ES2224251T3 - Procedimiento para la señalizacion de retorno asistida por ordenador en un procedimiento automatico de solicitud de repeticion. - Google Patents
Procedimiento para la señalizacion de retorno asistida por ordenador en un procedimiento automatico de solicitud de repeticion.Info
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Abstract
EN UN SISTEMA AUTOMATICO DE REPETICION DE LLAMADA (AUTOMATIC REPEAT REQUEST (ARQ)) SE TRANSMITE UN MENSAJE (N1) DESDE UNA PRIMERA UNIDAD DE ORDENADOR (C1) A UNA SEGUNDA UNIDAD DE ORDENADOR (C2). SI EN EL PRIMER MENSAJE (N1) SE DETECTA UN ERROR DE TRANSMISION, SE CODIFICA EN LA SEGUNDA UNIDAD DE ORDENADOR (C2) UN MENSAJE DE RESEÑALIZACION (R), QUE SE TRANSMITE A LA PRIMERA UNIDA DE ORDENADOR (C1). EL MENSAJE DE RE-SEÑALIZACION (R) CONTIENE COMO MINIMO UN CAMPO DE SOLICITACION (ID) CON LA LONGITUD EXACTA DE 1 BIT. CON EL CAMPO DE SOLICITACION (ID) SE SOLICITA UN SEGUNDO MENSAJE (N2). EL SEGUNDO MENSAJE (N2) CONTIENE LA INFORMACION COMPLEMENTARIA NECESARIA PARA IDENTIFICAR EL FALLO DEL PRIMER MENSAJE (N1), O ES LA REPETICION DE UN MENSAJE YA ENVIADO PERO PERDIDO. EL SEGUNDO MENSAJE (N2) SE TRANSMITE A LA SEGUNDA UNIDAD DE ORDENADOR (C2), Y SE DECODIFICA EN LA SEGUNDA UNIDAD DE ORDENADOR (C2) JUNTO CON EL PRIMER MENSAJE (N1).
Description
Procedimiento para la señalización de retorno
asistida por ordenador en un procedimiento automático de solicitud
de repetición.
En un llamado procedimiento automático de
solicitud de repetición tipo II (Automatic Repeat Request Type II,
procedimiento ARQ-II) se intercambian mensajes entre
dos unidades computadoras. Entonces se codifica una palabra de
información a transmitir utilizando un código de perforación. Bajo
una palabra de información se entiende en este contexto una
secuencia de bits de cualquier longitud, que contiene la información
a transmitir propiamente dicha. La memoria 1996 IEEE 46TH. VEHICULAR
TECHNOLOGY CONFERENCE, MOBILE TECHNOLOGY FOR THE HUMAN RACE ATLANTA,
28 abril - 1 de mayo, 1996, Vol. 1, 28 de abril 1996, INSTITUTE OF
ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. páginas
277-281, XP000594298 GAGNAIRE M y otros: "AN
INTELLIGENT HYBRID TYPE II ARQ/FEC LOGICAL LINK CONTROL PROTOCOL FOR
GSM MOBILE COMMUNICATION SYSTEM" divulga un procedimiento
ARQ-II de este tipo.
Se conocen distintas variantes de códigos de
perforación, por ejemplo el llamado código de plegamiento de
perforación, que se describe en el documento (1). En el documento
(1) se describe además el procedimiento automático de solicitud de
repetición tipo II.
Otros códigos adecuados para
ARQ-II se conocen por ejemplo a partir del documento
(2). El procedimiento automático de solicitud de repetición también
se puede usar para este tipo de código de perforación.
En la codificación se forman mensajes para la
palabra de información de una forma característica del
correspondiente código de perforación, que por un lado contienen la
información de la palabra de información y por otro presentan
información de redundancia para la corrección de errores, en función
del código de perforación utilizado.
