ES2321807T3 - Procedimiento y aparato para retransmision rapida de señales en un sistema de comunicacion. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para retransmitir señales en un sistema (100) de comunicación, que comprende las etapas de: determinar (408) una métrica de calidad de una unidad de señal recibida; y solicitar la retransmisión (412) de dicha unidad de señal según dicha métrica de calidad; y solicitar la retransmisión (430, 432) de dicha unidad de señal según un número de secuencia de dicha unidad de señal cuando dicha retransmisión de dicha señal según dicha métrica de calidad se declara un fallo.

Description

Procedimiento y aparato para retransmisión rápida de señales en un sistema de comunicación.

Antecedentes de la invención I. Campo de la invención

La presente invención se refiere a la comunicación. De forma más particular, la presente invención se refiere a un procedimiento y aparato novedosos para la retransmisión rápida de señales en un sistema de comunicación.

II. Descripción de la técnica relacionada

En un sistema de comunicación, un canal de comunicación a través del cual viajan las señales entre terminales de transmisión y recepción está sujeto a diversos factores, que cambian las características del canal de comunicación. En sistemas de comunicación inalámbricos estos factores comprenden, pero no se limitan a: desvanecimiento, ruido, interferencia desde otros terminales, y similares. En consecuencia, a pesar de la exhaustiva codificación de control de errores, determinados paquetes se extravían o se reciben con error en un terminal de recepción. A menos que se defina de forma diferente, un paquete es una unidad de una señal que comprende un preámbulo, una carga útil y una métrica de calidad. Por tanto, los esquemas de solicitud de retransmisión automática (ARQ) se usan a menudo en la capa de enlace de los sistemas de comunicación para detectar paquetes extraviados o recibidos con error en el terminal de recepción, y solicitar la retransmisión de estos paquetes en el terminal de transmisión. Un ejemplo de una ARQ es un protocolo de enlace de radio (RLP). El RLP es una clase de protocolos de control de errores conocida como protocolos de ARQ basados en NAK, que se conocen bien en la técnica. Un RLP de este tipo se describe en el documento TIA/EIA/IS-707-A.8, titulado "DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREAD SPECTRUM SYSTEMS: RADIO LINK PROTOCOL TYPE 2", al que se hace referencia a continuación en la presente memoria como RLP2.

Los esquemas de ARQ existentes consiguen la retransmisión de paquetes extraviados o recibidos con error utilizando un número de secuencia único para cada paquete. Cuando un terminal de recepción detecta un paquete con un número de secuencia superior a un número de secuencia esperado, el terminal de recepción declara el(los) paquete(s) con número(s) de secuencia entre el número de secuencia esperado y el número de secuencia del paquete detectado extraviado(s) o recibido(s) con error. El terminal de recepción envía entonces un mensaje de control solicitando la retransmisión de los paquetes extraviados a un terminal de transmisión. Como alternativa, el terminal de transmisión puede reenviar el paquete después de un determinado intervalo de tiempo límite si el terminal de transmisión no ha recibido un acuse de recibo positivo desde el terminal de recepción.

En consecuencia, los esquemas de ARQ existentes producen un gran retardo entre la primera transmisión de un paquete y una retransmisión subsiguiente. La ARQ no declara un paquete particular extraviado o recibido con error hasta que se recibe el siguiente paquete, que contiene un número de secuencia superior a un número de secuencia esperado, o hasta que el intervalo de tiempo límite expira. Este retardo da como resultado una gran discrepancia en las estadísticas de retardo de extremo a extremo, que tiene un efecto perjudicial adicional sobre el rendimiento global de red. Los protocolos de capa de transporte tal como el protocolo de control de transporte (TCP) implementan un mecanismo de control de congestión que reduce el número de paquetes no resueltos en una red basándose en la discrepancia de la estimación de retardo de viaje de ida y vuelta. En efecto, una discrepancia de retardo mayor da como resultado una reducción de la cantidad de tráfico que se admite en la red y una reducción subsiguiente en el rendimiento global de un sistema de comunicación.

Un enfoque para reducir el retardo y la variación del retardo es evitar retransmisiones garantizando que la primera transmisión se recibe correctamente con alta probabilidad. Sin embargo, este enfoque requiere una gran cantidad de potencia, que a su vez reduce el rendimiento global.

La patente estadounidense nº 5,677,918 describe un procedimiento y dispositivo para la corrección de errores eficaz en un sistema de comunicación conmutado por paquetes. La publicación de solicitud de patente europea nº 0 771 092 da a conocer un procedimiento para transmitir datos de paquete con FEC/ARQ híbrida de tipo II. La patente estadounidense nº 5,784,362 describe identificación de tramas temporal para ARQ en un tipo de protocolo ALOHA por reserva ranurada.

Basándose en lo anterior, existe una necesidad en la técnica de un mecanismo de ARQ con bajo retardo de retransmisión.

Sumario de la invención

La presente invención se dirige a un procedimiento y aparato para retransmitir señales en un sistema de comunicación como se expone en las reivindicaciones adjuntas. La invención se dirige a un procedimiento y un aparato para la retransmisión rápida (QARQ) de señales en un sistema de comunicación.

Según un aspecto de la invención, un terminal de recepción determina una métrica de calidad de un paquete de señal recibida. El terminal de recepción envía inmediatamente un acuse de recibo corto (SA) a un terminal de transmisión según la métrica de calidad del paquete. Si la métrica de calidad indica que el paquete se recibió incorrectamente, entonces el SA se califica como acuse de recibo negativo (NAK); si no, el SA se califica como acuse de recibo positivo (ACK) o acuse de recibo.

