BRPI0710772A2 - método e aparelho para transmissão de bloco de dados reduzido em um sistema de solicitação de repetição automática - Google Patents

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA TRANSMISSãO DE BLOCO DE DADOS REDUZIDO EM UM SISTEMA DE SOLICITAçãO DE REPETIçãO AUTOMáTICA. é revelado um aparelho transceptor sem fio (201, 203) e um método de operação no modo de Solicitação de Repetição Automática (ARQ - Automatic Repeat Request). No lado do transmissor um pacote de dados (113) é fragmentado em uma série de blocos de dados seqúencial e cada bloco de dados é designado um número de seqúência de bloco (601). Pelo menos um primeiro bloco de dados da série de blocos de dados seqúencial é enviado para o receptor (603), e também um primeiro número de seqúência de bloco correspondente ao primeiro bloco de dados. Um cronómetro de confirmação é fixado (605) especificando um intervalo de tempo em que receber uma mensagem de confirmação do transceptor remoto. Se o cronómetro de confirmação tiver seu tempo estourado, o lado do transmissor envia uma mensagem de descarte (607) para o receptor especificando pelo menos um segundo número de seqúência de bloco correspondente ao pelo menos um segundo bloco de dados, e especificando que o dito segundo bloco de dados é para ser descartado.

Description

E APARELHO PARA TRANSMISSAO DE BLOCO DE DADOSREDUZIDO EM UM SISTEMA DE SOLICITAÇÃO DE REPETIÇÃO

AUTOMÁTICA

CAMPO DA REVELAÇÃO

A presente invenção relaciona-se genericamente asistemas de comunicação sem fio com base em pacote queemprega mecanismos de solicitação de repetição automática(ARQ) e, mais particularmente, a um método e aparelho parareduzir as transmissões de blocos de dados em tais sistemasde comunicação sem fio com base em pacote.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Mecanismos de solicitação de repetição automática(ARQ) fazem uso da retransmissão em sistemas de comunicaçãosem fio com base em pacote, para aumentar a probabilidadede que dados foram transferidos de um transmissor para oreceptor. A retransmissão de dados, entretanto, poderáreduzir a produtividade de dados liquida do sistema quepoderá ser de significado particular para vários sistemasde comunicação sem fio.

Nos sistemas de comunicação sem fio com base na normaIEEE 802.16, vários cronômetros são definidos com relaçãoao mecanismo ARQ. Especificamente, um cronômetro de vidaútil do bloco é designado a cada bloco ARQ tal que osblocos são descartados na expiração do cronômetro. Noentanto, em geral qualquer bloco ARQ só será uma fração deuma Camada de Controle de Acesso de Mídia (MAC - MédiumAccess Control Layer) Unidade de Dados de Serviço (MSDU -Service Data Unit). Portanto, se uma fração do MSDU fordescartada devido ao expirar do cronômetro, o MSDU inteirofica obsoleto, e é uma futilidade e também esbanjador delargura de banda, transmitir e/ou retransmitir quaisquerblocos ARQ restantes associados ao mesmo MSDU.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um diagrama de blocos de uma estrutura depacote de dados.

A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma rede sem fioque emprega solicitação de repetição automática (ARQ).

A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma estaçãomóvel sem fio de acordo com as várias versões.

A Figura 4 é um diagrama que ilustra uma arquiteturade alto nível de uma estação móvel e uma estação base deacordo com as várias versões.

A Figura 5 é um fluxograma que ilustra a operação dealto nível de um receptor de acordo com várias versões.

A Figura 6 é um fluxograma que ilustra a operação dealto nível de um transmissor de acordo com várias versões.

A Figura 7 é um fluxograma que ilustra os segmentosrelevantes de um estado transmissor em que o transmissorestá operando de acordo com uma versão.

A Figura 8 é um fluxograma que ilustra segmentosrelevantes de um estado receptor em que o receptor estáoperando de acordo com uma versão.

A Figura 9 é um diagrama de fluxo de mensagem queilustra um fluxo de mensagem exemplar de um transmissor ereceptor de acordo com uma versão.

A Figura 10 é um diagrama de blocos que ilustra aoperação de uma janela de recepção deslizante.

A Figura 11 é um diagrama de blocos que ilustra aoperação de uma janela receptora deslizante de acordo comuma versão.DESCRIÇÃO DETALHADA

São aqui fornecidos métodos e aparelhos para reduzir atransmissão de bloco de dados em sistemas que empregamSolicitação de Repetição Automática (ARQ).

Em um primeiro aspecto das várias versões, um métodode operar o transceptor sem fio no modo Solicitação deRepetição Automática (ARQ) compreende fragmentar um pacotede dados em uma série de blocos de dados seqüenciais edesignar a cada um dos blocos de dados um número deseqüência de bloco; enviar pelo menos um primeiro bloco dedados da série de blocos de dados seqüenciais, e umprimeiro número de seqüência de bloco correspondente aoprimeiro bloco de dados, para um transceptor sem fioremoto; fixar um cronômetro de confirmação que especificaum intervalo de tempo em que receber uma mensagem deconfirmação do transceptor remoto, a mensagem deconfirmação correspondendo ao primeiro bloco de dados;determinar que o cronômetro de confirmação já expirou; eenviar uma mensagem de descartar para o transceptor remotoespecificando pelo menos um segundo número de seqüência debloco correspondente a pelo menos um segundo bloco dedados, e especificar que o segundo bloco de dados é paraser descartado.

