MXPA00004678A - Metodo y aparato para la eficiente retransmision en tiempo, utilizando la acumulacion de simbolos - Google Patents

Metodo y aparato para la eficiente retransmision en tiempo, utilizando la acumulacion de simbolos

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MXPA00004678A
MXPA00004678A MXPA/A/2000/004678A MXPA00004678A MXPA00004678A MX PA00004678 A MXPA00004678 A MX PA00004678A MX PA00004678 A MXPA00004678 A MX PA00004678A MX PA00004678 A MXPA00004678 A MX PA00004678A
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Joseph P Odenwalder
G Jr Tiedemann Edward
Tao Chen
Serge Willenegger
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Qualcomm Inc
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Abstract

Se revela una retransmisión eficiente de datos que utiliza la acumulación de símbolos, en donde el paquete recibido con error se retransmite concurrentemente en un-,nivel de menor energía por bit en el mismo marco, con el nuevo paquete. El dispositivo de destino recibe la transmisión y la retransmisión de datos, desmodula la señal y separa los datos recibidos en el paquete nuevo y en el paquete retransmitido. El dispositivo de destino acumula entonces., la energía del paquete retransmitido con la energía ya acumulada del paquete recibido con error y decodifica el paquete acumulado. La acumulación de la energía adicional suministrada por las retransmisiones subsecuentes mejora la probabilidad de una descodificación correcta. El régimen de salida puede mejorarse ya que el paquete recibido con error se retransmite concurrentemente con la transmisión del nuevo paquete de datos. La capacidad se aumenta al máximo ya que la retransmisión del paquete recibido con error es a un menor nivel de energía que el del nuevo paquete.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA LA EFI CI ENTE RETRANSMI S IÓN EN TIEMPO , UTILI ZANDO LA ACUMULACIÓN DE S ÍMBOLOS ANTECEDENTES E LA INVENCIÓN I . Campo de la Invención La presente invención se relaciona con la comunicación de datos. Más particularmente, la presente invención se relaciona con un método y un aparato novedosos y mejorados para la eficiente retransmisión de datos utilizando la acumulación de símbolos .
I , Descripción de la Técnica Relacionada El uso de técnicas de modulación de acceso múltiple por división de código (CDMA) es una de las varias técnicas para facilitar las comunicaciones en las que está presente un gran número de usuarios del sistema. En el campo se conocen otras técnicas del sistema de comunicación de acceso múltiple, tales como el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y el acceso múltiple por división de frecuencia. Sin embargo, las técnicas de modulación de espectro escalonado de CDMA tienen ventajas significativas por encima de otras técnicas de modulación para los sistemas de comunicación de acceso múltiple. El uso de técnicas CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se revela en la Patente de los Estados Unidos No. 4,901,307, titulada "SPREAD SPECTRUM MÚLTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS " , cedida a la cesionaria de la presente invención y que se incorpora como referencia en la presente. El uso de las técnicas de CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se revela adicionalmente en la Patente de los Estados Unidos No. 5,103,459, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL AVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", cedida también a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. Además, el sistema de CDMA puede diseñarse para estar de conformidad con la "TIA/EIA/IS-95A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" , referida en lo sucesivo como la norma IS-95A. El CDMA, por su naturaleza inherente de ser una señal de banda ancha, ofrece una forma de diversidad en frecuencia al escalonar la energía de la señal en una anchura de banda ancha. Por lo tanto, el desvanecimiento selectivo de frecuencias afecta solamente una pequeña parte de la anchura de banda de la señal de CDMA. Se obtiene la diversidad de espacio o de trayectoria al proporcionar múltiples trayectorias de señal a través de enlaces simultáneos hacia un usuario remoto o hacia una estación remota a través de dos o más estaciones base. Además, la diversidad de trayectoria puede obtenerse al aprovechar el entorno multitrayectoria por medio del procesamiento del espectro escalonado al permitir señales que llegan con diferentes retardos de propagación para que sean recibidas y procesadas en forma separada. Ejemplos de desmodulación mejorada utilizando la diversidad de trayectoria se ilustran en la Patente de los Estados Unidos No. 5,101,501, titulada "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" y en la Patente de los Estados Unidos No. 5,109,390, titulada "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", cedidas ambas a la cesionaria de la presente invención e incorporadas como referencia en la presente. El enlace inverso se refiere a la transmisión desde una estación remota hacia una estación base. En el enlace inverso, cada estación remota que transmite actúa como una interferencia de otras estaciones remotas en la red. Por lo tanto, la capacidad del enlace inverso está limitada por la interferencia total que experimenta una estación remota desde las otras estaciones remotas. El sistema CDMA aumenta la capacidad del enlace inverso al transmitir un menor número de bits, utilizando de esta manera menos potencia y reduciendo la interferencia, cuando el usuario no está hablando. El enlace directo se refiere a una transmisión desde una estación base hacia una estación remota. En el enlace directo, la potencia de transmisión de la estación base se controla por varias razones. Una elevada potencia de transmisión desde la estación base puede provocar una excesiva interferencia en otras estaciones base. Alternativamente, si la potencia de transmisión de la estación base es muy baja, la estación remota puede recibir transmisiones de datos erróneas. El desvanecimiento del canal terrestre y otros factores conocidos pueden afectar la calidad de la señal del enlace directo conforme es recibida por la estación remota. Como resultado, la estación base intenta ajustar su potencia de transmisión de la señal hacia cada estación remota para mantener el nivel de desempeño deseado en la estación remota. El enlace directo y el enlace inverso tienen la capacidad de transmitir datos a velocidades de datos variables. Un método para transmitir datos en paquetes de datos de tamaño fijo, en donde la fuente de datos proporciona datos a una velocidad de datos variable, se describe con detalle en la Patente de los Estados Unidos No. 5,504,773, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" , cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. Los datos se dividen o particionan en paquetes de datos (o simplemente, paquetes) y cada paquete de datos se codifica entonces convirtiéndose en un paquete codificado. Normalmente, los paquetes codificados tienen una duración predeterminada. Por ejemplo, de conformidad con la norma IS-95A para el enlace directo, cada paquete codificado es de 20 mseg de extensión y, a la velocidad de símbolos de 19.2Ksps, cada paquete codificado contiene 384 símbolos. Se utiliza un codificador convolucional de 1/2 de velocidad o de 3/4 de velocidad para codificar los datos, dependiendo de la aplicación. Utilizando un codificador de 1/2 de velocidad, la velocidad de los datos es de aproximadamente .6Kbps . A la velocidad de datos de 9.6Kbps, hay 172 bits de datos, 12 bits de comprobación de redundancia cíclica (CRC por sus siglas en inglés) y 8 bits de cola de código por paquete de datos . A menores velocidades de datos, como 4.8Kbps, 2.4Kbps o 1.2Kbps, los símbolos de código dentro del paquete codificado se repiten un número Ns de veces para mantener una velocidad de símbolos constante de 19.2Ksps. La repetición de símbolos se realiza para proporcionar la diversidad en tiempo, que mejora el desempeño de decodificación en un canal deteriorado. Para reducir al mínimo la potencia de transmisión y aumentar la capacidad del sistema, el nivel de la potencia de transmisión de cada símbolo se escala de conformidad con la velocidad de repetición Ns .
