ES2199835T3 - Metodo y sistema para el acuse de recibo de datos. - Google Patents
Metodo y sistema para el acuse de recibo de datos.Info
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Abstract
Método para generar mensajes de acuse de recibo (13, 14) en un sistema de transmisión de datos provisto de un receptor (2) para recibir datagramas (7, 8) y que es capaz de determinar cuáles de entre una serie de datagramas se han recibido incorrectamente, caracterizado por la etapa de: generación de una pluralidad de unidades de datos, comprendiendo cada unidad de datos: un bit de estado indicativo del estado de la unidad de datos; y una pluralidad de bits de separación que forman conjuntamente una representación binaria de un número al menos parcialmente indicativo de la separación entre un datagrama recibido incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido incorrectamente.
Description
Método y sistema para el acuse de recibo de
datos.
La presente invención se refiere al acuse de
recibo de datos, en particular a la obtención de una indicación de
datos recibidos erróneamente.
En muchos sistemas de transmisión de datos, los
datos se envían en forma de una pluralidad de datagramas (por
ejemplo, paquetes). Típicamente, los datagramas se presentan en
forma de información binaria. Un datagrama puede representar
información autónoma o puede representar parte de un mensaje mayor
que se puede recuperar en un receptor combinando juntos una serie
de datagramas recibidos. Los paquetes de un mensaje pueden seguir
rutas diferentes a través de una red de transmisión de datos entre
el transmisor y el receptor aunque todavía se pueden volver a
combinar cuando han llegado correctamente. Además de los datos (de
carga útil) del mensaje, los datagramas contienen frecuentemente
información de control (por ejemplo, en forma de un
encabezamiento). Típicamente, la información de control
incluye:
- 1.
- información que identifica el receptor al que va dirigido el datagrama;
- 2.
- información que identifica el datagrama, por ejemplo, por medio de un número de serie; e
- 3.
- información de comprobación de errores, tal como una suma de comprobación, que permite que el receptor compruebe la integridad del datagrama una vez que ha sido recibido, para determinar si el datagrama ha sufrido alguna corrupción durante la transmisión.
Como los datagramas se pueden corromper durante
la transmisión, especialmente a través de enlaces de datos con
ruido tales como los utilizados por conexiones de
radiocomunicaciones, es normal implementar un esquema de acuse de
recibo (ARQ) de manera que el receptor pueda indicar al transmisor
qué paquetes se han recibido erróneamente. Cuando se han recibido
los datagramas, el receptor utiliza datos de comprobación de
errores en los encabezamientos de los datagramas, u otros medios,
para comprobar si cada datagrama se ha recibido intacto. A
continuación, periódicamente o según una solicitud del transmisor,
el receptor transmite mensajes de acuse de recibo hacia el
transmisor para indicar qué datagramas se han recibido
incorrectamente.
Son habituales dos tipos básicos de mensaje de
acuse de recibo. En el sistema de acuse de recibo de mapa de bits
un mensaje de acuse de recibo incluye un conjunto de bits cada uno
de los cuales se corresponde con un único datagrama. Un estado de un
bit (por ejemplo, 1) indica que el datagrama correspondiente se ha
recibido correctamente. El otro estado de un bit (por ejemplo, 0)
indica que el datagrama correspondiente se ha recibido
incorrectamente. De este modo, en este esquema, para cada datagrama
recibido, ya se haya recibido correctamente o no, es necesario un
bit de datos del mensaje de acuse de recibo. En el esquema de acuse
de recibo de listas un mensaje de acuse de recibo lista el
identificador (por ejemplo, el número de serie) de cada datagrama
recibido incorrectamente. En este esquema, el número de bits
requerido para los datos del mensaje de acuse de recibo es el
producto del número de datagramas recibidos incorrectamente y el
número de la longitud en bits de los identificadores de los
datagramas.
La eficacia de estos esquemas depende de la
proporción de datagramas que se han recibido incorrectamente. Si
se han recibido incorrectamente muchos datagramas en ese caso el
sistema de mapa de bits es más eficaz, ya que el sistema de listas
requeriría un ancho de banda relativamente grande para
retransmitir un número elevado de identificadores de datagramas.
Si se han recibido incorrectamente pocos datagramas, en ese caso el
sistema de listas es más eficaz, ya que el sistema de mapa de bits
utilizaría un bit de los datos de acuse de recibo incluso para
cada uno de los datagramas recibidos correctamente.
