento de mobilidade (MM) 178. A camada CM 172 manipula as chamadas comutadas por circuito e inclui várias subcamadas. A subcamada de controle de chamada (CC) 174 executa funções tais como estabelecimento e liberação. A subcamada de serviços suplementares (SS) 176 executa funções tais como redirecionamento de chamadas e chamada de três vias. Uma subcamada de serviços de mensagem curta (SMS) 177 executa serviços de mensagem curta. A camada MM 178 manipula a atualização de local e autenticação de chamadas comutadas
| por circuito. A parte comutada por pacote 180 inclui uma | ||||||||
| subcamada | de | gerenciamento | de | seção | (SM) | 182 | e | uma |
| subcamada | de | gerenciamento | de | mobilidade | (GMM) | 184 | . A | |
| subcamada | de | gerenciamento | de | seção | (SM) | 182 | manipula |
chamadas comutadas por pacote ao executar funções tais como estabelecimento e liberação, e também inclui uma seção de serviços de mensagem curta (SMS) 183. A subcamada 18 4 manipula a atualização de localização e autenticação de chamadas comutadas por pacote.
A Figura 3 é um diagrama de blocos de um plano de usuário comutado por pacote da pilha de protocolo UMTS. A pilha inclui uma camada de estrato de acesso (AS) e uma camada de estrato de não-acesso (NAS). A camada NAS inclui a camada de aplicação 80 e a camada de Protocolo de Dados em Pacote (PDP) 90. A camada de aplicação 80 é provida entre o Equipamento de Usuário (UE) 10 e o usuário remoto 42. A camada PDP 90, tal como IP ou PPP, é provida entre GGSN 40 e o Equipamento de Usuário (UE) 10. Os protocolos de pacote de camada inferior (LLPP) 39 são providos entre o usuário remoto 42 e SGSN 38. Os protocolos de interface Iu
23/86 são providos entre o Controlador de Rede Rádio (RNC) 24 e SGSN 38, e os protocolos de interface Iub são providos entre o Controlador de Rede Rádio (RNC) 24 e o nó B 22. Outras partes da camada AS serão descritas abaixo.
Camada de Estrato de Acesso (AS)
A Figura 4 é um diagrama de blocos da parte de estrato de acesso da pilha de protocolo de sinalização. O estrato de acesso convencional inclui a camada física (LI) 120, a camada de enlace de dados (L2) 130 que possui subcamadas que incluem camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) 140, camada de Controle de Radioenlace (RLC) 150, camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156, camada de Controle de Broadcast/Multicast (BMC) 158, e uma camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160. Estas camadas serão adicionalmente descritas abaixo.
Os radioportadores portam dados de usuário 163 entre as camadas de aplicação e camada dois (L2) 130. A sinalização de plano de controle 161 pode ser usada para toda a sinalização de controle específico UMTS, e inclui o protocolo de aplicação no portador de sinalização para transportar as mensagens de protocolo de aplicação. O protocolo de aplicação pode ser usado para configurar os portadores até o UE 10. O plano de usuário transporta todas as informações de usuário 163 enviadas e recebidas pelo usuário tal como uma voz codificada em uma chamada de voz ou os pacotes em uma conexão de Internet. As informações de plano de usuário 163 portam o fluxo de dados e os portadores de dados para aqueles fluxos de dados. Cada fluxo de dado pode ser caracterizado por um ou mais protocolos de quadro especificados para aquela interface.
A camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC)
160 funciona como o controlador geral do estrato de acesso, e configura todas as camadas no estrato de acesso. A camada
24/86
RRC 160 gera sinalização de plano de controle 161 que controla as Unidades de Controle de Radioenlace 152, a camada física (Ll) 120, a camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) 14 0, a camada de Controle de Radoienlace (RLC) 150, a camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156, e a camada de Controle de Broadcast/Muiticast (BMC) 158. A camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160 determina os tipos de medidas que serão calculadas, e relatórios destas medidas. A camada RRC 160 também serve como a interface de controle e sinalização até o estrato de não-acesso.
Mais especificamente, a camada RRC 160 difunde as mensagens de informações de sistema que incluem tanto elementos de informações de estrato de acesso como de nãoacesso para o Equipamento de Usuário (UE) 10. A camada RRC 160 estabelece, mantém, e libera uma conexão de Controle de Recurso de Rádio (RRC) entre UTRAN 20 e o UE 10. O RRC de UE solicita a conexão, se RRC de UTRAN configurar e liberar a conexão. A camada RRC 160 também estabelece, reconfigura, e libera Radioportadores entre UTRAN 20 e UE 10, com UTRAN 20 incializando estas operações.
A camada RRC 160 também manipula vários aspectos de mobilidade de Equipamento de Usuário (UE) 10. Estes procedimentos dependem do Estado de EU, se a chamada for uma chamada comutada por circuito ou comutada por pacote, e a Tecnologia de Radioacesso (RAT) da nova célula. A camada RRC 160 também alerta o UE 10. O RRC de UTRAN alerta o UE independente se o UE está ouvindo o canal de paging ou o canal indicador de paging. O RRC do UE notifica as camadas superiores da rede núcleo (CN) 30.
A camada de enlace de dados (L2) 130 inclui uma subcamada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) 40, uma subcamada de Controle de Radioenlace (RLC) 150, uma
25/86 subcamada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156, e uma subcamada de Controle de Broadcast/Multicast (BMC) 158.
O protocolo de controle de broadcast e multicast (BMC) 158 conduz, através da interface de rádio, mensagens que se originam do centro de broadcast de célula ao adaptar o serviço de broadcast/multicast que se origina a partir do dominio de broadcast sobre a interface de rádio. O protocolo BMC 158 oferece um serviço chamado radioportador, e ocorre no plano de usuário. O protocolo BMC 158 e RNC armazenam (buffer) as mensagens de broadcast de célula recebidas através da interface de CBC-RNC para transmissão programada. Sobre o lado UTRAN, BMC 158 calcula a taxa de transmissão requerida para o serviço de broadcast de célula baseado nas mensagens que podem ser recebidas através da interface de CBC-RNC (não mostrada) e solicita recursos de CTCH/FACH apropriados a partir do RRC. O protocolo BMC 158 também recebe informações de programação juntamente com cada mensagem de broadcast de célula através da interface de CBC-RNC. Baseado nestas informações de programação, sobre o lado de UTRAN o BMC gera mensagens programadas e conseqüentemente sequências de mensagem BMC programadas. Sobre o lado de equipamento de usuário, o BMC avalia as mensagens de programação e indica os parâmetros de programação no RRC que podem ser então usados pelo RRC para configurar as camadas inferiores para recepção descontínua. 0 BMC também transmite as mensagens de BMC, tais como programação e mensagens de broadcast de célula de acordo com uma programação. As mensagens de broadcast de célula não-corrompidas podem ser entregues até a camada superior. Parte da sinalização de controle entre o UE 10 e UTRAN 20 podem ser mensagens de Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160 que portam todos os parâmetros requeridos
26/86 para configurar, modificar e liberar as entidades de protocolo de camada 1 120 e protocolo de camada 2 130. As mensagens de RRC portam em sua carga útil toda a sinalização de camada superior. O Controle de Recurso de
Rádio (RRC) controla a mobilidade do equipamento de usuário no modo conectado por sinalização tais como medidas,
| handovers e 0 | atualizações de célula. Protocolo de Convergência de | Dados | em Pacote | ||
| (PDCP) | 156 | se situa no | plano de usuário | para | serviços a |
| 10 partir | do | domínio PS. | Os serviços oferecidos | pelo PDCP | |
| podem | ser | chamados de | radioportadores. | 0 Protocolo de |
Convergência de Dados em Pacote (PDCP) provê serviços de compressão de cabeçalho. O Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156 contém métodos de compressão que podem prover eficiência espectral melhor para serviços que transmitem pacotes IP através do rádio. Qualquer um de diversos algoritmos de compressão de cabeçalho pode ser utilizado. 0 PDCP comprime as informações de protocolo redundantes na entidade de transmissão e se descomprime na entidade de recepção. O método de compressão de cabeçalho pode ser especifico para a camada de rede particular, camada de transporte, ou combinações de protocolo de camada superior, por exemplo, TCP/IP e RTP/UDP/IP. O PDCP também transfere dados de usuário que este recebe na forma de
Unidades de Dados de Serviço (SDU) de PDCP a partir do estrato de não-acesso e os encaminha para a entidade de RLC, e vice-versa. 0 PDCP também provê suporte para realocação de SRNS sem perdas. Quando o PDCP utiliza um RLC de Modo Confirmado (AM) com entrega em seqüência, as entidades de PDCP que podem ser configuradas para suporte de realocação de perdas de RSRNS possuem números de seqüência de Unidade de Dados de Protocolo (PDU), que
27/86 juntamente com pacotes de PDCP não-confirmados podem ser encaminhadas para o novo SRNC durante a realocação.
A camada RLC 150 oferece serviços para camadas superiores (por exemplo, o estrato de nâo-acesso) através de pontos de acesso de serviço (SAPs) que podem ser usados por protocolos de camada superior no lado de UE e pelo protocolo IURNAP no lado de UTRAN. Os pontos de acesso de serviço (SAPS) descrevem como a camada RLC manipula os pacotes de dados. Toda sinalização de camada superior, tal como gerenciamento de mobilidade, controle de chamada, gerenciamento de seção, etc, pode ser encapsulada em mensagens de RLC para a transmissão da interface de rádio. A camada RLC 150 inclui várias Entidades de Controle de Radioenlace 152 acopladas á camada MAC 140 por meio de elementos lógicos que portam as informações de sinalização e dados de usuário.
No plano de controle 161, os serviços de RLC podem ser usados pela camada RLC para transporte de sinalização. No plano de usuário 163, os serviços dè RLC podem ser usados tanto pelas camadas de protocolo específico de serviço PDCP ou BMC como por outras funções de plano de usuário de camada superior. Os serviços de RLC podem ser chamados de radioportadores de sinalização no plano de controle 161 e radioportadores no plano de usuário 163 para serviços que não utilizam o PDCP 156 ou protocolos de plano de usuário. Em outras palavras, a camada RLC 150 provê serviços no plano de controle 161 chamados de radioportadores de sinalização (SRBs), e no plano de usuário 163 provê serviços chamados de radioportadores (RBs) se os protocolos de PDCO e BMC não puderem ser usados por aquele serviço. De outra maneira, o serviço de RB pode ser provido pela camada PDCP 156 ou camada BMC 158.
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A camada de Controle de Radioenlace (RLC) 150 realiza funções de quadro para dados de usuário e de controle, que incluem segmentação/concatenação e funcionalidade de enchimento. A camada RLC 150 provê tipicamente serviços de segmentação e retransmissão para a camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160 para dados de controle no plano de controle 161 e para a camada de aplicação para dados de usuário no piano de usuário 163. A camada RLC realiza tipicamente segmentação/remontagem de Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) de camada superior de comprimento variável para/a partir de Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) RLC menores. Uma Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Controle de Radioenlace (RLC) porta tipicamente uma PDU. O tamanho de PDU de Controle de Radioenlace (RLC) pode ser ajustado, por exemplo, de acordo com a menor taxa de bit possível para o serviço que utiliza o Controle de Radioenlace (RLC). Como será avaliado abaixo, para serviços de taxa variável, diversas PDUs de Controle de Radioenlace (RLC) podem ser transmitidas durante um intervalo de tempo de transmissão (TTI) quando qualquer taxa de bit maior do que a mais baixa for usada. A entidade de transmissão de RLC também realiza a concatenação. Se os
| conteúdos de uma Unidade de | Dados | de Serviço (SDU) | de |
| Controle de Radioenlace (RLC) | não | preencherem um número | |
| inteiro de PDUs de Controle | de | Radioenlace (RLC), | o |
| primeiro segmento da próxima SDU de Controle de Radioenlace | |||
| (RLC) pode ser introduzido | na | PDU de Controle | de |
| Radioenlace (RLC) em concatenação com o último segmento | da |
SDU de RLC anterior. A entidade de transmissão de RLC também realiza tipicamente uma função de enchimento. Quando os dados restantes que serão transmitidos não preencherem toda uma PDU de Controle de Radioenlace (RLC) de um dado tamanho, o restante daquele campo de dados pode ser
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Kl· preenchido com bits de enchimento. De acordo com aspectos da invenção discutidos abaixo com referência às Figuras 1113, por exemplo, técnicas que podem ser providas para reduzir ou eliminar a quantidade de enchimento que é utilizada.
A entidade de recepção de RLC detecta duplicata de PDUs de Controle de Radioenlace (RLC) e garante que o resultado na PDÜ de camada superior seja entregue uma vez na camada superior. A camada RLC também controla a taxa na qual a entidade de transmissão de PRLC pode enviar informações para uma entidade de recepção de RLC.
A Figura 5A é um diagrama de blocos daquele que ilustra os modos de transferência de dados usados na camada de Controle de Radioenlace (RLC) da pilha de protocolo de sinalização UMTS, e que mostra os possíveis mapeamentos de canais de UMTS lógicos, de transporte e físicos com relação ao estrato de acesso. Alguém com habilidade na técnica irá avaliar que todos os mapeamentos não poderíam ser necessariamente definidos ao mesmo tempo para um dado
Equipamento de Usuário (UE), e múltiplas instanciações de alguns mapeamentos podem ocorrer simultaneamente. Por exemplo, uma chamada de voz deve utilizar três canais lógicos de Canal de Tráfego Dedicado (DTCH) mapeados para três canais de transporte de Canal Dedicado (DCH). Ademais, há alguns canais mostrados na Figura 5, tais como CPICH, SCH, DPCCH, AICH e PICH, no contexto de camada física, e não portam sinalização de camada superior ou dados de usuário. Os conteúdos destes canais podem ser definidos na camada física 120 (Ll).
