BRPI0718327B1 - método e aparelho de transmissão e recepção de pacotes por meio de acesso a pacotes de downlink em alta velocidade - Google Patents

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Abstract

método e aparelho de transmissão e recepção de pacotes por meio de acesso a pacotes por link inferior em alta velocidade. são descritos um método e um aparelho de transmissão e recepção de pacotes por meio de acesso a pacotes por link inferior em alta velocidade (hsopa). pelo menos uma unidade de dados de serviço (sou) de controle de acesso a meios hsopa (mac-hs) é segmentada em uma série de segmentos. as unidades de dados de protocolo (pous) de mac-hs são geradas a partir dos segmentos em que cada pou de mac-hs inclui pelo menos um segmento. cada pou de mac-hs pode incluir um segmento de uma única sou de mac-hs. o tamanho dos segmentos pode coincidir com o tamanho das pous de mac-hs menos o tamanho do cabeçalho da pou de mac-hs. os tamanhos dos segmentos podem ser determinados com base no número de segmentos aos quais o sou de mac-hs é segmentado. alternativamente, cada pou de mac-hs pode incluir uma combinação de segmentos de uma série de sous de mac-hs ou uma combinação de pelo menos um segmento de uma sou de mac-hs e pelo menos uma sou de mac-hs completa .

Description

MÉTODO E APARELHO DE TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE PACOTES POR MEIO DE ACESSO A PACOTES DE DOWNLINK EM ALTA VELOCIDADE
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a sistemas de comunicação sem fio. ANTECEDENTES [002] HSDPA é uma característica que foi introduzida na Versão 5 das especificações do projeto de parceria de terceira geração (3GPP), a fim de aumentar as velocidades de dados no downlink para usuários de dados de pacotes. Dados de downlink são transmitidos por um Nó B para uma unidade de transmissão e recepção sem fio (WTRU) por meio de um canal compartilhado de downlink em alta velocidade (HS-DSCH). A WTRU envia feedback para o Nó B por meio de um canal de controle dedicado em alta velocidade (HS-DPCCH).
[003] Codificação e modulação adaptativa (AMC), solicitação de repetição automática híbrida (H-ARQ) e programação de Nós B rápida são algumas das novas características em HSDPA. AMC adapta a velocidade de dados de transmissão no HS-DSCH de acordo com as condições de canal percebidas pela WTRU. O Nó B determina a melhor velocidade e programação para transmissões individuais utilizando as informações a seguir:
(1) um indicador de qualidade de canal (CQI) relatado por uma WTRU, que indica a qualidade do canal que é percebida pela WTRU;
(2) um comando de controle de potência de transmissão (TPC) de canais dedicados associados; e (3) feedback de reconhecimento positivo (ACK) e reconhecimento negativo (NACK) em resposta a transmissões de HS-DSCH anteriores.
[004] Velocidades de dados mais baixas geralmente são utilizadas para transmissões para WTRUs que percebem condições de canal desfavoráveis (tais como na extremidade celular), o que resulta em blocos de transporte menores por intervalo de tempo de transmissão (TTI) de 2 ms. Velocidades de dados mais altas são utilizadas para transmissões para WTRUs que percebem condições de canais favoráveis, o que resulta em blocos de transporte maiores por TTI de 2 ms.
[005] A WTRU relata o CQI pelo HS-DPCCH, que fornece ao Nó B uma indicação da
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2/16 qualidade do canal que é percebida pela WTRU no downlink. O CQI indica o tamanho de bloco de transporte de MAC-hs mais alto que a WTRU pode receber no downlink dentro do TTI de 2 ms, para o qual a probabilidade de erro de bloco de transporte é de menos de 0,1 (ou seja, 10%). O mapeamento entre o CQI e o tamanho de bloco de transporte para a WTRU da Categoria 10 é exibido na Tabela 1. Diferentes tabelas de observação de CQI são fornecidas para cada categoria de WTRU. Um valor de CQI mais alto corresponde a um tamanho de bloco de transporte maior.
Tabela 1
Valor de CQI Tamanho do bloco de transporte Número de HSPDSCH Modul. Valor de CQI Tamanho do bloco de transporte Número de HSPDSCH Modul.
1 137 1 QPSK 16 3565 5 16-QAM
2 173 1 QPSK 17 4189 5 16-QAM
3 233 1 QPSK 18 4664 5 16-QAM
4 317 1 QPSK 19 5287 5 16-QAM
5 377 1 QPSK 20 5887 5 16-QAM
6 461 1 QPSK 21 6554 5 16-QAM
7 650 2 QPSK 22 7168 5 16-QAM
8 792 2 QPSK 23 9719 7 16-QAM
9 931 2 QPSK 24 11418 8 16-QAM
10 1262 3 QPSK 25 14411 10 16-QAM
11 1483 3 QPSK 26 17237 12 16-QAM
12 1742 3 QPSK 27 21754 15 16-QAM
13 2279 4 QPSK 28 23370 15 16-QAM
14 2583 4 QPSK 29 24222 15 16-QAM
15 3319 5 QPSK 30 25558 15 16-QAM
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3/16 [006] Uma aplicação importante para HSDPA é a transmissão de tráfego de Voz por IP (VoIP). VoIP é uma tecnologia emergente para o transporte de fala ao longo de redes comutadas por pacotes. VoIP difere significativamente de aplicações não orientadas por dados em tempo real em termos de qualidade de serviço (QoS), pois o atraso entre as extremidades é a necessidade mais estrita.
