ПРОТОКОЛ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПРОСА ПОВТОРНОЙ ПЕРЕДАЧИ (ARQ), ИМЕЮЩИЙ МНОЖЕСТВЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04L1/16 

По настоящей заявке на патент испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 60/683621, зарегистрированной 23 мая 2005 года, раскрытие которой содержится в данном описании по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, в целом, к беспроводной связи, а в частности, к протоколам передачи.

Уровень техники

Многие протоколы канального уровня поддерживают надежную передачу данных, выполняя повторные передачи неудавшихся передач. Неудавшиеся передачи сообщаются посредством сообщений обратной связи, таких как сообщения подтверждения приема (ACK) и неподтверждения приема (NACK) согласно протоколам автоматического запроса повторной передачи (ARQ). Механизмы ARQ, в частности, важны для беспроводной среды передачи, но также применяются к проводным линиям связи. Примеры механизмов ARQ, работающих по беспроводным каналам, включают в себя протоколы управления радиоканалом (RLC) для системы пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS) и широкополосного множественного доступа с кодовым разделением канала (WCDMA), также как протокол гибридного ARQ (HARQ) в высокоскоростном управлении доступом к среде (MAC-hs) для высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA). Проблема с такими протоколами в том, что они не могут предоставить быструю и надежную обратную связь и эффективное использование радиоресурсов.

Некоторые протоколы предшествующего уровня техники используют простую и быструю концепцию ACK/NACK, которая указывает, был ли кадр данных успешно принят. Такие протоколы не предоставляют порядковых номеров в обратной связи, а вместо этого передатчик и приемник неявно устанавливают обратную связь для отдельной передачи, эксплуатируя фиксированную временную зависимость. Это часто называется синхронной обратной связью. Преимуществом такого подхода является то, что короткие сигналы могут посылаться часто, тогда как расход ресурса передачи является относительно низким. Достигаемая эффективность кодирования, однако, ограничена или невозможна, если каждый ACK или NACK является одиночным битом. Таким образом, существует риск неверного истолкования такого одиночного бита в приемнике. Затухающие провалы дополнительно увеличивают вероятность ошибки, и достижение очень низкого коэффициента ошибок может потреблять много ресурсов, чтобы покрыть наихудшие провалы. Таким образом, такая передача сигнала также является дорогой, если требуются очень низкие коэффициенты ошибок, так как это может быть достигнуто только посредством увеличения мощности передачи или посредством повтора информации. Обновление или повторная передача каждого сообщения обратной связи, однако, невозможна, так как необходимо ее синхронизировать по времени с передачей соответствующих данных.

Другой класс протоколов использует блоки обратной связи, или управления, (иногда именуемые сообщениями о состоянии). Такие механизмы зачастую применяются для основанных на окнах ARQ-протоколов. Блоки обратной связи могут явно включать в себя порядковые номера и контрольную сумму, а следовательно, может поддерживаться надежность сообщений обратной связи. Неправильно принятая обратная связь не используется, а отбрасывается на стороне отправителя данных. Повторные передачи или передачи обновлений обратной связи используются, чтобы гарантировать то, что обратная связь корректно принята. Должно быть отмечено, что такие блоки обратной связи не требуют какого-либо выравнивания по времени с соответствующими блоками данных из-за порядковой нумерации блоков данных и ссылки на них в блоках обратной связи. Эти типы механизмов обратной связи имеют преимущество в том, что являются очень надежными; однако они типично гораздо медленнее по сравнению с синхронными механизмами ACK/NACK-обратной связи.

Следовательно, в области техники необходимы интегрированные протоколы повторной передачи, которые достигают эффективности традиционных ACK/NACK-протоколов при одновременной реализации надежности явных сообщений обратной связи. Предпочтительно, такие интегрированные протоколы повторной передачи могут быть осуществлены в одной категории протоколов и основаны на одних и тех же блоках данных протокола, состоянии протокола и логике.

Сущность изобретения

Чтобы обойти недостатки предшествующего уровня техники, изобретение предоставляет способы, которые могут быть встроены в передатчики и приемники, для эффективного управления повторной передачей блоков данных в системе беспроводной связи. Согласно принципам изобретения множество механизмов дополнительной обратной связи используются, чтобы управлять повторной передачей. Вообще, в ответ на прием множества блоков данных приемник пытается декодировать каждый блок данных. Если блок данных успешно декодирован, приемник передает положительную обратную связь передатчику, положительная обратная связь указывает передатчику, что блок данных был успешно декодирован приемником. Если блок данных не декодирован успешно, приемник передает отрицательную обратную связь передатчику, отрицательная обратная связь указывает передатчику, что блок данных не был успешно декодирован приемником. Во всех случаях приемник применяет, по меньшей мере, первый и второй механизмы обратной связи для передачи обратной связи.

