СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ СЛУЖЕБНЫХ СИГНАЛОВ В УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE FOR REDUCING SERVICE SIGNALS IN ADVANCED UPPERLINK WITHIN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM

Настоящая заявка испрашивает приоритет по 35 U.S.C § 119(e) по предварительной заявке на патент США № 60/568.623, названной «Способ сокращения потерь в усовершенствованной (расширенной) восходящей линии связи (EUL)», поданной 5 мая 2004, и закрепленной за заявителем этой заявки, и тем самым явно включенной в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в целом, к системам связи и, более конкретно, к устройству и способам передачи данных с использованием меньших служебных данных в системе беспроводной связи.
Предшествующий уровень техники
Поскольку беспроводная связь становится все более и более популярной, требования к системным ресурсам также растут. Поскольку система мобильной связи третьего поколения (3G) становится еще более широко распространенной, требования к множеству новых типов широкополосной беспроводной передачи данных, как ожидается, сильно возрастут. Стандарты радиоинтерфейса третьего поколения (3G), например широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), имеют тенденцию увеличивать требования к недостаточной ширине полосы пропускания, посредством популяризации множества служб беспроводной связи, требующих широкую полосу пропускания, например беспроводная передача мультимедийных данных, беспроводная передача сообщений по электронной почте, доступ в сеть Интернет, потоковое видео, передача изображений и интерактивные игры. В настоящее время системы беспроводной связи имеют тенденцию к загруженности почти до критического значения их пропускной способности в пиковые времена использования в густонаселенных областях и, как ожидается, требования к ширине полосы пропускания возрастут. Специалисты по разработке систем постоянно ищут способы более эффективной передачи данных для удовлетворения возрастающих требований к ширине полосы пропускания. Как ни странно, поскольку использование систем приближается к критическому значению полной пропускной способности, процент потерянных запросов по беспроводной связи фактически может увеличиться вследствие конкурирующих одновременно передающихся сигналов, таким образом, требуя дополнительные ресурсы беспроводной связи для повторной передачи потерянных данных.
Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA) является одним результатом развития стандарта широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), которое рационализирует (ускоряет) передачу информации по нисходящей линии связи для пользователей беспроводной связи. Другой аспект повышенных требований к беспроводной связи касается передачи информации от пользователя беспроводной связи на базовую станцию по восходящей линии связи. К высокоскоростной передаче данных по восходящей линии связи обращаются посредством другого результата развития широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), т.е. посредством усовершенствованной (расширенной) восходящей линии связи (EUL). Цель усовершенствованной восходящей линии связи (EUL) заключается в увеличении высокоскоростного доступа к данным по восходящей линии связи. Даже при том, что стандарт усовершенствованной восходящей линии связи (EUL) является шагом, сделанным в правильном направлении, все еще существует возможность для усовершенствования эффективности беспроводной передачи данных по восходящей линии связи.
Сущность изобретения
В одном аспекте изобретения обеспечивается способ в системе беспроводной связи. Способ содержит этап формирования данных в не содержащий идентификационную информацию пакет для передачи и этап передачи не содержащего идентификационную информацию пакета. Не содержащий идентификационную информацию пакет передается в соответствии с заранее установленной схемой передачи, допускающей дальнейшую идентификацию не содержащего идентификационную информацию пакета после приема на основании интервала, в течение которого был передан не содержащий идентификационную информацию пакет.
В другом аспекте изобретения обеспечивается система беспроводной связи. Система включает в себя кодер (устройство кодирования), выполненный с возможностью кодирования данных в не содержащий идентификационную информацию пакет, и схему передачи, выполненную с возможностью отсылки начальной передачи не содержащего идентификационную информацию пакета. Система дополнительно включает в себя схему приемника, выполненную с возможностью приема сигналов, содержащих код подтверждения неправильного приема (NACK), связанный с начальной передачей, и процессор, включающий в себя логику, организованную для управления отсылкой повторной передачи данных в ответ на прием кода подтверждения неправильного приема (NACK). Повторная передача отсылается в соответствии с заранее установленной схемой передачи.
В другом аспекте изобретения обеспечивается мобильная станция. Мобильная станция включает в себя средство для кодирования данных в не содержащий идентификационную информацию пакет, средство для передачи начальной передачи не содержащего идентификационную информацию пакета, средство для приема сигналов, содержащих код подтверждения неправильного приема (NACK), ассоциированный с начальной передачей, и средство обработки информации для управления повторной передачей данных в ответ на прием кода подтверждения неправильного приема (NACK). Повторная передача посылается через предопределенное количество интервалов, следующих после начальной передачи, чтобы позволить повторной передаче быть ассоциативно связанной с начальной передачей.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, которые включены в спецификацию и являются ее частью, иллюстрируют различные варианты осуществления изобретения и, совместно с общим описанием, служат для разъяснения принципов изобретения.
Фиг.1 изображает иллюстративную архитектуру беспроводной сети, которая может быть использована для осуществления различных вариантов осуществления изобретения;
фиг.2 изображает некоторые детали абонентского оборудования (UE) беспроводной связи и узла B базовой станции в беспроводной сети;
фиг.3 изображает представление сигналов, передающихся по восходящей линии связи с абонентского оборудования (UE) беспроводной связи на узел B, а затем на контроллер радиосети (RNC), причем данные, передающиеся по восходящей линии связи с абонентского оборудования (UE) на узел B, не содержат идентификационную информацию пакета;
фиг.4 иллюстрирует поток данных между элементами в системе беспроводной связи между абонентским оборудованием и элементами подсистемы радиосети;
фиг.5A и 5B совместно изображают схему последовательности операций, изображающую процесс работы узла B для приема сигналов абонентского оборудования (UE) и повторной передачи сигналов контроллеру радиосети (RNC); и
фиг.6 изображает схему последовательности операций, изображающую процесс работы при передаче сигналов с абонентского оборудования (UE) на узел B и при повторной передаче данных с абонентского оборудования (UE), которые были потеряны или повреждены.
Подробное описание
Фиг.1 изображает обычную архитектуру 100 радиосети, которая поддерживает мобильные станции и устройства клиента, согласно различным вариантам осуществления изобретения. Изображенная система является системой широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), но варианты осуществления изобретения также могут быть осуществлены для работы с CDMA2000, GSM/GPRS или другими подобными системами и протоколами беспроводной связи. Система беспроводной связи обычно включает в себя базовую сеть 150 связи, одну или несколько подсистем радиосети (RNS 140) и абонентское оборудование 110 беспроводной связи. Подсистема 140 радиосети (RNS), в свою очередь, включает в себя один или несколько контроллеров 130 радиосети (RNC), каждый из которых соединен с базовыми станциями 120 (узлами B). В зависимости от конкретных особенностей исполнения, узел B 120 может принять другие формы, упомянутые посредством других названий, или совместно содержать элементы других систем, например, базовой станции приемопередатчика (BTS) или системы базовой станции (BSS). Контроллер радиосети, обозначенный на фигуре как RNC 130, в некоторых осуществлениях может принимать другие формы, упоминаться посредством других названий или совместно содержать элементы других систем, например контроллеры базовой станции (BSC), мобильный центр коммутации (MSC) или узел обеспечения GPRS (SGSN). Узел обеспечения GPRS (SGSN), в целом, является объектом базовой сети связи, распределяющим соединения с коммутацией пакетов, а мобильный центр коммутации (MSC) является объектом базовой сети связи, распределяющим соединения по коммутируемым линиям подключений. Фиг.1 изображает абонентское оборудование (UE 110) беспроводной связи, которое может быть известно под множеством различных названий, например мобильные телефоны, мобильные станции, беспроводные телефонные трубки и т.д. Объем изобретения охватывает эти и другие подобные системы, названия, термины и осуществления для элементов подобных типов систем беспроводной связи.