Um segundo aspecto das várias versões é um método deoperar um transceptor sem fio em modo ARQ que compreendereceber de um transceptor remoto pelo menos um primeirobloco de dados que inclui um primeiro número de seqüênciade bloco, o primeiro bloco de dados sendo de uma série deblocos de dados seqüenciais que formam um pacote; receberdo transceptor remoto uma mensagem de descarteespecificando pelo menos um segundo número de seqüência debloco correspondente a pelo menos um segundo bloco dedados, em que a mensagem de descarte especifica que osegundo bloco de dados é para ser descartado; e descartar osegundo bloco de dados.

Um terceiro aspecto é uma estação de comunicação semfio que compreende um transceptor; um processador acopladoao transceptor que tem uma camada de controle de acesso demídia, e configurado para fragmentar um pacote de dados emuma série de blocos de dados seqüenciais e designar a cadaum dos blocos de dados um número de seqüência de bloco;enviar pelo menos um primeiro bloco de dados da série deblocos de dados seqüenciais, e um primeiro número deseqüência de bloco correspondente ao primeiro bloco dedados, a um transceptor sem fio remoto; fixar um cronômetrode confirmação que especifica um intervalo de tempo em quereceber uma mensagem de confirmação do primeiro bloco dedados do transceptor remoto; determinar que o cronômetro deconfirmação já expirou; e enviar uma mensagem de descartepara o transceptor remoto especificando pelo menos umsegundo número de seqüência de bloco correspondente a pelomenos um segundo bloco de dados, e especificar que osegundo bloco de dados é para ser descartado.

Passando agora para os desenhos em que números iguaisrepresentam componentes iguais, a Figura 1 ilustra aestrutura de uma rajada de sinal 103 de um transmissor paraum receptor 101 por uma interface de ar 105. A rajada desinal 103 geralmente compreenderá pelo menos um pacote dedados tendo a estrutura de um cabeçalho Controle de Acesso de Mídia (MAC - Médium Access Control) 107, vários sub-cabeçalhos 109, mais sub-cabeçalhos de fragmentação ou depacote 111, uma parte de dados 113, e em algumas versões,uma parte de verificação de redundância cíclica 115.

Os dados 113 poderão conter um pacote de dadosestruturado por uma Camada de Controle de Acesso de Mídia(MAC - Médium Access Control Layer) em que o pacote dedados poderá ser referido em algumas versões como Unidadede Dados de Serviço (SDU - Service Data Unit), ou maisespecificamente um MAC SDU (MSDU). Adicionalmente, essesMSDUs poderão ser particionados ou "fragmentados " paraproduzir fragmentos de pacote, ou blocos de dados menores.

Grupos desses fragmentos MSDU ou blocos de dados MSDU sãosubseqüentemente transmitidos em "Unidades de Dados deProtocolo" (PDUs = Protocol Data Units). Portanto, a cargapoderá ser um MSDU completo, ou no caso de grandes MSDUs,poderá ser um ou mais fragmentos de um MSDU, que estãocontidos em um PDU. Essa operação de fragmentação é ditadapelos requisitos de Qualidade de Serviço (QoS) e pelautilização eficiente da largura de banda conformecompreendida por aqueles de habilidade ordinária.

Os dados 113 também poderão ser dados "empacotados",isto é, a camada MAC do transmissor poderádiscrecionalmente empacotar vários MSDUs em um PDU.

Adicionalmente, o transmissor da camada MAC poderáempacotar vários fragmentos MSDU em um único PDU. Parasistemas ARQ, os sub-cabeçalhos de empacotamento e/ou defragmentação 111 conterão um Número de Seqüência de Bloco(BSN - Block Sequence Number) que o sistema ARQ utilizapara identificar fragmentos faltantes ou de outra formaperdidos de modo que os fragmentos poderão serretransmitidos.

Geralmente, quando empacotamento for empregado, o sub-cabeçalho de empacotamento 111 também conterá informação defragmentação para o MSDU ou fragmento do mesmo contidodentro dos dados 113. No entanto, se empacotamento não forutilizado, então os sub-cabeçalhos 111 serão um sub-cabeçalho de fragmentação e conterão a informação defragmentação para o fragmento correspondente. Portanto, aconfiguração da carga do sinal 103 poderá ser uma seqüênciade sub-cabeçalhos 111 e partes de dados correspondentes 113em que o sub-cabeçalho de fragmentação ou cada sub-cabeçalho de empacotamento contém um BSM e/ou informação defragmentação para o fragmento especifico.

Ainda, a carga do sinal 103 poderá conter um ou maistransmissões PDU iniciais combinadas com uma ou maisretransmissões PDU. 0 BSN de um fragmento poderá ser umcampo de 11 bits em algumas versões em que 802.16 éempregado. A informação de fragmentação poderá ser um campode 2 bits e indica se a fragmentação é um "PrimeiroFragmento", "Fragmento continuado", "Último fragmento", ou"Não-Fragmentado" pelos valores binários "10", "11", "01",

e "00" respectivamente.

Por fim, dados 113 também poderão conter uma mensagemde retro-alimentação ARQ, que poderá ser em combinação comoutros dados PDU como foi discutido acima. Por exemplo, umamensagem de retro-alimentação ARQ ser «levada nas costas"com outros dados ao utilizar um sub-cabeçalho deempacotamento. No entanto, a mensagem de retro-alimentaçãoARQ também poderá ser enviada como uma mensagem degerenciamento MAC sozinha sem um sub-cabeçalho. Os dados113 também poderão empregar a criptografia em algumasversões.