En otro aspecto de la invención, existe una relación determinable entre un paquete particular y el SA; por tanto, no hay necesidad de que el SA contenga una indicación explícita de a qué paquete va a retransmitirse.

Según otro aspecto de la invención, el SA es un bit de energía.

Según otro aspecto de la invención, el terminal de transmisión intenta la retransmisión del paquete un número predeterminado de veces.

Según otro aspecto más de la invención, se emplea una ARQ convencional, basada en número de secuencia, junto con el esquema de QARQ.

Breve descripción de los dibujos

Las características, objetos y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación tomada junto con los dibujos en los que caracteres de referencia similares identifican de manera correspondiente en todo el documento y en los que:

la figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación ejemplar.

La figura 2 es una ilustración de una estructura de señal de enlace directo ejemplar.

La figura 3 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de procesamiento de datos en el terminal de transmisión.

La figura 4 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de procesamiento de datos en un terminal de recepción.

La figura 5 es un diagrama de bloques detallado del sistema de comunicación de la figura 1.

La figura 6 es un diagrama que muestra el sincronismo asociado con el procesamiento de paquetes en un terminal de recepción según una realización de la invención.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

La figura 1 ilustra un sistema 100 de comunicación ejemplar que puede implementar realizaciones de la invención. Un primer terminal 104 transmite señales a un segundo terminal 106 sobre un enlace 108a directo, y recibe señales del segundo terminal 106 sobre un enlace 108b inverso. El sistema 100 de comunicación puede operarse bidireccionalmente, operando cada uno de los terminales 104 y 106 como una unidad de transmisor o una unidad de receptor, o ambas concurrentemente, dependiendo de si los datos se transmiten desde, o reciben en, el terminal. En una realización de un sistema de comunicación celular inalámbrico, el primer terminal 104 puede ser una estación base (BS), el segundo terminal 106 puede ser una estación móvil (MS) tal como un teléfono, un ordenador portátil, un asistente digital personal y similares. El enlace directo y el enlace inverso pueden ser espectros electromagnéticos.

En general, un enlace comprende un conjunto de canales que portan tipos de información lógicamente distintos. Estos canales pueden transmitirse según un esquema de multiplexación por división de tiempo (TDM), un esquema de división de código (CDM), o una combinación de los dos. En el esquema de TDM, los canales se distinguen en el dominio del tiempo. El enlace directo está constituido por ranuras de tiempo en un tren periódico de intervalos de tiempo, y los canales se transmiten en las ranuras de tiempo. En consecuencia, los canales se transmiten uno tras otro. En el esquema de división de código, los canales se distinguen por una secuencia ortogonal pseudoaleatoria; en consecuencia, los canales pueden transmitirse simultáneamente. Un esquema de división de código se da a conocer en la patente estadounidense con nº de serie 5,103,459, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" transferida al cesionario de la presente solicitud.

En una realización de la invención, un enlace directo comprende un conjunto de canales, por ejemplo, un canal piloto, un canal de acceso a medios, un canal de tráfico y un canal de control. El canal de control es un canal que porta señales que van a recibirse por todas las MS que monitorizan el enlace directo. En una realización de la invención, los datos que se portan sobre el canal de tráfico, incluyendo tanto transmisiones de primera vez como retransmisiones rápidas, pueden demodularse sin información prevista sobre un canal de control. En otra realización, el canal de control puede portar información necesaria para la demodulación de los datos que se portan sobre el canal de tráfico. Para una estructura de señal de enlace directo de una realización ejemplar de la invención, consúltese la figura 2.

En una realización de la invención, el enlace inverso comprende un conjunto de canales, por ejemplo, un canal de tráfico y un canal de acceso. El canal de tráfico inverso está dedicado a la transmisión desde una única MS a las BS que comprende una red. El canal de acceso inverso se usa por las MS para comunicarse con las BS en la red cuando las MS no tienen canal de tráfico.

Por simplicidad, el sistema 100 de comunicación se muestra incluyendo sólo una BS 104 y una MS 106. Sin embargo, son posibles otras variaciones y configuraciones del sistema 100 de comunicación. Por ejemplo, en un sistema de comunicación de acceso múltiple, multiusuario, puede usarse una única BS para transmitir concurrentemente datos a un número de MS. Además, de forma similar al traspaso continuo, dado a conocer en la patente estadounidense con nº de serie 5,101,501, titulada "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", transferida al cesionario de la presente solicitud, una MS puede recibir concurrentemente transmisiones desde un número de BS. El sistema de comunicación de las realizaciones descritas en el presente documento puede incluir cualquier número de BS y MS. En consecuencia, cada una de las múltiples BS está conectada a un controlador 102 de estación base (BSC) a través de una red de retroceso similar a la red 110 de retroceso. La red 110 de retroceso puede implementarse en un número de tipos de conexión incluyendo, por ejemplo, una de microondas o línea cableada E1 o T1, o fibra óptica. Una conexión 112 conecta el sistema 100 de comunicación inalámbrico a una red de datos conmutada pública (PSDN), que no se muestra.

