BRPI9810145B1 - método para transmissão de dados entre um transmissor e um receptor, e para transmissão de um conjunto de frames, bem como, sistema para transmissão de dados através de frames - Google Patents

Abstract

patente de invenção: método para estender a faixa de numeração de seqüência e sistema para selecionar protocolos de transmissão repetida. são descritos um método e um sistema para a transmissão de dados digitais pela extensão da faixa ou gama de numeração de seqüências para um protocolo de transmissão repetida seletiva. de acordo com uma modalidade da invenção, quadros de dados (70) são transmitidos incluindo um número de seqüência de oito bits (72) e um flag de retransmissão de um bit (74). o flag de retransmissão de um bit (74) indica se o quadro é recém transmitido ou retransmitido devido a uma primeira transmissão que falhou. os sistemas de transmissão (50) e recepção (52) mantêm, cada um, um número de seqüência de doze bits designado com um "número de seqüência longo" constituído pelo número de seqüência de oito bits transmitido com cada quadro e por uma extensão de quatro bits. o número de seqüência longo é transmitido dentro de um quadro de controle (82) e o número de seqüência de oito bits é transmitido dentro do quadro de dados (72).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção: MÉTODO PARA TRANSMISSÃO DE DADOS ENTRE UM TRANSMISSOR E UM RECEPTOR, E PARA TRANSMISSÃO DE UM CONJUNTO DE FRAMES, BEM COMO, SISTEMA PARA TRANSMISSÃO DE DADOS ATRAVÉS DE FRAMES.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO I. Campo da Invenção A presente invenção está relacionada a um método e um sistema para a transmissão de dados digitais. A presente invenção é adequada para estender a faixa ou gama de numeração de sequências aplicável a protocolos de transmissão repetida seletiva. II. Descrição da Técnica Correlacionada A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação pessoal configurado de acordo com a utilização da interface aérea IS-95. A norma IS-95 e seus derivados tais como a IS-95A, IS-99 e IS-707, IS-657 e ANSI J-STD-008, etc. (aqui designadas coletivamente como as normas IS-95) definem uma interface para a implementação de um sistema digital de comunicação pessoal usando técnicas de processamento de sinais de múltiplo acesso por divisão de código (CDMA). Além disso, um sistema de comunicação pessoal configurado substancialmente de acordo com a utilização da IS-95 está descrito na Patente U.S. N2 5.103.459, entitulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA PERSONAL COMMUNICATION SYSTEM", em nome da Requerente da presente invenção e aqui incorporada por referência.

Como é típico para a maioria dos sistemas de comunicação pessoal, a IS-95 permite que o serviço de telefonia móvel seja provido a um conjunto de terminais sem fio (tipicamente telefones celulares) usando-se um conjunto de estações base 12 acopladas à rede pública de comutação telefônica (PSTN) 18 por um controlador de transmissor (BSC) 14 e um centro de comutação móvel (MSC) 16. Durante uma chamada telefônica, um terminal sem fio 10 faz interface com uma ou mais estações base 12 usando sinais de rádio freqüência (RF) modulados por CDMA. O sinal de RF transmitido a partir da estação base 12 para o terminal sem fio 10 é denominado como a ligação enviada (link de emissão) e o sinal de RF transmitido do terminal sem fio 10 para a estação base 12 é denominado como a ligação de retorno (link reverso).

De acordo com as normas IS-99 e IS-707 (designada a seguir simplesmente como IS-707), um sistema de acordo com a IS-95 pode também prover serviços de comunicação de dados. Os serviços de comunicação de dados permitem que dados digitais sejam permutados usando-se o receptor 10 e a interface de RF para um ou mais transmissores 12. Os exemplos do tipo de dados digitais tipicamente transmitidos usando-se a norma IS-707 incluem arquivos de computador e correio eletrônico.

De acordo com as normas IS-95 e IS-707, os dados trocados entre um terminal sem fio 10 e uma estação base 12 são processados em quadros (frames). Para aumentar a probabilidade de que um quadro seja transmitido com sucesso durante uma transmissão de dados, a IS-707 emprega um protocolo de rádio ligação (RLP) para seguir ou localizar os quadros transmitidos com sucesso e para efetuar a retransmissão de quadros quando um quadro não é transmitido com sucesso. A retransmissão é efetuada até três vezes na IS-707 e é responsabilidade dos protocolos das camadas mais elevadas encetar etapas adicionais para assegurar que o quadro seja transmitido com sucesso.

