BRPI0512389B1 - método para transmitir dados de uma primeira estação para uma segunda estação, primeira estação para transmitir dados para uma segunda estação, e, sistema para comunicar dados de uma primeira estação para uma segunda estação - Google Patents
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Abstract
método para transmitir dados de uma primeira estação para uma segunda estação, primeira estação para transmitir dados para uma segunda estação, e, sistema para comunicar dados de uma primeira estação para uma segunda estação dados são transmitidos de uma primeira estação (410) para uma segunda estação (450), por: na primeira estação (410), dividindo os dados em uma seqüência de pacotes de dados e transmitindo a seqüência de pacotes de dados; na segunda estação (450), recebendo os pacotes de dados e transmitindo reconhecimentos indicando se os pacotes de dados foram recebidos com êxito; na primeira estação (410), retransmitindo como uma sub-seqüência de uma pluralidade de sub-pacotes um pacote de dados que não foi recebido com êxito; e na segunda estação (450), reconstituindo os dados dos pacotes e sub-pacotes de dados; em que os pacotes de dados incluem um número de seqüência provendo uma indicação de posição de cada pacote de dados dentro da seqüência de pacotes de dados, e os sub-pacotes incluem um indicador de sub-pacote provendo uma indicação de posição de cada sub-pacote dentro da sub-seqüência de sub-pacotes, e em que os números de seqüência e indicadores de sub-pacote incluem uma pluralidade de números em comum.
Description
“MÉTODO PARA TRANSMITIR DADOS DE UMA PRIMEIRA ESTAÇÃO PARA UMA SEGUNDA ESTAÇÃO, PRIMEIRA ESTAÇÃO PARA TRANSMITIR DADOS PARA UMA SEGUNDA ESTAÇÃO, E, SISTEMA PARA COMUNICAR DADOS DE UMA PRIMEIRA ESTAÇÃO 5 PARA UMA SEGUNDA ESTAÇÃO”
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A invenção relaciona-se a um método de comunicar dados, a um sistema para comunicar dados, e a uma estação para transmitir dados. A invenção tem aplicação, por exemplo, mas não exclusivamente, em sistemas de comunicação móveis tais como o Sistema de Telecomunicação Móvel 10 Universal (UMTS) e o sistema CDMA2000. Pode ser usada para comunicação de ligação superior (estação móvel para estação base) ou comunicação de dados de ligação inferior (estação base para estação móvel).
De acordo com as especificações de UMTS atuais, disponíveis em www.3gpp.org, dados a serem transmitidos de uma primeira estação para uma segunda estação são divididos em pacotes. Cada pacote pode incluir bits de paridade para habilitar a segunda estação detectar ou corrigir erros ocorrendo durante transmissão.
Na camada física de uma pilha de protocolo, um protocolo de
ARQ ou ARQ Híbrido (HARQ) pode ser operado, por meio de que a segunda estação indica recepção correta ou incorreta de cada pacote por transmissão de um reconhecimento positivo ou negativo, respectivamente. Em alguns casos, tanto reconhecimentos negativos ou reconhecimentos positivos não são transmitidos. Se um pacote não for recebido corretamente, ele pode ser retransmitido até um número predeterminado de vezes. As transmissões e retransmissões iniciais de um pacote são combinadas na camada física da segunda estação, antes de passar pacotes recebidos corretamente até a camada de MAC (Controle de Acesso de Meio). Um Novo Indicador de Dados (NDI) na camada física conta a segunda estação se um pacote recebido é a primeira transmissão de um novo pacote ou uma retransmissão de um pacote anterior
que deveria ser combinado com as transmissões previamente recebidas daquele pacote.
Depois que a primeira estação transmitiu um pacote, haverá algum atraso antes que a primeira estação receba a indicação de se o pacote foi recebido corretamente. Se a primeira estação for incapaz de começar transmitindo o próximo pacote até que a indicação tenha sido recebida, a taxa total de transmissão de dados será reduzida. Portanto, a primeira estação é tipicamente permitida transmitir pacotes adicionais enquanto esperando pela indicação de recepção correta do primeiro pacote. Cada pacote transmitido durante este período é dito usar um canal de HARQ ou processo de HARQ diferente. Cada processo de HARQ é tipicamente identificado por um Identificador de Processo de HARQ que é sinalizado com o pacote. As retransmissões para um dado pacote sempre ocorrem no mesmo processo de HARQ como a transmissão inicial do pacote.
Na camada de MAC, cada pacote leva um cabeçalho que contém um número de seqüência (SN), que habilita a segunda estação reordenar os pacotes na ordem correta. A re-ordenação é efetuada pela camada de MAC da segunda estação, antes de passar os pacotes para uma camada mais alta na pilha de protocolo. Neste caso, cada pacote inclui uma Unidade de Dados de Protocolo de MAC (PDU).