De conformidad con la norma IS-95A, cada paquete de datos está codificado en bloque con un polinomio CRC y después se codifica convolucionalmente . El paquete codificado se transmite desde el dispositivo fuente hacia el dispositivo de destino. En el dispositivo de destino, el paquete recibido se desmodula y decodifica convolucionalmente con un decodificador Viterbi . Los datos decodificados se verifican entonces mediante un comprobador CRC para determinar si el paquete recibido se ha decodificado en forma correcta o con errores. La comprobación CRC solamente puede determinar si está presente un error dentro del paquete decodificado. La comprobación CRC no puede corregir el error. Por lo tanto, se requiere de otro mecanismo que permita la corrección de los paquetes de datos recibidos con error.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención es un método y un aparato novedosos y mejorados para la eficiente retransmisión de datos utilizando la acumulación de símbolos. En la presente invención, ocurre la transmisión de datos desde un dispositivo fuente hasta un dispositivo de destino en forma nominal. El dispositivo de destino recibe la transmisión de datos, desmodula la señal y decodifica los datos. En la modalidad ej emplificativa, los datos se dividen o particionan en paquetes de datos que se transmiten dentro de un periodo de tiempo de un cuadro. Como parte del proceso de decodificación, el dispositivo de destino efectúa la comprobación CRC del paquete de datos para determinar si el paquete se recibió con errores. En la modalidad ej emplificativa, si el paquete se recibió con error, el dispositivo de destino transmite al dispositivo fuente un mensaje de NACK. En la modalidad ej emplificativa, el dispositivo fuente responde al mensaje de NACK al retransmitir el paquete recibido con error, en forma concurrente con la transmisión del nuevo paquete de datos. El dispositivo de destino recibe la transmisión y la retransmisión de datos, desmodula la señal y separa los datos recibidos en el paquete nuevo y en el paquete retransmitido. El dispositivo de destino acumula entonces la energía del paquete retransmitido recibido con la energía ya acumulada por el dispositivo de destino para el paquete recibido con errores. El dispositivo de destino intenta entonces decodificar el paquete de datos acumulado. La acumulación de la energía adicional suministrada por las retransmisiones subsecuentes mejora la probabilidad de una decodificación correcta. Alternativamente, el dispositivo de destino puede decodificar el paquete retransmitido por sí mismo sin combinar los dos paquetes. En ambos casos, la velocidad de salida puede mejorarse, ya que el paquete recibido con error se retransmite concurrentemente con la transmisión del nuevo paquete de datos . Es un objeto de la presente invención mantener la velocidad o régimen de salida de un sistema de comunicaciones en presencia de deterioros de canal. En la modalidad ej emplificativa, un paquete de datos que se recibe con error se retransmite mediante el dispositivo fuente en forma concurrente con el nuevo paquete de datos dentro del mismo periodo de tiempo. Alternativamente, el paquete recibido con error puede retransmitirse en un canal de tráfico adicional, que es independiente del canal de tráfico utilizado para transmitir al paquete nuevo. Ya que el paquete retransmitido no retrasa ni impide la transmisión del paquete nuevo, se mantiene el régimen o velocidad de salida durante la retransmisión del paquete recibido con error. Es otro objeto de la presente invención aumentar al máximo la capacidad del canal de comunicación al retransmitir el paquete recibido con errox con la mínima cantidad de energía, de tal forma que la acumulación de la energía de la transmisión y de la retransmisión resulta en la correcta decodificación del paquete. El paquete recibido con error puede retransmitirse con menos energía por bit que la del nuevo paquete que se transmite por primera vez. En el dispositivo de destino, la energía de cada símbolo del paquete recibido con error se acumula a la energía de cada símbolo del paquete retransmitido. Los símbolos acumulados se decodifican entonces. Otro objeto de la presente invención es mejorar el desempeño de la decodificación de los paquetes recibidos con error al realizar la combinación de proporción máxima de los paquetes transmitidos y retransmitidos. Para un sistema de comunicaciones que soporta la desmodulación coherente con el uso de una señal piloto, el dispositivo de destino realiza el producto punto de los símbolos recibidos con la señal piloto. El producto punto pondera cada símbolo de conformidad con la intensidad de la señal recibida y resulta en la combinación de proporción máxima. Dentro de una transmisión o de retransmisión, los valores escalares de cada circuito de producto punto que ha sido asignado a una trayectoria de señal se combinan coherentemente para obtener los valores escalares combinados. Los valores escalares combinados de múltiples transmisiones y retransmisiones también se combinan coherentemente. El producto punto y la combinación coherente mejoran el desempeño del paso de la decodificación subsecuente. Para un sistema de comunicaciones que no transmite una señal piloto, los símbolos de múltiples transmisiones y retransmisiones se escalan de conformidad con las proporciones de señal a ruido recibidas de la transmisión o transmisiones recibidas antes de la acumulación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las particularidades, objetos y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la descripción detallada que se expone a continuación, cuando se considere junto con los dibujos, en los cuales, caracteres de referencia similares se identifican de manera correspondiente en todos ellos y, en donde: La Figura 1 es un diagrama ej emplificativo del sistema de comunicaciones de la presente invención, que muestra una multitud de estaciones base en comunicación con una estación remota; la Figura 2 es un diagrama de bloques de una estación base ej emplificativa y una estación remota ej emplificativa ; la Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de transmisión con canal de tráfico directo ej emplificativo ; la Figura 4 es un diagrama de bloques ej emplificativo de un modulador alternativo; la Figura 5 es un diagrama de bloques de un codificador convolucional ej emplificativo; la Figura 6 es un diagrama de bloques de un desmodulador ej emplificativo dentro de la estación remota; la Figura 7 es un diagrama de bloques de un correlacionador piloto ej emplificativo; la Figura 8 es un diagrama de bloques de un decodificador ej emplificativo dentro de la estación remota; y la Figura 9 es un diagrama de bloques de una arquitectura ej emplificativa que soporta la transmisión de datos en múltiples canales de código.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Por simplicidad, el siguiente análisis detalla la transmisión y la retransmisión de paquetes de datos desde un dispositivo fuente hacia un dispositivo de destino sin tener en cuenta si el dispositivo fuente es una estación base 4 o una estación remota 6. La presente invención es igualmente aplicable a la transmisión de datos por parte de la estación base 4 en el enlace directo y la transmisión de datos por parte de la estación remota en el enlace inverso.
