MXPA04012411A - Latencia reducida para la recuperacion de errores de comunicacion. - Google Patents

Abstract

Metodos y aparatos para reducir latencia para la recuperacion de errores de comunicacion incluye reconocer que un mensaje entrante esta atrasado, y que requiere retransmision si ese mensaje no se recibe adecuadamente. Un mensaje se transmite como dos porciones de mensaje, la primera porcion de mensaje transmitida en un primer nivel de energia (220), y la segunda porcion de mensaje, la cual se asocia con la primera porcion de mensaje, transmitida en un segundo nivel de energia mas baja (230). El primer nivel de energia se selecciona para proporcionar una probabilidad predeterminada de que la primera porcion de mensaje se recibira exitosamente. Alternativamente, la primera y segunda porciones de mensaje se transmiten de manera que la primera porcion de mensaje tiene una mayor energia por bit que la que tiene la segunda porcion de mensaje. En un primer tiempo, se recibe la primera porcion de mensaje. En un segundo tiempo, en donde el segundo tiempo tiene una relacion conocida para el primer tiempo, se recibe una senal de la cual no se obtiene confiablemente la segunda porcion de mensaje. El dispositivo de recepcion reconoce que la segunda porcion de mensaje no se recibio adecuadamente y requiere retransmision de por lo menos la segunda porcion del mensaje.

Description

LATENCIA REDUCIDA PARA LA RECUPERACIÓN DE ERRORES DE COMUNICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de comunicaciones. Más particularmente, la invención se refiere a reducir latencia para la recuperación de errores en comunicaciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En cualquier sistema de comunicaciones, cuando la información se transmite desde una ubicación a otra, pueden introducirse errores durante el proceso de comunicaciones. Como resultado, los sistemas de comunicaciones se designan típicamente con una o más instalaciones que proporcionan una capacidad de corregirse o de otra manera recuperarse de tales errores. Estas técnicas de recuperación de errores proporcionan un mayor nivel de integridad de datos. Dos métodos generales de control y recuperación de errores empleados en sistemas de comunicaciones, son Corrección de Errores sin Retorno (FEC) , y Solicitud Automática de Repetición (ARQ) . En la tecnología de FEC, los bits de corrección de errores se transmiten junto con los datos de interés. Estos bits de corrección de errores permiten que una unidad de recepción corrija un cierto número de errores introducidos durante el proceso de transmisión, reconstruyendo por consiguiente los datos originales. Sin embargo, debido a los costos adicionales asociados con FEC, esta metodología típicamente se limita a escenarios de sistema de comunicaciones donde la retransmisión es imposible o impráctica. Las metodologías de recuperación de errores de ARQ generalmente involucran detectar un error en los datos recibidos, y, en vista de los mismos, solicitar que esos datos sean retransmitidos. Las metodologías de FEC y ARQ también pueden utilizarse en combinación, tal como donde ARQ (es decir, retransmisión de datos recibidos con errores) se utiliza para solucionar los errores que pudieran no corregirse por los métodos de FEC. Para facilitar un entendimiento de las metodologías de control de errores tal como ARQ, es útil referirse al modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) bien conocido el cual se ha publicado por la Organización de Estándares Internacionales (ISO) . El modelo de OSI incluye varias capas, las cuales se refieren como la capa física, la capa de enlace de datos, la capa de red, la capa de transporte, la capa de sesión, la capa de presentación, y la capa de aplicación. El modelo de siete capas de OSI define estándares de manera que los sistemas condescendientes sean interoperables entre si. En el modelo de OSI, la capa física define los estándares requeridos para interconexiones físicas, mientras la capa de enlace de datos define los protocolos para intercambiar tramas de datos sobre la capa física, y la capa de red trata con piezas de enrutamiento de información a sus receptores pretendidos. En uso común, aquellas porciones de un sistema que realiza la funcionalidad especificada por una capa del modelo de OSI se refieren por el nombre de la capa. Por ejemplo, ese hardware, o combinación de hardware/software, que logra la funcionalidad de la capa de enlace de datos con frecuencia se refiere simplemente como la capa de enlace de datos. El uso del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos como una infraestructura para discutir el control de errores, puede decirse que ARQ se realiza en la capa de enlace de datos del modelo de OSI. La capa de enlace de datos es, entre otras cosas, responsable de asegurar que los datos recibidos del enlace físico estén libres de errores. Al realizar esta función, la capa de enlace de datos asegura que los datos proporcionados a la capa de red esté libre de errores. El siguiente ejemplo se refiere a una unidad de origen de tramas y una unidad de recepción de tramas, cada una con su enlace de datos fisico respectivo, red y otras capas. Se observa que la unidad de origen de tramas y la unidad de recepción de tramas de este ejemplo, cada una son capaces de transmitir y recibir. Típicamente, la capa de enlace de datos de una unidad de origen de trama se proporciona con datos por su capa de red, y organiza esos datos en tramas para su transmisión. La capa de enlace de datos de la unidad de origen de tramas también genera típicamente información de detección de errores, tales como bits de acuerdo con un código de comprobación de redundancia cíclica (CRC) , para cada trama de datos que va a transmitirse. La trama, junto con los bits de CRC, entonces se pasa a la capa física para su transmisión. En la unidad de recepción de tramas, la capa física recibe la trama y los bits de CRC, que entonces se pasan a la capa de enlace de datos de la unidad de recepción de tramas. La capa de enlace de datos de la unidad de recepción de tramas calcula una CRC esperada basándose en la trama recibida y compara el valor de CRC calculado con los bits de CRC recibidos con la trama. Si los dos valores de CRC no coinciden, entonces la capa de enlace de datos de la unidad de recepción de tramas solicita que la capa de enlace de datos de la unidad de transmisión retransmita la trama o tramas apropiadas. En este campo, el término latencia generalmente se refiere a un periodo de tiempo entre un primer evento de accionamiento, y un segundo evento responsivo. Como se utiliza en la presente, latencia se refiere al periodo de tiempo unido por el inicio de transmisión de una trama, y el inicio de una solicitud para retransmisión. La latencia asociada con el proceso de ARQ antes descrito es dependiente de una variedad de parámetros de diseño del sistema. Considerar un sistema ilustrativo en el cual un protocolo está en uso que proporciona a cada usuario para transmitir una trama, a su vez, una vez cada 300 milisegundos . Adicionalmente, en la capa de enlace de datos de este sistema ilustrativo, el protocolo solicita el seguimiento de las tramas de datos por los números de secuencia. De acuerdo con este protocolo, la capa de enlace de datos determina que una trama está perdida cuando una trama que tiene un número de secuencia no esperado se recibe. La recepción de una trama con un número de secuencia no esperado indica que por lo menos una trama previamente transmitida no se recibió apropiadamente. Desgraciadamente, por lo menos 300 milisegundos habrán transcurrido, en este ejemplo, puesto que la trama perdida se transmitió, ya que la capa de enlace de datos debe esperar una trama apropiadamente recibida con un número de secuencia no esperado para poder reconocer una trama perdida.