O protocolo de HARQ descrito acima é ilustrado em forma de diagrama na Figura 1. O diagrama é arranjado em etapas no lado esquerdo executadas pela primeira estação que está enviando os dados, e etapas no lado direito executadas pela segunda estação que está recebendo os dados. O diagrama também é arranjado em uma camada de MAC superior e uma camada física inferior. A camada de MAC da primeira estação recebe dados de uma camada mais alta e gera uma pluralidade de pacotes de MAC 10. Para clareza, só um pacote de MAC 10 é ilustrado na Figura 1. O pacote de MAC 10 inclui dados 12, que são uma porção dos dados de camada mais alta, e um
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cabeçalho de MAC 14, que inclui um número de seqüência SN. O pacote de
MAC 10 é passado abaixo à camada física (PHY), onde um pacote de camada física 20 é construído adicionando um cabeçalho de camada física 24 ao pacote de MAC 10. O cabeçalho de camada física 24 inclui o NDI e um 5 Identificador de Processo de HARQ. A primeira estação transmite o pacote de camada física 20 à segunda estação. Se a segunda estação for incapaz de recuperar completamente os dados no pacote de dados 30 recebido devido a erros em transmissão, ela transmite um reconhecimento negativo (NACK) à primeira estação, em resposta ao que a primeira estação retransmite o pacote 10 de camada física 20. A segunda estação apaga o cabeçalho de camada física e pode combinar versões recebidas diferentes 30, 40 do mesmo pacote de camada física para derivar uma versão livre de erro 50, que é então passada até a camada de MAC da segunda estação. A camada de MAC usa os números de seqüência SN para re-ordenar pacotes recebidos como necessário 15 para reconstituir a ordem original dos dados da camada mais alta.
A re-ordenação de pacotes recebidos na camada de MAC de processos de HARQ diferentes é ilustrada na Figura 2. Pacote 1 é transmitido pela primeira estação usando Processo de HARQ 1. Como Processo de HARQ 1 está então ocupado esperando por um reconhecimento, pacote 2 é 20 transmitido usando Processo de HARQ 2. Semelhantemente, pacote 3 é transmitido usando Processo de HARQ 3. Antes que pacote 4 seja transmitido, um reconhecimento positivo ACK é recebido por Processo de HARQ 1, indicando que pacote 1 foi recebido com êxito pela segunda estação. Portanto, Processo de HARQ 1 está disponível para transmitir pacote 25 4. Semelhantemente, reconhecimentos positivos recebidos em Processos de
HARQ 2 e 3 habilitam pacotes 5 e 6 a serem transmitidos nestes Processos de HARQ respectivos.
Processo de HARQ 1 recebe um reconhecimento negativo
NACK depois de transmitir pacote 4, indicando que pacote 4 não foi recebido
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lo com êxito pela segunda estação. Portanto, Processo de HARQ 1 retransmite pacote 4, e assim pacotes 7 e 8 são transmitidos em Processos de HARQ 2 e 3 disponíveis.
Pode ser visto na Figura 2 que a ordem na qual a segunda 5 estação recebe finalmente os pacotes de dados corretos é 1, 2, 3, 5, 6, 4, 7, 8.
A segunda estação usa o número de seqüência SN para re-ordenar os pacotes, mantendo pacotes 5 e 6 em uma memória temporária até que pacote 4 seja recebido corretamente.
Às vezes, a primeira estação retransmitirá um pacote 10 desnecessariamente, por exemplo, se um reconhecimento positivo transmitido pela segunda estação estiver corrompido e recebido pela primeira estação como um reconhecimento negativo. No exemplo da Figura 2, o reconhecimento negativo NACK recebido pela primeira estação depois da transmissão de pacote 4 podería na realidade ter sido um reconhecimento 15 positivo transmitido pela segunda estação. Neste caso, os pacotes recebidos pela segunda estação seriam 1, 2, 3, 4, 5, 6, 4, 7, 8. Portanto, a segunda estação descartaria normalmente qualquer pacote que apareceu do SN ser uma duplicata de um que já tinha sido recebido com êxito.
Se um pacote não for recebido corretamente (por exemplo, como determinado por uma verificação de redundância cíclica) pela segunda estação depois do número máximo de retransmissões (que pode ser zero), os dados podem ser perdidos, ou altemativamente uma camada mais alta na pilha de protocolo da segunda estação pode tentar iniciar uma retransmissão. Porém, tais retransmissões de camada superior são tipicamente lentas e podem causar atraso inaceitável. Ademais, retransmissões de camada superior envolvem tipicamente retransmitir o todo de uma PDU de camada superior, que pode incluir uma pluralidade de PDUs de MAC; neste caso, a perda de uma PDU de MAC pode causar a perda de uma PDU de camada superior inteira, e se retransmissão da PDU de camada superior for tentada, uma
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quantidade maior de energia transmitida será requerida e uma quantidade maior de interferência gerada do que se só a PDU de MAC fosse retransmitida.
Uma solução conhecida exposta em WO 2004/043017 para reduzir a quantidade de retransmissão é retransmitir só uma porção, por exemplo um quarto, dos dados contidos no pacote original. No presente relatório descritivo, um tal pacote contendo só uma porção dos dados contidos no pacote original é chamado um sub-pacote. De acordo com WO 2004/043017, um sub-pacote usa o número de seqüência do pacote original, que habilita a segunda estação inserir a porção de dados na posição correta na seqüência de pacotes recebidos.