Первый и второй механизмы обратной связи могут использовать первый и второй радиоканалы; первый и второй радиоканалы могут разделять общую несущую частоту. Первый радиоканал может быть каналом с узкой полосой частот и может использовать ненадежный способ передачи; второй радиоканал предпочтительно использует надежный способ передачи.

Положительная обратная связь может включать в себя сообщение о подтверждении приема (ACK), а отрицательная обратная связь может включать в себя сообщение о неподтверждении приема (NACK). Положительная и отрицательная обратная связь может дополнительно включать в себя сообщение о состоянии, которое включает в себя один или более идентификаторов позиции или порядковые номера, идентифицирующие блоки из множества блоков данных. Сообщение о состоянии может, например, быть одним порядковым номером, указывающим наивысший пронумерованный из множества блоков данных, которые были успешно приняты, или оно может включать в себя порядковый номер каждого блока данных, который в текущий момент принимается, или порядковый номер каждого блока данных, который был принят некорректно, или оба. Сообщение о состоянии может, например, автоматически передаваться в ответ на прием предварительно определенного числа блоков данных. Альтернативно, сообщения о состоянии могут отправляться в ответ на запрос от передатчика, запрос может, например, быть флагом в одном из блоков данных.

В примерном варианте осуществления ACK и NACK-сообщения не включают в себя порядковые номера и передаются по первому радиоканалу, использующему ненадежный способ передачи, а сообщения о состоянии передаются по второму радиоканалу, использующему надежный способ передачи. ACK и NACK-сообщения могут быть, например, единичными битами данных и могут передаваться безусловно в ответ на прием каждого из множества блоков данных. Предпочтительно, передатчик повторно передает блок данных в ответ на прием NACK или сообщение о состоянии, указывающее недоставку или неудачу декодирования такого блока данных; передатчик, однако, не удаляет блок данных из своего буфера передачи при приеме ACK, но только в ответ на сообщение о состоянии, указывающее успешное декодирование такого блока данных приемником. Сообщения о состоянии могут включать в себя значение циклического избыточного проверочного кода (CRC), посредством которого передатчик может проверить, что сообщение о состоянии успешно принято.

Способ может дополнительно включать обнаружение, посредством приемника, ошибки в передаче отрицательной обратной связи; ошибка может указываться посредством истечения таймера перед предполагаемым получением повторно передаваемого блока данных, для которого была отправлена отрицательная обратная связь. В случае обнаружения такой ошибки ожидаемая положительная или отрицательная обратная связь предпочтительно повторно передается с использованием второго механизма обратной связи.

Упомянутое выше - это намеченные в общих чертах, скорее в широком смысле, принципы настоящего изобретения, так что специалисты в области техники могут лучше понять подробное описание примерных вариантов осуществления, которые следуют далее. Специалисты в области техники должны оценить, что они могут легко использовать раскрытую концепцию и примерные варианты осуществления как основу для создания или модификации других структур и способов для выполнения тех же целей настоящего изобретения. Специалисты в области техники должны также представлять себе, что каждые эквивалентные конструкции не отступают от духа и цели изобретения в его самой широкой форме, как определено формулой изобретения, предусмотренной далее.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует схематическое представление интегрированного протокола повторной передачи согласно принципам изобретения;

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему общего способа протокола повторной передачи для приемника;

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему примерного варианта осуществления интегрированного протокола повторной передачи, согласно принципам изобретения, в передатчике;

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему примерного варианта осуществления интегрированного протокола повторной передачи, согласно принципам изобретения, в приемнике;

Фиг.5 иллюстрирует работу изобретения относительно буфера передачи передатчика;

Фиг.6a и 6b иллюстрируют схемы последовательности сообщений, которые иллюстрируют работу таймера, используемого, чтобы обнаружить ошибки обратной связи; и

Фиг.7a и 7b отображают схемы последовательности сообщений, которые иллюстрируют работу таймера.