. Descripción del Circuito Refiriéndonos a las figuras, la Figura 1 representa un sistema de comunicaciones ej emplificativo de la presente invención, que está compuesto por múltiples estaciones base 4 en comunicación con múltiples estaciones remotas 6 (por simplicidad solamente se muestra una estación remota 6) . El controlador 2 del sistema se conecta con todas las estaciones base 4 en el sistema de comunicaciones y con la red telefónica conmutada pública (PSTN) 8. El controlador 2 del sistema coordina la comunicación entre los usuarios conectados a la PSTN 8 y los usuarios en las estaciones remotas 6. La transmisión de datos desde la estación base 4 hacia la estación remota 6 ocurre en el enlace directo a través de las trayectorias 10 de señal y la transmisión de la estación remota 6 a la estación base 4 ocurre en el enlace inverso a través de las trayectorias 12 de señal . La trayectoria de la señal puede ser una trayectoria recta, tal como la trayectoria 10a de la señal o una trayectoria reflejada, como la trayectoria 14 de la señal. La trayectoria reflejada 14 se crea cuando la señal transmitida desde la estación base 4a se refleja desde la fuente de reflexión 16 y llega a la estación remota 6 a través de una trayectoria diferente a la trayectoria recta. Aunque en la Figura 1 se ilustra como un bloque, la fuente de reflexión 16 es un artefacto en el entorno en el que está operando la estación remota 6, por ejemplo, una edificación u otras estructuras. Un diagrama de bloques ej emplificativo de la estación base 4 y la estación remota 6 de la presente invención, se muestra en la Figura 2. La transmisión de datos en el enlace directo se origina desde la fuente de datos 120 que suministra los datos, en paquetes *de datos, al codificador 122. Un diagrama de bloques ej emplificativo del codificador 122 se muestra en la Figura 3. Dentro del codificador 122, el bloque 312 del codificador CRC codifica los datos con un polinomio CRC que, en la modalidad ejemplificativa, está de conformidad con la norma IS-95A. El codificador CRC 312 anexa los bits CRC e inserta un conjunto de bits de cola de código en el paquete de datos . El paquete de datos formateado se suministra al codificador convolucional 314 que codifica convolucionalmente los datos y suministra el paquete de datos codificado al repetidor de símbolos 316. El repetidor de símbolos 316 repite los símbolos codificados Ns veces para proporcionar una velocidad de símbolos constante en la salida del repetidor de símbolos 316, sin considerar a la velocidad de los datos del paquete de datos. Los datos repetidos se suministran al intercalador de bloques 318, que reordena los símbolos y suministra los datos intercalados al modulador (MOD) 124. Un diagrama de bloques de un modulador 124a ej emplificativo, se muestra en la Figura 3. Dentro del modulador 124a, los datos intercalados se propagan mediante el multiplicador 330 con el código PN largo que identifica a la estación remota 6, a la que se transmiten los datos. Los datos extendidos o propagados PN largo, se suministran al multiplicador 332 que cubre los datos con el código Walsh que corresponde al canal de tráfico asignado a la estación remota 6. Los datos con cobertura Walsh se propaga adicionalmente con los códigos PNI y PNQ cortos mediante los multiplicadores 334a y 334b. Los datos escalonados de PN corto se suministran al transmisor (TMTR) 126 (ver Figura 2), que filtra, modula y amplifica la señal. La señal modulada se enruta a través del duplexor 128 y se transmite desde la antena 130 en el enlace directo a través de la trayectoria 10 de la señal . Un diagrama de bloques de un modulador 124b alternativo, se muestra en la Figura 4. En esta modalidad, la fuente de datos 120 suministra los paquetes de datos a dos codificadores 122 que codifican los datos según se describió anteriormente. Los datos intercalados y los datos piloto y de control se suministran al modulador 124b. Dentro del modulador 124b, los datos intercalados del primer codificador 122 se suministran al modulador Walsh 420a y los datos intercalados del segundo codificador 122 se suministran al modulador Walsh 420b. Dentro de cada modulador Walsh 420, los datos se suministran al multiplicador 422, que cubre los datos con un código Walsh asignado a ese modulador Walsh 420. Los datos cubiertos se suministran al elemento de ganancia 424 que escalan los datos con un factor de escalación para obtener la amplitud deseada. Los datos escalados de los moduladores Walsh 420a y 420b se suministran al sumador 426 que suma las dos señales y suministra la señal resultante al multiplicador complejo 430. Los datos piloto y de control se suministran al multiplexor (MUX) 412, que multiplexa en tiempo los dos datos y suministra la salida al elemento de ganancia 414. El elemento de ganancia 414 escala los datos para obtener la amplitud deseada y suministra los datos escalados al multiplicador complejo 430. Dentro del multiplicador complejo 430, los datos del elemento de ganancia 414 se suministran a los multiplicadores 432a y 432d y los datos del sumador 426 se suministran a los multiplicadores 432b y 432c. Los multiplicadores 432a y 432b escalonan los datos con la secuencia escalonada del multiplicador 440a y los multiplicadores 432c y 432d propagan los datos con la secuencia escalonada del multiplicador 440b. La salida de los multiplicadores 432a y 432c se suministra al sumador 434a que substrae la salida del multiplicador 432c de la salida del multiplicador 432a para suministrar los datos del canal I . La salida de los multiplicadores 432b y 432d se suministra al sumador 434b que suma las dos señales para proporcionar los datos del canal Q. Las secuencias de propagación de los multiplicadores 440a y 440b se obtienen al multiplicar los códigos PNI y PNQ por el código PN largo, respectivamente. Aunque el modulador 124b, según se muestra en la Figura 4, soporta la transmisión de dos canales de tráfico que están etiquetados como el canal fundamental y el canal suplementario, el modulador 124b puede modificarse para facilitar la transmisión de canales de tráfico adicionales. En la anterior descripción, se utiliza un codificador 122 para cada canal de tráfico. Alternativamente, puede utilizarse un codificador 122 para todos los canales de tráfico, en donde la salida del codificador 122 se desmultiplexa en múltiples corrientes de datos, una corriente de datos para cada canal de tráfico. Pueden contemplarse varias modificaciones al codificador y al modulador según se describieron anteriormente y estas están dentro del alcance de la presente invención. En la estación remota 6 (ver Figura 2) , la señal del enlace directo es recibida por la antena 202, se enruta a través del duplexor 204 y se suministra al receptor (RCVR) 206. El receptor 206 filtra, amplifica, desmodula y cuantifica la señal para obtener las señales de la banda base I y Q digitalizadas . Las señales de la banda base se suministran al desmodulador (DEMOD) 208. El desmodulador 208 desescalona las señales de la banda base con los códigos PNI y PNQ cortos, descubre los datos desescalonados con el código Walsh idéntico al código Walsh utilizado en la estación base 4, desescalona los datos descubiertos en Walsh con el código PN largo y suministran los datos desmodulados al decodificador 210. Dentro del decodificador 210 que se muestra en la Figura 8, el desintercalador de bloques 812 reordena los símbolos dentro de los datos desmodulados y suministra los datos desi?tercalados al decodificador Viterbi 814. El decodificador Viterbi 814 decodifica convolucionalmente los datos desintercalados y suministra los datos decodificados al elemento de comprobación CRC 816. El elemento de comprobación CRC 816 realiza la comprobación CRC y suministra condicionalmente los datos comprobados al colector o sumidero de datos 212. La transmisión de datos desde la estación remota 6 a la estación base 4 en el enlace inverso puede ocurrir en una de varias modalidades . En la primera modalidad, la transmisión del enlace inverso puede ocurrir en múltiples canales de código ortogonal similares a la estructura utilizada para el enlace directo. La modalidad ej emplificativa de un sistema de transmisión remoto que soporta múltiples canales de código en el enlace inverso, se describe con detalle en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 08/654,443, titulada "HIGH DATA RATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", presentada el 28 de mayo de 1996, cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. Un diagrama de bloques simplificado de la estructura se muestra en la Figura 9. La fuente de datos 230 proporciona los datos, en paquetes de datos, a través del DEMUX 912 a los codificadores de canal 910. Dentro de cada codificador de canal 910, el codificador CRC 914 codifica en bloque al paquete de datos, entonces anexa a los datos los bits CRC y un conjunto de bits de cola de código. El paquete de datos formateado se suministra al codificador convolucional 916 que codifica convolucionalmente los datos y suministra el paquete de datos codificado al repetidor de símbolos 918. El repetidor de símbolos 918 repite los símbolos con el paquete de