O sinal 103 poderá incluir um campo Cyclic RedundancyCheck (CRC - Verificação de Redundância Cíclica) 115 emalgumas versões que poderá cobrir o cabeçalho MAC 107 bemcomo os dados 113. Ainda, em algumas versões o cabeçalhoMAC 107 conterá um cabeçalho CRC-8 checksum e o campo CRC115 poderá conter um checksum CRC-32 para cobrir os dados.Se a criptografia for utilizada como foi mencionado acima,o campo CRC será determinado subseqüente as operações decriptografia. 0 sinal 103 também poderá incluir enchimento(não mostrado).

Em sistemas ARQ, o MSDU poderá ser segmentadologicamente em uma série de blocos de dados esubseqüentemente encapsulado em PDUs, como foi discutidosucintamente acima. 0 BSN, que está contido nos sub-cabeçalhos de fragmentação ou de empacotamento 111 da mesmaforma discutido acima, corresponderá ao primeiro bloco dedados da série de blocos de dados após o sub-cabeçalho 111,que estão sendo transmitidos juntos. Para a retransmissão,o transmissor poderá tomar uma decisão de política sobre seblocos de dados retransmitidos estão dispostos nos mesmosPDUs.

A Figura 2 ilustra uma rede de comunicação 200, comvárias estações base 203, cada estação base 203 tendo umaárea de cobertura de rádio correspondente 207. Em geral, asáreas de cobertura de rádio da estação base poderãosobrepor-se e, em geral, formar uma área de cobertura derede geral. A área de cobertura poderá compreender umnúmero de áreas de cobertura de estação base 207, quepoderá formar uma área de cobertura de rádio contígua.Entretanto, não é obrigatório ter cobertura contígua e,portanto a área de cobertura poderá alternativamente serdistribuída por toda a área de cobertura da rede geral.Ademais, cada estação base 203 poderá comunicar com umnúmero de estações móveis como a estação móvel 201, atravésde uma interface de ar 205. A estação móvel 201 poderácomunicar com várias estações base através de operações detransferência à medida que a estação móvel 201 se deslocapor todas as áreas de cobertura de rádio da rede 200.

Um número de estações base 203 poderá ser conectado auma controladora de estação base 209 através de conexões debackhaul 211. A rede geral poderá compreender qualquernúmero de controladoras de estação base, cada uma delascontrolando um número de estações base. Observe que acontroladora de estação base 209 poderá alternativamenteser implementada como uma função distribuída entre asestações base. As estações base 203 poderão comunicar com aestação móvel 2 01 através de qualquer número de interfacesde ar padrão como, sem a elas se limitar, UMTS, E-UMTS,

CDMA2000, 802.11 OU 802.16.

As estações base 203 poderão efetuar um número defunções de controle como, sem a elas se limitar, a funçãoRadio Link Control (RLC - Controle de Enlace de Rádio) e afunção Médium Access Control (MAC - Controle de Acesso deMídia). A controladora de estação base 209 poderá forneceruma função centralizada de Radio Resource Management (RRM -Gerenciamento de Recurso de Rádio) para sincronizar asvárias funções entre as estações base 203 como, sem a elasse limitar, funções de cronogramação e de segmentação e deremontagem bem como coordenar as funções RLC e MAC entre asvárias estações base 203.

A Figura 3 é um diagrama de blocos que ilustra osprincipais componentes de uma estação móvel de acordo comalgumas versões. A estação móvel 300 compreende interfacesde usuário 301, pelo menos um processador 303, e pelo menosuma memória 305. A memória 305 tem armazenamento suficientepara o sistema operacional da estação móvel 307, aplicações309, e armazenamento de arquivos gerais 311. As interfacesde usuário 301 da estação móvel 300 poderão ser umacombinação de interfaces de usuário incluindo, sem a elesse limitar, um teclado, tecla de toque, entrada de comandoativado por voz, e controles de cursor giroscópico. Aestação móvel 300 tem uma tela gráfica 313, que tambémpoderá ter um processador dedicado e/ou memória,acionadores, etc., que não são mostrados na Figura 3.

Deve ser compreendido que a Figura 3 é apenas parafins ilustrativos e é para ilustrar os principaiscomponentes de uma estação móvel de acordo com a presenterevelação, e não se pretende que seja um diagramaesquemático completo dos vários componentes e conexõesentre eles exigidas para a estação móvel. Portanto, aestação móvel poderá compreender vários outros componentesnão mostrados na Figura 3 e ainda estar dentro do escopo dapresente revelação.

Retornando à Figura 3, a estação móvel 300 tambémpoderá compreender um número de transceptores como ostransceptores 315 e 317. Os transceptores 315 e 317 poderãoser para comunicar com várias redes sem fio utilizandovárias normas, mas sem a elas se limitar, UMTS, E-UMTS,CDMA2 000, 802.11, 802.16, etc.

A memória 3 05 é apenas para fins ilustrativos e poderáser configurada de uma variedade de formas e aindapermanecer dentro do escopo das várias versões aquireveladas. Por exemplo, a memória 305 poderá sercompreendida de vários elementos, cada um deles acoplado aoprocessador 303. Ainda, processadores separados e elementosde memória poderão ser dedicados a tarefas específicas comorenderizar imagens gráficas sobre uma tela gráfica. Dequalquer forma, a memória 3 05 terá pelo menos as funções defornecer armazenamento para o sistema operacional 3 07,aplicações 3 09, e armazenamento de arquivos geral 311 paraa estação móvel 300. Em algumas versões, as aplicações 309poderão compreender uma pilha de software tendo uma camadaMédium Access Control (MAC - Controle de Acesso de Mídia)que se comunica com a pilha da camada MAC em uma estaçãobase ou controladora de estação base.