Para reducir la cantidad de ancho de banda
requerido para el acuse de recibo se ha realizado otra propuesta
de un sistema híbrido en el que la unidad de recepción selecciona
el sistema de mapa de bits o el sistema de listas, el que sea más
eficaz, y a continuación indica en el mensaje de acuse de recibo
qué método se está utilizando.
El documento US 5.245.616 da a conocer un método
para acusar recibo de paquetes en el que se envían acuses de
recibo en respuesta a la recepción de un mensaje, incluyendo el
acuse de recibo información de estado correspondiente al último
paquete de mensajes recibido junto con información de estado
correspondiente a los sietes paquetes de mensajes recibidos
previamente.
El documento US 4.975.952 da a conocer un método
de comunicación de datos en el que un receptor recibe y
reconstruye un mensaje de datos segmento a segmento y transmite un
acuse de recibo después de recibir un segmento.
El documento US 4.841.526 da a conocer un sistema
de comunicación de datos en el que una estación de recepción envía
acuses de recibo negativos. Los acuses de recibo negativos
especifican el límite superior e inferior de una gama de números de
identificación de tramas recibidas sin éxito.
En los sistemas de telecomunicaciones de la
siguiente generación se van a utilizar velocidades de datos
elevadas, aunque el tamaño óptimo de un datagrama que proporcione
tanto una buena relación de tamaños de la carga útil con respecto
al encabezamiento como una buena resolución para la corrección de
errores puede ser bastante pequeño. Es probable que esto dé como
resultado un número elevado de datagramas cuya recepción se debe
acusar con un único mensaje de acuse de recibo. Por esta y por
otras razones sería deseable reducir adicionalmente el ancho de
banda requerido para mensajes de acuse de recibo.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un método para generar mensajes de acuse de recibo en
un sistema de transmisión de datos que tiene un receptor para
recibir datagramas y que es capaz de determinar cuáles de entre una
serie de datagramas se han recibido incorrectamente, comprendiendo
el método la generación de una pluralidad de unidades de un dato,
comprendiendo cada unidad de datos: un bit de estado indicativo del
estado de la unidad de datos; y una pluralidad de bits de
separación que forman juntos una representación binaria de un
número al menos parcialmente indicativo de la separación entre un
datagrama recibido incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido
incorrectamente.
Un mensaje de acuse de recibo comprende
adecuadamente una pluralidad de dichas unidades de datos, y se
puede generar ensamblando juntas una pluralidad de dichas unidades
de datos con, opcionalmente, información de control de flujo tal
como información de encaminamiento o de comprobación de
errores.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un receptor para recibir una serie de
datagramas desde un transmisor, que comprende: una unidad de
comprobación de datagramas para determinar cuáles de entre los
datagramas se han recibido incorrectamente; y un generador de
mensajes de acuse de recibo para generar mensajes de acuse de
recibo, comprendiendo cada mensaje de acuse de recibo una pluralidad
de unidades de un dato, comprendiendo cada unidad de datos: un bit
de estado indicativo del estado de la unidad de datos; y una
pluralidad de bits de separación que forman juntos una
representación binaria de un número al menos parcialmente
indicativo de la separación entre un datagrama recibido
incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido
incorrectamente.
Preferentemente, un valor de un bit de estado es
indicativo de que su unidad de datos correspondiente no es la
última unidad de datos de un conjunto de unidades de datos
consecutivas cuyos bits de separación juntos representan un número
indicativo de una separación entre un datagrama recibido
incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido incorrectamente.
De este modo, una separación se puede indicar mediante:
- 1.
- los bits de separación de una unidad de datos individual que tiene su bit de estado fijado al otro valor diferente a dicho un valor; o
- 2.
- los bits de separación de una pluralidad de unidades de datos (adecuadamente consecutivas) que tienen sus bits de estado fijados a dicho un valor junto con los bits de separación de una unidad de datos subsiguiente (de forma adecuada inmediatamente subsiguiente) que tiene su bit de estado fijado a dicho otro valor.
Preferentemente, un datagrama que tiene su bit de
estado fijado a dicho otro valor y sus bits de separación que
representan un número predeterminado (de forma adecuada aunque no
necesariamente cero) es indicativo de unidades de datos adyacentes
(adecuadamente subsiguientes) que presentan un número indicativo de
varios datagramas consecutivos recibidos incorrectamente. De este
modo, una pluralidad de datagramas consecutivos recibidos
incorrectamente se puede indicar mediante un datagrama que tiene su
bit de estado fijado a dicho otro valor y sus bits de separación
que representan el número predeterminado, seguido de una o más
unidades de datos que representan el número de los datagramas
consecutivos recibidos incorrectamente. Ese número se puede indicar
mediante uno o más datagramas según la manera especificada
anteriormente para indicar separaciones.