El tiempo requerido, o latencia, para comenzar una operación de recuperación de errores en el ejemplo antes descrito, se restringe por la solicitud de recibir una trama de datos que puede interpretarse, subsecuente a una o más tramas que se recibieron en error. Lo que se necesita son métodos y aparatos para mejorar la eficiencia de los sistemas de comunicaciones al reducir la latencia en las operaciones de recuperación de errores.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Brevemente, métodos y aparatos para reducir la latencia de la recuperación de errores en sistemas de comunicaciones incluyen reconocer que un mensaje entrante es conveniente, y solicitar la retransmisión si ese mensaje no se recibe o se recibe con errores. De acuerdo con la presente invención, un mensaje se transmite por lo menos en dos porciones de mensaje, incluyendo una primera porción de mensaje transmitida en un primer nivel de energía, y una segunda porción de mensaje, la cual se asocia con la primera porción de mensaje, transmitida en un segundo nivel de energía más bajo. El primer nivel de energía se selecciona para proporcionar una probabilidad predeterminada de que la primera porción de mensaje se recibirá exitosamente. En un primer tiempo, la primera porción de mensaje se recibe. En un segundo tiempo, en donde el segundo tiempo tiene una relación conocida con el primer tiempo, se recibe una señal de la cual la segunda porción de mensaje no se obtiene confiablemente. El dispositivo de recepción reconoce que la segunda porción de mensaje no se recibió apropiadamente y solicita retransmisión de por lo menos la segunda porción de mensaje. Una unidad de transmisión, de acuerdo con la presente invención, transmite un mensaje por lo menos en dos partes. Una primera parte se transmite en un primer nivel de energía, y una segunda parte se transmite en un segundo nivel de energía que es menor que el primer nivel de energía. La primera porción de menaje puede incluir una porción de los datos que van a transmitirse, o el contenido de la primera porción de mensaje puede ser independiente de los datos que van a transmitirse. En algunas modalidades, la unidad de transmisión también es capaz de recibir y procesar señales. Una unidad de recepción, de acuerdo con la presente invención, se adapta para recibir una primera porción de mensaje en un primer tiempo, la primera porción de mensaje tiene una primera energía por bit. La unidad de recepción además se adapta para recibir una señal, en un segundo tiempo, la cual tiene una relación conocida con el primer tiempo. En el caso de que una segunda porción de mensaje no se obtenga confiablemente de la señal, la cual se espera en el segundo tiempo, se hace una solicitud por la unidad de recepción por lo menos por la segunda porción que va a retransmitirse. La segunda porción de mensaje se asocia con la primera porción de mensaje. En una modalidad alternativa, responsable de la no recepción de la segunda porción de mensaje, se proporciona una confirmación negativa por la unidad de recepción. La confirmación negativa se comunica típicamente a la unidad de transmisión de la cual el intento por transmitir la segunda porción de mensaje se hizo. La segunda porción de mensaje se recibe sin errores, después un procedimiento de recuperación de errores no se inicia. En algunas modalidades alternativas, la energía por bit de la primera y segunda porciones de mensaje recibidas se determina" por lo menos en parte mediante la técnica de codificación y modulación, en lugar de determinarse solamente por la potencia de transmisión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, objetos y ventajas de la presente invención se volverán más aparentes a partir de la descripción detallada establecida en lo siguiente cuando se tome junto con los dibujos en los cuales caracteres de referencia similares identifican elementos similares a través de las mismas. La Figura 1 ilustra un sistema de comunicaciones al cual se puede aplicar la presente invención . La Figura 2 es un diagrama de flujo de un método para transmitir un mensaje por lo menos en dos porciones, cada porción siendo transmitida en un nivel de energía diferente de acuerdo con una modalidad. La Figura 3 es un diagrama de flujo de un método para transmitir de acuerdo con una modalidad. La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra el manejo por un dispositivo de recepción de un mensaje transmitido . La Figura 5 es un diagrama de flujo de las operaciones realizadas por un dispositivo de recepción en donde la segunda porción de mensaje se recibe exitosamente . La Figura 6 es un diagrama de flujo de las operaciones realizadas por un dispositivo de recepción en donde la segunda porción de mensaje se recibe con errores . La Figura 7 es un diagrama de flujo de operaciones realizadas por el dispositivo de recepción en donde la segunda porción de mensaje se recibe con errores .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Generalmente, métodos y aparatos para reducir la latencia implicada en la solicitud de la retransmisión de datos que se recibieron con errores, o no se recibieron en absoluto, proporciona el reconocimiento de que una retransmisión de datos se requiere más pronto de lo que ocurre en sistemas de comunicaciones inalámbricas convencionales. De acuerdo con la presente invención, se transmite una primera porción de mensaje en una forma tal que tiene una mayor probabilidad de recibirse exitosamente que la que tiene una segunda porción de mensaje asociada. La recepción de la primera porción de mensaje informa a la unidad de recepción que la segunda porción de mensaje, la cual tiene una relación de tiempo conocida con la primera porción de mensaje, va a recibirse. Si la segunda porción de mensaje no se recibe, o se recibe con errores, entonces puede hacerse una solicitud de retransmisión. Varias modalidades ilustrativas de la presente invención se discuten en detalle en lo siguiente. Aunque las etapas especificas, configuraciones y disposiciones se discuten, se debe entender que esto se hace para propósitos ilustrativos solamente. Una persona con experiencia en la técnica relevante reconocerá que otras etapas, configuraciones y disposiciones pueden utilizarse sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención . La referencia en la presente a "una modalidad", "la modalidad" o formulaciones similares quiere decir que una característica particular, estructura, operación o característica descrita junto con la modalidad, se incluye por lo menos en una modalidad de la presente invención. De este modo, las apariencias de tales frases o formulaciones en la presente no necesariamente se refieren todas a la misma modalidad. Además, varias características particulares, estructuras, operaciones o características pueden combinarse en cualquier forma adecuada en una o más modalidades.

