ES2325366T3 - Nodo b y metodo para la priorizacion de la retransmision de unidades de datos de protocolo para ayudar a la retransmision de rlc (control de radioenlace). - Google Patents
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Abstract
Un método de un Nodo B (104) para transferir datos en un sistema de comunicación inalámbrica, incluyendo el Nodo B una pluralidad de memorias intermedias de transmisión que tienen prioridades respectivas, comprendiendo el método los pasos de: recibir una pluralidad de bloques de datos; almacenar cada bloque de datos recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad del bloque de datos; transmitir los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión; recibir bloques (114) de datos marcados, en los que cada bloque de datos marcado es un bloque de datos que ha sido marcado después de una determinación de que no fue recibido satisfactoriamente por un equipo de usuario y necesita ser retransmitido; incrementar (116) la prioridad de cada bloque de datos marcado recibido; almacenar (116) cada bloque de datos marcado recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad incrementada del bloque de datos marcado; y transmitir (118) los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión, en los que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más alta son transmitidos antes de que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más baja.
Description
Nodo B y método para la priorización de la
retransmisión de unidades de datos de protocolo para ayudar a la
retransmisión de RLC (control de radioenlace).
La presente invención se refiere al campo de las
comunicaciones inalámbricas. Más específicamente, la presente
invención se refiere a un sistema y método para priorizar la
retransmisión de unidades de datos de protocolo (PDUs: protocol
data units) para ayudar a la retransmisión de capa de control de
radioenlace (RLC: radio link control).
En sistemas celulares de tercera generación (3G)
para dúplex por división de frecuencia (FDD: Frequency Division
Duplex) y dúplex por división de tiempo (TDD: Time Division Duplex),
hay mecanismos de retransmisión en el modo de acuse de recibo de la
capa de control de radioenlace (RLC) para conseguir gran fiabilidad
de transmisiones de datos de extremo a extremo. La capa de control
de radioenlace (RLC) es una entidad igual tanto en el controlador
de red de radio (RNC: Radio Network Controller) como en el equipo de
usuario (UE: User Equipment).
En la Figura 1 se ilustra un esquema de bloques
de una arquitectura de capa MAC-hs (Media Access
Control - high speed = Control de Acceso a Soporte - alta
velocidad) de una Red de Acceso Radio Terrestre UMTS (UTRAN), y en
la Figura 2 se muestra un esquema de bloques de la arquitectura de
MAC-hs (Media Access Control - high speed = Control
de Acceso a Soporte - alta velocidad) del equipo de usuario (UE). La
arquitectura mostrada en las Figuras 1 y 2 es descrita con detalle
en la solicitud de patente de EE.UU. en tramitación junto con la
presente, con número de publicación US 2003/0086391, presentada el
15 de octubre de 2.002, que es cedida al presente cesionario. El
UTRAN MAC-hs 30 mostrado en la Figura 1 comprende un
selector 31 de indicador de recursos de formato de transporte
(TFRI: transport format resource indicator), una entidad 32 de
planificación y priorización, una pluralidad de procesadores 33a,
33b de repetición automática híbrida (H-ARQ = Hybrid
Automatic Repeat), un controlador 34 de flujo y una entidad 35 de
ajuste de clase de prioridad y número de secuencia de transmisión
(TSN: transmission sequence number).
El UE MAC-hs 40 comprende un
procesador 41 de repetición automática híbrida
(H-ARQ). Como se explicará con referencia a ambas
Figuras 1 y 2, los procesadores 33a, 33b de repetición automática
híbrida (H-ARQ) en el UTRAN MAC-hs
30 y el procesador 41 de repetición automática híbrida
(H-ARQ) en el UE MAC-hs 40 trabajan
conjuntamente para procesar bloques de datos.
Los procesadores 33a, 33b de repetición
automática híbrida (H-ARQ) en el UTRAN
MAC-hs 30 manejan todas las tareas que son
necesarias para que el proceso de repetición automática híbrida
(H-ARQ) genere transmisiones y retransmisiones para
cualquier transmisión que tenga error. El procesador 41 de
repetición automática híbrida (H-ARQ) en el UE
MAC-hs 40 es responsable de generar un acuse de
recibo (ACK) para indicar una transmisión satisfactoria y de
generar un acuse de recibo negativo (NACK) para indicar una
transmisión defectuosa. Los procesadores 33a, 33b y 41 de
repetición automática híbrida (H-ARQ) procesan
corrientes de datos secuenciales para cada flujo de datos de
usuario.