En una realización ejemplar, cada MS monitoriza la métrica de calidad de señal de señales recibidas desde BS. Una MS (por ejemplo la MS 106) que recibe señales de enlace directo de múltiples BS identifica la BS asociada con la señal de enlace directo de más alta calidad (por ejemplo la BS 104). La MS 106 genera entonces una predicción de una tasa de transmisión de datos a la que la tasa de transmisión de error de paquetes (PER) de los paquetes recibidos de la BS 104 seleccionada no excederá una PER objetivo. Una realización ejemplar usa una PER objetivo de aproximadamente un 2%. La MS 106 calcula entonces una tasa de transmisión a la que una "probabilidad de cola" es mayor que o igual a la PER objetivo. La probabilidad de cola es la probabilidad de que la calidad de señal real durante el periodo de transmisión de paquetes sea menor que la calidad de señal requerida para decodificación satisfactoria de un paquete correctamente a una tasa de transmisión dada. La MS 106 envía entonces un mensaje sobre el enlace inverso específicamente a la BS 104 seleccionada, solicitando la tasa de transmisión de datos a la que la estación base seleccionada específica puede transmitir datos de enlace directo a la MS 106.

En una realización de la invención, el mensaje se envía sobre un canal de control de tasa de transmisión de datos (DRC). El DCR se da a conocer en una solicitud pendiente de tramitación junto con la presente con número de serie 08/963,386 titulada: "A METHOD AND AN APPARATUS FOR HIGH RATE DATA TRANSMISSION", transferida al cesionario de la presente invención.

En otra realización de la invención, se utiliza un canal de acceso a medios de enlace inverso dedicado (R-MACCH). El R-MACCH porta la información de DRC, un indicador de tasa de transmisión inversa (RRI) y una información de SA.

En una realización ejemplar, la BS 104 monitoriza el canal inverso a partir de una o más MS y transmite los datos sobre un enlace directo a no más de una MS de destino durante cada ranura de tiempo de transmisión de enlace directo. La BS 104 selecciona una MS de destino (por ejemplo la MS 106) basándose en un procedimiento de planificación diseñado para equilibrar los requisitos de grado de servicio (GoS) de cada MS con el deseo de maximizar el rendimiento global del sistema 100. En una realización ejemplar, la BS 104 transmite datos a la MS 106 de destino sólo a la tasa de transmisión indicada por el mensaje más reciente recibido desde la MS de destino. Esta restricción hace innecesario que la MS 106 de destino realice la detección de tasa de transmisión sobre la señal de enlace directo. La MS 106 sólo necesita determinar si es la MS de destino prevista durante una ranura de tiempo dada.

En una realización ejemplar, las BS transmiten un preámbulo dentro de la primera ranura de tiempo de cada nuevo paquete de enlace directo. El preámbulo identifica la MS de destino prevista. Una vez que una MS de destino establece que es el destino previsto para los datos en una ranura, la MS comienza a decodificar los datos en la ranura de tiempo asociada. En una realización ejemplar, la MS 106 de destino determina la tasa de transmisión de datos de los datos en el enlace directo basándose en el mensaje de solicitud que envió la MS 106. El número de ranuras de tiempo de enlace directo usado para transmitir un paquete varía basándose en la tasa de transmisión de datos a la que se envía el paquete. Los paquetes enviados a una tasa de transmisión inferior se envían usando un mayor número de ranuras de tiempo.

Una vez que la MS 106 determina que los datos están previstos para la MS 106, la MS 106 decodifica el paquete y evalúa una métrica de calidad del paquete recibido. La métrica de calidad de un paquete se define mediante una fórmula según un contenido del paquete, por ejemplo, un bit de paridad, una comprobación de redundancia cíclica (CRC), y similares. En una realización de la invención, la métrica de calidad es una CRC. La métrica de calidad evaluada y la métrica de calidad contenida en el paquete recibido se comparan, y basándose en la comparación se genera un SA apropiado. Según se comenta con referencia a la figura 5, el SA en una realización ejemplar puede comprender sólo un bit.

En una realización, el SA se basa en ACK, es decir, se envía un mensaje de ACK desde una MS a una BS si un paquete se decodifica correctamente y no se envía ningún mensaje si el paquete se decodifica incorrectamente.

En otra realización el SA se basa en NAK, es decir, se envía un mensaje de NAK desde una MS a una BS si un paquete se decodifica incorrectamente y no se envía ningún mensaje si el paquete se decodifica correctamente. Una ventaja de este enfoque es que puede conseguirse una alta fiabilidad y baja interferencia de ruido con otros enlaces inversos, así como ahorro de energía en la MS. Como se ha comentado, debido a que una BS transmite un paquete previsto para sólo una MS, como mucho esta MS envía un NAK, consiguiendo así una baja interferencia sobre el enlace inverso. En un sistema bien diseñado, la probabilidad de que la MS decodifique incorrectamente el paquete es baja. Además, si el NAK es un bit de energía cero, el NAK contiene energía baja. Por tanto, la MS puede asignar gran cantidad de potencia a la transmisión esporádica del bit de NAK, de forma garantizada.

En otra realización más, un ACK es un primer valor de energía y un NAK es un segundo valor de energía.

El SA se envía entonces a la BS 104 sobre un canal sobre el enlace 108b inverso. En una realización de la invención, el canal de enlace inverso es un DRC.

En otra realización de la invención, puede utilizarse ventajosamente un canal de código ortogonal al enlace inverso. Debido a que una BS transmite un paquete previsto para sólo una MS, como mucho esta MS envía un SA, consiguiendo así una baja interferencia sobre el enlace inverso. En un sistema bien diseñado, la probabilidad de que la MS decodifique incorrectamente el paquete es baja. Además, si el SA es un ACK como un bit de energía cero o un NAK como un bit de energía cero, el canal ortogonal contiene energía baja. Por tanto, la MS puede asignar gran cantidad de potencia a la transmisión esporádica del bit de SA, garantizando una alta fiabilidad y baja interferencia con el enlace inverso.