Подробное описание

Настоящее изобретение объединяет преимущества множественных концепций передачи сигналов обратной связи в одном протоколе. То есть, в частности, возможности в архитектуре сети распределенного доступа, например, когда протокол автоматического запроса повторной передачи (ARQ) завершается в базовой станции (или точке доступа) или терминале. В архитектуре сети с централизованным доступом преимущества изобретения могут, например, быть достигнуты в комбинации с концепцией ретрансляции ARQ (см: H. Wie-mann, M. Meyer, R. Ludwig, C.P.O., A Novel Multi-Hop ARQ Concept. IEEE 61 st Semiannual Vehicular Technology Conference (VTC), 30 мая - 1 июня 2005 года, содержащийся в данном документе по обращению). Изобретение предпочтительно осуществлено как один протокол, использующий два (или более) конкретных формата обратной связи по двум (или более) конкретным механизмам обратной связи; как описано далее в данном документе, механизмы обратной связи могут иметь разные характеристики канала с точки зрения надежности, расхода ресурсов и задержки. Кроме того, два (или более) формата обратной связи могут использовать разные средства, чтобы указать состояние приемника; например:

1. синхронная и бинарная (ACK/NACK) обратная связь как в HS-DSCH или E-DCH; этот механизм полагается на фиксированную временную зависимость между передачей данных и соответствующей обратной связью.

2. асинхронная и явная обратная связь как в RLC; сообщение о состоянии содержит идентификаторы, которые явно определяют блоки данных, на которые указывает обратная связь, где идентификаторы могут быть порядковыми номерами или явными привязками ко времени.

Оба формата сообщения обратной связи указывают информацию о приемнике из той же категории протокола и ссылаются на блоки данных того же протокола, состояние протокола и логику. Преимуществом использования двух разных механизмов передачи обратной связи является то, что функционирование может регулироваться по мгновенным радиоусловиям и ситуациям ошибок передачи, чтобы получить быстрый, надежный и эффективный с точки зрения радиоресурсов обмен обратной связью.

Обращаясь к фиг.1, иллюстрируется схематическое представление интрегрированного протокола повторной передачи согласно принципам изобретения. Блоки 101 данных передаются от передатчика 102 к приемнику 103, каждый из которых определяет конечную точку протокола, которая поддерживает свое собственное

состояние протокола; двунаправленная передача данных может быть получена с помощью одной пары передатчик/приемник протокола повторной передачи в каждом направлении. Как иллюстрировано, используются два типа механизмов обратной связи, чтобы указать состояние протокола приемника; механизм 104 подтверждения приема (АСК)/неподтверждения приема (NACK) автоматического запроса повторной передачи (ARQ) и механизм 105 сообщения о состоянии. Предполагается, что протокол повторной передачи является основанным на окнах ARQ-протоколом, который назначает порядковые номера каждому блоку данных протокола. Порядковые номера конкретно идентифицируют каждый блок данных протокола и могут использоваться, чтобы сообщить, какие блоки данных были корректно приняты, а какие должны быть повторно переданы.

Для механизма ACK/NACK обратной связи может быть сценарий с более чем одним блоком данных в каждом интервале времени (например, MIMO). В таких вариантах осуществления может быть один бит обратной связи для каждого блока данных или, альтернативно, один бит для предварительно определенного числа блоков данных. Альтернативой является использование более чем одного бита на блок данных, но, тем не менее, синхронной обратной связи.

Обращаясь теперь к фиг.2, продолжая ссылаться к фиг.1, иллюстрированное является блок-схемой общего способа протокола повторной передачи для приемника 103. Вообще, в ответ на прием множества блоков данных (этап 201) приемник 103 пытается декодировать каждый блок данных (этап 202) и передать обратную связь (этап 204) в качестве функции такого декодирования передатчику 102. Если блок данных успешно декодирован (этап 203), приемник передает положительную обратную связь передатчику (этап 204а); положительная обратная связь указывает передатчику, что блок данных был успешно декодирован приемником. Если блок данных успешно не декодирован (этап 203), приемник передает отрицательную обратную связь передатчику (этап 204b); отрицательная обратная связь указывает передатчику, что блок данных не был успешно декодирован приемником. Во всех случаях, как описано далее в данном документе, приемник 103 выбирает механизм обратной связи (этап 205) и передает обратную связь с использованием одного из двух или более механизмов обратной связи (этапы 206а, 206b).