Cada instância de RLC na camada de Controle de
Radioenlace (RLC) pode ser configurada pela camada de
Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160 para operar em um dos três modos: o modo transparente (TM), modo não30/86 confirmado (UM - unacknowledged mode), ou modo confirmado (AM - acknowledged mode), que são descritos em detalhe abaixo com referência à Figura 5B. Os três modos de transferência de.dados indicam o modo no qual o Controle de
Radioenlace (RLC) é configurado para um canal lógico. As entidades de RLC de modo transparente e não-confirmado são definidas para serem unidirecionais se as entidades de modo confirmado forem bidirecionais. Normalmente, para todos os modos de RLC, a detecção de erro de CRC é realizada sobre a camada física e o resultado da verificação de CRC é entregue para o RLC juntamente com os dados reais. Dependendo das exigências específicas de cada modo, estes modos realizam algumas ou todas as funções da camada RLC 150, que incluem segmentação, remontagem, concatenação, enchimento, controle de retransmissão, controle de fluxo, detecção de duplicata, entrega em seqüência, correção de erro e cifragem. Estas funções são descritas em mais detalhe abaixo com referência às Figuras 5B e 5C. De acordo com um aspecto da invenção discutido aqui, um novo modo de transferência de dados de Controle de Radioenlace (RLC) pode ser provido.
A camada MAC 140 oferece serviços para a camada RLC 150 por meio de canais lógicos que são caracterizados pelo tipo de dados transmitidos. A camada de Controle de
Acesso ao Meio (MAC) 140 mapeia e multiplexa canais lógicos para canais de transporte. A camada MAC 140 identifica o Equipamento de Usuário (UE) que está em canais comuns. A camada MAC 140 também multiplexa/demultiplexa PDUs de camada superior dentro/a partir de blocos de transporte entregues para/a partir da camada física sobre canais de transporte comuns. O MAC manipula a multiplexação de serviço para canais de transporte comuns uma vez que isto não pode ser feito na camada física. Quando um canal de
31/86 transporte comum portar dados a partir de canais lógicos tipo dedicado, o cabeçalho de Controle de Acesso ao Meio (MAC) inclui uma identificação do UE. A camada MAC também multiplexa e demultiplexa PDUs de camada superior dentro/a partir de conjuntos de blocos de transporte entregues para ou a partir da camada física sobre canais de transporte dedicados.
A camada MAC 140 recebe PDUs de RLC juntamente com informações de situação sobre a quantidade de dados no buffer de transmissão de RLC. A camada MAC 140 compara a quantidade de dados correspondente ao canal de transporte com limites estabelecidos pela camada RRC 160. Se a quantidade de dados for muito alta ou muito baixa, então o MAC envia um relatório de medida sobre situação de volume de tráfego para o RRC. A camada RRC 160 também pode solicitar que a camada MAC 140 envie estas medidas periodicamente. A camada RRC 160 utiliza estes relatórios para acionar a reconfiguração dos radioportadores e/ou canais de transporte.
A camada MAC também seleciona um formato de transporte apropriado (TF) para cada canal de transporte dependendo das taxas de fonte instantânea dos canais lógicos. A camada MAC 140 provê manipulação de prioridade de fluxos de dados ao selecionar formatos de transporte
5 (TFs) de alta taxa de bit e baixa taxa de bit para fluxos de dados diferentes. Os dados comutados por pacote (OS) são inerentemente transmitidos em rajadas, e desta maneira a quantidade de dados disponível para envio varia de quadro para quadro. Quando mais dados estiverem disponíveis, a camada MAC 140 pode escolher uma das taxas de dados superiores, entretanto, quando tanto os dados de sinalização quanto os de usuário estiverem disponíveis a camada MAC 140 escolhe entre estes para maximizar a
32/86 quantidade de dados enviados a partir do canal de maior prioridade. 0 formato de selecionado com relação às transporte (TF) pode ser combinações de formato de transporte (TFCs) que podem ser definidas por controle de admissão para cada conexão.
A camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) também realiza a cifragem. Cada radioportador pode ser separadamente cifrado. Os descritos nem 3GPP TS 33.102 detalhes de cifragem são
Em um sistema tal como WCDMA há três tipos de canais de transporte que podem ser usados para transmitir dados em pacote. Estes canais são conhecidos como um canal de transporte comum, um canal de transporte dedicado, e um canal de transporte compartilhado. No downlink, o canal de transporte de dados em pacote é selecionado por um algoritmo de programação de pacote. No uplink, o canal de transporte é selecionado pelo móvel 10 baseado nos parâmetros estabelecidos pelo algoritmo de programação de pacote.
Os canais comuns podem ser, por exemplo, RACH de canal de acesso aleatório no uplink e FACH de canal de acesso direto no downlink. Ambos portam dados de sinalização e dados de usuário. Os canais comuns possuem pouco tempo de configuração. Devido ao fato de os canais comuns poderem ser usados para sinalização antes das conexões serem configuradas, os canais comuns podem ser usados para enviar pacotes imediatamente sem longo período de configuração. Há tipicamente pouco RACH ou FACH por setor. Os canais comuns não possuem um canal de realimentação (feed back channel) e, portanto, usam tipicamente controle de potência de malha aberta ou potência fixa. Ademais, os canais comuns podem não usar soft handover. Desta maneira, o desempenho de nível de
33/86 enlace de canais comuns pode ser pior do que aquele de canais dedicados e pode ser gerada mais interferência do que com canais dedicados. Consequentemente, os canais comuns podem ser mais adequáveis para transmitir pequenos pacotes individuais. As aplicações que serão usadas em canais comuns poderíam ser aplicações tais como serviços de mensagem curta, e e-mails de texto curto. 0 envio de uma única solicitação para uma página da web também poderia se ajustar bem dentro do conceito de canais comuns, entretanto, no caso de quantidades maiores de dados, os canais comuns sofrem de desempenho de rádio insatisfatório.
Os canais dedicados podem usar características de controle rápido de potência e soft handover que aperfeiçoam o desempenho de rádio, e gera-se menos interferência do que com os canais comuns. Entretanto, a configuração de um canal dedicado consome mais tempo do que acessar os canais comuns. Os canais dedicados podem possuir taxas de bit variáveis a partir de poucos kilobytes por segundo até 2 megabytes por segundo. Devido ao fato da taxa de bit se alterar durante a transmissão, o código ortogonal de downlink deve ser alocado de acordo com a taxa de bit mais alta. Portanto, os canais dedicados de taxa de bit variável consomem espaço valioso de código ortogonal de downlink.
A camada física (Ll) 120 se acopla à camada MAC
140 através de canais de transporte que portam informações de sinalização e dados de usuário. A camada física 120 oferece serviços à camada MAC através de canais de transporte que podem ser caracterizados por como e com quais características os dados são transferidos.
A camada física (Ll) 120 recebe dados de sinalização e de usuário sobre o radioenlace através de canais físicos. A camada física (Ll) realiza tipicamente a multiplexação e a codificação de canal incluindo cálculo de
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CRC, correção antecipada de erros (FEC), casamento de taxa, intercalação de dados de canal de transporte, e multiplexação de dados de canal de transporte, bem como outros procedimentos de camada física tais como aquisição, acesso, alerta, e estabelecimento/falha de radioenlace. A camada física (Ll) também pode ser responsável por espalhamento e embaralhamento, modulação, medidas, diversidade de transmissão, ponderação de potência, handover, modo comprimido e controle de potência.
A Figura 5B é um diagrama de blocos que mostra a arquitetura da camada de Controle de Radioenlace (RLC). Como mencionado acima, cada entidade ou indicação de RLC 152 na camada de Controle de Radioenlace (RLC) 150 pode ser configurada pela camada de Controle de Recurso de Rádio (RRC) 160 para operar em um dos três modos de transferência de dados: o modo transparente (TM), modo não-confirmado (UM) , ou modo confirmado (AM) . O modo de transferência de dados para os dados de usuário pode ser controlado por um ajuste de Qualidade de Serviço (QoS).
O TM é unidirecional e inclui uma entidade TM de transmissão 152A e uma entidade TM de recepção 152B. Em modo transparente nenhuma ordem de protocolo é adicionada a dados de camada superior. As unidades de dados de protocolo (PDUs) errôneas podem ser descartadas ou marcadas como errôneas. A transmissão tipo fluxo contínuo pode ser usada onde os dados de camada superior não são tipicamente segmentados, embora em casos especiais, as transmissões de capacidade de segmentações/remontagem limitada podem ser realizadas. Quando a segmentação/remontagem for usada, pode ser negociado no procedimento de configuração de radioportador.
O UM também é unidirecional e inclui uma entidade
UM de transmissão 152C e uma entidade UM de recepção UM
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152D. Uma entidade RLC UM é definida como unidirecional, pois nenhuma associação entre o uplink e o downlink é necessária. A entrega de dados não é garantida em UM. 0 UM pode ser usado, por exemplo, para certos procedimentos de sinalização de RRC onde a confirmação e as retransmissões não são parte do procedimento de RRC. Exemplos de serviços de usuário que utilizam o modo não-confirmado de RLC são o serviço de broadcast celular e voz sobre IP. Os dados errôneos recebidos podem ser tanto marcados quanto descartados dependendo da configuração. Um descarte baseado em tempo sem função de sinalização explícita pode ser aplicado, desta maneira as PDUs de RLC que podem ser transmitidas dentro de um período de tempo especificado podem ser simplesmente removidas do buffer de transmissão.
No modo não-confirmado de transferência de dados, a estruturação de PDU inclui elementos de seqüência, e uma verificação de número de seqüência pode ser realizada. A verificação de número de seqüência ajuda a garantir a integridade de PDUs remontadas e provê um meio para detectar SDUs corrompidas de Controle de Radioenlace (RLC) ao verificar o número de seqüência em PDUs de Controle de Radioenlace (RLC) quando estes forem remontados dentro de uma SDU de Controle de Radioenlace (RLC). Quaisquer SDUs corrompidas de Controle de Radioenlace (RLC) podem ser descartadas. A segmentação e concatenação também podem ser providas no Modo Não-confirmado (UM).
No modo confirmado, a entidade AM de RLC é bidirecional e capaz de dar carona (piggybacking) a uma indicação da situação do link na direção oposta dentro de dados de usuário. A Figura 5 é um diagrama de blocos que mostra uma entidade para implementar a entidade de Modo
Confirmado (AM) de Controle de Radioenlace (RLC) e como uma
PDU de AM pode ser construída. Os pacotes de dados (SDUs de
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2<?Ζν
RLC) recebidos de camadas superiores através de SAP-AM podem ser segmentados e/ou concatenados 514 para Unidades de Dados de Protocolo (PDU) de um comprimento fixo. O comprimento da Unidade de Dados de Protocolo é um valor semi-estático decidido na configuração de radioportador, e pode ser alterado através do procedimento de reconfiguração de radioportador de RRC. Para propósitos de concatenação ou enchimento, os bits que portam informações sobre o comprimento e extensão podem ser inseridos no início da Unidade de Dados de Protocolo ou os dados de uma SDU podem ser incluídos. Se diversas SDUs se ajustarem dentro de uma PDU, estas podem ser concatenadas nos indicadores de comprimento apropriado (Lis) podem ser inseridas no início da PDU. As PDUs podem ser então colocadas no buffer de transmissão 520, que também cuida do gerenciamento de retransmissão.
A PDU pode ser construída ao retirar uma PDU do buffer de transmissão 520, adicionando um cabeçalho a esta, e se os dados na PDU não preencherem toda a PDU de RLC, um campo de enchimento ou mensagem de situação de carona (piggyback) pode ser anexado. A mensagem de situação de carona pode se originar a partir do lado de recepção ou a partir do lado de transmissão para indicar um descarte de SDU de RLC. O cabeçalho contém o número de seqüência de PDU de RLC (SN), um pollbit (P) , que pode ser usado para solicitar a situação da entidade par, e opcionalmente um indicador de comprimento (Ll) que pode ser usado se concatenação de SDUs, enchimento, ou uma PDU de carona ocorrer na PDU de RLC.
O Modo Confirmado (AM) é tipicamente usado para os serviços de tipo de pacote, tais como navegar na
Internet e baixar e-mail. No modo confirmado, um mecanismo de solicitação de repetição automática (ARQ) pode ser usado
37/86 para correção de erro. Quaisquer pacotes recebidos com erros podem ser retransmitidos. O desempenho de qualidade versus retardo do RLC pode ser controlado pelo RRC através da configuração de inúmeras retransmissões providas pelo RLC. Se o RLC não puder entregar os dados corretamente, por exemplo, se o número máximo de retransmissão foi atingido ou o tempo de transmissão excedeu, então a camada superior é notificada e a SDU de Controle de Radioenlace (RLC) pode ser descartada. A entidade par também pode ser informada da operação de descarte de SDU ao enviar um comando de janela de recepção de movimentação em uma mensagem de situação de modo que o receptor também remova todas as PDUs que pertencem à SDU de Controle de Radioenlace (RLC).
O RLC pode ser configurado tanto para entrega em sequência como fora de sequência. Com a entrega em seqüência a ordem da camada superior de PDUs pode ser mantida, se a entrega de seqüência encaminhar as PDUs de camada superior logo que estas forem completamente recebidas. A camada RLC provê a entrega em seqüência de PDUs de camada superior. Esta função conserva a ordem de PDUs de camada superior que foi submetida para transferência pelos RLCs. Se esta função não for usada a entrega fora de seqüência pode ser provida. Além da entrega de dados de PDU, a situação e procedimentos de controle de reinicialização podem ser sinalizados entre pares de entidades de RLC. Os procedimentos de controle podem ainda usar um canal lógico separado, desta maneira, uma entidade de RLC de AM tanto pode utilizar um como dois canais lógicos.
A cifragem pode ser realizada na camada RLC para modos confirmado e não-confirmado de RLC. Na Figura 5C, a
PDU de RLC de AM é cifrada 540, excluindo os dois primeiros dois bits que compreendem o número de seqüência de PDU e o
38/86 tf pollbit. 0 número de seqüência de PDU é um parâmetro de entrada para o algoritmo de cif ragem, e este pode ser legível pela entidade par para realizar a cifragem. A especificação 3GPP TS33.102 descreve a cifragem.