datos codificado Ns veces para suministrar una velocidad de símbolos constante en la salida del repetidor de símbolos 918, sin tener en cuenta la velocidad de los datos. Los datos repetidos se suministran al intercalador de bloques 920, que reordena los símbolos dentro de los datos repetidos y suministra los datos intercalados al modulador (MOD) 234. Dentro del modulador 234, los datos intercalados de cada codificador de canal 910 se suministran al modulador Walsh 930. Dentro del modulador Walsh 930, los datos intercalados se cubren mediante el multiplicador 932 con el código Walsh que identifica al canal de código del conjunto de canales de código transmitidos por la estación remota en la que se transmiten los datos . Los datos con cobertura Walsh se suministran al ajuste de ganancia 934 que amplifica los datos con el ajuste de ganancia deseado para el canal de código. Las salidas de los moduladores Walsh 930 se suministran al escalonador PN complejo 940, que escalona los datos con cobertura Walsh con el código PN largo y los códigos PN cortos. Los datos modulados se suministran al transmisor 236 (ver Figura 2) , que filtra, modula y amplifica la señal . La señal modulada se enruta a través del duplexor 204 y se transmite desde la antena 202 en el enlace inverso a través de la trayectoria 12 de la señal. Una descripción más detallada de la arquitectura del enlace inverso puede obtenerse en la antes mencionada Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 08/654,443. En la segunda modalidad, el enlace inverso está definido de conformidad con la norma IS-95A. En esencia, la transmisión del enlace inverso por parte de la estación remota 6 está definida de conformidad con el desplazamiento temporal de un generador de secuencia PN larga común. En dos desplazamientos diferentes, las secuencias de modulación resultante no están correlacionadas. El desplazamiento de cada estación remota 6 se determina de conformidad con una identificación numérica única de la estación remota 6, que en la modalidad ej emplificativa de una estación remota 6 IS-95A, es el número de serie electrónico (ESN) . De este modo, cada estación remota 6 transmite en un canal de enlace inverso no correlacionado, determinado de conformidad con su número de serie electrónico único. La estructura del enlace inverso de la segunda modalidad se describe completamente en la antes mencionada Patente de los Estados Unidos No. 4,901,307. En resumen, los paquetes de datos se suministran mediante la fuente de datos 230 al codificador 232 que codifica los paquetes de datos con un código de bloque CRC y un código convolucional . Los datos codificados se repiten para mantener una velocidad de símbolos constante, sin considerar la velocidad de datos. Seis símbolos de datos codificados tienen correspondencia o se correlacionan en un símbolo Walsh de 64 bits. La señal correlacionada se propaga gracias al código PN largo y a los códigos PN cortos . Los datos modulados se suministran al transmisor 236, el cual ejecutan la misma función que la descrita en la primera modalidad .
II . Desmodulación de los Símbolos de Datos Un diagrama de bloques ej emplificativo que ilustra al circuito para desmodular la señal recibida, se muestra en la Figura 6. Las señales de banda base I y Q digitalizadas del receptor 150 ó 206, se suministran a un banco de correlacionadores 610. Cada correlacionador 610 puede asignarse a una trayectoria diseñal diferente del mismo dispositivo fuente o una transmisión diferente de una diferente dispositivo fuente. Dentro de cada correlacionador 610, asignado, las señales de banda base se desescalonan con los códigos PNI y PNQ cortos gracias a los multiplicadores 620. Los códigos PNI y PNQ cortos dentro de cada correlacionador pueden tener un desplazamiento único que corresponde al retraso de propagación experimentado por la señal que será desmodulada por ese correlacionador 610. Los datos desescalonados PN cortos se descubren mediante los multiplicadores 622 en donde el código Walsh asignado al canal de tráfico que será recibido por el correlacionador 610. Los datos descubiertos se suministran a los filtros 624, que acumulan la energía de los datos descubiertos en un periodo de símbolos Walsh. Los datos desescalonados PN cortos de los multiplicadores 620 también contienen la señal piloto. En la modalidad ej emplificativa, en el dispositivo fuente, la señal piloto está cubierta con toda la secuencia de cero correspondiente al código Walsh 0. En la modalidad alternativa, la señal piloto se cubre con una secuencia piloto ortogonal, según se describe en la Solicitud de Patente copendiente de los Estados Unidos No. de Serie 08/925,521, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING ORTHOGONAL SPOT BEAMS , SECTORS , AND PICOCELLS", presentada el 8 de septiembre de 1997 y cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. Los datos desescalonados PN cortos se suministran al correlacionador piloto 626 que efectúa la descubierta o el descubrimiento piloto, la acumulación de símbolos y el filtrado con filtro de paso bajo de los datos desescalonados para eliminar las señales de otros canales ortogonales (por ejemplo, los canales de tráfico, los canales de radiolocalización, los canales de acceso y el canal de control de potencia) transmitidos por el dispositivo fuente. Si la piloto está cubierta con el código Walsh 0, no es necesario el descubrimiento Walsh para obtener la señal piloto. En la Figura 7 se muestra un diagrama de bloques de un correlacionador piloto 626 ej emplificativo . Los datos desescalonados del multiplicador 620 se suministran al multiplicador 712 que descubre los datos desescalonados con la secuencia Walsh piloto. En la modalidad ej emplificativa, la secuencia Walsh piloto corresponde al código Walsh 0. Sin embargo, otras secuencias ortogonales popdrán ser utilizadas y están dentro del alcance de la presente invención. Los datos descubiertos se suministran al acumulador de símbolos 714. En la modalidad ej emplificativa, el acumulador de símbolos 714 acumula los símbolos descubiertos durante la longitud de la secuencia Walsh piloto, la cual tiene una duración de, para la secuencia Walsh IS-95, de 64 chips . Los datos acumulados se suministran al filtro de paso bajo 716 que filtra los datos para eliminar el ruido. La salida del filtro de paso bajo 716 comprende a la señal piloto. Las dos señales (o vectores) complejas que corresponden a la señal piloto filtrada y a los símbolos de datos filtrados se suministran al circuito de producto punto 630, mismo que calcula el producto punto de los dos vectores en una forma bien conocida en la técnica. En la modalidad ej emplificativa, el circuito de producto punto 630 se describe con detalle en la Patente de los Estados Unidos No. 5,506,865, titulada "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT", cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. El circuito de producto punto 630 proyecta el vector que corresponde al símbolo de los datos filtrados en el vector que corresponde a la señal piloto filtrada, multiplica la amplitud de los vectores y proporciona un valor escalar con signo al combinador 640. La señal piloto de cada correlacionador 610 refleja la intensidad de la señal de la trayectoria de la señal recibida por ese correlacionador 610. El circuito del producto punto 630 multiplica la amplitud del vector que corresponde a los símbolos de datos filtrados, la amplitud del vector que corresponde a la señal piloto filtrada y el coseno del ángulo entre los vectores. De este modo, la salida del circuito del producto punto 630 corresponde a la energía de los símbolos de datos recibidos. El coseno del ángulo entre los vectores (por ejemplo, el ángulo de la piloto menos el ángulo del tráfico) pondera la salida de conformidad con el ruido en ambos vectores, el piloto y el de tráfico. El combinador 640 recibe los valores escalares de cada correlacionador 610 que se ha asignado a una trayectoria de señal y combina los valores escalares. En la modalidad ej emplificativa, el combinador 640 combina coherentemente los valores escalares de cada símbolo recibido. Una modalidad ej emplificativa del combinador 640 se describe con detalle en la Patente de los Estados Unidos No. 5,109,390, titulada "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. La combinación coherente toma en cuenta el signo de la salida escalar de cada correlacionador 610 y resulta en la combinación de proporción máxima de los símbolos recibidos desde diferentes trayectorias de señal . El valor escalar combinado del combinador 640 está representado como un valor de decisión suave de m bits para la subsecuente desmodulación y decodificación. Los valores de decisión suave se suministran al multiplicador 642 que desescalona los valores de decisión suave con el código PN largo para producir los datos desmodulados. Los datos desmodulados se decodifican en la forma anteriormente descrita. En un sistema de comunicaciones en el que la señal piloto no es transmitida por el dispositivo fuente, no se efectúa el producto punto. El combinador 640 combina simplemente la amplitud medida (o la energía) de la señal recibida desde los filtros 624.