Обращаясь теперь к фиг.3 и 4 (продолжая ссылаться к фиг.1 и 2), иллюстрированное является блок-схемами примерного варианта осуществления интегрированного протокола повторной передачи согласно принципам изобретения для передатчика 102 и приемника 103, соответственно. Чтобы уменьшить задержки повторной передачи, для передатчика 102 желательно знать так быстро, насколько возможно, была ли передача успешной. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления для каждого переданного передатчиком 102 блока данных (этап 101) приемник 103 передает обратную связь (этап 204). В этом варианте осуществления приемником 103 передается синхронная ACK/NACK обратная связь (этап 401) в ответ на прием каждого блока данных. После того как приемник попробовал декодировать блок данных (этап 202), он отправляет либо АСК, если он был успешно декодирован (этап 204а), либо NACK, указывающий, что декодирование не было успешным (этап 204b). Если передатчик 102 принимает NACK (этап 301), он повторно передает соответствующий блок данных (этап 302); однако, он не удаляет блок данных из своего буфера передачи.

Иногда беспроводные ARQ-протоколы явно не сообщают порядковый номер блока данных, а полагаются на фиксированную временную структуру, означающую, что передатчик знает, какой передаче принадлежит обратная связь. Например, предполагая фиксированную длину кадра, передатчик ожидает обратную связь для блока данных, отправленного в кадре x, в кадре x+4. Так как информация обратной связи ассоциативно связана со временем передачи обратной связи, однако, состояние для данного блока данных может быть указано только один раз, и невозможно повторить указание для того, чтобы восстановить из потерянных или ошибочных сигналов обратной связи.

Согласно принципам изобретения первый механизм обратной связи используется, чтобы передать ACK/NACK-обратную связь, и может использовать очень узкий, дешевый (с точки зрения радио ресурсов), но относительно ненадежный формат обратной связи. Второй механизм обратной связи может использоваться, чтобы отправить дополнительную обратную связь на основе явных сообщений обратной связи (сообщений о состоянии) и, предпочтительно, использует более надежный формат обратной связи. Таким образом, как показано на фиг.4, приемник 103, в дополнение к передаче ACK/NACK-сообщений для каждого принятого блока данных, также передает периодические сообщения о состоянии (этап 402).

Каждое сообщение о состоянии содержит один или более идентификаторов позиции в последовательности, которые могут быть порядковым номером, ассоциативно связанным с каждым отдельным блоком данных или точной отметкой времени, указывающей на временной интервал, в котором попытка передачи была обнаружена приемником, такие сообщения о состоянии информируют передатчик о состоянии приема данных, идентифицированных вышеупомянутыми идентификаторами позиции. Преимущество использования порядкового номера или явной временной отметки в качестве ориентира в том, что не существует строгих требований синхронизации для передачи обратной связи. Даже если это асинхронное сообщение о состоянии задерживается на несколько кадров, оно может все еще интерпретироваться передатчиком 102, так как оно включает в себя опорную точку. Это значит, что последовательные сообщения о состоянии могут содержать информацию об одинаковых блоках данных, что увеличивает надежность протокола, так как последнее сообщение о состоянии вызывает только некоторую дополнительную задержку.

Сообщение о состоянии может, например, указывать, вплоть до какого явно заданного порядкового номера или времени передачи все блоки данных были правильно приняты; такое сообщение о состоянии может именоваться как кумулятивное подтверждение приема. Альтернативно, сообщение о состоянии может включать в себя список блоков данных, которые были правильно или неправильно приняты. Список блоков данных может быть упакован в форме битовой карты для более эффективной передачи. Кроме того, сообщения о состоянии могут включать в себя значение циклически избыточного проверочного кода (CRC), чтобы гарантировать, что только правильно принятая информация о состоянии используется, чтобы управлять окном передатчика. Когда передатчик 102 принимает сообщение о состоянии, указывающее успешное декодирование одного или более блоков данных (этап 303), он затем удаляет такие идентифицированные блоки данных из своего буфера передачи (этап 304).

В примерном варианте осуществления сообщения о состоянии передаются по второму радиоканалу, который может использовать более эффективное кодирование, так как сообщения являются более крупными. Выравнивание по времени, однако, не является необходимым. Кроме того, коэффициент ошибок этих сообщений может быть отличным от переданных по первому каналу.