Ambiente Operativo E emplar Varias modalidades encuentran aplicación en sistemas de comunicaciones inalámbricas que incluyen sistemas de comunicaciones inalámbricas terrestres, y basadas en satélite. Con referencia ahora a la Figura 1, se muestra una pasarela 110 que transmite datos del canal sin retorno a los dispositivos 130, 140 de usuario a través del satélite 120 de comunicaciones. Los términos estación base y pasarela algunas veces se utilizan en forma intercambiable en este campo, con las pasarelas siendo percibidas como estaciones base especializadas que dirigen comunicaciones a través de satélites, mientras estaciones base utilizan antenas terrestres para dirigir comunicaciones dentro de una región geográfica circundante. Los dispositivos de usuario también se refieren algunas veces como unidades de subscriptor, terminales de usuario, terminales de acceso, unidades móviles, estaciones móviles, o simplemente "usuarios", "móviles", "suscriptores", o similares. Los dispositivos 130, 140 de usuario transmiten datos de canal de retorno a la pasarela 110 a través del satélite 120. Los satélites de comunicaciones forman haces, mostrados aquí como 135 y 145, que iluminan un "punto", o área producida para proyectar señales de comunicaciones de satélite sobre la superficie de la Tierra. Un modelo de haz de satélite típico para un punto comprende un número de haces acomodados en un modelo de cobertura predeterminado. Típicamente, cada haz comprende un número de los así llamados subhaces que cubren un área geográfica común. Para propósitos de proporcionar una descripción ilustrativa, se hace referencia en la presente a una primera estructura de datos formateada referida como un paquete, y una segunda estructura de datos formateada referida como una trama, en donde la trama incluye uno o más paquetes. Los paquetes son unidades más pequeñas de datos, y cada paquete se asocia típicamente con un dispositivo de transmisión sencillo. Se observa que la nomenclatura utilizada para referirse a los grupos variadamente organizados o formateados de datos no limita la invención de ninguna forma. En el contexto de datos inalámbricamente transmitidos, formateados de tal forma que los datos tienen características de organización conocidas (con frecuencia referidas a utilizar términos tales como tramas o paquetes) , los errores pueden categorizarse en dos amplios tipos. Un primer tipo de error es uno en el cual se recibe una señal mediante un dispositivo de recepción del cual por lo menos un paquete de datos se obtiene y en el cual ese paquete contiene un error. Este primer tipo de error se maneja convencionalmente por métodos tales como FEC y/o ARQ. Un segundo tipo de error es uno en el cual la calidad de la señal puede ser tan deficiente que el dispositivo de recepción no reconoce que un intento por distribuir datos se ha hecho. Este segundo tipo de error convencionalmente se maneja por medio de ARQ sólo después de que una transmisión subsecuente se recibe de la cual puede determinarse que un paquete o trama está perdido. En sistemas de comunicaciones inalámbrica, una señal que contiene datos puede sufrir de varios efectos entre el transmisor y receptor que hacen a los datos irrecuperables de la señal. Tales efectos pueden incluir, pero no se limitan a, ruido y atenuación. Si estos efectos no hacen posible que un receptor demodule apropiadamente una señal transmitida, entonces el receptor convencionalmente detectará este error en el nivel de enlace de datos cuando se notifique la trama perdida. En otras palabras, en casos de degradación severa de señales, la capa física no puede obtener datos de una señal entrante, y por lo tanto los datos de la señal degradada no se distribuyen a la capa de enlace de datos. Cuando una señal subsecuente de calidad suficiente para procesarse por el receptor de la capa física llega y se demodula, la información resultante que se proporciona a la capa de enlace de datos puede utilizarse en la presente para determinar que ciertos datos transmitidos previamente no han llegado. Esto es el tiempo en sistemas convencionales en que se hace una solicitud para retransmitir los datos perdidos. Desafortunadamente, la latencia implicada en solicitar la retransmisión de datos en tal forma convencional pone ciertas restricciones sobre el rendimiento del sistema. Como se observa en lo anterior, modalidades de la presente invención proporcionan reducir la latencia implicada en solicitar la retransmisión de datos que se recibe con errores, o no se recibe en absoluto. De acuerdo con una modalidad, una primera porción de mensaje tiene una mayor probabilidad de recibirse exitosamente que la que tiene una segunda porción de mensaje. La recepción de la primera porción de mensaje informa a la unidad de recepción que una segunda porción de mensaje asociada, a la cual tiene una relación de tiempo conocida con la primera porción de mensaje, va a recibirse. Si la segunda porción de mensaje no se recibe, o se recibe con errores, entonces se hace una solicitud de retransmisión. Más particularmente, de acuerdo con la presente invención, la capa física se utiliza para determinar si existe una necesidad de solicitar una retransmisión. Con referencia a la Figura 1, una revisión de los aspectos operacionales de varias modalidades de la presente invención se describe. En un sistema de comunicaciones inalámbricas ilustrativas, una unidad de recepción intenta demodular una señal. En una modalidad, la pasarela 110 actúa como una unidad de recepción para los datos transmitidos en el enlace de retorno mediante el dispositivo 130 de usuario. La pasarela 110 recibe una primera señal del dispositivo 130 de usuario. La primera señal puede contener información, o puede ser una señal no modulada por los datos. La primera señal puede referirse como una señal de información secundaria o una primera señal de porción de mensaje. Típicamente, la primera señal se transmite de tal forma que tiene una mayor probabilidad de recibirse por la pasarela 110 que la que tiene una segunda señal asociada. Asegurar una mayor probabilidad de recibirse exitosamente puede comprender transmitir la primera señal a un nivel de energía mayor que la de la segunda señal. Alternativamente, la primera señal puede modularse con un esquema de modulación de orden más