ES2211896T3 - Procedimiento de comunicacion en un sistema de radiotelefonia. - Google Patents

Abstract

Método para proporcionar un enlace de comunicación con velocidad de datos variable, comprendiendo el método las etapas siguientes: codificar convolucionalmente (201) una señal de entrada de datos para producir una primera pluralidad de señales codificadas convolucionalmente, comprendiendo cada señal codificada convolucionalmente una pluralidad de símbolos de datos; repetir (202, 203) cada símbolo de datos un número predeterminado de veces para producir una segunda pluralidad de señales codificadas convolucionalmente que comprenden símbolos de datos repetidos; multiplexar (204) la segunda pluralidad de señales codificadas convolucionalmente para producir una secuencia de datos; y perforar (205) la secuencia de datos de forma tal que son eliminados los símbolos de datos correspondientes a posiciones predeterminadas de la secuencia de datos.

Description

Procedimiento de comunicación en un sistema de radiotelefonía.

Antecedentes de la invención I. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicación y en particular al control de potencia en un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código.

II. Descripción de la técnica relacionada

La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) gestiona el uso del espectro de radiofrecuencia (RF), decidiendo qué industria adquiere ciertas frecuencias. Debido a que el espectro de RF está limitado, sólo se puede asignar a cada industria una pequeña porción del espectro. Por tanto, el espectro asignado debe emplearse de forma eficiente para que puedan tener acceso al espectro el mayor número posible de usuarios de frecuencia.

Las técnicas de modulación para el acceso múltiple son algunas de las técnicas más eficientes en cuanto al uso del espectro de RF. Ejemplos de dichas técnicas incluyen el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) y acceso múltiple por división de código (CDMA).

La modulación CDMA emplea una técnica de espectro expandido para la transmisión de la información. Un sistema de espectro expandido emplea una técnica de modulación que expande el espectro de la señal transmitida hasta que éste cubre una amplia banda de frecuencias. Típicamente, esta banda de frecuencias es substancialmente más amplia que el mínimo ancho de banda requerido para transmitir la señal. La técnica de espectro expandido se lleva a cabo modulando cada señal de datos en banda base que va a ser transmitida, mediante un único código expansor a banda ancha. Empleando esta técnica, una señal que tenga un ancho de banda de sólo unos pocos kilohertz, puede quedar expandida a un ancho de banda superior a un megahertz. Pueden hallarse ejemplos típicos de técnicas de espectro expandido en Spread Spectrum Communications, Volume i, M.K. Simon, Cap. 5, pp. 262-358.

Se obtiene una especie de diversidad en frecuencia, gracias a la expansión del espectro de la señal transmitida hasta cubrir un amplio margen de frecuencias. Ya que sólo la banda de 200 a 300 kHz de una señal se ve típicamente afectada por un desvanecimiento selectivo en frecuencia, el resto del espectro de la señal transmitida no queda afectado. Por tanto, un receptor que reciba la señal con el espectro expandido, se verá menos afectado por la condición de desvanecimiento.

En un sistema de radiotelefonía de tipo CDMA, se transmiten simultáneamente múltiples señales sobre la misma frecuencia portadora. Por tanto, un receptor concreto determina cuál es la señal referida a sí mismo, gracias al código expansor único que lleva la señal. Las señales en esa misma frecuencia portadora que no correspondan al código expansor concreto asociado a ese receptor en particular, se toman como ruido para ese receptor y son ignoradas.

La Fig. 1 muestra un transmisor CDMA, perteneciente a la técnica anterior, para ser empleado en el canal ascendente de un sistema de radiotelefonía, siendo el canal ascendente el enlace que va desde el terminal telefónico móvil (móvil de ahora en adelante) hasta la estación base. Primero, se genera una señal digital en banda base mediante un vocoder (codificador/decodificador de señales de voz). El vocoder (100) digitaliza una voz analógica o una señal de datos, empleando un procedimiento de codificación, tal como el procedimiento de Predicción Lineal Excitada por Código (CELP), bien conocido en la técnica.