II . Procedimientos de Reconocimiento Con la comprobación CRC, el dispositivo de destino puede determinar- si el paquete de datos se recibió en una condición susceptible a la corrección por parte del decodificador Viterbi . En la presente invención, puede utilizarse uno de los varios protocolos para controlar la retransmisión de paquetes recibidos con error. Las siguientes modalidades listan algunos de los métodos que pueden utilizarse. Otros métodos son extensiones de la presente invención y están dentro del alcance de la misma. En la primera modalidad, el dispositivo de destino reconoce cada paquete recibido y envía un mensaje de ACK de regreso al dispositivo fuente si el paquete se recibió correctamente o un mensaje NACK si el paquete se recibió con error. Para cada paquete transmitido, el dispositivo fuente monitorea los mensajes ACK y NACK y retransmite los mensajes recibidos con error. En esta modalidad, el dispositivo fuente puede retransmitir un paquete si en un periodo de tiempo predeterminado no se recibe el mensaje ACK o NACK para ese paquete. Además, el dispositivo fuente puede terminar la transmisión de un paquete si después de un número de retransmisiones predeterminadas no se recibió el mensaje ACK o NACK. En la segunda modalidad, el dispositivo de destino reconoce cada paquete recibido con un mensaje ACK o NACK, como en la primera modalidad. El dispositivo de destino envía hacia el dispositivo fuente los mensajes en una forma ordenada. Por lo tanto, si el dispositivo fuente reconoce que no se ha recibido un mensaje para un paquete, el dispositivo fuente retransmite ese paquete. Por ejemplo, si el dispositivo fuente recibe un mensaje para el paquete i+1 pero no ha recibido un mensaje para el paquete i, entonces el dispositivo fuente se da cuenta de que ya sea el paquete i o el mensaje para el paquete i no se recibieron en forma apropiada. Por lo tanto, el dispositivo fuente retransmite el paquete i. La segunda modalidad es una extensión de la primera modalidad, que puede ser utilizada para acelerar el proceso de retransmisión.
En la tercera modalidad, el dispositivo de destino reconoce solamente los paquetes que se recibieron con error con mensajes NACK. El dispositivo fuente solamente retransmite un paquete si se recibe un mensaje NACK. El dispositivo de destino puede retransmitir el mensaje NACK (por ejemplo, si no se ha recibido correctamente una retransmisión después de un periodo de tiempo predeterminado .
IV. Retransmisión de Datos En la modalidad ej emplificativa, si se recibió un paquete con error, el dispositivo de destino transmite un mensaje NACK de regreso al dispositivo fuente. El paquete de datos recibido con error puede retransmitirse concurrentemente con el nuevo paquete en el cuadro presente o en un cuadro subsecuente. De preferencia, el paquete recibido con error se retransmite en el cuadro presente para reducir al mínimo los retrasos de procesamiento. En la modalidad ej emplificativa, el paquete retransmitido comprende los símbolos de código idénticos que se transmitieron previamente. En la modalidad alternativa, el paquete retransmitido comprende nuevos símbolos de código. Un diagrama de bloques de un codificador convolucional 314 ej emplificativo de la presente invención se muestra en la Figura 5. En la modalidad ej emplificativa, el codificador convolucional 314 es un codificador de longitud restringida K=9, aunque también pueden utilizarse otras longitudes restringidas. Los bits de entrada se suministran a los elementos de retardo o retraso (K-l) 512. Las salidas de los elementos de retardo 512 seleccionados se suministran a un conjunto de sumadores 514 que efectúan la adición de módulo dos de las entradas para proporcionar la salida del generador. Para cada sumador 514, los elementos de retardo 512 se seleccionan con base en un polinomio que se elige cuidadosamente para un elevado desempeño. En la modalidad ej emplificativa cuando el paquete retransmitido comprende los símbolos de código idénticos a los que se transmitieron previamente, el codificador convolucional 314 se diseña para la velocidad de código necesaria. Por ejemplo, para un codificador convolucional 314 de 1/2 de velocidad, solamente son necesarios dos generadores (por ejemplo, gO y gl de los sumadores 514a y 514b, respectivamente) y pueden omitirse el resto de los generadores. En el receptor, los símbolos de código de los paquetes retransmitidos pueden combinarse con los símbolos de código correspondientes de las transmisiones previas o pueden reemplazar a los símbolos previamente transmitidos. El aumento en la energía de la acumulación de símbolos resulta en un mejorado desempeño de decodificación en el receptor. En la modalidad alternativa, cuando el paquete retransmitido comprende nuevos símbolos de código que pueden no haber sido transmitidos previamente, el codificador convolucional 314 se diseña para producir símbolos de código a varias velocidades de código. Refiriéndonos a la Figura 5, para un codificador convolucional 314 de 1/2 de velocidad ej emplificativo, cada bit de entrada resulta en dos símbolos de código de salida (por ejemplo, de los generadores gO y gl) . La transmisión original puede comprender los símbolos de código de la velocidad de código original (por ejemplo, los símbolos de código del generador gO y gl para 1/2 de velocidad) . Si este paquete es recibido con error, el paquete retransmitido puede comprender los símbolos de código de otros generadores que no han sido previamente transmitidos (por ejemplo, los generadores g2 y/o g3) . En el receptor, los símbolos de código de los paquetes retransmitidos están intercalados (no combinados) con los correspondientes símbolos de código de transmisiones previas. El decodificador Viterbi decodifica entonces el paquete acumulado que comprende los símbolos de código de los paquetes transmitidos y retransmitidos) utilizando una velocidad de código que corresponde al paquete acumulado. Como ejemplo, supongamos que la transmisión original utiliza 1/2 de velocidad y el decodificador Viterbi decodifica originalmente utilizando 1/2 de velocidad. Supongamos además que el paquete se recibió con error. El paquete retransmitido puede comprender los símbolos de código del generador g2. En este caso, el decodificador Viterbi decodificaria los símbolos de código recibidos de los generadores gO , gl y g2, utilizando 1/3 de velocidad. De manera similar, si el paquete acumulado se decodifica con error, puede transmitirse un paquete retransmitido adicional que comprende los símbolos de código del generador g3 y el decodificador Viterbi decodificaria el paquete acumulado que comprende los símbolos de código de los generadores gO, gl, g2 y g3 , utilizando 1/4 de velocidad. Menores velocidades de código proporcionan mejoradas capacidades de corrección de errores a la 1/2 de velocidad original. Otras velocidades de código también pueden generarse utilizando códigos perforados y están dentro del alcance de la presente invención. Los códigos perforados son tratados con profundidad por J. Cain, G. Clark y J. Geist en "Punctured Convolutional Codes of Rate (n-l)/n and Simplified Máximum Likelihood Decoding", IEEE Transaction on Information Theory, IT-25, páginas 97-100, enero 1979. Como ejemplo, la transmisión original puede comprender los símbolos de código de los generadores gO y gl para 1/2 de velocidad y la retransmisión puede comprender símbolos de código de los generadores g2 y g3 que han sido perforados a 3/4 de velocidad. El paquete acumulado de ambas transmisiones comprendería símbolos de código de los generadores gO , gl, g2 y g3 que tienen una velocidad perforada de 3/10. La perforación reduce el número de símbolos de código que serán retransmitidos aunque también reduce la capacidad de corrección de errores del código convolucional . En los sistemas de comunicación en donde la velocidad de símbolos no puede aumentarse para admitir los símbolos adicionales retransmitidos, el dispositivo fuente puede cambiar la velocidad de código del codificador convolucional para reducir el número de símbolos de código necesarios para el nuevo paquete. El ahorro en los símbolos de código puede utilizarse entonces para el paquete retransmitido. Por ejemplo, un paquete de datos que comprende 192 bits puede codificarse nominalmente utilizando un código de 1/2 de velocidad para generar 384 símbolos de código. Para retransmitir un paquete concurrentemente con la transmisión de un paquete nuevo, el paquete nuevo puede codificarse con un código de 3/4 de velocidad, que resulta en la generación de 256 símbolos de código. Los restantes 128 símbolos de código pueden comprender al paquete retransmitido . Utilizando este esquema, con el que puede ajustarse la velocidad de código del nuevo paquete, puede ser posible operar la repetición de símbolos en la forma nominal . Ya que se disminuye la velocidad de código, probablemente se requiera de una Es/I0 operativa superior para mantener el mismo nivel de desempeño. El nivel de la potencia de transmisión puede ajustarse, de modo que se aumente la Es de cada símbolo para mantener el nivel de desempeño requerido. Este esquema es especialmente útil para evitar retardos adicionales cuando la velocidad de datos del paquete nuevo es la velocidad completa o plena . El dispositivo fuente puede retransmitir al paquete recibido con error en una de muchas modalidades. En la primera modalidad, la retransmisión se logra al substituir los símbolos repetidos del nuevo paquete por los símbolos de código del paquete retransmitido. Por ejemplo, si hay 384 símbolos en un cuadro y 288 de los símbolos están repetidos, entonces pueden utilizarse estos 288 símbolos para los símbolos de código del paquete retransmitido. Se reservan al menos 96 símbolos para los símbolos de código del nuevo paquete. Si el paquete retransmitido mejora la decodificación por parte del dispositivo de destino y resulta en un paquete de datos sin errores, entonces la retransmisión no degrada la velocidad de salida incluso en presencia de errores en el canal .