A primeira estação pode transmitir o sub-pacote depois de um número predeterminado de tentativas falhadas para transmitir o pacote original. Selecionando só uma porção dos dados originais para retransmissão, a probabilidade de recepção bem sucedida dos dados pode ser aumentada. Tipicamente, codificação mais robusta ou esquemas de modulação podem ser usados para o sub-pacote.
Em paralelo ou intercalado entre as tentativas para transmitir um pacote original e o sub-pacote, a primeira estação pode transmitir outros novos pacotes usando números de seqüência incrementados relativos aos números de seqüência usados para o pacote original e o sub-pacote.
Uma limitação desta solução conhecida é manifesta se a quantidade de dados a serem retransmitidos exceder a quantidade de dados que pode ser acomodada confiantemente em um único sub-pacote. É indesejável aumentar o sub-pacote, ou reverter a retransmitir o pacote de dados original, como isto reduzirá a confiabilidade de recepção, resultando em mais retransmissões, que tende a diminuir o beneficio do sub-pacote.
US 6.519.731 BI expõe uma solução permitindo uma pluralidade de sub-pacotes ser usada para retransmissão dos dados contidos • ·· ·· · · · · *· · · · « · · «a·· a a a aaa a aa aaa a a a aaaaaa em um pacote. Para assegurar a disponibilidade de números de seqüência para sub-pacotes sem reutilizar números de pacote, os números de pacote são transmitidos em incrementos de N+l, onde N é o número de sub-pacotes disponíveis para retransmissão dos dados contidos em um pacote. Uma 5 desvantagem deste esquema é que uma grande gama de numeração é requerida para prover números de seqüência distintos para pacotes e subpacotes, resultando em um custo aumentado em pacotes e sub-pacotes.
Um objetivo da invenção é habilitar um protocolo de retransmissão melhorado.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um método para transmitir dados de uma primeira estação para uma segunda estação, incluindo:
na primeira estação, dividir os dados em uma seqüência de pacotes de dados e transmitir a seqüência de pacotes de dados;
na segunda estação, receber os pacotes de dados e transmitir reconhecimentos indicando se os pacotes de dados foram recebidos com êxito;
na primeira estação, retransmitir como uma sub-seqüência de uma pluralidade de sub-pacotes um pacote de dados que não foi recebido com 20 êxito;
na segunda estação, reconstituir os dados dos pacotes e subpacotes de dados; em que os pacotes de dados incluem um número de seqüência provendo uma indicação de posição de cada pacote de dados dentro da seqüência de pacotes de dados, e os sub-pacotes incluem um indicador de sub-pacote provendo uma indicação de posição de cada sub-pacote dentro da sub-seqüência de subpacotes, e em que os números de seqüência e indicadores de sub-pacote incluem uma pluralidade de números em comum.
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De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma primeira estação para transmitir dados a uma segunda estação, a primeira estação incluindo:
meio para dividir os dados em uma seqüência de pacotes de dados, cada pacote de dados incluindo um número de seqüência provendo uma indicação de posição do pacote de dados dentro da seqüência de pacotes de dados;
meio para transmitir cada pacote de dados por sua vez;
meio para receber um reconhecimento da segunda estação 10 indicando se o pacote de dados transmitido foi recebido com êxito;
meio responsivo a receber um reconhecimento indicando que o pacote de dados transmitido não foi recebido com êxito, para dividir o pacote de dados malsucedido em uma sub-seqüência de sub-pacotes, cada sub-pacote incluindo um indicador de sub-pacote provendo uma indicação de posição do 15 sub-pacote dentro da sub-seqüência, em que os números de seqüência e os indicadores de sub-pacote incluem uma pluralidade de números em comum; e meio para transmitir cada sub-pacote por sua vez.
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provido um sistema para comunicar dados de uma primeira estação para uma segunda 20 estação, o sistema incluindo uma primeira estação de acordo com o segundo aspecto da invenção e uma segunda estação tendo:
meio para receber os pacotes e sub-pacotes de dados;
meio para decodificar os pacotes e sub-pacotes de dados recebidos;
meio para gerar reconhecimentos indicativos de se os pacotes e sub-pacotes de dados recebidos foram recebidos com êxito;
meio para transmitir os reconhecimentos; e meio para empregar os números de seqüência e indicadores de sub-pacote para reconstituir os dados.
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Usando uma pluralidade de sub-pacotes, eficiência pode ser melhorada até mesmo quando a quantidade de dados a serem retransmitidos excede a quantidade que pode ser acomodada eficientemente em um único sub-pacote. O esquema de retransmissão exposto em WO 2004/043017 não pode ser adaptado prontamente para prover uma pluralidade de sub-pacotes para retransmissões porque em WO 2004/043017, o sub-pacote contém o mesmo número de seqüência como o pacote de dados original, e se uma pluralidade de sub-pacotes fosse para ser transmitida usando esse mesmo número de seqüência, a segunda estação seria incapaz de distingui-los e assim seria incapaz de re-ordenar corretamente os sub-pacotes recebidos.