Passando agora à Figura 4, são ilustradas asarquiteturas da estação móvel e da estação base de acordocom as várias versões. As estações móveis 401 compreendemuma pilha tendo uma Radio Link Controller (RLCControladora de Enlace de Rádio) 4 07, uma Médium AccessController (MAC - Controladora de Acesso de Mídia) 4 09, euma Physical Layer (PHY - Camada Física) 417.

A Figura 5 ilustra a operação em alto nível de umreceptor, operando no modo ARQ, de acordo com váriasversões. A operação inicial começa com a notificação ou adeterminação que um bloco ou blocos de dados ARQ foidescartado 501. A seguir, como é mostrado no bloco 503, oreceptor determina se o bloco ou blocos ARQ descartadospertencem ao MSDU para o qual outros blocos ARQ já foramrecebidos, Se for, então todos os blocos de dados ARQcorrespondentes ao MSDU falhado são descartados como émostrado no bloco 505.

Uma operação de transmissão de alto nível de acordocom várias versões é ilustrada pela Figura 6. Na etapa 601,o transmissor poderá fragmentar pacotes de dados em umasérie de blocos de dados e designar Números de Seqüência deBloco (BSNs) e/ou informação de controle de fragmentação.Um ou mais dos blocos de dados é então enviado para oreceptor como é mostrado na etapa 603.

O transmissor fixará um ou mais cronômetros deconfirmação, como é mostrado na etapa 605, e esperar poruma mensagem ACK ou NACK do receptor. Esta etapa poderáincluir um número de tentativas de retransmissão com baseem um ou mais dos cronômetros da etapa 605 expirar. Noentanto, após a expiração final, o MSDU pode serconsiderada como havendo falhado. Portanto, na etapa 607, otransmissor enviará uma mensagem de descarte para oreceptor indicando que outros blocos de dados ARQ que sãoparte do mesmo MSDU devem ser descartados.

Segmentos da máquina de estado do transmissor úteispara a compreensão das várias versões em um equipamento detransmissão são ilustradas pela Figura 7. No entanto, deveser compreendido que a Figura 7 não pretende ser umadescrição inteira e completa da máquina de estado dotransmissor, e sim pretende fornecer aqueles detalhesnecessários para compreender as várias versões. Portanto, amáquina de estado de transmissão poderá compreender váriasoutras etapas ou procedimentos não mostrados pela Figura 7,e esses transmissores empregando os procedimentosilustrados pela Figura 7 com outras etapas ou procedimentosnão mostrados, permanecem de acordo com as várias versõesaqui reveladas.

Portanto, na etapa 701, o transmissor poderá segmentaro MSDU em um número de blocos de dados e inclui informaçãode controle de fragmentação em sub-cabeçalhos apropriados,como os sub-cabeçalhos de fragmentação ou de empacotamento111 mostrados na Figura 1 e discutidos anteriormente. Um oumais blocos de dados poderão então ser enviados pelotransmissor como é mostrado na etapa 703. Deve sercompreendido que a etapa 703 também poderá representar umaretransmissão do modo ARQ tal que uma carga de sinal poderácompreender um número de transmissões de blocos de dadosiniciais e também retransmissões como foi discutidoanteriormente com relação à Figura 1.

Em geral, como é mostrado na etapa 705, o transmissorespera pelo bloco ou blocos de dados serem confirmados peloreceptor por uma mensagem ACK. Se o bloco de dados forconfirmado então o estado do bloco será atualizado. Porexemplo, um bloco de dados poderá estar em um de quatroestados: "não enviado", "aguardando", "descartado" e"esperando a retransmissão". Portanto, o estado inicial dobloco de dados é "não enviado".

Após o bloco ser enviado ele torna-se "aguardando" atéum ACK ser recebido em 705, ou um "não confirmado" (NACK)ser recebido como em 707, ou se ocorrer uma expiração doACK como em 709. Quando do recebimento de uma mensagem ACKem 705, o estado do bloco será atualizado para "descartado"pelo transmissor. Neste caso, o estado do bloco pode seratualizado para "descartado" em 711, após a qual umsinalizador pode ser movido para a próximo Número deSeqüência de Bloco (BSN) ou números como em 713, e opróximo bloco de dado ou conjunto de blocos pode serenviado em 703.

Entretanto, se um NACK for recebido como em 707, ou seum ACK expirado ocorrer como em 709, então o estado dobloco será modificado para "aguardando retransmissão" em715 e o bloco será re-enviado em 703.

Quando do envio inicial do bloco de dados em 703, umcronômetro de vida útil do bloco de dados também édisparado, e a expiração está pendente como é mostrado naetapa 717. Se o cronômetro de vida útil do bloco de dadosexpirar em 717, uma mensagem de descarte é enviada para oreceptor em 719. A mensagem de descarte poderá em algumasversões fornecer uma indicação para o receptor de cadabloco de dados relacionado, isto é, uma indicação de cadaBSN de bloco de dados pertencente ao mesmo MSDU para o qualo bloco descartado ocorreu. Deve ser compreendido quevárias implementações são possíveis para indicar os blocosde dados relacionados e que essas implementações permanecemde acordo com as várias versões aqui reveladas. Assim, emuma implementação exemplar das várias versões, a mensagemde descarte poderá especificar uma faixa de BSNs que sãopara serem descartados, ao fornecer um BSN inicial e um BSNfinal. Ainda, em algumas versões, o lado receptor poderáinferir se certos blocos de dados pertencem ao MSDUdescartado e, portanto, em tais versões, apenas um únicoBSN poderá ser fornecido, por exemplo, o BSN inicial ou oBSN final. Em outras versões alternativas, a mensagem dedescarte poderá fornecer um BSN inicial para um novo MSDUde modo que o lado receptor poderá avançar em sua janela derecepção de acordo, além de apagar blocos de dados com BSNscorrespondentes ao MSDU falhado.