A PDU pode ser então encaminhada para a camada
MAC 140 através de canais lógicos. Na Figura 5, canais lógicos extras (DCCH/DTCH) são indicados por linhas pontilhadas que ilustram que uma entidade RLC pode ser configurada para enviar PDUs de controle e PDUs de dados utilizando canais lógicos diferentes. O lado de recepção 530 da entidade de AM recebe PDUs de RLC de AM através de um dos canais lógicos da camada MAC. Os erros podem ser verificados com o CRC de camada física que podem ser calculados através de toda a PDU de RLC. A verificação de
CRC real pode ser realizada na camada física e a entidade de RLC recebe o resultado da verificação de CRC juntamente com os dados após decifrar todo o cabeçalho e informações de situação de possível carona podem ser extraídas da PDU de RLC. Se a PDU recebida for uma mensagem forte ou se as informações de situação pegaram carona em uma PDU de AM, as informações de controle (mensagem de situação) podem ser passadas para o lado de transmissão que verifica seu büffer de retransmissão contra as informações de situação recebidas. O número de PDU do cabeçalho de RLC é usado para decifrar 550 e também quando armazena a PDU cifrada dentro do büffer de recepção. Uma vez que todas as PDUs que pertencem a uma SDU completa estão no büffer de recepção, a SDU pode ser remontada. Embora não mostrado, as verificações de entregas em seqüência e detecção de duplicata podem ser então realizadas antes da SDU de RLC ser entregue a uma camada superior.
Quando o Equipamento de Usuário (UE) ou estações móveis se moverem entre a transmissão PTM e a transmissão
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Ponto-a-Ponto (PTP) (ou células de alterações), a entidade de RLC 152 é reinicializada. Este pode ser um resultado indesejável em perda de qualquer dado que se situa nos buffers de Controle de Radioenlace (RLC). Como notado acima, os problemas podem surgir quando a estação móvel se mover de uma célula para outra ou quando a entrega de conteúdo de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) mudar de um modo de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) para modo de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) na célula de serviço.
É desejável preservar a continuidade de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) durante transições entre transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) e transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM), ou durante transições que ocorrem entre células diferentes (por exemplo, handover), e para evitar a submissão de informações de duplicata. Para preservar a continuidade de serviço de MBMS
| e para | evitar | a submissão de | informações de | duplicata | , a | |
| camada | 2 150 | deve ser capaz | de realinhar | os | dados | que |
| 20 chegam | de dois fluxos. Esta | sincronização | não | pode | ser | |
| provida | pela | camada física | uma vez que | o | ponto | de |
terminação de rede deve ser diferente em cada modo. Se a Correção Antecipada de Erros (FEC) for realizada abaixo da camada RLC 150, como é o caso em 3GPP2, os dados podem ser perdidos durante qualquer transição entre a transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) e transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), e vice-versa. Ademais, isto pode requerer sincronização de camada física e compartilhamento do mesmo Controle de Acesso ao Meio (MAC) entre múltiplas células (por exemplo, possuindo programação comum). Como tal, isto pode causar problemas em 3GPP2 onde tais admissões não se aplicam.
Transmissão Ponto-a-Ponto (PTP)
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Supondo que o aplicativo possua uma tolerância de retardo significativa, o modo de transferência de dados mais eficiente para transmissões Ponto-a-Ponto (PTP) é o Modo Confirmado (AM) de Controle de Radioenlace (RLC). Por exemplo, o modo confirmado (AM) de RLC é tipicamente usado para transferência de dados comutados por pacote através de canais lógicos dedicados (PTP). O RLC opera em modo confirmado (AM) sobre canais lógicos dedicados. Como mostrado na Figura 5A, o tráfego de usuário dedicado para um serviço de usuário na direção de downlink pode ser enviado através de um canal lógico conhecido como o Canal de Tráfego Dedicado (DTCH).
Em Modo Confirmado (AM) , o link reverso está disponível para solicitações de retransmissão se os dados possuírem erros. O RLC transmite Unidades de Dados de Serviço (SDUs) e garante a entrega para sua entidade par por meio de retransmissão. Se RLC não puder entregar os dados corretamente, o usuário de RLC no lado de transmissão é notificado. A operação de RLC em AM é geralmente muito mais eficiente em potência à custa de introduzir retardo adicional.
Transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM)
O Canal de Tráfego Comum (CTCH) é um canal unidirecional que existe na direção de downlink e este pode ser usado quando se transmitem as informações tanto para terminais como um grupo específico de terminais. Ambos os modos de transferência de dados usam os canais comuns unidirecionais que não possuem uma configuração de canal de link reverso.
Poderia ser desejável prover uma arquitetura que permite o serviço de MBMS para comutação de forma transparente entre modos de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) e Ponto-a-Multiponto (PTM). Para obter um bom desempenho
41/86 quando se transita entre modos de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) e Ponto-a-Multiponto (PTM), também poderia ser desej ável prover uma arquitetura que permite a comutação entre diferentes modos de Controle de Radioenlace (RLC).
Isto pode, por exemplo, ajudar a reduzir as exigências de potência.
Os aspectos da presente invenção serão descritos agora com referência às modalidades mostradas e descritas com referência às Figuras 6a 19. Estas características podem, entre outras coisas, ajudar a preservar a continuidade de serviço durante tais transições por uso de uma nova camada de Correção Antecipada de Erro (FEC).
A Figura 6 é um diagrama de uma pilha de protocolo UMTS modificado que possui uma camada de Correção
Antecipada de Erro (FEC) operável em um modo de Correção Antecipada de Erro (FECd) e um modo de Correção Antecipada de Erro (FECc) . A camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) permite que a ent idade de Radioenlace subj acente (RLC) 152 mude de um modo de transferência de dados de
Controle de Radioenlace (RLC) para outro modo de transferência de dados de Controle de Radioenlace (RLC) quando o Equipamento de Usuário (UE) mudar de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) para transmissão Ponto-a-Multiponto, enquanto mantém a continuidade de serviço. De acordo com esta modalidade, a Camada FEC pode operar em um primeiro modo (FECc) ou em um segundo modo (FECd) . Em uma implementação, o primeiro modo (FECc) pode utilizar blocos de paridade e o segundo modo (FECd) pode operar sem blocos de paridade. O impacto de alteração entre os modos FECd e
FECc pode ser muito menor do que a alteração entre os modos
RLC e pode ser ininterrupta visto que nenhuma perda de dados ocorre durante a transição.
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2i0 modo de Correção Antecipada de Erro (FECc) pode utilizar técnicas de codificação externa para proteger os dados de usuário. Isto pode ser particularmente eficaz sobre canais comuns. 0 modo de Correção Antecipada de Erro (FECc) permite que a funcionalidade tipicamente encontrada no Modo Não-confirmado (UM), tal como divisão em quadros (segmentação e concatenação) e adição de número de seqüência, ocorra acima da camada de Controle de Radioenlace (RLC). Como resultado, a camada de Controle de
Radioenlace (RLC) pode usar o modo transparente (TM) para transmissões Ponto-a-Multiponto (PTM), pois as funções de Modo Não-confirmado tradicionais podem ser realizadas na camada de Correção Antecipada de Erro (FEC). Embora esta funcionalidade possa ser duplicada em Modo Confirmado (AM) de Controle de Radioenlace (RLC), se beneficia devido à constituição de ARQ para esta duplicação.
Ao posicionar a camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) ou de codificação externa acima da camada de Controle de Radioenlace (RLC), o número de seqüência pode ser adicionado em uma camada que é independente de Controle de Radioenlace (RLC). 0 uso de overhead adicional, tal como número de seqüência, com transmissões não-confirmadas pode permitir o realinhamento das Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) com um Pacote de codificador (EP) durante a transmissão assíncrona de dados de MBMS. Devido ao fato de os números de seqüência serem adicionados em uma camada acima do Controle de Radioenlace (RLC), os elementos de seqüência são comuns tanto em transmissão Ponto-a-Ponto como transmissão Ponto-a-Multiponto, e portanto quando uma transição ocorrer a partir de transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), a continuidade de números de seqüência pode ser mantida. Isto
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Zl\ permite que os dados sejam realinhados de modo que a duplicação de dados e/ou dados perdidos possa ser evitada.
A codificação externa também poderia ser utilizada em transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), que poderia obter alguma potência para o sistema e/ou reduzir o retardo das retransmissões. Os dados de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) podem ser tolerantes a retardo até um ponto. Em transmissões Ponto-a-Ponto (PTP), um percurso de retorno é provido. Isto torna o uso de Controle de Radioenlace (RLC) em Modo Confirmado (AM) mais eficiente devido ao uso de retransmissões de ARQ quando necessárias que geralmente são mais rádio-eficientes do que um esquema de FEC onde os blocos de paridade adicionais sempre são enviados. Conforme tal, a adição de blocos de paridade aos dados de carga útil de MBMS é desnecessária sobre canais lógicos dedicados, por exemplo, Ponto-a-Ponto (PTP).
As Figuras 7A e 7B mostram modalidades de estruturas de protocolo do estrato de acesso que incluem uma camada de correção antecipada de erro (FEC) 157 disposta acima da camada de Controle de Radioenlace (RLC) 150. Uma modalidade da camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) é descrita com referência à Figura 11.
A camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 157 recebe informações de plano de usuário 163 diretamente sobre os radioportadores de plano de usuário. Devido à camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) se situar sobre o topo da camada de Controle de Radioenlace (RLC), as Unidades de Dados de Protocolo-FEC (PDUs) correspondem às Unidades de Dados de Serviço-RLC (SDUs). A camada FEC suporta preferivelmente tamanhos de SDU arbitrários (restringidos a múltiplos de 8 bits), fontes de taxas variáveis, recepção fora de seqüência de pacotes das camadas inferiores, e recepção de pacotes de duplicata a
44/86 partir de camadas inferiores. Os tamanhos de PDU FEC podem ser restringidos a múltiplos de 8 bits.
Como descrito em mais detalhe abaixo com referência à Figura 9A, a camada FEC 157 segmenta e concatena blocos de camada superior de dados de usuário, tais como SDUs, formando linhas de tamanhos iguais. Cada linha também pode ser referida a um bloco interno. Cada Unidade de Dados de Protocolo (PDU) pode incluir overhead. 0 overhead pode incluir Indicadores de Comprimento (Lis) que indicam o começo da última Unidade de Dados de Protocolo (PDU) onde os dados de um bloco particular de dados de usuário, tal como Unidade de Dados de Serviço (SDU), podem ser localizados. A coleta de PDUs compreende um Pacote de codificador (EP) ou matriz de codificador. O número de PDUs incluído em um Pacote de codificador (EP) depende, entre outros fatores, do código externo que é usado. O empacotamento de cada linha de matriz de codificador dentro de um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI) independente ou separado pode aumentar o desempenho de camada física. Para reduzir as cargas de buffer, durações de Intervalo de Temporização de
Transmissão (TTI) mais curtas podem ser usadas.
O Pacote de codificador (EP) pode ser então passado através de um codificador de código externo para gerar as linhas de paridade. Como será descrito em mais detalhe abaixo com referência à Figura 9A, a camada FEC 157 pode realizar a codificação externa ao prover a funcionalidade de um codificador Reed Solomon (RS) na Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN) 20 e pode realizar a decodificação externa ao prover a funcionalidade de um decodificador Reed Solomon no Equipamento de Usuário (EU)
10.
45/86
As linhas de paridade geradas pelo codificador externo podem ser adicionadas ao Pacote de codificador (EP)t e colocados em um buffer de transmissão como um grupo de blocos internos. Cada bloco interno possui informações adicionadas a este para produzir uma Unidade de Dados de Protocolo (PDU) . 0 grupo de PDUs pode ser então transmitido.
Esta camada FEC 157 também permite a recuperação de dados que pertencem a um único EP, mesmo se diferentes blocos internos forem recebidos de células diferentes. Isto pode ser realizado através da transmissão de um Número de Seqüência (SN) no cabeçalho de cada Unidade de Dados de Protocolo (PDU). Em uma modalidade, um Número de Quadro de Sistema (SFN) pode ajudar a manter o alinhamento de dados relativo ao Pacote de codificador (EP). Os números de seqüência são discutidos em mais detalhe através deste documento, por exemplo, com referência às Figuras 10A e 10B.
A camada FEC 157 também pode realizar o enchimento e remontagem; transferência de dados de usuário; e realizar a entrega em seqüência de PDUs de camada superior, detecção de duplicata, e verificações de número de seqüência.
Nas modalidades mostradas nas Figuras 6 a 7A, a camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 157 é mostrada entre a camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156 e camada de Controle de Radioenlace (RLC) 150 (por exemplo, no mesmo nível da camada (BMC) e abaixo da camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP)). Ao posicionar a camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 157 logo acima da camada de Controle de Radioenlace 150, o desempenho do código externo pode ser otimizado uma vez que o tamanho de bloco interno casa com o
46/86 tamanho de pacote ouro dos pacotes que são enviados através do ar. Contudo, deve ser avaliado que a camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) é mostrada aqui somente para propósitos de ilustração e sem caráter limitativo. A camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156 pode ser usada sobre o topo de camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 157 por suas capacidades de compressão de cabeçalho. Deve ser notado que atualmente a camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP) 156 é definida para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) que usa os canais lógicos dedicados. Como mostrado na Figura 7B, a camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) pode ser provida em algum lugar dentro do Estrato de Acesso acima da camada de Controle de Radioenlace (RLC) ou na camada de aplicação. A camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) pode estar abaixo ou acima da camada de Protocolo de Convergência de Dados em Pacote (PDCP). Se a FEC for realizada na camada de aplicação 80, esta pode se aplicar igualmente a GSM e WCDMA mesmo que o tamanho de pacote ouro for diferente para os dois.
Projeto de Código Externo
A nova camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) pode realizar a codificação externa sobre as informações de plano de usuário. A Figura 8 é um diagrama que mostra um bloco de informações 91 e um bloco de código externo 95 para ilustrar o conceito de estruturas de código de bloco externo. A Figura 9A é um diagrama que mostra um exemplo de como as estruturas de bloco de código externo podem ser aplicadas aos dados de Serviço de Broadcast e
Multicast Multimídia (MBMS) 91. A codificação externa pode aperfeiçoar o desempenho de camada física quando difunde o conteúdo tolerante a retardo por toda uma célula. Os códigos externos podem, por exemplo, ajudar a evitar a
47/86 perda de dados durante a transição entre as células e durante as transições entre o modo de transmissão Ponto-aPonto (PTP) e modo de transmissão Ponto-a-Mulitplonto (PTM).