Incluindo um indicador de sub-pacote em cada sub-pacote, a segunda estação pode distinguir os sub-pacotes e pode re-ordenar corretamente os sub-pacotes recebidos.
Reutilizando os números de seqüência de pacote para o indicador de sub-pacote, uma gama de numeração menor é requerida do que aquela exposta em US 6.519.731 Bl, resultando em custo de pacote reduzido e eficiência melhorada.
Em uma primeira concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido e seguido por números de seqüência subseqüentes.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido e seguido por números de seqüência subseqüentes.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com o número de seqüência do pacote sendo retransmitido e lq * · · ·*·· · ······ ** ♦·· · · *·» seguido por números de seqüência precedentes em ordem inversa de uso comparada com os números de seqüência nos pacotes de dados.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos 5 começando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote sendo retransmitido e seguido por números de seqüência precedendo o número de seqüência de deslocamento em ordem inversa de uso comparada com os números de seqüência nos pacotes de dados.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos na mesma ordem como usado nos pacotes de dados e terminando com o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos na mesma ordem como usado nos pacotes de dados e terminando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote inclui, no primeiro sub-pacote, o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, e em sub-pacotes seguintes, números de seqüência precedentes na mesma ordem de uso como os números de seqüência nos pacotes de dados.
Em outra concretização da invenção, o indicador de sub-pacote 25 inclui, no primeiro sub-pacote, um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, e em sub-pacotes seguintes, números de seqüência precedendo o número de seqüência de deslocamento na mesma ordem de uso como os números de seqüência nos pacotes de dados.
Os números de seqüência tipicamente, mas não necessariamente, têm valores inteiros consecutivos; eles podem ser um conjunto de quaisquer números conhecidos a ambas a primeira estação e a segunda estação e usados em uma ordem predeterminada. Os números de seqüência são usados ciclicamente, tal que quando todos os números de seqüência foram usados, eles sejam usados novamente na mesma ordem. O termo números de seqüência consecutivos se refere a números sucessivos na ordem predeterminada, incluindo reutilização cíclica.
A invenção será descrita agora, por meio só de exemplo, com referência aos desenhos acompanhantes, em que:
Figura 1 é uma representação diagramática de um protocolo de ARQ Híbrido;
Figura 2 ilustra a re-ordenação de pacotes de dados transmitidos com processos de HARQ diferentes;
Figura 3 é um fluxograma de um método de comunicar dados de acordo com a invenção;
Figura 4 é um diagrama esquemático de um sistema para comunicar dados de acordo com a invenção;
Figura 5 ilustra números de seqüência e indicadores de subpacote de acordo com uma primeira concretização da invenção;
Figura 6 ilustra números de seqüência e indicadores de subpacote de acordo com uma segunda concretização da invenção;
Figura 7 ilustra números de seqüência e indicadores de subpacote de acordo com uma terceira concretização da invenção;
Figura 8 ilustra números de seqüência e indicadores de subpacote de acordo com uma quarta concretização da invenção; e
Figura 9 ilustra aspectos adicionais da segunda concretização da invenção.
Figura 3 é um fluxograma de um método de comunicar dados ··· ·· *··· · ·· ···· ·« ·· « · · · · * ·· · · · · · * • · · · ···· · ·♦··*· *·· de uma primeira estação para uma segunda estação de acordo com a invenção. O método começa na etapa 300, onde dados para transmissão pela primeira estação são divididos em pacotes. Na etapa 305, cada pacote tem um número de seqüência inserido nele, e na etapa 310, o primeiro pacote é transmitido. Na etapa 315, o pacote transmitido é recebido pela segunda estação e correção de erro executada se erros estiverem presentes no pacote recebido. Um reconhecimento positivo é transmitido se o pacote for recebido com êxito, depois de correção de erro, se apropriado, e um reconhecimento negativo é transmitido se o pacote não puder ser decodificado com êxito.
Na etapa 320, a primeira estação determina dos reconhecimentos recebidos se o pacote foi recebido com êxito pela segunda estação. Se tiver, então fluxo reverte à etapa 310, onde o próximo pacote é transmitido.
Se o pacote não foi recebido com êxito pela segunda estação, então opcionalmente (não ilustrado na Figura 3), o pacote pode ser retransmitido na etapa 310. Caso contrário, o fluxo procede à etapa 325, onde a primeira estação divide o pacote malsucedido em uma pluralidade de subpacotes. Na etapa 330, cada sub-pacote tem um indicador de sub-pacote inserido nele, o indicador de sub-pacote sendo selecionado de um conjunto de números tendo uma pluralidade de números em comum com o conjunto de números dos números de seqüência, e na etapa 335, o primeiro sub-pacote é transmitido. Na etapa 340, o sub-pacote transmitido é recebido pela segunda estação, correção de erro executada se erros estiverem presentes no subpacote recebido, e o sub-pacote é reconhecido. Na etapa 345, a primeira estação determina se todos dos sub-pacotes foram transmitidos. Se não, o fluxo reverte à etapa 335, onde o próximo sub-pacote é transmitido. Se todos os sub-pacotes foram transmitidos, o fluxo reverte à etapa 310, onde o próximo pacote é transmitido.
