幀內(nèi)確認(rèn)和重傳的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中，不可恢復(fù)的碼元錯誤導(dǎo)致幀的重傳。幀重傳由于介質(zhì)爭用開銷、分組頭部和前同步碼的重傳、以及被正確地接收的部分?jǐn)?shù)據(jù)的重傳而降低數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的效率。在典型的IEEE 802.1lg實現(xiàn)中，頭部開銷可總計達52 μ S的延遲。此外，確認(rèn)超時(接收機在重傳幀之前等待來自發(fā)送者的幀確認(rèn)的時間)、介質(zhì)爭用、和幀重傳均增加延遲。作為結(jié)果，應(yīng)用遭受性能降級。存在一些解決幀重傳的低效的嘗試，特別是通過僅在重傳幀中重傳出錯比特。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了介紹在以下詳細描述中進一步描述的本公開的簡化概念。本概述并不旨在標(biāo)識所要求保護的主題的必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。
[0003]本發(fā)明的實施例利用幀的錯誤部分的幀內(nèi)重傳來提高效率。接收機使用反饋信道來傳送該傳送幀的一部分的確認(rèn)(ACK)。發(fā)送機監(jiān)視該反饋信道并在同一幀內(nèi)而不是在新的重傳幀內(nèi)重傳任何被否定性確認(rèn)的部分。
【附圖說明】
[0004]參考以下的附圖描述【具體實施方式】。在附圖中，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字標(biāo)識該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的附圖。在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記指示相似或相同的項。
[0005]圖1是用于確認(rèn)反饋信道上的碼元組的示例環(huán)境的框圖。
[0006]圖2是根據(jù)各實施例的可用于發(fā)送和接收傳送幀的示例計算系統(tǒng)的框圖。
[0007]圖3是示出接收機確認(rèn)碼元或碼元組的接收并接收重傳的碼元或碼元組的示例過程的流程圖。
[0008]圖4是示出發(fā)送機接收碼元或碼元組的確認(rèn)并重傳錯誤的碼元或碼元組的示例過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]概覽
[0010]如上面討論的，傳統(tǒng)無線系統(tǒng)中的幀重傳是低效的。本發(fā)明的實施例利用傳送幀的錯誤部分(諸如例如錯誤碼元)的幀內(nèi)重傳來提高效率。發(fā)送機使用反饋信道來傳送該傳送幀的一個或多個部分的確認(rèn)(ACK)。接收機監(jiān)視該反饋信道并在同一幀內(nèi)而不是在新的重傳幀內(nèi)重傳任何被否定性確認(rèn)的部分。在原本被傳送的同一幀內(nèi)重傳錯誤部分提高效率。因為錯誤部分在同一幀內(nèi)被重傳，所以發(fā)射機沒有重新爭用該介質(zhì)的需要，并且發(fā)射機沒有重傳完整前同步碼和頭部的需要。相反，在該幀的傳送期間，發(fā)送機將被否定性確認(rèn)的部分的新副本插入該幀中。
[0011]此處描述的實施例涉及在正交頻分復(fù)用(OFDM)無線系統(tǒng)的上下文中的碼元或碼元組的幀內(nèi)確認(rèn)和重傳。但這僅是為了便于描述。除非明確闡明，實施例不限于重傳碼元和OFDM無線系統(tǒng)。除非明確闡明，各實施例也不限于傳送碼元的無線系統(tǒng)?？衫闷渌愋偷臒o線系統(tǒng)而不背離各實施例的范圍。
[0012]本文所描述的過程、系統(tǒng)和設(shè)備可以按多種方式實現(xiàn)。各示例的實現(xiàn)在下文中參考以下附圖來提供。
[0013]示例環(huán)境
[0014]圖1是用于確認(rèn)反饋信道上的碼元的組的示例環(huán)境100的框圖。無線站102將前饋信道106上的傳送幀104傳送到無線站108。無線站102包括傳送模塊110、以及無線電硬件112。無線站108包括接收模塊114、以及無線電硬件116。圖1僅為了說明起見而示出了幀從無線站102到無線站108的傳送。但是傳送幀還可在相反方向上在相同或不同前饋信道上傳送。從而，無線站102可包括接收模塊，而無線站108可包括傳送模塊，以使無線站108能夠?qū)瑐魉偷綗o線站102。
[0015]傳送模塊110執(zhí)行各種功能包括生成幀以在前饋?目道106上傳送而接收模塊114執(zhí)行各種功能，包括重構(gòu)被傳送的幀并將幀數(shù)據(jù)傳遞到協(xié)議棧的更高層。無線電硬件112將傳送幀104編碼以在前饋信道106上傳送。傳送幀104由前同步碼(PRE)前導(dǎo)，并包括多個碼元組(GOS)。在實施例中，單一 GOS可以是從對傳送幀104的數(shù)據(jù)進行編碼得到的一個或多個被順序傳送的碼元。