[007] A Figura 1 exibe uma arquitetura de protocolo para transmissão de VoIP em sistema universal de telecomunicações móveis (UMTS). O sinal de fala é codificado por um codec de voz em quadros com duração de 20 ms. O sinal de voz codificado é conduzido em seguida por meio de protocolo de transmissão em tempo real (RTP), protocolo de datagrama de usuário (UDP) e protocolo da Internet (IP). Estes são protocolos comumente aceitos para o transporte de tráfego de voz por meio de redes comutadas por pacotes.
[008] A Figura 2 exibe um pacote de VoIP convencional. O pacote de VoIP que é transmitido por meio da rede de rádio pode possuir tamanho de 72 ou 92 bytes, dependendo da versão de IP (ou seja, IPv4 ou IPv6). Novamente com referência à Figura 1, os pacotes de VoIP são fornecidos para a camada de protocolo de convergência de dados de pacote (PDCP), que comprime os cabeçalhos de RTP, UDP e IP para transmissão por meio da interface de ar. A camada de PDCP utiliza compressão de cabeçalho robusto (ROCH). Diversos estados podem ser definidos para ROHC ao longo de toda a vida de uma única chamada de VoIP. Em um estado, um quadro total sem nenhuma compressão pode ser fornecido para camadas inferiores para transmissão. Em um outro estado, pode ter lugar a compressão total de cabeçalhos de RTP/UPD/IP até cerca de 1 byte. Isso resulta em tamanhos de pacotes variáveis, que variam de 33 bytes a 92 bytes.
[009] Os pacotes de camadas PDCP comprimidos são fornecidos em seguida a uma camada de controle de links de rádio (RLC). A camada RLC opera tipicamente em um modo não reconhecido (UM) para pacotes de VoIP. A camada RLC anexa um cabeçalho de 1 (um) byte adicional aos pacotes de camadas de PDCP. As unidades de dados de protocolo (PDUs) de RLC que são fornecidas para uma camada de controle de acesso a meios (MAC) possuem tamanhos que variam de 34 bytes (compressão de cabeçalho completo com IPv4) a 93 bytes (sem compressão de cabeçalho). A camada de MAC inclui
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4/16 uma ou mais PDUs de RLC (em que cada PDU de RLC corresponde a um pacote VoIP) em um único bloco de transporte para transmissão.
[0010] A WTRU relata a qualidade de canal de downlink percebida enviando uma CQI para o Nó B. A CQI indica o tamanho máximo de bloco de transporte que a WTRU pode receber com uma probabilidade de erros de pacotes de 10%. Baixos valores de CQI são relatados para o Nó B em más condições de canais, que correspondem a tamanhos menores de blocos de transporte. Em alguns casos, o pacote seguinte a ser transmitido para a WTRU pode ser maior que o tamanho máximo de bloco de transporte especificado por meio da CQI. Considerando o serviço VoIP como exemplo, em que as PDUs de RLC variam de 272 bits (34 bytes) a 736 bits (92 bytes) de tamanho, segundo a Tabela 1, os valores de CQI 1, 2 e 3 sugerem blocos de transporte que são pequenos demais para a PDU de RLC com 272 bits. De forma similar, os valores de CQI 1 a 7 sugerem tamanhos de blocos de transporte que são pequenos demais para a maior PDU de RLC (ou seja, 736 bits).
[0011] O Nó B pode reagir de duas formas diferentes quando a CQI indicar um tamanho de bloco que seja menor que o pacote seguinte na fila. O Nó B pode aguardar até que as condições de canais melhorem e a WTRU indique que a WTRU é capaz de receber a PDU de MAC-hs com probabilidade de erro razoável. Alternativamente, o Nó B pode transmitir um bloco de transporte maior que o indicado pela CQI e confiar no processo de H-ARQ para fornecimento bem sucedido do pacote.
[0012] Na primeira abordagem, o Nó B não programa nenhuma transmissão para a WTRU até que o Nó B receba uma CQI suficientemente grande para transmitir o pacote seguinte na fila. Isso pode levar um período de tempo maior, pois relatórios de CQI maiores somente serão relatados após a melhoria das condições de canais. Esta abordagem poderá ser apropriada para aplicações não em tempo real, que podem tolerar atrasos variáveis, mas inaceitável para aplicações sensíveis a atrasos, tais como VoIP.
[0013] Na segunda abordagem, o Nó B programa a transmissão do pacote de VoIP independentemente da baixa CQI. A transmissão provavelmente falhará devido ao bloco de transporte maior que pode ser recebido com probabilidade de erro de 10%. Uma transmissão bem sucedida deverá ocorrer eventualmente após uma certa quantidade de
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5/16 retransmissões por meio de mecanismo de H-ARQ. As retransmissões de H-ARQ introduzem, entretanto, atrasos indesejáveis para aplicações em tempo real. Sistemas de HSDPA convencionais não transferem efetivamente tráfego em tempo real, especialmente para usuários que percebem más condições de canais.