Изображенная на фигуре радиосеть является просто иллюстративной и может включать в себя любую систему, которая делает возможной передачу информации через эфир (по радиоинтерфейсу) между компонентами, которые могут быть связаны способом, например, в качестве изображенной на фиг.1 системы 100 беспроводной связи. Абонентское оборудование 110 (UE) может содержать множество различных типов устройств беспроводной связи, включающих в себя один или несколько мобильных телефонов, компьютер, подключенный посредством беспроводной связи, «карманный» компьютер (PDA), пейджер, навигационное устройство, модуль загрузки музыкального или видеосодержания, беспроводное игровое устройство, модуль управления расходом материальных средств или другие подобные типы устройств, подключенные посредством беспроводной связи через радиоинтерфейс. Сотовые или другие службы беспроводной связи могут сообщаться с основной сетью передачи данных через линию передачи данных или другую сетевую линию передачи данных через стационарную сеть 150, которая может являться коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN), сетью Интернет, цифровой сетью с предоставлением комплексных услуг (ISDN), одной или несколькими локальными вычислительными сетями (LAN) или глобальными сетями (WAN), или виртуальной частной сетью (VPN), или другой подобной сетью.
Система 100 беспроводной связи управляет сообщениями или другой информацией, обычно отсылаемой в виде пакетов данных, через подсистему 140 радиосети (RNS) абонентскому оборудованию 110 (UE). Каждый контроллер 130 радиосети (RNC) обычно соединен с одним или несколькими узлами B 120 базовых станций. В том случае, если более одного узла B 120 связано с конкретным абонентским оборудованием 110 (UE), каждый из узлов В 120, находящихся в активном наборе этого абонентского оборудования 110 (UE), может содержать аналогичное представление номера кадра E-DCH, для того, чтобы пакеты, направленные к двум различным узлам В 120 или от них, занятых в режиме «мягкой передачи обслуживания» (SHO) с абонентским оборудованием 110 (UE), могли быть правильно интерпретированы и отсортированы. Контроллер 130 радиосети может быть задуман в качестве действующего в пределах системы 100 беспроводной связи способом, родственным обыкновенному узлу коммутации сети наземных линий связи (например, коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) или цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN)). Как правило, контроллер 130 радиосети (RNC) включает в себя логику (например, процессор или компьютер) для управления и контроля абонентского оборудования 110 (UE) беспроводной связи. Логика контроллера 130 радиосети (RNC) управляет и контролирует функции, такие как маршрутизация вызова (запроса), регистрация, аутентификация, уточнение местоположения, схемы передачи обслуживания и/или кодирования для абонентского оборудования 110 (UE) беспроводной связи, зарегистрированного в узле B, связанном с контроллером 130 радиосвязи (RNC). Контроллер 130 радиосвязи (RNC) соединяется с узлами B 120 посредством сети связи, выполненной с возможностью передачи данных и/или речевой информации, в целом, через сеть наземных линий связи способом, подобным взаимосвязи сети 150 связи.
Передача информации к различным элементам контроллера 130 радиосвязи (RNC) и узлу B 120, а также от них, обычно выполняется через эту сеть наземных линий связи, которая может включать в себя части сети Интернет и/или коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). В случае потока данных от абонента к центральному узлу контроллер 130 радиосети (RNC) может быть соединен с множеством сетей, например с вышеупомянутыми, т.е. с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN), сетью Интернет, цифровой сетью с предоставлением комплексных услуг (ISDN) и т.д., таким образом позволяя устройствам абонентского оборудования 110 (UE) клиента обращаться к более широкой сети связи. Вдобавок к голосовой передаче может быть выполнена передача данных на устройство клиента через SMS или другими известными в данном уровне техники способами передачи «по воздуху (через эфир)» (OTA). Подсистема 140 радиосети (RNS), включающая в себя контроллер 130 радиосети (RNC), управляет линиями беспроводной связи между узлами B 120 и абонентским оборудованием 110 (UE). Каждый узел B 120 содержит один или несколько передатчиков и приемников для приема и отсылки информации абонентскому оборудованию 110 (UE).
Узел B 120 передает информационные сообщения или другую информацию посредством беспроводной связи абонентскому оборудованию 110 (UE) посредством способов передачи «по воздуху» (OTA), известных специалистам в данной области техники. Например, радиосигналы между абонентским оборудованием 110 (UE) и узлом B 120 могут быть основаны на любой из нескольких различных технологий, включая, но не ограничиваясь, множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) и любых системах, использующих гибрид технологий кодирования, например GSM или других, в качестве протоколов беспроводной связи, используемых в сетях связи или передачи данных.
Фиг.2 изображает некоторые элементы абонентского оборудования 110 (UE) и узла B 120. Узел B 120 включает в себя кодер/декодер 125, который кодирует предназначенную для передачи информацию и декодирует принятую информацию в соответствующем протоколе или схеме кодирования. Узел B включает в себя схему 127 приемника/передатчика для приема посредством беспроводной связи не содержащих идентификационную информацию пакетов от абонентского оборудования 110 (UE) и для передачи пакетов контроллеру 130 радиосети (RNC) (которые могут быть переданы через наземную линию связи). Узел B 120 также включает в себя процессор 121, который содержит схему или другую логику, допускающую выполнение или управление процессами и функциями (действиями), вовлеченными в беспроводную передачу информации и, в частности, сформулированными в настоящем документе процессами или функциями. Например, процессор 121 включает в себя логику, созданную с возможностью распознавания того, что не содержащая идентификационную информацию повторная передача ассоциативно связана с предварительно принятой начальной передачей на основании повторной передачи, принятой с предопределенным количеством интервалов, следующих после неудачной начальной передачи.
Узел B 120 также может включать в себя память 123 для сохранения различных протоколов, подпрограмм, процессов или программного обеспечения, которое используется при проведении беспроводной передачи данных сформулированным в настоящем документе способом. Например, память 123 может хранить одну или несколько схем передачи, протоколов или стратегий для сообщения с абонентским оборудованием 110 (UE). Схемы передачи, стратегии и протоколы включают в себя информацию о временном согласовании для повторных передач из-за потерянных или поврежденных данных, кодировании версии избыточности (при наличии), и любых схемах или протоколах кодирования, которые используются для приема и передачи беспроводных передач данных. Эта информация также может быть сохранена в памяти контроллера 130 радиосети (RNC) и передана узлу B 120 по необходимости или во время выполнения периодических обновлений и обслуживания системы. Варианты осуществления абонентского оборудования 110 (UE), как изображено на фиг.2, обычно включают в себя процессор или другую логику 107, память 109 и схему 111 кодера/декодера, которые выполняют функции, подобные функциям соответствующих частей узла B 120. Например, схема 111 кодера или другая подобная схема абонентского оборудования 110 (UE) выполнена с возможностью кодирования или другой инкапсуляции данных в не содержащем идентификационную информацию пакете для передачи узлу B 120. Каждое абонентское оборудование 110 (UE) также содержит антенну 113, схему 115 приемника/передатчика и другую известную специалистам в данной области техники электронику для приема и передачи информации посредством беспроводной связи.
Система 100 беспроводной связи может включать в себя информацию в реестре местоположения абонентов (HLR) и множестве реестров местоположения посетителей (VLR) для маршрутизации вызовов (запросов) и роуминга. Централизованный реестр местоположения абонентов (HLR) обычно содержит административную информацию для каждого абонентского оборудования 110 (UE), зарегистрированного в пределах системы 100 беспроводной связи, наряду с текущим местоположением абонентского оборудования 110 (UE). Реестр местоположения посетителей (VLR) сохраняет выбранную из централизованного реестра местоположения абонентов (HLR) административную информацию для использования при управлении вызовами и обеспечении абонентских служб для каждого абонентского оборудования 110 (UE), находящегося в настоящее время под управлением контроллера 130 радиосети (RNC). Каждый контроллер 130 радиосети (RNC) обычно содержит связанный с ним реестр местоположения посетителей (VLR), часто сохраняемый в памяти контроллера 130 радиосети (RNC). Другие реестры могут быть использованы для аутентификации и обеспечения безопасности в беспроводной сети 110 связи, например, реестр идентификации оборудования (EIR) и центр аутентификации (AuC).