Para detectar quais quadros foram transmitidos com sucesso, a IS-707 exige que um número de sequência de oito bits seja incluído em cada quadro transmitido. O número de seqüência é incrementado para cada quadro de 0 a 256 e então reajustado para zero. Um quadro que não tenha sido transmitido com sucesso é detectado quando um quadro com número de seqüência fora de ordem é recebido, ou um erro é detectado usando-se informações de conferência de soma ou "checksum" CRC, ou outros métodos de detecção de erros. Uma vez detectado um quadro transmitido sem sucesso, o receptor transmite uma mensagem negativa de confirmação (NAK - Negative Acknowledgment) para o sistema de transmissão, a qual inclui o número de seqüência do quadro que não foi recebido. 0 sistema de transmissão a seguir retransmite o quadro incluindo o número de seqüência tal como originalmente transmitido. Caso o quadro retransmitido não seja recebido com sucesso, uma segunda mensagem negativa de confirmação é enviada para o sistema de transmissão. 0 sistema de transmissão tipicamente responde notificando a aplicação de controle ou a camada da rede sobre a transmissão que falhou.

De acordo com a IS-95A e a IS-707, os quadros são transmitidos uma vez a cada 20 milissegundos (ms) . Dessa forma, um número de seqüência de oito bits pode seguir 256 quadros transmitidos durante um intervalo de cinco (5) segundos. Cinco segundos são tipicamente suficientes para permitir que uma transmissão de quadro falhada seja detectada e para que seja efetuada uma retransmissão e, portanto, um número de seqüência de oito bits propicia tempo suficiente para a retransmissão do quadro. Dessa forma, os quadros retransmitidos podem ser especificamente identificados sem ambigüidade causada por um "retorno" ou "retrocesso" da seqüência quando se repete os números de seqüência de oito bits.

No entanto, desde o desenvolvimento original da IS-95A e IS-707, foram propostos e desenvolvidos protocolos e normas adicionais que permitem que os dados sejam transmitidos em taxas mais elevadas. Tipicamente, esses novos protocolos e normas utilizam a mesma estrutura de quadros que a IS-95A e IS-707 de modo a manter tanta compatibilidade quanto possível com sistemas e normas pré-existentes. No entanto, apesar de ser desejável manter a compatibilidade com sistemas e normas pré-existentes, o uso do mesmo tipo de quadro dentro de tais protocolos e normas de taxas mais elevadas aumenta substancialmente o número de quadros que são transmitidos durante um dado intervalo de tempo. Como exemplo, caso a taxa de transmissão seja elevada por um fator de quatro, o tempo necessário para a transmissão de 256 quadros fica reduzido para 1,25 segundos, em lugar dos cinco segundos necessários anteriormente. Um período de tempo de 1,25 segundos é tipicamente insuficiente para permitir que uma transmissão falhada de quadro seja detectada e tentada uma retransmissão, antes que o número de seqüência de oito bits se repita. Dessa forma, o uso de um número de seqüência de oito bits é insuficiente para permitir a identificação sem ambigüidade de quadros pelo período de tempo necessário para efetuar a seqüência de retransmissão desejada.

Apesar do número de bits no número de seqüência poder ser elevado, tal aumento iria alterar substancialmente o formato do quadro e portanto violar a meta de se manter substancial compatibilidade com sistemas e normas previamente existentes. Dessa forma, a presente invenção está direcionada a um método e um equipamento para estender a faixa ou gama do número de seqüência sem modificar o número de bits usados para o número de seqüência.

RESUMO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da invenção é provido um método para a transmissão de dados entre um transmissor e um receptor, usando-se um quadro possuindo números de seqüência, compreendendo as etapas de: a) transmitir o quadro uma primeira vez com um bit retransmitido ajustado para falso e o número de seqüência ajustado para uma porção de um número de seqüência longo; b) incrementar o número de seqüência longo; e c) retransmitir o quadro com o bit retransmitido ajustado para verdadeiro quando uma mensagem de confirmação negativa contendo o número de seqüência longo do quadro é recebida.

De acordo com outro aspecto da invenção é provido um método para a transmissão de um conjunto de quadros de dados possuindo números de seqüência de oito bits, compreendendo as etapas de: a) ajustar um campo de tipo para recém transmitido quando o quadro de dados é transmitido pela primeira vez; b) ajustar o campo de tipo (campo tipo - type field) para retransmitido quando o quadro de dados está sendo retransmitido; e c) transmitir o quadro de dados.