La probabilidad de un paquete recibido con error depende de la calidad, según se mide mediante la proporción de energía por bit a ruido más interferencia (Es/I0) , de la señal recibida y de la variación de la calidad de la señal en el tiempo. La energía por bit Es está determinada por la cantidad de energía recibida en un periodo de símbolo. Si los símbolos repetidos se utilizan para los símbolos de código del paquete retransmitido, los periodos de símbolo de los nuevos símbolos y los símbolos retransmitidos disminuyen correspondientemente. Si el dispositivo fuente mantiene la potencia de transmisión al mismo nivel, la Es será menor para cada símbolo nuevo y retransmitido y puede resultar en una superior tasa de errores. Para mantener la misma Es en un periodo de símbolo más corto, se aumenta el nivel de la potencia de transmisión de los símbolos. De hecho, el nivel de la potencia de transmisión puede aumentarse, de tal forma que la Es es mayor que la nominal para compensar la pérdida de diversidad en tiempo que resulta de no repetir símbolos. El nivel de la potencia de transmisión puede aumentarse en la misma cantidad para los símbolos nuevos y retransmitidos o en cantidades diferentes. Esta elección está determinada por consideraciones del sistema. Si el nivel de la potencia de transmisión se aumenta en forma suficiente para los símbolos retransmitidos, el dispositivo de destino puede decodificar el paquete retransmitido sin considerar al paquete original que se recibió con error. Sin embargo, una superior potencia de transmisión consume recursos del sistema y puede reducir la capacidad del mismo. En la modalidad preferida, el nivel de la potencia de transmisión se ajusta de tal forma que la Es de los símbolos retransmitidos es menor que la de los símbolos nuevos. Además, el nivel de la potencia de transmisión de los símbolos retransmitidos puede fijarse en el nivel mínimo o ligeramente por encima de este nivel mínimo, de tal forma que la energía de los símbolos retransmitidos cuando se combinan con la energía ya acumulada por el dispositivo de destino para esos símbolos, resulta en el nivel de desempeño requerido . El mínimo nivel de la potencia de transmisión para los símbolos retransmitidos puede calcularse como sigue. Primero, el sistema de comunicaciones determina la Es/Is requerida para el nivel de desempeño requerido. La Es/I0 requerida es aproximadamente igual a un punto de ajuste o fijación Es/I0 conservado por el bucle de control de potencia. El bucle de control de potencia ajusta la potencia de transmisión para mantener la calidad de la señal recibida en el punto de ajuste Es/I0. En segundo lugar, el dispositivo de destino puede medir la proporción de señal a ruido más interferencia ^Js2 +N2 de la señal recibida . De la puede calcularse la Es/l0 del paquete recibido. Una modalidad ej emplificativa para medir la Es/I0 en un sistema de comunicaciones de espectro escalonado, se describe con detalle en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos con Número de Serie 08/722,763, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM", presentada el 27 de septiembre de 1996, cedida a la cesionaria de la presente invención e incorporada como referencia en la presente. El dispositivo de destino puede calcular entonces la energía por bit Es adicional de la subsecuente retransmisión (suponiendo la misma Is) requerida para aumentar la Es/I0 medida de la señal recibida a la Es/I0 requerida. La información (por ejemplo la Es adicional) puede transmitirse al dispositivo fuente que ajusta la ganancia de transmisión de los símbolos retransmitidos para obtener la Es adicional requerida por el dispositivo de destino. Para cada transmisión, el dispositivo de destino puede actualizar la Es/I0 recibida de los símbolos acumulados. El dispositivo de destino puede calcular entonces la Es adicional requerida si la decodificación aún resulta en un paquete con error. En la presente invención, la repetición de símbolos se realiza solamente si la velocidad de datos del paquete es menor a la plena velocidad. Si la velocidad de datos del nuevo paquete es la velocidad plena, no hay símbolos repetidos que puedan ser utilizados para la retransmisión del paquete recibido con error. Por lo tanto, la presente invención puede ser implementada junto con otro protocolo de retransmisión en un estrato superior. Uno de estos esquemas es el protocolo de enlace de radio (RLP) que está definido por la norma IS-657. El estrato RLP puede retrasar la transmisión del nuevo paquete de datos para permitir la retransmisión del paquete recibido con error. En la segunda modalidad, el paquete recibido con error se retransmite en un canal de código adicional que está disponible para la transmisión hacia el dispositivo de destino. Una ventaja principal de esta modalidad es que la retransmisión del paquete recibido con error es independiente de la transmisión del paquete nuevo. Por lo tanto, no necesitan cambiarse el número de repeticiones, el nivel de potencia y la velocidad de código para admitir la retransmisión. Además, la segunda modalidad permite que el dispositivo fuente retransmita incluso si el nuevo paquete es un. cuadro a plena velocidad (es decir, cuando en el cuadro no se repiten símbolos de código) . Una ventaja adicional de la segunda modalidad es la facilidad de colocar el canal de código adicional en un canal de cuadratura desde el canal de tráfico regular para reducir el pico a la variación promedio en amplitud que puede degradar el desempeño del sistema. El canal piloto, el canal de tráfico regular, el canal de control de potencia y el canal de código adicional pueden organizarse para equilibrar los canales I y Q en la modulación QPSK o OQPSK. Los diversos modos de retransmisión de datos anteriormente descritos pueden utilizarse para la retransmisión de un paquete completo o de un paquete parcial. Para algunos sistemas de comunicaciones, puede ser posible monitorear la calidad del enlace de transmisión toda la duración de un paquete. En la modalidad ej emplificativa, puede monitorearse la calidad del enlace al medir la Es/I0 en la forma descrita en la antes mencionada Solicitud de Patente de los Estados Unidos con Número de Serie 08/722,763. En este caso, puede ser más económico retransmitir solamente la porción del paquete que corresponde al periodo de tiempo en que es mala la calidad del enlace de transmisión (por ejemplo, debajo de un umbral predeterminado) . A la fuente puede transmitirse una indicación del tiempo de duración en que la calidad del enlace es mala, la fuente transmite entonces solamente esa porción del paquete que corresponde al tiempo de duración anotado. La retransmisión de los paquetes recibidos con error, según se describió anteriormente, es aplicable para la retransmisión de datos en el enlace directo y en el enlace inverso. De la anterior discusión, la acumulación de símbolos según se utiliza en esta especificación se refiere a la acumulación de la energía de una transmisión de un paquete de datos a la energía de una o más retransmisiones de un paquete completo o parcial. La acumulación de símbolos también se refiere a la acumulación de símbolos de código idénticos (por medio de la adición y/o reemplazo de los símbolos de código y utilizando la misma velocidad de código) y a la acumulación de diferentes símbolos de código (por medio de la intercalación y utilizando velocidades de código menores) .