Абонентское оборудование 110 (UE) включает в себя логику, обозначенную на фиг.2 как процессор 107. На практике логика может быть реализована в виде одной или нескольких схем обработки данных, выполняющих сконфигурированную резидентную логику, микропроцессора, цифрового процессора сигналов (DSP), микроконтроллера или их комбинации или комбинации иных подобных аппаратных средств, программного обеспечения и/или программно-аппаратных средств, выполненных с возможностью выполнения, по меньшей мере, описанных в настоящем документе операций, например описанных на фиг.6 операций абонентского оборудования 110 (UE). Абонентское оборудование 110 (UE) может содержать модуль идентификации абонента (SIM) или другую подобную схему, которая идентифицирует абонентское оборудование 110 (UE), позволяя ему создавать и принимать вызовы на том конце связи и принимать другие подписанные службы. Международный идентификатор аппаратуры мобильной связи (IMEI) абонентского оборудования 110 (UE), сохраненный на SIM-карте, уникально определяет конкретное абонентское оборудование 110 (UE). SIM-карта (модуль идентификации абонента) также может содержать международный идентификатор абонента мобильной связи (MSI), используемый для идентификации абонента в системе, наряду с копией секретного ключа из реестра центра аутентификации (AuC), для аутентификации, и другую информацию, имеющую отношение к безопасности, идентификации и протоколам связи. Абонентское оборудование 110 (UE) зачастую содержит установленное на нем, или загруженное иным образом, одно или несколько приложений, например игры, новости, средства отслеживания (трекеры) финансовых котировок и т.п.
В зависимости от состояний передачи канала, битовые ошибки могут вызвать сбои, которые требуется учесть для выполнения плавного продолжения беспроводной передачи данных. Вероятность того, что кадр содержит битовую ошибку, является функцией частоты появления ошибочных битов канала и количества данных в интервале или длине кадра. Система 100 беспроводной связи осуществляется с одним или несколькими механизмами для обнаружения и/или восстановления передач, подвергнутых ошибкам, например автоматический запрос на повторную передачу (ARQ) и/или непосредственное исправление ошибок (FEC). В то время как обычная реализация усовершенствованной восходящей линии связи (EUL) требует изрядного количества служебных данных, которые поглощают ценные ресурсы полосы пропускания, варианты осуществления изобретения сокращают служебные потери, связанные с усовершенствованной восходящей линией связи (EUL), таким образом повышая общую производительность системы для обработки передач по восходящей линии связи.
Автоматический запрос на повторную передачу (ARQ) использует канал обратной связи, который позволяет приемнику отсылать назад передатчику информацию об успешном или неудачном приеме передачи. Как правило, схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) основываются на каналах внеполосной обратной связи, несмотря на то, что некоторые схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) могут быть осуществлены с использованием внутриполосной обратной связи. Автоматический запрос на повторную передачу (ARQ) может быть осуществлен с явным использованием кода подтверждения неправильного приема (NACK, иногда представляемый как NAK) для запроса повторной передачи. Альтернативно автоматический запрос на повторную передачу (ARQ) может быть осуществлен с неявным использованием кода подтверждения приема (ACK) совместно с правилом предела времени ожидания. После приема передачи от абонентского оборудования 110 (UE) узел В 120 может посылать сигнал автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) для обеспечения обратной связи относительно передачи в виде кода подтверждения приема (ACK) или кода подтверждения неправильного приема (NACK). Например, в системе с явной внеполосной обратной связью автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), если данные от абонентского оборудования 110 (UE) были повреждены или потеряны перед приемом посредством узла В 120, то узел B отсылает назад код подтверждения неправильного приема (NACK), указывающий на то, что абонентское оборудование 110 (UE) должно повторно передать поврежденную передачу.
Повторная передача происходит согласно заранее определенной схеме передачи, которая вызывает отсылку повторной передачи после предопределенного количества интервалов (временных интервалов), следующих после интервала поврежденной начальной передачи. В целом, в заранее определенной схеме передачи повторная передача намечается в следующей группе интервалов; в интервале, занимающем одинаковую относительную позицию (например, третий интервал в группе, четвертый интервал и т.д.). Коды подтверждения неправильного приема (NACK) могут быть повторены для каждой неудавшейся повторной передачи до предопределенного числа раз, то есть до разрешенного количества попыток повторной передачи, или до тех пор, пока интервал не будет принят без ошибок, в этом случае отсылается код подтверждения приема (ACK). Восстановление после ошибки происходит в случаях, если сама повторная передача(и) содержит ошибки в данных, а безошибочный интервал произведен посредством мягкого объединения двух или более передач/повторных передач.
Различные варианты осуществления используют протокол гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) для восстановления от битовых ошибок, принятых в интервале передачи. Помимо всего прочего системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) добавляют использование непосредственного исправления ошибок (FEC) к методикам обратной связи подтверждения автоматического запроса на повторную передачу (ARQ). Это повышает производительность системы, так как непосредственное исправление ошибок (FEC) дает системе возможность обнаружения и исправления битовых ошибок в дополнение к обратной связи автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), требуемую для повторных передач. Схемы непосредственного исправления ошибок (FEC) используют биты четности или избыточные биты для реализации кода непосредственного исправления ошибок (FEC). Также схема непосредственного исправления ошибок (FEC) добавляет меру избыточности к данным, переданным способом, который позволяет приемнику обнаруживать и исправлять ошибки, которые происходят в канале передачи. Это делает передаваемый сигнал менее восприимчивым к шуму без увеличения мощности сигнала. Соответственно, это сокращает количество требуемых повторных передач и поэтому увеличивает производительность системы, но требует более сложного передатчика и приемника для осуществления непосредственного исправления ошибок (FEC). Использование непосредственного исправления ошибок (FEC) в системе гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) улучшает частоту появления ошибочных битов (BER) или пропускную способность для данной выходной мощности передачи. Значение частоты появления ошибочных битов (BER) для конкретной схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) определяется посредством отслеживания частоты появления необнаруженных ошибок, то есть битовых ошибок, которые происходят несмотря на присутствие схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ). Однако частота появления ошибочных битов (BER) является неустойчивым средством измерения производительности конкретной схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), так как значение частоты появления ошибочных битов (BER) должно приблизиться к нулю в случае, если схема автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) является эффективной. Использование непосредственного исправления ошибок (FEC) в системе гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) сокращает частоту появления ошибок в кадре (FER), мера ошибок на основе кадра подобна частоте появления ошибочных битов (BER). Пропускная способность является другой мерой, часто используемой для измерения эффективности конкретной схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ). Пропускная способность может быть измерена на основе среднего числа закодированных информационных битов, которые приемник правильно принял в течение времени, требуемого передатчику для передачи одного бита. Пропускная способность, измеренная в битах/канал, может быть обдумана с учетом служебных избыточных сигналов повторной передачи схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ). Теоретический предел пропускной способности схемы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ) является максимальной пропускной способностью канала. Системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) имеют более низкий предел пропускной способности, чем системы автоматического запроса на повторную передачу (ARQ).
Методики гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) стали все более и более сложными, с тех пор как это было изначально предложено, и существует несколько различных типов гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), которые были осуществлены. Системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) первого типа являлись усовершенствованием автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), поскольку гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) первого типа добавляет избыточность непосредственного исправления ошибок (FEC) каждому переданному кадру, а затем выполняет обратную функцию непосредственного исправления ошибок (FEC) в приемнике для оценки битов кадра. Вычисление циклического избыточного кода (CRC) выявляет присутствие ошибок в принятых данных. Кодирование/декодирование непосредственного исправления ошибок (FEC) и вычисление циклического избыточного кода (CRC) повторяются для каждого запроса на повторную передачу. Это сокращает теоретическую пропускную способность не больше, чем до скорости используемого кода непосредственного исправления ошибок (FEC). Системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) первого типа могут использовать один и тот же код и для обнаружения ошибок, и для восстановления при ошибках. Системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) второго типа используют вид возрастающей избыточности, которая адаптивно изменяет добавленное количество битов четности в интервалах повторной передачи данных. Системы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) второго типа (HARQ) имеют дополнительную способность динамического изменения ее пропускной способности по мере изменения состояния канала. Эта адаптивность делает такие системы особенно полезными в применениях при колеблющихся состояниях канала, например мобильные и спутниковые пакетные данные, в тех случаях, когда доступен канал обратной связи, а задержка из-за задержки повторной передачи приемлема. Начальная передача пакета гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) второго типа состоит из информационных битов полезной нагрузки наряду с битами циклического избыточного кода (CRC). При обнаружении ошибок, требующих повторную передачу, биты четности с приращением избыточности добавляются для увеличения шансов на восстановление потерянной передачи данных.