Los mensajes se transmiten en el procedimiento
ARQ de una forma tal que al principio se transmite un primer mensaje
desde una primera unidad computadora a una segunda unidad
computadora. El primer mensaje contiene al menos la información de
la palabra de información e información relativa al distintivo de
error. Si en la segunda unidad computadora, al codificar el primer
mensaje, se detecta un error, entonces se solicita un segundo
mensaje de la primera unidad computadora con un mensaje de
señalización de retorno, que contiene información de redundancia
relativa a la corrección de errores del primer mensaje. El segundo
mensaje se codifica igualmente cuando se forman los mensajes. El
segundo mensaje se transmite a la segunda unidad computadora. En la
segunda unidad computadora se decodifica el segundo mensaje
juntamente con el primer mensaje. Para este fin, el primer mensaje
ha de ser almacenado transitoriamente en la segunda unidad
computadora en forma codificada. Si se decodifican conjuntamente el
primer mensaje y el segundo mensaje, entonces es posible con una
probabilidad bastante elevada una corrección de error mediante la
información de redundancia contenida en el segundo mensaje respecto
al primer mensaje. Si continúa sin ser posible una decodificación
sin error, entonces se solicita otra redundancia en forma de más
mensajes desde la primera unidad computadora. Tras la transmisión a
la tercera unidad computadora de un tercer mensaje, que presenta
otra información de redundancia relativa al primer mensaje, se
decodifica en la segunda unidad computadora el tercer mensaje
juntamente con el primer mensaje y el segundo mensaje. Este
principio puede proseguir con más mensajes que contienen más
información de redundancia relativa al primer mensaje, hasta que es
posible una decodificación libre de error en la segunda unidad
computadora. Este procedimiento se describe en el documento (1).
En el mensaje de señalización de retorno,
mediante el que se solicita otro mensaje y con ello otra información
de redundancia, es necesario que esté indicado qué otro mensaje se
solicita, es decir, debe verse claramente en el mensaje de
señalización de retorno para la primera unidad computadora si el
segundo mensaje, el tercer mensaje, etc ha de ser transmitido. La
indicación relativa a la identificación del siguiente mensaje es
además de considerable importancia, puesto que para la correcta
decodificación del mensaje compuesto, que resulta por ejemplo del
primer mensaje y del segundo mensaje, es necesario saber qué
mensajes han de reunirse.
Esta finalidad la cumple el bit de identificación
en el mensaje de señalización de retorno, cuya función puede
concebirse también como la de un contador.
La invención tiene así como problema básico
indicar un procedimiento ARQ en el que a partir del mensaje de
señalización de retorno se identifique claramente un siguiente
mensaje solicitado, que contiene la información de redundancia
relativa a la corrección de error del primer mensaje.
El problema se resuelve mediante el procedimiento
correspondiente a la reivindicación 1.
En el procedimiento según la reivindicación 1 se
realiza el procedimiento ARQ con un mensaje de señalización de
retorno que contiene exactamente un bit para la identificación del
siguiente mensaje solicitado, con el que se transmite a la segunda
unidad computadora la información de redundancia relativa al primer
mensaje, para de esta manera permitir una corrección del error, es
decir, una decodificación sin error del primer mensaje juntamente
con el otro mensaje transmitido.
Mediante la indicación del mensaje solicitado en
exactamente un bit se logra una posibilidad muy sencilla de
identificar el mensaje solicitado en la primera unidad
computadora.
Además, mediante la utilización de un solo bit
para la identificación del mensaje solicitado se minimiza la
capacidad de transmisión necesaria para la transmisión del mensaje
de señalización de retorno en cuanto a la solicitud de un mensaje
adicional.
Además se mantiene muy sencilla la evaluación del
mensaje de señalización de retorno en la primera unidad computadora,
puesto que solamente ha de evaluarse un bit para obtener la
información relativa a qué mensaje ha de transmitirse a la segunda
unidad computadora. De esta manera se mantiene muy baja la capacidad
de cálculo necesaria para la evaluación mediante un ordenador,
puesto que no han de ejecutarse complicados procedimientos de
evaluación.
Ventajosos perfeccionamientos resultan de las
reivindicaciones secundarias.
Un ejemplo de ejecución de la invención se
representa en las figuras y se describirá más en detalle a
continuación.
Se muestra en:
Fig. 1 un esquema en el que se representa en
forma de un diagrama de flujo de mensajes la secuencia de un
procedimiento típico automático de solicitud de repetición;
fig. 2 un esquema en el que se representa una
posible estructura del mensaje de señalización de retorno;
fig. 3a a 3b diagramas de flujo de mensajes en
los que se describen diferentes casos de error en el procedimiento
ARQ.
En la figura 1 se representa en forma de diagrama
de flujo de mensajes el procedimiento de solicitud automática de
repetición descrito (Automatic Repeat Request Type II, procedimiento
ARQ-II) del llamado tipo II, descrito a modo de
ejemplo en el documento (1).