Retornando agora à Figura 7, o transmissor entãoespera por uma mensagem ACK ou NACK em 721. A seqüência decronômetro para 721 poderá ser idêntica à seqüência de 705,707 e 709 em algumas versões, tal que 721 terá a mesmaduração de tempo que 705, 707 e 709. Retornando à 721, seum NACK for recebido, ou se ocorrer uma expiração, então amensagem de descarte será reenviada em 719. Caso contrário,após um ACK ser recebido em 721, o transmissor descartaráos blocos de dados em 723 e avançará uma janela detransmissão (Tx) para o próximo BSN a ser enviado.

A Figura 8 ilustra a operação de uma máquina de estadode recepção de acordo com as versões, e geralmentecorresponde à máquina de estado de transmissor ilustradapela Figura 7. Similar à intenção e à compreensão da Figura7, é compreendido que a Figura 8 não pretende ser umadescrição inteira e completa da máquina de estado doreceptor, mas sim pretende fornecer aqueles detalhesnecessários para compreender as várias versões. Portanto, amáquina de estado do receptor poderá compreender váriasoutras etapas ou procedimentos não mostrados pela Figura 8,e esses receptores que empregam os procedimentos ilustradospela Figura 8 com outras dessas etapas ou procedimentos nãomostrados, permanecem de acordo com as várias versões aquireveladas. Outrossim, tanto com relação à Figura 7 como àFigura 8, deve ser compreendido que as várias versões serãouma estação transceptora, isto é, uma estação base ouestação móvel tendo capacidade tanto de transmissão como derecepção e, portanto, tanto as estações base como asestações móveis poderão empregar os vários métodos etécnicas inventivas aqui reveladas tanto no aspecto datransmissão como no da recepção.

Retornando agora à Figura 8, o receptor recebe umbloco de dados ou blocos de dados em 801. Para versões queempregam um Cyclic Redundancy Check (CRC) como foidiscutido com relação à Figura 1, o CRC será efetuado comoem 8 03 e se os dados passarem, eles serão desempacotados oudesfragmentados conforme necessário em 805. Os BSNs serãoentão verificados em 807 para determinar se o bloco dedados ou blocos de dados recebido estão dentro da janelaesperada como em 809. Se não, então os blocos serãodescartados em 811.

Se o bloco de dados estava de fato dentro da janelaBSN apropriada então o bloco de dados poderá ser armazenadoem 813, e a janela de recepção (Rx) poderá ser avançadapara o BSN esperado seguinte se o bloco de dados BSNrecebido for igual ao valor sinalizador da janela inicialRX atual. 0 receptor enviará então uma mensagem ACK para otransmissor em 815. Durante a operação normal do receptorno modo ARQ, vários blocos serão recebidos tal que oprocesso de 801 a 815 será repetido até a recepção de um omais MSDUs ou a menos que uma mensagem de descarte sejarecebido como em 817. Se uma mensagem de descarte não forrecebida em 817, o receptor continuará a receber blocos dedados em 8 01 que são esperados dentro da janela Rx. Noentanto, se uma mensagem de descarte for recebida como em817, o receptor determinará se os blocos de dadosatualmente armazenados pertencem ao mesmo MSDU que osblocos especificados pela mensagem de descarte.

Como foi discutido acima com relação aos estados detransmissor ilustrados pela Figura 7, a mensagem dedescarte poderá conter várias indicações para informar oreceptor de quais blocos devem ser descartados. Portanto,por exemplo, apenas o primeiro e o último BSNs dos blocosde dados descartáveis poderão ser especificados.Alternativamente, o próximo BSN ao qual o receptor deveavançar a janela Rx poderá ser especificado. De qualquerforma, para algumas versões, o receptor poderá verificar ainformação de fragmentação por blocos armazenados como émostrado em 819. A informação de fragmentação poderá serutilizada pelo receptor para inferir quais blocosarmazenados pertencem ao MSDU descartado, mesmo se amensagem de descarte do transmissor não forneceu informaçãoespecífica para todos os blocos MSDU. Por exemplo, se umprimeiro bloco BSN foi especificado, então quaisquer blocostendo indicações binárias de "Continuação do fragmento" oude "Último fragmento" pertencentes ao mesmo MSDU poderãoser descartadas antes de avançar na janela Rx. Paraqualquer uma das versões descritas acima, o receptordetermina quais blocos de dados adicionais, se algumhouver, precisam ser descartados conforme está mostrado em821.

Portanto, em 823, todos os blocos de dadosrelacionados ao mesmo MSDU para o qual qualquer bloco dedados era para ser descartado, conforme especificado pelamensagem de descarte do transmissor, ou conforme inferidopelo receptor, poderá ser da mesma forma descartado. Então,em 825, o receptor atualizará o estado do bloco para"recebido" embora os blocos em verdade não foram recebidos,e envia uma mensagem ACK para o transmissor em 827. Amensagem ACK informará o transmissor que os blocos foramdescartados. Em 829, o receptor avançará sua janela Rx parao BSN seguinte.