Como se describirá con más detalle en lo
sucesivo, los bloques de datos recibidos en cada flujo de datos de
usuario son asignados a los procesadores 33a, 33b de repetición
automática híbrida (H-ARQ). Cada procesador 33a,
33b de repetición automática híbrida (H-ARQ) inicia
una transmisión y, en el caso de un error, el procesador 41 de
repetición automática híbrida (H-ARQ) solicita una
retransmisión. En transmisiones subsiguientes, la velocidad de
modulación y codificación puede ser cambiada para asegurar una
transmisión satisfactoria. El bloque de datos a ser retransmitido y
cualesquier transmisiones nuevas al equipo de usuario (UE) son
proporcionadas por la entidad 32 de planificación y priorización a
las entidades 33a, 33b de repetición automática híbrida
(H-ARQ).
La entidad 32 de planificación y priorización
funciona como gestor de recursos de radio y determina la latencia
de transmisión para soportar la calidad de servicio necesaria.
Basada en las salidas de los procesadores 33a, 33b de repetición
automática híbrida (H-ARQ) y en la prioridad de un
nuevo bloque de datos que es transmitido, la entidad 32 de
planificación y priorización envía el bloque de datos al selector 31
de indicador de recursos de formato de trasporte (TFRI).
El selector 31 de indicador de recursos de
formato de transporte (TFRI), acoplado a la entidad 32 de
planificación y priorización, recibe el bloque de datos a ser
trasmitido y selecciona un formato apropiado de transporte dinámico
para el bloque de datos a ser transmitido. Con respecto a
transmisiones y retransmisiones de repetición automática híbrida
(H-ARQ), el selector 31 de indicador de recursos de
formato de transporte (TFRI) determina la modulación y la
codificación.
Es muy deseable que los bloques de datos
retransmitidos lleguen a la entidad de control de radioenlace (RLC)
del lado de recepción (o sea, el equipo de usuario (UE)) lo antes
posible por varias razones. Primera, el bloque de datos que falta
impedirá que los bloques de datos subsiguientes sean enviados a
capas superiores debido a la exigencia de suministro en secuencia.
Segunda, la memoria intermedia del equipo de usuario (UE) necesita
ser dimensionada suficientemente grande para acomodar la latencia de
retransmisiones mientras sigue manteniendo velocidades eficaces de
datos. Cuanto mayor es la latencia, mayor tiene que ser el tamaño de
memoria intermedia de equipo de usuario (UE) para tener en cuenta
que el equipo de usuario (UE) almacena en memoria intermedia tanto
los bloques de datos que son parados como las recepciones de datos
continuos hasta que el bloque de datos de secuencia correcta es
enviado a capas superiores. El tamaño mayor de memoria intermedia
produce costes incrementados de hardware para equipos de usuarios
(UEs). Esto es muy indeseable.
Refiriéndose a la Figura 3, se muestra un
diagrama de flujo simplificado del flujo de datos entre un Nodo B
(mostrado en la parte inferior de la Figura 3) y un equipo de
usuario (UE) (mostrado en la parte superior de la Figura 3). Las
unidades de datos de protocolo (PDUs) procedentes de procesamiento
de nivel superior son planificadas y pueden ser multiplexadas en un
bloque de datos. Un bloque de datos solo puede contener unidades de
datos de protocolo (PDUs) de capas superiores de la misma prioridad.
Un número de secuencia de transmisión (TSN) único es asignado a
cada bloque de datos por el planificador. Las capas superiores
pueden proporcionar una pluralidad de corrientes de prioridades
diferentes de unidades de datos de protocolo (PDUs), teniendo cada
prioridad una secuencia de números de secuencia de transmisión
(TSNs). Después, el planificador despacha los bloques de datos a la
pluralidad de procesadores P1_{B}-P5_{B} de
repetición automática híbrida (H-ARQ). Cada
procesador P1_{B}-P5_{B} de repetición
automática híbrida (H-ARQ) es responsable de
procesar un solo bloque de datos a la vez. Por ejemplo, como se
muestra en la Figura 3, las unidades de datos de protocolo (PDUs)
de prioridad 1 comprenden una secuencia ilustrada como
B1_{1}-B1_{N}. Igualmente, las unidades de
datos de protocolo (PDUs) de prioridad 2 son secuenciadas desde
B2_{1}-B2_{N} y las unidades de datos de
protocolo (PDUs) de prioridad 3 son secuenciadas desde
B3_{1}-B3_{N}. Estas unidades de datos de
protocolo (PDUs) son planificadas (y pueden ser multiplexadas) y
unidas a un número de secuencia de transmisión (TSN) por el
planificador común. Para los fines de describir la invención, se
supone que una unidad de datos de protocolo (PDU) es igual a un
bloque de datos. Después de que un bloque de datos es planificado
para ser procesado por un procesador particular
P1_{B}-P5_{B}, cada bloque de datos es asociado
con un identificador de procesador que identifica el procesador
P1_{B}-P5_{B} que procesa el bloque de
datos.