RESUMO DA INVENÇÃO [0014] É descrito um método e aparelho para transmitir e receber pacotes por meio de HSDPA. Pelo menos uma unidade de dados de serviço (SDU) de controle de acesso a meios de HSDPA (MAC-hs) é segmentada em uma série de segmentos. São gerados diversas PDUs de MAC-hs a partir dos segmentos, em que cada PDU de MAC-hs inclui pelo menos um segmento. Cada PDU de MAC-hs pode incluir um segmento de uma única SDU de MAC-hs. O tamanho dos segmentos pode coincidir com o tamanho das PDUs de MAChs menos o tamanho do cabeçalho da PDU de MAC-hs, exceto pelo último segmento da SDU de MAC-hs. Os tamanhos dos segmentos podem ser determinados com base no número de segmentos em que a SDU de MAC-hs é segmentada. O segmento incluído na PDU de MAC-hs pode ser selecionado arbitraria mente. Alternativa mente, cada PDU de MAC-hs pode incluir uma combinação de segmentos de uma série de SDUs de MAC-hs ou uma combinação de pelo menos um segmento de uma SDU de MAC-hs e pelo menos uma SDU de MAC-hs completa.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0015] Pode-se obter uma compreensão mais detalhada a partir da descrição a seguir, fornecida por meio de exemplo e a ser compreendida em conjunto com as figuras anexas, nas quais:
- a Figura 1 exibe arquitetura de protocolo para transmissão de VoIP em UMTS;
- a Figura 2 exibe um pacote de VoIP convencional;
- a Figura 3 exibe uma camada de MAC-hs em um Nó B;
- a Figura 4 exibe uma camada de MAC-hs em uma WTRU;
- a Figura 5 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma primeira realização;
- a Figura 6 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma segunda realização;
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6/16
- a Figura 7 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma terceira realização;
- a Figura 8 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma quarta realização;
- a Figura 9 exibe a geração da PDU de MAC-hs que inclui o último segmento de uma SDU de MAC-hs e uma ou mais SDU(s) de MAC-hs completa(s) subsequente(s);
- a Figura 10 exibe a segmentação da SDU de MAC-hs e perdida de um dos segmentos;
- a Figura 11 exibe a geração de um pacote quase cheio com preenchimento; e
- a Figura 12 exibe a geração de duas PDUs de MAC-hs quase cheias com bits de SDU de MAC-hs.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0016] Quando indicado a seguir, a terminologia WTRU inclui, mas sem limitar-se a um equipamento de usuário (UE), estação móvel, unidade de assinante fixa ou móvel, pager, telefone celular, assistente digital pessoal (PDA), computador ou qualquer outro tipo de dispositivo de usuário capaz de operar em um ambiente sem fio. Quando indicado a seguir, a terminologia Nó B inclui, mas sem limitar-se a uma estação base, controlador de local, ponto de acesso (AP) ou qualquer outro tipo de dispositivo de interface capaz de operar em um ambiente sem fio.
[0017] As realizações descritas no presente podem ser implementadas em qualquer sistema de comunicação sem fio, incluindo, mas sem limitações, sistemas de comunicação sem fio UMTS 3GPP.
[0018] A fim de aprimorar a transferência de dados sensíveis a atrasos (tais como tráfego VoIP) no downlink para sistemas de HSDPA, os pacotes podem ser segmentados em uma camada de MAC-hs. Pacotes maiores são segmentados em pacotes menores para permitir a transferência sucessiva dos segmentos menores com confiabilidade mais alta. Isso permite que o Nó B transmita segmentos por meio de diversos TTIs, reduzindo o tamanho do bloco de transporte por TTI. Os blocos de transporte menores podem ser transmitidos utilizando modulações mais baixas e/ou velocidades de codificação mais altas, o que garante transferência mais confiável e minimiza as retransmissões de H-ARQ.
[0019] A Figura 3 exibe arquitetura funcional de uma camada de MAC-hs 300 em um
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Nó B. A camada de MAC-hs 300 inclui uma entidade de programação e manipulação de prioridades 302, uma entidade de segmentação 306, uma entidade de H-ARQ 308 e uma entidade de seleção de combinação de recursos e formatos de transporte (TFRC) 310. SDUs de MAC-hs são recebidas de uma camada superior (tal como camada MAC-d) e armazenadas em uma dentre uma série de filas de prioridade 305 conforme a função de distribuição de filas de prioridade 304. A entidade de programação e manipulação de prioridades 302 administra e determina a ID da fila e TSN para cada nova PDU de MAC-hs. [0020] A entidade de segmentação 306 é incluída na camada de MAC-hs 300 do Nó B, de tal forma que pelo menos uma SDU de MAC-hs seja segmentada em uma série de segmentos. Pelo menos uma SDU de MAC-hs pode ser segmentada em uma série de segmentos pela entidade de segmentação 306. Pelo menos um segmento é incluído em seguida em uma PDU de MAC-hs, que é transmitida por meio de uma entidade de H-ARQ 308. É realizado um processo de H-ARQ individualmente para cada PDU de MAC-hs por meio da interface de ar. A entidade de seleção de TFRC 310 seleciona um formato de transporte e recurso para cada PDU de MAC-hs. As PDUs de MAC-hs são transmitidas por ar por meio de uma camada física 320.
[0021] A Figura 4 exibe arquitetura funcional de uma camada de MAC-hs 400 em uma WTRU. A camada de MAC-hs 400 inclui uma entidade de H-ARQ 402, reordenamento da distribuição de filas 404, uma entidade de reordenamento 406, uma entidade de remontagem 408 e uma entidade de desmontagem 410. PDUs de MAC-hs são recebidas por uma entidade de H-ARQ 402 por meio de uma camada física 420. As PDUs de MAC-hs recebidas são enviadas para a entidade de reordenamento 406 por meio de distribuição de filas de reordenamento 404 para reordenamento conforme um número de sequência de transmissão (TSN). As PDUs de MAC-hs reordenadas são remontadas pela entidade de remontagem 408. As PDUs de MAC-hs remontadas são enviadas para a entidade de desmontagem 410 para extração da SDU de MAC-hs a ser enviada para uma camada superior (tal como camada de MAC-d).
