PT2215763E

PT2215763E - Processos e dispositivos para processar mensagens de controlo de erro num sistema de comunicações sem fios

Info

Publication number: PT2215763E
Application number: PT08767194T
Authority: PT
Inventors: Johan Torsner; Mats S Gfors
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2012-10-16
Also published as: PL3113403T3; PL2215763T3; EP2215763A4; HUE058091T2; KR101494038B1; HRP20120723T1; EP3113403B1; BRPI0818722A2; US20090119564A1; WO2009058070A1; ES2908589T3; ES2390936T3; US8214710B2; CY1113293T1; US20120269074A1; EP2215763A1; CN101843026A; MY152777A; BRPI0818722B1; EP2215763B1

Description

ΡΕ2215763 ι

DESCRIÇÃO "PROCESSOS E DISPOSITIVOS PARA PROCESSAR MENSAGENS DE CONTROLO DE ERRO NUM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES SEM FIOS"

Campo técnico A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de comunicações sem fios, e mais particularmente refere-se ao processamento de mensagens de controlo de erro num sistema sem fios que programa recursos de ligação.

Antecedentes 0 Projecto de Parceria de Terceira Geração (3GPP) lançou um programa para desenvolver especificações de sistemas de comunicações sem fios avançados, numa iniciativa conhecida como "Long Term Evolution" (Evolução a longo prazo) , ou LTE. Nas discussões de normalização, foi acordado que os sistemas LTE devem utilizar um mecanismo de pedido automático de repetição (ARQ) no protocolo de controlo de ligação de rádio (RLC). 0 protocolo ARQ especificado é um protocolo de repetição selectiva (utilizado em "RLC Acknowledged Mode" - modo de reconhecimento RLC -) que proporciona meios para o envio de relatórios de estado a partir de um nó receptor para um nó transmissor, bem como meios para o nó transmissor sondar o 2 ΡΕ2215763 nó receptor sobre um estado. Em resposta ao recebimento de um relatório de estado, o nó transmissor pode reenviar quaisquer dados perdidos, ou tomar outras medidas, conforme apropriado. Em resposta a uma interrogação, um receptor geralmente envia um relatório de estado. No entanto, o envio de um relatório de estado pode ser proibido sob algumas circunstâncias. Por exemplo, um temporizador de proibição de estado, iniciado com o envio de um relatório do estado anterior, pode impedir um relatório de estado durante um período de tempo.

Os desenvolvedores da 3GPP também concordaram em especificar um conjunto de desencadeadores de sondagens e estado, bem como temporizadores que regulam a resposta de um nó para um relatório de pesquisa ou estado. Os exemplos de desencadeadores e temporizadores que foram recentemente acordados para inclusão nas normas 3GPP LTE incluem: • comunicação automática de estado ao detectar uma unidade de dados de protocolo em falta (protocol data unit - PDU); • interrogação automática em resposta à transmissão da última PDU numa memória tampão de transmissão, proporcionando assim o nó transmissor uma garantia de que uma rajada de dados foi totalmente recebida; • um temporizador de proibição de estado para evitar que um nó envie relatórios de estado com demasiada frequência, uma vez que comunicações de estado demasiado frequentes podem resultar em retransmissões desnecessárias; e 3 ΡΕ2215763 • um temporizador de retransmissão de interrogação, para garantir que uma interrogação sem resposta, que pode ter sido perdida, é retransmitida.

Naturalmente que disparos adicionais e temporizadores são susceptíveis de também serem adoptados na LTE. Pode-se esperar que o protocolo RLC ARQ para a LTE acabará por ter muitas semelhanças com o protocolo RLC CDMA de banda larga (W-CDMA) especificado na 3GPP TS 25.322. Além do Modo Confirmado, o protocolo RLC para a LTE irá também incluir um Modo não Confirmado bem como um Modo Transparente.

Num esquema RLC ARQ convencional, os temporizadores RLC e relatórios de estado são criados em resposta a determinados disparos. Por exemplo, se um nó receptor recebe uma interrogação e não existe nenhum temporizador de proibição em execução, então o nó receptor gera imediatamente um relatório de estado que representa o estado actual do receptor. Um relatório de estado típico pode incluir um identificador para uma última unidade de dados de protocolo recebida (PDU) e/ou uma confirmação negativa para uma ou mais PDUs que não foram recebidas com êxito. 0 relatório do estado é então oferecido à camada de controlo de acesso ao meio (MAC) para transmissão para o nó transmissor. (Os técnicos irão apreciar que cada nó de comunicações sem fios irá tipicamente incluir um transmissor e receptor. Além disso, pode ser implementado em ambas as direcções um esquema de ARQ. Para os fins desta 4 ΡΕ2215763 descrição, o termo "nó transmissor" refere-se geralmente ao nó que transmite um ou mais PDUs de dados, no modo de reconhecimento, a um "nó receptor". Na terminologia 3GPP, os dados do modo de reconhecimento são enviados pelo "lado de transmissão de uma entidade RLC do modo de reconhecimento"; as PDUs são transmitidas para a "entidade par" ou o "lado receptor" de uma entidade RLC do modo de reconhecimento. Dada esta utilização, um nó receptor pode transmitir uma PDU de estado para o nó transmissor. Da mesma forma, um nó transmissor pode receber uma PDU de estado.)