Después, los bloques de datos son introducidos
en los procesadores planificados P1_{B}-P5_{B}
de repetición automática híbrida (H-ARQ) del Nodo B
que reciben y procesan cada bloque de datos. Cada procesador
P1_{B}-P5_{B} de repetición automática híbrida
(H-ARQ) del Nodo B corresponde a un procesador
P1_{UE}-P5_{UE} de repetición automática
híbrida (H-ARQ) dentro del equipo de usuario (UE).
Por consiguiente, el primer procesador P1_{B} de repetición
automática híbrida (H-ARQ) en el Nodo B comunica con
el primer procesador P1_{UE} de H-ARQ en el
equipo de usuario (UE). Igualmente, el segundo procesador P2_{B}
de H-ARQ en el Nodo B comunica con el segundo
procesador P2_{UE} de H-ARQ en el equipo de
usuario (UE), y así sucesivamente para los restantes procesadores
P3_{B}-P5_{B} de H-ARQ en el
Nodo B y sus procesadores homólogos
P3_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ,
respectivamente, dentro del equipo de usuario (UE). Los procesos de
H-ARQ son multiplexados oportunamente sobre la
interfaz con el aire y solo hay una transmisión de una repetición
automática híbrida (H-ARQ) en la interfaz con el
aire a la vez.
Por ejemplo, tomando el primer par de
procesadores P1_{B}-P1_{UE} de
H-ARQ que comunican, el procesador P1_{B} de
H-ARQ procesa un bloque de datos, por ejemplo
B1_{1}, y lo envía para multiplexarlo y transmitirlo por la
interfaz con el aire. Cuando este bloque B1_{1} de datos es
recibido por el primer procesador P1_{UE} de
H-ARQ, el procesador P1_{UE} determina si fue
recibido o no sin error. Si el bloque B1_{1} de datos fue
recibido sin error, el primer procesador P1_{UE} de
H-ARQ transmite un acuse de recibo (ACK) para
indicar al procesador transmisor P1_{B} de H-ARQ
que ha sido recibido satisfactoriamente. Por el contrario, si hay
un error en el bloque B_{1} de datos recibido, el procesador
receptor P1_{UE} de H-ARQ transmite un acuse de
recibo negativo (NACK) al procesador transmisor P1_{B} de
H-ARQ. Este proceso continúa hasta que el procesador
transmisor P1_{B} recibe un acuse de recibo (ACK) para el bloque
B1_{1} de datos. Una vez que un acuse de recibo (ACK) es
recibido, ese procesador P1_{B} es "liberado" para procesar
otro bloque de datos. El planificador asignará al procesador
P1_{B} otro bloque de datos si está disponible, y puede elegir
transmitir o empezar una transmisión nueva en cualquier
momento.
Una vez que los procesadores receptores
P1_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ
procesan cada bloque de datos, son enviados a las memorias
intermedias R_{1}, R_{2}, R_{3} de reordenación basados en su
prioridad, una memoria intermedia de reordenación para cada nivel
de prioridad de datos. Por ejemplo los bloques
B1_{1}-B1_{N} de datos de prioridad 1 serán
recibidos y reordenados en la memoria intermedia R_{1} de
reordenación de prioridad 1, los bloques
B2_{1}-B2_{N} de datos de prioridad 2 serán
recibidos y reordenados en la memoria intermedia R_{2} de
reordenación de prioridad 2 y los bloques
B3_{1}-B3_{N} de datos de prioridad 3 serán
recibidos y reordenados por la memoria intermedia R_{3} de
reordenación de prioridad 3.
Debido al procesamiento previo de los bloques de
datos por los procesadores receptores
P1_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ y al
procedimiento de acuse de recibo ACK/NACK, los bloques de datos son
recibidos frecuentemente en un orden que no es secuencial con
respecto a sus números de secuencia de transmisión (TSNs). Las
memorias intermedias R_{1}-R_{3} de
reordenación reciben los bloques de datos fuera de secuencia e
intentan reordenar los bloques de datos de una manera secuencial
antes de enviarlos a la capa de control de radioenlace (RLC). Por
ejemplo, la memoria intermedia R_{1} de reordenación de prioridad
1 recibe y reordena los cuatro primeros bloques
B1_{1}-B1_{4} de datos de prioridad 1. A medida
que los bloques de datos son recibidos y reordenados, serán pasados
a la capa de control de radioenlace (RLC).