[0022] A coordenação da segmentação e remontagem de PDUs entre o Nó B e a WTRU pode ser sinalizada utilizando um novo cabeçalho de MAC-hs que será explicado em detalhes abaixo ou por meio de canal de controle compartilhado em alta velocidade (HSPetição 870190092243, de 16/09/2019, pág. 18/33
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SCCH).
[0023] A Figura 5 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma primeira realização. Uma SDU de MAC-hs 502 (tal como PDU de MAC-d) pode ser segmentada em uma série de segmentos. Cada PDU de MAC-hs 504a-504n inclui um único segmento 508a-508n de no máximo uma SDU de MAC-hs 502. O tamanho de cada segmento coincide exatamente com o tamanho da PDU de MAC-hs menos o tamanho do cabeçalho de MAC-hs, exceto pelo último segmento. A PDU de MAC-hs 504n que contém o último segmento pode conter bits de preenchimento 510.
[0024] A Figura 5 também exibe um formato de cabeçalho de MAC-hs conforme a primeira realização. O cabeçalho de MAC-hs 506a a 506n indica o esquema de segmentação de MAC-hs. O cabeçalho de MAC-hs 506a a 506n inclui uma marca de versão (VF), ID de fila, TSN, identificador de tamanho (SID) e um número de sequência de fragmento (FSN). Dever-se-á observar que a ordem exata dos elementos de informação no cabeçalho de MAC-hs 506a a 506n não é importante e pode ser alterada.
[0025] Um campo de VF de um bit convencional pode ser estendido de um bit para 2 (dois) bits. O primeiro bit pode ser definido em 1 (anteriormente um valor reservado) para indicar o novo formato de PDU de MAC-hs que sustenta a segmentação de SDUs de MAC-hs. O novo formato de PDU de MAC-hs somente deverá ser utilizado quando uma SDU de MAC-hs for segmentada em dois ou mais segmentos. Caso contrário, dever-se-á utilizar formato de PDU de MAC-hs convencional para transportar as SDUs de MAC-hs. O segundo bit do campo VF pode ser definido em 0, enquanto o valor 1 é reservado para propósitos futuros.
[0026] A ID de fila identifica a fila de reordenamento na WTRU, a fim de sustentar manipulação de dados de buffers independente pertencentes a diferentes filas de reordenamento. O TSN é um identificador para o número de sequência de transmissão no HS-DSCH. O TSN é utilizado para fins de reordenamento para sustentar o fornecimento em sequência para camadas superiores. O SID é um identificador para o tamanho da SDU de MAC-hs. Opcionalmente, o SID pode ser omitido em qualquer PDU de MAC-hs que não contenha o primeiro segmento. O FSN é opcional e fornece um identificador para o número de sequência de fragmento.
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9/16 [0027] Opcionalmente, um campo de um bit adicional (não exibido na Figura 5) pode ser adicionado ao cabeçalho de MAC-hs para indicar se há ou não preenchimento na PDU de MAC-hs. Esta marca de um bit é opcional, pois a WTRU é capaz de determinar a quantidade de bits de preenchimento com base no FSN e nos tamanhos de segmentos anteriores. O tamanho do segmento não necessita ser indicado no cabeçalho porque apenas a PDU de MAC-hs que contém o último segmento contém bits de preenchimento ou porque o tamanho da SDU de MAC-hs é indicado pelo SID.
[0028] A Figura 6 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma segunda realização. Cada PDU de MAC-hs 604a a 604n contém dados de, no máximo, uma única SDU de MAC-hs 602. Todos os segmentos 608a a 608m da SDU de MAC-hs 602 possuem tamanhos previamente determinados com base no número de segmentos (total de S segmentos). É definida uma regra para calcular os tamanhos. Preferencial mente, os tamanhos dos primeiros S-1 segmentos é o tamanho da SDU de MAC-hs arredondado para o múltiplo de S mais próximo e dividido em seguida por S. O tamanho do último segmento 608m é o tamanho da SDU de MAC-hs 602 menos a soma dos tamanhos dos S-1 segmentos anteriores. Qualquer PDU de MAC-hs 604a a 604n pode conter bits de preenchimento. A WTRU sabe quais bits são bits de preenchimento com base nos tamanhos conhecidos de segmentos de SDUs de MAC-hs. Cada PDU de MAC-hs 604a a 604n contém um ou mais segmentos da SDU de MAC-hs (não necessariamente contíguos). Um programador de Nó B possui flexibilidade de transmissão de qualquer subconjunto de segmentos da SDU de MAC-hs com base em condições de canal atual e sucesso ou fracasso de transmissões passadas de PDU de MAC-hs que contém segmentos da mesma SDU de MAC-hs.
[0029] Em comparação com a primeira realização, a segunda realização possui uma vantagem de permitir mais seletividade na retransmissão dos segmentos. A desvantagem é possivelmente mais cabeçalho superior em cada PDU de MSC-hs devido ao cabeçalho e preenchimento.
[0030] A Figura 6 também exibe um formato de cabeçalho de MAC-hs conforme a segunda realização. O cabeçalho de MAC-hs 606a a 606n inclui um VF, ID de fila, TSN, número de fragmentos de campo de SDU de MAC-hs (NFM), FSDI e SID. Dever-se-á
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10/16 observar que a ordem exata dos elementos de informação no cabeçalho de MAC-hs não é importante e pode ser alterada. VF, ID de fila, TSN e SID são idênticos à primeira realização e, portanto, não serão explicados novamente por motivo de simplicidade.