Las separaciones y/o números indicados de
datagramas consecutivos recibidos incorrectamente pueden indicar
en cada caso las separaciones y/o números reales directa o
indirectamente por medio de un número que es una función de las
separaciones y/o números reales, es decir, por ejemplo, un número
predeterminado menor que las separaciones y/o números reales.
Adecuadamente un mensaje de acuse de recibo
incluye datos que identifican el conjunto de datagramas cuya
recepción está descrita por el mensaje, por ejemplo, la identidad
del primer y/o el último datagrama descrito por el mensaje y/o el
número de datagramas cuya recepción está descrita por el mensaje.
El mensaje de acuse de recibo puede adoptar la forma de uno o más
datagramas o paquetes de datos.
Adecuadamente cada unidad de datos consta de
cuatro o más bits, preferentemente un entero múltiplo de cuatro u
ocho bits. De forma más preferente cada unidad de datos consta de
cuatro bits.
Preferentemente, el método comprende la etapa de
generación de un mensaje de acuse de recibo que comprende la
pluralidad de unidades de datos y de transmisión de ese mensaje
hacia un transmisor de los datagramas.
Preferentemente, el receptor comprende una
memoria conectada a la unidad de comprobación de datagramas para
almacenar información que indica cuáles de los datagramas se han
recibido incorrectamente. La memoria también puede estar conectada
al generador de acuses de recibo.
Cada datagrama puede comprender información de
suma de comprobación u otra comprobación de errores. Adecuadamente,
el receptor, más preferentemente dicha unidad de comprobación de
datagramas, es capaz de calcular una suma de comprobación para un
datagrama recibido y de comparar dicha suma de comprobación con la
información de suma de comprobación comprendida en el datagrama
para determinar si el datagrama se ha recibido correctamente.
Preferentemente, el generador de acuses de recibo
se puede implementar en hardware.
Preferentemente, el enlace de comunicación desde
el transmisor al receptor comprende un enlace de
radiocomunicaciones, que se puede extender durante todo o durante
parte del camino entre los dos. Adecuadamente el receptor es un
receptor de radiocomunicaciones. Adecuadamente el receptor es un
terminal celular de radiocomunicaciones. Adecuadamente el enlace
de radiocomunicaciones es un enlace de radiocomunicaciones de
telefonía celular. Adecuadamente el enlace de radiocomunicaciones
es un enlace de acceso múltiple por división de código de banda
ancha.
La presente invención se describirá a
continuación a título de ejemplo, haciendo referencia al dibujo
adjunto, en el cual:
la figura 1 ilustra un sistema de transmisión de
datos.
La figura 1 muestra un sistema de transmisión de
datos provisto de un transmisor 1 y un receptor 2 conectados
mediante un enlace bidireccional 3 de comunicaciones de un sistema
4 de telecomunicaciones. El enlace 3 de comunicaciones tiene un
canal directo 5 y un canal inverso 6. El transmisor es capaz de
transmitir datagramas (ilustrados con las referencias 7, 8) hacia
el receptor a través del canal directo. Cada datagrama incluye una
carga útil 7a, 8a y un encabezamiento 7b, 8b que contiene el
número de serie del paquete y una suma de comprobación para el
paquete. Si el enlace de comunicaciones se realiza en forma de un
canal dedicado (por ejemplo, una conexión por conmutación de
circuitos) en ese caso el propio enlace puede indicar la identidad
del receptor. Si el enlace de comunicaciones (o parte del mismo) se
realiza en forma de un canal común o compartido, en ese caso la
identidad del receptor se indica preferentemente en el paquete,
adecuadamente el encabezamiento del paquete.
En el sistema 4 de telecomunicaciones la
dedicación de un canal entre el transmisor y el receptor y/o la
información en el encabezamiento que proporciona la identidad del
receptor se utiliza para encaminar el paquete hacia el
receptor.
En el receptor, la unidad 9 de comprobación
analiza un datagrama recibido. La unidad de comprobación calcula
una suma de comprobación correspondiente al datagrama que se ha
recibido y compara la suma de comprobación calculada con la suma de
comprobación que se recibido en el encabezamiento del datagrama.