En el lado de recepción, el Control de Acceso a
Soporte-alta velocidad del equipo de usuario (UE
MAC-hs) (que ha sido ilustrado gráficamente como
control MAC-hs) lee el identificador de procesador
de H-ARQ, tanto si es enviado en un canal de
control tal como el HS-SCCH (High Speed Shared
Control Channel = canal de control compartido de alta velocidad)
como si el bloque de datos ha sido etiquetado, para determinar que
procesador P1_{UE}-P5_{UE} de
H-ARQ ha sido usado. Si el equipo de usuario (UE)
recibe otro bloque de datos para ser procesado por el mismo
procesador P1_{UE}-P5_{UE} de
H-ARQ, el equipo de usuario (UE) conoce que ese
procesador particular P1_{UE}-P5_{UE} de
H-ARQ ha sido liberado con independencia de si el
bloque de datos anterior procesado por ese procesador
P1_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ ha sido
recibido satisfactoriamente o no.
La Figura 4 es un ejemplo de un sistema de
técnica anterior que incluye un controlador de red de radio (RNC),
un Nodo B, un equipo de usuario (UE) y sus memorias intermedias
asociadas. Este ejemplo supone que el equipo de usuario (UE) es la
entidad receptora y el Nodo B es la entidad transmisora. En este
sistema de técnica anterior, una unidad de datos de protocolo (PDU)
con número de secuencia = 3 no es recibida satisfactoriamente por
el equipo de usuario (UE). Por tanto, el control de radioenlace
(RLC) en el UE solicita su capa igual de control de radioenlace
(RLC) en el controlador de red de radio (RNC) para una
retransmisión. Mientras tanto, las unidades de datos de protocolo
(PDUs) con números de secuencia = 6-9 son
almacenadas en memoria intermedia en el Nodo B, y las unidades de
datos de protocolo (PDUs) con números de secuencia = 4 y 5 son
almacenadas en memoria intermedia en el UE. Debería observarse que
aunque la Figura 4 muestra solo varias unidades de datos de
protocolo (PDUs) que son almacenadas en memoria intermedia, en
realidad muchas más unidades de datos de protocolo (PDUs) (tal como
100 o más) y
PDUs procedentes de otras entidades de control de radioenlace (RLC) pueden ser almacenadas en memoria intermedia.
PDUs procedentes de otras entidades de control de radioenlace (RLC) pueden ser almacenadas en memoria intermedia.
Como se muestra en la Figura 5, si es necesaria
una retransmisión de la unidad de datos de protocolo (PDU) con
número de secuencia = 3, debe esperar al final de la cola en la
memoria intermedia de Nodo B, y será transmitida solo después que
son transmitidas las unidades de datos de protocolo (PDUs) con
números de secuencia = 6-9. Las unidades de datos
de protocolo (PDUs) en el UE no pueden ser enviadas a las capas
superiores hasta que todas las PDUs son recibidas en secuencia.
En este caso, la unidad de datos de protocolo
(PDU) con número de secuencia = 3 para la emisión de unidades de
datos de protocolo (PDUs) subsiguientes a capas superiores (o sea,
números de secuencia = 4-9), suponiendo que todas
las unidades de datos de protocolo (PDUs) son transmitidas
satisfactoriamente. Nuevamente, debería observarse que este ejemplo
solo refleja 11 PDUs mientras que en funcionamiento normal
centenares de PDUs pueden ser planificadas por delante de PDUs de
datos retransmitidas, lo que empeora más las cuestiones de latencia
de transmisión y de almacenamiento de datos en memoria
intermedia.
Sería deseable tener un sistema y método
mediante el que los datos retransmitidos puedan evitar los retardos
debidos a congestión en la transmisión, memorias intermedias. El
documento WO 02/05496 (EP 1225735) describe un sistema de
comunicación capaz de eliminar la retransmisión de datos inútiles
que es demasiado tarde para el tiempo de reproducción en el lado de
recepción.
El documento US 5 684 791 describe métodos para
retransmisión de celdas de ATM (Asynchronous Transfer
Mode = Modo de Transferencia Asíncrona) y exigencias de memoria intermedia que dependen de las clases de servicio de ATM.
Mode = Modo de Transferencia Asíncrona) y exigencias de memoria intermedia que dependen de las clases de servicio de ATM.
Además, el documento titulado "Distribuciones
de tamaños de memorias intermedias de capa de enlace para
aplicaciones de HTTP (Hypertext Transfer Protocol) y FTP (File
Transfer Protocol) en un sistema IS-2000", de
Khan F., en la conferencia VTC-2000 (Vehicular
Technology Conference) del IEEE, describe la transmisión de datos
nuevos y datos retransmitidos en la memoria de un transmisor.