De acordo com outro aspecto da invenção é provido um sistema para a transmissão de dados através de quadros, compreendendo: um sistema de transmissão para a transmissão de quadros recém transmitidos com um campo de tipo ajustado para recém transmitido e um número de seqüência, para manter um índice L_V(S) que é incrementado após cada quadro recém transmitido ser transmitido e para a transmissão de quadros retransmitidos em resposta a mensagens NAK; e um sistema de recepção para gerar as mensagens NAK quando os quadros recém transmitidos são recebidos fora de ordem, para manter uma listagem NAK para localizar quadros não recebidos e para ressenqüenciar quadros retransmitidos. A invenção propicia também um transmissor para a transmissão de dados digitais, o transmissor compreendendo: um circuito de controle para gerar, para campos de dados individuais, respectivos códigos de seqüência, cada um compreendendo um primeiro número de bits derivados a partir de um código índice compreendendo um segundo número de bits maior em número que o primeiro número; um circuito de transmissão para a transmissão de cada campo de dados e o respectivo código de seqüência em conjunto na forma de um de um quadro de dados codificado através de uma portadora; e um circuito de recepção para receber e decodificar um quadro de dados codificado compreendendo um código índice e um código de não confirmação, e em que o circuito de controle está disposto para identificar a partir do código índice um código de seqüência e respectivo campo de dados para retransmissão na forma de um quadro de dados codificado pelo circuito de transmissão. A invenção propicia também um receptor para a recepção de dados digitais, o receptor compreendendo: um circuito de recepção para receber e decodificar um quadro de dados codificado contendo um campo de dados e um código de seqüência associado compreendendo um primeiro número de bits; um circuito de controle para determinar um código índice a partir do código de seqüência recebido, código índice este que compreende um segundo número de bits maior em número que o primeiro número, para comparar o código índice determinado com códigos índice desenvolvidos para respectivos códigos de seqüência de quadros de dados anteriormente recebidos para identificar a recepção errônea de um quadro de dados recebido e para gerar um código índice para transmissão com um código de não confirmação quando é detectado um erro na recepção; e um transmissor para transmitir o código de índice e o código de não confirmação em conjunto na forma de um quadro de dados codificado através de uma portadora. A presente invenção tem por meta prover um método e um equipamento para estender a gama de numeração de seqüência para um protocolo de transmissão repetida seletiva. De acordo com uma modalidade da invenção, são transmitidos quadros de dados incluindo um número de seqüência de oito bits e um "flag" ou marcador de retransmissão de um bit. 0 flag de retransmissão de um bit indica se o quadro é recém transmitido ou retransmitido devido a uma primeira transmissão que falhou. Os sistemas de transmissão e recepção mantêm, cada um, um número de seqüência de doze bits, denominado como um "número de seqüência longo", constituído pelo número de seqüência de oito bits transmitido com cada quadro e uma extensão de quatro bits. 0 número de seqüência longo é transmitido dentro de quadros de controle e o número de seqüência de oito bits é transmitido dentro dos quadros de dados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características, objetivos e vantagens da presente invenção ficarão mais claros através da descrição detalhada apresentada a seguir, quando tomada em conjunto com os desenhos, nos quais referências numéricas similares identificam itens correspondentes e nos quais: A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação pessoal; A Figura 2 é um diagrama esquemático de um transmissor e receptor; A Figura 3 é um diagrama de um acumulador ou buffer de quadros e acumulador ou buffer de resseqüenciamento; A Figura 4 é um fluxograma ilustrando a operação de um transmissor e de um receptor durante uma comunicação; A Figura 5 é um fluxograma ilustrando a operação do receptor durante a recepção de um quadro recém transmitido; A Figura 6 é um fluxograma ilustrando a operação do receptor durante a recepção de um quadro retransmitido; A Figura 7 é um diagrama de mensagem ilustrando a operação do transmissor e do receptor durante uma comunicação exemplar; e A Figura 8 é um diagrama de mensagem ilustrando a operação do transmissor e do receptor durante uma comunicação exemplar.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS São descritos um método e um equipamento para estender a faixa ou gama de numeração de seqüência para um protocolo de transmissão repetida. Na descrição que se segue a invenção é apresentada no contexto de um sistema de comunicação pessoal operando de acordo com a utilização de técnicas de processamento de sinais CDMA das normas IS-707 e IS-95. Apesar da invenção ser especialmente adequada para uso em tal sistema de comunicação, deve ficar claro que a presente invenção pode ser empregada em diversos outros tipos de sistemas de comunicação que transmitem dados através de quadros ou pacotes, incluindo tanto sistemas de comunicação sem fio como por cabos, bem como sistemas de comunicação baseados em satélites. Adicionalmente, em todo o presente pedido, vários sistemas bem conhecidos são apresentados em forma de blocos. Isto é feito para evitar o desnecessário obscurecimento da descrição da invenção. A Figura 2 é um diagrama de blocos de dois sistemas de comunicação configurados de acordo com uma modalidade exemplar da invenção. A comunicação de taxa mais elevada está sendo conduzida do transmissor 50 para o receptor 52. Em uma configuração exemplar, o transmissor 50 está localizado em uma estação base 12 e o receptor 52 está em um terminal sem fio 10, todavia, as localizações podem ser invertidas. No interior do transmissor 50, o sistema de controle 54 recebe quadros de dados provenientes da alimentação / saída (I/O - Input/Output) 56 e provê tais dados ao codificador 58. O codificador 58 efetua a codificação convolucional gerando símbolos de código que são recebidos pelo modulador digital 60. O modulador digital 60 efetua a modulação de seqüência direta sobre os símbolos de código com um ou mais códigos de canal binários e um ou mais códigos de espalhamento binários, proporcionando símbolos que são recebidos pelo transmissor de rádio freqüência (RF) 62. Os símbolos em chips são convertidos para a banda de freqüência portadora pelo transmissor de RF 62 e transmitidos a partir do sistema de antena 64 através do diplexador 66. Vários métodos e equipamentos podem ser empregados na presente invenção para efetuar a modulação digital e a conversão de RF. Um conjunto de métodos e equipamentos particularmente úteis está descrito nos Pedidos Co-pendentes de Patente U.S. N2 de Série 08/431 180, entitulado "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS SYSTEM USING STATISTICAL MULTIPLEXING", depositado em 28 de abril de 1995, N2 de Série 08/395 960, entitulado "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS SYSTEM USING NON-ORTHOGONAL OVERFLOW CHANNELS", depositado em 28 de fevereiro de 1995 e N2 de Série 08/784 281, "HIGH DATA RATE SUPPLEMENTAL CHANNEL FOR CDMA TELECOMMUNICATIONS SYSTEM", depositado em 15 de janeiro de 1997, todos em nome da Requerente da presente invenção e aqui incorporados por referência. Deve ficar claro que alguns dos pedidos de patente acima mencionados estão direcionados à ligação enviada, sendo portanto mais adequados para uso com o transmissor 50, enquanto que outros estão direcionados à ligação de retorno, sendo portanto mais adequados para uso com o receptor 52.

