BRPI0609338A2

BRPI0609338A2 - método e equipamento para melhorar segurança em transmissão de dados em sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0609338A2
Application number: BRPI0609338-8A
Authority: BR
Inventors: Avinash Jain; Stein A Lundby
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2010-03-16
Also published as: MX2007011711A; KR20070121795A; AU2006226953A1; EP2273712A3; IL186003A0; US9014192B2; MY144935A; NO20075350L; RU2378768C2; RU2502199C2; EP2273712A2; JP5226764B2; RU2009133733A; AU2006226953B2; CN101176292B; US20060209783A1; JP2008537379A; EP2273712B1; US20080130643A1; EP1867091B1

Abstract

MéTODO E EQUIPAMENTO PARA MELHORAR SEGURANçA EM TRANSMISSãO DE DADOS EM SISTEMA DE COMUNICAçãO SEM FIO. São descritas técnicas para realizar detecção duplicada e reordenamento para uma transmissão HARQ. Para detecção duplicada, um receptor determina se um pacote decodificado x para um canal ARQ y é um pacote duplicado com base no pacote x e em um pacote decodificado anterior para o canal ARQ y. Para reordenamento, o receptor determina se um pacote anterior ainda está pendente em qualquer outro canal ARQ com base nos pacotes decodificados anteriores para os canais ARQ e emite o pacote x somente se não houver pacotes anteriores pendentes. Não há pacotes anteriores pendentes em outro canal z se (1) um pacote decodificado tiver sido recebido no canal ARQ z em um tempo designado ou posteriormente ou se (2) um pacote decodificado não tiver sido recebido no canal ARQ z dentro de uma janela de tempo do tempo atual.

Description

"MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA MELHORAR SEGURANÇA EMTRANSMISSÃO DE DADOS EM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO"

FUNDAMENTOS

I. CAMPO

A presente invenção refere-se de maneira geral acomunicações sem fio e, mais especificamente, a técnicaspara melhorar a segurança na transmissão de dados.

II. FUNDAMENTOS

Muitos sistemas de comunicação sem fio utilizamuma HARQ para melhorar a segurança na transmissão de dados.Com a HARQ, cada pacote de dados pode ser transmitido umaou várias vezes por um transmissor até que o pacote sejadecodificado corretamente por um receptor ou o númeromáximo de transmissões tenha sido enviado pelo pacote. Umaentidade HARQ no transmissor (que é freqüentemente chamadaentidade HARQ de transmissor) recebe pacotes aos quaisforam atribuídos números de seqüência, codifica cada pacoteem um ou vários sub-pacotes e transmite estes sub-pacotesem uma ordem seqüencial.

Uma entidade HARQ correspondente no receptor (queé freqüentemente chamada entidade HARQ de receptor) recebeas transmissões do transmissor e combina os sub-pacotes quepertencem ao mesmo pacote. Os sub-pacotes combinados paracada pacote transmitido são então decodificados em umatentativa de recuperar o pacote transmitido. Entretanto,devido à deterioração causada pelos efeitos deletérios emum link sem fio, alguns dos pacotes recebidos podem serdecodificados incorretamente e são chamados pacotesapagados. 0 receptor pode enviar ao transmissor umaconfirmação (ACK) para cada pacote decodificadocorretamente de modo a terminar a transmissão de outrossub-pacotes para este pacote e/ou uma confirmação negativa(NAK) para cada pacote apagado de modo a iniciar atransmissão de outro sub-pacote pelo pacote - 0 transmissorpode receber incorretamente as ACKs e/ou NAKs enviadas peloreceptor. Cada ACK que é detectada incorretamente como umaNAK pelo transmissor resulta na transmissão de um outrosub-pacote por um pacote que já foi decodificadocorretamente pelo receptor. A transmissão redundante podeser decodificada corretamente pelo receptor e resultar emum pacote duplicado. A taxa de erros para as transmissõesde ACK pode ser elevada e, consequentemente, o receptorpode obter freqüentemente pacotes duplicados.

A entidade HARQ de receptor é também encarregadade fornecer pacotes decodificados corretamente a camadassuperiores. Em muitos sistemas, as camadas superioresesperam receber dados na ordem apropriada, conformedeterminado pelos números de seqüência dos pacotes. Com aHARQ, embora a entidade HARQ de transmissor envie osprimeiros sub-pacotes em ordem seqüencial, a entidade HARQde receptor pode recuperar os pacotes fora de ordem porcausa das transmissões de sub-pacotes adicionais pelospacotes apagados. Consequentemente, a entidade HARQ dereceptor tipicamente armazena em buffer os pacotes queforam corretamente decodificados, reordena estes pacotesconforme necessário e envia os pacotes reordenados àscamadas superiores. Se os pacotes forem recuperados fora deordem, então a entidade HARQ de receptor pode "estabular"ou retardar a entrega dos pacotes corretamentedecodificados às camadas superiores sempre que se detectarque os pacotes anteriores estão faltando, até que ou (1) ospacotes faltantes sej am decodificados corretamente pelaentidade HARQ de receptor ou (2) a entidade HARQ dereceptor confie em que os pacotes faltantes estão perdidose não serão recebidos. Se a entidade HARQ de receptordeclarar um pacote como estando perdido quando este não foro caso, então as camadas superiores podem (1) iniciar aretransmissão do pacote perdido, embora com um longoretardo, ou (2) tratar o pacote como estando perdido, sendoambos indesejáveis.

Em um esquema de reordenamento simples, oreceptor armazena cada pacote decodificado corretamente emum buffer até que a duração de tempo máxima para atransmissão de todos os pacotes anteriores tenha expirado.0 receptor em seguida fornece o pacote decodificadocorretamente às camadas superiores depois de expirada estaduração de tempo máxima, confiando em que quaisquer pacotesanteriores que estão ainda faltando não serão recebidos.Entretanto, o retardo na entrega de pacotes às camadassuperiores pode ser excessivamente longo para este esquemade reordenamento simples.

Há, portanto, necessidade na técnica de técnicaspara efetuar de maneira eficaz a detecção duplicada e oreordenamento para uma transmissão HARQ.

SUMÁRIO

São aqui descritas técnicas para efetuar detecçãoduplicada e reordenamento para uma transmissão HARQ. Paraum sistema HARQ sincrono, vários canais ARQ são utilizadospara a transmissão HARQ, e o tempo no qual cada canal ARQ éenviado é conhecido a priori tanto pelo transmissor. quantopelo receptor para uma transmissão HARQ. Para um sistemaWARQ assincrono, o tempo entre as transmissões de sub-pacotes subseqüentes no mesmo canal ARQ é variável e édeterminado por uma entidade de escalonamento com base nascaracterísticas de canal e/ou outras. Se a entidade deescalonamento reside no transmissor, o que é tipicamente ocaso para o link direto (ou downlink) , então um mecanismode controle seguro pode ser utilizado para informar aoreceptor o tempo no qual cada canal ARQ é enviado. Para umsistema com um link reverso (ou uplink) completamenteescalonado, a entidade de escalonamento fica no receptor,que estão então ciente do tempo no qual cada canal ARQ éenviado. Para sistemas HARQ tanto sincronos quantoassíncronos, presume-se que tanto o transmissor quanto oreceptor conhecem o tempo no qual cada canal ARQ é enviado.

Para a transmissão HARQ, o transmissor recebe umaseqüência de pacotes de dados aos quais podem seratribuídos números de seqüência para indicar sua ordem naseqüência. 0 transmissor processa cada pacote e gera váriossub-pacotes aos quais são atribuídos identificadores desub-pacote (SPIDs) numerados seqüencialmente. 0 transmissortransmite os pacotes em uma ordem seqüencial (com base emseus números de seqüência ou na ordem de chegada dascamadas superiores) nos canais ARQ à medida que estescanais se tornam disponíveis. Cada pacote é enviado em umcanal ARQ. Para cada pacote, os sub-pacotes para essepacote são enviados em uma ordem seqüencial baseada em seusSPIDs, um pacote de uma vez, até que uma ACK seja recebidapor esse pacote ou todos os pacotes tenham sido enviados.