A Figura 9 é um diagrama de fluxo de mensagem quefornece um exemplo dos fluxos de mensagem entre otransmissor e o receptor de acordo com várias versões. NaFigura 9, supõe-se que a estação base 903 estejatransmitindo blocos de dados, enquanto supõe-se que aestação móvel (MS ( 901 esteja recebendo blocos de dados. Noentanto, deve ser compreendido que em várias versões acomunicação de dados é bidirecional tal que a estação móvel901 poderá transmitir blocos de dados, enquanto a estaçãobase 902 poderá receber blocos de dados.

Portanto, de acordo com a suposição exemplar da Figura9 de transmissão de dados pela estação base 903, um blocode dados ARQ é enviado para a MS 901 da estação base 903como o sinal 905. A estação base então fixará o cronômetro»ARQ_BLOCK_LIFETIME TIMER" 907 e também fixa um"ARQ RETRY_TIMEOUT TIMER" 909. No lado do receptor, a MS901 fixará um "ARQ_RX_PURGE_TIMEOUT TIMER" 911.

Retornando para o lado da estação base 903, e supondoque um ACK não foi recebido, o cronômetro 909 expirará e aestação base 903 reenviará o bloco de dados 913. 0 reenvio913 também poderá ocorrer se uma mensagem NACK for recebidacomo foi discutido acima. Na Figura 9, supõe-se que umamensagem ACK, ou uma mensagem NACK, nunca é recebida pelaestação base 903 tal que ARQ_BLOCK_LIFETIME TIMER 915expira, em cujo caso a mensagem de descarte 917 é enviadapara a MS 901.

A MS 901 descartará qualquer bloco ARQ especificado em921, e também poderá inferir outros blocos nãoespecificados. Se esses blocos puderem ser relacionados aomesmo MSDU ao, por exemplo, utilizar a informação decontrole de fragmentação de bloco como foi discutido acima.A MS 901 então avançará o ARQ_RX_WINDOW_START 923 para oBNS seguinte, e enviará uma mensagem de retroalimentaçãoARQ 925 para a estação base 903 indicando que os blocos ARQforam descartados. A estação base 903 da mesma formadescarta qualquer bloco ARQ enfileirado para o MSDU em 919.

A Figura 10 ilustra como opera a janela de recepçãodeslizante ART e a Figura 11 ilustra como opera a janelaARQ de acordo com uma versão. Portanto, na Figura 10,quando a fragmentação for utilizada em uma conexão ARQ,apenas uma parte dos blocos ARQ para um MSDU específicopodem ser descartados, pois o MSDU poderá ter sidofragmentado por várias PDUs. Como foi discutido em detalheacima, blocos ARQ poderão ser descartados por váriasrazões, uma das quais sendo que, após múltiplasretentativas, o ARQ_RX_PURGE_TIMEOUT TIMER 911, porexemplo, poderá expirar no lado da recepção, ou umamensagem de descarte 917 poderá ter sido recebida quando aexpiração do ARQ_BLOCK_LIFETIME TIMER 915 do transmissorocorrer, por exemplo.

Portanto, na Figura 10, em que vários blocos de dadosARQ são representados como blocos de dados consecutivostendo BSNs 1 a 12, os blocos de dados 1, 2 e 3 correspondema um primeiro MSDU, enquanto os blocos de dados 4 a 8correspondem a um segundo MSDU. O bloco 5 foi recebido,enquanto o bloco 4 não foi recebido. Se uma mensagem dedescarte é recebida especificando que o bloco de dados 4deve ser descartado, o receptor avançará a janela 1001 parao BSN 6 como é mostrado pela janela 1003. Deve-se observarque os blocos de dados 6, 7, e 8 também pertencem aosegundo MSDU, ainda estão dentro da janela pendente 1003, enão foram descartados, embora esses blocos não sejam maisde qualquer utilidade.

Portanto, as várias versões empregam a técnicailustrada pela Figura 11. Portanto, como é mostrado naFigura 11, o receptor poderá utilizar a informação decontrole de fragmentação (FC) para deduzir blocos ARQrelacionados ainda não recebidos, pois a indicação FC de"Primeiro Fragmento" precisa ser terminada por um FC fixadoem "Último Fragmento". Antes de o receptor enviar umamensagem de retroalimentação ARQ, o receptor poderáexaminar se qualquer outro bloco ARQ completaria o MSDU ecom isso desloca a janela de recepção 1101 além tambémdesses blocos adicionais.

Supõe-se na Figura 11 que ocorreu a expiração deARQ_RX_PURGE_TIMER do receptor para o bloco ARQ 5 ou queuma mensagem de descarte foi recebida para o bloco ARQ 4. 0receptor poderá ler a informação FC dos blocos recebidos 5e 7 determinando que 5 e 7 são "Fragmentos Continuados",que podem ser descartados. O receptor poderá ainda observarque 6 e 8, que não foram recebidos, são um "FragmentoContinuado" e um "Último Fragmento", respectivamente. 0bloco 8 é logicamente inferido como sendo o "ÚltimoFragmento" do MSDU descartado pois o bloco 9 recebido é um"Primeiro Fragmento" de um novo MSDU. Da mesma forma, oreceptor poderá determinar que os blocos 9, 10, e 11 são o"Primeiro Fragmento" e "Fragmento Continuado" de um segundoMSDU e, portanto, a janela poderá ser avançada para aposição de janela 1103 que corresponde ao BSN 12.