Em uma modalidade exemplar da invenção, os dados transmitidos a partir do sistema de antena 64 são formatados de acordo com o quadro 70, o qual inclui o campo de seqüência de oito bits (número SEQ ou SEC NUMBER) 72, o flag de retransmissão 74 e o campo de dados 76. Um quadro 70 pode incluir um campo CRC 77 ou outros campos que não são mostrados pois eles não são particularmente relevantes para a presente invenção. Em uma modalidade preferida da invenção, os quadros são formatados substancialmente de acordo com as estruturas de quadro definidas na norma IS-707, com a adição do flag de retransmissão 74.

Para prover quadros de dados ao codificador 58 de uma forma ordenada, o sistema de controle 54 armazena os quadros no interior do acumulador ou buffer de quadros 55 e atualiza um valor índice L_V(S). o acumulador de quadros 55 e o valor índice L_V(S) são de preferência armazenados em um sistema de memória. Em uma modalidade preferida da invenção, o valor índice L_V(S) é um número de seqüência de doze bits que é incrementado após a transmissão de cada quadro, tal como será descrito em maiores detalhes a seguir. Os oito bits menos significativos do valor índice L_V(S) são posicionados no campo de seqüência de um quadro 72.

No interior do receptor 52, o receptor de RF 80 converte e digitaliza os sinais de RF através dos quais o quadro 70 é transmitido usando o sistema de antena 82 e o diplexador 84. O demodulador digital 86 demodula os sinais convertidos, ou de "banda base", usando os códigos binários necessários, gerando dados de decisão soft que são recebidos pelo decodificador 88. O decodificador 88 efetua a decodificação em grade de probabilidade máxima ou Viterbi proporcionando os dados de decisão hard 90 que são providos ao controlador 91. O controlador 91 reforma o quadro 70 usando os dados de decisão hard 90 e determina se o quadro foi recebido em seqüência em relação aos quadros que já haviam sido recebidos usando o número SEQ, a variável de índice L_V(N) e L_V(R), bem como o buffer de resseqüenciamento 92 e listagem NAK 94 como será descrito em maiores detalhes a seguir.

Caso o controlador 91 determine que o quadro foi recebido fora de seqüência em relação aos quadros que já haviam sido recebidos, ou caso o quadro seja recebido com erro, ele gera uma mensagem de confirmação negativa (NAK) que é recebida pelo codificador 95. 0 codificador efetua a codificação convolucional para gerar símbolos de código que são modulados por espectro espalhado de seqüência direta pelo modulador digital 97, de preferência de acordo com a ligação de retorno IS-95, e os símbolos em chips são convertidos pelo sistema de transmissão de RF 98 e transmitidos na forma da NAK 83 a partir do sistema de antena 82 através do diplexador 84. A L_SEQ para o quadro "NAK-ado" é armazenada dentro da listagem NAK 94.