Figura 4 é um diagrama esquemático de um sistema 400 para ·· • ♦· ···· « · ··· « · · ··«· ·· Μ • ·· ♦ • · · ··
Μ comunicar dados de uma primeira estação 410 para uma segunda estação 450.
A primeira estação 410 inclui um transceptor 411 acoplado a uma antena 412 para transmitir pacotes e sub-pacotes e para receber reconhecimentos da segunda estação 450. Acoplado ao transceptor 411 está um meio de processamento, tal como um micro-controlador, para construir, de dados que são para serem comunicados, pacotes e sub-pacotes para transmissão, incluindo inserir números de seqüência e indicadores de sub-pacote, e para analisar reconhecimentos recebidos da segunda estação 450. Acoplado ao meio de processamento 413 está um meio de armazenamento 414, tal como uma memória de acesso aleatório (RAM) para armazenar temporariamente os pacotes e sub-pacotes em prontidão para transmissão ou retransmissão.
A segunda estação 450 inclui um transceptor 451 acoplado a uma antena 452 para receber pacotes e sub-pacotes e para transmitir reconhecimentos à primeira estação 410. Acoplado ao transceptor 451 está um meio de processamento 453, tal como um micro-controlador, para decodificar pacotes e sub-pacotes recebidos, gerar reconhecimentos para transmissão, analisar os números de seqüência e indicadores de sub-pacote, e para montar os pacotes e sub-pacotes na ordem correta para reconstituir os dados originais. Acoplado ao meio de processamento 453 está um meio de armazenamento 454, tal como uma RAM, para armazenar os pacotes e subpacotes recebidos.
Em uma primeira concretização, o primeiro sub-pacote na subseqüência de sub-pacotes usa o mesmo número de seqüência, n, como o pacote falhado da seqüência de pacotes. O i-ésimo sub-pacote na subseqüência usa o número de seqüência n+i-1. Se a segunda estação já recebeu corretamente os pacotes com números de seqüência n+l a n+i-1, a segunda estação assume que dados recebidos com números de seqüência n a n+i-1 são sub-pacotes dos dados do pacote falhado η. A segunda estação portanto pode re-ordenar os pacotes e sub-pacotes como mostrado na Figura 5. Nas Figuras
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a 9, as caixas maiores representam pacotes e as caixas menores representam sub-pacotes, e os números dentro das caixas representam os números de seqüência e indicadores de sub-pacote. No exemplo da Figura 5, o pacote contendo número de seqüência 3 falhado para ser recebido e os dados nele são retransmitidos em sub-pacotes contendo os números 3, 4 e 5.
Porém, um problema com esta concretização pode surgir se o i-ésimo sub-pacote for recebido antes do pacote com número de seqüência n+i-1. Isto pode ocorrer se houver uma pausa na seqüência de pacotes, ou se a seqüência de pacotes terminar com nenhum pacote transmitido com número de seqüência n+i-1. A segunda estação é então incapaz de determinar se dados recebidos com número de seqüência n+i-1 é um pacote ou um sub-pacote.
Este problema pode ser superado transmitindo um pacote falso, por exemplo com carga útil zero, com número de seqüência n+i-1 antes do sub-pacote tendo número de seqüência n+i-1. A segunda estação então assume que os primeiros dados a serem recebidos com número de seqüência n+i-1 é um pacote, e os segundos dados recebidos com aquele número de seqüência é um sub-pacote. Altemativamente, a primeira estação pode transmitir um sinal especial para indicar que a seqüência de pacote terminou ou pausou, de forma que a segunda estação saberá que dados recebido subseqüentes incluem sub-pacotes. Altemativamente, a sub-seqüência pode usar números de seqüência com um grande deslocamento predeterminado negativo do número de seqüência do pacote falhado.
Em uma segunda concretização, os sub-pacotes podem usar os números de seqüência começando de número de seqüência n do pacote falhado, ou um começo do número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote falhado, mas depois disso, decrementando em lugar de incrementar o número de seqüência, como mostrado na Figura 6. Isto evita a ambigüidade potencial identificada acima em relação à segunda concretização. No exemplo da Figura 6, o pacote
o2o contendo número de seqüência 3 falhou para ser recebido e os dados nele são retransmitidos em sub-pacotes contendo os números 3, 2 e 1.
A fim de evitar ambiguidades, é também benéfico definir algumas regras adicionais em relação à segunda concretização:
a) A primeira estação não usará um número de seqüência para um sub-pacote até que todas as transmissões do pacote com aquele número de seqüência tenham terminado. Por exemplo, com referência ao exemplo ilustrado na Figura 9, a segunda estação recebe 1, 2, 3, 6, 4, 7, 8, 9, 4‘, 5', onde o símbolo (') é usado para indicar um sub-pacote (caixa menor). Pacote tendo número de seqüência 5 falhou para ser recebido (indicado na Figura 9 por uma caixa sombreada) e é retransmitido usando sub-pacotes contendo números 4 e 5. Os pacotes e sub-pacotes são re-ordenados a 1, 2, 3, 4, 4', 5', 6, 7, 8, 9. A primeira estação não reutiliza números de seqüência 4 e 5 para retransmissões de sub-pacote do pacote tendo número de seqüência 5 até que transmissão do pacote com número de seqüência 4 tenha sido completada com êxito.