Em sistemas que empregam um temporizador de proibição de estado, o nó receptor inicia tipicamente o temporizador de proibição de estado no momento em que o relatório do estado é transferido da camada RLC para a camada de MAC. Nenhum relatório adicional de estado é então permitido antes do temporizador ter terminado, mesmo que tenham lugar entretanto um ou mais disparos para um relatório de estado. Tais disparos podem ser outra interrogação recebida do nó transmissor, a detecção de uma PDU em falta, ou semelhante. Assim, o tempo de proibição de estado assegura que um relatório de estado subsequente é adiado em pelo menos o período de tempo especificado pelo temporizador de proibição de estado.

Em sistemas LTE, a ligação ascendente (para as transmissões do dispositivo móvel para a estação de base) é um recurso programado, onde a programação é controlada por 5 ΡΕ2215763 uma estação de base em serviço (denominada um nó B evoluído, ou eNodeB, em LTE) . Como resultado, um terminal móvel pode não ter acesso imediato a recursos de transmissão num dado instante. Se a camada MAC num terminal móvel receber um relatório de estado da camada RLC quando nenhum recurso de ligação ascendente se encontra actualmente programado, então o terminal móvel deve primeiro pedir esses recursos antes que ele possa transmitir o relatório de estado para o eNodeB. Uma vez que a programação é controlada pelo eNodeB, pode acontecer que a concessão de recursos de ligação ascendente seja significativamente atrasada. Por exemplo, a programação multiutilizador pode atrasar a alocação de recursos, ou pode ser perdida durante a transmissão um pedido de programação inicial. Como resultado, a transmissão do relatório de estado pode ser atrasada na medida em que o estado do receptor caracterizado pelo relatório de estado pode estar caducado mesmo antes de ser transmitido. A US2006/0067238 refere-se a um mecanismo para a retransmissão, e descreve temporizadores de relatório de estado e proibição de estado. Este documento descreve que não será enviado um relatório de estado até que tal seja permitido por uma função de proibição, por exemplo, um temporizador.

Sumário São descritos na presente processos e 6 ΡΕ2215763 dispositivos para processar mensagens de controlo de erro, tais como mensagens de controlo RLC ARQ. Um exemplo de um processo compreende sinalizar a um controlador de acesso ao meio (MAC) que são necessários os recursos de ligação para transmitir dados, receber uma indicação do MAC de que os recursos de ligação para transmitir dados já estão programados, e gerar a mensagem de controlo de erro depois de receber a referida indicação, com base num estado actual de controlo de erro. A mensagem de controlo de erro é então reencaminhada para o MAC para transmissão. Dado que a geração de uma mensagem de controlo de erro é adiada até que os recursos para sua transmissão estejam programados, é evitada a formação de fila de espera e transmissão de mensagens de controlo obsoletas.

Num outro aspecto da invenção, o MAC pode notificar o controlador de ligação de rádio (RLC) quando a transmissão de uma mensagem de controlo RLC ARQ é iniciada ou reconhecida. Em resposta à notificação, o controlador RLC pode iniciar ou reiniciar um temporizador de controlo de erro. 0 temporizador pode compreender, por exemplo, um temporizador de interrogação ou um temporizador de proibição de estado.

Breve descrição dos desenhos

Figura 1 vista simplificada de um sistema de comunicações de acordo com uma forma de realização da invenção. ΡΕ2215763 7

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8 várias camadas de protocolo de comunicações que podem ser empregues no sistema da figura 1. efeito do atraso de programação na formação de um relatório de estado ARQ efeito de atraso de programação na temporização de uma interrogação ARQ. temporização da geração do relatório de estado ARQ de acordo com uma forma de realização da invenção. processamento da temporização do estado de acordo com uma forma de realização da invenção, diagrama de fluxo lógico que ilustra um exemplo de um processo para processar mensagens de controlo de erro. diagrama em blocos de um dispositivo sem fios de acordo com uma ou mais formas de realização da presente invenção.

Descrição pormenorizada A figura 1 proporciona uma vista simplificada de um sistema de comunicações 10, incluindo um nó transmissor 110 e um nó receptor 120. Tal como descrito acima, o nó transmissor 110 e nó receptor 120 compreendem cada um emissor-receptor completo; os termos "transmissão" e "recepção" são usados para descrever terminais particulares numa transferência de dados confirmada. Assim, o nó transmissor 110 transmite uma ou mais unidades de dados, que podem compreender unidades de dados de protocolo 8 ΡΕ2215763 (PDUs) , para o nó receptor 120, e podem também transmitir uma ou mais mensagens de controlo de erro, tais como um pedido de interrogação. (Tal como será descrito a seguir, uma mensagem de controlo de erro, tal como uma interrogação, pode ser incluída na mesma unidade de dados de protocolo como dados de tráfego.) O nó receptor 120 pode por sua vez transmitir uma ou mais mensagens de erro de controlo, tal como um relatório de estado, ou de um pedido para retransmitir uma PDU que não foi recebida com sucesso.

Em algumas formas de realização da presente invenção, o nó transmissor 110 pode compreender um eNodeB LTE e o nó receptor 120 pode compreender um terminal móvel compatível com LTE. Neste caso, as unidades de dados ilustradas na figura 1 são transmitidas, pelo eNodeB, na ligação descendente, enquanto que uma ou mais mensagens de controlo de erro são transmitidas na ligação ascendente. No entanto, os técnicos apreciarão que possa também ser implementado um esquema AR.Q na direcção oposta para detectar erros no fornecimento de PDUs sobre a ligação ascendente. Neste caso, os papéis de transmissão e recepção de nós encontram-se invertidos entre o eNodeB e o terminal móvel.