Um bloco de código externo 95 pode ser representado na forma de uma matriz que inclui k Unidades de Dados de Protocolo 91 e N-k linhas de paridade 93. Em codificação externa de bloco, os dados podem ser montados dentro de pacote de codificador grande ou bloco de informações 91 ao organizar os dados de usuário dentro de k linhas de carga útil por dados de segmentação, concatenação, e enchimento (incluindo inserção de overhead dentro de blocos internos), e então codificar o bloco de informações resultante 91 para gerar as N-k linhas de paridade 93 que podem ser adicionadas ao bloco de informações 91 para produzir um bloco de código externo 95. Os blocos de paridade 93 adicionam informações de redundância ao bloco de informações 91. As linhas individuais do bloco de código externo podem ser então eventualmente transmitidas através de um ou múltiplos Intervalos de Temporização de Transmissão (TTIs). As informações de redundância para o conjunto de Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) podem permitir que as informações originais sejam reconstruídas mesmo se algumas das PDUs forem perdidas durante a transmissão.
A Figura 9A mostra uma estrutura de código externo exemplificativa conhecida como um código de bloco Reed-Solomon (RS). Códigos Reed-Solomon (RS) podem ser usados para detectar e corrigir os erros de canal. O código externo mostrado na Figura 9A é um código de bloco sistemático (n,k), onde cada símbolo de código Reed-Solomon (RS) compreende um byte de informações definido por uma linha e um coluna. Cada coluna compreende uma palavra de
48/86 código Reed-Solomon (RS). Se n blocos perdidos forem recuperados, então pelo menos n blocos de paridade são requeridos. Como tal, a quantidade de memória requerida aumenta à medida que o número de blocos de paridade aumenta. Em codificação Reed-Solomon (RS), os N-k símbolos de paridade podem ser adicionados aos k símbolos sistemáticos para gerar uma palavra código. Em outras palavras, uma palavra código de um código Reed-Solomon (RS) [N,k] possui k símbolos de informações ou sistemáticos e N-k símbolos de paridade. N é o comprimento do código, e k é a dimensão do código. Para cada k bytes de informação, o código produz n símbolos codificados, os primeiros k de tais podem ser idênticos aos símbolos de informação. Cada linha pode ser referida como um bloco interno, e representa a carga útil por Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). Em sistemas WCDMA comuns, a transmissão pode ocorrer, por exemplo, através da estrutura WCDMA básica de quadros de 20 ms (TTIs). Os símbolos de paridade podem ser derivados a partir dos símbolos sistemáticos utilizando uma matriz geradora GjtxW, definida como:
' ^kxtv~cixN (Equação 1) mlxjt - Palavra de informação^ [m0 λϊι. . .mjt-i] (Equação 2) c,xjv= Palavra código^ [c0 Ci. . . cw-i] (Equação 3) onde mi, c± pertencem a um Campo de Galois arbitrário. Por exemplo, se o símbolo de uma palavra código Reed-Solomon (RS) for um bit, então o Campo de Galois de dimensão 2 (GF(2)) poderia ser usado para descrever as operações de decodificação. Em uma modalidade, se o símbolo for um octeto, então o Campo de Galois de dimensão 256 GF(256) pode ser usado para descrever as operações de decodificação. Neste caso, cada coluna de informações consiste em 1-byte por linha. Cada coluna de informações
49/86 pode ser codificada utilizando um código Reed-Solomon (RS) [N, kj sobre o Campo de Galois de dimensão 256 GF(256). Se existir M-bytes por linha, o bloco externo é codificado M vezes. Portanto, há N*M bytes por bloco externo 95.
Decodificação de Apagamento
A estrutura de código externo permite a correção de apagamento. Se o decodificador já souber quais símbolos estão com erro, a reconstrução dos símbolos sistemáticos errôneos requer uma quantidade relativamente pequena de computação. Um pacote de codificador (EP) ou matriz se refere a todo o conjunto de dados na saída do codificador externo. As informações de redundância são retiradas em coluna de cada linha, e cada linha que é transmitida possui um CRC anexado a esta que deve ser verificado para confirmar que os dados foram corretamente enviados. No caso de transmissões de MBMS, um CRC pode ser usado em cada bloco de canal de transporte que indica se um bloco interno 91 está com erro ou não, e se o CRC falhar, pode-se supor que todos os símbolos no bloco estão com erro. Em uma modalidade, se um dado bloco interno 97 estiver com erro, então todos os bits para aquele bloco podem ser apagados. O termo apagamento se refere a cada símbolo que pertence a um bloco errôneo cujo CRC falhou. Os símbolos, que não são de apagamento, podem ser adotados como corretos.
Negligencia-se a probabilidade de erro não-detectado de CRC, então cada coluna Nxl contém símbolos corretos e apagados.
O vetor recebido r pode ser escrito como:
e4 ec6 c8-cjv-i] (Equação 4) onde e identifica os apagamentos.
A decodificação de apagamento permite que os N-k símbolos errôneos sejam corrigidos. Devido ao fato de os
50/86 símbolos, que não são de apagamento, poderem ser adotados como corretos, a propriedade de correção de erro de códigos de RS é tipicamente muito melhor do que aquela de códigos de RS típicos. O tamanho do CRC usado em cada bloco interno deve ser grande o suficiente para garantir que a probabilidade de erros não-detectados não exceda a probabilidade de bloco externo residual. Por exemplo, se um CRC de 16 bits for usado nos blocos internos, então o limite inferior da taxa de erro de bloco externo residual será 2-16 = l,5‘10-5. Se não puder haver erros nos primeiros k blocos internos, a decodificação de RS não precisa ser realizada uma vez que o símbolos sistemáticos são idênticos aos símbolos de informações.
Pode ser notado que logo que os k blocos com bons CRCs são recebidos, a decodificação do bloco externo pode ser realizada, sem esperar pela recepção de todos os N blocos internos. Para realizar a decodificação de apagamento, a matriz geradora modificada Ω^χ pode ser derivada a partir da matriz geradora ao remover todas as colunas correspondentes a apagamentos ou blocos desnecessários, por exemplo, somente os primeiros k símbolos bons recebidos podem ser usados para identificar a matriz geradora modificada Ptx*· A palavra de informações original m pode ser recuperada como se segue:
>Μ=[Ο|χ»]·^ι«ι (Equação 5) onde r\xk θ ° vetor recebido modificado obtido com os primeiros k símbolos bons. A complexidade de decodificação de apagamento pode ser, portanto, reduzida à complexidade de uma inversão de matriz kxk. Desta maneira, o uso de decodificação de apagamento de RS pode simplificar bastante a complexidade computacional de decodificação de RS.
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Impacto de Empacotamento de Dados sobre Desempenho de
Código Externo
Como será discutido abaixo com referência às Figuras 11-13, a codificação externa pode ser usada em conjunto com fontes de dados de taxa variável sem resultar em overhead excessivamente grande se a quantidade de enchimento ou overhead enviada através do ar for limitada pelo esquema de codificação externa particular. No esquema de código externo discutido acima, os dados podem ser empacotados dentro de blocos de um dado tamanho, e um código Reed-Solomon encurtado pode ser executado através dos blocos. Os dados em pacote codificados podem ser empacotados dentro de TTIs pelo menos de duas maneiras diferentes que serão descritas com referência às Figuras 9A e 9B.
A Figura 9B é um diagrama que mostra a estrutura de bloco de código externo de Figura 9A onde múltiplas linhas podem ser enviadas por Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). De acordo com outro aspecto da invenção, os dados de uma linha são transmitidos em um único TTI. Em outra modalidade, os dados a partir de uma linha de Pacote de codificador (EP) são introduzidos em um TTI de modo que cada TTI contenha dados daquela linha de Pacote de codificador (EP). Como tal, cada linha pode ser transmitida em um quadro WCDMA separado ou Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). Transmitir cada linha em um TTI irá prover melhor desempenho. Na Figura 9B, tanto k como n são divididos pelo número de linhas por TTI, e os erros em uma linha podem ser totalmente correlacionados. Isto cria uma diferença apreciável quando analisado na taxa de erro de EP versus a taxa de erro de TTI.
A Figura 9C é um diagrama que mostra a estrutura de bloco externo da Figura 9A onde cada linha pode ser
52/86 enviada em múltiplos TTIs. Deve ser avaliado que ao mesmo tempo em que a Figura 9C ilustra o envio de cada linha do Pacote de codificador (EP) através de quatro TTIs (TTI0TTI3), na verdade cada linha podería ser enviada através de qualquer número de TTIs. Uma vez que cada coluna é uma palavra-código de código externo, cada uma das quatro quantidades de fases de transmissão distintas (TTI0-TTI3) quantifica a um código externo independente. Para que todo o pacote seja recuperado poderia ser necessário que todos esses códigos externos independentes se decodificassem corretamente.
As Figuras 10A e 10B são diagramas que mostram os blocos de código externo gerados pela camada de Correção Antecipada de Erro.
modo FECc pode ser usado sobre canais lógicos Ponto-a-Multiponto (PTM) ou comuns para construir os blocos de caso externo 95 ao adicionar linhas ou blocos de paridade 93 aos dados de carga útil de MBMS 91. Cada bloco externo 95 inclui uma pluralidade de blocos internos 91, 93. A identificação da seqüência de blocos internos e sua posição relativa aos pacotes de codificador pode permitir que cada bloco interno disponível seja colocado na posição correta de modo que a decodificação externa possa ser feita corretamente. Em uma modalidade, cada bloco interno inclui um cabeçalho 94 que identifica o bloco interno por um número de bloco interno m e um número de bloco externo n. Por exemplo, o bloco externo n inclui uma parte de dados 91 com m blocos de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS), e uma parte de redundância 93 que possui M-(m+1) blocos de paridade internos. De acordo com esta modalidade, o espaço de número de seqüência pode ser otimizado para MBMS e pode ser definido por inúmeros números de seqüência distintos, por exemplo, 0 a 127. O
53/86 espaço de número de seqüência deve ser grande o suficiente de modo que o mesmo número de seqüência não apareça após um espaço (gap) de recepção causado por uma transição de qualquer tipo. 0 UE de recepção deve ser capaz de determinar a ordem dos blocos internos, mesmo se alguns blocos internos forem perdidos. Se o UE perder mais blocos internos do que pode ser identificado pelo espaço de número de seqüência total, o UE não será capaz de reordenar os blocos internos corretamente. 0 número de seqüência do mesmo bloco interno é idêntico através dos blocos FECd e blocos FECc. Os blocos FECd não incluem a parte de redundância 93 utilizada nos blocos FECc. A entidade de FECd e entidade de FECc podem usar a mesma taxa de bit através do ar.
Lado de Transmissão
A entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 410 inclui um buffer de Unidade de Dados de Serviço (SDU) 412 para receber SDUs, uma unidade de segmentação e concatenação 414, um codificador externo 416 que realiza codificação Reed-Solomon (RS) , um gerador de número de seqüência 418 que adiciona um número de seqüência às PDUs codificadas, um buffer de transmissão 420 transmite as PDUs através de canais lógicos 406, e uma unidade de programação 422.
O buffer de Unidade de Dados de Serviço (SDU) 412 recebe dados de usuário (SDUs FEC) na forma de Unidades de Dados de Serviço (SDUs) em radioportador 402 como indicado pela flecha, e armazena SDUs FEC das camadas superiores. O buffer de recepção 412 comunica a unidade de programação
422 quantos dados serão transmitidos.
Como discutido acima, a quantidade de tempo que leva para preencher um Pacote de codificador (EP) irá variar tipicamente uma vez que a taxa de dados de fonte
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ΊΐΖ tipicamente varia. Como explicado com referência à Figura 13, a eficiência de preenchimento de quadro pode ser aperfeiçoada por ter flexibilidade ao decidir quando iniciar o empacotamento dos dados. A quantidade de enchimento introduzida pode ser reduzida ao retardar a criação do EP o máximo possível baseado na tolerância de jitter de fase da entidade de FEC de recepção 430.
A unidade de programação 422 pode decidir o momento de iniciar a codificação. O programador 422 determina preferivelmente quanto tempo é possível aguardar antes de um pacote ter de ser enviado, baseado no perfil de QoS para aquele serviço particular. Uma vez que o programador 422 estabelece que dados suficientes foram acumulados, ou que o retardo de transmissão de pacote aceitável máximo esgotou, aciona a criação de um Pacote de codificador (EP) 91. A unidade de segmentação e concatenação 414 divide a Unidade de Dados de Serviço (SDU) em várias linhas e gera os Indicadores de Comprimento (Lis).
A unidade de programação 422 decide preferivelmente o tamanho de linha ótimo do EP ou a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de modo que as SDUs se ajustem exatamente ao número de linhas (por exemplo, 12) . Alternativamente, o programador 422 seleciona um tamanho de PDU FEC, a partir daqueles configurados pelo RRC, que irão resultar pelo menos em possível enchimento, e requer que a função de Segmentação e Concatenação 414 formate as SDUs dentro de k blocos de tamanho Tamanho_PDU Tamanho_Cabeçalho_FEC. Esta formatação pode variar. Exemplos de tipos diferentes de formatação são discutidos abaixo com referência às Figuras 12-13. A quantidade total de dados considerada deve incluir o overhead que será incorporado pela função de concatenação e segmentação 414.
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Para gerar o Pacote de codificador (EP), o programador 422 requer que a função de concatenação e segmentação 414 produza k PDUs daquele tamanho. Este tamanho inclui informações de remontagem. Em uma modalidade, as PDUs podem possuir tamanhos em múltiplos de 8 bits, e os dados de PDUs consecutivos correspondem a símbolos diferentes nas palavras-código.