Повторная передача с абонентского оборудования (UE) 110 на узел В 120 может быть мягко объединена с начальной передачей для восстановления от принятых ошибок. Поскольку повторные передачи объединены с предыдущими передачами (включая предыдущие повторные передачи), то схема кодирования используется для начальной передачи, а повторная передача должна быть совместимой по скорости. Иногда битовые ошибки не обнаруживаются в узле B. Такие ситуации могут гарантировать схему восстановления при ошибках повторной передачи RLC, в которой код подтверждения неправильного приема (NACK) инициируется из восходящего потока данных узла В 120. Однако повторные передачи RLC вызывают существенную задержку. Во избежание задержки повторной передачи RLC, в случае, если пакет принят с ошибкой после последней повторной передачи, абонентское оборудование (UE) может начать новую передачу того же самого пакета. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления повторные передачи МАС-уровня позволяют избежать повторных передач RLC и, следовательно, сократить задержки.
Обеспечение возрастающей избыточности в повторной передаче (например, в схеме гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) второго типа) вовлекает кодирование повторно переданных данных другим совместимым способом, в качестве начальной передачи. Таким образом, начальная передача и повторная передача могут быть мягко объединены для увеличения шансов на восстановление при ошибках. В системах расширенного диапазона передачи данных для развития стандарта GSM (EDGE) обратная совместимость может быть достигнута посредством поддержки аналогичной архитектуры RLC/MAC (управления доступом к среде передачи данных/управления радиоканалом), как используется в GSM, с использованием блоков, принадлежащих тому же самому «семейству» для повторных передач. Например, информация в передаче, закодированная с использованием одного блока радиосвязи MCS-9, может быть объединена с повторной передачей, закодированной с использованием двух блоков радиосвязи MCS-6, или может быть объединена с повторной передачей, закодированной с использованием четырех блоков радиосвязи MCS-3. Данные, закодированные с использованием MCS-9, MCS-6 или MCS-3, могут быть мягко объединены, поскольку эти схемы принадлежат одному «семейству» и имеют соотношения кодовой скорости 1-2-4. Альтернативно передачи, закодированные с использованием схем других «семейств» MCS, могут быть объединены при условии, что заполнение битами используется для сдвига различных размеров блоков.
В дополнение к гибридному автоматическому запросу на повторную передачу (HARQ) усовершенствованная восходящая линия связи (EUL) может быть осуществлена с некоторыми другими, новыми функциональными возможностями восходящей линии связи, включая, например, управляемый планированием узел B и более короткую длину интервала хронирования передачи (TTI). Это может повлечь за собой создание новых функциональных возможностей управления доступом к среде передачи данных (МАС), которые могут быть включены в МАС-е нового объекта управления доступом к среде передачи данных (МАС). МАС-е предназначено для охвата гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) и функциональных возможностей планирования, следовательно, связанных элементов протокола, а также проблем, подобных выбору комбинации форматов транспортировки (TFC), количеству транспортных каналов усовершенствованной восходящей линии связи выделенного канала (E-DCH), и нужно рассмотреть местоположение объекта переупорядочивания.
Один аспект гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) заключается в обеспечении несвоевременной доставки данных. Поскольку управление радиоканалом (RLC) основывается на своевременной (в последовательности) доставке, переупорядочивание выполняется на уровне управления доступом к среде передачи (МАС), перед передачей данных контроллеру радиосети (RLC). Объект переупорядочивания может быть размещен в узле В 120 или в контроллере 130 радиосети (RNC) изображенной на фиг.1 системы 100 беспроводной связи. При передаче информации по нисходящей линии связи объект переупорядочивания высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA), как правило, размещается в узле В 120, чтобы находиться близко к месту выполнения планирования, так как выбор количества протокольных блоков данных (PDU) для вставки в отдельный пакет зависит от запланированной скорости передачи данных. Однако при передаче информации по восходящей линии связи потребность в определении местоположения объекта переупорядочивания в узле В 120, в котором происходит планирование, отсутствует. Таким образом, существует небольшой выигрыш в размещении объекта переупорядочивания в узле В 120 в сравнении с его размещением в контроллере 130 радиосети (RNC). В сущности, поскольку режимы мягкой передачи обслуживания с одного узла В 120 на следующий должны произойти, то фактически может быть желательным определить местоположение объекта переупорядочивания для передачи информации по восходящей линии связи в контроллере 130 радиосети (RNC). Размещение объекта переупорядочивания в пределах контроллера 130 радиосети (RNC) допускает выбор объединения, выполняемый перед переупорядочиванием, и вполне возможно сокращает задержку переупорядочивания из-за ожидания последовательных данных. Одной дополнительной причиной для размещения объекта переупорядочивания восходящей линии связи в контроллере 130 радиосети (RNC) является то, что требования буферизации могут быть снижены. Благодаря буферизации выгоды мультиплексирования, переупорядочение, выполненное в контроллере 130 радиосети (RNC), облегчает существенные требования буферизации в случае, если переупорядочивание выполнено в узле В 120.
Как было обсуждено выше, размещение гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в узле В 120 допускает быстрые повторные передачи данных, принятых с ошибкой. Схема повторной передачи по нисходящей линии связи, используемая в высокоскоростном пакетном доступе по нисходящей линии связи (HSDPA), также может быть использована в восходящей линии связи для усовершенствованного выделенного канала (E-DCH) в усовершенствованной восходящей линии связи (EUL), с одним различием, заключающимся в осуществлении синхронного гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в усовершенствованной восходящей линии связи (EUL), в противоположность использованию асинхронного гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в высокоскоростном пакетном доступе по нисходящей линии связи (HSDPA). В зависимости от специфик осуществления, синхронная операция гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) для передач по восходящей линии связи может обеспечить выгоду, например сокращенные служебные данные канала управления, сниженные требования буферизации, сокращенную изменчивость задержки, лучший прогноз загрузки или механизмы упрощенного переупорядочивания и планирования. Следовательно, если синхронный гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) с детерминистической последовательностью версии избыточности поддерживается, то требования к потерям могут быть снижены, опуская тег или другую идентификационную информацию пакета, например опуская идентификатор (ID) процесса гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) и бит индикатора новых данных. В некоторых вариантах осуществления версия избыточности (RID) может быть связана только с необходимой сигнализацией.
Фиг.3 изображает представление сигналов восходящей линии связи, передающихся с абонентского оборудования 110 (UE) беспроводной связи на узел В 120, а затем на контроллер 130 радиосети (RNC), причем передачи по восходящей линии связи с абонентского оборудования (UE) на узел В не содержат идентификационную информацию пакета. Используемый в настоящем документе термин «идентификационная информация пакета» предназначен для обозначения закодированного порядкового номера передачи (TSN), или тега, используемого для идентификации конкретного пакета. В обычных системах внутриполосная управляющая информация об идентификаторе (ID) очереди используется для переупорядочивания буфера, содержащего полезную нагрузку, а порядковый номер передачи (TSN) служит для идентификации последовательности пакета. Другими словами, обычные системы восходящей линии связи используют внутриполосный идентификатор (ID) очереди и порядковый номер передачи (TSN) способом, подобным их использованию при передачах по нисходящей линии связи HSDPA. В отличие от этого, различные варианты осуществления изобретения, которые осуществлены с синхронным гибридным автоматическим запросом на повторную передачу (HARQ), могут не использовать порядковый номер передачи (TSN), отсылая не содержащие идентификационной информации пакеты и, таким образом, сокращая служебные данные. На основании синхронизации синхронного гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), после успешного приема пакета, узел В 120 может добавить тег (например, номер кадра E-DCH). Тег добавляется в случае, когда пакет был правильно декодирован и готов к отсылке контроллеру радиосети (RNC). Следовательно, посредством включения тега в каждый пакет, посылаемый с узла В 120 на контроллер 130 радиосети (RNC), переупорядочивание может быть выполнено на контроллере 130 радиосети (RNC) на основании тега.