Embora as técnicas de acordo com a invenção aqui reveladas sejam descritas tomando como referência um sistema LTE, a presente invenção não se encontra limitada a um tal sistema. Com efeito, o profissional perito, após a leitura da seguinte descrição e visualização dos desenhos 9 ΡΕ2215763 anexos, irá apreciar que as técnicas aqui descritas possam ser aplicadas a uma variedade de sistemas sem fios, e em particular a sistemas que dinamicamente programam recursos de transmissão na ligação ascendente, ligação descendente, ou ambos.

Cada um dos nós de comunicação na figura 1 encontra-se configurado para operar de acordo com um protocolo de comunicações especificado, tais como os protocolos LTE especificados pela 3GPP. Encontram-se ilustradas na figura 2 várias camadas de protocolo; estas camadas de protocolo podem ser implementadas em cada um dos nós de comunicação utilizando hardware analógico e digital, processadores programáveis configurados com software adequado, ou uma combinação. Em particular, o nó transmissor 110, que pode ser um terminal móvel LTE, pode utilizar as camadas de protocolo em pilha de protocolos 210 para comunicar com as camadas de protocolo correspondentes em pilha de protocolos 220 do nó receptor 120, por exemplo, um eNodeB LTE.

Cada uma das pilhas de protocolo 210 e 220 inclui uma camada física, uma camada de ligação de dados, e uma camada de rede. A camada de ligação de dados encontra-se dividida em duas sub-camadas, uma camada controlo de ligação de rádio (RLC) e uma camada de controlo de acesso ao meio (MAC). Neste exemplo de forma de realização a camada de rede encontra-se dividida num protocolo de plano de controlo (RRC) e um protocolo de plano de utilizador 10 ΡΕ2215763 (IP) .

Num sistema LTE, a camada física usa a tecnologia de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) para a ligação descendente, e o acesso múltiplo por divisão de frequência de portadora única relacionada próxima (SC-FDMA) para a ligação ascendente. Em geral, a camada física proporciona a transferência de dados através da interface de ar (rádio) , e inclui tais funções como a multiplexagem e desmultiplexagem de canais de transporte, o mapeamento de canais de transporte para canais físicos, modulação e desmodulação de canais físicos, codificação e descodificação da correcção de erros sem canal de retorno, a sincronização da frequência e tempo, a transmissão do controlo de potência, processamento RF, e semelhantes. A camada do controlo de acesso ao meio (MAC) proporciona geralmente a transferência não reconhecida de unidades de serviço de dados (SDUs) entre entidades pares MAC. As funções do MAC podem incluir seleccionar um formato de transporte adequado para cada canal de transporte dependendo da taxa de dados, manipular prioridades entre os fluxos de dados de vários utilizadores (numa estação de base que apoia vários utilizadores), mensagens de controlo de programação, multiplexar e desmultiplexar PDUs de camada superior, etc. Num sistema LTE, a programação de recursos é também realizada pela camada MAC. Em particular, os recursos de ligação ascendente podem ser pedidos por uma camada MAC para uma estação móvel, e são alocados entre 11 ΡΕ2215763 terminais móveis pela camada MAC correspondente no eNodeB. A camada RLC desempenha várias funções incluindo o estabelecimento, lançamento e manutenção de uma ligação RLC, segmentação e remontagem de comprimento variável, PDUs de camada superior para e de PDUs RLC menores, concatenação, correcção de erros por retransmissão (ARQ), entrega em sequência de PDUs de camadas superiores, detecção duplicada, controlo de fluxo, e outras funções. 0 protocolo RRC lida com a sinalização de controlo através da interíace de rádio, por exemplo, sinalização de controlo de suporte de acesso por rádio, notificação de medição e sinalização de transferência. A parte do plano do utilizador da camada de rede inclui as funções tradicionais desempenhadas por protocolos de camada 3, tal como o bem conhecido protocolo da internet (IP).

A camada do protocolo de controlo de rádio (RLC) nas pilhas de protocolo 210 e 220 inclui um mecanismo de pedido automático de repetição (ARQ) . A camada RLC num nó transmissor 110 recebe dados do utilizador, segmenta os mesmos, e transforma os mesmos em PDUs de RLC. Em algumas formas de realização, uma PDU de RLC transmitida pode incluir um campo que indica se a mensagem transmitida é uma PDU de dados ou uma PDU de controlo. Um outro campo pode corresponder a um campo de interrogação, o qual pode conter um bit que indica que o nó transmissor 110 quer um relatório de estado a partir do nó receptor. A PDU do RLC 12 ΡΕ2215763 pode ainda compreender um campo de "Número de sequência" (que indica o número de sequência de uma PDU de dados; este número de sequência pode ser incrementado para cada nova PDU de dados. Finalmente, um campo de dados contém segmentos de informação de dados de nível mais elevado. Os campos "Indicador de comprimento" ("Length Indicator") e da extensão "E" podem também ser incluídos numa PDU de RLC.