Para a detecção duplicada, o receptor determinase um dado pacote decodificado corretamente x para um dadocanal ARQ é um pacote duplicado com base no pacotedecodificado corretamente x e no pacote decodificadocorretamente anterior para o canal ARQ y. Ao obter o pacotedecodificado corretamente anterior, o receptor fixa um SPIDinesperado para o canal ARQ y no SPID L do último sub-pacote recebido pelo pacote decodificado corretamenteanterior mais um, isto é, SPID inesperado = 1 + 1. 0 SPIDinesperado é o SPID para um sub-pacote que não se esperaseja recebido no canal ARQ y. Por exemplo, o receptor podeenviar uma ACK pelo pacote decodificado corretamenteanterior, que pode ser detectado incorretamente como umaNAK pelo transmissor, que pode então transmitir o sub-pacote seguinte com SPID de 1 + 1. 0 receptor obtém o SPIDdo último sub-pacote recebido pelo pacote decodificadocorretamente x, compara o SPID deste sub-pacote com o SPIDinesperado e declara o pacote x como sendo um pacoteduplicado se os dois SPIDs corresponderem um ao outro. 0receptor incrementa o SPID inesperado cada vez que um sub-pacote pode ser enviado no canal ARQ y, de modo que o SPIDinesperado rastreie o SPID do sub-pacote que não se esperaseja recebido no canal ARQ y. Este incremento é feito mesmose o receptor não tiver detectado uma transmissão. Porexemplo, o receptor pode decodificar um pacote com SPID = 1no canal ARQ y e enviar uma ACK que é detectadaincorretamente como uma NAK pelo transmissor. 0 receptorpode não detectar a transmissão de sub-pacote subseqüentede SPID = J + 1 no canal ARQ y, mas detectar a transmissãodepois dessa que tem SPID = 1 + 2. Ao incrementar sempre oSPID inesperado, o receptor assegura sempre detectarpacotes duplicados, mesmo que não detecte alguns sub-pacotes.

Para o reordenamento, o receptor obtém o pacotedecodificado corretamente x para o canal ARQ y, determinase um pacote anterior ainda está pendente em qualquer outrocanal ARQ com base nos pacotes decodificados corretamenteanteriores (se existentes) para os canais ARQ e emite opacote x para as camadas superiores se não houver pacotesanteriores pendentes. Cada pacote anterior pendente é umpacote que foi enviado antes do pacote x e que pode serainda recebido. Não há pacotes anteriores pendentes emoutro canal ARQ z se (1) um pacote decodificadocorretamente tiver sido recebido no canal ARQ z em um tempodesignado ou posteriormente ou (2) um pacote decodificadocorretamente não tiver sido recebido corretamente no canalARQ z dentro de uma j anela de tempo do quadro atual. 0tempo designado é determinado pelo tempo de partida para opacote x e pelo número de canais ARQ disponíveis para atransmissão ARQ. Para a HARQ sincrona, a janela de tempo édeterminada pelo número máximo de sub-pacotes para cadapacote e pelo número de canais ARQ. Para a HARQ assincronaem um sistema escalonado, a j anela de tempo paratransmissão em cada canal ARQ é conhecida da entidade deescalonamento.

Diversos aspectos e modalidades da invenção sãodescritos mais detalhadamente a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra o processamento de pacotes paraum s i s t ema HARQ.

A Figura 2 mostra uma transmissão HARQ sincronaem um canal ARQ.

A Figura 3A mostra uma transmissão HARQ sincronaem quatro canais ARQ.

A Figura 3B mostra um armazenador de dados para atransmissão HARQ mostrada na Figura 3A;

A Figura 4 mostra um processo para efetuardetecção duplicada;

As Figuras 5A e 5B mostram duas condições paradeterminar se um pacote anterior está ainda pendente emoutro canal ARQ;

A

Figura 6 mostra um processo para reordenar

pacotes;

A

Figura 7 mostra um processo para determinar se

há um pacot

e anterior pendente;

A Figura 8 mostra um processo para processarpacotes recebidos para uma transmissão HARQ;

A Figura 9 mostra um processo para reordenar eemitir pacotes para camadas superiores;A Figura 10 mostra o processamento para atransmissão HARQ mostrada na Figura 3A; e

A Figura 11 mostra um diagrama de blocos de umdispositivo sem fio e uma estação base.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A palavra "exemplar" é aqui utilizada parasignificar "que serve como exemplo, ocorrência ouilustração". Qualquer modalidade aqui descrita como"exemplar" não deve ser necessariamente interpretada comopreferida ou vantajosa comparada com outras modalidades.

As técnicas de detecção duplicada e reordenamentoaqui descritas podem ser utilizadas em diversos sistemas decomunicação, tais como um sistema de Acesso Múltiplo porDivisão de Código (CDMA), um sistema de Acesso Múltiplo porDivisão de Tempo (TDMA), um sistema de Acesso Múltiplo porDivisão de Freqüência (FDMA), um sistema de Acesso Múltiplopor Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDMA), um UltraSistema de Banda Larga (UWB) e assim por diante. Um sistemaCDMA pode implementar o cdma2000/ o CDMA de Banda Larga (W-CDMA) ou algumas outras tecnologias de rádio-acesso (RATS)CDMA, Um sistema TDMA pode implementar o Sistema Globalpara Comunicações Móveis (GSM) ou alguma outra RAT. Umsistema OFDM pode implementar o IEEE 802.11, o IEEE 802.16ou o IEEE 802.20. Um sistema UWB pode implementar o 8,02.15.O cdma2000 cobre o IS-95, o IS-2000 e o IS-856 e é descritoem documentos de um consórcio chamado "Projeto de Parceriasde 3a Geração 2" (3GPP2). O W-CDMA e o GSM são descritos emdocumentos de um consórcio chamado "Pro j eto de Parcerias de3a Geração'7 (3GPP) . Os documentos 3GPP e 3GPP2 estãodisponíveis ao público. As técnicas de detecção duplicada ereordenamento podem ser utilizadas para o link direto (oudownlink) e para o link reverso (ou uplink) . Para maiorclareza, estas técnicas são descritas para o link reversono cdma2000 Revisão D.

A Figura 1 mostra o processamento de pacotes paraum sistema HARQ. Um dispositivo sem fio processa cadapacote de dados de modo a gerar um pacote codificado etambém particiona o pacote codificado em três sub-pacotes.Os dados/pacotes codificados recebem números de seqüênciaseqüenciais atribuídos e são rotulados como PacO, Pacl,Pac2 e assim por diante na Figura 1. Os três sub-pacotespara cada pacote codificado recebem identificadores de sub-pacote (SPIDs) atribuídos de y0', yl' e y2' e são rotuladoscomo SPO, SP1 e SP2 na Figura 1. Cada sub-pacote contéminformações suficientes para permitir que uma estação "basereceptora decodifique o sub-pacote em condições de canalfavoráveis e recupere o pacote. Os três sub-pacotes paracada pacote contêm informações de redundância diferentespara o pacote, Os três sub-pacotes para um pacote podem servistos como versões diferentes do pacote ou transmissõesdiferentes para o pacote,

Os pacotes codificados são transmitidos começandoem ordem seqüencial. Assim, o primeiro pacote 0 (PacO) étransmitido antes do pacote 1 (Pacl), que é transmitidoantes do pacote 2 (Pac2), que é transmitido antes do pacote3 (Pac3) e assim por diante. Para cada pacote, os três sub-pacotes são transmitidos em ordem seqüencial no mesmo canalARQ. Assim, o sub-pacote 0 (SPO) é transmitido primeiro,seguido do sub-pacote 1 (SP1) se necessário, e seguido dosub-pacote 2 (SP2) se necessário. Um, dois ou todos os trêssub-pacotes podem ser transmitidos para cada pacote. 0processamento e a transmissão dos pacotes descritos acimapodem ser utilizados para canais de dados/tráfego emdiversos sistemas, tais como, por exemplo, um Canal deDados em Pacote Reverso (R-PDCH) no cdma2000 Revisão D.Para maior clareza, determinados detalhes são descritos aseguir para o R-PDCH.

A Figura 2 mostra a estrutura de um canal dedados em um sistema HARQ sincrono. A linha de tempo detransmissão para o canal de dados é particionada emquadros, com cada quadra tendo uma duração fixa (como, porexemplo, 10 milissegundos (ms) para o R-PDCH no cdma2000) .Um sub-pacote pode ser enviado em cada quadro. A linha detempo de transmissão é também particionada em quatro canaisARQ, aos quais são atribuídos identificados de canal ARQ(ACIDs) de *0' , '1' , *2' e x3' . Os quatro canais ARQ sãoentrelaçados de modo que o canal ARQ 0 com ACID =0 ocupecada quarto quadro começando em um quadro pré-definido, ocanal ARQ 1 com ACID = 1 ocupe cada quarto quadro que sesegue imediatamente ao canal ARQ 0, o canal ARQ 2 comACID = 2 ocupe cada quarto quadro que se segueimediatamente ao canal ARQ 1, e o canal ARQ 3 com ACID = 3ocupe cada quarto quadro que se segue imediatamente aocanal ARQ 2. Os quadros utilizados para todos os quatrocanais ARQ são definidos com base no tempo do sistema (SYS-TIME) e são conhecidos pelo dispositivo sem fio e a estaçãobase. Os quatro canais ARQ são também referidos comoocorrências ARQ e podem ser vistos como quatro canaislógicos ou quatro sub-canais do canal de dados no sistemaHARQ sincrono.