Fazendo novamente referência ao transmissor 50, o receptor de RF 67 recebe o sinal de RF através do sistema de antena 64 e diplexador 66. O receptor RF 67 converte e digitaliza o sinal de RF proporcionando amostras que são demoduladas usando-se o demodulador digital 68. O decodificador 69 decodifica os dados de decisão soft provenientes do demodulador 68 e o sistema de controle 54 recebe os dados de decisão hard provenientes do decodificador 69, desse modo detectando a NAK proveniente do receptor 52 contida nos dados de decisão hard. O sistema de controle 54 recebe a NAK 83 e recupera o quadro NAK-ado proveniente do acumulador de transmissão 55. Os quadros recuperados são retransmitidos de acordo com a transmissão original, tal como foi acima descrito (incluindo o número de seqüência original). A Figura 3 é um diagrama que ilustra a configuração do acumulador de quadros 55, do acumulador de resseqüenciamento 92 e índices L_V(S), L_V(N) e L_V(R) quando usado de acordo com uma modalidade da invenção. No interior do acumulador de quadros de transmissão 55, os quadros já transmitidos uma vez estão sombreados e os quadros a serem transmitidos estão claros. Na modalidade preferida da invenção, os índices L_V(S), L_V(N) e L_V(R) são números de doze (12) bits. O índice L_V(S) é ajustado para o número de seqüência do próximo quadro a ser transmitido. Quando o quadro é realmente transmitido, o número SEQ de oito bits do quadro é ajustado para os oito bits menos significativos do índice L_V(S).

No interior do acumulador de resseqüenciamento 92 o índice L_(V(R) é ajustado para a seqüência de doze bits do próximo quadro esperado. O índice L_V(N) é ajustado para a seqüência de doze bits do próximo quadro necessário para envio seqüencial, ou para o qual o processamento está ainda pendente. Quando um número predeterminado de NAKs tenha sido enviado sem recepção do quadro correspondente, a tentativa de processamento do quadro é finalizada e os dados com o quadro perdido são passados para os protocolos de camadas superiores (por exemplo a camada de transporte). Como mostrado, os quadros NAK-ados 96a a 96c podem ser recebidos com números de seqüência entre L_V(N) e (L_V(R)-1) MOD 4096, inclusive. A Figura 4 é um fluxograma ilustrando a operação do transmissor 50 e receptor 52 durante uma comunicação efetuada de acordo com uma modalidade da invenção. A transmissão se inicia no transmissor na etapa 100 e a recepção no receptor na etapa 101. Na etapa 102, é efetuada a inicialização, durante a qual o índice L_V(S) é ajustado para zero no interior do transmissor 50 e L_V(R) é ajustado para zero no interior do receptor 52.

Na etapa 108, o transmissor transmite um quadro (indicado pela linha tracejada) quando os dados estiverem disponíveis para transmissão, com o número SEQ do quadro ajustado para os oito bits menos significativos do índice L_V(S), designado como V(S). Adicionalmente, o flag de retransmissão é ajustado para zero para indicar que o quadro é um quadro recém transmitido. Na etapa 112, o índice L_V(S) é incrementado MOD 4096 e na etapa 113 o transmissor efetua o processamento de recepção para qualquer mensagem NAK transmitida a partir do receptor 52. Em uma modalidade da invenção, quando não estejam disponíveis quaisquer dados, quadros "vazios"· ("idle") possuindo o número SEQ corrente podem ser enviados repetidamente até que os dados fiquem disponíveis (as transmissões vazias não são apresentadas).

Na etapa 130 o transmissor determina se uma NAK foi recebida ou está pendente e, em caso positivo, os quadros NAK-ados são recuperados a partir do acumulador de transmissão usando-se o número de seqüência longo contido na mensagem NAK e retransmitidos na etapa 132 com o número SEQ original e o campo de retransmissão ajustado para um.

Uma vez que o quadro seja retransmitido, a NAK pendente ou recebida é eliminada e o processamento a seguir continua na etapa 113.

Caso uma mensagem NAK não tenha sido recebida ou não esteja pendente, o transmissor retorna à etapa 108 e o processamento continua.

No interior do receptor 52, o processamento se inicia na etapa 101 e na etapa 106 L_V(S) é recebida do transmissor 50. Na etapa 110 o receptor 52 recebe quaisquer quadros transmitidos a partir do transmissor 50 ou na etapa 108 (transmissão nova), ou na etapa 132 (retransmissão) e na etapa 114 examina o estado do flag de retransmissão do quadro para determinar se o quadro recebido é um quadro retransmitido ou um quadro novo. Caso o quadro seja um quadro retransmitido, o processamento de retransmissão é efetuado na etapa 116 e a seguir o receptor retorna à etapa 110. Caso o quadro não seja um quadro retransmitido, o primeiro processamento de transmissão do quadro é efetuado na etapa 120 e a seguir a etapa 110 é efetuada novamente. A Figura 5 é um fluxograma que ilustra a operação do receptor 52 ao processar a primeira transmissão de um quadro durante a etapa 120 da Figura 4, de acordo com uma modalidade da invenção. 0 processamento da primeira transmissão se inicia na etapa 150 e na etapa 152 L_SEQ é ajustado de acordo com a seguinte equação: L_SEQ = {L__V (R) + [256 + SEQ -V(R)] MOD 256}MOD 4096 (1) em que V(R) é constituído pelos oito bits menos significativos de L_V(R) e SEQ é o número de seqüência contido no campo SEQ do quadro que está sendo processado. Na etapa 154 é determinado se L_SEQ é menor que L_V (N) ou que o quadro foi armazenado no acumulador de resseqüenciamento. Caso assim seja, o quadro é descartado na etapa 156 e o sistema de recepção retorna a partir do processamento da primeira transmissão na etapa 157. Como foi acima mencionado, L_V(N) é ajustado para o próximo quadro necessário para envio seqüencial dos dados.