Отдельным преимуществом изобретения является то, что оба механизма обратной связи могут быть предоставлены одной категорией протокола и основаны на состоянии одного и того же протокола. Это означает, что и низкая задержка и высокая надежность могут быть достигнуты при потреблении минимума ресурсов для передачи обратной связи. Кроме того, существует возможность адаптивных стратегий обратной связи в зависимости от радиоусловий и/или картины ошибок, которые иначе возможны только со сложным межуровневым сообщением. Интегрированный протокол повторной передачи может также производить меньшие коэффициенты ошибок по сравнению с синхронизированным ARQ-протоколом и делать более быструю коррекцию ошибок по сравнению с асинхронным основанным на окнах протоколом; обе выгоды могут быть достигнуты при низком уровне потребления ресурсов для обратной связи.

Так как оба сообщения обратной связи передают информацию, принадлежащую одному и тому же состоянию протокола, возможно, что синхронные NACK-сигналы эксклюзивно используются, чтобы запустить повторные передачи, а ACK не запускают удаление данных из буфера передачи передатчика. Это из-за того, что 1-битные ACK/NACK-сообщения не являются надежными, т.е. передатчик 102 может легко интерпретировать NACK как ACK. Если передатчик 102 продвигает вперед свое окно передачи или удаляет блоки данных из своего буфера передачи из-за такого неверного истолкования, что приведет в результате к невосстановимой потере данных. Следовательно, должны использоваться только надежные сообщения о состоянии, чтобы запустить удаление блоков данных из буфера передачи передатчика (фиг.3; этапы 303, 304); это иллюстрировано на фиг.5.

Фиг.5 иллюстрирует работу изобретения относительно буфера передачи передатчика. Передатчик 102 включает в себя буфер передачи, который хранит передаваемые блоки данных. Как иллюстрировано, блок D1 данных передается первым, следом за ним блоки данных D2, D3 и D4. Когда каждый блок данных передается, он сохраняется в буфере передачи, таким образом, блоки D1-D4 данных сохранены в буфере передачи после передачи блока D4 данных. В приемнике каждый блок данных декодируется и ACK или NACK передается назад передатчику. Например, как иллюстрировано на фиг.5, блок D1 данных успешно декодируется и, следовательно, подтверждение приема (ACK) A1 передается назад передатчику. Блок D2 данных, однако, успешно не декодируется, и неподтверждение приема (NACK) N2 отправляется передатчику, запуская повторную передачу блока D2 данных. Блоки D3 и D4 данных также успешно декодируются, и, следовательно, ACK A3 и A4 передаются назад передатчику. В этот момент блоки D1-D4 данных все еще находятся в буфере передачи. Далее, принимается сообщение 501 о состоянии; сообщение о состоянии идентифицирует состояние успешного декодирования блоков D1, D3 и D4 данных как подтвержденно принятых (A) и состояние неудачного декодирования блока D2 данных как неподтвержденно принятого (N). Вследствие надежного свойства сообщения о состоянии передатчик может теперь удалить блоки D1, D3 и D4 данных из своего буфера передачи, оставляя только блок D2 данных. В иллюстрированном примере декодирование повторно переданного блока D2 данных было успешным, и ACK A2 отправлено передатчику. Блок D2 данных не удаляется из буфера передачи, однако, до последующего приема сообщения 502 о состоянии, указывающего успешное декодирование блока D2 данных; в иллюстрированном примере буфер передачи затем очищается.

Тогда как оба сообщения обратной связи передают информацию, принадлежащую одному и тому же состоянию протокола, возможно использовать NACK-сигналы, чтобы эксклюзивно запустить повторные передачи, в то время как ACK не запускают удаление соответствующего блока данных из буфера передачи. Это из-за того, что 1-битные ACK/NACK-сообщения являются ненадежными; если NACK интерпретируется передатчиком как ACK, передатчик продвинет вперед окно передачи или удалит блоки данных из буфера передачи, приводя к невосстановимой потере данных. Чтобы избежать этого, предпочтительно только надежные сообщения о состоянии могут запускать удаление данных из буфера передачи передатчика.