bajo. En alternativas adicionales, varias combinaciones de velocidad de datos, modulación y potencia de transmisión pueden utilizarse para proporcionar una mayor probabilidad de recepción exitosa en la pasarela 110 para la primera señal cuando se compara con la segunda señal. En una modalidad, la señal de información secundaria se transmite en un nivel de energía suficiente (o a una energía suficiente por bit) de manera que existirá menos de una probabilidad de 1CT9 que la señal de información secundaria no se detectará en la pasarela 110. La primera señal típicamente es, pero no se requiere que sea, más corta en duración que la segunda señal. La recepción de la primera señal indica que una segunda señal también debe recibirse por la pasarela 110. Si la segunda señal no se recibe dentro de una relación de tiempo conocida con la primera señal, o la segunda señal se recibe con errores se detectan en los datos obtenidos de la misma, entonces la pasarela 110 puede iniciar una solicitud de retransmisión de la segunda señal por el dispositivo 130 de usuario. La solicitud de retransmisión típicamente se hace por la pasarela 110 que transmite un mensaje al dispositivo 130 de usuario que indica que la retransmisión va a realizarse. De esta forma, el dispositivo 130 de usuario es capaz de retransmitir más pronto que lo que se logra convencionalmente, debido a que no es necesario esperar hasta que una capa más alta, por ejemplo, la capa de enlace de datos, reconozca que la información está perdida . La señal de información secundaria puede ser cualquier señal que se transmita en asociación con una señal principal. Como se utiliza en la presente, la señal de información secundaria típicamente se refiere como la primera señal, y la señal principal típicamente se refiere como la segunda señal. En una modalidad, la señal de información secundaria contiene una primera porción de un mensaje para transmitirse, y la segunda señal contiene una segunda porción de ese mensaje. En otra modalidad, la señal de información secundaria contiene información administrativa o de costo adicional. En aún otra modalidad, la señal de información secundaria no se demodula por los datos. Aunque pueda ser deseable transmitir la primera señal misma (es decir, la segunda porción de mensaje) en el nivel de energía mayor, para hacerlo así puede resultar en un nivel inaceptable de consumo de energía, interferencia, energía de transmisión agregada no autorizada para un sistema de comunicaciones, o varias combinaciones de los mismos. Sin embargo, si la señal de información secundaria es pequeña, es decir, de corta duración cuando se compara con la primera señal, entonces la energía consumida por la transmisión de energía más alta de la señal de información secundaria es relativamente baja. Similármente, las cuestiones de energía de transmisión agregada de interferencia y no autorizada asociadas con la transmisión de la primera y segunda porciones de mensaje, en el nivel de energía más alto se evitan. En una modalidad, cuando la pasarela 110 nota la presencia de una señal de información secundaria (por ejemplo, una primera porción de mensaje), sin la señal principal correspondiente (por ejemplo, una segunda porción de mensaje), la pasarela 110 saca las etapas para solicitar una retransmisión del dispositivo 130 de usuario. Para facilitar la identificación de los datos que van a retransmitirse, el sistema asocia la información de identificación con los datos del mensaje. En una modalidad, los números de secuencia de tramas, que identifican tramas de datos, se utilizan para identificar las tramas perdidas o erróneas que van a retransmitirse. En algunos casos, la pasarela 110 puede no saber que el número de secuencia u otro identificador, se estaba transmitiendo y no se recibió. Esto puede resultar ya que la porción de mensaje que no se recibió, puede contener el número de secuencia. En una modalidad en uso en un sistema de CDMA, una unidad de recepción, por ejemplo, la pasarela 110, se sincroniza en tiempo a través del uso de la información de tiempos reunida del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) . Además cada trama que transmite la pasarela 110 se asocia con un número de trama de sistema (SFN) . Cada chip (código de PN) que la pasarela transmite se asocia con una cuenta de pseudo-ruido (PN) . De este modo, el SFN y PN juntos determinan el tiempo para un grado muy elevado de precisión. SFN típicamente se transmite en unidades de varios milisegundos . En un sistema ejemplar, SFN se especifica como un modulo de 2.56 segundos de un múltiple de 10 rtis . La cuenta de PN típicamente se especifica en unidades de micro-segundos o nanosegundos . En un sistema ejemplar, la cuenta de PN se especifica como un módulo de 10 ms de un múltiple de 260 ns. Por ejemplo, cuenta de PN = 4 y SFN = 5 juntos definen el instante de tiempo precisamente como: tiempo = SFN * 10 ms + PN * 260 ns = 50001040 ns, precisión para dentro de 260 ns Esto permite que cada unidad de transmisión tenga una indicación precisa de tiempo. Como resultado, en tal modalidad, cuando el dispositivo 130 de usuario transmite datos, tiene la capacidad de almacenar un horario de transmisión con los datos. En esta modalidad ilustrativa, la pasarela 110 conoce el tiempo de recepción de ambas tramas de datos, y las señales de información secundarias. La pasarela 110 también conoce generalmente el retardo de ida y retorno para la terminal de usuario. Al utilizar el tiempo de recepción y el retardo de ida y retorno, la pasarela 110 puede determinar el tiempo de transmisión de una trama perdida. En esta modalidad, en el caso donde la pasarela 110 determina que una trama se envió pero no se decodificó apropiadamente, la pasarela 110 proporciona dos piezas de información para el dispositivo 130 de usuario. La primera pieza de información es el tiempo de transmisión de la última trama recibida apropiadamente. La segunda es el tiempo de transmisión de la trama que no se recibió, pero cuya señal de información secundaria se detectó. De esto modo, la pasarela 110 proporciona al dispositivo 130 de usuario un paquete de confirmación negativa (NAK) que incluye los tiempos de transmisión de la última trama apropiadamente recibida y la trama que se perdió. En una modalidad, cuando el dispositivo 130 de