Si las dos sumas de comprobación coinciden en ese caso la unidad
de comprobación acepta el datagrama y lo pasa hacia el procesador
10 de datagramas. Si el procesador de datagramas determina que el
datagrama es un datagrama de control permite realizar la acción
requerida dependiente del contenido del datagrama. Si la carga
útil del datagrama representa datos de mensaje en ese caso, si fuera
necesario, el procesador de datagramas vuelve a ensamblar la carga
útil junto con las correspondientes a otros datagramas para
reconstruir el mensaje completo y a continuación lo almacena en
la
memoria 11.
memoria 11.
Si la unidad de comprobación determina que la
suma de comprobación calculada no coincide con la suma de
comprobación recibida, en ese caso señaliza a la unidad 12 de
acuses de recibo que el datagrama se ha recibido incorrectamente -
por ejemplo, pasando a la unidad de acuses de recibo el número de
serie del datagrama recibido incorrectamente. La unidad de acuses
de recibo es capaz de transmitir mensajes 13, 14 de acuse de recibo
hacia el transmisor a través del canal inverso 6 para indicar al
transmisor qué datagramas se han recibido incorrectamente. Si el
transmisor recibe una indicación de que un datagrama se ha recibido
incorrectamente en ese caso puede retransmitir el datagrama hacia
el receptor.
El procesador de datagramas también puede
señalizar a la unidad de acuses de recibo que un datagrama se ha
recibido incorrectamente si después de un cierto tiempo no se ha
recibido en absoluto un datagrama esperado en el receptor. Para
llevar a cabo esto el procesador de datagramas puede determinar el
número de serie del datagrama esperado y enviarlo a la unidad de
acuses de recibo. Dicha no recepción de un datagrama se puede
producir si, por ejemplo el procesador de datagramas recibe
únicamente 6 datagramas de un mensaje de 10 datagramas.
Las razones para la recepción incorrecta de
datagramas incluyen la corrupción durante la transmisión, por
ejemplo, debido a enlaces con ruido u otras interferencias, o
pérdidas o un retardo de transmisión excesivo debido a fallos o
sobrecarga en el sistema de telecomunicaciones.
La unidad de acuses de recibo tiene dos modos de
funcionamiento. En el modo no solicitado transmite mensajes de
acuse de recibo hacia el transmisor 1 periódicamente - por
ejemplo, después de cada 100 datagramas recibidos (o que se deberían
haber recibido) de un mensaje proveniente del transmisor. En el
modo solicitado transmite mensajes de acuse de recibo hacia el
transmisor 1 según una solicitud, o cuando determina que dicha
solicitud ya debería haber llegado (por ejemplo, al final de un
mensaje recibido).
Los mensajes 13, 14 de acuse de recibo enviados
desde la unidad de acuses de recibo hacia el transmisor 1 se
envían en forma de datagramas que incluyen una carga útil 13a, 14a
y un encabezamiento 13b, 14b. El formato de los encabezamientos de
los datagramas 13, 14 de acuse de recibo puede ser el mismo que el
formato de los encabezamientos 7b, 8b, ó puede ser diferente, pero
preferentemente los dos son compatibles.
La carga útil de cada datagrama de acuse de
recibo comprende una serie de elementos de 4 bits. Cada elemento
de 4 bits es capaz de indicar información sobre por lo menos un
datagrama recibido incorrectamente. Cada elemento de 4 bits incluye
dos partes teóricas. En la mayoría de las situaciones, los tres
primeros bits del elemento se interpretan como una "parte de
deriva" que representa en forma binaria un número entre cero y
siete y el bit final del datagrama se interpreta como una "parte
de estado" que representa un estado lógico como 1 ó 0.
A medida que se reciben señales desde la unidad
de comprobación o el procesador de datagramas, la unidad de acuses
de recibo almacena en una memoria local 15 los números de serie de
los datagramas recibidos incorrectamente. Cuando la unidad de acuses
de recibo determina que se va a enviar un mensaje de acuse de
recibo analiza la lista almacenada para generar los elementos de 4
bits a enviar hacia el transmisor a través de la unidad 16 de
transmisión.
Para portar los mensajes de acuse de recibo, los
elementos de 4 bits se utilizan de manera que representan una
serie de números. Un número se representa mediante el siguiente
proceso:
- 1.