La señal digital en banda base es introducida a una velocidad determinada, tal como 9.600 bps, en un codificador convolucional (101). El codificador (101) codifica convolucionalmente los bits de datos de entrada a una velocidad de codificación fija, para convertirlos en símbolos de datos. Por ejemplo, el codificador (101) podría codificar los bits de datos a una velocidad de codificación fija, de tres símbolos de datos por cada bit de datos, de forma tal que el codificador (101), con una velocidad de entrada de 9.600 bps, da una salida de símbolos de datos a una tasa de 28,8 Ksym/s.

Los símbolos de datos que salen del codificador, son introducidos en un intercalador (102). El intercalador (102) entremezcla los símbolos desordenadamente para que los símbolos que se puedan "perder" en la transmisión no sean contiguos. Por tanto, aunque se pierda más de un símbolo de datos en el canal de comunicaciones, el código de corrección de errores es capaz de recuperar la información. Los símbolos de datos son introducidos en el intercalador (102), columna por columna en una matriz y extraídos de la misma fila por fila. La intercalación se lleva a cabo a la misma velocidad de símbolo de datos de 28,8 Ksym/s a la que fueron introducidos los símbolos de datos.

Los símbolos intercalados de datos son introducidos en un modulador (104). El modulador (104) obtiene, a partir de los símbolos intercalados de datos, una secuencia de códigos Walsh de longitud fija. En la señalización por códigos ortogonales de orden 64, los símbolos intercalados de datos se agrupan en conjuntos de seis símbolos de datos. Estos 64 códigos ortogonales, corresponden a los códigos Walsh que se obtienen de una matriz Hadamard de 64 por 64, en la que un código Walsh correspone a una única fila o columna de la matriz. El modulador proporciona la salida, a una velocidad fija de símbolo, de una secuencia de códigos Walsh que corresponden a los símbolos de datos de entrada, dirigida hacia una entrada de un combinador XOR (107).

Para generar una secuencia de símbolos especifica del usuario, un generador de ruido (103) pseudoaleatorio (PN) emplea una secuencia expansora PN larga. En un radioteléfono móvil, que tenga un número de serie electrónico (ESN), para generar la secuencia de símbolos puede combinarse el ESN en modo XOR con una secuencia PN larga, haciendo que la secuencia sea específica de ese usuario de radioteléfono. El generador de secuencia PN larga (103), recibe los datos a su entrada y entrega los datos a su salida, a la velocidad expansora del sistema. La salida del generador PN (103) está conectada al combinador XOR (107).

A continuación, los símbolos expandidos por código Walsh que provienen del combinador (107) son expandidos en cuadratura. Los símbolos son introducidos en dos combinadores XOR (108 y 109) que generan un par de secuencias expansoras PN cortas. El primer combinador (108) combina en modo XOR los símbolos expandidos por código Walsh con la secuencia en fase (I) (105), mientras que el segundo combinador (109) combina en modo XOR los símbolos expandidos por código Walsh con la secuencia en cuadratura (Q) (106).

Las secuencias expandidas de código de canal I y Q que resultan, se emplean para realizar una modulación bifase de un par de sinusoides mediante el control del nivel de potencia de las mismas. Después, las señales sinusoidales de salida son sumadas, filtradas paso banda, desplazadas a una frecuencia RF, amplificadas, filtradas y radiadas por una antena.

El transmisor CDMA típico de la técnica anterior, empleado en el canal descendente de un sistema de radiotelefonía (el enlace desde la estación base hasta el móvil), es similar al del canal ascendente. Este transmisor está ilustrado en la Fig. 4. La diferencia entre los transmisores de canal ascendente y descendente es, en el caso del transmisor de canal descendente, la incorporación de un generador de códigos Walsh (401) y de un multiplexor de bit de control de potencia (420), situados ambos entre el combinador (107) asociado al generador de PN y los combinadores de expansión en cuadratura (108 y 109)

El multiplexor de bit de control de potencia (420), multiplexa un bit de control de potencia en el lugar de otro bit de la trama. El móvil conoce la posición de ese bit y busca, en esa posición, a este bit de control de potencia. Por ejemplo, un bit "0" le ordena al móvil que incremente su nivel medio de potencia de salida en una cierta cantidad predeterminada y un bit "1" ordena al móvil que decremente su nivel medio de potencia de salida en una cierta cantidad predeterminada.