Se esta regra não fosse obedecida, e a primeira estação transmitiu 4' antes de 4, a segunda estação reordenaria os pacotes e subpacotes erroneamente a 1, 2, 3, 4', 4, 5’, 6, 7, 8, 9, de forma que pacote 4 terminado até inserido entre os dois sub-pacotes do pacote 5 retransmitido.
b) Quando um número de seqüência é reutilizado para um indicador de sub-pacote, é transmitido usando um processo de HARQ diferente do processo de HARQ que era usado para o pacote com o mesmo número. Isto habilita a segunda estação distinguir entre sub-pacotes e pacotes que são retransmissões simplesmente duplicadas tendo o mesmo número.
Pacotes duplicados podem ocorrer se, por exemplo, a segunda estação transmitir um reconhecimento positivo em resposta a uma retransmissão de HARQ de camada física de um pacote, mas a primeira estação interpreta mal o reconhecimento positivo como um reconhecimento ^1
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negativo, onde a retransmissão era a última retransmissão de camada física permitida naquele ciclo de HARQ. Neste caso, o pacote corretamente decodificado seria passado até a camada de MAC da segunda estação. Porém, a primeira estação poderia decidir recomeçar a transmissão do pacote usando o mesmo número de seqüência, que poderia resultar eventualmente em um pacote duplicado com o mesmo número de seqüência sendo passado à camada de MAC da segunda estação.
Por exemplo, considere o caso quando a segunda estação recebe 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7. A segunda estação é incapaz de determinar se os segundos dados com SN=3 são uma duplicata do primeiro pacote com SN=3, em qual caso o segundo pacote deveria ser descartado e não deveria ser passado até as camadas mais altas, ou se os segundos dados com SN~3 e os dados com SN-4 são sub-pacotes contendo retransmissões de partes do pacote original com SN=4 que não foi recebido corretamente, em qual caso todos os pacotes deveríam ser passados até camadas mais altas na mesma ordem como indicado acima.
Este problema é evitado se a segunda estação puder assumir que todos os dados com números de seqüência aparentemente duplicados que aparecem no mesmo processo de HARQ são duplicatas que deveríam ser descartadas, enquanto dados com números de seqüência aparentemente duplicados que aparecem em um processo de HARQ diferente do primeiro pacote com aquele número de seqüência são sub-pacotes contendo retransmissões de partes de outro pacote e deveria ser remontado na ordem correspondente.
Note que esta regra não é aplicável quando só um processo de HARQ é usado. Porém, quando só um processo de HARQ é usado, se as transmissões de sub-pacotes de um pacote falhado com SN=n começarem antes que um pacote com SN=n+l seja transmitido, os sub-pacotes do pacote falhado podem ser numerados n+1, n+2,..., n+i, e o próximo pacote podem
então ser transmitido com SN=n+i+l. Por exemplo, considere o caso quando a primeira estação transmite pacotes 1, 2, 3, 4. Pacote 4 falha e não é passado até a camada de MAC da segunda estação. Portanto, a primeira estação transmite sub-pacotes com SNs 4, 5, 6, 7, onde cada sub-pacote contém um 5 quarto dos dados do pacote que foi transmitido originalmente com SN=4. A primeira estação então continua transmitindo o próximo pacote de dados com SN=8, enquanto este pacote teria usado SN=5 se pacote 4 não tivesse falhado.
Portanto, a regra seguinte pode ser definida para o caso de um único processo de HARQ: Todos os pacotes ou sub-pacotes recebidos que 10 têm um número de seqüência que é o mesmo como um pacote ou sub-pacote corretamente recebido corretamente anteriormente deverá ser descartado do modo habitual. Note que isto não inclui o caso da números de seqüência sendo reutilizados devido a envolvimento do campo de número de seqüência depois de 2b pacotes, onde b é o número de bits disponíveis para o número de 15 seqüência.
c) Onde múltiplos pacotes são abortados e precisam ser retransmitidos em partes, a primeira estação deverá sempre transmitir primeiro os sub-pacotes para o pacote abortado primeiro mais cedo, ou de modo algum. Uma sub-seqüência para o pacote com SN=m não deverá ser 20 transmitida depois que uma sub-seqüência começou para o pacote com SN=n, onde n > m (exceto no caso de número de seqüência envolvido).
Apesar destas regras, algumas ambigüidades secundárias permanecem com a segunda concretização, embora estas não sejam consideradas sérias:
a) Se uma primeira PDU nunca for passada até a camada de
MAC, quer dizer a primeira estação nunca transmite uma sub-seqüência para isto, por exemplo como resultado de interpretar mal um reconhecimento negativo como um reconhecimento positivo, e isto é seguido brevemente depois por outra PDU para a qual uma sub-seqüência é transmitida, e a sub<23 seqüência reutiliza números de seqüência de antes da primeira PDU, então a segunda estação assumirá que os primeiros poucos números de seqüência reutilizados que se relacionam à primeira PDU.