- El número representado en binario se divide en segmentos de tres bits consecutivos a partir de los tres bits menos significativos. Si fuera necesario, el segmento final, más significativo, se rellena con ceros en la parte de delante de manera que ocupa tres bits.
- 2.
- Si el número representado es mayor que 7 en ese caso habrá más de un segmento. Cada uno de los segmentos excepto el más significativo se forman en elementos sucesivos de 4 bits en los que el segmento respectivo forma la parte de deriva y el bit de estado se fija a 0.
- 3.
- El segmento más significativo se forma en un elemento final de 4 bits en el que dicho segmento forma la parte de deriva y el bit de estado se fija a uno.
Por ejemplo, la siguiente tabla muestra algunos
números y sus equivalentes en elementos de 4 bits formados con el
método anterior:
| Número | Equivalente en elementos de 4 bits |
| 4 | 1001 |
| 7 | 1111 |
| 12 | 0010 1001 |
| 149 | 0100 0100 1011 |
Para representar la recepción incorrecta de una
serie de datagramas por medio de los elementos de 4 bits, la
unidad de acuses de recibo ejecuta las siguientes etapas:
- 1.
- Determina el número del primer datagrama recibido incorrectamente de la serie. Dicho número se codifica en la carga útil del mensaje de acuse de recibo.
- 2.
- Para cada datagrama subsiguiente recibido incorrectamente determina la deriva del número de datagramas entre dicho datagrama y el datagrama previo recibido incorrectamente de la serie. Dicho número se codifica en elementos de 4 bits tal como se ha descrito anteriormente.
La serie de elementos de 4 bits que se ha
generado de esta manera se forma en un flujo de bits y se
transmite hacia el transmisor en uno o más datagramas. En el
receptor los elementos de 4 bits se descodifican mediante un
proceso inverso para determinar qué datagramas no se recibieron
correctamente. A continuación dichos datagramas se retransmiten
hacia el receptor.
El número del primer datagrama recibido
incorrectamente se podría indicar como el número de ese datagrama
(por ejemplo, 5 si el quinto datagrama fuera el primer datagrama
recibido incorrectamente).
En el esquema descrito anteriormente, el elemento
de 4 bits 0001 no se puede generar ya que la unidad de acuses de
recibo no puede tener ningún motivo para representar una deriva de
cero entre un datagrama recibido incorrectamente y el siguiente. Por
esta razón el elemento 0001 se puede utilizar para ayudar a
representar una ráfaga de datagramas. Una ráfaga de datagramas se
puede representar mediante elementos que indiquen de la manera
normal el primer datagrama recibido incorrectamente de la ráfaga
(por medio de la deriva con respecto al mismo), seguidos por el
elemento 0001, seguido por elementos que representen el número de
los subsiguientes datagramas consecutivos recibidos incorrectamente
según la manera descrita anteriormente.
Preferentemente, cuando la longitud de cada
elemento es cuatro bits se utiliza únicamente este último método
para representar una ráfaga de cuatro o más datagramas recibidos
incorrectamente ya que de otro modo no proporciona un aumento de la
eficacia. Si se sabe que este método se utilizará únicamente para
ráfagas de cuatro o más datagramas, en ese caso el número
representado por el(los) elemento(s) que va(n)
tras el elemento 0001 puede ser uno, dos, tres o cuatro menor que
la longitud de la ráfaga, para reducir el número de elementos
requeridos en algunos casos.
Una forma alternativa de representar ráfagas es
mediante una serie de elementos que indican de la manera normal el
primer datagrama recibido incorrectamente de la ráfaga, seguidos
por el elemento 0001, seguido por un elemento que represente el
número de los subsiguientes datagramas consecutivos recibidos
incorrectamente en notación binaria convencional utilizando la
totalidad de los cuatro bits de ese elemento. La longitud máxima de
la ráfaga que se puede representar mediante tres elementos de esta
manera es 20 (considerando que el método no se utiliza para
ráfagas con menos de cuatro datagramas consecutivos recibidos
incorrectamente y que el número representado por este último
datagrama es cuatro menor que la longitud total de la ráfaga). No
obstante, es poco probable que esta limitación provoque
reducciones significativas de la eficacia en sistemas en los que las
ráfagas largas de datagramas recibidos incorrectamente son
relativamente inusuales (por ejemplo, en el sistema propuesto
W-CDMA / UMTS bajo un control rápido de la
potencia).