Os k blocos de PDU podem ser então executados através do codificador externo 416 que realiza, a codificação Reed-Solomon (RS) . O codificador externo 416 codifica os dados na matriz de Pacote de codificador (EP) ao gerar e anexar informações de redundância ou paridade na matriz de Pacote de codificador (EP) para criar um bloco de código externo. Em uma modalidade, o código externo pode ser adotado para ser um código de bloco de codificação de apagamento (n, k) e o codificador externo gera n-k blocos de paridade. O codificador realiza a codificação sobre k linhas de informações de comprimento igual e entrega para as n Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) de subcamada inferior daquele mesmo tamanho. Os primeiros k blocos são idênticos àqueles que estes recebem, e os n-k blocos correspondem às informações de paridade.
programador 422 também monitora alinhamento de tempo ou tempo relativo de fluxos de PTM, e realiza transmissões para ajustar o alinhamento de diferentes fluxos lógicos. Por exemplo, durante as reconfigurações, o alinhamento de tempo entre os fluxos lógicos de PTP ou PTM pode ser ajustado para beneficiar a continuidade de serviço. O melhor desempenho pode ser obtido quando os fluxos forem perfeitamente síncronos.
As estações base diferentes (ou modos diferentes de transmissão PTP, Ponto-a-Multiponto (PTM)) transmitem o mesmo fluxo de conteúdo, porém os fluxos podem estar
56/86 desalinhados. Entretanto, se o formato de Pacote de codificador (EP) dos fluxos de dados for o mesmo, então as informações sobre cada fluxo são exatamente as mesmas. A adição de um número de sequência a cada bloco externo permite que o Equipamento de Usuário (UE) combina os dois fluxos uma vez que o Equipamento de Usuário (UE) irá saber a relação entre os dois fluxos.
O gerador de número de sequência 418 anexa um número de seqüência na frente de cada bloco, na mesma sequência que foi usada no codificador 416 para criar PDUs. Em uma modalidade, o gerador de número de seqüência adiciona, por exemplo, um número de seqüência de oito bits na frente de cada bloco externo para gerar PDUs. As informações de overhead adicionais também podem ser adicionadas ao bloco de código externo. O espaço de número de seqüência deve ser grande o suficiente para acomodar o pior caso de diferença de tempo entre fluxos. Portanto, em outra modalidade, um espaço de número de seqüência de 20 pode ser usado, e pelo menos 5 bits podem ser reservados em cada cabeçalho para o número de seqüência. Este cabeçalho pode ser anexado ao bloco de código externo após a codificação Reed-Solomon (RS) ser realizada, e portanto este cabeçalho externo não é protegido pelo código externo. Os números de seqüência também são preferivelmente adicionados aos blocos de paridade, mesmo se estes não puderem ser transmitidos. Em uma modalidade, a fase de número de seqüência pode ser alinhada com o limite de pacote de codificador. Um rollover de número de seqüência irá corresponder à recepção de um novo pacote de codificador.
Formato de Cabeçalho de Correção Antecipada de Erro (FEC)
Como notado acima, a sincronização de fluxos de dados pode ser realizada ao introduzir um número de
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225 seqüência que inclui informações associadas com a ordenação de PDU. Além de reordenar e duplicar a detecção, o número de seqüência permite que os dados de respectivas fontes que estão incluídos em um pacote de codificador sejam realinhados. Este número de seqüência pode identificar explicitamente a ordem na qual cada pacote deve ser considerado. Este número de seqüência pode formar um cabeçalho FEC que pode ser anexado tanto a Unidades de
Carga Útil de informações (PDUs) quanto a blocos de paridade após a codificação ser realizada. O número de seqüência não deve ser protegido pelo código externo uma vez que isto é necessário para a decodificação.
A Figura 14 é um diagrama de uma modalidade de um formato de cabeçalho de Correção Antecipada de Erro (FEC).
Para facilitar o alinhamento dos dados com o Pacote de codificador (EP) , o número de seqüência pode ser dividido para incluir uma parte reservada (R) 402, uma parte de Pacote de codificador (EP) 404 que identifica o EP (EPSN), e um intra Pacote de codificador que identifica o local de um bloco interno particular dentro do Pacote de codificador (IEPSN) 406.
É desejável que a camada FEC 400 seja capaz de interoperar com todos os modos de Controle de Radioenlace (RLC). Uma vez que tanto o Controle de Radioenlace (RLC) AM como o Controle de Radioenlace (RLC) UM requerem que as Unidades de Dados de Serviço (SDUs) possuam tamanhos em múltiplos de 8 bits, então poderia ser desejável que a camada FEC 400 também se adira a esta exigência. Devido ao fato de o código externo da camada FEC 400 operar sobre os incrementos de tamanho de byte de dados, o tamanho de linha de Pacote de codificador (EP) também poderia precisar se um número inteiro de bytes. Conseqüentemente, o tamanho de cabeçalho FEC 401 também deve ser um múltiplo de 8 bits
58/86 para o tamanho de Unidade de Dados de Protocolo (PDU) FEC que será aceitável pelo Controle de Radioenlace (RLC). Em uma modalidade na qual o cabeçalho de Correção Antecipada de Erro (|eC) 401 pode ser um byte, com uma parte reservada (R) 402 que compreende um único bit, a parte que identifica o EP (EPSN) 404 que compreende 3 bits, e a parte de IEP que identifica o local do PDU dentro do Pacote de codificador (IEPSN) 4Ό6 que compreende 4 bits. Nesta modalidade, um número de,seqüência de 8 bits é usado uma vez que se espera que uma PDU seja enviada por TTI e uma vez que não se espera que a sincronização de transmissão de células diferentes flutue por mais de 100 ms.
O büffer de transmissão 420 armazena as PDUs até um quadro de dados se acumular. Quando as PDUs forem solicitadas, o büffer de transmissão 420 transmite os quadros um por um através de interface de rádio (Uu) através de um canal lóqico até a camada MAC. A camada MAC então comunica as PDUs através de canais de transporte com a camada física onde as PDUs podem ser eventualmente comunicadas com o UE 10.
Lado de Recepção
Ainda com referência à Figura 11, a entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) de recepção 430 inclui uma unidade de büffer de recepção/reordenação/detecção de duplicata 438, uma unidade de remoção de número de seqüência 436, um decodificador externo 434 que realiza a decodificação Reed-Solomon (RS), e um büffer de transmissão de unidade de remontagem/Unidade de Dados de Serviço (SDU) 432.
As linhas de informações da matriz de EP correspondem às PDUs. Para aceitar a codificação externa a entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 430 acumula inúmeras PDUs FEC antes de acionar a decodificação externa.
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Para executar a recepção contínua, apesar da necessidade de decodificar os pacotes de codificador, o Equipamento de Usuário (UE) armazena as Unidades de Dados de Protocolo de entrada (PDUs) enquanto realiza a decodificação.
0 buffer de recepção 438 pode acumular PDUs até todo o Pacote de codificador (EP) ser recebido ou até a unidade de programação (não mostrada) estar convencida de que não há mais retransmissões para o Pacote de codificador (EP) . Uma vez que se decide que não haverá mais dados recebidos para um dado pacote decodificar, as PDUs ausentes pode ser identificadas como apagamentos. Em outras palavras, as PDUs que não passam no teste de CRC serão substituídas por apagamentos no processo de decodificação.
Devido ao fato de alguns blocos poderem ser suprimidos durante a transmissão, e também devido ao fato de fluxos de dados diferentes possuírem retardos diferentes, a entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 430 realiza a detecção de duplicata e potencialmente a reordenação de blocos recebidos na unidade de buffer de recepção/reordenação/detecção de duplicata 438. O número de seqüência pode ser usado em cada Unidade de Dados de Protocolo (PDU) FEC para ajudar na reordenação/detecção de duplicata. O número de seqüência pode ser usado no buffer de recepção 438 para reordenar os dados recebidos fora de ordem. Uma vez que as PDUs são reordenadas, a unidade de detecção de duplicata detecta as PDUs de duplicata no Pacote de codificador (EP) baseado em seus números de seqüência, e elimina quaisquer duplicatas.
Os números de seqüência podem ser então removidos. A unidade de remoção de número de seqüência 436 remove o número de seqüência do Pacote de codificador (EP) uma vez que o número de seqüência pode não ser parte do bloco enviado para o decodificador Reed-Solomon (RS).
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Os dados podem ser então passados para a função de decodificação externa 434 para recuperar as informações que estão faltando. O decodificador externo 434 recebe o Pacote de codificador (EP), e, se necessário, o ReedSolomon (RS) decodifica o Pacote de codificador (EP) ao utilizar as informações de paridade para regenerar quaisquer linhas errôneas ou ausentes. Por exemplo, se todas as k Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) que contêm informações não forem recebidas corretamente, ou menos do que k dentre n PDUs não forem recebidas corretamente, então as Unidades de Dados de Protocolo (PDUs), até o tamanho das PDUs de paridade, a decodificação externa pode ser então realizada para recuperar as PDUs de informações ausentes. Pelo menos uma PDU de paridade estará disponível no receptor se a decodificação externa for realizada. Se todas as k Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) que contêm informações forem recebidas corretamente, ou menos do que k dentre n PDUs forem recebidas corretamente, então a decodificação é desnecessária. As Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) de informações podem ser então entregues para a função de remontagem 432.
Independentemente se a decodificação externa foi bem sucedida ou não, as linhas de informações podem ser então entregues para a unidade/função de remontagem 432. A unidade de remontagem 432 remonta ou reconstrói as SDUs a partir das linhas de informações da matriz de Pacote de codificador (EP) que utilizam os Indicadores de Comprimento (Lis). Uma vez que as SDUs são satisfatoriamente reunidas, o buffer de transmissão de Unidade de Dados de Serviço (SDU) 432 transmite as Unidades de Dados de Serviço (SDU) através do radioportador 440 para entregar as SDUs para as camadas superiores.
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22S{
Na entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 430, habilitar os UEs para retardar a decodificação por um deslocamento de tempo entre os fluxos lógicos diferentes pode permitir gue o sistema tire vantagem total de recepção potencial de dados fora de seqüência devido à falta de sincronização entre os fluxos lógicos. Isto facilita o serviço durante os handoffs bem como as transições entre PTP e PTM. Um algoritmo para habilitar que os UEs retardem a decodificação pelo deslocamento de tempo entre fluxos lógicos diferentes é discutido com referência à Figura 15. Opções de Pacote de codificador (EP): Tamanho de Linha Fixo ou Variável
A entidade de FEC ou de código externo possui flexibilidade para que as Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) possam ser construídas uma vez que as Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) não precisam ser enviadas de forma contínua em cada Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). Isto pode resultar em melhor eficiência de preenchimento de quadro, e menos overhead de enchimento.
Se desejado, a entidade de código externo pode gerar uma carga útil em cada Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). As Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) podem ser construídas em tempo real visto que as Unidades de Dados de Serviço (SDUs) podem ser recebidas a partir das camadas superiores. Se não houver dados suficientes para construir uma Unidade de Dados de Protocolo (PDU), então o RLC pode adicionar o enchimento.
Pacotes de codificador de Tamanho Fixo de Linha (EPs)
Quando se codifica as SDUs 201-204, é desejável reduzir o máximo possível a quantidade de enchimento que será transmitida.
Em uma modalidade, o tamanho de linha da matriz de Pacote de codificador (EP) 205 pode ser de um tamanho
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2W fixo. Um conhecimento a priori do tamanho de linha de matriz de Pacote de codificador (EP) 205 pode permitir o alinhamento dos dados de volta para sua configuração original. Devido ao tamanho de linha de SDUs 201-204 que será enviado dentro ser conhecido à frente, a transmissão pode começar logo que os dados são recebidos sem aguardar para ver quantos dados serão enviados.
A Figura 12A mostra um exemplo de um processo de codificação para criar um bloco de código externo 214 a partir de unidades de dados 201-204 onde os tamanhos de linha do bloco de código externo 214 podem ser fixos. Neste exemplo, os dados de usuário tomam a forma de uma pluralidade de Unidades de Dados de Serviço (SDUs) 201-204 que inclui um bloco de tamanho arbitrário de bits, cujo tamanho depende da aplicação específica (vídeo, voz, etc).
Para ser capaz de transmitir SDUs FEC de segmentação de tamanhos arbitrários, a concatenação e enchimento podem ser realizados em nível de FEC. Embora a concatenação não seja estritamente necessária, sua ausência leva a degradação significativa em dados de camada superior.
As SDUs de camada superior 201-204 primeiro podem ser formatadas dentro deste tamanho de PDU fixo. Nesta modalidade, uma função de segmentação/concatenação gera blocos internos de um tamanho fixo que pode ser indicado para a unidade de assinante. Na etapa 220, o grupo de blocos internos pode ser segmentado e concatenado para se tornar parte de uma matriz de pacote de codificadora 205 que inclui blocos internos, enchimento 208 até a extensão necessária, e indicadores de comprimento (Lis) 206 que podem ser usados para indicar para um término da Unidade de
Dados de Serviço (SDU) 201-204 ao indicar quantos SDUs terminam em uma dada linha do EP. 0 codificador externo,
63/86 discutido abaixo, usa estes blocos internos para produzir blocos de redundância.
No Controle de Radioenlace (RLC), um Indicador de Comprimento (LI) indica o término de cada Unidade de Dados de Serviço (SDU) que é identificado com relação à Unidade de Dados de Protocolo (PDU), em vez da Unidade de Dados de Serviço (SDU). Isto ajuda a reduzir o overhead uma vez que o tamanho de PDU é tipicamente menor do que aquele da Unidade de Dados de Serviço (SDU). Por exemplo, um
Indicador de Comprimento (LI) pode ser usado para indicar o último octeto de cada Unidade de Dados de Serviço (SDU) que termina dentro da Unidade de Dados de Carga Útil (PDU). O Indicador de Comprimento pode ser enviado para inúmeros octetos entre o fim do cabeçalho FEC e até o último octeto de um segmento de SDU. O Indicador de Comprimento (LI) pode ser preferivelmente incluído nas PDUs que se referem àquele Indicador de Comprimento (LI). Em outras palavras, os Indicadores de Comprimento (Lis) se referem preferivelmente à mesma Unidade de Dados de Carga Útil (PDU) e estão preferivelmente na mesma ordem das SDUs FEC que o Indicador de Comprimento (LI) se refere.