El generador de discriminación de canal por división de código (401), está conectado al combinador (402) y suministra un código Walsh concreto al combinador (402). El generador (401) suministra uno de los 64 códigos ortogonales, correspondiente a los 64 códigos Walsh de una matriz Hadamard de 64 por 64, en la que un código Walsh correspone a una única fila o columna de la matriz. El combinador (402) emplea el código Walsh concreto, introducido por el generador de discriminación de canal por división de código (401), para expandir los símbolos entremezclados de datos presentes en su entrada, convirtiéndolos en símbolos de datos expandidos por código Walsh. Los símbolos de datos expandidos por código Walsh, salen del combinador XOR (402) y entran en los combinadores expansores en cuadratura a una velocidad de chip fija de 1,2288 Mchp/s (un chip es cada uno de los bits de la secuencia de ruido pseudoaleatorio).

El móvil puede ayudar a la estación base en el control de la potencia del canal descendente, mediante la transmisión de un mensaje de control de potencia hacia la estación base, a través del enlace ascendente. El móvil recopila estadísticas de la calidad de funcionamiento del sistema con relación a la tasa de errores, e informa de ello a la estación mediante el mensaje de control de potencia. Entonces, la estación base puede ajustar su potencia según el usuario específico.

El problema que presenta el tipo de control de potencia descrito anteriormente es que, para el control del enlace descendente, el mensaje de control de potencia reemplaza bits de voz o de datos, reduciendo por tanto la calidad de la voz o la velocidad global de transferencia de datos. Esto limita, fundamentalmente, la velocidad a la que las estaciones móviles pueden enviar mensajes de control de potencia a la estación base y, a su vez, la velocidad a la que la estación base puede ajustar la potencia de emisión hacia ese móvil específico. Una alta frecuencia de actualización del ajuste de potencia de transmisión, permitiría a la estación base ajustar la potencia de transmisión hacia cada una de las estaciones móviles individuales al mínimo nivel requerido para mantener un enlace de una determinada calidad. Mediante la minimización de cada potencia individual de transmisión, también se minimiza la interferencia generada total, mejorando por tanto la capacidad del sistema. En consecuencia, aparece la necesidad de poder actualizar la potencia de salida de un transmisor a una mayor frecuencia, sin degradar substancialmente la calidad de los datos transmitidos.

Préstese atención adicional al documento "IEEE International Conference Communications '87", vol.2, 10 October 1987, New York, NY USA, pages 744-748, que da a conocer un esquema ARQ/FEC que emplea códigos convolucionales perforados compatibilizadores de velocidad (RCPC).

Préstese también atención al documento "39^{th} IEEE International Vehicular Technoloy Conference", vol. 2, 3 May 1989, San Francisco, CA USA, pages 666 to 670 F. Gagnon et al. titulado "An analysis of convolutional coding for land mobile channels", que analiza el funcionamiento de la codificación convolucional en los radiocanales móviles terrestres. En él, se desarrolla un modelo de canal de dos estados, para determinar sus prestaciones en función de la probabilidad de aparición y duración de desvanecimientos. Empleando simulación por ordenador, se muestra la relación existente entre la frecuencia Doppler, el orden de diversidad, el índice de intercalación y la tasa de errores de bit. La estrategia descrita emplea códigos convolucionales perforados y con repetición, para lograr un esquema de codificación de velocidad variable.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para proporcionar un enlace de comunicación de datos de velocidad variable, tal como se establece en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se describen formas de realización preferidas.

Sumario de la invención

El procedimiento de la presente invención permite a un transmisor la actualización de la potencia de emisión hacia cada estación móvil, con el que se está comunicando en modo trama a trama. El procedimiento se lleva a cabo a través de un mecanismo de realimentación que va desde la estación móvil hacia la estación base. Mediante el mecanismo de realimentación, la estación móvil informa a la estación base acerca de la recepción correcta o incorrecta de las tramas, a través de la incorporación de dicha información en el interior de cada trama de datos que se transmite a la estación base.