[0031] O campo de NFM indica o número de segmentos da SDU de MAC-hs. O campo de NFM pode ser omitido caso o número de segmentos da SDU de MSC-hs seja fixado em um certo valor (tal como 8 (oito)). O número de bits para o campo de NFM depende do número de segmentos possíveis. O campo de NFM pode ser, por exemplo, 1 (um) bit caso o número de segmentos venha a ser de 2 ou 4.
[0032] O FSID é um mapa de bits que indica os segmentos que são transmitidos na PDU de MAC-hs. O tamanho do FSID é o número de segmentos indicados pelo campo de NFM. O campo de NFM deverá preceder o campo de FSID, portanto, a menos que o campo de NFM não exista. O SID pode ser omitido em qualquer PDU de MAC-hs que não contenha o primeiro segmento.
[0033] A Figura 7 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma terceira realização. Cada PDU de MAC-hs 704a a 704n pode incluir um segmento de sinal de, no máximo, uma única SDU de MAC-hs 702. A posição do segmento no interior da SDU de MAC-hs 702 é arbitrária e indicada no cabeçalho de PDU de MAC-hs 706a a 706n que contém o segmento. O programador do Nó B possui flexibilidade de transmissão de qualquer segmento de qualquer tamanho em qualquer posição da SDU de MAC-hs 702 com base nas condições atuais de canal e no sucesso ou fracasso de transmissões passadas de PDU de MAC-hs 704a a 704n que contém segmentos da mesma SDU de MAC-hs 702.
[0034] A Figura 7 também exibe um formato de cabeçalho de MAC-hs conforme a terceira realização. O cabeçalho de MAC-hs 706a a 706n inclui VF, ID de fila, TSN, identificador de posição inicial (SPID) e SID. Dever-se-á observar que a ordem exata dos elementos de informação no cabeçalho de MAC-hs não é importante e pode ser alterada. VF, ID de fila, TSN e SID são idênticos à primeira realização e, portanto, não serão explicados novamente por motivo de simplicidade. O SID pode ser omitido em qualquer PDU de MAC-hs que não contenha o primeiro segmento.
[0035] O SPID indica a posição inicial do segmento no interior da SDU de MAC-hs. São
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11/16 possíveis diversos esquemas de definição da granularidade da indicação de posição. O SPID pode indicar a posição inicial do segmento em bits ou bytes. Caso sejam permitidos tamanhos de SDU de MAC-hs de até 1024 bits, por exemplo, o tamanho do SPID é de dez bits se expresso em bits ou sete bits se expresso em bytes.
[0036] Alternativamente, o SPID pode indicar um número de segmento que indica as posições iniciais. Caso haja, por exemplo, 4 (quatro) posições iniciais previamente estabelecidas para cada SDU de MAC-hs, as posições iniciais são calculadas por meio de arredondamento até o tamanho de SDU de MAC-hs até o múltiplo de quatro mais próximo, divisão por quatro e tomada de múltiplos desse número. Opcionalmente, o número de posições iniciais previamente estabelecidas pode ser indicado por um campo separado similar ao NFM da segunda realização.
[0037] Para reduzir o cabeçalho, o primeiro bit do SPID pode ser reservado para indicar se a posição inicial encontra-se no início da SDU de MAC-hs. Caso a posição inicial seja o início da SDU de MAC-hs, o campo de SPID pode ser um único bit. Desta forma, o tamanho da SPID pode ser de 1 (um) bit caso o segmento comece no início da SDU de MAC-hs e N+1 bits caso N seja o número de bits necessário para indicar as posições iniciais. Este esquema reduz o cabeçalho caso o número de bits necessário para indicar as posições iniciais seja maior que o número de segmentos transmitidos.
[0038] Opcionalmente, um indicador de posição final (EPID) ou indicador de comprimento (LID) pode ser incluído no cabeçalho de PDU de MAC-hs para indicar a posição final do segmento na SDU de MAC-hs ou o comprimento do segmento, respectivamente. Um esquema similar pode ser utilizado para codificar a EPID e LID como SPID.
[0039] A Figura 8 exibe um esquema de segmentação de SDU de MAC-hs conforme uma quarta realização. Cada PDU de MAC-hs 804a a 804n pode conter uma combinação de um ou mais segmentos 808a a 808m de uma ou mais SDUs de MAC-hs 802a, 802b ou uma combinação de um ou mais segmentos de uma SDU de MAC-hs e uma ou mais SDUs de MAC-hs completas 802a, 802b. Qualquer PDU de MAC-hs 804a a 804n pode conter bits de preenchimento. A WTRU sabe quais bits são bits de preenchimento com base nos tamanhos conhecidos de segmentos de SDUs de MAC-hs 802a, 802b. Todos os segmentos
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12/16 associados a uma dada SDU de MAC-hs possuem o mesmo tamanho e esse tamanho é baseado no número de segmentos. Os tamanhos dos primeiros S-1 segmentos podem ser o tamanho da SDU de MAC-hs arredondado até o múltiplo de S mais próximo e divido por S em seguida. O tamanho do último segmento é o tamanho de SDU de MAC-hs menos a soma dos tamanhos de segmentos anteriores.
[0040] A quarta realização permite que o Nó B transmita, na mesma PDU de MAC-hs, o último segmento de uma SDU de MAC-hs e o primeiro segmento de uma SDU de MAC-hs subsequente (conforme exibido na Figura 8) ou a uma ou mais SDU(s) de MAC-hs subsequente(s) completa(s) (conforme exibido na Figura 9). Isso permite uso mais eficiente dos recursos de rádio, pois permite que o Nó B transmita dados de tráfego em vez de bits de preenchimento quando ainda houver espaço em uma PDU de MAC-hs que contenha o último segmento de uma SDU de MAC-hs. Isso pode ser especialmente útil em situações em que más condições de canais tenham gerado segmentação, mas as condições de canal melhorem após o envio do primeiro segmento.