Как описано ранее, обратная связь через ACK и NACK может быть 1-битной. Потенциальной проблемой с использованием однобитных сообщений подтверждения приема, однако, является то, что NACK может быть неправильно принято как ACK, т.е. приемник 103 не принимает правильно блок данных и отвечает NACK-сигналом, а передатчик 102 интерпретирует этот сигнал как ACK и неправильно предполагает, что данные были приняты правильно. Предполагая, что протокол работает асинхронно (т.е. повторные передачи не отправляются с фиксированным смещением к приему NACK), приемник 103 не будет знать, когда ожидать повторную передачу неправильно принятого блока данных; таким образом, приемнику невозможно немедленно обнаружить, что случилась ошибка NACK в ACK. Чтобы решить эту проблему, в приемнике может использоваться таймер, который запускается при приеме неуспешной передачи; альтернативно, таймер может запускаться, когда соответствующее NACK передается, или в подобных связанных случаях. Таймер останавливается, если ожидаемая повторная передача принята, и данные могут быть успешно декодированы. Таймер стартует повторно, однако, если повторная передача принята, а данные все еще не могут быть декодированы, т.е. сохраняются ошибки передачи. Ошибка в передаче обратной связи указывается, если таймер истекает перед тем, как принимается ожидаемая повторная передача. Затем, при такой ошибке обратная связь повторно передается с использованием второго механизма обратной связи. Кроме того, если приняты новые данные вместо ожидаемой повторной передачи, приемник повторно передает обратную связь с использованием второго формата обратной связи и останавливает таймер.

Показанное на фиг.6a и 6b является схемами последовательности сообщений, которые иллюстрируют работу таймера. Фиг.6a изображает случай, когда происходит ошибка передачи, а NACK принимается правильно; таймер запускается, но повторная передача прибывает как ожидается, и таймер сбрасывается. Фиг.6b изображает случай, где происходит ошибка передачи, и NACK неправильно принимается в передатчике; т.е. передатчик интерпретирует NACK как ACK. Так как передатчик полагает, что дополнительного действия не требуется, он повторно не передает блок данных, как ожидается приемником, и таймер в конечном счете истекает. Когда таймер истекает, передатчику отправляется другое сообщение обратной связи, чтобы запросить повторную передачу. Это сообщение обратной связи должно быть отправлено с использованием надежного способа; сообщение должно включать в себя информацию о том, какой блок данных передать повторно, и также механизм, такой как значение CRC, чтобы гарантировать, что оно правильно интерпретируется в передатчике. После того как это сообщение обратной связи принимается, и передатчик знает, чтоб блок данных не был успешно доставлен, он повторно передает идентифицированный блок данных. Обращаясь теперь к фиг.7a и 7b, отображенное является дополнительными схемами последовательности сообщений, которые иллюстрируют работу таймера. Фиг.7a иллюстрирует случай, где ошибки NACK-в-ACK не происходит, но повторной передачи недостаточно для того, чтобы успешно декодировать блок данных, и передается второе NACK. Таймер повторно запускается, и ожидается новая повторная передача; поскольку передача является успешной, таймер прерывается. В заключение, фиг.7b иллюстрирует случай, когда происходит ошибка NACK-в-ACK для первого блока данных. Так как передатчик полагает, что первый блок данных был успешно принят, передается второй блок данных. В этом случае приемник обнаруживает, что был отправлен новый блок данных вместо ожидаемой повторной передачи. В этом случае, так как приемник не может ожидать повторной передачи первого блока данных, он остановит таймер, и надежное сообщение обратной связи отправляется, чтобы запросить повторную передачу первого блока данных.

Принципы изобретения могут быть модифицированы в соответствии с определенными дополнительными признаками. В одном альтернативном варианте осуществления второй формат обратной связи может быть отправлен только для данных (потоков), которые требуют высокой надежности. В другом варианте осуществления передача сообщений о состоянии может быть запущена в зависимости от надежности обратной связи через ACK/NACK. На основе декодирования обратной связи через ACK/NACK передатчик может определить надежность ACK/NACK-сообщений. Для очень надежных ("достоверных") ACK может быть не нужно отправлять какие-либо сообщения о состоянии; в таких случаях окна передатчика и приемника могут продвигаться вперед без каких-либо сообщений о состоянии более высокого уровня. При приеме "неопределенного" ACK/NACK, однако, передатчик может отправить запрос сообщения о состоянии, чтобы обновить свое состояние протокола с помощью более надежной обратной связи. В одном варианте осуществления "опрос" для сообщения о состоянии выполняется в передаче сигнала для ARQ (например, с использованием внеполосной передачи сигналов), чтобы получить быстрый запрос состояния. Как альтернатива, опрос может быть указан с помощью флага в блоке данных.