usuario transmite una trama a la pasarela 110, el dispositivo 130 de usuario guarda la trama y registra un horario que indica cuando se transmitió la trama. El dispositivo 130 de usuario incluye una memoria intermedia para mantener un historial suficiente de los datos de transmisión de tramas que son capaces de proporcionar un número razonable de tramas previamente transmitidas. Después de recibir el paquete de ??? que incluye el tiempo de transmisión de la última trama apropiadamente recibida de la pasarela 110, el dispositivo 130 de usuario ve en el historial de las transmisiones de tramas y determina cuales tramas se transmitieron desde la última trama apropiadamente recibida. El dispositivo 130 de usuario entonces transmite a la pasarela 110 aquellas tramas que no se recibieron apropiadamente por la pasarela 110. En una modalidad, esas tramas retransmitidas se envían con un mayor E /N0, que el original, la transmisión de trama perdida. Al hacerlo asi, la probabilidad de recibirse por la pasarela 110 se incrementa .

Rendimiento del dispositivo de transmisión Con referencia ahora a la Figura 2, en donde una modalidad de un método para transmitir una señal de información secundaria se muestra. El dispositivo 130 de usuario determina que tiene un mensaje para la transmisión 210. El origen del mensaje que el dispositivo 130 de usuario desea transmitir no es material para la presente invención. El mensaje puede recibirse de un programa de aplicación, puede generarse internamente por el dispositivo 130 de usuario, puede recibirse de una fuente externa, o puede volverse disponible por cualquier otro medio adecuado. Con la determinación de que un mensaje está listo para su transmisión, el dispositivo 130 de usuario transmite una primera porción de mensaje en un primer nivel 220 de energía. El nivel de energía de la transmisión junto con otros factores determinará una probabilidad de la recepción exitosa de la primera porción de mensaje por la pasarela 110. Además de transmitir la primera porción de mensaje, el dispositivo 130 de usuario transmitirá una segunda porción de mensaje en un segundo nivel 230 de energía. El nivel de energía de la transmisión de la segunda porción, junto con otros factores, determina una probabilidad de recepción exitosa de la segunda porción de mensaje. En una modalidad, el nivel de energía para la transmisión de la primera porción de mensaje es mayor que el nivel de energía para la transmisión de la segunda porción de mensaje. En otra modalidad, la probabilidad de recepción exitosa por el dispositivo de recepción es mayor que la primera porción de mensaje que la probabilidad de la recepción exitosa de la segunda porción de mensaje. Se observa que aunque la modalidad ilustrativa de la Figura 2 hace uso de diferentes niveles de energía de transmisión, cualquier esquema adecuado que proporcione una mayor probabilidad de recepción exitosa para la primera porción de mensaje, tal como proporcionar más energía por bit, puede utilizarse . La Figura 3 es un diagrama de flujo de un método ilustrativo para transmitir de acuerdo con la presente invención. El dispositivo 130 de usuario recibe un mensaje de la capa de enlace de datos para su transmisión 310. El dispositivo 130 de usuario transmite un mensaje de información secundaria en un nivel de energía como la primera porción 320 de mensaje. Además, el dispositivo 130 de usuario transmite el resto del mensaje en una segunda porción de mensaje en un segundo nivel 330 de energía. En esta modalidad ilustrativa, el nivel de energía se ajusta en la primera porción de mensaje para transmitir a un nivel de energía mayor que el de la segunda porción de mensaje. Esta transmisión de nivel de energía mayor, resulta en una mayor probabilidad de recepción exitosa en un dispositivo de recepción para la primera porción de mensaje que para la segunda porción de mensaje. La primera porción de mensaje también es de una longitud más corta, o duración, que la segunda porción de mensaje. Al hacer que la primera porción de mensaje sea de una longitud más corta, los requerimientos de energía de transmisión para la primera porción de mensaje, mientras está a una mayor energía por bit puede mantenerse baja. En una modalidad, la primera porción de mensaje de energía elevada es parte de un preámbulo para el mensaje recibido de la capa de enlace de datos. Varios bits del preámbulo se transmiten, en la primera porción de mensaje, a un nivel de energía mayor que la porción restante del mensaje, la cual es la segunda porción de mensaje. En esta modalidad, cuando el dispositivo de transmisión envía el mensaje, guarda una copia del mensaje en una memoria local junto con un horario correspondiente, o indicio de identificación similar. El dispositivo de transmisión mantiene un historial de las últimas tramas N enviadas en un dispositivo de memoria junto con los horarios transmitidos. Como se ilustra en esta modalidad, la señal de información secundaria puede ser una porción del mensaje recibido de la capa de enlace de datos. En otras modalidades, la señal de información secundaria puede ser una señal que transmite información de identificación no relacionada con el mensaje recibido de la capa de enlace de datos . Después de transmitir la primera y segunda porciones de mensaje, el dispositivo 130 de usuario determina si se ha recibido una NAK del dispositivo 340 de recepción. Si no se recibe una NAK dentro de una cantidad predeterminada de tiempo, entonces el dispositivo 130 de usuario ha completado exitosamente la transmisión del mensaje. Sin embargo, si en esta modalidad, se recibe una NAK, la NAK contendrá la información de la pasarela 110 sobre la identidad de la última trama exitosamente recibida y la trama 350 perdida. En una modalidad, esta información se identifica por los horarios de transmisión del último mensaje exitosamente recibido asi como la trama perdida. El dispositivo 130 de usuario determina a partir de los horarios, al mirar en la memoria que contiene las últimas tramas guardadas N y horarios, el último mensaje exitosamente recibido asi como el mensaje perdido. El dispositivo 130 de usuario entonces retransmite las tramas almacenadas a la pasera 130 que inicia con la trama después del último mensaje exitosamente recibido hasta e incluyendo la trama 360 perdida.