Se o receptor for incapaz de deduzir toda a informaçãonecessária para descartar um MSDU completo, um caso assimsendo quando blocos de dados consecutivos não tenham sidorecebidos, então no recebimento de nova informação sobre oMSDU, o receptor poderá continuar a descartar os blocos dedados MSDU restantes. No evento de blocos de dadosconsecutivos que não são recebidos, e que são parte de umMSDU descartado, o receptor, nas várias versões, fixará umsinalizador de descarte. Por exemplo, supondo que o MSDUdescartado consiste dos blocos de dados 4 a 9, em que todosos blocos foram recebidos, exceto pelos blocos 6 e 7. Nestecaso, o receptor avançaria a janela para BSN 6 pois ele nãopode determinar se os blocos 6 e 7 são "FragmentosContinuados" ou se o bloco 6 é um "Último Fragmento" e obloco 7 é um "Primeiro Fragmento" de um novo MSDU.Portanto, o receptor neste caso só pode descartar comsegurança até o bloco 5 de "Fragmento Continuado". Noentanto, quando o receptor receber o bloco 6 tendo ainformação FC fixada para «Fragmento Continuado", eledescartará os blocos 6 a 9, e avança a janela para o BSN10. Como o bloco 8, que é um "Fragmento Continuado", e obloco 9, que é um "Último Fragmento", já foram recebidos, ecomo o bloco 6, recebido subseqüentemente, é entãoconhecido como estar continuando, o bloco 7 precisalogicamente ser da mesma forma continuado e poderá serdescartado. Assim, o receptor descarta de modo apropriadoos blocos 6 a 9 e avança a janela de recepção para o BSN10 .

Adicionalmente, deve ser compreendido que o lado dotransmissor também poderá empregar as técnicas descritasacima e ilustradas pela Figura 11, por exemplo, no eventode uma expiração do ARQ_BLOCK_LIFETIME TIMER 915, tal queos blocos marcados "não recebidos" seriam "não confirmados"com relação ao lado do transmissor. 0 transmissor poderáentão avançar de acordo a janela de transmissão com issoeconomizando transmissões ou retransmissões de blocos de

dados desnecessários.

Retornando sucintamente para a Figura 9, outrasotimizações poderão ser empregadas pelas várias versões.Por exemplo, ARQ_RX_PURGE_TIMEOUT TIMER 911 poderá seraplicado a vários blocos de dados simultaneamente, se umconjunto de blocos de dados tendo BSNs consecutivos forrecebido em um único PDU. Caso contrário, se o cronômetro911 for fixado para cada bloco individual, o cronômetropara aquele bloco precisa ser refixado se um bloco de dadosduplicado for recebido. Portanto, nas várias versões,apenas um único cronômetro de purgar é fixado para blocosde dados BSN consecutivos recebidos em um único PDU. 0cronômetro é então apenas refixado no evento de queduplicatas de todos os BSNs dentro do conjunto PDU foremrecebidos. De modo similar no lado da transmissão, oARQ_BLOCK_LIFETIME_TIMER 907 poderá ser aplicado a todos osblocos de dados ARQ que forem enviados no mesmo PDU.

Embora várias versões tenham sido ilustradas edescritas, deve-se compreender que a invenção não é assimtão limitada. Numerosas modificações, mudanças, variações,substituições e equivalentes ocorrerão àqueles habilitadosna tecnologia sem desviar do espírito e escopo da presenteinvenção conforme definidas pelas reivindicações apensas.

Claims (20)

1. Método de operar um transceptor sem fio, ditotransceptor sem fio operando no modo de Solicitação deRepetição Automática (ARQ - Automatic Repeat Request) , ditométodo caracterizado por compreender:fragmentar um pacote de dados em uma série de blocosde dados seqüenciais e designar a cada um dos ditos blocosde dados um número de seqüência de bloco;enviar pelo menos um primeiro bloco de dados da ditasérie de blocos de dados seqüenciais, e um primeiro númerode seqüência de bloco correspondente ao dito primeiro blocode dados, a um transceptor sem fio remoto;fixar um cronômetro de confirmação que especifica umintervalo de tempo em que receber uma mensagem deconfirmação do dito transceptor remoto, dita mensagem deconfirmação correspondente ao dito primeiro bloco de dados;determinar que o dito cronômetro de confirmação jáexpirou; eenviar uma mensagem de descarte para o ditotransceptor remoto especificando pelo menos um segundonúmero de seqüência de bloco correspondente a pelo menos umsegundo bloco de dados, e especificar que o dito segundobloco de dados deve ser descartado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda:descartar todos os blocos de dados restantes da ditasérie de blocos de dados seqüenciais.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado por compreender ainda:avançar o início da janela de transmissão ARQ para onúmero de seqüência de bloco seguinte maior que o número deseqüência de bloco de valor maior, dito número de seqüênciade bloco de valor maior correspondendo ao último no blocode dados de seqüência da dita série de blocos de dadosseqüenciais.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda:receber do dito transceptor remoto, uma mensagem deconfirmação, dita mensagem de confirmação especificando queo dito segundo bloco de dados foi descartado pelo ditotransceptor remoto.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda compreender:fixar um cronômetro de nova tentativa que especificaum intervalo de tempo em que receber uma mensagem derelatório do dito transceptor remoto, dita mensagem derelatório confirmando o recebimento da dita mensagem dedescarte;determinar que o dito cronômetro de nova tentativa jáexpirou; eenviar uma segunda mensagem de descarte para o ditotransceptor remoto.