Em resposta a uma PDU em que o bit de interrogação P se encontra definido como "1", a camada RLC do nó receptor pode gerar um relatório de estado indicando que PDUs de RLC foram devidamente recebidos. Podem ser utilizadas as confirmações positivas ou negativas, ou uma combinação de ambas. Na LTE, um relatório de estado PDU inclui um campo de número de sequência de confirmação (ACK_SN) que indica a sequência mais baixa entre as PDUs que não foram recebidas nem detectadas como perdidas pelo nó receptor. 0 relatório de estado PDU pode ainda incluir um ou mais campos de número de sequência de confirmação negativa (NACK_SN) que identificam PDUs detectadas como perdidas pelo nó receptor. Assim, quando um nó transmissor 110 recebe um relatório de estado PDU, determina que foram recebidas todas as PDUs até, mas não incluindo, a PDU que corresponde a ACK_SN, excepto para as PDUs identificadas por um ou mais campos NACK_SN.

Tal como brevemente mencionado acima, a programação dinâmica de recursos em alguns sistemas pode provocar atrasos entre a geração de mensagens de controlo 13 ΡΕ2215763 de erro, tal como as PDUs de interrogação ou PDUs de relatório de estado descritas aqui, e a transmissão actual dessas mensagens. Em sistemas onde os recursos de transmissão estão persistentemente disponíveis, tais como em sistemas 3GPP CDMA de banda larga, uma mensagem de controlo RLC (por exemplo, PDU de relatório de estado ou PDU de interrogação) é tipicamente transmitida imediatamente após esta ter sido gerada, excepto durante um atraso de processamento curto. Assim, quando é transmitido um relatório de estado, por exemplo, ele apresenta uma "análise selectiva" geralmente precisa do estado do receptor. Em LTE, pelo contrário, a ligação ascendente é programada estritamente e à estação móvel falta tipicamente quaisquer de tais recursos persistentes. Se o terminal móvel não estiver programado, a camada MAC do terminal móvel deve primeiro pedir recursos de ligação ascendente antes que ele possa transmitir a PDU de relatório de estado. 0 atraso resultante pode fazer com que a PDU de relatório de estado fique caducada antes de ser efectivamente transmitida para o eNodeB.

Este problema encontra-se ilustrado na figura 3, em que as ocorrências num eNodeB se encontram ilustradas ao longo da linha horizontal superior, e as ocorrências num terminal móvel se encontram ilustradas ao longo da linha horizontal inferior. 0 fluxo de ocorrências da figura 3 começa com a transmissão de um pedido de interrogação do eNodeB para o terminal móvel, tal como ilustrado no lado esquerdo da figura. Tal como descrito acima, num sistema 14 ΡΕ2215763 convencional, o terminal móvel gera imediatamente (excepto para os atrasos de processamento) um relatório de estado. Num sistema LTE, tal como descrito acima, este relatório de estado pode indicar que uma ou mais PDUs de modo de reconhecimento (ou partes das mesmas) perderam-se, ou foram processadas sem sucesso.

Após a camada RLC gerar o relatório de estado, o relatório de estado é reencaminhado para a camada MAC para entrega ao eNodeB. Contudo, no fluxo da ocorrência retratada, os recursos não estão imediatamente disponíveis para transmitir dados através da ligação ascendente. Deste modo, a camada MAC pede ao eNodeB recursos de ligação ascendente enviando um pedido de programação. Tal como foi descrito acima, a concessão de recursos de ligação ascendente pode ser sujeita a atrasos consideráveis. Estes atrasos podem ocorrer simplesmente porque o eNodeB está a servir muitos terminais móveis, ou porque o eNodeB está actualmente a alocar recursos para pedidos de maior prioridade. Em alguns casos os atrasos podem ser provocados ou exacerbados pelo facto de o pedido de recursos não ser recebido com sucesso pelo eNodeB, de modo que o pedido deverá ser repetido.

Em todo o caso, a concessão dos recursos de ligação ascendente no fluxo de ocorrências ilustrado na figura 3 é eventualmente recebida pelo terminal móvel, mas após um atraso de programação considerável. Este período de atraso encontra-se ilustrado na figura 3 da perspectiva do 15 ΡΕ2215763 RLC, ou seja, a partir do instante em que a mensagem de controlo de erro (relatório de estado) é retransmitida pelo RLC ao MAC até ao momento em que o MAC recebe a concessão de recursos de ligação ascendente. Durante este período, várias PDUs de RLC adicionais, nomeadamente PDU 1 e PDU 2, são recebidas pelo terminal móvel. Assim, no momento em que o relatório de estado é transmitido para o eNodeB, tal como ilustrado no lado direito da figura, o relatório de estado já se encontra caducado. Dado que o relatório de estado não reflecte o recebimento das PDU 1 e PDU 2, o eNodeB foi munido com informações imprecisas quanto ao estado actual do receptor do terminal móvel. Isto pode resultar numa retransmissão da PDU 1 e 2 PDU, desperdiçando recursos de ligação descendente e potencialmente provocando atrasos em dados em fila de espera.

Atrasos da programação podem também provocar problemas com a operação de temporizadores relacionados com os processos de controlo de erro. Por exemplo, se um temporizador RLC que controla a transmissão de relatórios de estado, tal como o temporizador de proibição de estado, é iniciado quando a PDU que transporta o relatório de estado é oferecido à camada MAC, então pode acontecer que o temporizador expire demasiado cedo. No pior dos casos, a camada RLC pode oferecer vários relatórios de estado RLC à camada MAC, os quais são todos colocados em fila para transmissão. Se estes relatórios de estado contiverem uma confirmação negativa para as mesmas PDUs de RLC, as mesmas PDUs podem ser retransmitidas várias vezes pela entidade 16 ΡΕ2215763 par RLC.