Rendimiento del dispositivo de recepción La Figura 4 es un diagrama de flujo de las operaciones realizadas por un dispositivo de recepción ilustrativo de acuerdo con la presente invención. El dispositivo de recepción recibe 410 una primera porción de mensaje en una primera energía por bit. El dispositivo de recepción recibe 420 una segunda porción de mensaje, relacionada con la primera porción de mensaje y tiene una relación de tiempo conocida con la primera porción de mensaje, a una segunda energía por bit. En una modalidad, la primera porción de mensaje, además de proporcionar una indicación de que una segunda porción de mensaje relacionada debe recibirse, también incluye una porción de los datos que se transmiten por un dispositivo de usuario. En tal modalidad, la segunda porción de mensaje contiene el resto de los datos de mensaje relevantes. Se observa que no existe ningún requerimiento temporal de que la primera señal se reciba antes de la segunda señal. La primera señal puede transmitirse subsecuente a, o concurrentemente con la segunda señal. La primera señal y la segunda señal pueden tener acceso a un transpondedor por medio de acceso múltiple de división por tiempo, acceso múltiple de división por frecuencia, acceso múltiple de división por código, o cualquier otro medio adecuado. La Figura 5 es un diagrama de flujo de las operaciones realizadas por una unidad de recepción ilustrativa de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, una unidad de recepción, tal como la pasarela 110, recibe 510 una primera porción de mensaje. La primera porción de mensaje se recibe con una primera energía por bit. La unidad de recepción también recibe 520 una segunda porción de mensaje. En la modalidad ilustrativa de la Figura 5, la segunda porción de mensaje se relaciona con la primera porción de mensaje. La segunda porción de mensaje se recibe a una energía menor por bit cuando se compara con la primera porción de mensaje. En respuesta a la recepción de la segunda porción de mensaje, una confirmación (ACK) que indica que la segunda porción de mensaje se recibió exitosamente se transmite 530. En esta modalidad ilustrativa, se pretende que la confirmación se reciba por el dispositivo del cual se originó la primera y segunda porciones de mensaje. En algunas modalidades, el paquete de confirmación incluye un horario. En varias modalidades, el horario puede ser indicativo del tiempo del cual se envió la segunda porción de mensaje, o cuando se recibió. En otras modalidades, la transmisión de una confirmación no se requiere . La Figura 6 es un diagrama de flujo de las operaciones realizadas por una unidad de recepción ilustrativa de acuerdo con la presente invención cuando la segunda porción de mensaje no se recibe confiablemente. En este ejemplo ilustrativo, la unidad de recepción recibe 610 una primera señal de la cual se obtiene la primera porción de mensaje en una primera energía por bit. Sin embargo, la unidad de recepción entonces puede recibir una segunda señal de la cual una segunda porción de mensaje, asociada con la primera porción de mensaje, no puede obtenerse confiablemente. Por ejemplo, si un intento por demodular una señal que lleva la segunda porción de mensaje, la unidad de recepción es incapaz de demodular apropiadamente la señal debido a una baja relación de señal a ruido, la segunda porción de mensaje no puede obtenerse exitosamente. Una determinación se hace 620 en cuanto si a la segunda señal asociada con la primera señal en una relación temporal conocida se ha recibido o no. Si la determinación en 620 es afirmativa, entonces el proceso ilustrativo de la Figura 6 finaliza. Sin embargo, si la determinación en 620 es negativa, entonces se envia una NAK en 630 al dispositivo de la primera porción de mensaje que se recibió. La Figura 7 es un diagrama de flujo de un conjunto alternativo de operaciones realizadas por una unidad de recepción en donde la segunda porción de mensaje no se recibe confiablemente. Una primera señal se recibe 710 de la cual se obtiene la primera porción de mensaje a una primera energía por bit. Se presenta una señal a la unidad de recepción de la cual no puede obtenerse correctamente 715 la segunda porción de mensaje. En este ejemplo, con la detección de que una segunda porción de mensaje, la cual se asocia con la primera porción del mensaje, no se recibió exitosamente 720, un paquete de confirmación negativa (NAK) se envía 730 al dispositivo de usuario del origen del mensaje. En esta modalidad ilustrativa, el paquete de NAK incluye un indicador que identifica la trama que no se recibió exitosamente. Además de identificar la trama perdida, la unidad de recepción también identifica la última trama exitosamente recibida de datos. La unidad de recepción entonces envía 740 la información que identifica la última trama exitosamente recibida al dispositivo de transmisión. Como se discute previamente, varios métodos para identificar la trama perdida pueden utilizarse. En esta modalidad, la unidad de recepción mantiene un registro del último mensaje exitosamente recibido junto con la información de identificación de trama que es adecuada para la interpretación por la unidad de transmisión que origina el mensaje. De esta forma, la unidad de transmisión puede determinar cuales datos se requieren para retransmitirse, si lo hay.