Caso L_SEQ não seja menor que L_V(N) e o quadro não estava armazenado no acumulador de resseqüenciamento, é também determinado na etapa 158 se L_SEQ é maior ou igual a L_V(N) e menor que L_V(R) e se o quadro não estava armazenado no acumulador de resseqüenciamento e, caso positivo, o quadro é descartado na etapa 156 e o sistema de recepção retorna a partir do processamento da primeira transmissão na etapa 157. Caso contrário, é também determinado na etapa 160 se L_SEQ é igual a L_V(R) e portanto se o próximo quadro é o necessário para envio seqüencial L_V(R).

Se L_SEQ não for igual a L_V(R), foi recebido um quadro fora de ordem e o quadro é armazenado no acumulador de resseqüenciamento na etapa 162 e L_V(R) é ajustado para L_SEQ na etapa 164. Na etapa 166, o sistema de recepção transmite uma ou mais mensagens NAK requerendo a retransmissão de todos os quadros não recebidos de L_V(N) a (L_V(R)-1) MOD 4096 inclusive. 0 sistema de recepção a seguir retorna do processamento de primeira transmissão na etapa 176.

Se, na etapa 160, for determinado que L_SEQ é igual a L_V(R) o quadro foi recebido e ordem, levando a ser também determinado na etapa 170 que L_V(N) é igual a L_V(R) , indicando que nenhum quadro NAK-ado está pendente. Caso L_V(N) seja igual a L_V(R), L_N(N) e L_V(R)são incrementados MOD 4096 na etapa 172. O quadro de dados é enviado para o protocolo de camada superior na etapa 174 e o receptor retorna do processamento de primeira transmissão na etapa 176.

Se for determinado na etapa 160 que L_V (N) não é igual a L__V(R) e portanto que quadros NAKados permanecem pendentes, L_V(R) é incrementado MOD 4096 na etapa 178 e na etapa 180 o quadro é armazenado no acumulador de resseqüenciamento. O receptor 52 a seguir retorna do processamento de primeira transmissão na etapa 176. A Figura 6 é um fluxograma ilustrando a operação do receptor 52 durante a etapa 116 quando um quadro retransmitido é recebido de acordo com uma modalidade da invenção. O processamento do quadro retransmitido se inicia na etapa 200 e na etapa 202 o campo SEQ no quadro recebido é usado como a chave para consultar uma L_SEQ associada com a SEQ na listagem NAK 94 (Figura 2) . Na etapa 204 é determinado se a L_SEQ é menor que L_V (N), ou se o quadro já havia sido armazenado no acumulador de resseqüenciamento e, caso positivo, o quadro é descartado na etapa 206 e o receptor 52 retorna do processamento de retransmissão na etapa 208.

Caso L_SEQ não seja menor que L_V(N) e o quadro não tenha sido armazenado no acumulador de resseqüenciamento, é também determinado na etapa 210 se L_SEQ é maior ou igual L_V (N) e menor que L_V (R) e se o quadro não foi armazenado do acumulador de resseqüenciamento e, caso positivo, o quadro é armazenado no acumulador de resseqüenciamento na etapa 212 antes de ser efetuada a etapa 214. Caso contrário, a etapa 214 é efetuada.

Na etapa 214 é determinado se L_SEQ é igual a L_V(N) e caso não o seja o quadro é descartado na etapa 216, uma vez que o quadro retransmitido possui um número de seqüência que é mais elevado que o próximo quadro esperado e portanto ocorreu um erro. Uma vez descartado o quadro o receptor 52 volta do processamento de quadro retransmitido na etapa 208.

Caso L_SEQ seja igual a L_V(N), os dados em todos os quadros contíguos formados pela adição do quadro retransmitido sendo processado a partir de L_V(N) para cima são enviados para a próxima camada mais elevada de processamento na etapa 218 e os quadros enviados são removidos do acumulador de resseqüenciamento na etapa 220. Na etapa 222 L_V(N) é ajustado para LAST+1, em que LAST é o número de seqüência longo (L_SEQ) do último quadro enviado à camada mais elevada na etapa 218. Na etapa 224 o quadro é removido da listagem NAK e o receptor 52 retorna do processamento do quadro retransmitido na etapa 226. A Figura 7 é um diagrama de mensagem ilustrando as mensagens transmitidas durante uma comunicação exemplar efetuada de acordo com uma modalidade da invenção. O transmissor 50 é apresentado na esquerda e o receptor 52 na direita. O transmissor 50 mantém o índice L_V(S) e os quadros são transmitidos com o valor V(S) no campo de seqüência, m que V(S) é constituído pelos oito bits menos significativos de L_V(S). No receptor 52 é apresentada a listagem NAK após cada transmissão. Todos os números são apresentados no sistema hexadecimal. 0 primeiro quadro 230 é transmitido quando o índice L_V(S) é igual a 0x2FE e portanto com um número SEQ de OxFE. Após a transmissão do quadro 230, o índice L_V(S) é incrementado para 0x2FF e o quadro 232 é transmitido com um número SEQ de OxFF. Os dois quadros 230 e 232 são recebidos com sucesso pelo receptor 52 levando o índice L_V(R) a ser incrementado duas vezes de 0x2FE para 0x300. O quadro 234 é transmitido com um número SEQ de 0x00 e não é recebido com sucesso pelo receptor 52. L_V(S) é a seguir incrementado para 0x301 e o quadro 236 é transmitido com um número SEQ de 0x01 e é recebido com sucesso pelo receptor 52.