Um problema semelhante pode surgir nas interrogações de controlo de temporizadores. Se for iniciado um temporizador de interrogação quando a PDU que transporta a interrogação é oferecida à camada MAC, pode acontecer que o temporizador de interrogação passe demasiado cedo devido ao atraso na transmissão da PDU que transporta a interrogação. Isto poderia resultar em sondagens desnecessárias serem colocadas em fila de espera e transmitidas para o receptor. Isto é ilustrado no fluxo de ocorrências da figura 4. Tal como acontece com a figura 3 são ilustradas as ocorrências num eNodeB ao longo da linha horizontal superior, enquanto que as ocorrências no terminal móvel são mostradas ao longo da linha inferior. No lado esquerdo da figura, uma mensagem de controlo de interrogação, Poli 1, é gerada pela camada RLC eNodeB. A mensagem de controlo de interrogação é imediatamente retransmitida para a camada MAC para transmissão para o terminal móvel, sendo iniciado um temporizador de interrogação, o qual estabelece um atraso mínimo antes de outro pedido de pesquisa poder ser gerado. Contudo, a mensagem Poli 1 não é efectivamente transmitida para o terminal móvel até após um atraso considerável, o que pode resultar da programação de atrasos de uma fila de espera de transmissão de salvaguarda.

Em alguns casos, o atraso na transmissão do pedido de interrogação pode-se prolongar até após o 17 ΡΕ2215763 temporizador de interrogação expirar, tal como apresentado na figura 4. Ao expirar o temporizador de interrogação, a camada RLC, que desconhece que a interrogação anterior não foi transmitida, gera um segundo pedido de interrogação, Poli 2. Este segundo pedido de interrogação é reencaminhado para o MAC, e o temporizador de interrogação reiniciado.

Finalmente, o primeiro pedido de pesquisa (Poli 1) é transmitido para o terminal móvel. No cenário ilustrado, os atrasos de ligação ascendente não são significativos, sendo que assim é devolvido rapidamente um relatório do estado. Pouco tempo depois, o segundo pedido de interrogação (Poli 2) é transmitido pelo eNodeB e recebido pelo terminal móvel. Embora um temporizador de proibição de estado possa proibir a geração e transmissão de outro relatório de estado pelo terminal móvel, o segundo pedido de interrogação é claramente desnecessário, e um desperdício de recursos do sistema.

As figuras 3 e 4 ilustram apenas alguns dos problemas de temporização de controlo de erro RLC que possam surgir do agendamento e formação atrasos na programação e formação de fila de espera num sistema sem fios com recursos programados. Um outro problema é que os relatórios de estado ou sondagens podem ser adiados porque os dados de maior prioridade já estão na fila de espera. Considere um terminal móvel (um nó receptor em relação à ligação descendente, um transmissor em relação à ligação ascendente) com vários portadores múltiplos, ou "canais 18 ΡΕ2215763 lógicos" que apresentam diferentes prioridades. Assuma que o terminal móvel tem dados na memória tampão de transmissão para o portador de maior prioridade e que o terminal móvel recebe concessões de programação do eNodeB que não deixam largura de banda para transmissão de PDUs associadas a portadoras de baixa prioridade. Além disso, assuma que ocorre um disparo para a transmissão de um relatório de estado ou uma interrogação numa portadora de menor prioridade. Uma vez que o terminal móvel não tem recursos para transmitir este PDU, o relatório de estado ou interrogação pode ser significativamente atrasado. Tal como nos cenários descritos acima, o relatório de estado pode, em alguns casos, ficar obsoleto antes de ser transmitido. Em casos extremos, vários relatórios de estado ou sondagens podem ser colocados em fila de espera até que os recursos para o portador de menor prioridade estejam disponíveis, conduzindo a retransmissões desnecessárias.

Uma solução para os vários problemas acima é a de modificar os processos ARQ convencionais descritos anteriormente, de tal forma que o conteúdo de uma mensagem de controlo de erro (por exemplo, uma PDU de RLC transportando informação de controlo ARQ) é gerado apenas quando a camada MAC pode oferecer recursos para a transmissão da PDU de RLC. Em algumas formas de realização isto pode ser conseguido ao proporcionar uma interface adicional ou modificada entre as camadas RLC e MAC. Esta interface adicional pode permitir que a camada RLC peça à camada MAC para transmitir uma PDU de RLC que transporta 19 ΡΕ2215763 informação de controlo. Além disso, esta interface adicional permite que a camada MAC notifique a camada RLC quando os recursos de ligação estão disponíveis para transmitir a camada PDU de RLC que transporta a informação de controlo. Desta maneira, a camada RLC pode adiar na realidade gerando a informação de controlo até aos recursos, de modo que a mensagem de controlo de erro por fim entregue inclui informação actualizada do estado da camada RLC.