A Figura 2 mostra também uma transmissão HARQsincrona exemplar em um canal ARQ. Cada pacote étransmitido e possivelmente retransmitido em um único canalARQ. Para um dado pacote, o dispositivo sem fio primeirotransmitiu o sub-pacote 0 em um quadro para um canal ARQ,em seguida o sub-pacote 1 (se necessário) no quadrodisponível seguinte para o mesmo canal ARQ, e finalmente osub-pacote 2 (se necessário) no quadro disponível seguintepara o canal ARQ. À medida que cada sub-pacote é recebido,a estação base tenta decodificar o pacote com base em todosos pacotes que foram recebidos pelo pacote. Se adecodificação é bem sucedida, então a estação base enviauma ACK em um Canal de Confirmação Direto (F-ACKCH) , e odispositivo sem fio pára de enviar sub-pacote s por estepacote. Inversamente, se a decodificação é mal sucedida,então a estação base envia uma NAK no F-ACKCH, e odispositivo sem fio envia o sub-pacote seguinte pelopacote. O retardo no envio da NAK ou ACK é de um quadro. Emum sistema HARQ assincrono, a transmissão de cada sub-pacote também ocorre seqüencialmente no mesmo canal ARQ,mas não há duração de tempo fixa entre transmissõesconsecutivas do mesmo canal ARQ.

Para o exemplo mostrado na Figura 2, odispositivo sem fio transmite o sub-pacote 0 do pacote 0,que é decodificado incorretamente pela estação base. 0dispositivo sem fio transmite então o sub-pacote 1 dopacote 0, que é decodificado corretamente e, portanto, umaACK foi enviada de volta. O dispositivo sem fio transmiteentão o sub-pacote 0 do pacote 1 seguinte, que édecodificado incorretamente pela estação base. Odispositivo sem fio em seguida transmite o sub-pacote 1 dopacote 1. A transmissão de dados continua desta maneirapara outros pacotes.

Para maior clareza, a Figura 2 mostra atransmissão tanto de NAKs quanto de ACKs. Muitos sistemasenviam apenas ACKs ou apenas NAKs de modo a reduzirem aquantidade de sinalização. Para um esquema baseado em ACK,um receptor envia uma ACK somente se um pacote fordecodificado corretamente e não envia nenhuma NAK. As ACKssão assim explicitamente enviadas, e as NAKs sãoimplicitamente enviadas (isto é, presumidas pela ausênciade ACKs ou indicadas de algumas outras maneiras) . Para umesquema baseado em NAK, o receptor envia uma NAK somente seum pacote for decodificado incorretamente e não envianenhuma ACK. As técnicas aqui descritas podem serutilizadas com qualquer espécie de realimentação.

Um receptor pode determinar se um dado pacote édecodificado corretamente ou incorretamente com base em umcódigo de detecção de erros utilizado para o pacote. Porexemplo, um pacote é decodificado corretamente se umaverificação de redundância ciclica (CRC) para o pacote foraprovada e decodificado incorretamente se a CRC fracassar.Conforme utilizado aqui, um pacote decodificado é um pacoteque é decodificado corretamente pelo receptor (isto é, aCRC é aprovada) , e um pacote apagado é um pacote que édecodificado incorretamente pelo receptor (isto é, a CRCfracassa)

Conforme mostrado na Figura 2, incorre-se emalguns retardos para se transmitir um sub-pacote,decodificar um pacote e enviar de volta uma ACK ou NAK. Astransmissões de sub-pacotes para cada canal ARQ sãoseparadas por quatro quadros de modo a se dar conta dosretardos de processamento e transmissão. 0 dispositivo semfio pode transmitir até quatro pacotes em paralelo nosquatro canais ARQ. Em qualquer dado momento, pode haver atéquatro transmissões de pacotes importantes. Cadatransmissão de pacote importante é para um pacote que nãofoi confirmado como sendo decodificado pela estação base.

A Figura 3A mostra uma transmissão HARQ sincronaexemplar em todos os quatro canais ARQ. 0 dispositivo semfio envia o sub-pacote 9 dos pacotes 0, 1, 2 e 3 nos canaisARQ 0, 1, 2 e 3, respectivamente, nos quadros 0, 1, 2 e 3,respectivamente. A estação base recebe os quatro sub-pacotes, decodifica os pacotes 0, 1 e 3 incorretamente edecodifica o pacote 2 corretamente. 0 dispositivo sem fiotransmite então o sub-pacote 1 dos pacotes 0, 1 e 3 noscanais ARQ 0, 1 e 3, respectivamente, nos quadros 4, 5 e 7,respectivamente, e transmite o sub-pacote 0 do pacote 4seguinte no canal ARQ 2 no quadro 6. A estação base recebeos sub-pacotes, decodifica os pacotes 0 e 3 corretamente edecodifica os pacotes 1 e 4 incorretamente. O dispositivosem fio transmite então o sub-pacote 0 do pacote 5 seguinteno canal ARQ 0 no quadro 8, o sub-pacote 2 do pacote 1 nocanal ARQ 1 no quadro 9, o sub-pacote 1 do pacote 4 nocanal ARQ 2 no quadro 10 e o sub-pacote 0 do pacote 6seguinte no canal ARQ 3 no quadro 11. A estação base recebeos sub-pacotes, decodifica os pacotes 1, 5 e 6incorretamente e decodifica o pacote 4 corretamente. Odispositivo sem fio transmite então o sub-pacote 1 dopacote 5 no canal ARQ 0 no quadro 12, o sub-pacote 0 dopacote 7 seguinte no canal ARQ 1 no quadro 13, o sub-pacote0 do pacote 8 seguinte no canal ARQ 2 no quadro 14 e o sub-pacote 1 do pacote 6 no canal ARQ 3 no quadro 15. Odispositivo sem fio transmite um novo pacote no canal ARQ1, embora o pacote 1 não tenha sido decodificado, uma vezque todos os três sub-pacotes foram enviados pelo pacote 1.O dispositivo sem fio continua a transmitir um novo pacotesempre que um canal ARQ se torna disponível.

A Figura 3B mostra o conteúdo de um armazenadorde dados utilizado para armazenar pacotes decodificados naestação base. O armazenador de dados é comumente chamadoarmazenador de reordenamento. Cada pacote decodificado podeser temporariamente armazenado no armazenador de dados atéque o pacote estej a pronto para ser enviado às camadassuperiores. A Figura 3B mostra cada pacote decodificado e oquadro no qual o pacote foi decodificado. O pacote 2 foidecodificado no quadro 2, o pacote 0 foi decodificado noquadro 4, o pacote 3 foi decodificado no quadro 7, o pacote4 foi decodificado no quadro 10, o pacote 5 foidecodificado no quadro 12 e o pacote 8 foi decodificado noquadro 14. O pacote 1 é detectado como faltante no quadro9. Conforme mostrado nas Figuras 3A e 3B, embora odispositivo sem fio transmita os pacotes começando em ordemseqüencial, a estação base recupera os pacotes fora deseqüência devido às transmissões adicionais para pacotesapagados.

Por simplificação, a Figura 3A supõe ainexistência de erros de detecção para as ACKs e NAKsenviadas pela estação base ao dispositivo sem f io. Paracada ACK que é detectada como uma NAK, o dispositivo semfio transmite o sub-pacote seguinte por um pacote que jáestá decodificado pela estação base. Para cada NAK que édetectada como uma ACK, o dispositivo sem fio transmite opacote seguinte embora o pacote anterior não tenha sidodecodificado pela estação base. A taxa de erros de NAK paraACK é tipicamente pequena (0,1%, por exemplo) para se obtertransmissão de dados segura. Entretanto, a taxa de erros deACK para NAK pode ser elevada e variável (de 1 a 10%, porexemplo) . Por causa dos erros de ACK para NAK, a estaçãobase pode receber pacotes duplicados.