Горизонтальная ось, изображенная на фиг.3, представляет время с интервалами (которые можно назвать временными интервалами в некоторых системах), обозначенными на фигуре t=0-14. Числовые значения для времени на фигуре являются произвольными; т.е. t=0-14 могут быть перенумерованы в t=750-764, не затрагивая описание настоящего документа. Изображенный на фиг.3 нижний регистр "t" по горизонтальной оси представляет фактическое время интервала, например время передачи. Изображенный на фигуре верхний регистр "T" в узле В представляет понятие номера кадра Е-DCH узла B, который должен быть связан с пакетом, принятым за тот интервал. Если принятый в узле В пакет является повторной передачей (например, пакет 306), то повторно переданный пакет 306 будет ассоциирован с представлением времени поврежденной начальной передачи 304 узла В. Следовательно, 306 принимает тег T=2 номера кадра E-DCH, поскольку 306 является повторной передачей для поврежденного пакета 304, которая выполнялась в t=2.
Вышеупомянутая ось времени содержит три полосы блоков (прямоугольников), представляющих пакеты в различных точках системы беспроводной связи: в абонентском оборудовании (UE), затем в узле B и, наконец, на контроллере радиосети (RNC). Три полосы блоков предназначены для представления пакетов так, как они располагаются в абонентском оборудовании 110 (UE), узле В 120 и контроллере 130 радиосети (RNC), изображенных на фиг.1, и готовы к передаче следующему элементу системы 100 беспроводной связи. В пределах каждого блока записано представление служебной идентификационной информации пакета, передающейся с каждым пакетом в течение того интервала или передачи. Например, пакет 301, передающийся во время t=0, является не идентифицированным, и как таковой не содержит никакой идентификационной информации пакета для передачи пакета с абонентского оборудования (UE) на узел B. Следовательно, изображенный на фигуре блок для пакета 301 является пустым. Только информация полезной нагрузки отсылается для передачи пакета 301 с абонентского оборудования (UE) на узел B. После безошибочного приема пакета, отосланного в t=0, в узле B, идентификационная информация пакета T=0 добавляется в пакет 302 перед его передачей на контроллер 130 радиосети (RNC). Идентификационная информация пакета T=0 является индикацией того, что узел В ожидает, что пакет 302 был первоначально передан в течение времени t=0. Различные варианты осуществления могут использовать различные форматы для идентификационной информации пакета, добавленной в узле B, до тех пор, пока формат является подходящим для указания времени или позиции в последовательности пакета (или ассоциативно связанный первоначально переданный пакет в случае, если пакет, подлежащий идентификации, является повторной передачей, например, 306).
Если узел В ожидает повторную передачу по причине предыдущей поврежденной передачи, то он добавляет отметку из времени начальной поврежденной передачи. Например, пакет 302, переданный во время t=2, был принят в узле В с ошибками, как обозначено посредством "X" в пакете 304. После того как узел В принял содержащий ошибки пакет 304, узел В передает код подтверждения неправильного приема (NACK) назад абонентскому оборудованию (UE) вместо того, чтобы отправить поврежденный пакет контроллеру радиосети (RNC). Согласно заранее определенной схеме передачи, после отсылки кода подтверждения неправильного приема (NACK), узел В может ожидать повторную передачу для поврежденного пакета 304 предопределенное количество интервалов, следующих после начальной передачи, которая была повреждена (пять интервалов в данном примере). Как изображено на фиг.3, пятью интервалами позже, после поврежденной передачи (304), узел В принимает повторную передачу пакета (306) во время t=7. Различные варианты осуществления изобретения осуществлены в синхронной системе, и поэтому повторные передачи могут быть заранее определены для более позднего выполнения предопределенным количеством интервалов в последующем соответствующем интервале следующей группы интервалов. В иллюстрированном на фиг.3 примере повторные передачи выполняются пять интервалов спустя. Повторная передача для поврежденного пакета 303, отосланного во время t=2, планируется для выполнения во время t=7 и обозначена на фигуре как пакет 305. Пакет 303 находится в третьем интервале первой группы пакетов, изображенной на фиг.3, а пакет 305 находится в третьем интервале второй группы пакетов. Следовательно, пакет 305 находится в том же самом относительном местоположении интервала в группе, следующей за пакетом 303. После определения окончания безошибочного приема повторных передач данных узел В отмечает пакет (который может быть результатом мягкого объединения пакета 303 с пакетом 305) идентификационной информацией пакета T=2 в пакете 306, в связи с тем, что узел В ожидает повторную передачу во время t=7 для пакета 303, первоначально отосланного во время t=2. Узел B, после добавления к пакету идентификационной информации пакета T=2, передает пакет контроллеру радиосети (RNC). После приема пакета 311 контроллером радиосети (RNC) он возвращается в соответствующую позицию в последовательности, обозначенную посредством пунктира.
Если передача пакета будет повреждена дважды, то вторая повторная передача пакета будет отослана двумя группами интервалов следом за начальной передачей. Например, если начальная передача 307 повреждена, и следующая за сигналом с кодом подтверждения неправильного приема (NACK) повторная передача 308 повреждена, то пакет 309 будет повторно передан в ответ на сигнал с кодом подтверждения неправильного приема (NACK). Так как система является синхронной системой, узел В ожидает повторную передачу пакета, который был поврежден во время t=3 (пакет 307), в течение времени t=8, пятью интервалами позже после поврежденного пакета, или в четвертом интервале в пределах группы, следующей после поврежденного пакета, который также был поврежден в пределах четвертого интервала его группы. Так как пакет во время t=8 был также поврежден, узел В отсылает сигнал с кодом подтверждения неправильного приема (NACK), а затем ожидает вторую повторную передачу поврежденного пакета в течение времени t=13, еще позже на пять интервалов (в четвертом интервале следующей группы). Если передача пакета 309 во время t=13 привела к правильному приему данных (в пакете 310), то узел В добавляет идентификационную информацию пакета T=2 в пакет 310, а затем передает его контроллеру радиосети (RNC). Что касается ошибок кода подтверждения неправильного приема (NACK), то, как обсуждается выше, ошибки кода подтверждения неправильного приема (NACK) обрабатываются посредством RLC. В ситуации, если происходит ошибка кода подтверждения неправильного приема (NACK), и код подтверждения неправильного приема (NACK) неправильно интерпретируется в качестве кода подтверждения приема (ACK) в абонентском оборудовании (UE), то RLC определяет недостающий пакет, а повторная передача будет запрашиваться из RLC.
После приема пакетов контроллером радиосети (RNC) они переупорядочиваются согласно их идентификационной информации, приложенной в узле B. Посредством сортировки пакетов на основании их временных отметок, как определено посредством заранее определенной схемы передачи, контроллер радиосети (RNC) может поместить принятые пакеты в их соответствующую позицию. Например, повторно переданные пакеты с добавленной идентификационной информацией T=2, T=3 и T=9 (то есть 311, 312 и 313, соответственно) переупорядочиваются в надлежащую последовательность, как обозначено посредством пунктира. Должно быть отмечено, что пакеты, повторно переданные после кода подтверждения неправильного приема (NACK) (например, 305, 308, 309), могут быть закодированы тем же самым способом, как и первоначально переданный пакет, с которым они связаны, или они могут быть закодированы как возрастающие версии избыточности с использованием совместимой схемы кодирования.
Фиг.4 - схема, иллюстрирующая поток данных между элементами в системе беспроводной связи, включающей в себя абонентское оборудование 110 (UE) и элементы подсистемы радиосети, узел В 120 и контроллер 130 радиосети (RNC). Абонентское оборудование 110 (UE), узел В 120 и контроллер 130 радиосети (RNC) могут быть размещены, как показано на фиг.1. В различных раскрытых в настоящем документе вариантах осуществления абонентское оборудование 110 (UE) передает не содержащие идентификационную информацию пакеты данных 401, которые не содержат никакой добавленной или внедренной в пакеты идентификационной информации пакета. После безошибочного приема пакетов данных узлом В 120 узел В 120 затем может передать пакет 403, уже с добавленной в него идентификационной информацией пакета, контроллеру 130 радиосети (RNC).