La presente invención es un método y un Nodo B
según las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente, para transferir
datos en un sistema de comunicación inalámbrica. Una pluralidad de
bloques de datos son recibidos y almacenados temporalmente en una
primera memoria. Después, la pluralidad de bloques de datos son
transmitidos. Entonces, se efectúa una determinación respecto a si
cada uno de los bloques de datos transmitidos fue recibido
satisfactoriamente o necesita ser retransmitido porque el bloque de
datos no fue recibido satisfactoriamente. Cada uno de los bloques
de datos transmitidos que necesita ser retransmitido es marcado y
almacenado en una segunda memoria que tiene una prioridad más alta
que la primera memoria. Los bloques de datos marcados almacenados en
las segunda memoria son transmitidas antes de transmitir bloques de
datos almacenados en la primera memoria.
Cada bloque de datos marcado puede incluir un
indicador de prioridad de canal común (CmCH-Pi). El
CmCH-Pi del bloque de datos marcado es leído y
usado para determinar en cual de una pluralidad de memorias colocar
el bloque de datos marcado basado en el CmCH-Pi.
De acuerdo con un ejemplo de la presente
invención, un sistema de comunicación inalámbrica para transferir
datos incluye un equipo de usuarios (UE), el Nodo B en comunicación
con el UE y un controlador de red de radio (RNC) en comunicación
con el Nodo B y el UE. El RNC transmite una pluralidad de bloques de
datos al UE por vía del Nodo B. El UE envía un informe de estatus
al RNC. El informe indica si cada uno de los bloques de datos
transmitidos fue recibido satisfactoriamente por el UE o necesita
ser retransmitido porque el bloque de datos no fue recibido
satisfactoriamente por el UE. El RNC marca cada uno de los bloques
de datos que necesita ser retransmitido y envía los bloques de
datos marcados al Nodo B. El Nodo B recibe, almacena temporalmente
y prioriza la transmisión de los bloques de datos marcados respecto
a otros bloques de datos recibidos previamente y almacenados en el
Nodo B. El Nodo B transmite los bloques de datos marcados al UE
antes que los otros bloques de datos.
Una comprensión más detallada de la invención
puede ser obtenida de la descripción siguiente dada a modo de
ejemplo y para ser comprendida en conjunción con los dibujos
adjuntos, en los que:
La Figura 1 es un Control de Acceso a Soporte -
alta velocidad de una Red de Acceso Radio Terrestre UMTS (UTRAN
MAC-hs).
La Figura 2 es un Control de Acceso a Soporte -
alta velocidad de equipo de usuario (UE MAC-hs) de
técnica anterior.
La Figura 3 es un esquema de bloques del flujo
de datos entre un Nodo B y un equipo de usuario (UE).
La Figura 4 es un diagrama de la capa de control
de radioenlace (RLC) que exhibe una transmisión de unidad de datos
de protocolo (PDU) perdida.
La Figura 5 es un diagrama de retransmisión por
la capa de control de radioenlace (RLC) de la transmisión de unidad
de datos de protocolo (PDU) perdida.
La Figura 6 es un diagrama de señales de un
método para priorizar retransmisiones de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 7 es un esquema de bloques del flujo
de datos entre un Nodo B y un equipo de usuario (UE), mediante el
que las retransmisiones son asignadas a una cola de prioridad más
alta.
La Figura 8 es un esquema de bloques del flujo
de datos de una transmisión de canal compartido de enlace
descendente (DSCH) que planifica unidades de datos de protocolo
(PDUs) con indicaciones de prioridad de canal común
(CmCH-Pi).
Las Figuras 9 y 10 son diagramas de
retransmisión por la capa de control de radioenlace (RLC) de una
transmisión de unidad de datos de protocolo (PDU) perdida de
acuerdo con la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las realizaciones preferidas serán descritas con
referencia a las figuras de los dibujos donde números iguales
representan elementos iguales en todas partes.
Al describir la presente invención, puede
hacerse referencia a la terminología "memoria intermedia"
("buffer") y "memoria" ("memory"). Se pretende que
estos términos sean equivalentes y son usados para indicar una
pluralidad de bloques de datos o unidades de datos de protocolo
(PDUs) en una cola sucesiva.
Para reducir la latencia de una retransmisión de
capa de control de radioenlace (RLC), la presente invención
prioriza una retransmisión de una unidad de datos de protocolo (PDU)
respecto a una PDU subsiguiente en la memoria de un nodo intermedio
tal como un Nodo B por ejemplo.