Quando do recebimento do quadro 236, o receptor 52 detecta o número de seqüência fora de ordem pois o quadro 234 não foi recebido. Em resposta, o receptor gera a mensagem NAK 240 contendo o índice completo de doze bits L_V(R) para o quadro não recebido 0x300. Adicionalmente, o receptor 52 atualiza a listagem NAK 94 para indicar que uma NAK foi transmitida para um quadro com número SEQ 0x00 e número L_SEQ 0x300. Além disso, o receptor 52 inicializa um temporizador ou timer NAK que controla o tempo que decorreu desde a transmissão da mensagem NAK 240.

Durante a transmissão da mensagem NAK 240, o transmissor 50 transmite outro quadro 238 com um número SEQ de 0x02, o qual é recebido com sucesso pelo receptor 52. Quando do recebimento da mensagem NAK 240, o transmissor 50 gera o quadro retransmitido 242 possuindo o número SEQ 0x00 e o flag de retransmissão 74 (Figura 2) ajustado para um. Ao receber o quadro retransmitido 242 o receptor 52 detecta o bit de retransmissão e compara o número SEQ com o número SEQ na listagem NAK 94. Uma vez determinada a igualdade, o quadro retransmitido 242 é posicionado no interior do acumulador de resseqüenciamento 92 (da Figura 2) e a entrada ou item na listagem NAK 94 é removido. Os quadros 244 e 246 são a seguir retransmitidos e recebidos de forma normal. A Figura 8 é um diagrama de mensagem ilustrando a operação do transmissor 50 e receptor 52 durante uma transmissão na qual o número de seqüência "retorna", quando efetuada de acordo com uma modalidade da invenção. Os quadros 240a e 240b são transmitidos com números SEQ OxFE (todos os números estão em hexadecimal) e OxFF respectivamente, os quais correspondem a valores de 0x2FE e0x2FF para o indice L_V(S), sendo recebidos com sucesso pelo receptor 52, levando L_V(R) a ser incrementado de 0x2FE para 0x300. O quadro 240c inclui o número SEQ 0x00 porém não é recebido com sucesso pelo receptor 52. O quadro 240d inclui o número SEQ 0x01 e é recebido apropriadamente pelo receptor 2. Ao receber o quadro 240d, o receptor 52 detecta que o número SEQ é maior que os oito bits menos significativos de L_V(R) e portanto que um quadro foi recebido fora de ordem. Em resposta, o receptor 52 atualiza L_V(R) para 0x302, que corresponde ao próximo quadro esperado e posiciona o número SEQ do quadro não recebido na listagem NAK 94. Adicionalmente, o receptor 52 transmite a NAK 241 contendo o número L_SEQ completo 0x300 do quadro que não foi recebido e inicializa um temporizador que controla a quantidade de tempo que decorreu desde a transmissão da NAK 241. No entanto, como mostrado na Figura 8, a NAK 241 não é recebida com sucesso pelo transmissor 50. O transmissor 50 continua a transmitir quadros tal como mostrado, incluindo os quadros 240e a 240j, todos os quais são recebidos com sucesso pelo receptor 52. Durante a transmissão dos quadros 240e a 240j, o índice L_V(S) se modifica de 0x302 para 0x400, causando um retorno à origem dos oito bits menos significativos e portanto no número SEQ contido nos quadros. O quadro 240k é transmitido com o número SEQ 0x01 e não é recebido com sucesso pelo receptor 52. O quadro 24 01 é transmitido com o número SEQ 0x02 e é recebido com sucesso pelo receptor 52. Ao receber o quadro 2401 o receptor detecta uma transmissão fora de ordem e responde pela transmissão da NAK 243 contendo o valor de seqüência 0x401 e pela adição do número de seqüência 0x401 à listagem NAK 94. Adicionalmente, neste momento, o temporizador para a NAK 241 expira levando à transmissão de uma segunda NAK 245 contendo o valor de seqüência 0x300 para o transmissor 50. Dessa forma, uma segunda NAK é transmitida para o quadro 240c. Adicionalmente, o receptor 52 ajusta L_V(R) para o próximo número de seqüência esperado 0x403. Deve ser notado que os números de seqüência ■ transmitidos nas NAKs 243 e 245 poderíam ser transmitidos em uma única mensagem NAK. O transmissor 50 responde às NAKs 243 e 245 pela transmissão do quadro retransmitido 242a contendo os dados do quadro 240k e quadro retransmitido 242b contendo os dados do quadro 240c. Ao receber o quadro de retransmissão 242a o receptor 52 identifica o quadro como um quadro retransmitido com base no estado do flag de retransmissão 74 (Figura 2) . Uma vez que o quadro seja identificado como um quadro retransmitido, o receptor 52 efetua uma consulta à listagem NAK 94 usando o número SEQ e determina qual o quadro que foi retransmitido. O quadro retransmitido 242a é a seguir colocado na localização apropriada dentro do acumulador de resseqüenciamento 92 (Figura 2) e a entrada correspondente é removida da listagem NAK 94.