Operación del Nivel de Sistema Con referencia a la Figura 1, el dispositivos 130 de usuario envia una primera y segunda porción de mensaje a la pasarela 110. En algunas modalidades, si las transmisiones se reciben exitosamente, la pasarela 110 envia una confirmación (ACK) nuevamente al dispositivo 130 de usuario que indica la recepción exitosa. Sin embargo, si la transmisión no se recibe exitosamente por la pasarela 110, y la pasarela 110 detecta la transmisión no exitosa, la pasarela 110 puede solicitar que el dispositivo 130 de usuario reenvié los mensajes apropiados. La pasarela 110 determina que una trama no se recibe exitosamente cuando recibe la primera porción de un mensaje pero no recibe la segunda porción correspondiente del mensaje. En la modalidad mostrada, después de recibir las transmisiones y determinar que la segunda porción no se recibió exitosamente, la pasarela 110 realiza las operaciones necesarias para transmitir un paquete de NAK al originador del mensaje. Los recursos computaciones requeridos para hacer tal determinación son relativamente pequeños, y en una modalidad la determinación de que una NAK va a enviarse se hace dentro de decenas de microsegundos de la segunda porción que se pierde. La pasarela 110 entonces programa el paquete de NAK para la transmisión en el enlace sin retorno. En un sistema de datos de paquete, este paquete de NAK puede ponerse en una cola de programación junto con los otros paquetes. En algunas modalidades, el paquete de NAK puede dársele una mayor prioridad para moverse a la cabeza de una cola de transmisión. Por comparación, si un sistema fuera a esperar un protocolo de capa de enlace de datos para determinar que una trama de datos se perdió, la latencia seria considerablemente más larga. Por ejemplo, como se discute previamente, en la modalidad mostrada, un protocolo está en uso que proporciona a un usuario para transmitir, a su vez, una vez cada 300 milisegundos . Este tiempo de latencia de 300 milisegundos es significativamente más largo que las decenas de microsegundos que puede tomar la presente invención para determinar que una trama necesita retransmitirse .

Conclusión Modalidades de la presente invención proporcionan reducir el tiempo requerido para solicitar una retransmisión de datos perdidos o erróneos. Al iniciar un proceso de ARQ en un nivel más bajo del proceso de comunicaciones, se reduce esta latencia. Modalidades de la presente invención pueden incluirse en una amplia variedad de sistemas de comunicaciones inalámbrica . Al determinar que los datos no se recibieron apropiadamente, un dispositivo de recepción puede solicitar la retransmisión de los datos. De esta manera, el tiempo de latencia puede mejorarse al reducir el retardo en notificación a una unidad de transmisión de que los datos deben retransmitirse. La presente invención puede representarse en forma de métodos asi como aparatos para practicar estos métodos. La presente invención también puede representarse en la forma de código de programación representado en medios tangibles, tales como tarjetas perforadas, cinta magnética, discos flexibles, unidades de disco duro, los CD-ROM, tarjetas de memoria flash, o cualquier otro medio de almacenaje que se pueda leer por máquina, en donde, cuando el código de programa se carga dentro y se ejecuta por una .máquina, tal como una computadora, la máquina se vuelve un aparato para practicar la invención. La presente invención también puede representarse en forma de un código de programación, por ejemplo, si se almacena en un medio de almacenaje, cargado dentro y/o ejecutado por una máquina, o transmitido sobre cierto medio de transmisión o portador, tal como sobre un cableado eléctrico o cableado a través de fibras ópticas, o mediante radiación electromagnética, en donde, cuando el código de programa se carga dentro y se ejecuta por una máquina, tal como una computadora, la máquina se vuelve un aparato para practicar la invención. Cuando se implementa en un procesador de propósito general, los segmentos del código de programación se combinan con el procesador para proporcionar un dispositivo único que opera análogamente a los circuitos lógicos específicos. Se entenderá que la presente invención no se limita a las modalidades descritas en lo anterior, pero abarca cualquiera y todas las modalidades dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (44)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. REIVINDICACIONES 1. Un método de comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: transmitir una primera porción de mensaje que tiene una primera característica; y transmitir una segunda porción de mensaje que tiene una segunda característica; en donde la primera característica proporciona una primera probabilidad de recepción exitosa, y la segunda característica proporciona una segunda probabilidad de recepción exitosa.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera característica es un primer nivel de energía, la segunda característica es un segundo nivel de energía, y el primer nivel de energía es diferente del segundo nivel de energía .
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera probabilidad es diferente de la segunda probabilidad. .
4. El método de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque la primera porción de mensaje tiene una duración más corta que la segunda porción de mensaje.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la primera porción de mensaje es más corta que la segunda porción de mensaje; el primer nivel de energia es mayor que el segundo nivel de energia; y la primera probabilidad es mayor que la segunda probabilidad.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la primera porción de mensaje y la segunda porción de mensaje se asocian entre si .
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende recibir un primer conjunto de información, el primer conjunto de información incluye una indicación de la recepción exitosa de la primera porción del mensaje y la recepción no exitosa de la segunda porción de mensaje.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque comprende retransmitir por lo menos la segunda porción de mensaje.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque comprende recibir un segundo conjunto de información, el segundo conjunto de información incluye un identificador de un último mensaje exitosamente recibido.
10. 10. El método * de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende retransmitir una pluralidad de porciones de mensaje previamente transmitidas.
11. 11. Un método de comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: recibir, en un primer tiempo, una primera porción de mensaje que tiene una primera energía por bit; y recibir, en un segundo tiempo, una segunda porción de mensaje que tiene una segunda energía por bit, la segunda porción de mensaje se asocia con la primera porción de mensaje; en donde el segundo tiempo tiene una relación temporal conocida con el primer tiempo.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la primera energía es diferente de la segunda energía.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la primera energía es mayor que la segunda energía.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque comprende transmitir un mensaje de confirmación que indica que la segunda porción de mensaje se recibió exitosamente.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el mensaje de confirmación incluye un horario.