Quando o bloco externo for recebido, as informações, tais como Indicadores de Comprimento (Lis), podem ser usadas para notificar o receptor onde a Unidade de Dados de Serviço (SDU) e/ou enchimento começa e termina.
Devido ao fato de não ser possível utilizar um bit no Cabeçalho FEC para indicar a presença de um Indicador de Comprimento (LI), a camada FEC adiciona um cabeçalho fixo dentro da carga útil que indica a presença de Indicadores de Comprimento (Lis). Um cabeçalho interno ou LI provê todas as informações necessárias para reconstruir as SDUs 201-204. O LI pode ser incluído na PDURLC a qual este se refere. A presença do primeiro LI pode
64/86 ser indicada por um flag incluido no cabeçalho de número de seqüência da PDU-RLC. Um bit em cada LI pode ser usado para indicar sua extensão. Para permitir que o comprimento dos Indicadores de Comprimento (Lis) se altere com o tamanho de
PDU FEC, um novo valor especial para os Indicadores de Comprimento de um byte (Lis) pode ser introduzido indicando que a SDU anterior terminou com um byte curto de preenchimento da última PDU. 0 bit de presença de Indicadores de Comprimento (Lis) pode ser implementado em uma variedade de maneiras, duas das quais são discutidas abaixo.
Em uma modalidade, um bit de presença de Indicador de Comprimento (LI) pode ser provido em cada unidade de dados de protocolo (PDU). Por exemplo, um byte pode ser adicionado no inicio de cada linha de Pacote de codificador (EP), e um bit naquele byte indica a presença do LI. O primeiro byte inteiro de cada Unidade de Dados de Protocolo (PDU) pode ser reservado para este bit de presença. Para acomodar este bit de presença, os dados de indicador de comprimento podem ser encurtados por um bit. Prover um bit de presença em cada Unidade de Dados de Protocolo (PDU) permite que as SDUs sejam decodificadas quando a decodificação de EP falhar, mesmo se estiver faltando a primeira PDU. Isto pode resultar em taxa de erro residual mais baixa. Prover um bit de presença em cada PDU também permite a concatenação/segmentação em tempo real.
Em outra modalidade, os bits de presença de Indicador de Comprimento (LI) podem ser providos na primeira PDU. Em vez de adicionar o overhead no inicio de cada PDU, os bits de presença para todas as k PDUs de informações podem ser adicionados no inicio da primeira PDU do EP. Prover o bit de presença no inicio de Pacote de
65/86 codificador (EP) resulta em menos overhead quando se possui grandes SDUs e/ou PDUs pequenas.
Após segmentação e concatenação, o EP 25 inclui inúmeras linhas ocupadas por pelo menos uma da pluralidade de Unidades de Dados de Serviço (SDUs) 201-204 e blocos de enchimento. O tamanho de linha de um bloco externo pode ser projetado de modo que cada linha possa ser transmitida durante um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI) em uma taxa de dados de pico. As Unidades de Dados de Serviço (SDUs) geralmente não podem ser alinhadas com a quantidade de dados enviados durante um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI). Desta maneira, como
| mostrado na | Figura 11, a | segunda e quarta | SDUs 202, 204 não | ||
| se ajustam | dentro | do | Intervalo de | Temporização | de |
| Transmissão | (TTI) | de | primeira e | segunda linhas, | |
| respectivamente, do | EP. | Neste exemplo, | o EP possui | 12 |
linhas disponíveis para os dados, e as quatro SDUs 201-204 podem ser empacotadas dentro das primeiras três linhas destas 12 linhas. As linhas restantes do EP 205 podem estar ocupadas por blocos de enchimento 208. Desta maneira, a segunda SDU 202 pode ser dividida de modo que uma primeira parte da segunda Unidade de Dados de Serviço (SDU) 202 comece na primeira linha de bloco de informação e uma segunda parte da segunda SDU 202 termine na segunda linha. Similarmente, a terceira SDU deve ser dividida de modo que uma primeira parte da terceira Unidade de Dados de Serviço (SDU) 203 comece na segunda linha e uma segunda parte da terceira SDU 203 termine na terceira linha. A quarta Unidade de Dados de Serviço (SDU) 204 se ajusta dentro da terceira linha, e o restante da terceira linha pode ser preenchido com blocos de enchimento 208. Neste exemplo, o Pacote de codificador (EP) 213 é constituído principalmente de enchimento 208.
66/86 codificador usa o EP para gerar informações de redundância ou paridade. Na etapa 240, um codificador codifica a matriz de pacote intermediária 205 codificada ao adicionar os blocos de paridade externo 214 para gerar um bloco de código externo 213 que possui 16 blocos de comprimento. O codificador extrai 8 bits de dados década coluna de cada bloco para criar dados resultantes 210. Um codificador de Reed-Solomon (RS) codifica os dados resultantes 210 para obter quatro linhas de informações de redundância ou paridade 212. As informações de paridade 212 podem ser usadas para gerar blocos de paridade externos 214 que podem ser anexados à matriz EP 205 para gerar o bloco de código externo de 16 blocos 213.
A Figura 12B mostra um exemplo das informações transmitidas através do ar no exemplo discutido acima. Na etapa 260, após adicionar o overhead adicional que inclui o número de seqüência a cada linha do EP 205, o bloco de código externo 213 de 16 blocos pode ser transmitido através do ar como Unidades de Dados de Protocolo (PDUs)
214. A matriz de Pacote de codificador (EP) 213 total ou inteira não é transmitida nas Unidades de Dados de Protocolo (PDU) 214 enviadas sobre o downlink. De preferência, as Unidades de Dados de Protocolo (PDU) incluem os bits de informações 201-204 e os indicadores de comprimento (Lis) 206 da matriz de Pacote de codificador (EP) 213. Uma vez que o tamanho de linha de Pacote de codificador (EP) 213 é fixado e, portanto conhecido no receptor, é desnecessário transmitir realmente o enchimento 208 através do ar. As informações de enchimento 208 não são transmitidas sobre o downlink uma vez que os valores de enchimento são conhecidos, e portanto, não há a necessidade de transmitir as informações de enchimento 208. Por exemplo, se o enchimento puder ser constituído de uma
67/86 seqüência conhecida de bits tal como todos zeros, todos uns, ou um padrão alternativo de zeros e uns, o receptor pode encher as Unidades de Dados de Protocolo (PDUs) 214 até o comprimento de linha de Pacote de codificador nominal (EP) 213. Portanto, durante a transmissão, em vez de selecionar o tamanho de PDU igual ao tamanho de linha de EP, o menor tamanho de EP disponível que porta todos os bits de informações 201-204 e overhead de remontagem (por exemplo, Lis) 206 pode ser utilizado.
Embora o tamanho de linha de matriz de codificador seja fixo, o tamanho de PDU FEC poderia ser selecionado a partir de um dado conjunto em cada transmissão de modo que cada um inclua toda a parte de informações de uma única linha de matriz de codificador (o enchimento poderia ser excluído). Quando se recebe uma PDU de tamanho menor do que o tamanho de linha de matriz de codificador, o UE pode se encher até aquele tamanho com uma seqüência de bit conhecida. Isto permite que o tamanho de bloco interno permaneça fixo, sem aumentar a carga sobre a interface aérea. Utilizar um Pacote de codificador (EP) 213 de tamanho de linha fixo pode, desta maneira, eliminar a necessidade de aguardar até que todos os dados estejam disponíveis antes de começar a transmitir as Unidades de Dados de Protocolo (PDUs), e também pode eliminar a necessidade de enviar o enchimento.
Se o algoritmo acima for implementado para manipular a transmissão de taxa variável, então um esquema de equalização de taxa pode ser usado onde todas as linhas de matriz de pacote de codificador possuem um tamanho constante. As PDUs menores poderíam ser usadas quando o enchimento constituir parte da PDU. O enchimento pode ser constituído de uma seqüência de bit específica, e pode ser localizado bem no final dos dados. No receptor, o tamanho
68/86 /36 dos blocos recebidos das camadas inferiores pode ser equalizado até um tamanho de linha base ao anexar o enchimento no final.
Se uma seqüência pré-definida de bits puder ser usada para o enchimento, este enchimento não é transmitido através do ar. O receptor não precisa saber o tamanho de linha de pacote de codificador real a menos que o receptor precise executar a decodificação externa. A remontagem de SDU não requer o conhecimento da quantidade de enchimento no fim de uma PDU. Se todas as PDUs que contêm informações das primeiras k linhas de Pacote de codificador (EP) forem recebidas, então a decodificação externa é desnecessária. Ao contrário, se pelo menos uma das PDUs que contêm informações das primeiras k linhas de Pacote de codificador (EP) estiver faltando, então pelo menos uma das PDUs que contêm os dados de uma linha de paridade é necessária. Uma vez que as linhas de paridade não geralmente enchidas, o tamanho pode ser usado como uma referência para o tamanho de pacote de codificador real que precisa ser adotado. Pacotes de Codificador (EPs) de Tamanho de Linha Variável
A Figura 13 mostra um processo de codificação para criar um bloco de código externo 313 que possui um tamanho de linha variável.
Este aspecto da invenção se refere a codificação de bloco externo flexível de dados transmitidos através da interface aérea. Este processo de codificação resulta em menos enchimento que é transmitido de modo que a eficiência de preenchimento de quadro aumente. As linhas de Pacote de codificador (EP) 305 podem ser de tamanho variável, e um bloco externo de dimensionamento diferente pode ser enviado para cada Intervalo de Temporízação de Transmissão (TTI). Preferivelmente, o tamanho de linha do Pacote de codificador (EP) 305 se altera de modo que as SDUs se
69/86 ajustem exatamente dentro do número de linhas (por exemplo, 12) da matriz de Pacote de codificador (EP) 305. Nesta modalidade, a camada FEC deve esperar até que todos os dados estejam disponíveis antes de construir o EP de modo que a camada FEC possa determinar o tamanho de linha ótimo. 0 tamanho de linha pode ser selecionado a partir de inúmeros tamanhos diferentes com base na quantidade de dados disponível para limitar o enchimento. O tamanho de linha do Pacote de codificador (EP) pode ser ligado ao conjunto de tamanhos de PDU que são configurados para o SCCPCH. Dependendo da quantidade de dados disponível no momento que o pacote de codificador 305 precisa ser gerado, o tamanho de linha que resulta no enchimento mínimo pode ser selecionado. Ao diminuir o tamanho do bloco externo 313 de modo que o tamanho de bloco possa ser menor em cada quadro, os dados podem ser enviados em uma taxa de transmissão reduzida uma vez que menos dados são enviados com a mesma duração de TTI. Utilizar um tamanho de linha variável do Pacote de codificador (EP) 305 ajuda a estabilizar as exigências de potência através de todas as transmissões dos Pacotes de Codificador (EPs), e também utiliza menos overhead de paridade 314. Esta modalidade funciona bem com transmissões Ponto-a-Multiponto (PTM) em sistemas tal como WCDMA onde o protocolo sem fio subjacente permite que o tamanho do bloco de transporte enviado em cada Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI) se j a variado.
Na etapa 320, uma pluralidade de Unidades de Dados de Serviço (SDUs) 201-204 pode ser segmentada e concatenada para gerar uma matriz de Pacote de codificador (EP) 305 onde os indicadores de comprimento (Lis) 206 podem ser usados para indicar o fim da Unidade de Dados de Serviço (SDU) 201-204. Os indicadores de Comprimento (Lis)
70/86 podem ser incluídos na última linha onde cada Unidade de Dados de Serviço (SDU) termina.
Na etapa 330, as informações de redundância ou paridade são geradas sobre uma base de coluna ao extrair oito bits de dados de cada bloco de dados, e os dados resultantes 310 podem ser enviados para um codificador de Reed-Solomon (RS) para obter informações de paridade 312. Devido ao fato de as linhas da matriz de Pacote de codificador (EP) 305 serem menores, menos informações de redundância podem ser geradas.
Na etapa 340 a codificação continua, visto que as informações de paridade 312 são usadas para gerar os blocos de paridade externos 314 que podem ser anexados à matriz de Pacote de codificador (EP) de doze blocos 305 para dessa forma, gerar um bloco de código externo que neste exemplo possui 16 blocos de comprimento. Esta modalidade evita a transmissão de enchimento que aperfeiçoa a eficiência de transmissão uma vez que todo o bloco de código externo 313 está ocupado por SDUs, Indicadores de Comprimento (Lis) 206, e/ou informações de redundância 314. Neste exemplo específico nenhum enchimento foi necessário. Deve ser avaliado que, entretanto, em alguns casos devido ao número de tamanhos configurados da PDU ser limitado, e algum enchimento puder ser necessária uma quantidade não obstante reduzida de enchimento. Isto resulta em maior eficiência de preenchimento de quadro, e também pode permitir que uma potência mais constante seja mantida através de todo o Pacote de codificador (EP). Isto é desejável em sistemas de CDMA que utilizam os esquemas de controle de potência.
Embora não mostrado, as transmissões de PDUs através do ar poderíam ocorrer de maneira similar àquela discutida acima com relação à etapa 260 da Figura 12.
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Ά Figura 11 é uma modalidade de uma codificação externa ou camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 400 que possui um Modo Não-Confirmado de RLC (UM) + entidade (RLC UM+) provida acima da camada de Controle de Radioenlace (RLC). Tipicamente, o Controle de Radioenlace (RLC) provê formação de quadros para camadas superiores. Aqui, a camada FEC que se situa acima do Controle de Radioenlace (RLC) realiza a formação de quadros.
A camada de codificação externa 400 inclui uma entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) de transmissão 410 que se comunica através da interface de rádio (Uu) 404, através de canais lógicos 406, com uma entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 430. Reordenação/detecção de duplicata
A Figura 15 é um protocolo ou algoritmo de reordenação para permitir que as estações móveis 10 retardem a decodificação pelo deslocamento de tempo entre fluxos lógicos diferentes.
A entidade de Correção Antecipada de Erro (FEC) 430 usa o número de seqüência para determinar a posição de uma dada PDU dentro da matriz de EP. Por exemplo, uma parte do número de seqüência (PSN) identifica a posição da PDU no Pacote de codificador (EP).