Por exemplo, suponha que a primeira estação envia 1, 2, 3, 4, 5, 6, 2, 3, 4, 5, 7, 8. Erros ocorrem em PDUs 3 e 5, de forma que estas PDUs não são passadas até a camada de MAC na segunda estação. A primeira estação percebe que PDU 5 falhou, mas não PDU 3, e divide a PDU 5 original em 4 sub-pacotes com números de seqüência 2, 3,4, 5. A camada de MAC na segunda estação recebe 1, 2, 4, 6, 2‘, 3', 4', 5', 7, 8. Ela então reordena erroneamente estes pacotes para dar 1, 2, 2’, 3', 4, 4', 5', 6, 7, 8, enquanto a ordem correta teria sido 1, 2,4,2', 3', 4', 5', 6, 7, 8.
b) Se as PDUs constituindo uma sub-seqüência chegarem elas mesmas na ordem errada, o indicador de sub-pacote geralmente pode ser usado para solucionar a reordenação, exceto se a primeira PDU na subseqüência não chegar primeiro. Se a primeira PDU na sub-seqüência não chegar primeiro, a segunda estação é incapaz de achar para qual subseqüência pertence, ou já pode ter passado PDUs posteriores até uma camada mais alta. É portanto vantajoso ademais especificar que a primeira e segunda PDUs de uma sub-seqüência usando deverão ser transmitidas usando o mesmo processo de HARQ, de forma que a primeira PDU seja provavelmente para ser recebida primeira.
Em uma terceira concretização, sub-pacotes sucessivos usam números seqüência consecutivos precedendo o número de seqüência do pacote de dados ao qual o sub-pacote se relaciona. Expresso matematicamente, o i-ésimo sub-pacote em uma sub-seqüência inclui número de seqüência n-p+i, onde p é o número de sub-pacotes, como mostrado na Figura 7. Portanto, o primeiro sub-pacote usa número de seqüência n-(p-l), e o p-ésimo sub-pacote final usa número de seqüência n. No exemplo da Figura 7, o pacote contendo número de seqüência 3 falhou para ser recebido e os
dados nele são retransmitidos em sub-pacotes contendo os números 1, 2 e 3. Altemativamente, os sub-pacotes consecutivos podem usar números de seqüência consecutivos na mesma ordem como usado nos pacotes de dados e terminando com o número de seqüência tendo um deslocamento negativo 5 predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido.
A terceira concretização tem a vantagem que habilita a segunda estação determinar quantos sub-pacotes a sub-seqüência inclui e portanto quando a sub-seqüência terminou. Isto é particularmente útil se a 10 camada de MAC na segunda estação passar os pacotes re-ordenados até uma camada mais alta, como habilita a segunda estação determinar quando passar o pacote com número de seqüência n+1 até a camada mais alta. No exemplo da Figura 7, depois do recebimento de sub-pacote numerado 3, a segunda estação sabe que pode passar agora o pacote com número de seqüência 4 até a 15 camada mais alta.
Em uma quarta concretização, o primeiro sub-pacote da subseqüência usa número de seqüência n do pacote de dados ao qual o sub-pacote se relaciona, e o i-ésimo sub-pacote, i > 1, usa número de seqüência n-p+i-1, como mostrado na Figura 8. No exemplo da Figura 8, o pacote contendo 20 número de seqüência 3 falhou para ser recebido e os dados nele são retransmitidos em sub-pacotes contendo os números 3, 1 e 2. Esta quarta concretização tem a vantagem que habilita a segunda estação determinar, imediatamente no recebimento do primeiro sub-pacote, a qual pacote a subseqüência se relaciona, e também determinar quantos sub-pacotes a sub25 seqüência inclui e portanto quando a sub-seqüência terminou.
Altemativamente, o primeiro sub-pacote da sub-seqüência usa o número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, e os sub-pacotes seguintes usam os números de seqüência precedendo dito número de seqüência de
·· ···· ·· ·· . · * · · · · • · ·· · · • * · · ··· • · · · · · • ···* ·· ·· ·· deslocamento, usando estes na mesma ordem como a ordem de uso da números de seqüência dos pacotes de dados.
Nessas concretizações que usam para os sub-pacotes um número de seqüência envolvendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, a segunda estação, ao determinar qual pacote a retransmissão corresponde, e a ordem dos sub-pacotes, adiciona a magnitude do deslocamento ao valor do indicador de sub-pacote recebido se um pacote de dados tendo o mesmo número de seqüência como o indicador de sub-pacote recebido já foi recebido. O tamanho do deslocamento negativo predeterminado pode ser sinalizado de uma da primeira e segunda estações para a outra.
Embora a invenção tenha sido descrita em termos de números de seqüência na camada de MAC, a invenção também pode ser aplicada a números de seqüência usados em camadas mais altas diferentes da MAC, por exemplo o nível de RLC (Controle de Ligação de Rádio).