Preferentemente, en una versión más completa, un
mensaje de acuse de recibo indica también la gama de datagramas
que cubre. Esto puede permitir que el transmisor se recupere de
una pérdida o una corrupción de un mensaje de acuse de recibo. Un
mensaje de acuse de recibo podría indicar el número de datagramas
recibidos que cubre y/o la identidad/números de serie del primer
y/o último datagramas cubiertos. En una disposición más preferida
cada datagrama de acuse de recibo comprende el número de serie del
primer paquete erróneo en la gama de paquetes cubiertos por el
datagrama de acuse de recibo seguido por una serie de elementos de
4 bits que describen los subsiguientes paquetes erróneos en esa
gama.
Como ejemplo del método descrito anteriormente,
si en 100 datagramas se recibieran incorrectamente los números 5 a
14, 31, 33 y 36, la siguiente tabla muestra los números y los
correspondientes elementos de 4 bits que se podrían generar por
medio de la unidad de acuses de recibo y que se podrían transmitir
hacia el transmisor.
| Número | Elementos de 4 bits | Explicación |
| 5 | 0000 0000 1011 | Deriva con respecto al primer datagrama erróneo, considerando una |
| numeración de secuencias de 12 bits | ||
| 0001 | Indica inicio de ráfaga | |
| 9 | 0010 0011 | Longitud de ráfaga (excluyendo el primer datagrama de la ráfaga) |
| 17 | 0100 0011 | Deriva con respecto al siguiente datagrama erróneo |
| 2 | 0101 | Deriva con respecto al siguiente datagrama erróneo |
| 3 | 0111 | Deriva con respecto al siguiente datagrama erróneo |
En general, la codificación de acuse de recibo
según el método anterior puede comprender:
- \bullet
- una sección de datos que indica la ubicación en un mensaje total del inicio o final de la ventana de datagramas cubiertos por el mensaje de acuse de recibo;
- \bullet
- una sección de datos que indica la ubicación del primer datagrama recibido incorrectamente en la ventana;
- \bullet
- una serie de secciones de datos que indican las derivas con respecto a los subsiguientes datagramas recibidos incorrectamente y/o ráfagas de datagramas recibidas incorrectamente.
Estas pueden estar en cualquier orden adecuado.
En el mensaje se pueden incluir también otros datos.
En algunas circunstancias se puede obtener una
reducción adicional en el ancho de banda mediante la determinación
inicial por parte de la unidad de acuses de recibo de la
separación más pequeña en el conjunto de datagramas que se están
considerando entre datagramas recibidos incorrectamente. Esa
separación se puede transmitir hacia el transmisor en el mensaje
de acuse de recibo y se puede restar de todas las derivas
transmitidas para reducir (en algunos casos) el número de bits
requerido para expresarlas.
En lugar de elementos de 4 bits, los elementos
podrían presentar una longitud de bits diferente - bien menor o
bien más preferentemente mayor que 4. En un elemento de n
bits la parte de estado podría seguir comprendiendo un bit y la
parte de deriva (n-1) bits. El número óptimo de bits para
proporcionar la mayor eficacia para una aplicación específica se
podría determinar por simulación. Para obtener un empaquetamiento y
una alineación eficaces de los elementos se prefiere también que
la longitud del elemento sea un entero múltiplo de la longitud en
bytes del sistema o que constituya una división entera de la
longitud en bytes del sistema. Por ejemplo, en sistemas que se
basen en bytes de 8 bits la longitud en bits de los elementos es
preferentemente 4 u 8 bytes o un múltiplo entero de 8 bytes. Esto
facilita la alineación de los bytes de los elementos para obtener
una codificación y una transmisión eficaces.
El método de acuse de recibo descrito
anteriormente ofrece ventajas específicas en cuanto a la eficacia
en sistemas de radiocomunicaciones digitales, por ejemplo, sistemas
de telefonía celular digital, y especialmente el sistema propuesto
de tercera generación W-CDMA (acceso múltiple por
división de código de banda ancha) ó 3GPP, por las siguientes
razones.
- 1.
- En algunos sistemas el uso del ancho de banda a través del enlace inverso puede tener relativamente poca importancia, por ejemplo, si al enlace inverso se le asigna un ancho de banda fijo, relativamente grande. No obstante, en el sistema W-CDMA el uso del ancho de banda en el enlace inverso provocará interferencias con otras transmisiones en la misma banda de frecuencias, reduciendo la relación señal ruido de dichas otras transmisiones. Por esta razón, es particularmente ventajoso un esquema eficaz de acuses de recibo.