En el procedimiento ARQ-II se
intercambian mensajes entre dos unidades computadoras. Entonces se
codifica 101 una palabra de información I a transmitir utilizando un
código de perforación en una primera unidad computadora C1. Además,
adicionalmente a la palabra de información I, puede transmitirse una
secuencia de bits CRC para la detección de errores, como por ejemplo
mediante un procedimiento CRC (Cyclic Redundacy Check), y/o con una
cantidad predeterminada de bits de cola T, cuya cantidad se
corresponde con el grado de un registro deslizante reacoplado
utilizado para la codificación. Los bits de cola sirven en su
función propia para llevar el registro deslizante reacoplado a un
estado final definido, por ejemplo a un estado en el que todos los
registros del registro deslizante de reacoplado presentan el valor
0.
La palabra de información I se codifica 101, por
ejemplo utilizando un código de plegamiento de perforación o bien un
código que por ejemplo se describe en el documento (2). Esto da
lugar a una palabra intermedia ZW que se "perfora" en otro
paso siguiente. Bajo una perforación se encuentra una selección
dependiente del código de perforación y predeterminada por el código
de perforación de bits de la palabra intermedia ZW y la repartición
de la palabra intermedia ZW en mensajes a transmitir. Entonces se
forma un primer mensaje N1, que contiene al menos la palabra de
información I, así como información que se utiliza para el
reconocimiento del error en errores de transmisión durante la
decodificación del primer mensaje N1 en una segunda unidad
computadora C2. Además, se forman otros mensajes Ni a partir de la
palabra intermedia ZW y se memorizan en la primera unidad
computadora C1. Mediante un índice i se indexa claramente el
correspondiente siguiente mensaje Ni. El índice i es cualquier
numero natural. Con el índice i de valor 2 se designa, por ejemplo,
un segundo mensaje N2, con el índice i de valor 3 un tercer mensaje
N3. Los demás mensajes Ni contienen en cada caso información de
redundancia relativa al primer mensaje N1 o bien a otros mensajes
Ni, que se utilizan juntamente con los mensajes transmitidos hasta
ahora N1 hasta Ni-1 en la segunda unidad computadora
C2 para la decodificación de corrección de errores para la palabra
de información I. Bajo decodificación de corrección de errores se
entiende en este contexto el siguiente procedimiento tras la
transmisión de los siguientes mensajes Ni a la segunda unidad
computadora C2.
Se transmite usualmente en cada caso otro mensaje
N1 a la segunda unidad computadora C2, decodificando el mensaje
adicional Ni juntamente con los mensajes previamente recibidos no
decodificados, almacenados transitoriamente en la segunda unidad
computadora C2.
Tras la transmisión del primer mensaje N1 desde
la primera unidad computadora C1 a la segunda unidad computadora C2
102, se recibe 103 el primer mensaje N1 en la segunda unidad
computadora C2, decodifica 104 y se utiliza 105 sobre el primer
mensaje decodificado N1 un procedimiento de reconocimiento de
errores, por ejemplo en base a la secuencia de bits CRC adicional
y/o en base a los bit de cola T.
Si se ha transmitido el primer mensaje N1 libre
de errores, entonces puede procesarse en la segunda unidad
computadora la palabra de información I obtenida mediante la
decodificación.
Pero si se detecta un error, por ejemplo un error
de transmisión, que no puede ser eliminado en base a un
procedimiento adicionalmente previsto, opcionalmente para la
corrección de errores, entonces se necesita en el código de
perforación una información de redundancia relativa al primer
mensaje N1. La información de redundancia necesaria está contenida
en los demás mensajes Ni. Para lograr esta información de
redundancia, se codifica 106 un mensaje de señalización de retorno R
en la segunda unidad computadora C2 y se transmite 107 a la primera
unidad computadora C1. Con el mensaje de señalización de retorno R
se solicita otro mensaje adicional Ni.
El mensaje de señalización de retorno es recibido
108 por la primera unidad computadora C1, es decodificado 109 y
evaluado.
Una posible estructura del mensaje de
señalización de retorno R se representa en la figura 2. El mensaje
de señalización de retorno R presenta al menos la siguiente
información:
- un campo de información de retorno PT, en el
que se indica si con el mensaje de señalización de retorno R ha sido
solicitada alguna información adicional; el campo de información de
retorno PT puede estar realizado por ejemplo con un bit, indicándose
con el primer valor de bit que se solicita un mensaje adicional
Ni;
- un campo de número de secuencia SN, que
contiene un contador, por ejemplo con la anchura de 5 bits, para
cubrir una gama de números de 0 a 31; mediante el campo de número de
secuencia SN se caracteriza claramente la pertenencia del mensaje de
señalización de retorno R a una determinada palabra de información
I;
- un campo de solicitud ID con una indicación
sobre el mensaje adicional solicitado; este campo del mensaje de
señalización de retorno R presenta, en el marco de la invención, la
longitud de exactamente un bit.