A estação base pode efetuar detecção duplicadapara identificar e descartar pacotes duplicadas. A detecçãoduplicada pode ser efetuada com base nas seguintessuposições: (1) a estação base (ou receptor) temconhecimento do canal ARQ enviado em cada quadro com basena temporização do sistema, (2) os sub-pacotes para cadapacote são enviados em ordem seqüencial e (3) a estaçãobase só pode verificar o SPID de um sub-pacote se um pacotefor decodificado.A Figura 4 mostra um diagrama de fluxo de umprocesso 400 para efetuar detecção duplicada dos pacotesrecebidos por meio de uma transmissão HARQ. A estação basemantém um SPID Inesperado variável para cada canal ARQ.Esta variável indica o SPID de um sub-pacote que não seesperava fosse recebido no canal ARQ. A estação baseinicializa o SPID Inesperado para cada canal ARQ como umvalor não válido no inicio da transmissão HARQ (bloco 410).Por exemplo, o SPID Inesperado pode ser fixado em Max-Num-Tx, que é o número máximo de sub-pacotes para cada pacote,onde Max-Num-Tx = 3 para o R=PDCH no cdma2000 Revisão D. Ainicialização no bloco 410 é efetuada uma vez para atransmissão HARQ.

A estação base efetua detecção duplicada paracada quadro com transmissão. A estação base determina ocanal ARQ para o quadro atual (que é chamado canal ARQ y)com base em seu conhecimento do tempo do sistema (bloco420) . A estação base tenta então decodificar o pacote parao quadro atual (bloco 422). Determina-se então se o pacotefoi decodificado (bloco 424). Se o pacote tiver sidodecodificado, então a estação base obtém o SPID do sub-pacote recebido no quadro atual (que é chamado SPID k)(bloco 426) . Para o cdma2000 Revisão D, cada sub-pacoteporta o SPID atribuído ao sub-pacote, mas a estação base sópode verificar com segurança o SPID se o pacote fordecodificado.

A estação base em seguida determina se o SPID k éigual ao SPID Inesperado para o canal ARQ y (bloco 428) . Seo SPID k não for igual ao SPID Inesperado para o canal ARQy, que seria o caso para o primeiro pacote enviado no canalARQ y porque o SPID Inesperado foi inicializado como umvalor não válido, então o SPID inesperado é fixado em k + 1(bloco 4 32) . A estação base não espera receber um sub-pacote com um SPID de k + 1 no quadro seguinte para o canalARQ y, uma vez que o pacote x já está decodificado. Se umsub-pacote com um SPID de k + 1 for recebido no quadroseguinte para o canal ARQ, então este sub-pacote deve serenviado devido a um erro de ACK para NAK e é um pacoteduplicado. Assim, de volta ao bloco 428, se o SPID k forigual ao SPID Inesperado, então o pacote x é declarado umpacote duplicado e é descartado (bloco 430) . Após o bloco430, o SPID Inesperado é fixado em k + 1 (bloco 432).

Se o pacote para o quadro atual tiver sidoapagado, conforme determinado no bloco 424, então sedetermina se o SPID Inesperado para o canal ARQ y é nãoválido (igual a Max-Num-Tx, por exemplo) (bloco 434). Se aresposta for *Não', então a estação base incrementa o SPIDInesperado para o canal ARQ y em um (bloco 436) . Se aresposta for ^Sim' para o bloco 434 e também após o bloco436, o processo volta ao bloco 420 para processar o quadroseguinte.

A detecção duplicada na Figura 4 fixa o SPIDInesperado com base no SPID do último sub-pacote recebidopara um pacote decodificado. A detecção duplicadaincrementa o SPID Inesperado em um no bloco 436 (1) sempreque um pacote apagado for recebido uma vez que os sub-pacote s sejam enviados em ordem seqüencial e (2) se o SPIDInesperado não tiver atingido o Max-Num-Tx e não for ovalor não válido atribuído no bloco 410. Se o SPIDInesperado atingir o Max-Num-Tx no bloco 436, então o SPIDInesperado pode ser mantido no Max-Num-Tx ou fixado emalgum outro valor não válido. A detecção duplicada pode sertambém efetuada de outras maneiras com base na presentedescrição.

Conforme mostrado nas Figuras 3A e 3B, a entidadeHARQ de receptor na estação base pode recuperar pacotesfora de seqüência, embora estes pacotes possam ser enviadosem ordem seqüencial. É desejável emitir cada pacotedecodificado para as camadas superiores assim que possivelpara reduzir os retardos. Entretanto, se as camadassuperiores esperam receber pacotes em ordem seqüencial,então a entidade HARQ de receptor tipicamente armazena embuffer os pacotes decodificados, reordena os pacotes queestão fora de seqüência e em seguida envia os pacotesreordenados às camadas superiores.

Para um dado pacote decodificado x, a estaçãobase pode emitir o pacote x para as camadas superiores senenhum pacote tiver sido enviado antes do pacote x e puderser ainda recebido. Outro pacote b é enviado antes dopacote x se a transmissão do pacote b tiver começado antesda transmissão do pacote x. Se os pacotes forem enviados emordem seqüencial, se outro pacote b tiver sido entãoenviado antes do pacote x, então o pacote b deve seremitido para as camadas superiores antes do pacote x se ascamadas superiores esperam receber pacotes em ordemseqüencial. Se o pacote b não for decodificado depois donúmero máximo possivel de transmissões ARQ, então o pacoteb é perdido e o pacote x pode ser enviado às camadassuperiores.

A estação base pode manter um indicador para cadacanal ARQ e pode liberar este indicador para o pacote x senão houver pacotes anteriores pendentes no canal ARQ. Umpacote anterior pendente é um pacote que é enviado em umcanal ARQ antes do pacote x e que pode ser ainda recebidopela estação base. A estação base pode enviar o pacote x àscamadas superiores se os indicadores para todos os canaisARQ forem liberados. A Tabela 1 enumera diversas variáveisutilizadas na descrição a seguir e uma breve descrição decada variável. Os valores pré-definidos para algumas dasvariáveis são dados na terceira coluna da Tabela 1 para oR-PDCH no cdma200.

Tabela 1

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Para uma HARQ assincrona, cada transmissão no R-PDCH pode ser escalonada. A Espera_Max por um canal ARQ é otempo entre a primeira e a última transmissão de sub-pacotes nesse canal ARQ e pode ter uma duração variável. AEspera_Max por cada canal ARQ é conhecida do receptor se aentidade de escalonamento residir no receptor. Isto éverdadeiro para links reversos completamente escalonados,tais como o IEEE 802.16. Se a entidade de escalonamentoestiver no transmissor, então a Espera_Max por um canal ARQpode ser determinada se o transmissor tiver uma maneirasegura para transmitir o sub-pacote e o identificador decanal ARQ ao receptor.

Para o canal ARQ z, onde z€C e C denota oconjunto de todos os canais ARQ, a estação base podeliberar o indicador para o canal ARQ z se for satisfeitauma ou a outra das duas condições seguintes:

1. Um pacote foi enviado no canal ARQ z após oTempo_Inicial para o pacote x ou, de maneiraequivalente, o Último_Tempo_Decod para o canal ARQ zé posterior ao Tempo_Inicial para o pacote x menosNum_Canais.

2. Pelo menos (Max_Num__Tx - 1) sub-pacotes foram enviados

o canal ARQ z desde o Tempo_Inicial para o pacote x.Para uma transmissão HARQ não escalonada, mas sincrona, onúmero de sub-pacotes que foram enviados em um canal ARQpode ser determinado a partir do tempo decorrido desde aúltima decodificação. Para uma transmissão HARQ escalonada,seja sincrona, seja assincrona, o receptor está ciente dosub-pacote que está sendo escalonado. Nesse caso, oreceptor sabe quando (Max_Num_Tx-l) são enviados em cadacanal ARQ.

As condições 1 e 2 são descritas em detalhe aseguir para uma WARQ sincrona, onde cada sub-pacoteconsecutivo em um canal ARQ é enviado após um retardo fixo.Isto simplifica a descrição da temporização do algoritmoapresentada a seguir. 0 algoritmo pode ser também utilizadoem uma HARQ sincrona se o receptor conhecer o Tempo_Inicialde cada canal ARQ.