[0016]在同步到傳送幀104中的前同步碼之后，無線站108在反饋信道120中發(fā)起向發(fā)送機的反饋幀118。反饋信道120可比前饋信道106更窄，如下面更詳細地描述的。
[0017]無線站108解碼傳送幀104的每個傳入數(shù)據(jù)碼元并動態(tài)確定這些碼元是正確的還是錯誤的。對于被成功接收的每個G0S，無線站108將向無線站102發(fā)送確認(rèn)(ACK);否則，如果在GOS內(nèi)檢測到錯誤的碼元，則發(fā)送否定性確認(rèn)(NACK)。使用反饋信道214將ACK和NACK傳送到無線站102，反饋信道124是同步到前饋信道106的。在已傳送所有數(shù)據(jù)碼元后，無線站102將被否定性確認(rèn)的GOS的碼元重新編碼并將這些重傳GOS插入到該幀中，諸如在最后一個非重傳數(shù)據(jù)碼元之后(盡管該傳送幀內(nèi)的其他放置也是可能的，而不背離各實施例的范圍)。無線站102不斷地重新編碼丟失的(錯誤的)碼元，直到它從接收機接收到整個幀的確認(rèn)或在達到預(yù)定義的最大限制之后，諸如在預(yù)先確定的時間段之后、傳送預(yù)先確定的數(shù)量的碼元、在已傳送了某個數(shù)量的字節(jié)之后，等等。
[0018]在圖1中示出的示例中，傳送幀104中的第三GOS——GOS 122——被示出為具有“X”，通過它來指示它帶錯誤地被接收，諸如不能在不重傳的情況下被恢復(fù)的錯誤。例如，需要重傳來恢復(fù)的錯誤可以是使用糾錯技術(shù)(諸如通過無線電硬件116內(nèi)的解碼器)無法被糾正的錯誤。無線電硬件116傳送ACK以確認(rèn)被正確地接收的G0S，并傳送NACK 124來指示GOS 122被帶錯誤地接收。響應(yīng)于NACK 124，無線站102隨后將GOS 126附加到傳送幀104的末尾，GOS 126是GOS 122的重傳。當(dāng)整個傳送幀104被正確接收時，即，當(dāng)整個傳送幀104傳遞循環(huán)冗余校驗(CRC)時，無線站108將向無線站102發(fā)送回流末尾(EOS)碼元，無線站102在接收到EOS碼元后就終止傳送幀104的傳送。
[0019]無線電硬件112和116可包括多無線電架構(gòu)，以用于接收機(諸如無線站108)同時從發(fā)送機接收數(shù)據(jù)碼元并且向該發(fā)送機(諸如無線站102)發(fā)送細粒度反饋。發(fā)射無線電和接收無線電可被集成到單個板上，以使其在微秒級上同步，以向該發(fā)送機更好地提供及時反饋。該接收機接收寬帶前饋信道106中的數(shù)據(jù)碼元，并基于解碼結(jié)果使用窄帶反饋信道120實時地動態(tài)調(diào)制并發(fā)送ACK和NACK。如上所述，發(fā)送機基于所接收的反饋實時地重新編碼并發(fā)送錯誤的碼元。
[0020]該反饋的粒度越細(例如，該GOS越小)，在接收到NACK后要重傳的冗余碼元越少。例如，如果為每個單一碼元發(fā)送一個ACK或NACK (換言之，其中GOS僅包括一個碼元)，則不會重傳任何被正確地接收的碼元；而只會重傳錯誤的碼元。這提升了前饋信道106的效率。然而，使用相對細的粒度(諸如僅具有單一碼元的G0S)與使用更大的GOS相比需要反饋信道120上的更多帶寬。而且，相對細的粒度在實施例中可能不是必要的，因為無線錯誤通常是猝發(fā)性的:在一致性時間內(nèi)傳送的比特通常共享相同的信道狀態(tài)并且在一個猝發(fā)內(nèi)丟失，并且因此可用一個ACK或NACK碼元確認(rèn)而不損失很多性能或任何性能。一致性時間取決于無線信道中的多徑衰落的速度。在室內(nèi)環(huán)境中，多徑衰落在從約100 μ s(快速衰落)到數(shù)十毫秒(緩慢衰落)內(nèi)變化，盡管其他衰落時間也是可能的。
[0021]在一個示例中，ACK或NAK每20 μ s被發(fā)送，比常見室內(nèi)無線信道中的一致性時間短得多。這個時間段將足以傳送5個802.11正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元。理論上，接收機可能僅需要為它接收的每個GOS傳遞一比特信息(即，該GOS被正確地接收或帶錯誤地接收)。從而，該反饋信道可具有相對窄的帶寬。在本示例中，該反饋的波特率為l/20ys =50KHzo即便在100%防護頻帶的情況下，這僅表示20MHz WiFi信道的約0.5%的開銷。在其他實施例中，在ACK或NACK碼元中使用附加比特以出于可靠性確保足夠的正確編碼。從而，在一個示例中，反饋信道120的帶寬可以是IMHz:反饋信號可具有500KHz的寬度而另一 500KHz