ID
ID
Идентификационная информация пакета добавляется в пакет 403 на основе заранее определенной схемы передачи и интервала или временного интервала, в котором принят пакет 401 данных. На основании заранее определенной схемы передачи и того, был ли безошибочно принят пакет в узле В предопределенное количество интервалов назад, узлу В 120 известно, ожидать ли начальную передачу новых данных или повторную передачу предварительно принятых, поврежденных данных. На фиг.4 пакет 403 изображает добавленную идентификационную информацию пакета как Т. Возвращаясь к предыдущей фиг.3, T для пакета 306 является T=2, означая, что пакет 306 (принятый во время t=7) является повторной передачей данных, первоначально переданных в t=2 (пакет 303).
ID
ID
ID
ID
Поток данных и раскрытое в настоящем документе использование добавляемой идентификационной информации пакета для различных вариантов осуществления, как изображено на фиг.4 посредством Т, отличаются от тегов, используемых в обычных системах. В обычной системе пакет 401 данных восходящей линии связи, отосланный с абонентского оборудования (UE) на узел В, дополнительно включает в себя идентификационную информацию пакета. Таким образом, обычные пакеты, передающиеся с абонентского оборудования (UE), содержат полезную нагрузку данных, а также требуют дополнительного количества служебных данных, выделенных на идентификацию пакета, например, включая «pkt» в пакеты в дополнение к данным, причем «pkt» представляет обычную идентификационную информацию пакета, добавленную в пакеты, передающиеся с абонентского оборудования (UE). Включенный в обычные пакеты «pkt» может являться номером пакета или другой идентификационной информацией, например идентификатором (ID) процесса гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), идентификатором очереди или порядковым номером передачи (TSN). Различные варианты осуществления изобретения сокращают служебные издержки на передачи по восходящей линии связи с абонентского оборудования 110 (UE) на узел В 120 посредством пропуска идентификационной информации пакета, и вместо этого посылают не идентифицированные пакеты без тегов идентификации или другой идентификационной информации пакета. Затем, после приема не содержащего идентификационную информацию пакета в узле В 120, логика управления узла В может добавить идентификационную информацию пакета в не содержащий идентификационную информацию пакет, принятый от абонентского оборудования 110 (UE). Добавленная идентификационная информация пакета может принять форму тега номера кадра E-DCH.
Фиг.5A совместно с фиг.5B являются блок-схемой, изображающей процесс работы узла B при приеме сигналов абонентского оборудования (UE) и повторной передаче сигналов контроллеру радиосети (RNC), в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Абонентское оборудование (UE), узел В и контроллер радиосети (RNC) могут являться абонентским оборудованием 110 (UE), узлом В 120 и контроллером 130 радиосети, изображенными на фиг.1. Способ начинается на этапе 501 и переходит на этап 503, на котором узел В принимает не идентифицированный пакет от абонентского оборудования (UE). Как используется в настоящем документе, «не идентифицированный» пакет является пакетом, который не содержит добавленного в него тега идентификации или другой идентификационной информации пакета, например номер пакета, номер кадра E-DCH, идентификатор (ID) процесса гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), идентификатор (ID) очереди, порядковый номер передачи (TSN) или другой подобный тип данных, используемых в идентификации пакета. После приема не идентифицированного пакета в узле B способ переходит на этап 505, на котором на основании действий, которые были предварительно выяснены, и в соответствии с заранее определенной схемой передачи, узел В определяет, ожидает ли он повторную передачу предварительно поврежденных данных или начальную передачу нового пакета данных.
При использовании заранее определенной схемы передачи узел В может определить, является ли принятый не идентифицированный пакет повторной передачей или начальной передачей нового пакета данных. Если код подтверждения неправильного приема (NACK) был отослан, в ответ на предварительно принятый поврежденный пакет, предопределенное количество интервалов гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) назад, то затем узел В будет ожидать, что повторная передача выполнится предопределенное количество интервалов гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) спустя после поврежденного пакета. В синхронной системе 100 беспроводной связи заранее определенная схема передачи может быть осуществлена для отсылки повторной передачи в соответствующем интервале (например, временном интервале) следующей группы интервалов. Например, как изображено на фиг.3, узел В принимает поврежденный пакет 304 в интервале гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) во время t=2. Поэтому, соблюдая заранее определенную схему передачи, узел В ожидает повторную передачу данных поврежденного пакета 304 предопределенное количество интервалов спустя (пятью интервалами позже). Пятью интервалами позже, во время t=7, узел В принимает пакет, отмеченный на фигуре значением 306. Так как узел В ожидал повторную передачу предварительно поврежденного пакета, узел В добавляет идентификационную информацию пакета T=2 в пакет 306, указывая на то, что пакет 306 является повторной передачей пакета 303, первоначально отосланного во время t=2. Согласно заранее определенным схемам передачи различных вариантов осуществления изобретения, узел В может ожидать повторную передачу поврежденного пакета данных или предопределенное количество интервалов гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) спустя, или в синхронной системе в пределах соответствующего интервала следующей группы интервалов. Если в группе присутствуют пять интервалов, как изображено в примере на фиг.3, то узел В ожидает повторную передачу пятью интервалами после принятия поврежденного пакета.
Если ожидается повторная передача, то, в соответствии с ветвью «ДА», способ переходит с этапа 505 на этап 507, на котором проверяется, что принятый пакет является повторной передачей предварительно отосланного пакета, который содержал ошибки или был поврежден иначе, то есть данные не были правильно приняты и декодированы в узле В по некоторым причинам. Проверка повторно переданного пакета в узле В может быть выполнена посредством процедуры контроля ошибок или посредством сравнения данных, принятых в ожидающем повторную передачу пакете, с данными предварительно поврежденного пакета. Если ожидается повторная передача, то узел В может предположить, что вновь принятый пакет содержит аналогичное содержание по сравнению с предварительно поврежденным пакетом в предыдущем соответствующем интервале (несмотря на то, что содержание может быть закодировано другим способом, в этом случае это является возрастающей версией избыточности). Некоторые варианты осуществления могут быть выполнены с возможностью использования синхронизации пакета в целях переупорядочивания пакетов, а затем обеспечения индикации новых данных, например указатель новых данных, для предотвращения двусмысленности относительно новой начальной передачи пакета или повторной передачи.
Если на этапе 505 повторная передача не ожидается в интервале, в котором были приняты данные, способ в соответствии с ветвью «НЕТ» переходит с этапа 505 на этап 509, на котором выполняется контроль ошибок пакета, предполагаемого в качестве новой начальной передачи от абонентского оборудования (UE). Контроль ошибок обычно вовлекает проверку при помощи циклического избыточного кода (CRC) данных в пакете, а также он может быть выполнен с использованием другой проверки по избыточности, например, контрольной суммы или контрольной последовательности кадра (FCS) или посредством использования корректирующих кодов (ECC), например коды Хемминга, код Рида-Соломона, код Рида-Мюллера, двоичный код Голея, сверточный код, турбокод или другой подобный тип схем обнаружения ошибок или обнаружения/исправления ошибок, известных специалистам в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления проверка 507 может быть выполнена тем же самым способом или совместно с контролем ошибок, выполняемым на этапе 509.
После выполнения контроля ошибок и/или проверки на этапах 507 и 509 способ переходит на этап 511, на котором определяется, присутствует ли ошибка в пакете. Если ошибка была найдена, способ в соответствии с ветвью «НЕТ» переходит на этап 513, на котором сигнал с кодом подтверждения приема (ACK) передается назад абонентскому оборудованию (UE) для подтверждения приема пакета. В некоторых вариантах осуществления код подтверждения приема (ACK) не отсылается назад абонентскому оборудованию (UE), и блок 513 опускается. Способ переходит с этапа 513 (или непосредственно с этапа 511, если код подтверждения приема (ACK) не отсылается) на этап 521, на котором идентификационная информация пакета добавляется, внедряется или иначе связывается с не идентифицированным пакетом, принятым от абонентского оборудования (UE). Идентификационная информация пакета может быть в виде номера кадра E-DCH. В альтернативных вариантах осуществления идентификационная информация пакета может принять любую из нескольких форм, например номер пакета, идентификатор (ID) процесса гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), идентификатор (ID) очереди, порядковый номер передачи (TSN) или может представить представление первоначального времени передачи узла В, которое должно быть связано с пакетом, принятым в том интервале, или другой подобный тип данных, подходящий для идентификация пакета.