V. Procesamiento de los Paquetes Retransmitidos Si para la transmisión de datos se utiliza la codificación de corrección de errores, no se requiere la completa retransmisión del paquete recibido con error para decodificar en forma correcta el paquete. En la presente invención, el dispositivo de destino decodifica el paquete recibido y efectúa la comprobación CRC para determinar si el paquete se recibió con error. Si el paquete se recibió con error, los símbolos que comprenden el paquete recibido con error se almacenan para la decodificación subsecuente. En la modalidad ej emplificativa, puede implementarse el almacenamiento utilizando un elemento de almacenamiento o uno de cualquiera de los dispositivos de memoria que se conocen en la técnica, tales como los dispositivos de memoria RAM, los enganches u otros tipos de dispositivos de memoria. El dispositivo fuente retransmite el paquete recibido con error en uno de los métodos antes descritos. El dispositivo de destino recibe el paquete retransmitido, acumula la energía del paquete retransmitido a la energía ya acumulada del paquete recibido con error y decodifica el paquete acumulado. La energía adicional del paquete retransmitido aumenta la probabilidad de que el paquete acumulado puede decodificarse correctamente. La probabilidad de error del paquete acumulado normalmente es prácticamente menor que la original del paquete recibido, ya que puede acumularse una gran cantidad de energía de la transmisión original y de las retransmisiones . En la modalidad ej emplificativa, la acumulación de energía se realiza símbolo por símbolo. Para cada símbolo, el valor escalar combinado (del combinador 640) del símbolo retransmitido se combina coherentemente con el valor escalar que se ha acumulado para este símbolo de datos. La acumulación puede efectuarse con una unidad lógica aritmética (ALU) , un microprocesador, un procesador de señal digital (DSP) u otros dispositivos programados o diseñados para realizar las funciones reveladas aquí. Nuevamente, la combinación coherente toma en cuenta el signo del valor escalar. La combinación coherente efectúa la combinación de proporción máxima de las señales recibidas de la transmisión y las retransmisiones. En este aspecto, las retransmisiones pueden considerarse como las salidas de puntas adicionales (o correlacionadores 610) de un receptor de peine o rastrillo. Las retransmisiones también proporcionan diversidad en tiempo a la transmisión de datos. En la modalidad ej emplificativa, el valor escalar acumulado puede manipularse antes de la subsecuente desmodulación y decodificación. El valor escalar acumulado de cada símbolo es un valor de decisión suave que normalmente está representado como un entero con signo de m bit . Los valores de decisión suave se suministran eventualmente al decodificador Viterbi 814 para la decodificación. El desempeño del decodificador Viterbi 814 está influido por el número de bits y la gama de los valores de decisión suave. Específicamente, para cada rama de código, los cálculos de la métrica de la rama compara los valores de decisión suave para esa rama de código con un valor esperado para obtener la métrica de la rama. La métrica de la rama se utiliza entonces para definir la trayectoria de probabilidad máxima que resulta en bits decodificados .
Conforme se acumula la energía de cada símbolo de las retransmisiones, los valores de decisión suave tienen tendencia a aumentar de valor. Por lo tanto, puede ser necesario re-escalar los valores de decisión suave con un factor de ganancia Av antes de la decodificación Viterbi . Debido a que los valores de decisión suave se derivan de la acumulación de energía de la transmisión y retransmisiones múltiples, es preferible mantener Av=1.0. Conforme el valor de decisión suave aumenta, aumenta la confianza en el grado de corrección de ese símbolo. La re-escalación de un valor de decisión suave hacia un valor más pequeño para ajustar dentro de una gama puede introducir un error de cuantificación así como otros errores. Sin embargo, otros factores del sistema (por ejemplo, la Eb/I0 de la señal recibida) puede dictar que los valores de decisión suave sean re-escalados para un desempeño mejorado. En la modalidad ej emplificativa, la escalación puede realizarse con una unidad lógica aritmética (ALU) un microprocesador, un procesador de señal digital (DSP) u otros dispositivos programados o diseñados para realizar la función aquí revelada. Ya que el circuito de cálculo de la métrica de rama dentro del decodificador Viterbi 814 normalmente se diseña con un número predeterminado de bits, es probablemente necesario recortar los valores de decisión suave. Para mantener la precisión, los valores escalares acumulados pueden almacenarse como valores sin recortar y el recorte puede realizarse antes del paso de la decodificación Viterbi. En una arquitectura de sistema en donde la señal piloto no se transmita concurrentemente con la transmisión de datos, la combinación de los símbolos de datos de la transmisión y las retransmisiones se logran mediante otra modalidad. Un ejemplo de esta arquitectura es la implementación del enlace inverso que está de conformidad con la norma IS-95A. Es preferible acumular los valores escalares de conformidad con la proporción de señal a ruido (S/N) de las señales recibidas. En el dispositivo de destino, la energía S de la señal deseada (por ejemplo, del paquete retransmitido) puede calcularse después de la desescalonación con el código PN largo y los códigos PN cortos. La energía total de la señal recibida puede calcularse y representarse como -yS2 + N2. Ya que la señal recibida está comprendida predominantemente por la interferencia (por ejemplo, N»S) , N es aproximadamente igual a ¡S2 + N2 . De este modo, el dispositivo de destino acumula los valores escalares de la transmisión y las retransmisiones, de conformidad con la ecuación; en donde y¡_ es el valor escalar acumulado del i - éslma símbolo , ??.. es el vector de la señal deseada de los i" esima „síÍ- „mIb_o? ?lo„s„ d Je ,-. -lia _ j • -"ésSilmmaa transmisión, \S es el valor escalar del filtro 624 de los i~ésima símbolos de la j -ésima transmisión y (/52 + N2 j es la energía total de la señal recibida de la j -ésima transmisión. S¡¡ puede aproximarse al valor escalar del filtro 624.