Através desta interface, a camada RLC de um nó de comunicação (por exemplo, um terminal móvel) pode primeiro comunicar a necessidade da camada MAC transmitir uma mensagem de controlo ARQ de RLC, tal como um relatório de estado. À notificação da camada MAC para a camada RLC de que os recursos necessários estão (ou estarão em breve) disponíveis, a camada RLC cria em seguida as informações de controlo relevantes (por exemplo, a informação do relatório de estado), empacota a informação de controlo numa PDU de RLC, e submete a PDU de RLC a uma camada MAC para transmissão para o nó remoto. As formas de realização da invenção abrangem os casos em que a PDU de RLC transporta um relatório de estado RLC ou uma interrogação, e pode igualmente ser aplicada a outras mensagens de controlo de erro. A figura 5 apresenta um diagrama de fluxo de ocorrência, semelhante àqueles das figuras 3 e 4, ilustrando a operação de um sistema de acordo com algumas 20 ΡΕ2215763 formas de realização da invenção. Tal como foi o caso na figura 3, é transmitido pelo eNodeB um pedido de interrogação, e recebido pelo terminal móvel, no lado esquerdo da figura. Em resposta a este disparo, a camada RLC no terminal móvel determina que os recursos de ligação ascendente serão necessários para a transmissão de uma mensagem de controlo de erro, neste caso um relatório de estado. A camada RLC sinaliza assim à camada MAC de que são necessários recursos de ligação ascendente, tal como indicado na figura 5. A camada MAC responde pedindo recursos de ligação ascendente do programador, se os recursos não estiverem programados.

Os técnicos irão apreciar que a sinalização da camada RLC para a camada MAC de que os recursos de ligação ascendente são necessários, pode ou não especificamente indicar que estes recursos são necessários para a transmissão de uma mensagem de controlo de erro. Assim, em algumas formas de realização, o sinal pode simplesmente indicar que uma PDU de RLC se encontra pendente, e que os recursos de ligação ascendente devem ser agendados se já não estiverem disponíveis. Em outras formas de realização, pode ser vantajoso para a sinalização indicar especificamente que os recursos são necessários para uma mensagem de controlo.

Em qualquer caso, a concessão real de recursos pode vir apenas depois de um atraso significativo, tal como ilustrado na figura 5. Durante este atraso são recebidos 21 ΡΕ2215763 vários modos de reconhecimento PDUs de RLC, PDU 3 e PDU 4, no terminal móvel durante o atraso de programação. No entanto, neste cenário, o relatório de estado não foi gerado, e não é colocado em fila de espera na transmissão que espera na camada MAC. Em vez disso, tal como ilustrado na figura 5, a camada RLC adia a geração de relatório de dados de estado até depois de a camada MAC notificar o RLC de que o pedido de recursos da ligação ascendente foi concedido (isto é, que os recursos de ligação ascendente estão disponiveis). Deste modo, o relatório de estado inclui dados actuais (incluindo o estado de PDU 3 e PDU 4) quando ele é reencaminhado para o MAC e transmitido para o eNodeB. Embora ainda possa haver atrasos de processamento e de formação de filas de espera, estes atrasos são mínimos em comparação com a situação apresentada na figura 3.

Algumas formas de realização da presente invenção utilizam técnicas semelhantes para iniciar e reiniciar os temporizadores para o processamento de controlo de erro, tais como a interrogação ARQ de RLC e temporizadores de proibição de estado descritos acima. Nestas formas de realização, a activação de um temporizador de controlo de erro pode ser desencadeada por uma notificação de camada MAC (para a camada RLC) de que foi transmitida uma PDU de RLC que transporta informação de controlo de erro, ou de que está prestes a ser transmitida, para o nó remoto.

Um exemplo de operação de uma tal forma de forma de realização encontra-se representado na figura 6. Neste 22 ΡΕ2215763 fluxo de ocorrências, como foi o caso no fluxo de ocorrências ilustrado na figura 4, é desencadeado um pedido de interrogação no eNodeB. 0 PDU de RLC que transporta o pedido de interrogação é encaminhado para o MAC para transmissão para o terminal móvel. No entanto, neste caso, o temporizador de interrogação não é imediatamente iniciado. Em vez disso, o temporizador de interrogação não é iniciado até depois da camada MAC notificar a camada RLC de que o pedido de interrogação foi transmitido. Tal como ilustrado na figura 6, isto pode ocorrer depois de um atraso significativo na programação/formação de filas de espera. Dado que a iniciação do temporizador de interrogação pesquisa foi adiada até, ou próxima, ao tempo em que o pedido de interrogação foi realmente transmitido, o cronómetro não expira antes do recebimento do relatório de estado do terminal móvel. É assim evitada uma retransmissão desnecessária do pedido de interrogação.

Em algumas formas de realização, a camada MAC pode ser configurada para notificar a camada RLC de que a transmissão da PDU que transporta a informação de controlo ARQ de RLC começou, ou está prestes a começar. Em outras formas de realização, a camada MAC pode em vez disso notificar a camada RLC que a transmissão da PDU que transporta a informação de controlo ARQ de RLC foi confirmada na camada HARQ do MAC. Os técnicos irão apreciar que as técnicas descritas acima em relação a um temporizador de interrogação podem também ser aplicadas a outros temporizadores de controlo de erro, tais como um 23 ΡΕ2215763 temporizador de proibição de estado. A figura 7 é um diagrama de fluxo da lógica que ilustra um exemplo de um processo para o processamento de mensagens de controlo de erro tal como pode ser realizado por um ou mais dos controladores de RLC e MAC descritos acima. No processo ilustrado, as técnicas de acordo com a invenção ilustradas na presente são aplicadas tanto na geração de uma mensagem de controlo de erro como na activação de um temporizador de controlo de erro. Os técnicos irão apreciar, é claro, que muitas formas de realização da invenção irão aplicar estas técnicas a ambos os processos de controlo de erro, mas que algumas podem aplicar as técnicas a um processo ou ao outro, mas não a ambos.