Evidentemente, pueden existir campos de
información adicionales en el mensaje de señalización de retorno R
de forma específica para cada protocolo. También se prevé, en una
variante, que el mensaje de señalización de retorno R no presente
campo de información de retorno PT alguno.
Si debido a que se ha presentado un error en la
transmisión del primer mensaje N1 es solicitado el segundo mensaje
con el mensaje de señalización de retorno R, entonces el campo de la
indicación del mensaje adicional ID solicitado tiene un primer
valor.
Si tras ser emitido por la primera unidad
computadora C1 el primer mensaje N1 se recibe un mensaje de
señalización de retorno R de la segunda unidad computadora C2 y el
campo de solicitud ID presenta el primer valor, entonces detecta la
primera unidad computadora C1 que se ha solicitado el segundo
mensaje N2.
En base al mensaje de señalización de retorno R
con el campo de solicitud con el primer valor, se transmite 110 el
segundo mensaje N2 con información adicional de redundancia respecto
al primer mensaje N1 por parte de la primera unidad computadora C1 a
la segunda unidad computadora C2.
En la segunda unidad computadora C2 se recibe 111
el segundo mensaje N2 y se memoriza. El primer mensaje codificado
N1, que fue memorizado en forma codificada en la segunda unidad
computadora C2, se decodifica 112 juntamente con el segundo mensaje
N2. Sobre el mensaje decodificado así formado, se utiliza a su vez
un procedimiento de reconocimiento de error.
Si se detecta de nuevo un error, se codifica otro
mensaje adicional de señalización de retorno R y se transmite a la
primera unidad computadora C1. En este mensaje de señalización de
retorno R se solicita el tercer mensaje N3, lo cual se indica
mediante un segundo valor del campo de solicitud ID. El mensaje de
señalización de retorno R se recibe en la primera unidad computadora
C1 y se evalúa el campo de solicitud ID. Mediante el segundo valor
en el campo de solicitud ID, se detecta en la primera unidad
computadora C1 que se solicita el tercer mensaje N3. En base a este
valor en el campo de solicitud ID, se transmite el tercer mensaje N3
a la segunda unidad computadora C2.
Tras recibir el tercer mensaje N3 en la segunda
unidad computadora C2, se decodifica conjuntamente el primer mensaje
codificado N1, el segundo mensaje codificado N2 y el tercer mensaje
N3. Sobre el mensaje decodificado formado a partir de los mismos, se
aplica a su vez un proceso de reconocimiento de error.
Si se detecta un error, se codifica otro mensaje
adicional de señalización de retorno R y se transmite a la primera
unidad computadora C1. En este mensaje de señalización de retorno R,
se solicita un cuarto mensaje N4, lo cual se identifica mediante el
primer valor del campo de solicitud ID.
Este procedimiento puede repetirse iterativamente
hasta que sea posible una decodificación libre de errores de los
mensajes recibidos en la segunda unidad computadora C2. En cada paso
de iteración se solicita cada vez un mensaje adicional Ni, que en
cada caso se caracteriza mediante un valor cambiante con cada paso
de iteración del campo de solicitud ID.
Si es posible la decodificación sin errores de
los mensajes reunidos, la probabilidad de lo cual es mayor cuanto
mayor es la cantidad de información adicional de redundancia, por lo
tanto cuanto mayor es la cantidad de mensajes adicionales Ni,
entonces el mensaje decodificado sin errores contiene la palabra de
información I, que se procesa sin más.
En las figuras 3a y 3b se esbozan dos posibles
secuencias del procedimiento.
Mediante el símbolo del rayo
\rayoen las correspondientes flechas de transmisión de los distintos mensajes se simboliza la presencia de un error en la transmisión del correspondiente mensaje.
En la figura 3a se presenta un error en la
transmisión del primer mensaje N1. Esto se reconoce en la segunda
unidad computadora C2 y se transmite el mensaje de señalización de
retorno R a la primera unidad computadora C1. El campo de solicitud
ID del mensaje de señalización de retorno R presenta el primer
valor, por ejemplo el valor 0. A continuación se transmite el
segundo mensaje N2 a la segunda unidad computadora C2.