- 2.
- La utilización de elementos que tienen cuatro bits se ajusta adecuadamente al esquema de bits/tramas del sistema W-CDMA propuesto, permitiendo la alineación de bytes. Esto permite el envío adecuado de elementos de 4 bits.
- 3.
- Para conseguir velocidades de datos muy altas, se prefiere que la unidad de acuses de recibo que genera mensajes de acuse de recibo se implemente a un nivel muy bajo en un terminal, posiblemente en hardware mejor que en software. El método de acuses de recibo descrito anteriormente no es complicado desde el punto de vista de la lógica y es especialmente adecuado para su implementación a niveles bajos. La elección de una longitud de los elementos que se ajuste adecuadamente a la estructura de un protocolo existente ayuda también a la implementación a niveles bajos.
- 4.
- En los sistemas de radiocomunicaciones, los datagramas recibidos incorrectamente se producen en las ráfagas de forma relativamente frecuente, debido a, por ejemplo, fuentes de interferencia temporales o retardos del control de potencia. El método descrito anteriormente proporciona una forma de describir ráfagas de datagramas recibidos incorrectamente.
En un sistema 3GPP / W-CDMA el
presente método se puede utilizar ventajosamente para informes
USTAT (estado no solicitado) y/o STAT (estado solicitado) desde una
unidad de recepción en modo de transferencia de datos con acuse de
recibo, adecuadamente en forma de unidades PDU (unidades de datos
de protocolo) de estado. Los datagramas de acuse de recibo tal
como se han descrito anteriormente se pueden utilizar para unidades
PDU AMD (datos en modo con acuse de recibo) y/o unidades PDU UMD
(datos en modo sin acuse de recibo). Dichas unidades PDU pueden
transportar secuencialmente unidades de protocolo numeradas que
contienen datos RLC (control de enlace de radiocomunicaciones) SDU
(unidad de datos de servicio). (Ver la especificación preliminar de
RLC 3GPP TS 25.322 V1.0.0).
En simulaciones se ha observado que el método de
acuses de recibo descrito anteriormente es más eficaz que los
sistemas de mapas de bits, de listas o híbridos. La siguiente
tabla muestra el número de bits requerido para transmitir un mensaje
de acuse de recibo para los datagramas recibidos incorrectamente
indicados de entre un conjunto de 100 datagramas, junto con la
estructura de datos básica propuesta para mensajes de acuse de
recibo en el sistema W-CDMA.
| Datagramas recibidos incorrectamente | Requisitos de bits | |||
| Esquema de | Esquema de | Esquema | Presente | |
| lista | mapas de bits | híbrido | método | |
| Ninguno | 24 | 100 | 14 | 12 |
| 51 a 64 | 168 | 100 | 36 | 32 |
| 3, 7, 11, 16, 33, 44, 55, 66, 78, 82, 91 | 156 | 100 | 120 | 88 |
| 5 a 14, 31, 33, 36 | 180 | 100 | 62 | 48 |
En otra simulación se simuló la transmisión de
datagramas a través de un canal de datos W-CDMA
estimando la pérdida de tramas aleatorias con respecto a una tasa
de errores de trama seleccionada y considerando que todos los
datagramas dentro de las tramas pérdidas se habían recibido
incorrectamente. La simulación se ejecutó para el tráfico de datos
NRT con funcionalidad USTAT, generándose informes USTAT cada tres
tramas y siendo una sesión 100 unidades. Se generaron 18.000
datagramas. Los campos FSN (primer número de secuencia) y MSN
(número máximo de secuencia) se consideraron obligatorios. Los
resultados se muestran en la siguiente tabla.
\newpage
| Esquema de acuse de recibo | Tamaño máximo del datagrama de | Requisito de bits medio por |
| acuse de recibo | datagrama de acuse de recibo | |
| Mapa de bits | 144 | 42,97 |
| Lista | 288 | 92,3 |
| Híbrido | 140 | 46,23 |
| Presente método | 60 | 20,03 |
Los datagramas pueden tener una longitud fija o
variable. Todo o parte del enlace de comunicación entre el
transmisor y el receptor puede ser un enlace de
radiocomunicaciones. El transmisor y/o el receptor pueden ser un
terminal de radiocomunicaciones.
Los datagramas pueden ser paquetes o unidades de
datos de protocolo.