Este algoritmo supõe que, no máximo, dados de dois pacotes de codificador (EP) são recebidos antes da decodificação ser iniciada. Na descrição abaixo, o Pacote de codificador (EPd) é o próximo Pacote de codificador (EP) em seqüência que será decodificado, e o Pacote de codificador (EPb) é o Pacote de codificador (EP) que é armazenado. 0 Pacote de codificador (EPb) segue o Pacote de codificador (EPd). As implementações de UE que precisam do tempo total de transmissão de pacote de codificador para realizar a decodificação de RS irão precisar fazer duplo
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ZZk?
kbps for adotado, 100 ms sem aumentar as armazenamento para serem capazes de decodificar pacotes sequenciais. O UE, portanto, armazena pelo menos n+k das linhas de tamanho máximo da matriz de codificador (k e n são respectivamente o número de linhas de informações e o número total de linhas que incluem aquelas de paridade). Um UE que possui um mecanismo de codificação mais rápido pode reduzir esta exigência, embora não menor que n+1. Por exemplo, se o UE possuir uma certa quantidade de espaço de buffer (XtraBffr) além daquela necessária para receber pacotes sequenciais baseados em sua capacidade de decodificação, e se um fluxo de retardar a decodificação por exigências computacionais poderia requerer um aumento de 800 bytes em tamanho de buffer.
No bloco 1410, pode ser determinado se uma nova Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) foi recebida. Se uma nova Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) não for recebida, então o processo recomeça no bloco 1410. Se uma nova Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) for recebida, no bloco 1420 faz-se uma determinação para verificar se a nova Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) pertence ao próximo Pacote de codificador (EPd) em seqüência que será decodificado.
Se a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) não pertencer ao próximo Pacote de codificador (EP) em seqüência que será decodificado, então no bloco 1421, uma determinação pode ser feita se a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) pertence ao Pacote de codificador (EPb) que está sendo armazenado. Se a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro
73/86 (FEC) não pertencer ao Pacote de codificador (EPb) que está sendo armazenado, então no bloco 1440 a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) pode ser descartada. Se a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) de Correção Antecipada de Erro (FEC) pertencer ao Pacote de codificador (EPb) que está sendo armazenado, então no bloco 1423 a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) pode ser adicionada ao buffer do EPb na posição associada. No bloco 1425, pode ser determinado se a quantidade de dados para EPb excede XtraBffr. Se no bloco 1426 for determinado que a quantidade de dados para EPb não excede XtraBffr, então o processo recomeça no bloco 1410. Se a quantidade de dados para EPb exceder XtraBffr, então no bloco 1428, a entidade de transmissão tenta entregar as SDUs completas a partir de EPd. Então, no bloco 1430, o restante de EPd pode ser apagado do buffer, e no bloco 1434 o EPb pode ser enviado para EPd.
Se for determinado no bloco 1420 que a Unidade de Dados de Protocolo de Correção Antecipada de Erro (PDU) pertence ao EPd, então no bloco 1422, a Unidade de Dados de Protocolo (PDU) pode ser adicionada ao buffer de EPd na posição associada. No bloco 1424, pode ser determinado se o buffer possui k PDUs individuais para EPd. Se o buffer não possuir k PDUs individuais para EPd, então no bloco 1426, o processo recomeça no bloco 1410. Se o buffer possuir k PDUs individuais para EPd, então no bloco 1427 o decodifiçador realiza a decodificação externa para EPd, e então no bloco 1428, a entidade de transmissão tenta entregar as SDUs completas a partir de EPd. Então, no bloco 1430, o restante de EPd pode ser apagado do buffer, e no bloco 1434 o EPb pode ser enviado para EPd.
A Figura 16 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre os blocos de código externo recebidos por uma estação móvel visto que a estação móvel transita entre
74/86 receber uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) a partir da célula A 99 e outra transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) a partir da célula B 99. Alguns aspectos da Figura 16 são discutidos adicionalmente nos Pedidos de Patente americana US-2004-0037245-A1 e US-2004-0037246-Al para Grilli; e outros, depositados em 21 de agosto de 2002, e Pedido de Patente americana US-2003-0207696-A1 para Willenegger, e outros, depositado em 6 de maio de 2002, que estão incorporados à guisa de referência em sua totalidade.
O cenário mostrado adota certas exigências de Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN) 20 e de Equipamento de Usuário (UE) 10. Por exemplo, se a UTRAN 20 enviar conteúdo utilizando a mesma codificação de bloco através de células, então a mesma numeração deve ser usada sobre blocos que portam os mesmos dados ou carga útil em células vizinhas. Os blocos externos do mesmo número são transmitidos relativamente alinhados no tempo. O desalinhamento máximo de transmissão de PTM através das células é controlado pelo Controlador de Rede Rádio (RNC) 24. A UTRAN 20 controla o jitter de retardo sobre a transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) através de células. O UE 10 deve ser capaz de decodificar um bloco externo enquanto o próximo está sendo recebido. Portanto, um espaço de buffer no UE deve acomodar preferivelmente pelo menos dois blocos externos 95A-95C uma vez que a memória para um bloco externo é necessária para acumular o bloco externo atual. A memória também deve ser capaz de acumular os blocos internos de linhas se os blocos externos durante a decodificação Reed-Solomon (RS), e para compensar as imprecisões no alinhamento de tempo através de estações base 22.
Na célula A 98, durante a transmissão de bloco externo η 95A, ocorre uma transição durante a transmissão
75/86 do segundo bloco interno de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS). A inclinação da seta 96, que ilustra a transição de Equipamento de Usuário (UE) 10 a partir da célula A 98 até a célula B 99, é nãohorizontal uma vez que transcorre algum tempo durante a transição. Através do tempo o Equipamento de Usuário (UE) 10 atinge a célula B 99, o quinto bloco de dados de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) está sendo transmitido. Como tal, o Equipamento de Usuário (UE) 10 perde o segundo até o quarto blocos devido ao desalinhamento de tempo das respectivas transmissões e o tempo que transcorre durante a transição. Se blocos suficientes forem recebidos na célula B 99, o bloco externo η 95A pode ser, contudo, decodificado, pois os blocos de paridade podem ser utilizados para reconstruir os blocos perdidos.
Posteriormente, durante a transmissão de bloco externo n+2 95C, o Equipamento de Usuário (UE) 10 experimenta outra transição a partir da célula B 99 até a célula A 98, que ocorre no quinto bloco de carga útil interno de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) de bloco externo n+2 95C. Nesta situação, poucos blocos internos são perdidos durante a transição, e os blocos externos ainda podem ser recuperados.
O uso de blocos de código externo pode ajudar a reduzir a probabilidade de qualquer interrupção de serviço. Para garantir que a recuperação de erro irá funcionar, os mesmos blocos devem ser enviados sobre cada percurso de transmissão que significa que os blocos de paridade devem ser construídos da mesma forma em cada percurso de transmissão. (Os blocos de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) são necessariamente os mesmos em cada percurso uma vez que trata-se de uma
76/86 transmissão broâdcast). Realizar a Correção Antecipada de Erro (FEC) na camada de aplicação superior 80 ajuda a garantir que os blocos de paridade serão idênticos em cada percurso de transmissão uma vez que a codificação é feita na camada de Correção Antecipada de Erro (FEC) 157 e é, portanto, a mesma para cada bloco externo. Ao contrário, se a codificação for feita em uma camada inferior, por exemplo, nas entidades de Controle de Radioenlace individuais (RLC) 152, então requer-se alguma coordenação uma vez que os blocos de paridade poderiam ser diferentes em cada percurso de transmissão.
Transição de Ponto-a-Multiponto (PTM) para Ponto-a-Ponto (PTP)
A Figura 17 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre os blocos de código externo recebidos por uma estação móvel 10 visto que ocorre uma transição entre uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para Ponto-a-Ponto (PTP). O esquema mostrado na Figura 17 se aplica, por exemplo, a sistemas que utilizam transmissões Ponto-a-Ponto (PTP), tais como sistemas de WCDMA e GSM.
Um aspecto da presente invenção se refere à correção antecipada de erro ao adicionar informações ou blocos de paridade aos blocos de carga útil MBMS internos ou de dados durante a transmissão PTM. Cada bloco de código externo transmitido em uma transmissão PTM compreende pelo menos um bloco de carga útil interno e pelo menos um bloco de paridade interno. As capacidades de correção de erro de blocos de código externo podem reduzir significativamente e tendem a eliminar a perda de conteúdo de MBMS ou carga útil durante as transições, tal como quando o UE se move a partir de uma célula para a outra, ou quando a entrega de conteúdo de MBMS mudar de uma conexão PTM para uma conexão PTP na mesma célula de serviço, e vice-versa.
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Como notado acima, uma dada célula pode ser transmitida para um assinante 10 utilizando tanto um esquema de transmissão PTP como PTM. Por exemplo, uma célula que transmite normaimente um serviço broadcast em um modo de transmissão PTM pode escolher configurar um canal dedicado e transmitir em um modo PTP (somente para um certo assinante 10) se a demanda dentro daquela célula para o serviço diminuir abaixo de um certo limite. Também, uma célula que transmite normaimente conteúdo sobre um canal dedicado (PTP) para assinantes individuais pode decidir difundir o conteúdo para múltiplos usuários através de um canal comum. Ademais, uma dada célula deve transmitir conteúdo em modo de transmissão PTP se outra célula transmitir o mesmo conteúdo em um modo de transmissão PTM. Uma transição ocorre quando a estação móvel 10 se move de uma célula para outra, ou quando o número de assinantes dentro de uma célula se altera acionando uma mudança no esquema de transmissão a partir de PTP para PTM ou viceversa .
Durante uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) de bloco externo η 95A, ocorre uma transição durante a transmissão do quarto bloco de carga útil interno de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS). A inclinação da seta 101, que ilustra a transição de Equipamento de Usuário (UE) a partir de uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), é não-horízontal uma vez que transcorre algum tempo durante a transição. Quando ocorre uma transição a partir de PTM 101 para PTP, a taxa de bit através do ar permanece aproximadamente a mesma. As transmissões Ponto-a-Ponto (PTP) possuem tipicamente uma taxa de erro de bit menor do que um porcento (por exemplo, durante a transmissão ocorre um erro ou menos em cada 100 blocos de carga útil) . Ao
78/86 contrário, em transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) uma taxa de erro de bit maior pode ser adotada. Por exemplo, em uma modalidade, a estação base gera um bloco externo uma vez para cada 16 intervalos de tempo de transmissão (TTIs), e doze destes TTIs podem ser ocupados por blocos de carga útil e quatro TTIs podem ser ocupados por blocos de paridade. O número máximo de erros de bloco que pode ser tolerado deve ser 4 blocos internos dentre 16 (12 blocos fundamentais + 4 blocos de paridade) . Como tal, a taxa máxima de erro de bloco tolerada deve ser 1/4.
Quando as transições de estação móvel 101 a partir de uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), alguns blocos internos podem ser perdidos. Supondo que as transmissões Ponto-aMultiponto (PTM) e as transmissões Ponto-a-Ponto (PTP) possuam aproximadamente a mesma taxa de bit na camada física (Ll), então a transmissão PTP irá permitir que os blocos de carga útil de MBMS sejam enviados mais rápido do que a transmissão PTM uma vez que, em média, a porcentagem de blocos retransmitidos poderia ser tipicamente menor do que a porcentagem de blocos de paridade. Em outras palavras, as transmissões Ponto-a-Ponto (PTP) são tipicamente muito mais rápidas do que as transmissões Ponto-a-Multiponto (PTM) uma vez que, estatisticamente falando, o número de blocos de paridade é muito maior do que o número de retransmissões (Re-Tx) de Controle de Radioenlace (RLC). Devido a transição 101 ser a partir de uma transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) que é tipicamente muito mais rápida, quando o Equipamento de Usuário (UE) 10 transitar 101 para uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), o primeiro bloco de dados de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) está sendo transmitido. Como tal, nem o
79/86 desalinhamento no tempo das respectivas transmissões, nem o tempo que transcorre durante a transição 101, fazem com que qualquer bloco seja perdido. Portanto, quando se move a partir de transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM) para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), o bloco de carga útil perdido pode ser constituído ao simplesmente reiniciar a partir do começo do bloco externo atual uma vez que o enlace PTP foi estabelecido sobre a célula alvo. A rede pode compensar ao iniciar a transmissão PTP a partir do começo do mesmo bloco externo, ou seja, com o primeiro bloco interno. A rede pode então recuperar o retardo introduzido pela transição devido à entrega mais rápida de blocos externos completos. Reduzir a perda de dados durante as transições reduz as interrupções na entrega de conteúdo de MBMS que podem ser causadas por tais transições.
Posteriormente, durante a transmissão PTP de bloco externo n+2, o Equipamento de Usuário (UE) 10 sofre outra transição 103 para um modo de transmissão Ponto-aMultiponto (PTM) . Na Figura 12, esta transição 103 de Ponto-a-Ponto (PTP) para Ponto-a-Multiponto (PTM) ocorre no último bloco interno de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) de bloco externo n+2. Nesta situação, muitos dos blocos internos de carga útil de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) em bloco externo n+2 já foram transmitidos para o último bloco interno. O FEC é tipicamente utilizado em situações onde o retorno (feedback) não está disponível. Devido ao fato de as transmissões PTP utilizarem um canal dedicado, e, portanto, possuírem capacidade de retorno sobre o link reverso, o uso de FEC não é tão benéfico. Para minimizar ou eliminar a perda de dados nas transições cruzadas, a Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN) 20 preferivelmente conta com a taxa de erro de bloco baixa residual do Modo
2^
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Confirmado (AM) de RLC em transmissão PTP para recuperar todos os blocos internos que poderíam ser perdidos durante uma transição para transmissão PTM. Em outras palavras, as retransmissões de camada normal 2 podem ser utilizadas para retransmitir qualquer pacote onde erro(s) é/são detectados na transmissão original. Desta maneira, como mostrado na Figura 17, os blocos de paridade não são necessários em transmissões PTP. Se os erros estiverem presentes nos blocos de carga útil durante uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), o bloco externo pode ser, contudo, decodificado, pois a camada de Controle de Radioenlace (RLC) irá requerer a retransmissão de quaisquer blocos errôneos. Ou seja, quando ocorrer um erro durante a transmissão PTP, a estação móvel 10 requer a retransmissão (re-Tx) ou quando todos os blocos estiverem corretos, não ocorre nenhuma retransmissão e um formato de transporte zero (TF0) pode ser utilizado. Outra codificação é feita preferivelmente em camada 2 da pilha de protocolo de modo que o tamanho de cada bloco interno 97 se ajuste exatamente dentro de um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI) uma vez que este pode aumentar a eficiência de código.