A Figura 5A mostra a liberação dos indicadorespara os canais ARQ com base na primeira condição. Para oexemplo mostrado na Figura 5A, o pacote x é enviado nocanal ARQ y = 1 que começa no Tempo Inicial mostrado naFigura 5 A e é decodificado no quadro atual. Todos osquadros que começam após o Tempo_Inicial - 4 (que é o tempodesignado e é igual a Tempo_Inicial - Num_Canais) até oquadro atual são mostrados por hashing diagonal. Se umpacote para qualquer canal ARQ z tiver sido decodificado emqualquer um dos quadros com hashing, então qualquer pacoteque possa ser enviado depois deste pacote decodificado nomesmo canal ARQ z teria um tempo inicial posterior aoTempo_Inicial para o pacote x. Portanto, este canal ARQ znão pode portar um pacote anterior ao pacote x, e oindicador para este canal ARQ z pode ser liberado. Ainclusão do Tempo__Inicial - 4 do quadro para a primeiracondição é opcional, uma vez que a decodificação do pacotex no tempo permite que o indicador para o canal ARQ sejaliberado para o pacote x.

A Figura 5B mostra a liberação dos indicadorespara os canais ARQ com base na segunda condição. Para oexemplo mostrado na Figura 5B, Max_Num_Tx = 3 e até trêssub-pacotes são enviados para cada pacote. 0 pacote x éenviado no canal ARQ y = 1, começando no Tempo_inicialmostrado na Figura 5B, e é decodificado corretamente noquadro Tc - 3, que é quadro quadros posterior aoTempo_Inicial para o pacote x. Um canal ARQ z que tenhaportado Max_Num_Tx - 1 sub-pacotes desde o Tempo_Inicialpara o pacote x não pode portar um pacote que foi enviadoantes do Tempo_Inicial para o pacote x. Por exemplo, ocanal ARQ z = 2 porta um sub-pacote no quadro Tc - 2, que édois quadros anterior ao quadro atual, e um outro sub-pacote no quadro Tc-6, que é seis quadros anterior aoquadro atual. Ambos os sub-pacotes são enviados no canalARQ 2 após o Tempo_Inicial para o pacote x. Após oprocessamento do sub-pacote para o canal ARQ 2 no quadroTc - 2, não é possivel que o canal ARQ 2 ainda porte umpacote que foi enviado antes do Tempo_Inicial para o pacotex. Isto é porque, se um pacote foi enviado no canal ARQ 2antes do Tempo_Inicial para o pacote x, então este pacoteteria que ter sido enviado começando no quadro Tc - 10 eseria terminado no quadro Tc - 2, independentemente de opacote ter sido decodificado ou apagado, porque o númeromáximo de sub-pacotes foi enviado pelo pacote. Para asegunda condição, o indicador para o canal ARQ z pode serliberado se nenhum pacote tiver sido decodificado para ocanal ARQ z dentro dos últimos quadros de Num_Espera apartir do quadro atual, que pode ser visto como uma j anel ade tempo deslizante. O exemplo acima seria igualmenteaplicável se o pacote x fosse decodificado no quadro Tc - 7em vez do quadro Tc - 3.

A Figura 6 mostra um diagrama de fluxo de umprocesso 600 para reordenar pacotes recebidos por meio deuma transmissão HARQ. A estação base efetua reordenamentopara cada quadro com a transmissão. A estação basedetermina o canal ARQ para o quadro atual (que é chamadocanal ARQ y) (bloco 620) . A estação base tenta entãodecodificar o pacote x para o quadro atual (bloco 622) .Determina-se em seguida se o pacote x foi decodificado(bloco 624) . Se o pacote x foi decodificado, então aestação base determina se outro pacote pode ter sidoenviado em outro canal ARQ antes do pacote x e pode serainda recebido, isto é, se há um pacote anterior que aindaestá pendente em outro canal ARQ (bloco 626). Se houver umpacote anterior pendente e for necessário que a estaçãobase aguarde este pacote, conforme determinado no bloco628, então a estação base armazena o pacote x noarmazenador de dados (bloco 632) . Caso contrário, se nãohouver pacotes anteriores pendentes, então a estação baseemite o pacote x e/ou todos os pacotes que foramdecodificados e estão aguardando o pacote x (bloco 630) .Pode haver casos em que o pacote x não pode ser emitido,mas a decodificação do pacote x permite que outros pacotesque aguardam no armazenador de dados sej am emitidos. Oprocesso volta então ao bloco 620 para processamento doquadro seguinte.

A Figura 7 mostra um diagrama de fluxo de umamodalidade do bloco 62 6 na Figura 6. Inicialmente, oTempo_Inicial para o pacote x é computado conforme descritoa seguir (bloco 710), e os indicadores para todos os canaisARQ são fixados em uma lógica elevada (bloco 712) . Umindice i para os canais ARQ é fixado em zero para que oprimeiro canal ARQ seja avaliado (bloco 714). Determina-seentão se o pacote x, que foi decodificado no quadro atual,foi recebido no canal ARQ i (bloco 720). Se a resposta forxSim' para o bloco 720, então o indicador para o canal ARQ1 é liberado (bloco 726). Caso contrário, é determinado seum pacote decodificado foi obtido para o canal ARQ i após oTempo_Inicial - Num_Canais, onde o Tempo_Inicial é o tempoinicial para o pacote x (bloco 722) . Se a resposta for*Sim' para o bloco 722, então o indicador para o canal ARQi é liberado (bloco 72 6) . Se a resposta for ^Sim' para obloco 722, então o indicador para o canal ARQ i é liberado(bloco 726). Caso contrário, é determinado se nenhum pacotedecodificado foi obtido para o canal ARQ i nos últimosEspera_Max - 1 quadros (bloco 724). Se a resposta for xSim'para o bloco 724, então o indicador para o canal ARQ i éliberado (bloco 726) . Os blocos 720 e 722 são para aprimeira condição descrita acima na Figura 5A, que émostrada como dois blocos separados na Figura 7 para maiorclareza. O bloco 724 é para a segunda condição descritaacima na Figura 5B. Se a resposta for *Não' para todos ostrês blocos 720, 722 e 724, então há pelo menos um pacotependente que foi enviado antes do pacote x e que pode serainda recebido. É fornecida então uma indicação de que opacote x está aguardando um outro pacote (bloco 734), e oprocessamento para o bloco 626 termina.

Se o indicador para o canal ARQ i for liberado nobloco porque não há pacote anterior pendente neste canalARQ, então é determinado se todos os canais ARQ foramavaliados (bloco 728) . Se a resposta for ^Não', então oindice i é incrementado (bloco 7 30) e o processo volta aobloco 720 para avaliação do canal ARQ seguinte. Casocontrário, se a resposta for *Sim' para o bloco 728, o quesignifica que os indicadores para todos os canais ARQ foramliberados, então é fornecida uma indicação de que o pacotex pode ser emitido para as camadas superiores (bloco 7 32),e o processamento para o bloco 626 termina.

É descrita a seguir uma modalidade específicapara processar pacotes e efetuar reordenamento. Para estamodalidade, uma única variável Último_Tempo_Decod é mantidapara cada canal ARQ e é utilizada para avaliar tanto acondição 1 quanto a condição 2 para o canal ARQ. OÚltimo_Tempo_Decod para cada canal ARQ indica o quadro noqual um pacote decodificado foi obtido por último para ocanal ARQ e é fixado no quadro atual (Quadro_Atual) sempreque um pacote decodificado for obtido no canal ARQ. OÚltimo__Tempo_Decod para cada canal ARQ é também fixado demodo a ser não anterior ao Quadro_Atual - Espera_Max sempreque o canal ARQ for processado, de modo que a condição 2possa ser avaliada com a mesma variável. No início datransmissão HARQ, o Último_Tempo_Decod para os canais ARQ1, 2 e 3 é inicializado para o Primeiro_Quadro - 4, oPrimeiro__Quadro - 3, o Primeiro_Quadro - 2 e oPrimeiro_Quadro - 1, respectivamente, onde oPrimeiro_Quadro é o quadro no qual exatamente o primeirosub-pacote é enviado para a transmissão HARQ.