En otra realización más de la invención, se utiliza un canal de acceso a medios de enlace inverso dedicado (R-MACCH). El R-MACCH porta el DRC, el RRI y la información de ACK/NAK.

La BS 104 detecta el SA y determina si es necesaria una retransmisión del paquete. Si el SA indica que es necesaria una retransmisión, el paquete se planifica para su retransmisión, si no, el paquete se descarta.

En una realización ejemplar, el esquema de QARQ mencionado anteriormente coopera con el RLP como se dará a conocer en la siguiente descripción.

La figura 2 muestra la estructura de señal de enlace directo transmitida por cada estación base en un sistema de alta tasa de transmisión de datos ejemplar. Las señales de enlace directo se dividen en ranuras de tiempo de duración fija. En una realización ejemplar, cada ranura de tiempo dura 1,67 milisegundos. Cada ranura 202 se divide en dos mitades 204 de ranura, con una ráfaga 208 de piloto transmitida dentro de cada mitad 204 de ranura. En una realización ejemplar, cada ranura tiene una longitud de 2048 elementos de código, correspondiente a una duración de ranura de 1,67 milisegundos. En una realización ejemplar, cada ráfaga 208 de piloto tiene una longitud de 96 elementos de código, y está centrada en el punto medio de su mitad 204 de ranura asociada. Una señal 206 de control de potencia de enlace inverso (RPC) se transmite a ambos lados de la ráfaga de piloto en cada segunda mitad 204b de ranura. En una realización ejemplar, la señal de RPC se transmite en los 64 elementos de código inmediatamente antes de y los 64 elementos de código inmediatamente después de la segunda ráfaga 208b de piloto de cada ranura 202, y se usa para regular la potencia de las señales de enlace inverso transmitidas por cada estación de abonado. En una realización ejemplar, los datos de canal de tráfico de enlace directo se envían en las partes restantes de la primera mitad 210 de ranura y las partes restantes de la segunda mitad 212 de ranura. En una realización ejemplar, el preámbulo 214 tiene una longitud de 64 elementos de código y se transmite con cada paquete. Debido a que el flujo de canal de tráfico está previsto para una MS particular, el preámbulo es específico de MS.

En una realización ejemplar, un canal de control se transmite a una tasa de transmisión fija de 76,8 kbps y el canal de control está multiplexado por división de tiempo sobre el enlace directo. Debido a que los mensajes de canal de control se dirigen a todas las MS, el preámbulo del canal de control puede reconocerse por todas las MS.

La figura 3 es un diagrama de flujo ejemplar de un procedimiento para una BS usando QARQ para transmitir o retransmitir un paquete a una MS. En la etapa 300, la BS recibe una unidad de carga útil prevista para su transmisión a una MS.

En la etapa 302 la BS determina si la unidad de carga útil es una unidad de carga útil que va a transmitirse o una unidad de carga útil que va a retransmitirse. Según se comenta con referencia a la figura 1, la solicitud de retransmisión puede iniciarse sólo por el RLP en esta etapa.

Si la unidad de carga útil va a transmitirse, el procedimiento continúa en la etapa 304, en la que la unidad de carga útil se proporciona a una cola de primera vez.

Si la unidad de carga útil va a retransmitirse, el procedimiento continúa en la etapa 306, en la que la unidad de carga útil se proporciona a una cola de primera vez.

En la etapa 308, la BS ensambla las unidades de carga útil previstas para una MS particular en un paquete una estructura del cual se determina según una tasa de transmisión de datos de transmisión. La tasa de transmisión de datos a la que se envía el paquete se basa en una señal de realimentación recibida sobre el enlace inverso desde la MS de destino. Si la tasa de transmisión de datos es pequeña, entonces el paquete (denominado paquete de ranura múltiple) de datos se transmite en múltiples ranuras de tiempo de enlace directo. En una realización ejemplar, un preámbulo se transmite dentro de un nuevo paquete. El preámbulo permite la identificación de la MS de destino prevista durante la decodificación. En una realización ejemplar, sólo la primera ranura de tiempo del paquete de ranura múltiple se transmite con el preámbulo. El preámbulo podría transmitirse como alternativa en cada ranura de tiempo de enlace directo.

En la etapa 310, la BS transmite el paquete según un orden de planificador según se comenta con referencia a la figura 1.

Después de que el paquete se haya transmitido, la BS comprueba en la etapa 312 si se recibió un SA correspondiente al paquete transmitido. Según se da a conocer con referencia a la figura 6, la BS tiene conocimiento de cuándo esperar el SA.

Si se recibe un ACK (o no se recibe un NAK) en la ranura de tiempo esperada, el procedimiento continúa en la etapa 314. En la etapa 314, el paquete se elimina de las colas de primera vez y de retransmisión, y el paquete se descarta.

Si se recibe un NAK (o no se recibe un ACK) en la ranura de tiempo esperada, el procedimiento continúa en la etapa 316. En la etapa 316, se comprueban los parámetros que controlan la retransmisión. Los parámetros aseguran que un paquete particular no se retransmitirá repetidamente, aumentando así los requisitos de memoria intermedia y disminuyendo el rendimiento global de un sistema de comunicación. En una realización, los parámetros comprenden, por ejemplo, el máximo número de veces que puede retransmitirse un paquete y el tiempo máximo que un paquete puede permanecer en la cola de primera vez después de que el paquete se haya transmitido. Si se excedieran los parámetros, el paquete se eliminaría de las colas de primera vez y de retransmisión, y el paquete se descarta en la etapa 318. En este escenario, finaliza el procesamiento de retransmisión de QARQ y el paquete puede retransmitirse tras la solicitud a partir del procesador de RLP según se comenta con referencia a la figura 6. Si no se excedieran los parámetros, el paquete volvería a planificarse para su retransmisión en la etapa 320.