[0041] A Figura 8 também exibe um formato de cabeçalho de MAC-hs conforme a quarta realização. O cabeçalho de MAC-hs 806a a 806n inclui VF, ID de fila, SID, TSN, NFM, FSID, campo N e campo F. Dever-se-á observar que a ordem exata dos elementos de informação no cabeçalho de MAC-hs não é importante e pode ser alterada. VF, ID de fila, TSN e SID são idênticos à primeira realização e, portanto, não serão explicados novamente por motivo de simplicidade.
[0042] Um conjunto de SID, NFM, FSID, N e F é associado a um ou mais SDUs de MAC-hs. Diversos conjuntos de SID, NFM, FSID, N e F podem ser incluídos no cabeçalho de PDU de MAC-hs.
[0043] O NFM indica o número de segmentos de SDU de MAC-hs associados ao dado conjunto de SID, NFM, FSID, N e F. Um valor de 0 pode indicar, por exemplo, que o conjunto de SID, NFM, FSID, N e F não é associado a nenhum segmento de SDU de MAChs.
[0044] O FSID é um mapa de bits que indica os segmentos que são transmitidos na PDU de MAC-hs. O FSID pode ser removido caso NFM (em um conjunto específico de SID, NFM, FSID, N, F) seja definido em 0.
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13/16 [0045] O campo N indica o número de SDUs de MAC-hs inteiras consecutivas com tamanho igual associadas a um conjunto específico de SID, NFM, FSID, N e F. Um valor de 0 pode indicar que o conjunto atual de SID, NFM, FSID, N e F não é associado a nenhum SDU de MAC-hs inteiro, mas sim a um ou mais segmentos.
[0046] O campo F é uma marca que indica se mais campos estão ou não presentes no cabeçalho de PDU de MAC-hs. Caso o campo F seja definido em 0, por exemplo, o campo F é seguido por um conjunto adicional de SID, NFM, FSID, N e F ou vice-versa.
[0047] Opcionalmente, um campo DTSN (não exibido na Figura 8) pode ser adicionado para permitir que o Nó B transmita uma PDU de MAC-hs que contém uma SDU de MAC-hs para os quais os segmentos já tenham sido enviados e recebidos com sucesso pela WTRU. O campo DTSN identifica o(s) TSN(s) que a WTRU necessita excluir para evitar que PDU(s) de MAC-hs duplicadas atinjam a camada superior (tal como camada de MAC-d). Quando más condições de canais houverem gerado segmentação, mas condições de canal houverem melhorado após o envio do(s) primeiro(s) segmento(s), pode ser desejável que o Nó B envie a SDU de MAC-hs completa, embora partes dela já tenham sido recebidas com sucesso pela WTRU.
[0048] Os exemplos a seguir ilustram a configuração do cabeçalho de PDU de MAC-hs conforme a quarta realização.
[0049] Exemplo 1: caso o Nó B deseje transmitir os dois últimos segmentos de SDU de MAC-hs X e o primeiro segmento de SDU de MAC-hs Y, a PDU de MSC-hs inclui os dois conjuntos de SID, NFM, FSID, N e F, em que o primeiro conjunto é definido como: SID > 0, NFM > 0, FSID Φ 0, N = 0, F = 0 e o segundo conjunto é definido como: SID > 0, NFM > 0, FSID Φ 0, N = 0, F = 1.
[0050] Exemplo 2: caso o Nó B deseje transmitir os dois últimos segmentos de SDU de MAC-hs X e as SDUs de MAC-hs completas subsequentes Y e Z, um conjunto de SID, NFM, FSID, N e F é definido como: SID > 0, NFM > 0, FSID Φ 0, N = 2, F = 1.
[0051] Com segmentação, uma SDU de MAC-hs pode ser dividida em dois ou mais segmentos e os segmentos são transmitidos separadamente. Um ou mais segmentos da SDU de MAC-hs podem ser perdidos. A Figura 10 exibe a segmentação de uma SDU de MAC-hs 1002 que perdeu um dos segmentos. A SDU de MAC-hs 1002 é segmentada em 4
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14/16 (quatro) segmentos. Cada segmento é incluído em uma PDU de MAC-hs 1004a a 1004d e transmitido separadamente. Os primeiro, segundo e quarto segmentos 1004a, 1004b e 1004d são recebidos com sucesso pela WTRU e colocados em buffer. O terceiro segmento 1004c, entretanto, é perdido. Devido à falta do terceiro segmento, os segmentos 1004a a 1004d não podem ser novamente reunidos na SDU de MAC-hs 1002.
[0052] A WTRU determina de forma autônoma que a transmissão falhou para um segmento específico. Após a determinação da falha do processo de H-ARQ para um segmento, a WTRU exclui todos os segmentos da mesma SDU de MAC-hs em um buffer que está aguardando nova montagem.
[0053] Os mecanismos a seguir podem ser utilizados individualmente ou em qualquer combinação para determinar a perda de um segmento. A WTRU pode utilizar um mecanismo com base em temporizador. A WTRU inicia um temporizador e, caso o temporizador expire antes que todos os segmentos da mesma SDU de MAC-hs tenham sido recebidos, a WTRU realiza fluxo de todos os segmentos da SDU de MAC-hs, aguardando a nova montagem. O temporizador pode ser reiniciado a cada vez em que a WTRU receber um segmento que seja parte da SDU de MAC-hs. Alternativa mente, o temporizador pode ser reiniciado apenas uma vez mediante o recebimento do primeiro segmento da SDU de MAC-hs. A duração do temporizador pode ser configurável por camadas superiores (tais como sinalização de controle de recursos de rádio (RRC)).