Когда принимается NACK, соответствующий блок данных предпочтительно повторно передается непосредственно, чтобы минимизировать задержку. В случае, если надежность NACK-сообщения низкая (что может быть определено из метрики декодирования), существует риск того, что повторная передача является излишней, что ведет к уменьшенной производительности. Чтобы управлять этой проблемой, передатчик может выполнять немедленные повторные передачи, только если принятые NACK имеют надежность выше определенного порогового значения. Если надежность ниже порогового значения, блок данных может быть буферизован до приема надежного сообщения о состоянии, содержащего надежное указание того, должен ли блок данных быть повторно передан. Этот признак может быть полезно объединен с ранее описанным признаком опроса ненадежных ACK, чтобы получить своевременную передачу сообщения о состоянии. Пороговое значение для выполнения повторной передачи на основе "неопределенной" обратной связи может быть приспособлено к загрузке системы, так что более высокое пороговое значение надежности используется во время высокой загрузки системы, когда ресурсы ограничены.

Несмотря на то, что сообщение обратной связи через ACK/NACK и через сообщение о состоянии предоставляют информацию об одних и тех же блоках данных, существует риск множественных повторных передач одного и того же блока данных. Если обратная связь ACK/NACK заставляет повторно передаваться определенные блоки данных, возможно, что повторная передача не будет завершена передатчиком, когда сообщение о состоянии передается приемником (или блоки данных были повторно переданы, но еще не приняты и не обработаны приемником). В этом случае одни и те же блоки данных протокола могут запрашиваться для повторной передачи второй раз сообщением о состоянии, что приводит к нежелательным повторным передачам. Эта проблема может быть обойдена включением привязки ко времени (например, номера кадра) в сообщение о состоянии; привязка ко времени указывает, до какого момента времени (т.е. какой кадр) были учтены принятые блоки данных, когда сообщение о состоянии было передано. Когда передатчик принимает сообщение о состоянии, он может определить, что какие-либо блоки данных, которые были переданы повторно (или запрошены для повторной передачи обратной связью через ACK/NACK) после указанного времени (т.е. кадра), должны быть переданы повторно, если это запрошено в сообщении о состоянии.

В заключение, несмотря на то, что оба типа сообщений обратной связи относятся к одинаковому состоянию протокола, возможно оценить коэффициент ошибок обратной связи через ACK/NACK, сравнивая ее с успешно принятой обратной связью через сообщение о состоянии. Определенный коэффициент ошибок для обратной связи через ACK/NACK может использоваться в качестве указателя того, должна ли быть модифицирована передача сигналов, например, посредством приспосабливания параметров передачи, например, мощности передачи, диверсификации и т.д. Для этой цели сигнал может быть отправлен из передатчика к приемнику, чтобы информировать его о том, что такие параметры передачи должны быть адаптированы.

Хотя настоящее изобретение было описано подробно, специалисты в области техники представят себе различные изменения, замены и переделки в примерных вариантах осуществления, раскрытых в данном описании, без отступления от духа и цели изобретения в его самой широкой форме. Примерные варианты осуществления, представленные в данном описании, иллюстрируют принципы изобретения и не предназначены быть исчерпывающими или ограничивать изобретение раскрытой формой; подразумевается, что рамки изобретения определены формулой, прилагаемой к нему, и ее эквивалентами.

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заявленного изобретения заключается в эффективном управлении повторной передачей блоков данных в системе беспроводной связи, в котором множественные механизмы дополнительной обратной связи используются, чтобы управлять повторной передачей. Приемник пытается декодировать каждый принятый блок данных. Если блок данных успешно декодируется, приемник передает положительную обратную связь передатчику, если блок данных неуспешно декодируется, приемник передает отрицательную обратную связь передатчику. Во всех случаях передатчик применяет, по меньшей мере, первый и второй механизмы обратной связи для передачи положительной и отрицательной обратной связи. В примерном варианте осуществления сообщения подтверждения приема (АСК) и неподтверждения приема (NACK) оправляются в ответ на прием каждого блока данных по первому ненадежному каналу, а сообщения о состоянии, идентифицирующие порядковые номера отдельных блоков данных, периодически передаются по второму надежному каналу; приемник предпочтительно удаляет блоки данных из своего окна передачи только после приема сообщения о состоянии, указывающего успешное декодирование. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ функционирования приемника для использования в системе беспроводной связи, приемник работает, чтобы управлять повторной передачей принятых блоков данных, способ содержит этапы, на которых:
принимают множество блоков данных от передатчика, блоки данных, каждый, содержат порядковый номер;
в ответ на получение каждого из множества блоков данных пытаются декодировать каждый блок данных, и:
если блок данных успешно декодирован, передают сообщение подтверждения приема (АСК) передатчику, упомянутое АСК указывает передатчику, что блок данных был успешно декодирован приемником;
или, если блок данных неуспешно декодирован, передают сообщение неподтверждения приема (NACK) передатчику, NACK указывает передатчику, что блок данных не был успешно декодирован приемником;
причем упомянутое АСК или NACK передается упомянутому передатчику по первому радиоканалу; и
передают сообщение о состоянии передатчику по второму радиоканалу, сообщение о состоянии содержит один или более идентификаторов позиции в последовательности, соответствующих множеству упомянутых блоков данных.