También JS2 + N2 puede medirse para cada transmisión o retransmisión de datos. De la ecuación (1), el valor escalar de cada símbolo del paquete se escala mediante la ganancia G= S2 + N2 Jj antes de la acumulación . En la presente invención, la energía total Js2 +N2 de la señal recibida puede calcularse cuadro por cuadro o símbolo por símbolo. El calculo símbolo por símbolo permite que el dispositivo de destino ajuste la ganancia de cada símbolo para tomar en cuenta los cambios rápidos en la condición del canal . En la presente invención, la acumulación de la energía de las retransmisiones adicionales permite que el dispositivo de destino decodifique correctamente los paquetes recibidos con error. La retransmisión permite que el sistema de comunicaciones opere a una superior tasa de errores de cuadro (FER) que la nominal, debido a la habilidad para decodificar correctamente los paquetes con un mínimo gasto de los recursos del sistema, mejorando de esta manera la confiabilidad de la transmisión de datos y aumentando posiblemente la capacidad del sistema. Además, la retransmisión en un tiempo subsecuente proporciona la diversidad en tiempo y mejora la confiabilidad de la transmisión de datos. Sin embargo, funcionar a una superior FER, necesita la retransmisión de más paquetes y puede aumentar la complejidad del sistema de comunicaciones. La descripción previa de las modalidades preferidas se proporciona para permitir que cualquier persona experimentada en la técnica prepare o utilice la presente invención. Las diversas modificaciones a estas modalidades serán fácilmente videntes para los experimentados en la técnica y los principios genéricos definidos aquí pueden aplicarse a otras modalidades sin utilizar la facultad inventiva. De este modo, la presente invención no pretende estar limitada a las modalidades aquí mostradas sino estar de conformidad con el alcance más amplio consistente con los principios y particularidades novedosas reveladas en la presente.

Claims (23)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES ; 1. Un método para decodificar un paquete de datos, que comprende los pasos de: recibir primero una transmisión del paquete de datos para obtener un paquete recibido; recibir en segundo lugar al menos una retransmisión del paquete de datos para obtener los paquetes retransmitidos; acumular el paquete recibido a los paquetes retransmitidos para obtener los paquetes retransmitidos; acumular el paquete recibido con los paquetes retransmitidos para obtener un paquete acumulado; y decodificar el paquete acumulado.
  2. 2. El método según la reivindicación 1, en donde el primer paso de la recepción comprende los pasos de : desmodular al menos una trayectoria de señal de la transmisión del paquete de datos para obtener las primeras señales piloto y los primeros símbolos de datos filtrados; realizar el producto punto de las primeras señales piloto de los símbolos de datos filtrados para cada una de la al menos una trayectoria de señal, para obtener los primeros valores escalares; y combinar los primeros valores escalares de la al menos una trayectoria de señal para obtener los primeros valores escalares combinados; los primeros valores escalares combinados comprenden al paquete recibido .
  3. 3. El método según la reivindicación 1, en donde el segundo paso de la recepción comprende los pasos de: desmodular al menos una trayectoria de señal de la al menos una retransmisión del paquete de datos para obtener las segundas señales piloto y los segundos símbolos de datos filtrados; efectuar un producto punto de las segundas señales piloto y los segundos símbolos de datos filtrados para cada una de la al menos una trayectoria de señal, para obtener los segundos valores escalares; y combinar los segundos valores escalares de la al menos una trayectoria de señal para obtener los segundos valores escalares combinados; los segundos valores escalares combinados comprenden los paquetes retransmitidos .
  4. 4. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de la acumulación comprende los pasos de : escalar los símbolos de código de cada paquete recibido con un primer factor de ganancia; escalar los símbolos de código de cada uno de los paquetes retransmitidos con los segundos factores de ganancia; y combinar los símbolos de código del paquete recibido con los símbolos de código de los paquetes retransmitidos para obtener el paquete acumulado.
  5. 5. El método según la reivindicación 4, en donde el primer factor de ganancia se define de conformidad con una medición de señal a ruido de una señal recibida de la transmisión y los segundos factores de ganancia se definen de conformidad con las mediciones de señal a ruido de las señales recibidas de la al menos una retransmisión.
  6. 6. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de la acumulación comprende los pasos de : reemplazar los símbolos seleccionados del paquete recibido por símbolos de los paquetes retransmitidos para obtener el paquete acumulado.
  7. 7. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de la acumulación comprende los pasos de : intercalar los símbolos del paquete recibido con los símbolos de los paquetes retransmitidos para obtener el paquete acumulado; y en donde el paso de la decodificación se realiza de conformidad con la velocidad del paquete acumulado .
  8. 8. El método según la reivindicación 1, en donde la al menos una retransmisión del paquete de datos es concurrente con la transmisión de un segundo paquete de datos .
  9. 9. El método según la reivindicación 8, en donde la al menos una retransmisión del paquete de datos se logra al reemplazar los símbolos repetidos del segundo paquete de datos con los símbolos de código del paquete de datos .
  10. 10. El método según la reivindicación 8, en donde la al menos una retransmisión del paquete de datos se logra al codificar el segundo paquete de datos con una velocidad de código modificada.
  11. 11. El método según la reivindicación 8, en donde la al menos una retransmisión del paquete de datos se logra al transmitir el paquete de datos en un canal de código adicional .
  12. 12. El método según la reivindicación 1, en donde cada una de la al menos una retransmisión está en una menor energía por bit que la transmisión.
  13. 13. El método según la reivindicación 12, en donde cada una de la al menos una retransmisión está en una mínima energía por bit, que aún permite la correcta decodificación del paquete de datos.
  14. 14. El método según la reivindicación 13, en donde la mínima energía por bit se calcula de conformidad con la Es/l0 requerida y con una EB/l0 medida de la señal recibida de la transmisión.
  15. 15. El método según la reivindicación 13, en donde la mínima energía por bit se calcula de conformidad con una Es/I0 requerida y una Es/I0 acumulada de las señales recibidas de la transmisión y de la al menos una retransmisión.
  16. 16. El método según la reivindicación 1, en donde cada uno de los paquetes retransmitidos comprende una porción del paquete recibido.
  17. 17. El método según la reivindicación 16, en donde cada uno de los paquetes retransmitidos está basado en una Es/l0 medida en la duración del paquete recibido .
  18. 18. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de la decodificación se realiza para una longitud restringida de 9.
  19. 19. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de la decodificación se realiza para una velocidad de código de 1/2.
  20. 20. Un aparato para decodificar un paquete de datos, que comprende: un medio de desmodulación para recibir y desmodular la transmisión del paquete de datos para obtener un paquete recibido y para recibir y desmodular al menos una retransmisión del paquete de datos para obtener los paquetes retransmitidos; un medio de acumulación para acumular los paquetes retransmitidos con el paquete recibido y producir un paquete acumulado; y un medio de almacenamiento para recibir y almacenar el paquete recibido y/o el paquete acumulado; y un medio de decodificación para recibir y decodificar el paquete acumulado.
  21. 21. El aparato según la reivindicación 20, que comprende además : un medio de escalación para recibir y escalar el paquete recibido y los paquetes retransmitidos para producir un paquete recibido escalado y paquetes retransmitidos escalados; en donde el medio de acumulación recibe y acumula los paquetes retransmitidos escalados con los paquetes recibidos escalados para producir el paquete acumulado .
  22. 22. El aparato según la reivindicación 20, que comprende además : un medio de transmisión para retransmitir concurrentemente la al menos una retransmisión del paquete de datos con una transmisión de un segundo paquete de datos .
  23. 23. El aparato según la reivindicación 22, en donde el medio de transmisión ajusta una potencia de transmisión de la al menos una retransmisión del paquete datos para que sea menor que la potencia de transmisión de la transmisión del paquete de datos.
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