[0054] Alternativamente, a WTRU pode realizar fluxo de todos os segmentos da SDU de MAC-hs que estejam aguardando nova montagem quando a WTRU detectar uma falha de processo de H-ARQ. A WTRU pode detectar a falha de processo de H-ARQ quando houver sido atingido o número máximo de retransmissões de H-ARQ e a WTRU for incapaz de decodificar com sucesso a PDU de MAC-hs. Alternativamente, a WTRU pode detectar a falha de processo de H-ARQ quando a WTRU receber uma transmissão que indique novos dados no mesmo processo de H-ARQ (ou seja, por meio de um campo de informações de processo de H-ARQ em um HS-SCCH), para o qual a WTRU estava aguardando uma retransmissão.
[0055] Alternativamente, pode ser utilizado um novo mecanismo de sinalização pelo Nó B para indicar para a WTRU que todos os segmentos correspondentes a uma SDU de
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MAC-hs deverão ser excluídos. A sinalização pode ser atingida por meio da introdução de nova sinalização de L1 ou L2 ou da modificação da sinalização de L1 ou L2 convencional.
[0056] A segmentação de um pacote maior possui uma vantagem, conforme explicado acima. Caso a segmentação de um pacote maior em pacotes menores resulte em um pacote significativamente menor, entretanto, ele já está quase cheio com preenchimento. A transmissão desse pacote de MAC-hs (principalmente de preenchimento) reduziria a eficiência da transmissão de MAC-hs e gastaria recursos valiosos de interface de ar.
[0057] A Figura 11 exibe a geração de um pacote quase cheio com preenchimento. O tamanho da PDU de MAC-hs é de 180 bits e o tamanho da SDU de MAC-hs é de 200 bits. A SDU de MAC-hs necessita ser segmentada em duas PDUs de MAC-hs. A primeira PDU de MAC-hs seria totalmente cheia com os primeiros 180 bits da SDU de MAC-hs. A segunda PDU de MAC-hs seria cheia, entretanto, com apenas vinte bits da SDU de MAC-hs e o restante da segunda PDU de MAC-hs (160 bits) seria preenchimento. Uma solução mais eficiente para esta situação seria evitar a segmentação e, em vez disso, transmitir um tamanho de bloco de transporte maior (suficientemente grande para o tamanho de SDU de MAC-hs original de duzentos bits) e confiar no processo de H-ARQ para o fornecimento bem sucedido do pacote.
[0058] A Figura 12 exibe a geração de duas PDUs de MAC-hs quase cheias com bits de SDU de MAC-hs. O tamanho da PDU de MAC-hs é de 180 bits e o tamanho da SDU de MAC-hs é de 350 bits. A SDU de MAC-hs é segmentada em duas PDUs de MAC-hs. A primeira PDU de MAC-hs é totalmente cheia com os primeiros 180 bits da SDU de MAC-hs. A segunda PDU de MAC-hs seria quase completamente cheia com os 170 bits restantes da SDU de MAC-hs. Nesta situação, a solução mais eficiente seria permitir a segmentação da SDU de MAC-hs. As duas PDUs de MAC-hs, transferidas ao longo de TTIs sucessivos, reduziriam a necessidade de extensas retransmissões de H-ARQ, reduzindo o encargo sobre o sistema de transmissão por downlink.
[0059] Segundo uma realização, antes de segmentar a SDU de MAC-hs, o Nó B calcula a razão entre bits de PDU de MAC-hs tomados pelo segmento de SDU de MAC-hs para os bits de PDU de MAC-hs restantes. O Nó B compara em seguida a razão com o limite. O Nó B pode segmentar a SDU de MAC-hs somente se a razão for maior que o limite.
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16/16 [0060] Embora as características e os elementos sejam descritos nas realizações em combinações específicas, cada característica ou elemento pode ser utilizado isoladamente, sem as demais características e elementos ou em várias combinações com ou sem outras características e elementos. Os métodos fornecidos podem ser implementados em um programa de computador, software ou firmware em realização tangível em um meio de armazenagem legível por computador para execução por um processador ou computador de uso geral. Exemplos de meios de armazenagem legíveis por computador incluem memória somente de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), registro, memória de cache, dispositivos de memória semicondutores, meios magnéticos tais como discos rígidos internos e discos removíveis, meios magneto-óticos e meios óticos tais como discos CD-ROM e discos versáteis digitais (DVDs).
[0061] Processadores apropriados incluem, por exemplo, um processador para uso geral, processador para fins especiais, processador convencional, processador de sinais digitais (DSP), uma série de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em associação com um núcleo de DSP, controlador, microcontrolador, Circuitos Integrados Específicos de Aplicação (ASICs), circuitos de Conjuntos de Portal Programáveis de Campo (FPGAs), qualquer outro tipo de circuito integrado (IC) e/ou máquina de estado.