La figura 4 es un diagrama de flujo ejemplar de un procedimiento para una MS usando QARQ para generar una respuesta a una BS. En la etapa 400, la MS recibe un paquete desde la BS.

En la etapa 402, se extrae el preámbulo del paquete. El preámbulo se compara con un preámbulo de referencia en la etapa 404. El paquete se descarta si el preámbulo indica que el paquete está previsto para otra MS en la etapa 406 y el flujo vuelve a la etapa 400 para aguardar otro paquete. Si el preámbulo indica que el paquete está previsto para la MS, la MS decodifica el paquete y evalúa una métrica de calidad del paquete recibido en la etapa 408.

En la etapa 410, la métrica de calidad evaluada y la métrica de calidad contenida en el paquete recibido se comparan. Si la métrica de calidad evaluada y la métrica de calidad contenida en el paquete recibido no se corresponden, se envía un SA apropiado en la etapa 412. En la realización ejemplar, el SA es un NAK, representado por un bit de energía diferente de cero. En la etapa 414, se inicia un temporizador para el SA enviado. El fin del temporizador es limitar un periodo durante el que la MS aguarda la retransmisión de las unidades de carga útil del paquete decodificado incorrectamente. En la realización ejemplar, si las unidades de carga útil del paquete decodificado incorrectamente no se reciben dentro del periodo de expiración de temporizador para el NAK, asociado con el paquete decodificado incorrectamente, se interrumpe el procesamiento de QARQ, y el RLP maneja las unidades de carga útil extraviadas. Véanse las etapas 416 - 432 y la descripción adjunta.

Si un paquete se decodificó correctamente en la etapa 410, se envía un SA apropiado en la etapa 416. En una realización ejemplar, el SA es un bit de no energía. La(s) unidad(es) de carga útil contenida(s) en el paquete se almacena(n) entonces en una memoria intermedia en la etapa 418.

En la etapa 420, el número de secuencia de RLP de las unidades de carga útil se comprueba frente a valores esperados del número de secuencia de RLP.

Si el número de secuencia de RLP indica contigüidad, significa que todas las unidades de carga útil del paquete transmitido a la MS se recibieron de forma apropiada. En consecuencia, todas las unidades de carga útil con números de secuencia contiguos contenidas en la memoria intermedia se proporcionan a una capa de RLP en la etapa 420.

Si el número de secuencia de RLP indica no contigüidad, el temporizador, correspondiente al último NAK enviado (que se inició en la etapa 414), se comprueba en la etapa 422. Si el temporizador no ha expirado, la MS aguarda la retransmisión de las unidades de carga útil extraviadas o la expiración del temporizador para el último NAK enviado.

Si el temporizador para un NAK particular, y, en consecuencia un conjunto particular de unidad de carga útil extraviada expiró, se interrumpe el esquema de QARQ para estas unidades de carga útil. Todas las unidades de carga útil almacenadas en la memoria intermedia con número de secuencia superior a las unidades de carga útil extraviadas asociadas con el NAK particular e inferior a las unidades extraviadas asociadas con el siguiente NAK (si hay) se proporcionan a una capa de RLP en la etapa 424.

En la etapa 426, la capa de RLP comprueba los números de secuencia de las unidades de carga útil entregadas. Si el número de secuencia indica contigüidad, la capa de RLP entrega datos de la memoria intermedia a un sumidero de datos en la etapa 428. Si no, la capa de RLP genera un mensaje de RLP que solicita la retransmisión de las unidades extraviadas en la etapa 430. En una realización de la invención, el mensaje de RLP solicita la retransmisión de todas las unidades extraviadas en la memoria intermedia. En otra realización, el mensaje solicita la retransmisión de sólo las unidades de carga útil extraviadas detectadas en último lugar.

En la etapa 432, el mensaje se transmite sobre el enlace inverso a la BS de servicio.

La figura 5 muestra un diagrama de bloques detallado del sistema 100 de comunicación de la figura 1. Los datos que van a entregarse a la MS 106 llegan al BSC 102 a través de la conexión 112 desde la PSDN (no mostrado). Los datos se formatean en unidades de carga útil bajo el control de un procesador 504 de RLP. Aunque en la realización se muestra un procesador de RLP, pueden utilizarse otros protocolos, que permitan la retransmisión basándose en procedimientos de número de secuencia. En una realización de la invención, la unidad de carga útil tiene una longitud de 1024 bits. El procesador 504 de RLP también suministra información a un distribuidor 502 acerca de qué paquetes se han solicitado para su retransmisión. La solicitud de retransmisión se entrega al procesador 504 de RLP a través del mensaje de RLP. El distribuidor 502 distribuye las unidades de carga útil a través de una red de retroceso a la BS, que sirve a la MS para la que están previstos los datos. El distribuidor 502 recibe información acerca de la ubicación de la MS desde la BS que sirve a la MS a través de la red de retroceso.