A Figura 8 mostra um diagrama de fluxo de umprocesso 800 para processar pacotes recebidos para umatransmissão HARQ. O processo 800 é executado para cadaquadro com transmissão. A estação base determina o canalARQ para o quadro atual, que é chamado canal ARQ y (bloco820), decodifica o pacote x para o quadro atual (bloco 822)e determina se o pacote x foi decodificado (bloco 824). Se o pacote tiver sido decodificado, então a estação base fixao Último_Tempo_Decod para o canal ARQ y no Quadro_Atual(bloco 826), determina o SPID do sub-pacote recebido noquadro atual para o pacote x (bloco 828) e computa oTempo_Inicial para o pacote x (bloco 830), da seguintemaneira:

Tempo_Inicial = Quadro_Atual-Num_Canais x SPID Eq (2)

O tempo inicial para cada pacote é verificado apenas se opacote for decodificado e é também computado com base nonúmero de sub-pacotes que foram transmitidos pelo pacote, que é indicado pelo SPID do sub-pacote recebido no quadroatual para o pacote x. O pacote x é então armazenado noarmazenador de dados j untamente com seu Tempo_Inicial(bloco 832).

Se o pacote x foi apagado, conforme determinadono bloco 824, a estação base então determina se oÚltimo_Tempo_Decod para o canal ARQ y é anterior àEspera_Max do quadro atual (bloco 834) . Se a resposta for^Sim', então a estação base fixa o Último_Tempo_Decod parao canal ARQ y (bloco 836), da seguinte maneira:

Último_Tempo_Decod = Quadro_Atual - Espera_Max Eq (3)Se a resposta for 'Não' para o bloco 834, e também após osblocos 832 e 836, o processo termina.

A Figura 9 mostra um diagrama de fluxo de umprocesso 900 para reordenar e emitir pacotes para camadassuperiores. O processo 900 pode ser executado após oprocesso 800 e sempre que um pacote decodificado for obtidoem um canal ARQ. Uma variável Tempo_Decod_Mais_Antigo éfixado no Último_Tempo_Decod mais antigo entre todos oscanais ARQ (bloco 910).

Determina-se então se o armazenador de dados estávazio (bloco 920). Se a resposta for 'Sim', então oprocesso termina. Caso contrário, o pacote mais antigo (queé chamado pacote z) armazenado no armazenamento de dados éidentificado (bloco 922). O pacote z tem o tempo inicialmais antigo entre todos os canais armazenados noarmazenador de dados. Os pacotes decodificados podem serarmazenados no armazenador de dados classificados com baseem seus tempos iniciais. Por exemplo, o pacote com o tempoinicial mais antigo pode ser armazenado no topo doarmazenador, seguido do pacote com o tempo mais antigoseguinte e assim por diante. Seja como for, o Tempo_Inicialdo pacote z é obtido (bloco 924).

Determina-se em seguida se o

Tempo_Decod_Mais_Antigo é posterior ao Tempo_Inicial dopacote s menos Num_Canais (bloco 926). Conforme mostrado naFigura 5A, se um pacote decodificado foi obtido para outrocanal ARQ z no Tempo_Inicial do quadro - Num_Canais ouposteriormente, então o canal ARQ z não está portando umpacote anterior pendente. Uma vez que o pacote x só éemitido se não houver pacotes anteriores pendentes emqualquer canal ARQ, com a utilização do

Tempo_Decod_Mais_Antigo é avaliada a condição 1 para todosos canais ARQ com uma única comparação no bloco 92 6. Alémdisto, pela fixação do Último_Tempo_Decod para cada canalARQ como sendo não posterior ao Quadro_Atual - Espera_Maxno bloco 836 da Figura 8, a condição 2 é também avaliadapela comparação no bloco 92 6.

Se a resposta for 'Sim' para o bloco 926, o queindica que não há pacotes anteriores pendentes, então opacote z é removido do armazenador de dados e emitido paraas camadas superiores (bloco 928). 0 processo volta entãoao bloco 92 0 para avaliação do pacote mais antigo (seexistente) no armazenador de dados. Caso contrário, se aresposta for 'Não' para o bloco 926, o que indica que hápelo menos um pacote anterior pendente, então o pacote z éretido no armazenador de dados e o processo é concluído.

A Figura 10 mostra o processamento para atransmissão HARQ exemplar da Figura 3A com a utilização dosprocessos 800 e 900 das figuras 8 e 9, respectivamente. Aprimeira transmissão de sub-pacote ocorre no quadro 0, e oÚlitmo_Tempo_Decod para os canais ARQ 0, 1, 2 e 3 éinicializado em -4, -3, -2 e -1, respectivamente, no inicioda transmissão HARQ. O Último_Tempo_Decod para cada canalARQ é atualizado sempre que um canal ARQ for processado.Esta atualização acarreta a fixação do Último_Tempo_Decod(1) no quadro atual se um pacote decodificado for obtidopara o canal ARQ, que é o caso para os quadros 2, 4, 7, 10,12 e 14 na Figura 10 e (2) no quadro atual menos Espera_Maxse o Último_Tempo_Decod for posterior a este valor, que é ocaso para os quadros 9, 13 e 15. A estação base reordena eemite pacotes sempre que um pacote decodificado for obtido,como, por exemplo, nos quadros 2, 4, 7, 9, 10, 12, 13 e 14na Figura 10. Para cada quadro com um pacote decodificado,a Figura 10 mostra (1) o Último_Tempo_Decod computado parao quadro, (2) os pacotes armazenados no armazenador dedados e o tempo inicial para cada pacote armazenado, que édado entre parênteses, e (3) os pacotes, se existentes, quesão emitidos para as camadas superiores. Para o exemplomostrado na Figura 10, o pacote 4 no quadro 10 é mantido emcima porque um pacote não foi decodificado no canal ARQ 1.Se o número de seqüência do pacote estiver disponivel parareordenamento, então o pacote 4 pode ser emitido se opacote 3 já tiver sido emitido.

Pseudo-códigos exemplares para os processos 800 e900 das Figuras 8 e 9, respectivamente, são mostradosabaixo:

ATUALIZANDO AS VARIÁVEIS:

100 Se (CRC para Pacotex no ACIDy for aprovada) Então {

110 Último_Tempo_Decod (ACIDy) = Tempo_Sist;

120 Tempojnicial [Pacotex] = Tempo_Sist - 4*SPID[Pacotex];

130 Pôr Pacotex no Armazenador classificado com base nos valores

crescentes do Tempojnicial do pacote; }140 Senão {

150 Último_Tempo_Decod[ACIDy] = max(último_Tempo_Decod[ACIDy],

Tempo_Sist - 4*(Max_Num_Tx -1));}

REORDENANDO E EMITINDO PACOTES:200 aval_pacote_seguinte = verdadeiro;

210 Tempo_Decod_Mais_Antigo = menos(último_Tempo_Decod [ACID0],Último_Tempo_Decod[ACID1], Último_Tempo_Decod[ACID2],Último_Tempo_Decod[ACID3];

220 Enquanto ((aval_pacote_seguinte = verdadeiro) && (Armazenador nãovazio) executar

230 {

240 Pacote_Seguinte = Obter pacote mais antigo do Armazenador

250 Se (Tempo_Decod_Mais_Antigo > Tempo_lnicial[Pacote_Seguinte] - 4)

260 Então emitir Pacote_Seguinte para camadas superiores

270 Caso contrário aval_pacote_seguinte = falso;

280 }A Figura 11 mostra um diagrama de blocos de umamodalidade de um dispositivo sem fio 1110 e uma estaçãobase 1150 em um sistema de comunicação sem fio. Umdispositivo sem fio pode ser também chamado estação móvel,terminal de usuário/acesso, equipamento de usuário,aparelho telefônico, unidade de assinante ou alguma outraterminologia. Uma estação base é uma estação fixa e podeser também chamada estação transceptora base (BTS), pontode acesso, Nó B ou alguma outra terminologia.

Para o link reverso, um codificador 1112 recebedados de tráfego a serem enviados pelo dispositivo sem fio1110 para uma transmissão HARQ e processa cada pacote dedados de modo a gerar um pacote codificado correspondente.O codificador 1112 pode também particionar cada pacotecodificado em vários sub-pacotes. O processamento pelocodificador 1112 pode incluir formatar, codificar,intercalar e assim por diante e é determinado pelo padrãoaplicável ao o sistema. Por exemplo, os dados podem serenviados no R-PDCH e o processamento pode ser executado deacordo com o cdma2000 Revisão D. Um modulador (Mod) 114recebe os sub-pacotes e processa cada sub-pacote paratransmissão. O processamento pelo modulador 1114 podeincluir mapeamento em simbolos, canalização, espalhamentoespectral e assim por diante e é também determinado pelopadrão aplicável ao sistema. Uma unidade transmissora(TMTR) 1116 processa a saida do modulador 1114 e gera umsinal de link reverso, que é roteado através de umduplexador (D) 1118 e transmitido por meio de uma antena1120.