De qualquer modo, o exemplo do processo da figura 7 começa no bloco 710, com a sinalização, para o controlador MAC num nó de comunicações, de que são necessários recursos de ligação para a transmissão de uma mensagem de controlo de erro. Tal como foi descrito acima, este pode ser desencadeado por qualquer uma das várias ocorrências diferentes. Por exemplo, a recibo de um pedido de interrogação num nó receptor irá geralmente desencadear um processo de relatório de estado. Neste caso, então, a sinalização para os recursos de ligação no bloco 710 é para os recursos transmitirem o relatório de estado. Uma outra possível ocorrência desencadeadora é o fim de um temporizador de controlo de erro. Por exemplo, o fim de um - 24 - ΡΕ2215763 temporizador de interrogação pode desencadear um novo pedido de interrogação, sendo que neste caso a sinalização no bloco 710 pode ser para pedir recursos para desencadear o novo pedido de interrogação.

De qualquer modo, no bloco 720 é recebida uma indicação do controlador MAC de que estão disponíveis recursos de ligação. Tal como foi descrito acima em comprimento, isto pode ocorrer quase imediatamente após o pedido de recursos, ou pode ocorrer depois de um atraso de programação significativo. Em qualquer dos casos é gerada uma mensagem de controlo de erro no bloco 730, em resposta à indicação de que os recursos de ligação se encontram disponíveis. Deste modo, os conteúdos da mensagem de controlo de erro são gerados com base num estado actual, e não são tornados "obsoletos" por qualquer atraso de programação. No bloco 740, a mensagem de controlo de erro é reenviada ao controlador MAC para transmissão. Dado que a geração de mensagens do bloco 730 e o reencaminhamento de mensagens do bloco 740 foram adiados até após a indicação de que os recursos estariam disponíveis, os atrasos na transmissão depois de reencaminhamento para o controlador MAC são minimizados.

No bloco 750 é recebida uma notificação do controlador MAC de que a transmissão da mensagem de controlo do erro foi iniciada, ou foi completada. Em resposta a esta notificação é activado um temporizador de controlo de erro apropriado, tal como um temporizador de 25 ΡΕ2215763 interrogação ou um temporizador de proibição de estado, tal como apresentado no bloco 760.

Os procedimentos RLC e MAC aqui descritos podem ser implementados respectivamente por um controlador RLC e controlador MAC que implementa as camadas RLC e MAC, respectivamente, das pilhas de protocolo 210 e 220 descritas anteriormente. Os técnicos irão apreciar que estes procedimentos podem ser aplicados através da modificação de controlador RLC convencional e controladores MAC, que, tal como descrito acima, podem ser implementados por um ou mais processadores programáveis, circuitos de hardware, ou uma combinação dos mesmos.

Além disso, os processos descritos na presente podem ser aplicados a um ou ambos os extremos de uma ligação sem-fios, tais como os terminais móveis LTE ou eNodeBs descritos acima. Deste modo, a figura 8 ilustra as caracteristicas gerais de um dispositivo de comunicações sem fios de acordo com uma ou mais formas de realização da invenção, podendo o dispositivo sem fios representado 800 compreender, em várias formas de realização, um terminal móvel (incluindo um telemóvel, assistente pessoal digital sem fios, computador pessoal sem fios, dispositivo máquina a máquina, etc.), uma estação de base, um repetidor, ou outro nó que encerra uma ligação sem fios. 0 dispositivo sem fios 800 da figura 8 inclui um emissor-receptor de rádio 810, operável para comunicar 26 ΡΕ2215763 através de uma ou mais ligações de rádio com um emissor-receptor remoto, através da antena 815. Em algumas formas de realização, o emissor-receptor de rádio 810 encontra-se configurado para receber e transmitir sinais formatados de acordo com uma norma, tal como qualquer uma das normas sem fios promulgadas pela 3GPP. Em particular, o emissor-receptor de rádio 810 pode ser configurado para transmitir e/ou receber sinais OFDMA e SCFDMA de acordo com as normas LTE. O dispositivo sem fios 800 inclui ainda uma função de controlo de acesso ao meio 820, uma função de controlo de ligação de rádio 830, e outro processamento 840. As funções gerais das funções MAC e RLC são descritas acima; estas funções podem ser implementadas em qualquer uma de uma variedade de combinações de hardware analógico e digital e processadores programáveis configurados com software. Os técnicos irão apreciar que estas funções, assim como outras funções necessárias para o funcionamento do dispositivo sem fios 800 podem ser implementadas utilizando um ou vários processadores programáveis. Em muitas formas de realização, as funções MAC 820 e RLC 830 são implementadas como uma pilha de protocolo, tal como a pilha de protocolo 210 da figura 2, implementado num único microprocessador ou circuito integrado de aplicação especifica configurado com software para realizar as várias funções RLC e MAC aqui descritas.