El procedimiento determina en primer lugar si la potencia de emisión del transmisor, con la que se ha establecido la comunicación, debe ser aumentada o reducida. A continuación, el procedimiento informa al transmisor para cambiar la potencia de forma conveniente, mediante la incorporación de bits de control de potencia dentro de cada trama de datos transmitida.

Una forma de realización del procedimiento de la presente invención, permite que un enlace de comunicación tenga una señal de entrada a una velocidad de transferencia de datos mayor, mientras mantiene una señal de salida a una velocidad de transferencia de datos constante. Primero, el método codifica convolucionalmente la señal de datos de entrada para obtener una pluralidad de señales codificadas convolucionalmente. Cada una de las señales codificadas convolucionalmente están compuestas de una pluralidad de símbolos de datos. Se repite cada símbolo de datos un número predeterminado de veces, para obtener una secuencia de datos, codificada por repetición, de velocidad fija y predeterminada. A continuación, se perfora la secuencia de datos, de forma tal que se eliminan símbolos que están ubicados en posiciones predeterminadas, generando con ello una secuencia de datos de velocidad fija y predeterminada inferior a la velocidad de la secuencia de datos original. Las señales codificadas con símbolos de datos repetidos, son multiplexadas para producir una secuencia de datos.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra un transmisor CDMA de enlace ascendente, típico de la técnica anterior, para ser empleado en un sistema de radiotelefonía.

La Fig.2 muestra el procedimiento de comunicación de enlace descendente de la presente invención, tal como se emplea en un sistema de radiotelefonía CDMA.

La Fig. 3 muestra el procedimiento de radiotelefonía móvil de la presente invención, tal como se emplea en un sistema de radiotelefonía CDMA.

La Fig. 4 muestra un transmisor CDMA de enlace descendente, típico de la técnica anterior, para ser empleado en un sistema de radiotelefonía.

La Fig. 5 muestra el procedimiento de control de potencia del enlace descendente de la presente invención.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

El procedimiento de enlace de comunicación, con velocidad de transferencia de datos variable, de la presente invención, permite que la velocidad de transferencia de datos de una señal de entrada a un codificador convolucional sea variable sin cambiar con ello la velocidad de transferencia de datos de la señal codificada a su salida. Esto permite un canal de voz de mayor calidad o un canal de datos o facsímil más rápido, para ser empleado sin aumentar la velocidad fija de salida de 19,2 Kbps. La velocidad de datos variable se logra perforando un código convolucional de relación ½, de forma tal que se obtenga un código convolucional de relación ¾ . Por ejemplo, una velocidad de datos de entrada fija de 9.600 bps, codificada por un código convolucional de relación ½, produce una velocidad de datos de salida fija de 9.600 \bullet 2 = 19,2 Kbps. De forma equivalente, una velocidad de datos de entrada fija de 14.400 bps codificada por un código convolucional de relación ¾, produce una velocidad de datos de salida fija de 14.400 \bullet ^{4}/_{3} = 19,2 Kbps.

La Fig.2 muestra el procedimiento de comunicación de enlace descendente de la presente invención. El procedimiento comienza con una señal de datos, I(D), que es introducida en el codificador convolucional (201). El procedimiento permite que la velocidad de datos de esta señal sea variable y tan alta como 14,4 Kbps. El codificador convolucional (201), en la forma de realización preferida, es un codificador de relación ½.