Если в блоке 511 было определено, что ошибка действительно присутствует в пакете, способ переходит, в соответствии с ветвью «ДА», на этап 515. На этапе 515, если пакет является повторной передачей, способ переходит на этап 517, на котором принятый пакет повторной передачи объединяется с соответствующей начальной передачей, которая была предварительно принята, и любыми прошедшими повторными передачами. Данные могут быть объединены с использованием любого количества методик, включая сложение разнесенных сигналов с автовыбором, мягкое объединение, избирательное мягкое объединение или некую их комбинацию. Это может произойти в случае, когда некоторое количество или отсутствие данных от предварительно принятой начальной передачи являются подходящими для объединения с повторно переданным пакетом. В таких случаях любые данные, подходящие для объединения, будут объединены - то есть данные, в целом, будут объединены, если это увеличит шансы на безошибочное декодирование пакета. После объединения данных из повторно переданного пакета на этапе 517 способ переходит на этап 519, на котором определяется, могут ли данные быть безошибочно декодированы. Если определено на этапе 519, что объединенные данные содержат ошибки или иначе повреждены, способ переходит, в соответствии с ветвью «НЕТ», на этап 529. Однако, если на этапе 519 определено, что объединенные данные не содержат ошибок, способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит на этап 521.
С этапа 521, после добавления тега или идентификационной информации пакета в пакет, способ переходит на этап 523, на котором узел В передает пакет с идентификационной служебной информацией на контроллер радиосети (RNC). Тэг или идентификационная информация пакета представляет номер кадра E-DCH первого подпакета, связанного с передачей. На этом этапе функции для обработки того пакета заканчиваются, за исключением некоторых функций, которые можно подразумевать в качестве служебных сохраняющих функций. Способ переходит с этапа 523 на этап 525 и, в случае, если пакет является повторно переданным пакетом, способ переходит, в соответствии с ветвью «ДА», с этапа 525 на этап 527. На этапе 527 отбрасываются сохраненные данные, ассоциативно связанные с повторно переданным пакетом. Отбрасываемые данные могут включать в себя начальную передачу из предыдущего соответствующего интервала и последующие повторные передачи, при наличии таковых. В некоторых вариантах осуществления данные невозможно явно отбросить, и вместо этого они заменяются при сохранении новых данных (см. этап 531), на котором функция этапа 527 может не требовать выполнения. Если, возвращаясь к этапу 525, переданный пакет не является повторно переданным, то способ переходит, согласно ветви «НЕТ», с этапа 525 на этап 535.
Возвращаясь к этапу 515, если пакет является начальной передачей, а не повторно переданным пакетом, то способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 531, на котором данные сохраняются в узле В для дальнейшего использования в сочетании с последующей повторной передачей. После сохранения данных на этапе 531 способ переходит на этап 533, и код подтверждения неправильного приема (NACK) с узла B отсылается назад абонентскому оборудованию (UE). В ответ на код подтверждения неправильного приема (NACK) абонентское оборудование (UE) отсылает повторную передачу поврежденного пакета данных в соответствующем интервале, находящемся в пределах следующей группы интервалов (предопределенным количеством интервалов позже). После отсылки кода подтверждения неправильного приема (NACK) способ переходит с этапа 533 на этап 535, на котором определяется, завершилась ли передача информации, то есть завершился ли телефонный вызов, загрузка данных посредством беспроводной связи или другая передача информации с использованием беспроводной связи с абонентского оборудования (UE).
Возвращаясь на этап 519, если были найдены ошибки в объединенных данных или они были иначе повреждены, способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 529. На этапе 529 определяется, действительно ли должна быть предпринята другая повторная передача. Как правило, система выполнена с возможностью отсылки не более предопределенного количества повторных передач перед отказом от пакета. После максимального количества попыток повторных передач от данных, связанных с пакетом (например, начальной передачи и всех последующих повторных передач) отказываются, если пакет до сих пор не был безошибочно декодирован, и для этого пакета повторные передачи больше выполняться не будут. Счетчик или другая логика, находящаяся в пределах узла В, может быть использован для отслеживания количества повторных передач и достижения максимального значения. На этапе 529, если определено, что предопределенное максимальное количество повторных передач было достигнуто и попытки повторных передач больше не выполняются, способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 527 для отказа от сохраненных данных, а затем способ переходит на этап 535. С другой стороны, если на этапе 529 определено, что должна быть предпринята другая повторная передача, способ переходит с этапа 529, в соответствии с ветвью «ДА», на этап 531 для сохранения данных из текущего пакета для использования в мягком объединении с последующими повторными передачами. После отсылки кода подтверждения неправильного приема (NACK), в соответствии с этапом 533, способ переходит на этап 535.
На этапе 535 определяется, действительно ли была завершена передача информации. Если беспроводная линия связи все еще установлена и существует множество пакетов для передачи, передача информации не закончена, и способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 537. На этапе 537 определяется, был ли принят следующий пакет в следующем интервале. Если следующий пакет был принят, способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит с этапа 537 снова на этап 503. Если на этапе 537 следующий пакет еще не был принят, то способ переходит на этап 539 для ожидания следующей передачи. С этапа 539 способ возвращается назад на этап 537, на котором снова определяется, был ли принят следующий пакет. Возвращаясь на этап 535, если определено, что передача завершена, то способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит на этап 541. Например, если сторона при телефонном вызове «повесила трубку» или компьютер, соединенный посредством беспроводной связи, разорвал связь или линия связи была разорвана иначе, то передача может считаться завершенной, и способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит с этапа 535 на этап 541, на котором способ завершается.
Фиг.6 изображает функции в абонентском оборудовании (UE) для передачи пакетов данных узлу B, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Способ начинается на этапе 601 после получения информации на абонентском оборудовании (UE) для передачи узлу B. Информация может включать в себя закодированную речевую информацию, которая будет передана посредством беспроводной связи при вызове мобильного телефона. А также данные могут включать в себя восходящие линии связи от абонентского оборудования (UE) для одной из множества доступных мультимедийных услуг беспроводной связи, например доступ в сеть Интернет посредством беспроводной связи, потоковое видео, передача изображения, беспроводная передача сообщений по электронной почте, интерактивная игра или подобное. После получения данных для передачи с абонентского оборудования (UE) узлу B способ переходит с этапа 601 на этап 603, на котором определяется, присутствует ли код подтверждения неправильного приема (NACK), принятый назад от узла B, указывающий на то, что пакет был принят с ошибками и должен быть повторно передан. Если код подтверждения неправильного приема (NACK) не присутствует и потребность в повторной передачи пакета отсутствует, способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит с этапа 603 на этап 605 для начальной передачи пакета данных. На этапе 605 данные, готовые для начальной передачи узлу В, формируются в пакет. Пакеты, передающиеся по восходящей линии связи, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, с абонентского оборудования (UE) на узел В, не содержат идентификационную информацию пакета, то есть они являются не идентифицированными. По существу пакеты восходящей линии связи от абонентского оборудования (UE) не включают в себя номер кадра E-DCH, идентификатор (ID) процесса гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), идентификатор (ID) очереди, порядковый номер передачи (TSN) или другие подобные служебные данные, включенные в обычные системы для идентификации пакета. Пакетирование данных на этапе 605 может повлечь за собой поиск и кодирование данных в линии, которые будут переданы позже, и любых подобных функций, известных специалистам в данной области техники. После пакетирования данных на этапе 605 способ переходит на этап 607. На этапе 607 следующий доступный при передаче информации пакет передается узлу B. После передачи пакета способ переходит на этап 609, на котором данные переданного пакета сохраняются в абонентском оборудовании (UE) для дальнейшего использования в случае повторной передачи пакета.
Если, возвращаясь на этап 603, код подтверждения неправильного приема (NACK) присутствует, то вместо начальной передачи выполняется повторная передача и способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит на этап 611 для кодирования сохраненного пакета, связанного с кодом подтверждения неправильного приема (NACK), для повторной передачи. Для увеличения шансов на восстановление при ошибках в узле B повторную передачу можно отослать в качестве избыточной версии пакета, закодировав способом, совместимым с начальной передачей. Это позволяет повторной передаче быть мягко объединенной с начальной передачей. Например, в системах EDGE, повторная передача блоков GSM того же самого «семейства» в качестве начальной передачи может быть мягко объединена с первым пакетом. Например, пакеты повторной передачи, закодированные с использованием MCS-9, совместимы с передачами MCS-6 и MCS-3. После кодирования повторной передачи на этапе 611 способ переходит на этап 613, на котором отсылается повторная передача, а затем на этап 609 для сохранения повторно переданных данных. В некоторых вариантах осуществления начальный пакет может сохраняться без потребности сохранять повторно переданный пакет. В таких вариантах осуществления этап 609 пропускается после этапа 617, а способ переходит непосредственно на этап 615.