Se a codificação externa de Correção Antecipada de Erro (FEC) for feita em uma camada superior da pilha de protocolo tal como a camada de aplicação, então os blocos de paridade serão enviados independente do esquema de transmissão (Ponto-a-Ponto (PTP) ou Ponto-a-Multiponto (PTM)). Como tal, os blocos de paridade também poderíam ser anexados às transmissões Ponto-a-Ponto (PTP).
Como notado acima, em transmissão PTP o uso de blocos de paridade não é necessário, uma vez que esquemas de retransmissão mais eficientes podem ser usados no lugar de correção antecipada de erro. Uma vez que os blocos de paridade não são preferivelmente transmitidos em
81/86 transmissão PTP, a entrega de um bloco externo completo pode ser em média mais rápida do que em PTM, adotando a mesma taxa de bit através do ar. Isto permite que o UE compense as interrupções causadas pelas transições Ponto-aMultiponto (PTM) para Ponto-a-Ponto (PTP), uma vez que a transmissão PTP pode ser antecipada com relação à transmissão PTM. O Equipamento de Usuário (UE) pode recuperar o bloco externo corretamente ao combinar (1) blocos internos recebidos em transmissão Ponto-a-Ponto (PTP), tanto na nova célula como após a transição, com (2) blocos internos recebidos em transmissão Ponto-a-Multiponto (PTM), tanto na célula antiga como antes da transição. O Equipamento de Usuário (UE) pode combinar blocos internos recebidos antes das transições e blocos internos recebidos após a transição que pertence ao mesmo bloco externo. Por exemplo, o Equipamento de Usuário (UE) 10 pode combinar os bloços de carga útil internos de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) em bloco externo n+2 que são recebidos através de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) com os blocos de carga útil internos de Serviço de Broadcast e Multicast Multimídia (MBMS) em bloco externo n+2 e blocos de paridade que são recebidos através de transmissão Pontoa-Multiponto (PTM). A Rede de Radioacesso Terrestre UMTS (UTRAN) 20 pode facilitar este processo ao antecipar ligeiramente a transmissão de blocos externos para todos os usuários que recebem o conteúdo de MBMS a partir de enlaces PTP com relação à transmissão sobre enlaces PTM.
Devido à UTRAN antecipar a transmissão de blocos externos com relação à transmissão PTM, as transições ininterruptas a partir de PTP para PTM são possíveis. Como resultado, a entrega de conteúdo de MBMS através de margem e/ou entre esquemas de transmissão diferentes tais como PTM e PTP também é ininterrupta. Esta antecipação
82/86 de tempo, pode ser expressa em inúmeros bloco internos. Quando o Equipamento de Usuário (UE) 10 transitar para uma transmissão PTM, mesmo que não haja um link de comunicação durante o tempo de transição, o Equipamento de Usuário (UE) 10 pode perder para número de blocos internos de antecipação de tempo sem comprometer o QoS da recepção de MBMS. Se o UE iniciar a recepção de MBMS diretamente em PTP, a UTRAN poderia aplicar a antecipação de tempo imediatamente no início da transmissão PTP uma vez que a UTRAN 20 pode antecipar ligeiramente a transmissão de blocos externos ao evitar blocos internos vazios (TF 0), até a antecipação atingir o número de blocos internos de antecipação de tempo. A partir daquele ponto para frente, a UTRAN pode manter a constante de antecipação de tempo.
Em Ponto-a-Multiponto (PTM), não se pode contar com as informações de retorno específicas de UE disponíveis no Controlador de Rede Rádio (RNC). Na transmissão Ponto-aPonto (PTP), o UE 10 poderia informar o RNC do número de último bloco externo recebido corretamente antes da transição. Isto poderia se aplicar a qualquer transição para PTP (a partir de PTM ou a partir de PTP) . Se este retorno não é considerado aceitável, a UTRAN 20 pode estimar o último bloco externo que foi mais plausível recebido pelo Equipamento de Usuário (UE) 10 antes da transição de estado. Esta estimativa poderia se basear no conhecimento da imprecisão de tempo máxima previsível entre transmissões de célula distinta, e se basear no bloco externo que é atualmente transmitido ou que logo será transmitido na célula alvo.
A Correção Antecipada de Erro (FEC) pode ser realizada de modo que quaisquer blocos perdidos durante a transição possam ser recuperados. Isto resulta em uma transição ininterrupta ao reduzir a probabilidade de o
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ZS( conteúdo ser perdido durante uma transição. Este esquema supõe que a transição a partir de transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) até Ponto-a-Multiponto (PTM) ocorra ao mesmo tempo em que o mesmo bloco externo está sendo transmitido a partir de cada fonte, que ocorre tipicamente dada a duração de um bloco externo com relação à duração de uma transição.
Ά quantidade de memória no UE 10 pode ser alternada com a precisão no alinhamento de tempo de transmissões PTM através de células vizinhas. Ao suavizar as exigências de memória no Equipamento de Usuário (UE) 10, a precisão de tempo de transmissões de UTRAN PTM 20 pode ser aumentada.
A Figura 18 é um diagrama que mostra uma relação temporal entre os blocos de código externo recebidos por uma estação móvel durante uma transição ou realocação entre uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) a partir de Controlador de Rede Rádio (RNC) A e outra transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) a partir do Controlador de Rede Rádio (RNC) Β. O termo RNC pode ser usado de forma intercambiável com o termo Controlador de Estação Base (BSC). Durante uma realocação o Equipamento de Usuário (UE) 10 transita de uma transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) de um fluxo de conteúdo em uma área controlada por um primeiro RNC A 12 4 para transmissão Ponto-a-Ponto (PTP) do mesmo fluxo de conteúdo em uma área controlada por um segundo RNC B 224. As retransmissões (re-Tx) podem ser usadas para compensar quaisquer blocos de carga útil de MBMS perdidos. A transição direta de Ponto-a-Ponto (PTP) para Ponto-aMultiponto (PTM) entre as células pode ser realizada de forma similar a um soft handover ou hard handover de Lançamento '99. Mesmo sem coordenação entre os dois RNCs, Α,Β, o RNC alvo A 124 deve ser capaz de calcular o último bloco externo total recebido pelo UE 10. Esta estimativa
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5^ poderia se basear na temporização do conteúdo de MBMS recebido pelo RNC 24 sobre a interface Iu 25. Quando se utiliza a transmissão PTP, o RNC 24 pode constituir um retardo inicial, e nenhuma parte do conteúdo de MBMS será perdida mesmo sem requerer realocação de SRNS sem perdas.
Um versado na técnica irá avaliar que embora os fluxogramas possam ser desenhados em ordem sequencial para compreensão, certas etapas podem ser realizadas em paralelo em uma implementação real. Ademais, a menos que indicado de outra maneira, as etapas de método podem ser alternadas sem que se abandone o escopo da invenção.
Os versados na técnica irão entender que as informações e sinais podem ser representados utilizando qualquer uma de uma variedade de tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, os dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos, e chips que podem ser inteiramente referidos, a descrição acima pode ser representada por voltagens, correntes, ondas eletromagnéticas, campos magnéticos ou partículas, campos ópticos ou partículas, ou qualquer combinação destes.
Estes profissionais poderíam avaliar adicionalmente que as várias etapas de blocos lógicos, módulos, circuitos, e algoritmo ilustrativas descritas em conjunto com as modalidades descritas aqui podem ser implementadas como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações destes. Para ilustrar claramente esta intercambialidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos, e etapas foram descritos acima geralmente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade puder ser implementada como hardware ou software depende da aplicação particular e sujeições de projeto impostas sobre o sistema total. Os versados na técnica podem implementar a
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85/86 funcionalidade descrita de maneiras variadas para cada aplicação particular, porém tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como um abandono do escopo da presente invenção.
Os vários blocos lógicos, módulos, e circuitos ilustrativos descritos em conjunto com as modalidades descritas aqui podem ser implementados ou realizados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), uma via de acesso programável de campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação destes desenhada para realizar as funções descritas aqui. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, porém alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo de DSP, ou qualquer outra tal configuração.
As etapas de um método ou algoritmo descritas em conjunto com as modalidades descritas aqui podem ser diretamente concretizadas em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode se situar em memória RAM, memória flash, memória RAM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, um disco removível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica. Um meio de armazenamento exemplificativo pode ser acoplado ao processador, tal
86/86 processador pode ler informações e gravar informações para o meio de armazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integral ao processador. O processador e o meio de armazenamento pode se situar em um ASIC, O ASIC pode se situar em um terminal de usuário. Alternativamente, o processador e o meio de armazenamento podem se apresentar como componentes descontínuos em um terminal de usuário.
A descrição anterior das modalidades descritas é provida para permitir que qualquer versado na técnica constitua ou utilize a presente invenção. Várias modificações destas modalidades tornar-se-ão óbvias para os versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados em outras modalidades sem que se abandone o espírito e escopo da invenção. Por exemplo, embora a descrição especifique que a rede de radioacesso 20 pode ser implementada utilizando a interface aérea de Rede Radioacesso Terrestre Universal (UTRAN), alternativamente, em um sistema GSM/GPRS, a rede de acesso 20 poderia ser uma Rede de Radioacesso GSM/EDGE (GERAN) , ou em um caso de intersistema esta poderia compreender células de uma interface aérea GSM/EDGE. Desta maneira, a presente invenção não pretende se limitar às modalidades mostradas aqui, porém deve estar de acordo com o escopo mais amplo compatível com os princípios e características novas descritas aqui.
Uma parte da descrição deste documento de patente contém o material que está sujeito à proteção de direito autoral. O dono do direito autoral não tem objeção à reprodução de fac-símile por quaisquer pessoas do documento de patente ou descrição de patente, como aparece no arquivo ou registros de Patente e de patente de Escritório de Marca Registrada, porém de outra maneira reserva todos os direitos autorais.
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Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES1. Estação de destino, caracterizada pelo fato de que compreende:um buffer de recepção que acumula blocos de 5 informações até uma condição ser satisfeita, em que um número de seqüência identifica um bloco de código externo ao qual cada bloco de informações pertence, e uma posição de cada bloco de informações dentro do bloco de código externo;10 uma unidade de reordenação que utiliza o número de seqüência em cada bloco de informações para reordenar quaisquer blocos de informações que são recebidos fora de ordem; e uma unidade de detecção de duplicata que utiliza15 o número de seqüência em cada bloco de informações para detectar blocos de informações de duplicata, uma vez que os blocos de informações foram reordenados, e elimina quaisquer blocos de informações de duplicata, e quando a condição for satisfeita para um dado20 bloco de código externo, a unidade de detecção de duplicata substitui quaisquer blocos de informações que não passam em um teste de redundância cíclico por apagamentos, e gera uma solicitação para começar decodificação externa.
2. Estação de destino, de acordo com a 25 reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a condição é tal que o bloco de código externo inteiro é recebido. 3. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a condição é tal que não há mais retransmissões para o bloco de código 30 externo. 4 . Estação de destino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:Petição 870170102868, de 28/12/2017, pág. 8/13 - 2/4 uma unidade de remoção de número de seqüência que remove o número de seqüência de cada bloco de informações do bloco de código externo; e um decodificador externo que recebe o bloco de 5 código externo antes deste atingir a camada de controle de radioenlace, e, se necessário, decodifica quaisquer apagamentos no bloco de código externo utilizando os blocos de redundância para regenerar blocos de informações faltantes.10 5. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:uma unidade de remontagem que utiliza os blocos de informações e os indicadores de comprimento para15 reconstruir linhas de informações de usuário; e um buffer de transmissão transmite as linhas de informações de usuário através do radioportador para entregar as linhas de informações de usuário para camadas superiores.20 6. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o buffer recebido armazena outros blocos de informações entrantes sendo recebidos enquanto os blocos de informações que foram anteriormente recebidos estão sendo decodificados para25 permitir recepção contínua de blocos de informações durante decodificação.7. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de reordenação retarda a decodificação pelo deslocamento de30 tempo entre primeiro e segundo fluxos lógicos, e aguarda que dois blocos de código externo sejam recebidos antes da decodificação ser iniciada.Petição 870170102868, de 28/12/2017, pág. 9/13
- 3/48. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o buffer de recepção recebe um bloco de código externo que compreende uma pluralidade de linhas de blocos de informações, em que5 cada uma das linhas de bloco de informações inclui pelo menos uma parte de uma linha de informações de usuário, em que o tamanho de cada linha de bloco de informações é fixado e ocupa um Intervalo de Temporização de Transmissão (TTI).10 9. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o decodificador externo decodifica o bloco de código externo utilizando linhas de informações de redundância para gerar um pacote de codificador completo que compreende blocos de15 informações e indicadores de comprimento, em que os blocos de informações estão livres de erros.10. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a unidade de remontagem utiliza pelo menos um indicador de20 comprimento em cada bloco de informações para determinar onde uma linha de informações de usuário termina dentro da linha de bloco de código externo ocupada por aquele bloco de informações, e separa os blocos de informações em linhas de informações de usuário.25 11. Estação de destino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o buffer de recepção recebe um bloco de código externo que compreende uma pluralidade de linhas de blocos de informações, em que cada uma das linhas de bloco de informações inclui pelo30 menos uma parte de uma linha de informações de usuário, em que o tamanho de cada linha de bloco de informações é variável e as linhas de informações de usuário ocupamPetição 870170102868, de 28/12/2017, pág. 10/13
- 4/4 completamente a pluralidade de linhas de blocos informações.dePetição 870170102868, de 28/12/2017, pág. 11/131/24
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