2. Способ по п.1, в котором АСК- и NACK-сообщения состоят из одиночных битов.

3. Способ по п.1, в котором первый радиоканал использует ненадежный способ передачи.

4. Способ по п.1, в котором второй радиоканал использует надежный способ передачи.

5. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии автоматически передается в ответ на прием предварительно определенного числа множества блоков данных.

6. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии отправляется в ответ на запрос от передатчика.

7. Способ по п.6, в котором запрос от передатчика содержит флаг в одном из множества блоков данных.

8. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии содержит один идентификатор позиции в последовательности, указывающий наивысший пронумерованный из множества блоков данных, успешно принятых один за другим.

9. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии содержит идентификатор позиции в последовательности для каждого из множества блоков данных, которые были правильно приняты.

10. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии содержит идентификатор позиции в последовательности для каждого из множества блоков данных, которые были неправильно приняты.

11. Способ по п.1, в котором сообщение о состоянии содержит значение циклического избыточного проверочного кода (CRC), посредством которого передатчик может проверить, что сообщение о состоянии принято правильно.

12. Способ функционирования передатчика для использования в системе беспроводной связи, передатчик функционирует так, чтобы выборочно повторно передавать блоки данных, способ содержит этапы, на которых:
временно сохраняют множество блоков данных, которые должны быть переданы приемнику, в буфере передачи;
передают упомянутое множество блоков данных приемнику, блоки данных, каждый, содержат порядковый номер;
принимают сообщения подтверждения приема (АСК) и неподтверждения приема (NACK) от приемника по первому радиоканалу, причем приемник в ответ на прием каждого из множества блоков данных пытается декодировать блок данных в приемнике, и:
если блок данных успешно декодирован, передает сообщение подтверждения приема (АСК), упомянутое АСК указывает передатчику, что блок данных был успешно декодирован приемником; или, если блок данных неуспешно декодирован, передают сообщение неподтверждения приема (NACK) передатчику, NACK указывает передатчику, что блок данных не был успешно декодирован приемником;
принимают сообщение о состоянии от приемника по второму радиоканалу, сообщение о состоянии содержит один или более идентификаторов позиции в последовательности, соответствующих множеству блоков данных;
причем передатчик удаляет переданный блок данных из буфера передачи только в ответ на сообщение о состоянии, указывающее успешное декодирование блока данных приемником.

13. Способ по п.12, в котором АСК- и NACK-сообщения состоят из одиночных битов.

14. Способ по п.12, в котором АСК- и NACK-сообщения не включают в себя идентификаторы позиции в последовательности.

15. Способ по п.12, в котором первый радиоканал использует ненадежный способ передачи.

16. Способ по п.12, в котором второй радиоканал использует надежный способ передачи.

17. Способ по п.12, в котором сообщение о состоянии отправляется в ответ на запрос от передатчика.

18. Способ по п.17, в котором запрос от передатчика содержит флаг в одном из множества блоков данных.

19. Способ по п.12, в котором сообщение о состоянии содержит один идентификатор позиции в последовательности, указывающий наивысший пронумерованный из множества блоков данных, успешно принятых один за другим.

20. Способ по п.12, в котором сообщение о состоянии содержит идентификаторы позиции в последовательности для каждого из множества блоков данных, которые были правильно приняты.

21. Способ по п.12, в котором сообщение о состоянии содержит идентификаторы позиции в последовательности для каждого из множества блоков данных, которые были неправильно приняты.

22. Способ по п.12, в котором сообщение о состоянии содержит значение циклического избыточного проверочного кода (CRC), посредством которого передатчик может проверить, что сообщение о состоянии принято правильно.

23. Способ по п.12, в котором передатчик повторно передает блок данных в ответ на прием соответствующего NACK-сообщения или сообщения о приеме, указывающего недоставку или неудачу декодирования такого блока данных.