Ao receber o quadro de retransmissão 242b o receptor também identifica o tipo de quadro e efetua uma consulta à listagem NAK 94. Quando a identidade do quadro é determinada, ele é posicionado no interior do acumulador de resseqüenciamento 92 (Figura 2) e a entrada correspondente é removida da listagem NAK 94. O transmissor 50 a seguir transmite o quadro 240m, possuindo o número de seqüência 0x03, o qual é recebido com sucesso pelo receptor 52. Neste ponto, a listagem NAK 94 está vazia.

Como deve ficar evidente pela transmissão apresentada na Figura 8, a marcação de quadros como novos ou retransmitidos permite que o receptor processe apropriadamente tanto os quadros novos como os retransmitidos que possuam os mesmos números SEQ, mesmo quando ocorre o retorno à origem do número de seqüência durante uma retransmissão. Isto se deve ao fato de que um quadro retransmitido com o mesmo número SEQ que um quadro recém transmitido pode ser diferenciado pelo flag de retransmissão. Dessa forma, a presente invenção permite que um maior número de quadros seja processado usando-se um número de seqüência de oito bits e portanto suporta taxas de dados significativamente mais elevadas, mantendo entretanto capacidade de computação substancialmente dentro das normas pré-existentes.

Dessa forma, foram descritos um método e um equipamento para estender a faixa de numeração de seqüências para um protocolo de transmissão repetida seletiva. A descrição acima das modalidades preferidas é provida para permitir que os técnicos na área efetivem ou façam uso da presente invenção. As diferentes modificações dessas modalidades ficarão prontamente claras para os técnicos na área e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem o uso das faculdades inventivas. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades aqui apresentadas, devendo receber o escopo mais amplo, consistente com os princípios e características novas aqui descritos.

REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. Método para transmissão de dados entre um transmissor (50) e um receptor (52), usando-se um frame (70) possuindo um número de seqüência (72) e um flag de retransmissão (74), o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - a) transmitir o frame (70) uma primeira vez com o flag de retransmissão (74) ajustado para falso e o número de seqüência (72) ajustado para uma porção de um número de seqüência longo; b) incrementar um valor do número de seqüência longo; e c) retransmitir o frame (7 0) uma segunda vez com o flag retransmitido (74) ajustado para verdadeiro se uma mensagem de confirmação negativa (NAK) contendo o número de seqüência longo do frame (70) é recebida no transmissor (50).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de seqüência (72) é constituído por 8 bits.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende também as etapas de: receber o frame (70); transmitir a mensagem de confirmação negativa (NAK) se o frame (70) é recebido fora de ordem com base no número de seqüência (72).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende também as etapas de: manter um índice L_V(R) do próximo frame esperado; e manter um índice L_V(N) do próximo frame necessário para fornecimento seqüencial.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende também a etapa de manter um valor de indice L_V(S) do próximo frame a ser transmitido pela primeira vez.

6. Sistema para transmissão de dados através de frames, caracterizado pelo fato de que compreende: sistema de transmissão (50) para a transmissão de frames recém transmitidos com um campo tipo ajustado para recém transmitido e um número de seqüência ajustado para uma porção de um número de seqüência longo, para manter um indice L_V(S) que é incrementado após cada frame recém transmitido ser transmitido e para a transmissão de frames retransmitidos em resposta a mensagens de confirmação negativa (NAK); e sistema de recepção (52) para gerar as mensagens de confirmação negativa (NAK) quando os frames recém transmitidos são recebidos fora de ordem, para manter uma listagem de confirmação negativa (NAK) para seguir frames não recebidos e para ressenqüenciar frames retransmitidos.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de recepção (52) serve também para: manter um indice L_V (R) indicando um próximo frame esperado; receber frames recém transmitidos possuindo um número de seqüência ajustado para uma porção de um número de seqüência longo; gerar a mensagem de confirmação negativa (NAK) se o número de seqüência for maior que o próximo frame esperado.