En la figura 3b se presentan errores de
transmisión tanto en el primer mensaje N1 como también en la
transmisión del segundo mensaje N2. Entonces se solicita con un
mensaje de señalización de retorno R con el primer valor en el campo
de solicitud ID el segundo mensaje N2. La transmisión del segundo
mensaje N2 está en este caso, representado en la figura 3b, tan
fuertemente perturbada que el segundo mensaje N2 no llega a la
unidad computadora C2.
Tras la expiración del contador de tiempo T, se
decide en la segunda unidad computadora C2 solicitar una vez más el
mensaje N2 solicitado, pero no recibido.
Para ello la misma envía otro mensaje de
señalización de retorno adicional R, de nuevo con el primer valor en
el campo de solicitud ID. La primera unidad computadora C1 enviará
tras recibir este mensaje una vez más el mensaje N2.
Este ejemplo aclara la necesidad del contador en
el campo de solicitud ID. Si precisamente se enviase por parte de
la primera unidad computadora C1 sobre demanda en cada caso el
tercer mensaje N3, entonces el tercer mensaje N3, no podría ser
correctamente asociado en la segunda unidad computadora C2 y no
seria posible una decodificación.
No obstante es suficiente exactamente un bit en
el campo de solicitud ID para la identificación inequívoca del
correspondiente mensaje solicitado, puesto que en la primera unidad
computadora C1 sólo debe darse a conocer si el mensaje ya enviado en
cada caso debe ser repetido o debe enviarse el siguiente mensaje que
espera.
En este documento se han citado las siguientes
publicaciones:
- J. Hagenauer, IEEE Transactions on
Communications, Vol. 36. Nº. 4, Raate-Compatible
Punctured Convolutional Codes (RCPC-Codes)
and their Applications, págs 389 a 400, abril 1988
- J. Serrat-Fernández y J.
Dalmau-Royo, Hybrid-ARQ
System for HF-Channels Based on Codeword
Partitioning, IEE Proc. Commun., Vol. 143, num. 2, págs.
73-77, abril 1996
Claims (3)
1. Procedimiento para la señalización de retorno
apoyada por ordenador en un procedimiento automático de solicitud de
repetición (Automatic Repeat Request, ARQ),
- en el que se codifica (101) en una primera
unidad computadora (C1) una palabra de información que presenta una
cantidad cualquiera de bits, utilizando un código de perforación en
al menos un primer mensaje (N1) y otros mensajes (Ni, i =2...n),
- en el que en la primera unidad computadora (C1)
se transmite (102) el primer mensaje (N1) a una segunda unidad
computadora (C2),
- en el que en la segunda unidad computadora (C2)
se recibe (103) el primer mensaje (N1),
- en el que en la segunda unidad computadora (C2)
se decodifica (104) el primer mensaje,
- en el que en la segunda unidad computadora (C2)
se comprueba si el primer mensaje (N1) se ha transmitido (105) sin
errores,
- en el que, en el caso de que el primer mensaje
no haya sido transmitido libre de errores, se codifica (106) y se
transmite (107) al menos un mensaje de señalización de retorno (R) a
la primera unidad computadora (C1), presentando el mensaje de
señalización de retorno (R) exactamente un campo de solicitud (ID)
de la longitud exactamente de un bit, con el que se identifica un
segundo mensaje (N2),
- en el que en la primera unidad computadora (C1)
se recibe (108) y se decodifica (109) el mensaje de señalización de
retorno (R),
- en el que se transmite (110) a la segunda
unidad computadora (C2),el segundo mensaje solicitado (N2), en el
que está contenida una información adicional relativa al primer
mensaje (N1), para la corrección de error juntamente con el primer
mensaje (N1) en la segunda unidad computadora (C2), y
- en el que el segundo mensaje (N2) se recibe
(111) en la segunda unidad computadora (C2) y se decodifica (112)
juntamente con el primer mensaje (N1) .
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que el código de perforación es un código de plegamiento de
perforado (RCPC).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que se solicitan otros mensajes adicionales (Ni) con otros
mensajes adicionales de señalización de retorno (R) y se transmiten
desde la primera unidad computadora (C1) a la segunda unidad
computadora (C2) y en la segunda unidad computadora (C2) se
decodifican juntamente con los mensajes (Ni) codificados previamente
recibidos.
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| DE19621995 | 1996-05-31 |
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