На этапе 615 определяется, был ли принят код подтверждения неправильного приема (NACK) для предварительно переданных пакетов. Если код подтверждения неправильного приема (NACK) был принят, то в соответствии с ветвью «NACK», способ переходит с этапа 615 на этап 617, на котором данные из пакета, связанного с кодом подтверждения неправильного приема (NACK), ставятся в очередь для повторной передачи. Если на этапе 615 код подтверждения неправильного приема (NACK) не присутствует, то способ вдоль ветви «None» переходит на этап 619. Варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены в соответствии с явной или в соответствии с неявной структурой автоматического запроса на повторную передачу (ARQ). Фиг.6 изображает явный автоматический запрос на повторную передачу (ARQ), в котором коды подтверждения неправильного приема (NACK) отсылают назад с узла B для запроса на повторные передачи по восходящей линии связи с абонентского оборудования (UE). Несмотря на то, что не показанные на фигуре коды подтверждения приема (ACK) могут быть отосланы назад для подтверждения безошибочного приема пакетов, в дополнение или вместо кодов подтверждения неправильного приема (NACK). Варианты осуществления, осуществленные с использованием неявного автоматического запроса на повторную передачу (ARQ), полагаются на коды подтверждения приема (ACK) для подтверждения безошибочного приема в узле В совместно с правилом тайм-аута для указания необходимости повторной передачи в случае, если код подтверждения приема (ACK) не был принят для пакета за предопределенное время.
На этапе 619, если код подтверждения неправильного приема (NACK) не был принят за предопределенное время, начиная с передачи данного пакета, тогда предполагается, что повторная передача не будет необходима, и способ переходит с этапа 619 на этап 621, на котором выполняется отказ от сохраненных данных данного предварительно переданного пакета. В вариантах осуществления, использующих коды подтверждения приема (ACK), прием кода подтверждения приема (ACK) в абонентском оборудовании (UE) для данного пакета также приводит к отбрасыванию сохраненных данных. В некоторых вариантах осуществления от сохраненных данных невозможно явно отказаться или удалить, и вместо этого они могут быть перезаписаны новыми данными. После отказа (отбрасывания) от сохраненных данных на этапе 621 способ переходит на этап 623. Аналогично, возвращаясь на этап 619, если предопределенное время (или предопределенное количество интервалов) еще не прошло с момента передачи данного пакета, то от пакета нельзя отказаться и способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 623.
На этапе 623 определяется, была ли завершена передача информации или нет. Если определено, что передача информации была завершена, то способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит на этап 629 и процесс завершается. Если на этапе 623 определено, что передача информации еще не завершена, то способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 625. На этапе 625 определяется, доступны ли предназначенные для передачи по восходящей линии связи данные в абонентском оборудовании (UE). Если данные являются доступными, то способ, в соответствии с ветвью «ДА», возвращается назад на этап 603 для начала процесса передачи данных с абонентского оборудования (UE) на узел B. Если на этапе 625 данные, доступные для повторной передачи, отсутствуют, то способ, в соответствии с ветвью «НЕТ», переходит на этап 627. Некоторые ситуации могут гарантировать стандартное правило для предотвращения обрывов связи при ожидании данных. Например, в случае ошибки кода подтверждения неправильного приема (NACK) на последнем подпакете, в котором код подтверждения неправильного приема (NACK) по ошибке был воспринят в качестве кода подтверждения приема (ACK), или если абонентское оборудование (UE) не в состоянии поддерживать ту же самую скорость передачи данных, как использовалось для поврежденного пакета. На этапе 627 абонентское оборудование (UE) ожидает предназначенные для передачи данные, а затем способ возвращается назад на этап 625 для выяснения того, были ли получены данные. Возвращаясь на этап 623, если определено, что передача информации завершена, то способ, в соответствии с ветвью «ДА», переходит на этап 629 и процесс завершается.
Фигуры обеспечиваются в целях объяснения изобретения и иллюстрации принципов изобретения. Некоторые из функций для осуществления изобретения, изображенные на блок-схемах фигур способа, могут быть выполнены в порядке, отличающемся от изображенного на фигурах. Например, на фиг.5A код подтверждения приема (ACK) можно отослать (этап 513) после добавления идентификационной информации пакета (этап 521). Это всего лишь один пример, другие функции, изображенные на фигурах, также могут быть выполнены в порядке, отличающемся от изображенного. Кроме того, специалистам в данной области техники понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любого из разнообразия различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементы сигнала, на которые можно всюду ссылаться по вышеупомянутому описанию, могут быть представлены посредством напряжения, тока, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц или любой их комбинацией.
Специалисты в данной области техники также оценят, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и подпрограммы алгоритма, описанные со ссылкой на раскрытые в настоящем документе варианты осуществления, могут быть осуществлены в качестве электронных аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения или их комбинаций. Для ясного иллюстрирования этой взаимозаменяемости аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше, в целом, на основе их функциональных возможностей. Осуществлены ли такие функциональные возможности в качестве аппаратных средств или программного обеспечения зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, наложенных на всю систему. Специалистам-практикам в данной области техники будет понятно, что для осуществления описанных функциональных возможностей переменными способами для каждого конкретного применения, но такие решения выполнения не должны интерпретироваться как порождение отступа от объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные со ссылкой на раскрытые в настоящем документе варианты осуществления, могут быть осуществлены или выполнены с помощью универсального процессора, цифрового процессора сигналов (DSP), специализированных интегральных схем (ASIC), программируемой вентильной матрицы (FPGA) или других программируемых логических устройств, логических элементов на дискретных компонентах или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любой их комбинации для выполнения описанных в настоящем документе функций. Универсальный процессор может являться микропроцессором, но альтернативно процессор может являться любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером, компьютером или конечным автоматом. Процессор также может быть осуществлен как комбинация вычислительных устройств, например, комбинация цифрового процессора сигналов (DSP) и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром цифрового процессора сигналов (DSP) или любой другой подобной конфигурации.
Функции способов, подпрограмм или алгоритмов, описанных со ссылкой на раскрытые в настоящем документе варианты осуществления, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом посредством процессора, или в их комбинации. Программный модуль может постоянно находиться в памяти оперативного запоминающего устройства (RAM), флэш-памяти, памяти постоянного запоминающего устройства (ROM), памяти стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EPROM), памяти электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM), регистрах, на жестком диске, на съемном диске, на компакт-дисковом запоминающем устройстве (CD-ROM) или в любой другой форме носителя данных (среды для хранения данных), известной в области техники. Иллюстративный носитель данных соединен с процессором таким способом, чтобы процессор мог считывать информацию и записывать информацию на него. Альтернативно носитель данных может являться неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в специализированных интегральных схемах (ASIC). Специализированные интегральные схемы (ASIC) могут постоянно находиться в пользовательском терминале. Альтернативно процессор и носитель данных могут постоянно находиться в качестве дискретных компонентов в пользовательском терминале.
Различные модификации иллюстрированных и обсуждаемых вариантов осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, и определенные в настоящем документе принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления, не отступая от сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным показанными в настоящем документе вариантами осуществления, но должно получить самый широкий объем, совместимый с раскрытыми в настоящем документе принципами и новыми особенностями.
В описании различных вариантов осуществления изобретения определенная терминология использовалась в иллюстративных целях и для внесения ясности. Однако изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным выбранной конкретной терминологией. Оно предназначено для того, чтобы каждый определенный термин включал в себя эквиваленты, известные специалистам в данной области техники, а также все технические эквиваленты, которые работают подобным способом для достижения подобной цели. Следовательно, описание не предназначено для ограничения изобретения. Изобретение предназначено, чтобы быть широко защищенным в объеме приложенной формулы изобретения.