Em particular, o controlador RLC 830 pode ser 27 ΡΕ2215763 implementado com um microprocessador programado com software que define uma camada RLC, em que a camada RLC se encontra configurada para sinalizar um controlador de acesso ao meio de que são necessários recursos de ligação para a transmissão de dados, receber uma indicação do controlador de acesso ao meio de que os recursos de ligação para a transmissão dos dados se encontram programados, e, reagir à indicação, gerar uma mensagem de controlo de erro com base num estado de controlo de erro actual para a camada RLC. A mensagem de controlo de erro pode incluir, mas não está limitada a, um pedido de interrogação ou a um relatório de estado. Em algumas formas de realização, a camada RLC pode ser ainda configurada para receber uma notificação de que a transmissão da mensagem de controlo de erro começou e para iniciar um temporizador de controlo de erro que reage à notificação. 0 temporizador de controlo de erro pode incluir, mas não está limitado a, um temporizador de interrogação ou a um temporizador de proibição de estado.

Do mesmo modo, todo ou parte do controlador MAC 820 pode ser implementado no mesmo microprocessador, ou em um ou mais outros microprocessadores, programados com software que define uma camada MAC. A camada MAC encontra-se realizada para receber um sinal da camada RLC indicando que os recursos de ligação são necessários para a transmissão de dados, e para pedir recursos de ligação quando necessário. A camada MAC encontra-se ainda realizada para notificar a camada RLC ao receber uma concessão de 28 ΡΕ2215763 recursos. Em algumas formas de realização, a camada MAC encontra-se ainda adicionalmente configurada para notificar a camada RLC quando uma mensagem de controlo de erro (proporcionada ao MAC pela camada RLC) tiver sido transmitida, ou, em algumas formas de realização, quando a transmissão do controlo de erro se encontra iminente.

Os ensinamentos da presente descrição podem, evidentemente, ser realizados de maneiras diferentes daquelas definidas especificamente na presente sem fugir das caracteristicas essenciais da invenção. As formas de realização da presente devem ser consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas, sendo que todas as alterações que estejam dentro do âmbito das reivindicações anexas destinam-se a ser incluídas na mesma.

Lisboa, 9 de Outubro de 2012

Claims

ΡΕ2215763 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para o manusear temporizadores para o processamento de controlo de erro num sistema de comunicações sem fios, caracterizado por o processo compreender: sinalizar (710) um controlador de acesso ao meio de que são necessários recursos de ligação para a transmissão de dados; receber (720) uma indicação do controlador de acesso ao meio de que os recursos de ligação para a transmissão de dados se encontram disponíveis; reagir à indicação, gerando (730) uma mensagem de controlo de erro com base num estado actual de controlo de erro, reencaminhar (740) a mensagem de controlo de erro para o controlador de acesso ao meio para transmissão, e iniciar (760) um temporizador de controlo de erro, e impedir que uma mensagem de controlo de erro adicional seja gerada antes que o temporizador de controlo de erro termine.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o temporizador de controlo de erro ser um de um temporizador de retransmissão de interrogação e um temporizador de proibição de estado.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a mensagem de controlo de erro 2 ΡΕ2215763 compreender uma mensagem de relatório de estado de pedido automático de repetição (ARQ).
4. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a mensagem de controlo de erro compreender um pedido de retransmissão.
5. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a mensagem de controlo de erro compreender uma mensagem de interrogação de pedido automático de repetição (ARQ).
6. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o processo compreender adicionalmente: receber (750) uma notificação de gue começou a transmissão da mensagem de controlo de erro.
7. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o processo compreender adicionalmente: receber (750) uma notificação do controlador de acesso ao meio de que a mensagem de controlo de erro foi confirmada.
8. Dispositivo de comunicações sem fios (800) para o manuseio de temporizadores para o processamento de controlo de erro, que compreende um emissor-receptor de rádio (810), um controlador de acesso ao meio (820), e um 3 ΡΕ2215763 controlador de ligação por rádio (830), caracterizado por o controlador de ligação por rádio (830) se encontrar configurado para: sinalizar ao controlador de acesso ao meio (820) de que são necessários recursos de ligação para a transmissão de dados; receber uma indicação do controlador de acesso ao meio (820) de que os recursos de ligação para a transmissão de dados se encontram disponíveis; reagir à indicação, gerar uma mensagem de controlo de erro com base num estado actual de controlo de erro, reencaminhar a mensagem de controlo de erro para o controlador de acesso ao meio (820) para a transmissão, e iniciar um temporizador de controlo de erro, e impedir que seja gerada uma mensagem de controlo de erro adicional antes que o tempo de controlo de erro termine.
9. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o temporizador de controlo de erro ser um de um temporizador de retransmissão de interrogação e um temporizador de proibição de estado.
10. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por a mensagem de controlo de erro compreender uma mensagem de relatório de estado de pedido automático de repetição (ARQ) . 4 ΡΕ2215763
11. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por a mensagem de controlo de erro compreender um pedido de retransmissão.
12. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por a mensagem de controlo de erro compreender uma mensagem de interrogação de pedido automático de repetição (ARQ).
13. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por o processo compreender adicionalmente: receber uma notificação de que começou a transmissão da mensagem de controlo de erro.
14. Dispositivo de comunicações sem fios (800) de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por o processo compreender adicionalmente: receber, do controlador de acesso ao meio (820), uma notificação em como a mensagem de controlo de erro foi confirmada. Lisboa, 9 de Outubro de 2012