El código convolucional tiene los polinomios generadores G_{1}=753 y G_{2}=561. En la notación polinomial, los polinomios generadores tienen la forma de:

G_{1} (D) = 1 + D + D^{2} + D^{3} + D^{5} + D^{7} + D^{8}

G_{2} (D) = 1 + D^{2} + D^{3} + D^{4} + D^{8}

Ya que este es un codificador de relación ½ (201), para cada uno de los bits introducidos en el codificador (201), se tendrán dos símbolos a la salida. A modo de ejemplo, si la señal de entrada está compuesta de los bits b_{0}, b_{1} y b_{2}, las secuencias de símbolos de salida son: C_{11}, C_{12}, C_{13}, C_{14}, C_{15}, C_{16} ... según G_{1} y C_{21}, C_{22}, C_{23}, C_{24}, C_{25}, C_{26} ... según G_{2}. Por tanto, sin el procedimiento de la presente invención, la entrada debería ser de 9,6 Kbps si se desea mantener la salida estándar de 19,2 Kbps del codificador de relación ½.

La siguiente etapa del procedimiento es insertar en la secuencia de símbolos, una repetición (202 y 203) de cada uno de los símbolos de salida. La velocidad de datos está establecida por el codificador de señales vocales o por el controlador de servicio de datos, de forma que uno u otro saben cuantos símbolos repetidos deben insertarse para obtener la velocidad de datos adecuada. En la forma de realización preferida, los símbolos se repiten una vez, de forma que las secuencias de salida son:

C_{11}, C_{11}, C_{12}, C_{12}, C_{13}, C_{13}, C_{14}, C_{14}, C_{15}, C_{15}, C_{16}, C_{16} ...según G_{1} y

C_{21}, C_{21}, C_{22}, C_{22}, C_{23}, C_{23}, C_{24}, C_{24}, C_{25}, C_{25}, C_{26}, C_{26} ... según G_{2}

El multiplexor (204) realiza una conversión de paralelo a serie. Las dos secuencias de símbolos entran en el multiplexor (204) a una velocidad de 14,4 Kbps y salen del multiplexor en forma de una única secuencia, que tiene una velocidad de datos de 28,8 Kbps. Esta etapa de multiplexación genera la secuencia de símbolos:

C_{11}, C_{21}, C_{11}, C_{21}, C_{12}, C_{22}, C_{12}, C_{22}, C_{13}, C_{23}, C_{13}, C_{23}, C_{14}, C_{24}, C_{14}, C_{24}, C_{15}, C_{25}, C_{15}, C_{25}, C_{16}, C_{26}, C_{16}, C_{26}...

A continuación, se perfora (205) esta secuencia empleando la máscara de perforación 110101, donde cada 0 representa al bit perforado (eliminado). Esta máscara se lleva a cabo eliminando todos los bits de la secuencia de símbolos que están situados en las posiciones 6n+3 y en las posiciones 6n+5, donde n es un entero comprendido en el intervalo que va de 0 a \infty. Otras formas de realización pueden perforar la secuencia de símbolos en posiciones diferentes y a diferentes velocidades. El resultado de esta operación es la siguiente secuencia de símbolos:

C_{11}, C_{21}, C_{21}, C_{22}, C_{12}, C_{22}, C_{23}, C_{23}, C_{14}, C_{24}, C_{24}, C_{25}, C_{15}, C_{25}, C_{26}, C_{26} ...

A continuación, los símbolos son introducidos en un intercalador en bloque (207). Los expertos en la materia apreciarán que en otras formas de realización pueden emplearse otros tipos de intercalación, sin escapar del alcance de la presente invención. Los símbolos intercalados de datos salen del intercalador (207) a la misma velocidad de símbolo de datos a la que entraron, es decir, 19,2 Kbps. La secuencia de símbolos intercalados es introducida en una entrada del combinador XOR (226).

La intercalación es necesaria para reducir la probabilidad de que un desvanecimiento o interferencia cause una gran brecha en la secuencia de datos. En el caso en que además se repiten los símbolos, perder un símbolo no causará necesariamente una pérdida total de datos, proporcionando por tanto unas mejores prestaciones.