Las unidades de carga útil que llegaron a la BS 104 a través de la red 110 de retroceso se proporcionan a un distribuidor 506. El distribuidor 506 comprueba si las unidades de carga útil son unidades de carga útil nuevas o unidades de carga útil proporcionadas por el procesador 504 de RLP para su retransmisión. Si van a retransmitirse las unidades de carga útil, las unidades de carga útil se proporcionan a una cola 510 de retransmisión. Si no, las unidades de carga útil se proporcionan a una cola 508 de primera vez. Las unidades de carga útil se ensamblan entonces en paquetes según una tasa de transmisión de datos solicitada por la MS 106, según se describe con referencia a la figura 1.

Los paquetes ensamblados se proporcionan a un planificador 512. El planificador 512 coopera con un controlador 518 de QARQ tras asignar la prioridad entre los paquetes de primera vez y los paquetes previstos para su retransmisión a la MS 106. El paquete transmitido a la MS 106 permanece en las colas 508, 510, mientras que la BS 104 aguarda un SA desde la MS 106.

Los paquetes que llegan a la MS 106 sobre el enlace 108a directo se proporcionan a un detector 520 de preámbulo, que detecta y decodifica un preámbulo de los paquetes. El preámbulo se proporciona a un procesador 521, que compara el preámbulo decodificado con un preámbulo de referencia. El paquete se descarta si el preámbulo indica que el paquete está previsto para otra MS; si no, el paquete se proporciona a un decodificador 522, que decodifica el paquete. El paquete decodificado se proporciona a un procesador 521, que evalúa una métrica de calidad del paquete. La métrica de calidad evaluada y la métrica de calidad contenida en el paquete recibido se comparan, y basándose en la comparación un generador 524 de SA genera un SA apropiado. Aunque el detector 520 de preámbulo, el decodificador 522 y el procesador 521 se muestran como elementos separados, un experto en la técnica apreciará que la distinción física se realiza sólo con fines explicativos. El detector 520 de preámbulo, el decodificador 522 y el procesador 521 pueden incorporarse en un único procesador consiguiendo el procesamiento antes mencionado.

Si un paquete se decodificó incorrectamente, es decir, la métrica de calidad evaluada y la métrica de calidad contenida en el paquete recibido no se corresponden, el SA se envía y se inicia un temporizador 530 para el SA. En la realización ejemplar, el SA es un NAK representado por un bit de energía diferente de cero. El fin del temporizador 530 es limitar un periodo durante el que la MS 106 aguarda la retransmisión de las unidades de carga útil del paquete decodificado incorrectamente. Si las unidades de carga útil del paquete decodificado incorrectamente no se reciben dentro del periodo de expiración del temporizador 530 para el NAK asociado con el paquete decodificado incorrectamente, se interrumpe el procesamiento de QARQ. Una retransmisión de las unidades de carga útil extraviadas se maneja por un RLP.

Si un paquete se decodificó correctamente, la(s) unidad(es) de carga útil contenida(s) en el paquete se almacena(n)
en una memoria 528 intermedia. El número de secuencia de RLP de la(s) unidad(es) de carga útil contenida(s) en el paquete se comprueba por el decodificador 522 frente a un valor esperado del número de secuencia de RLP. Si el número de secuencia de RLP indica contigüidad, todas las unidades de carga útil con números de secuencia contiguos contenidas en la memoria 528 intermedia se proporcionan a un procesador 526 de RLP. Si no, se comprueba el temporizador 530, correspondiente al último NAK enviado. Si el tiempo no ha expirado, las unidades de carga útil se almacenan en la memoria 528 intermedia, y la MS 106 aguarda la retransmisión de las unidades de carga útil extraviadas o la expiración del temporizador 530 para el último NAK enviado. Si el temporizador 530 para un NAK particular, y, en consecuencia un conjunto particular de unidad de carga útil extraviada expiró, todas las unidades de carga útil en la memoria 528 intermedia con número de secuencia superior a las unidades extraviadas asociadas con el NAK particular e inferior a las unidades extraviadas asociadas con el siguiente NAK -si hay- se proporcionan a un procesador 526 de RLP.

El procesador 526 de RLP comprueba los números de secuencia de las unidades de carga útil entregadas. Si el número de secuencia indica contigüidad, el procesador 524 de RLP entrega los datos de la memoria 528 intermedia al sumidero 534 de datos. Si no, el procesador 526 de RLP ordena al generador 532 de mensaje de RLP que genere un mensaje de RLP que solicita la retransmisión de las unidades extraviadas. En una realización de la invención, el mensaje de RLP solicita la retransmisión de todas las unidades extraviadas en la memoria 528 intermedia. En otra realización, el mensaje solicita la retransmisión de sólo las unidades de carga útil extraviadas detectadas en último lugar. El mensaje se transmite entonces sobre el enlace 108b inverso a la BS 104.

Los datos que contienen un SA y una llegada a la BS 104 sobre el enlace inverso se proporcionan a un detector 514 de SA y a un detector 516 de mensaje de RLP.

Si los datos recibidos contienen un ACK, que se detecta en un detector 514 de SA, el controlador 518 de QARQ elimina el paquete asociado con el ACK de las colas 508, 510.

Si se recibe un NAK, el controlador 518 de QARQ comprueba si los parámetros que controlan la retransmisión se excedieron. En la realización ejemplar, los parámetros comprenden el máximo número de veces que un paquete puede retransmitirse y el tiempo máximo que un paquete puede permanecer en la cola 508 de primera vez después de que el paquete se haya transmitido. Si los parámetros se exceden, el controlador 518 de QARQ elimina el paquete de las colas 508 y 510. Si no, el controlador 518 de QARQ ordena al planificador 512 que vuelva a planificar el paquete para su transmisión con prioridad superior. El paquete se mueve de la cola 508 de primera vez a la cola 510 de retransmisión, si el controlador 518 de QARQ determina que el paquete de no acuse de recibo se encuentra en la cola 510 de primera vez.