El sistema de transmisión de datos o parte del
mismo es adecuadamente una red de comunicaciones móviles o parte
de la misma, por ejemplo, una red de telefonía móvil tal como el
sistema UMTS propuesto o un derivado del mismo.
Claims (20)
1. Método para generar mensajes de acuse de
recibo (13, 14) en un sistema de transmisión de datos provisto de
un receptor (2) para recibir datagramas (7, 8) y que es capaz de
determinar cuáles de entre una serie de datagramas se han recibido
incorrectamente, caracterizado por la etapa de:
- generación de una pluralidad de unidades de datos, comprendiendo cada unidad de datos:
- un bit de estado indicativo del estado de la unidad de datos; y
- una pluralidad de bits de separación que forman conjuntamente una representación binaria de un número al menos parcialmente indicativo de la separación entre un datagrama recibido incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido incorrectamente.
2. Método según la reivindicación 1, en el que un
mensaje (13, 14) de acuse de recibo comprende una pluralidad de
dichas unidades de datos.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que un valor de un bit de estado es indicativo de que su unidad de
datos correspondiente no es la última unidad de datos de un
conjunto de unidades de datos consecutivas cuyos bits de separación
juntos representan conjuntamente un número indicativo de una
separación entre un datagrama recibido incorrectamente y un
datagrama sucesivo recibido incorrectamente.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el otro valor de un bit de
estado en un datagrama cuyos bits de separación representan un
número predeterminado es indicativo de unidades de datos adyacentes
que representan un número indicativo de un número de datagramas
consecutivos recibidos incorrectamente.
5. Método según la reivindicación 4, en el que
dicho número predeterminado es cero.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que un mensaje (13, 14) de
acuse de recibo incluye datos que identifican el conjunto de
datagramas cuya recepción está descrita por el mensaje.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que cada unidad de datos consta
de cuatro o más bits.
8. Método según la reivindicación 7, en el que
cada datagrama (7, 8) consta de cuatro bits.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de generación
de un mensaje (13, 14) de acuse de recibo que comprende la
pluralidad de unidades de datos y de transmisión de dicho mensaje
hacia un transmisor de los datagramas.
10. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el enlace (5) de
comunicaciones desde el transmisor (1) con el receptor (2) comprende
un enlace de radiocomunicaciones.
11. Método según la reivindicación 10, en el que
el enlace de radiocomunicaciones es un enlace de
radiocomunicaciones de telefonía celular.
12. Método según la reivindicación 10 u 11, en el
que el enlace de radiocomunicaciones es un enlace de acceso
múltiple por división de código de banda ancha.
13. Receptor (2) para recibir una serie de
datagramas (7, 8) desde un transmisor (1), que comprende:
una unidad (9) de comprobación de datagramas para
determinar cuáles de los datagramas (7, 8) se han recibido
incorrectamente; y
un generador (12) de mensajes de acuse de recibo
para generar mensajes (13, 14) de acuse de recibo,
caracterizado porque:
cada mensaje (13, 14) de acuse de recibo
comprende una pluralidad de unidades de datos, comprendiendo cada
unidad de datos:
un bit de estado indicativo del estado de la
unidad de datos; y
una pluralidad de bits de separación que forman
juntos una representación binaria de un número al menos
parcialmente indicativo de la separación entre un datagrama
recibido incorrectamente y un datagrama sucesivo recibido
incorrectamente.
\newpage
14. Receptor (2) según la reivindicación 13, que
comprende una unidad (16) de transmisión para transmitir los
mensajes (13, 14) de acuse de recibo hacia un transmisor (1).
15. Receptor (2) según la reivindicación 13 ó 14,
que comprende una memoria (15) conectada a la unidad (9) de
comprobación de datagramas para almacenar información que indica
cuáles de los datagramas (7, 8) se han recibido incorrectamente.
16. Receptor (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, en el que cada datagrama (7, 8)
comprende información de suma de comprobación y la unidad (9) de
comprobación de datagramas es capaz de calcular una suma de
comprobación para un datagrama recibido y de comparar dicha suma de
comprobación con la información de suma de comprobación
comprendida en el datagrama para determinar si el datagrama se ha
recibido correctamente.
17. Receptor (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16, en el que cada unidad de datos consta de
cuatro bits.
18. Receptor (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 17, en el que el generador (12) de acuses de
recibo se implementa en hardware.
19. Receptor (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, en el que el receptor es un receptor de
radiocomunicaciones.
20. Receptor (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 19, en el que el receptor es un terminal
celular de radiocomunicaciones.
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