Un generador de pseudoruido (PN) de gran longitud (220), está conectado a la otra entrada del combinador XOR (226) para proporcionar una secuencia expansora al combinador XOR (226). El generador de PN larga (220) emplea una secuencia PN larga para generar una secuencia de símbolos específica del usuario o un código único de usuario a una velocidad fija, que es de 19,2 Kbps en la realización preferida. El código único de usuario mejora la privacidad de la comunicación en el canal de comunicación mediante el entremezclado desordenado de los bits de datos del canal de tráfico, además de proporcionar una identificación de a qué usuario se está enviando los bits de datos del canal de tráfico sobre el canal de comunicación. El combinador XOR (226) emplea el código único de usuario, introducido por el generador de PN larga (220), para expandir los símbolos de datos codificados según Walsh, convirtiéndolos en símbolos de datos expandidos según código de usuario. Esta expansión llevada a cabo por el combinador XOR (226) proporciona un incremento en el factor de expansión total, expansión que convierte a los bits de datos del canal de tráfico en símbolos de datos. Los símbolos expandidos según código de usuario, salen del combinador XOR (226) a una velocidad de chip fija, que en la realización preferida es de 1,228 Mchp/s.

Los símbolos expandidos por código, son introducidos en el combinador (260), que además está conectado a un generador de discriminación de canal por división de código (250) que suministra un código Walsh de longitud concreta al combinador (260). El generador (250) suministra uno de los 64 códigos ortogonales correspondiente a los 64 códigos Walsh de una matriz Hadamard de 64 por 64, en la que un código Walsh es una única fila o columna de la matriz. El combinador (260) emplea el código Walsh concreto, introducido por el generador de canal por división de código (250), para expandir los símbolos de datos entremezclados desordenadamente presentes en su entrada, convirtiéndolos en símbolos de datos según códigos de cobertura de Walsh. Los símbolos de datos según códigos de cobertura de Walsh salen del combinador XOR (260) y entran en los combinadores de cobertura en cuadratura (227 y 229) a la velocidad de chip prefijada de 1,2288 Mchp/s.

Un generador de PN de canal I (225) y un generador de PN de canal Q (228) generan un par de secuencias PN cortas (cortas si se comparan, por ejemplo, con la secuencia PN larga empleada por el generador de PN larga (220)). Estos generadores de PN (225 y 228), pueden generar secuencias PN cortas iguales o diferentes entre sí. Los combinadores XOR (227 y 229) realizan una expansión adicional de los datos, expandidos por código Walsh, presentes en su entrada, mediante las secuencias PN cortas, generadas por el generador de PN de canal I (225) y el generador de PN de canal Q (228), respectivamente. La secuencia expandida por código de canal I resultante y la secuencia expandida por código de canal Q resultante, son empleadas para realizar una modulación bifase de un par de sinusoides mediante el control del nivel de potencia del par de sinusoides. Para completar la transmisión de la secuencia de símbolos en el enlace de comunicación descendente, las señales sinusoidales de salida son sumadas, filtradas paso banda, desplazadas a una frecuencia RF, amplificadas, filtradas y radiadas por una antena.

Se requiere un procedimiento implementado en la unidad radiomóvil, para interpretar la secuencia de símbolos transmitida en el enlace de comunicaciones descendente, de un sistema de radiotelefonía celular CDMA. Este procedimiento implementado en la unidad móvil de la presente invención se ilustra en la Fig. 3.

Primero, el procedimiento de la unidad móvil demodula la secuencia de símbolos recibida (301). Después, la señal demodulada es introducida en un procedimiento de "desintercalación" (302), para deshacer la intercalación realizada en el procedimiento del enlace descendente. El resultado de esta operación, es la secuencia de símbolos original, incluyendo los símbolos repetidos, del mismo modo en que fue introducida en el intercalador del procedimiento del enlace descendente.

Después, se procesa la secuencia de símbolos de salida, para introducirle de nuevo los símbolos que fueron eliminados en el procedimiento de perforación del enlace descendente (303). Ya que el móvil receptor posee la misma máscara de perforación que la estación base, conoce qué símbolos fueron eliminados y puede, por tanto, reemplazar estos símbolos eliminados con espacios en blanco, también denominados "eliminados". La salida de esta operación es como la que sigue, donde E es el "eliminado":

C_{11}, C_{21}, E, C_{21}, E, C_{22}, C_{12}, C_{22}, E, C_{23}, E, C_{23}, C_{14}, C_{24}, E, C_{24}, E, C_{25}, C_{15}, E, C_{26}, E, C_{26}...