6. Método de operar um transceptor sem fio, ditotransceptor sem fio operando no modo de Solicitação deRepetição Automática (ARQ - Automatic Repeat Request) , ditométodo caracterizado por compreender:receber de um transceptor remoto pelo menos umprimeiro bloco de dados incluindo um primeiro número deseqüência de bloco, o dito primeiro bloco de dados sendo deuma série de blocos de dados seqüenciais que formam umpacote;receber de um transceptor remoto uma mensagem dedescarte especificando pelo menos um segundo número deseqüência de bloco correspondente a pelo menos um segundobloco de dados, a dita mensagem de descarte especificandoque o dito segundo bloco de dados deve ser descartado; edescartar o dito segundo bloco de dados.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado por compreender ainda:enviar uma mensagem de relatório de descarte para odito transceptor remoto indicando que o dito segundo blocode dados já foi descartado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado por compreender ainda:avançar o inicio da janela de recepção ARQ para opróximo número de seqüência de bloco maior que o número deseqüência de bloco de maior valor, dito número de seqüênciade bloco de maior valor correspondente ao último naseqüência de blocos de dados da dita série de blocos dedados seqüenciais.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de ainda compreender:receber do dito transceptor remoto uma informação defragmentação correspondente ao dito primeiro bloco dedados;fixar um cronômetro de purgar dados especificando umintervalo de tempo em que receber pelo menos um segundobloco de dados da dita série de blocos de dadosseqüenciais;determinar que o dito cronômetro de purgar já expirou;utilizar a dita informação de fragmentação paradeterminar um número de seqüência de bloco finalcorrespondente ao último na seqüência de bloco de dados dadita série de blocos de dados seqüenciais; eavançar o início da janela de recepção ARQ para opróximo número de seqüência de bloco maior que o ditonúmero de seqüência de bloco final.

10. Estação de comunicação sem fio, caracterizada porcompreender:um transceptor para transmitir e receber sinais derádio;um processador acoplado ao dito transceptor, ditoprocessador tendo uma camada de controle de acesso demídia, e configurado para:fragmentar um pacote de dados em uma série deblocos de dados seqüenciais e designar a cada um dos ditosblocos de dados um número de seqüência de bloco;enviar pelo menos um primeiro bloco de dados dadita série de blocos de dados seqüenciais, e um primeironúmero de seqüência de bloco correspondente ao ditoprimeiro bloco de dados, para um transceptor sem fioremoto;fixar um cronômetro de confirmação que especificaum intervalo de tempo em que receber uma mensagem deconfirmação do dito transceptor remoto, dita mensagem deconfirmação correspondente ao dito primeiro bloco de dados;determinar que o dito cronômetro de confirmação jáexpirou; eenviar uma mensagem de descarte para o ditotransceptor remoto especificando pelo menos um segundonúmero de seqüência de bloco correspondente a pelo menos umsegundo bloco de dados, e especificar que o segundo blocode dados deve ser descartado.

11. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para descartar todos osblocos de dados restantes da dita série de blocos de dadosseqüenciais.

12. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para avançar o inicio dajanela de transmissão ARQ para o próximo número deseqüência de bloco maior que o número de seqüência de blocode valor maior, dito número de seqüência de bloco de valormaior correspondendo a um último no bloco de dados deseqüência da dita série de blocos de dados seqüenciais.

13. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para receber do ditotransceptor sem fio remoto uma mensagem de confirmação,dita mensagem de confirmação especificando que o ditosegundo bloco de dados foi descartado pelo dito transceptorsem fio remoto.

14. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para:receber do dito transceptor remoto pelo menos umprimeiro bloco de dados que inclui um primeiro número deseqüência de bloco, dito primeiro bloco de dados sendo deuma série de blocos de dados seqüenciais que formam umpacote;receber do dito transceptor remoto uma mensagem dedescarte que especifica pelo menos um segundo número deseqüência de bloco correspondente a pelo menos um segundobloco de dados, dita mensagem de descarte especificando queo dito segundo bloco de dados deve ser descartado; edescartar o dito segundo bloco de dados.

15. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 14, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para enviar uma mensagemde relatório de descarte para o dito transceptor remotoreportando que o dito segundo bloco de dados já foidescartado.

16. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 14, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para avançar o início dajanela de recepção ARQ para o próximo número de seqüênciade bloco maior que o número de seqüência de bloco de maiorvalor, dito número de seqüência de bloco de maior valorcorrespondendo a um último na seqüência de blocos de dadosda dita série de blocos de dados seqüenciais.

17. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 14, caracterizada pelo fato do ditoprocessador ser ainda configurado para:receber do dito transceptor remoto, uma informação defragmentação correspondente ao dito primeiro bloco dedados;fixar um cronômetro de purgar dados especificando umintervalo de tempo em que receber pelo menos um segundobloco de dados da dita série de blocos de dadosseqüenciais;determinar que o dito cronômetro de purgar já expirou;utilizar a dita informação de fragmentação paradeterminar um número de seqüência de bloco finalcorrespondente a um último na seqüência de blocos de dadosda dita série de blocos de dados seqüenciais; eavançar o início da janela de recepção ARQ para opróximo número de seqüência de bloco maior que o ditonúmero de seqüência de bloco final.

18. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do ditotransceptor para transmitir e receber sinais de rádio,transmitir e receber sinais de rádio de acordo com umainterface de rádio de acesso múltiplo de divisão porfreqüência ortogonal.

19. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do dito pacote dedados ser uma Unidade de Dados de Serviço de Camada deControle de Acesso de Mídia (MSDU - Médium Access ControlLayer Service Data Unit).

20. Estação de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato do primeironúmero de seqüência de bloco correspondente ao ditoprimeiro bloco de dados, incluir ainda uma informação decontrole de fragmentação.