Na estação base 1150, o sinal de link reverso érecebido por uma antena 1152, roteado através de umduplexador 1154 e processado por uma unidade receptora(RCVR) 115 6 de modo a se gerarem amostras recebidas. Umdemodulador (Demod) 1158 em seguida processa (isto é,desespalha, desfaz a canalização, e demodula dados) asamostras recebidas e gera símbolos demodulados. Umdecodificador 1160 decodifica os simbolos demodulados paracada pacote enviado pelo dispositivo sem fio 1110, verificao pacote, fornece a condição do pacote a um controlador1170 e envia o pacote (se decodificado) a um armazenador dedados 1174. O processamento pelo demodulador 1158 e pelodecodificador 1160 na estação base 1150 é complementar ao processamento pelo modulador 114 e pelo codificador 1112,respectivamente, no dispositivo sem fio 1110.

O codificador 1112 e o decodificador 1160executam o processamento para a camada fisica. A HARQ étipicamente implementada em uma camada de Controle de Acesso a Meio (MAC), que reside no topo da camada fisica.Em uma modalidade, o codificador 1112 implementa toda ouuma parte de uma entidade HARQ de transmissor para atransmissão HARQ do dispositivo sem fio 1110 para a estaçãobase 1150. O decodif icador 1160 implementa toda ou uma parte de uma entidade HARQ de receptor para a transmissãoHARQ. Em outra modalidade, um controlador 1130 implementatoda ou uma parte da entidade HARQ de transmissor, e ocontrolador 117 0 implementa toda ou uma parte da entidadeHARQ de receptor. Por exemplo, o decodif icador 1160 pode fornecer a condição de cada pacote recebido e o tempo dedecodificação para cada pacote decodificado, e ocontrolador 117 0 pode efetuar detecção duplicada,reordenamento e emissão de pacotes decodificados para ascamadas superiores. O controlador 117 0 pode também fornecer a realimentação ACK/NAK adequada para cada sub-pacoterecebido do dispositivo sem fio 1110.

Para o link direto, os dados a serem enviadospela estação base 1150 e a ACK/NAK para o dispositivo semfio 1110 são processados (isto é, formatados, codificados eassim por diante) por um codificador 1180, adicionalmenteprocessados (isto é, canalizados, espalhados e assim pordiante) por um modulador 1182 e condicionados por umaunidade transmissora 1184 para gerar um sinal de linkdireto, que é roteado através do duplexador 1154 etransmitido por meio da antena 1152. No dispositivo sem fio1110, o sinal de link direto é recebido pela antena 1120,roteado através do duplexador 1118 e processado por umunidade receptora 1140, de modo a se gerarem amostras deentrada. Um demodulador 1142 processa as amostras deentrada e gera simbolos demodulados, e um decodificador1114 também processa os simbolos demodulados e fornecedados decodificados a um armazenador de dados 1134.

O controlador 1130 recebe do decodificador 1144 arealimentação ACK/NAK enviada pela estação base 1150 eorienta a transmissão de sub-pacotes para pacotes apagadose novos. Os controladores 1130 e 1170 também orientam ofuncionamento de diversas unidades de processamento nodispositivo sem fio 1110 e na estação base 1150,respectivamente. Os controladores 1130 e 1110 podemimplementar todas ou uma parte das técnicas de detecção ereordenamento aqui descritas para transmissão HARQ no linkdireto e no link reverso, respectivamente. Por exemplo,cada controlador pode implementar os processos mostradosnas Figuras 4, 6, 7, 8 e 9. As unidades de memória 1132 e1172 armazenam os códigos de programa e dados utilizadospelos controladores 1130 e 1170, respectivamente.

Para maior clareza, as técnicas de detecçãoduplicada e reordenamento foram descritas para o R-PDCH nocdma2000 Revisão D. Em geral, estas técnicas podem serutilizadas para HARQ com qualquer número de canais ARQ,qualquer número de transmissões de sub-pacotes para cadapacote e assim por diante.

As técnicas de detecção duplicada e reordenamentoaqui descritas podem ser implementadas por diversoselementos. Por exemplo, estas técnicas podem serimplementadas em hardware, software ou uma combinaçãodeles. Para uma implementação em hardware, as unidades deprocessamento utilizadas para efetuar detecção duplicadae/ou reordenamento podem ser implementadas dentro de um oumais circuitos integrados específicos (ASICs),

processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos deprocessamento de sinais digitais (DSPDs), dispositivoslógicos programáveis (PLDs), arranjos de portasprogramaveis no campo (FPGAs), processadores,

controladores, microcontroladores, microprocessadores,outras unidades eletrônicas proj etadas para executar asfunções aqui descritas ou uma combinação deles.

Para uma implementação em software, as técnicasde detecção duplicada e reordenamento podem serimplementadas com módulos (isto é, procedimentos, funções eassim por diante) que executem as funções aqui descritas.Os códigos de software podem ser armazenados em uma unidadede memória (a unidade de memória 1132 ou 1172 da Figura 11,por exemplo) e executados por um processador (o controlador1130 ou 1170, por exemplo). A unidade de memória pode serimplementada dentro do processador ou fora do processador.

A descrição anterior das modalidades reveladas éapresentada para permitir que qualquer pessoa versada natécnica fabrique ou utilize a presente invenção. Diversasmodificações nestas modalidades serão prontamente evidentesaos versados na técnica, e os princípios genéricos aquidefinidos podem ser aplicados a outras modalidades sem quese abandone o espirito ou alcance da invenção. Assim, apresente invenção não pretendemodalidades aqui mostradas, mas devealcance compatível com os princípiosaqui revelados.

estar limitada àsreceber o mais amploe aspectos inéditos

Claims

1. Método para efetuar detecção duplicada parauma transmissão de Solicitação de Repetição AutomáticaHíbrida (HARQ), o qual compreende:decodificar um pacote atual recebido em um canalARQ de modo a se obter um pacote decodificado ou um pacoteapagado para o canal ARQ; ese um pacote decodificado for obtido para o canalARQ, determinar se o pacote decodificado é um pacoteduplicado com base em um identificador do pacote atual e umidentificador do último pacote sub-pacote recebido para umpacote decodificado anterior obtido para o canal ARQ.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, noqual determinar se o pacote decodificado é um pacoteduplicado compreende determinar um identificador inesperadopara o canal ARQ com base no identificador do último sub-pacote recebido para o pacote decodificado anterior, oidentificador inesperado sendo um identificador para umsub-pacote que não se esperava fosse recebido no canal ARQ,comparar o identificador do sub-pacote atual com oidentificador inesperado e declarar o pacote decodificadocomo um pacote duplicado se o identificador do sub-pacoteatual for igual ao identificador inesperado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, noqual determinar o identificador inesperado compreende fixaro identificador inesperado no identificador do último sub-pacote recebido para o pacote decodificado anterior mais umpara cada sub-pacote recebido no canal ARQ desde o últimosub-pacote.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, quecompreende também:fixar o identificador inesperado no identificadordo pacote atual mais um se um pacote decodificado forobtido para o canal ARQ; eincrementar o identificador inesperado em um seum pacote apagado for obtido para o canal ARQ.

5. Equipamento para receber uma transmissão desolicitação de repetição automática híbrida (HARQ), o qualcompreende:um decodificador para decodificar um sub-pacoteatual recebido em um canal ARQ e para fornecer um pacotedecodificado ou um pacote apagado para o canal ARQ; eum controlador para, se um pacote decodificadofor obtido para o canal ARQ, determinar se o pacotedecodificado é um pacote duplicado com base em umidentificador do sub-pacote atual e um identificador doúltimo sub-pacote recebido para um pacote decodificadoanterior obtido para o canal ARQ.

6. Equipamento, de acordo com a reivindicação 5,no qual o controlador determina um identificador inesperadopara o canal ARQ com base no identificador do último sub-pacote recebido para o pacote decodificado anterior,compara o identificador do sub-pacote atual com oidentificador inesperado e declara o pacote decodificadocomo sendo um pacote duplicado se o identificador do sub-pacote atual for igual ao identificador inesperado.

7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6,no qual o controlador fixa o identificador inesperado noidentificador do pacote atual mais um se um pacotedecodificado for obtido para o canal ARQ e incrementa oidentificador inesperado em um se um pacote apagado forobtido para o canal ARQ.

8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 5,no qual o decodificador decodifica os pacotes recebidos emum Canal de Dados em Pacote Reverso (R-PDCH) no cdma2000.