16. 16. Un método de comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: recibir, en un primer tiempo, una primera porción de mensaje que tiene una primera energía por bit; y en un segundo tiempo, recibir una señal de la cual no se obtiene confiablemente una segunda porción de mensaje, la segunda porción de mensaje se asocia con la primera porción de mensaje; en donde el segundo tiempo tiene una relación temporal conocida con el primer tiempo.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende transmitir un primer conjunto de información, el primer conjunto de información incluye una indicación de la recepción exitosa de la primera porción de mensaje y la recepción no exitosa de la segunda porción de mensaje.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque comprende transmitir un segundo conjunto de información, el segundo conjunto de información incluye un identificador de un último mensaje exitosamente recibido.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque transmitir el segundo conjunto de información ocurre contiguamente al momento con la transmisión del primer conjunto de información .
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el identificador del último mensaje exitosamente recibido incluye un horario .
21. 21. ün método de comunicación, caracterizado porque comprende: transmitir por lo menos una primera porción de mensaje en una primera energía por bit; transmitir por lo menos una segunda porción de mensaje en una segunda energía por bit; recibir una solicitud de retransmisión de por lo menos una segunda porción del mensaje; y retransmitir la solicitud de por lo menos una segunda porción de mensaje en una tercera energía por bit; en donde cada segunda porción de mensaje se asocia con una primera porción de mensaje correspondiente, y la tercera energía por bit es mayor que la segunda energía por bit.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque transmitir por lo menos una segunda porción de mensaje se realiza subsecuente a la transmisión de por lo menos una primera porción de mensaje.
23. 23. Un aparato para la comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: medios para transmitir una primera porción de mensaje que tiene una primera característica; y medios para transmitir una segunda porción de mensaje que tiene una segunda característica; en donde la primera característica proporciona una primera probabilidad de recepción exitosa, y la segunda característica proporciona una segunda probabilidad de recepción exitosa.
24. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la primera característica es un primer nivel de energía, la segunda característica es un segundo nivel de energía, y el primer nivel de energía es diferente del segundo nivel de energía .
25. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la primera probabilidad es diferente de la segunda probabilidad.
26. 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la primera porción de mensaje es configurada con una duración más corta que la segunda porción de mensaje.
27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la primera porción de mensaje se configura para ser más corta que la segunda porción de mensaje; el primer nivel de energía se configura para ser mayor que el segundo nivel de energía; y la primera probabilidad es mayor que la segunda probabilidad .
28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la primera porción de mensaje y la segunda porción de mensaje se asocian entre sí.
29. 29. El aparato de conformidad co'n la reivindicación 23, caracterizado además porque comprende medios para recibir un primer conjunto de información que incluye una indicación de la recepción exitosa de la primera porción de mensaje y la recepción no exitosa de la segunda porción de mensaje.
30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque comprende medios para retransmitir por lo menos la segunda porción de mensaje.
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque comprende medios para recibir un segundo conjunto de información, el segundo conjunto de información incluye un identificador de un último mensaje exitosamente recibido.
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado además porque comprende medios para retransmitir una pluralidad de porciones de mensaje previamente transmitidas.
33. 33. Un aparato para la comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: medios para recibir, en un primer tiempo, una señal que tiene una primera porción de mensaje que tiene una primera energía por bit; y medios para recibir, en un segundo tiempo una señal que tiene una segunda porción de mensaje que tiene una segunda energía por bit, la segunda porción de mensaje se asocia con la primera porción de mensaje; en donde el segundo tiempo tiene una relación temporal conocida con el primer tiempo.
34. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la primera energía se configura para ser diferente de la segunda energía .
35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la primera energía se configura para ser mayor que la segunda energía .
36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque comprende medios para transmitir un mensaje de confirmación que indica que la segunda porción de mensaje se recibió exitosamente .
37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el mensaje de confirmación se configura para incluir un horario.
38. 38. Un aparato para la comunicación de mensajes, caracterizado porque comprende: medios para recibir una señal, en un primer tiempo, que tiene una primera porción de mensaje con una primera energía por bit; y medios para recibir una señal, en un segundo tiempo, de la cual una segunda porción de mensaje no se obtiene confiablemente, la segunda porción de mensaje se asocia con la primera porción de mensaje; en donde el segundo tiempo tiene una relación temporal conocida con el primer tiempo.
39. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque comprende medios para transmitir un primer conjunto de información, el primer conjunto de información incluye una indicación de recepción exitosa de la primera porción de mensaje y una recepción no exitosa de la segunda porción de mensaj e .
40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque comprende medios para transmitir un segundo conjunto de información, el segundo conjunto de información incluye un identificador de un último mensaje exitosamente recibido .
41. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la transmisión del segundo conjunto de información ocurre contiguamente al momento con la transmisión del primer conjunto de informació .
42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el identificador del último mensaje exitosamente recibido incluye un horario .
43. 43. Un aparato para la comunicación, caracterizado porque comprende: medios para transmitir por lo menos una primera porción de mensaje en una primera energía por bit; medios para transmitir por lo menos una segunda porción de mensaje en una segunda energía por bit; medios para recibir una solicitud de retransmisión de por los menos una segunda porción de mensa e; y medios para retransmitir la solicitud de por lo menos una segunda porción de mensaje en una tercera energía por bit; en donde cada segunda porción de mensaje se asocia con una primera porción de mensaje correspondiente, y la tercera energía por bit es mayor que la segunda energía por bit.
44. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque se configura para transmitir por lo menos una segunda porción de mensaje subsecuente a la transmisión de por lo menos una primera porción de mensaje.