En la dirección de enlace descendente
(transmisiones de datos desde el controlador de red de radio de
servicio (serving RNC: SRNC) al equipo de usuario (UE)), una fuente
de la latencia de las retransmisiones es generada en aplicaciones
que almacenan en memoria intermedia en la UTRAN fuera del
controlador de red de radio de servicio (SRNC). Por ejemplo,
almacenar en memoria intermedia para una aplicación podría ocurrir
en el controlador de red de radio de mando (Controlling RNC: CRNC)
o en el Nodo B. En varias aplicaciones, el controlador de
radioenlace (RLC) de controlador de red de radio (RNC) envía la
unidad de datos de protocolo (PDU) al Control de Acceso a
Soporte-canales dedicados (MAC-d) en
el RNC que crea una PDU de MAC-d que es enviada al
CRNC y después al Nodo B (obsérvese que en el caso de que un UE no
ha salido de la cobertura de célula del SRNC, el CRNC será el mismo
RNC y, por tanto, cualesquier mensajes enviados son internos. Cuando
el UE ha salido de la cobertura de célula del SRNC, el nuevo CRNC
es conocido como el controlador de red de radio de deriva (Drift
RNC: DRNC). Para simplificar, en ambos casos el RNC será denominado
como un CRNC).
Como la unidad de datos de protocolo (PDU) de
Control de Acceso a Soporte - canales dedicados
(MAC-d) contiene exactamente 1 PDU de RLC (más otra
información potencial de Control de Acceso a Soporte), una PDU de
MAC-d puede ser considerada equivalente a una PDU
de RLC. Aunque la discusión de PDUs en el CRNC o el Nodo B en la
presente solicitud se refiere a PDUs de MAC-d (no
PDUs de RLC), pueden ser consideradas equivalentes para los fines
de la presente invención y el término unidad de datos de protocolo
(PDU) será usado en lo sucesivo para referirse a ambas.
Para tener en cuenta el flujo de datos continuo,
las PDUs procedentes del RLC de RNC son puestas en cola usualmente
en memorias intermedias del CRNC o el Nodo B durante un rato, antes
de que son transmitidas al UE y, por tanto, al control de
radioenlace (RLC) igual. Como se describirá con detalle en lo
sucesivo, el método inventivo actual para retransmitir datos con
una prioridad más alta circunvala el almacenamiento en
memoria/puesta en cola de datos en la UTRAN.
Una realización de la presente invención es las
retransmisiones de control de radioenlace (RLC) desde el controlador
de red de radio (RNC) al equipo de usuario (UE) de un sistema que
emplea acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad
(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access). En la Figura 6 se
representa un método 100 para reducir la latencia de
retransmisiones de acuerdo con la presente invención. La Figura 6
muestra las comunicaciones entre un RNC 102, un Nodo B 104 y un UE
106.
La capa de RLC en el UE 106 genera una PDU de
informe de estatus (paso 108) que indica el estatus de PDUs
recibidas (o sea, transmitidas satisfactoriamente) o pérdidas (o
sea, transmitidas insatisfactoriamente). Esta PDU de informe de
estatus es transmitida (paso 110) al RNC 102. Una vez que la capa de
RLC en el RNC 102 recibe la PDU de informe de estatus desde su
entidad igual en el UE 106, el RNC 102 prepara la retransmisión de
la PDU perdida (paso 112).
La presente invención implementa un método para
permitir que el Nodo B distinga la PDU retransmitida de otras PDUs.
En una primera realización, el RNC 102 marca la PDU retransmitida
usando un campo de bits en sus recursos auxiliares de protocolo de
cuadros (FP: Frame Protocol). La PDU retransmitida incluye un
indicador de prioridad de canal común (CmCh-Pi) que
es actualizado (o incrementado) cada vez que la PDU es enviada (paso
114) desde el RNC 102 al Nodo B 104. Esto permite que el Nodo B 104
rastree el número de veces que la PDU es enviada y, por tanto,
identifique la cola apropiada en la que colocar la PDU.
Preferiblemente, el indicador de prioridad de canal común
(CmCH-Pi) es dispuesto y actualizado típicamente en
el RNC 102. Sin embargo, esta función también puede ser realizada
en el Nodo B 104. El Nodo B 104 lee el CmCH-Pi y
determina la cola de prioridad apropiada para la PDU (paso 116). El
planificador de transmisión del Nodo B 104 pone en servicio las
colas de prioridad más alta antes que las colas de prioridad más
baja. El Nodo B 104 coloca la PDU a ser retransmitida en una
memoria intermedia que tiene una prioridad más alta que tenía
originalmente cuando la PDU fue transmitida originalmente como un
resultado de la disposición del CmCH-Pi por el RNC
102.
Después, la PDU es retransmitida (paso 118) en
una memoria intermedia (o sea, memoria) que tiene una prioridad más
alta que la prioridad de la transmisión original. Otras
transmisiones para este UE pueden ser almacenadas en memoria en la
cola de transmisión de prioridad más baja del Nodo B 104 en el
momento de la retransmisión de PDU. La disposición del
CmCH-Pi incrementado para PDUs retransmitidas
produce la planificación de transmisión antes que otras PDUs
recibidas y almacenadas previamente en el Nodo B 104.