Si los datos recibidos contienen una solicitud de retransmisión de RLP, que se detecta por un detector 516 de mensaje de RLP, el detector 516 proporciona el mensaje de RLP al procesador 504 de RLP a través de la red 110 de retroceso. El procesador de RLP inicia entonces el procedimiento para retransmitir el paquete según el RLP implementado.

La figura 6 ilustra una relación entre un paquete recibido en una MS 106 y un SA transmitido desde la MS 106. En las ranuras n-4, n-3, un receptor en la MS 106 recibe un paquete sobre el canal 108 de enlace directo, y determina si el paquete estaba previsto para la MS 106. La MS 106 descarta el paquete si el paquete no estaba previsto para la MS 106. Si no, la MS 106 decodifica el paquete, evalúa una métrica de calidad del paquete y compara la métrica de calidad evaluada con la métrica de calidad contenida en el paquete en las ranuras n-2, n-1. En la ranura n, un transmisor en la MS 106 envía un SA de vuelta a la BS 104 sobre el canal 108b de enlace inverso. En la ranura n+1, el SA recibido en la BS 104 se decodifica y se proporciona a un controlador de QARQ. En las ranuras n+2, n+3 la BS 104 retransmite el paquete si así se solicita. La posición de las ranuras sobre el canal 108a de enlace directo recibido y el canal 108b de enlace inverso se sincroniza en la MS 106. Por tanto, la posición relativa de las ranuras sobre el canal 108a de enlace directo y el canal 108b de enlace inverso está fijada. La BS 104 puede medir un retardo de viaje de ida y vuelta entre la BS 104 y la MS 106. En consecuencia, puede determinarse la ranura de tiempo en la que el SA debe llegar a la BS 104, siempre que pueda determinarse una relación entre el procesamiento de paquetes recibidos y el SA.

En una realización de la invención, la relación entre el procesamiento de paquetes recibidos y el SA puede determinarse fijando el número de ranuras entre la recepción de un paquete y el envío de vuelta de un SA, es decir, las ranuras n-2, n-1. En consecuencia, la BS 104 puede asociar cada paquete con cada SA. Un experto en la técnica entenderá que la figura 5 pretende sólo ilustrar el concepto. En consecuencia, el número de ranuras asignadas para un evento particular puede cambiar, por ejemplo, la decodificación y evaluación de la métrica de calidad de un paquete puede producirse en más o menos de dos ranuras. Además, determinados eventos son intrínsecamente variables, por ejemplo, la longitud de un paquete, el retardo entre la recepción de SA y la retransmisión de paquete.

En otra realización de la invención, la relación entre el procesamiento de paquetes recibidos y el SA puede determinarse incluyendo información de qué paquete va a retransmitirse al SA.

La descripción anterior de las realizaciones preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica realizar o usar la presente invención. Las diversas modificaciones de estas realizaciones serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios generales definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras realizaciones sin el uso de la facultad inventiva. Así, no se pretende limitar la presente invención a las realizaciones mostradas en el presente documento, sino que debe concedérsele el más amplio ámbito según los principios y características novedosas dados a conocer en el presente documento.

Claims (37)

1. Un procedimiento para retransmitir señales en un sistema (100) de comunicación, que comprende las etapas de:

determinar (408) una métrica de calidad de una unidad de señal recibida; y

solicitar la retransmisión (412) de dicha unidad de señal según dicha métrica de calidad; y

solicitar la retransmisión (430, 432) de dicha unidad de señal según un número de secuencia de dicha unidad de señal cuando dicha retransmisión de dicha señal según dicha métrica de calidad se declara un fallo.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

retransmitir (310) dicha unidad de señal según dicha solicitud de retransmisión.

3. El procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que la unidad de señal es un paquete.

4. El procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que la métrica de calidad es una comprobación de redundancia cíclica.

5. El procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que la etapa de determinar una métrica de calidad comprende las etapas de:

demodular (408) dicha unidad de señal; y

calcular (408) una métrica de calidad de dicha unidad de señal.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, que comprende además la etapa de determinar (404) si la unidad de señal va a demodularse.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa de determinar se lleva a cabo según un preámbulo de dicha unidad de señal.

8. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa de determinar se lleva a cabo según información portada sobre un canal de control.

9. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa de demodular no requiere información portada sobre un canal de control.

10. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa de demodular requiere información portada sobre un canal de control.

11. El procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que la etapa de solicitar la retransmisión comprende las etapas de:

comparar (410) dicha métrica de calidad determinada de dicha unidad de señal con una métrica de calidad contenida en dicha unidad de señal; y

generar (412) una solicitud de retransmisión basándose en dicha comparación.

12. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicha solicitud de retransmisión es una ráfaga de energía.

13. El procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicha ráfaga de energía es un bit.

14. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicha solicitud de retransmisión no contiene energía.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicha solicitud de retransmisión es un bit.

16. El procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además la etapa de transmitir dicha solicitud de retransmisión en un instante de tiempo determinable.