9. Equipamento para receber uma transmissão desolicitação de repetição automática hibrida (HARQ) em umsistema de comunicação sem fio, o qual compreende:um elemento para decodificar um sub-pacote atualrecebido em um canal ARQ de modo a obter um pacotedecodificado ou um pacote apagado para o canal ARQ; eum elemento para, se um pacote decodificado forobtido para o canal ARQ, determinar se o pacotedecodificado é um pacote duplicado com base em umidentificador do sub-pacote atual e em um identificador doúltimo sub-pacote recebido para um pacote decodificadoanterior obtido para o canal ARQ.

10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9,no qual o elemento para determinar se o pacote decodificadoé um pacote duplicado compreende um elemento paradeterminar um identificador inesperado para o canal ARQ combase no identificador do último sub-pacote recebido para opacote decodificado anterior, um elemento para comparar oidentificador do sub-pacote atual com o identificadorinesperado e um elemento para declarar o pacotedecodificado como sendo um pacote duplicado se oidentificador do sub-pacote atual for igual aoidentificador inesperado.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 10, no qual o elemento para determinar um identificadorinesperado para o canal ARQ compreende um elemento parafixar o identificador inesperado no identificador do pacoteatual mais um se um pacote decodificado for obtido para ocanal ARQ e um elemento para incrementar o identificadorinesperado em um se um pacote apagado for obtido para ocanal ARQ.

12. Meio passível de leitura por processador paraarmazenar instruções acionáveis para:decodificar um pacote atual recebido em um canalARQ de modo a obter um pacote decodificado ou um pacoteapagado para o canal ARQ; ese um pacote decodificado for obtido para o canalARQ, determinar se o pacote decodificado é um pacoteduplicado com base em um identificador do sub-pacote atuale um identificador do último sub-pacote recebido para umpacote decodificado anterior, comparar o identificador dosub-pacote atual com o identificador inesperado e declararo pacote decodificado como sendo um pacote duplicado se oidentificador do sub-pacote atual for igual aoidentificador inesperado.

13. Meio passível de leitura por processador, deacordo com a reivindicação 12, e também para armazenarinstruções acionáveis para:determinar um identificador inesperado para ocanal ARQ com base no identificador do último sub-pacoterecebido para o pacote decodificado anterior, ccomparar o identificador do sub-pacote atual como identificador inesperado; edeclarar o pacote decodificado como sendo umpacote duplicado se o identificador do sub-pacote atual forigual ao identificador inesperado.

14. Método para efetuar reordenamento para umatransmissão de solicitação de repetição automática híbrida(HARQ), o qual compreende:obter um pacote decodificado para um canal ARQ;determinar se um pacote anterior ainda estápendente em qualquer um do pelo menos um outro canal ARQcom base nos pacotes decodificados para o pelo menos umoutro canal ARQ, cada pacote anterior sendo um pacote quefoi enviado antes do pacote decodificado e pode ser aindarecebido; eemitir o pacote decodificado se não houverpacotes anteriores pendentes.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, quecompreende também:armazenar o pacote decodificado se houver pelomenos um pacote anterior pendente.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, noqual determinar se um pacote anterior ainda está pendenteem um qual um do pelo menos um outro canal ARQ compreende,para cada um do pelo menos um outro canal ARQ, indicar quenão há pacotes anteriores pendentes se um pacotedecodificado tiver sido recebido no outro canal ARQ em umtempo designado ou posteriormente.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, quecompreende também:determinar o tempo designado com base no tempoinicial para o pacote decodificado e no número de canaisARQ disponiveis para a transmissão HARQ.

18. Método, de acordo com a reivindicação 14, noqual determinar se um pacote anterior ainda está pendenteem um do pelo menos um outro canal ARQ compreende, paracada um do pelo menos um outro canal ARQ, indicar que nãohá pacotes anteriores pendentes se um pacote decodificadonão tiver sido recebido no outro canal ARQ dentro de umaj anela de tempo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, quecompreende também:determinar a j anela de tempo com base no númeromáximo de sub-pacotes para cada pacote e no número decanais ARQ disponíveis para a transmissão HARQ.

20. Método, de acordo com a reivindicação 14, noqual determinar se um pacote anterior está ainda pendenteem qual um do pelo menos um outro canal ARQ compreendedeterminar o último tempo de decodificação para cada um dopelo menos um outro canal ARQ, determinar o tempo dedecodificação mais antigo para o pelo menos um outro canalARQ e determinar se um pacote anterior está ainda pendenteem qualquer um do pelo menos um outro canal com base notempo de decodificação mais antigo.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, noqual determinar o último tempo de decodificação para cadaum do pelo menos um outro canal ARQ compreende fixar oúltimo tempo de decodificação para cada um do pelo menos umoutro canal ARQ como estando dentro de uma janela de tempoa partir do tempo no qual o outro canal ARQ é recebido.

22. Método, de acordo com a reivindicação 16, quecompreende também:receber a transmissão HARQ por meio de uma sériede canais ARQ que incluem o canal ARQ e o pelo menos umoutro canal ARQ, a série de canais ARQ sendo enviada em umaordem predeterminada em uma linha de tempo.

23. Equipamento para receber uma transmissão desolicitação de repetição automática híbrida (HARQ) em umsistema de comunicação sem fio, o qual compreende:um decodificador para obter um pacotedecodificado para um canal ARQ;um controlador para determinar se um pacoteanterior ainda está pendente em qualquer um do pelo menosum outro canal ARQ com base nos pacotes decodificados parao pelo menos um outro canal ARQ e para emitir o pacotedecodificado se não houver pacotes anteriores pendentespara o pacote decodificado, cada pacote anterior pendentesendo um pacote que foi enviado antes do pacotedecodificado e pode ainda ser recebido.

24. Equipamento, de acordo com a reivindicação 23, no qual, para cada um do pelo menos um outro canal ARQ,o controlador indica que não há pacotes anteriorespendentes se um pacote decodificado tiver sido recebido nooutro canal ARQ em um tempo designado ou posteriormente, otempo designado sendo determinado no tempo inicial para opacote decodificado e no número de canais ARQ para atransmissão HARQ.

25. Equipamento, de acordo com a reivindicação 23, no qual, para cada um do pelo menos um outro canal ARQ,o controlador indica que não há pacotes anteriorespendentes se um pacote decodificado não tiver sido recebidono outro canal ARQ dentro de uma janela de tempodeterminada com base no número máximo de sub-pacotes paracada pacote e no número de canais ARQ disponíveis para atransmissão HARQ.

26. Equipamento, de acordo com a reivindicação 23, que compreende também:um armazenador para armazenar o pacotedecodificado se houver pelo menos um pacote anteriorpendente.

27. Equipamento, de acordo com a reivindicação 23, no qual o decodificador decodifica pacotes recebidos emum Canal de Dados em Pacote Reverso (R-PDCH) no cdma2000.

28. Equipamento para receber uma transmissão desolicitação de repetição automática hibrida (HARQ) em umsistema de comunicação sem fio, o qual compreende:um elemento para obter um pacote decodificadopara um canal ARQ;um elemento para determinar se um pacote anteriorainda está pendente em qualquer um do pelo menos um outrocanal ARQ com base nos pacotes decodificados para o pelomenos um outro canal ARQ, cada pacote anterior pendentesendo um pacote que foi enviado antes do pacotedecodificado e pode ainda ser recebido; eum elemento para emitir o pacote decodificado senão houver pacotes anteriores pendentes.

29. Equipamento, de acordo com a reivindicação 28, no qual o elemento para determinar se um pacoteanterior ainda está pendente em qualquer um do pelo menosum outro canal ARQ compreende um elemento para indicar quenão há pacotes anteriores pendentes para cada um do pelomenos um outro canal ARQ se um pacote decodificado tiversido recebido no outro canal ARQ em um tempo designado ouposteriormente, o tempo designado sendo determinado combase no tempo inicial para o pacote decodificado e nonúmero de canais ARQ disponíveis para a transmissão HARQ.

30. Equipamento, de acordo com a reivindicação 28, no qual o elemento para determinar se um pacoteanterior ainda está pendente em qualquer um do pelo menosum outro canal ARQ compreende um elemento para indicar quenão há pacotes anteriores para cada um do pelo menos umoutro canal ARQ se um pacote decodificado não tiver sidorecebido no outro canal ARQ dentro de uma janela de tempodeterminada com base no número máximo de sub-pacotes paracada pacote e no número de canais ARQ disponíveis para atransmissão HARQ.