Refiriéndose a la Figura 7, las retransmisiones
son asignadas a una cola de prioridad más alta de modo que
sustituyen a la transmisión de otros bloques de datos que se
originan en la misma memoria intermedia de transmisión
"original". Una vez que los procesadores receptores
P1_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ
procesan cada bloque de datos, son enviados a las memorias
intermedias R_{1}, R_{2}, R_{3} de reordenación basados en su
prioridad, una memoria intermedia de reordenación para cada nivel
de prioridad de datos. Por ejemplo, la memoria intermedia R_{2}
de reordenación reordena los bloques B2_{1}, B2_{2} y B2_{4}
de datos. La memoria intermedia R3 de reordenación reordena los
bloques B3_{3}, B3_{4} y B3_{6} de datos. Un bloque ("X")
de datos falta entre los bloques B2_{2} y B2_{4} de datos. Un
bloque de datos adicional ("X") falta entre los bloques
B3_{4} y B3_{6} de datos. Así, los bloques de datos esperados
B2_{3} y B3_{5} no son recibidos, por ejemplo, debido a que un
mensaje de acuse de recibo negativo (NACK) es malinterpretado como
que es un mensaje de acuse de recibo (ACK).
Después, los bloques de datos que faltan son
retransmitidos. Normalmente, el bloque B2_{3} de datos habría
sido colocado en la memoria intermedia de transmisión de prioridad
2. Sin embargo, como el bloque B2_{3} de datos faltó y tuvo que
ser retransmitido, el bloque B2_{3} de datos es colocado en una
memoria intermedia de transmisión de prioridad más alta (en este
caso, la memoria intermedia de transmisión de prioridad 1) y por
tanto es enviado antes que si estuviera colocado en las memorias
intermedias de transmisión de prioridad 2 o 3. Igualmente, el
bloque B3_{5} de datos habría sido colocado normalmente en la
memoria intermedia de transmisión de prioridad 3. Sin embargo, como
el bloque B3_{5} de datos faltó y tuvo que ser retransmitido, el
bloque B3_{5} de datos es colocado en la memoria intermedia de
transmisión de prioridad 1 o prioridad 2 de modo que es transmitido
antes que si hubiera sido colocado en la memoria intermedia de
transmisión de prioridad 3.
Después de la recepción de PDUs en el Nodo B, el
indicador de prioridad de canal común (CmCH-Pi) es
usado para determinar la cola B1_{n}-B3_{n} de
prioridad. El planificador pone en servicio primero las colas de
prioridad más alta y asigna transmisiones a los procesadores
transmisores P1_{B}-B5_{B} de
H-ARQ. Después de la transmisión satisfactoria al
equipo de usuario (UE), los procesadores receptores
P1_{UE}-P5_{UE} de H-ARQ envían
las PDUs retransmitidas a la capa de control de radioenlace
(RLC).
Este procedimiento también puede ser aplicado
para un sistema de canal compartido de enlace descendente (DSCH:
Downlink Shared Channel) excepto en que el nodo intermedio es el
controlador de red de radio de mando (CRNC) en lugar del Nodo B.
Refiriéndose a la Figura 8, las PDUs 805 con indicaciones
CmCH-Pi obtienen prioridad mediante una entidad 810
de priorización y son planificadas para transmisión por el Control
de Acceso a Soporte-canal compartido
(MAC-sh) en el CRNC. El MAC-sh
mantiene colas 815A, 815B de prioridades múltiples, y un
planificador 820 de transmisión de canal compartido de enlace
descendente (DSCH) determina qué PDU 805 ha de ser transmitida
basado en la prioridad de esos datos. Por tanto, disponiendo
CmCH-Pi incrementado para retransmisiones de DSCH,
estas transmisiones serán puestas en servicio antes que otros datos
para el equipo de usuario (UE). Esto es similar que el caso de
HS-DSCH (High Speed - Downlink Shared Channel =
canal compartido de enlace descendente de alta velocidad) donde la
entidad MAC-hs de Nodo B planifica las
transmisiones.
Refiriéndose a la Figura 9, se muestra un
sistema de acuerdo con la presente invención que implementa el
método de priorización de la Figura 6. Después de que la capa de
RLC en el UE transmite una PDU de informe de estatus a la capa de
RLC en el RNC que indica que la PDU con número de secuencia = 3 no
ha sido recibida satisfactoriamente, el controlador de red de radio
(RNC) envía una retransmisión de la PDU con número de secuencia = 3.
La PDU será priorizada respecto a otras PDUs en la memoria
intermedia del nodo intermedio por colocación dentro de una memoria
intermedia de prioridad más alta. Debería observarse que aunque solo
se muestran 11 PDUs, en realidad puede haber centenares de PDUs en
cola.