[0062] Um processador em associação com software pode ser utilizado para implementar um transceptor de rádio frequência para uso em uma unidade de transmissão e recepção sem fio (WTRU), equipamento de usuário (UE), terminal, estação base, controlador de rede de rádio (RNC) ou qualquer computador host. A WTRU pode ser utilizada em conjunto com módulos, implementada em hardware e/ou software, tal como uma câmera, módulo de câmera de vídeo, videofone, fone de ouvido, dispositivo de vibração, altofalante, microfone, transceptor de televisão, fone de ouvido para mãos livres, teclado, módulo Bluetooth®, unidade de rádio em frequência modulada (FM), unidade de visor de cristal líquido (LCD), unidade de visor de diodo emissor de luz orgânico (OLED), aparelho de música digital, aparelho de mídia, módulo de vídeo game, navegador da Internet e/ou qualquer módulo de rede de área local sem fio (WLAN).

Claims (12)

  1. Reivindicações
    1. Método para a recepção de pacotes por meio de acesso a pacotes de downlink em alta velocidade (HSDPA), caracterizado pelo fato de que o método compreende:
    - receber uma pluralidade de dados de protocolo (PDUs) (804, 1004) de controle de acesso ao meio HSDPA (MAC-hs), cada PDU da MAC-hs compreendendo ao menos um segmento de unidade de dados de serviço (SDU) (802, 1002) de MAC-hs e um cabeçalho, o cabeçalho compreendendo um primeiro identificador correspondente a uma dentre uma pluralidade de filas associadas ao buffer de segmentos SDU de MAC-hs, um segundo identificador indicando qual dentre uma pluralidade de segmentos dentro de uma SDU de MAC-hs corresponde a ao menos um segmento de SDU de MAC-hs e uma indicação de um comprimento do ao menos um segmento SDU de MAC-hs;
    - configurar um temporizador ao receber um segmento de uma SDU de MAC-hs, sendo que o temporizador é configurado para reiniciar ao receber um segundo segmento da SDU de MAC-hs;
    - armazenar o segmento da SDU de MAC-hs para remontagem em uma fila correspondente ao primeiro identificador; e
    - descartar o segmento armazenado da SDU de MAC-hs na condição de que o temporizador expire antes que o segundo segmento da SDU de MAC-hs tenha sido recebido.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:
    - remontar os segmentos da SDU de MAC-hs nas PDU de MAC-hs para a SDU de MAC-hs com base na condição de que o segundo segmento da SDU de MAC-hs tenha sido recebido antes que o temporizador expire.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:
    - determinar se uma transmissão falhou para o segundo segmento da SDU de MAC-hs.
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:
    - descartar os segmentos da SDU de MAC-hs que estão aguardando a remontagem na
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    2/3 condição de que o segundo segmento da SDU de MAC-hs esteja perdido.
  5. 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:
    - detectar uma falha do processo híbrido de solicitação automática de repetição (H-ARQ) para um segmento de uma segunda SDU de MAC-hs; e
    - descartar ao menos um outro segmento da segunda SDU de MAC-hs que está aguardando a remontagem.
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que todos os segmentos da SDU de MAC-hs que estão aguardando a remontagem são liberados de um buffer na condição de que o temporizador expire antes que todos os segmentos da SDU de MAC-hs tenham sido recebidos.
  7. 7. Unidade de transmissão/recepção sem fio (WTRU) para receber um pacote por meio de acesso a pacotes de downlink de alta velocidade (HSDPA), a WTRU sendo caracterizada pelo fato de compreender:
    - um processador configurado para:
    o receber uma pluralidade de unidades de dados de protocolo (PDUs) (804, 1004) de controle de acesso ao meio (MAC-hs) HSDPA, cada PDU de MAC-hs compreendendo ao menos um segmento (808, 1004) de unidade de dados de serviço (SDU) (802, 1002) de MAC-hs e um cabeçalho, o cabeçalho compreendendo um primeiro identificador correspondente a uma dentre uma pluralidade de filas associadas ao buffer de segmentos da SDU de MAC-hs, um segundo identificador indicando qual dentre uma pluralidade de segmentos dentro de uma SDU de MAChs corresponde a ao menos um segmento de SDU de MAC-hs, e uma indicação de um comprimento de ao menos um segmento da SDU de MAC-hs;
    o configurar um temporizador ao receber um segmento de uma SDU de MAC-hs, sendo que o temporizador é configurado para reiniciar ao receber um segundo segmento da SDU de MAC-hs;
    o armazenar o segmento da SDU de MAC-hs para a remontagem em uma fila correspondente ao primeiro identificador; e o descartar o segmento da SDU de MAC-hs na condição de que o temporizador expire
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    3/3 antes que o segundo segmento da SDU de MAC-hs tenha sido recebido.
  8. 8. WTRU de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador é configurado para remontar os segmentos da SDU de MAC-hs nas PDUs de MAC-hs para a SDU de MAC-hs com base na condição de que o segundo segmento da SDU de MAC-hs tenha sido recebida antes que o temporizador expire.
  9. 9. WTRU de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador é configurado para determinar se uma transmissão falhou para o segundo segmento da SDU de MAC-hs.
  10. 10. WTRU de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador é configurado para descartar os segmentos da SDU de MAC-hs armazenados para remontagem na condição de que o segundo segmento da SDU de MAC-hs seja perdido.
  11. 11. WTRU de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador é configurado para liberar todos os segmentos da SDU de MAC-hs que estão aguardando a remontagem a partir de um buffer, na condição de que o temporizador expire antes que todos os segmentos da SDU de MAC-hs tenham sido recebidos.
  12. 12. WTRU de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador é configurado para descartar ao menos um segmento de uma segundoa SDU de MAC-hs que está aguardando a remontagem, na condição de que a falha do processo de solicitação automática de repetição automática (H-ARQ) seja detectada por outro segmento da segundo SDU de MAC-hs.
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