17. El procedimiento según la reivindicación 16, en el que dicho instante de tiempo determinable está retardado de forma fija a partir de un instante de tiempo de evento, seleccionándose dicho instante de tiempo de evento a partir de un grupo que consiste en:

un instante de tiempo en el que se recibe dicha unidad de señal;

un instante de tiempo en el que se realiza dicha determinación de si dicha unidad de señal va a demodularse;

un instante de tiempo en el que se demodula dicha unidad de señal; y

un instante de tiempo en el que se calcula dicha métrica de calidad.

18. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de declarar dicha retransmisión de dicha señal según dicha métrica de calidad un fallo cuando:

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un número predeterminado de retransmisiones; o

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un periodo predeterminado medido a partir de una primera transmisión de dicha unidad de señal; o,

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un periodo predeterminado medido a partir de la transmisión de una solicitud de retransmisión correspondiente a dicha unidad de señal.

19. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que la etapa de retransmitir comprende las etapas de:

determinar una unidad de señal que va a retransmitirse según la señal de solicitud de retransmisión; y

planificar (320) dicha unidad de señal para retransmisión.

20. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que la etapa de determinar comprende la etapa de seleccionar una unidad de señal que se transmitió en un instante de tiempo anterior a un instante de tiempo de recepción de dicha solicitud de retransmisión por una suma de un retardo de viaje de ida y vuelta y un retardo determinable.

21. El procedimiento según la reivindicación 20, en el que el retardo determinable está contenido en la solicitud de retransmisión.

22. El procedimiento según la reivindicación 20, en el que el retardo determinable es una diferencia entre un primer instante de tiempo de transmisión de dicha solicitud de retransmisión y un segundo instante de tiempo seleccionándose dicho segundo instante de tiempo a partir de un grupo constituido por:

un instante de tiempo en el que se recibe dicha unidad de señal;

un instante de tiempo en el que se realiza dicha determinación de si dicha unidad de señal va a demodularse;

un instante de tiempo en el que se demodula dicha unidad de señal; y

un instante de tiempo en el que se calcula dicha métrica de calidad.

23. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que la etapa de planificar comprende la etapa de determinar un instante de tiempo en el que retransmitir dicha unidad de señal, retardándose dicho instante de tiempo de forma variable a partir de la recepción de dicha señal de solicitud.

24. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que la etapa de planificar comprende la etapa de determinar un instante de tiempo en el que retransmitir dicha unidad de señal, retardándose dicho instante de tiempo de forma fija a partir de la recepción de dicha señal de solicitud.

25. Un aparato configurado para retransmitir señales en un sistema (100) de comunicación, que comprende:

un decodificador (522) configurado para decodificar contenidos de una unidad de señal recibida;

un primer generador (524) de señal de realimentación configurado para generar una primera señal de realimentación;

un primer procesador (521) configurado para determinar una métrica de calidad de dicha unidad de señal; y ordenar a dicho primer generador (524) de señal de realimentación generar una señal de realimentación según dicha métrica de calidad;

un segundo generador (532) de señal de realimentación para generar una segunda señal de realimentación; y

un segundo procesador (526) configurado para ordenar a dicho segundo generador de realimentación generar una segunda señal de realimentación según un número de secuencia de dicha unidad de señal cuando dicha retransmisión de dicha señal según dicha métrica de calidad se declara un fallo.

26. El aparato según la reivindicación 25, en el que la unidad de señal es un paquete.

27. El aparato según la reivindicación 25, en el que la métrica de calidad es una comprobación de redundancia cíclica.

28. El aparato según la reivindicación 25, en el que dicho primer procesador está configurado además para evitar la decodificación de dicha unidad de señal si una indicación recibida sobre un canal de control indica que dicha unidad de señal no va a decodificarse.

29. El aparato según la reivindicación 25, que comprende además:

un detector (520) de preámbulo configurado para detectar y decodificar un preámbulo de dicha unidad de señal;

y en el que dicho primer procesador (521) está configurado además para evitar la decodificación de dicha unidad de señal si dicho preámbulo indica que dicha unidad de señal no va a decodificarse.

30. El aparato según la reivindicación 25, en el que dicho decodificador (522) decodifica contenidos de dicha unidad de señal según información portada sobre un canal de control.

31. El aparato según la reivindicación 25, en el que dicha primera señal de realimentación es una ráfaga de energía.

32. El aparato según la reivindicación 31, en el que dicha ráfaga de energía es un bit.

33. El aparato según la reivindicación 25, en el que dicha primera señal de realimentación no contiene energía.

34. El aparato según la reivindicación 33, en el que dicha primera señal de realimentación es un bit.

35. El aparato según la reivindicación 25, en el que el primer procesador (521) está configurado además para transmitir dicha primera señal de realimentación en un instante de tiempo determinable.

36. El aparato según la reivindicación 35, en el que dicho instante de tiempo determinable está retardado de forma fija a partir de un instante de tiempo de evento, seleccionándose dicho instante de tiempo de evento a partir de un grupo constituido por:

un instante de tiempo en el que se recibe dicha unidad de señal;

un instante de tiempo en el que se realiza dicha determinación de si dicha unidad de señal va a demodularse; un instante de tiempo en el que se demodula dicha unidad de señal; y

un instante de tiempo en el que se calcula dicha métrica de calidad.

37. El aparato según la reivindicación 25, en el que dicha retransmisión de dicha señal según dicha métrica de calidad se declara un fallo cuando:

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un número predeterminado de retransmisiones; o

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un periodo predeterminado medido a partir de una primera transmisión de dicha unidad de señal; o

dicha unidad de señal no se recibe dentro de un periodo predeterminado medido a partir de la transmisión de una señal de solicitud correspondiente a dicha unidad de señal.