Los beneficios de la presente invención pueden
verse con referencia a la Figura 10 que representa el resultado de
la función de priorización en la memoria intermedia receptora. La
PDU retransmitida con número de secuencia = 3 llega a la memoria
intermedia receptora, y las PDUs en secuencia con números de
secuencia = 3 a 5 pueden ser enviadas a la capa superior mucho más
rápidamente que en el escenario de técnica anterior representado en
la Figura 5.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
términos de la realización preferida, otras variaciones que están
dentro del alcance de la invención, como se explica en términos
generales en las reivindicaciones siguientes, serán evidentes para
los expertos en la técnica.
Claims (14)
1. Un método de un Nodo B (104) para transferir
datos en un sistema de comunicación inalámbrica, incluyendo el Nodo
B una pluralidad de memorias intermedias de transmisión que tienen
prioridades respectivas, comprendiendo el método los pasos de:
- recibir una pluralidad de bloques de datos;
- almacenar cada bloque de datos recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad del bloque de datos;
- transmitir los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión;
- recibir bloques (114) de datos marcados, en los que cada bloque de datos marcado es un bloque de datos que ha sido marcado después de una determinación de que no fue recibido satisfactoriamente por un equipo de usuario y necesita ser retransmitido;
- incrementar (116) la prioridad de cada bloque de datos marcado recibido;
- almacenar (116) cada bloque de datos marcado recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad incrementada del bloque de datos marcado; y
- transmitir (118) los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión, en los que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más alta son transmitidos antes de que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más baja.
2. El método de la reivindicación 1, en el que
los bloques de datos son transmitidos por un canal compartido de
enlace descendente de alta velocidad.
3. El método de la reivindicación 1, en el que
al menos uno de los bloques de datos incluye una pluralidad de
unidades de datos de protocolo multiplexadas (PDUs).
4. El método de la reivindicación 1, en el que
cada bloque de datos es una unidad de datos de protocolo (PDU).
5. El método de la reivindicación 1, que
comprende además:
- asignar un número de secuencia de transmisión (TSN) único a cada uno de los bloques de datos.
6. El método de la reivindicación 1, que
comprende además:
- asignar una prioridad basada en una latencia necesaria de transmisión para cada uno de los bloques de datos.
7. El método de la reivindicación 1, en el que
cada bloque de datos marcado incluye un indicador de prioridad de
canal común (CmCH-Pi), comprendiendo el método
además:
- leer el CmCh-Pi del bloque de datos marcado y determinar en cual de la pluralidad de memorias intermedias de transmisión colocar el bloque de datos marcado basado en el CmCH-Pi.
8. Un Nodo B configurado para transferir datos
en un sistema de comunicación inalámbrica, comprendiendo el Nodo
B:
- una pluralidad de memorias intermedias de transmisión que tienen prioridades respectivas;
- medios para recibir una pluralidad de bloques de datos;
- medios para almacenar cada bloque de datos recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad del bloque de datos;
- medios para transmitir los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión;
- medios para recibir bloques de datos marcados, en los que cada bloque de datos marcado es un bloque de datos que ha sido marcado después de una determinación de que no fue recibido satisfactoriamente por un equipo de usuario y necesita ser retransmitido;
- medios para incrementar la prioridad de cada bloque de datos marcado recibido;
- medios para almacenar cada bloque de datos marcado recibido en una memoria intermedia de transmisión que tiene una prioridad correspondiente a la prioridad incrementada del bloque de datos marcado; y
- medios para transmitir los bloques de datos almacenados en las memorias intermedias de transmisión, en los que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más alta son transmitidos antes que los bloques de datos de una memoria intermedia de prioridad más baja.
9. El Nodo B de la reivindicación 8, en el que
los bloques de datos son transmitidos por un canal compartido de
enlace descendente de alta velocidad.
10. El Nodo B de la reivindicación 8, en el que
al menos uno de los bloques de datos incluye una pluralidad de
unidades de datos de protocolo multiplexadas (PDUs).
11. El Nodo B de la reivindicación 8, en el que
cada bloque de datos es una unidad de datos de protocolo (PDU).
12. El Nodo B de la reivindicación 8, que
comprende además:
- medios para asignar un número de secuencia de transmisión (TSN) único a cada uno de los bloques de datos.
13. El Nodo B de la reivindicación 8, que
comprende además:
- medios para asignar una prioridad basada en una latencia necesaria de transmisión para cada uno de los bloques de datos.
14. El Nodo B de la reivindicación 8, en el que
cada bloque de datos marcado incluye un indicador de prioridad de
canal común (CmCH-Pi), comprendiendo además el Nodo
B:
- medios para leer el CmCH-Pi del bloque de datos marcado; y
- medios para determinar en cual de la pluralidad de memorias intermedias de transmisión colocar el bloque de datos marcado basados en el CmCH-Pi.
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