Opcionalmente, sub-pacotes podem ser divididos eles mesmos em sub-sub-pacotes e os mesmos princípios da invenção aplicados aos subpacotes e sub-sub-pacotes como foi descrito para os pacotes e sub-pacotes.
No relatório descritivo presente e reivindicações, a palavra um ou uma precedendo um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. Ademais, a palavra incluindo não exclui a presença de outros elementos ou etapas daquelas listadas.
A inclusão de sinais de referência em parênteses nas reivindicações é pretendida para ajudar entendimento e não é pretendida ser limitante.
De ler a presente exposição, outras modificações serão aparentes às pessoas qualificadas na técnica. Tais modificações podem envolver outras características que já são conhecidas na técnica de comunicação de dados e que podem ser usadas em vez de ou além das características já descritas aqui.
Claims (12)
1. Método para transmitir dados de uma primeira estação (410) para uma segunda estação (450), caracterizado pelo fato de que compreende:
na primeira estação (410), dividir os dados em uma seqüência de pacotes de dados e transmitir a seqüência de pacotes de dados;
na segunda estação (450), receber os pacotes de dados e transmitir reconhecimentos indicando se os pacotes de dados foram recebidos com êxito;
na primeira estação (410), retransmitir como uma subseqüência de uma pluralidade de sub-pacotes um pacote de dados que não foi recebido com êxito;
na segunda estação (450), reconstituir os dados dos pacotes e sub-pacotes de dados;
em que os pacotes de dados incluem um número de seqüência provendo uma indicação de posição de cada pacote de dados dentro da seqüência de pacotes de dados, e os sub-pacotes incluem um indicador de sub-pacote provendo uma indicação de posição de cada sub-pacote dentro da sub-seqüência de sub-pacotes, e em que os números de seqüência e indicadores de sub-pacote incluem uma pluralidade de números em comum.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido e seguido por números de seqüência subseqüentes.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido e seguido por números de seqüência
subseqüentes.
4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o sub-pacote não inclui nenhuma indicação adicional de sua posição relativa aos outros pacotes de dados.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com o número de seqüência do pacote sendo retransmitido e seguido por números de seqüência precedentes em ordem inversa de uso comparada com os números de seqüência nos pacotes de dados.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos começando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote sendo retransmitido e seguido por números de seqüência precedendo o número de seqüência de deslocamento em ordem inversa de uso comparada com os números de seqüência nos pacotes de dados.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos na mesma ordem como usada nos pacotes de dados, e terminando com o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, em sub-pacotes consecutivos, números de seqüência consecutivos na mesma ordem como usada nos pacotes de dados, e terminando com um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo
··· fato de que o indicador de sub-pacote inclui, no primeiro sub-pacote, o número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, e em subpacotes seguintes, números de seqüência precedentes na mesma ordem de uso como os números de seqüência nos pacotes de dados.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador de sub-pacote inclui, no primeiro sub-pacote, um número de seqüência tendo um deslocamento negativo predeterminado do número de seqüência do pacote de dados sendo retransmitido, e em subpacotes seguintes, números de seqüência precedendo o número de seqüência de deslocamento na mesma ordem de uso como os números de seqüência nos pacotes de dados.
11. Primeira estação (410) para transmitir dados para uma segunda estação (450), a primeira estação (410) caracterizada pelo fato de que compreende:
meio (413) para dividir os dados em uma seqüência de pacotes de dados, cada pacote de dados incluindo um número de seqüência provendo uma indicação de posição do pacote de dados dentro da seqüência de pacotes de dados;
meio (411) para transmitir cada pacote de dados por sua vez;
meio (411) para receber um reconhecimento da segunda estação (450) indicando se o pacote de dados transmitido foi recebido com êxito;
meio (413) responsivo a receber um reconhecimento indicando que o pacote de dados transmitido não foi recebido com êxito, para dividir o pacote de dados malsucedido em uma sub-seqüência de sub-pacotes, cada sub-pacote incluindo um indicador de sub-pacote provendo uma indicação de posição do sub-pacote dentro da sub-seqüência, em que os números de seqüência e os indicadores de sub-pacote incluem uma pluralidade de números em comum; e
··♦· *a ·· • · · * · • ♦· » · ·· · ··· • · · · · ·» ·« ·· meio (411) para transmitir cada sub-pacote por sua vez.
12. Sistema (400) para comunicar dados de uma primeira estação (410) para uma segunda estação (450), o sistema (400) caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira estação (410) como definida na
5 reivindicação 8 e uma segunda estação (450) tendo:
meio (451) para receber os pacotes e sub-pacotes de dados; meio (451) para decodificar os pacotes e sub-pacotes de dados recebidos;
meio (453) para gerar reconhecimentos indicativos de se os
10 pacotes e sub-pacotes de dados recebidos foram recebidos com êxito;
meio (451) para transmitir os reconhecimentos; e meio (453) para empregar a números de seqüência e indicadores de sub-pacote para reconstituir os dados.
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