Después, esta secuencia es introducida en una memoria intermedia (304) para su almacenamiento provisional. La memoria intermedia permite al decodificador de Viterbi realizar múltiples veces el procesamiento de la secuencia de símbolos para determinar la velocidad de datos.

Además, el decodificador de Viterbi (305) asigna un valor nulo a los bits del eliminado, tal como bien se conoce en la técnica. La señal de salida del decodificador de Viterbi es una señal de datos digitales, convertida a una señal analógica mediante el conversor digital a analógico (306). Después, la señal analógica puede excitar a un altavoz (307) de la unidad móvil.

Los símbolos transmitidos, tanto en el canal descendente como en el ascendente, son dispuestos ordenadamente en forma de tramas, donde cada trama tiene una duración de 20 milisegundos. La solicitud de patente co-pendiente U.S. con Núm. Serie 07/822,164 de Padovani et al. y asignada al/los mismos titular/es de la presente invención da una explicación más detallada sobre estas tramas. La cantidad de datos transmitidos en cada trama, depende de la velocidad de datos. En la siguiente tabla, se ilustra la composición de la trama para cada velocidad de datos, según sea canal descendente o canal ascendente:

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#bruto de	#bits destinados	#bits de	#bits	#bits de	Velocidad
bits	a CRC	cola	reservados	Información
288	12	8	3	265	13.250
144	10	8	2	124	6.200
72	8	8	2	54	2.700
36	6	8	2	20	1.000

Las velocidades listadas en la tabla son las velocidades de bit de información. Los bits reservados para los canales descendente y ascendente, en la forma de realización preferida, se emplean para señalización, control de potencia y futuros usos.

Gracias al procedimiento de control de potencia de la presente invención, ilustrado en la Fig. 5, se puede controlar la potencia de transmisión de los transmisores de canal descendente a través del canal ascendente. Aunque el procedimiento de control de potencia será descrito como el empleado en un sistema de radiotelefonía celular CDMA, el procedimiento puede emplearse en otros sistemas de comunicación.

El selector de red terrestre determina la velocidad a la que se envía una trama al móvil (501) y envía la trama a todas las estaciones base que están comunicándose con ese móvil en particular. El selector forma parte de la estación base y es la parte de la estación base responsable de las peticiones de procesamiento de llamadas.

Durante una transferencia, más de una estación base se está comunicando con el móvil.

Las estaciones base transmiten la trama al móvil (505). Después de combinar los datos provenientes de, posiblemente, múltiples estaciones base, el móvil determina si la última trama (510) ha sido recibida y decodificada correctamente. Si el móvil ha decodificado correctamente la última trama activa el bit de control de potencia en la siguiente trama (520), que es transmitida a las estaciones base.

Debido a que el selector conoce la velocidad a la cual transmitió la última trama hacia el móvil, y ya que ahora tiene realimentación por parte del móvil acerca de la correcta decodificación de la trama, el selector procesa una tabla de estadísticas (525) de las tasas de error que el móvil tiene en función de cada velocidad de transferencia de datos. Los registros de la tabla que corresponden a una "recepción correcta" sólo se ven incrementados cuando la trama del enlace ascendente proveniente del móvil, la que contiene el bit de realimentación, ha sido recibida y decodificada correctamente (515).

	Transmisión a	Transmisión a	Transmisión a	Transmisión a
	velocidad total	velocidad ^{1}/_{2}	velocidad ^{1}/_{4}	velocidad ^{1}/_{8}
Recibida	I1	J1	K1	L1
correctamente
Borrado	I2	J2	K2	L2
Total	I = I1 + I2	J = J1 + J2	K = K1 + K2	L = L1 + L2
Tasa de error	^{I2}/_{I}	^{J2}/_{J}	^{K2}/_{K}	^{L2}/_{L}

Además, el selector mantiene una tabla de tasas predeterminadas de error objetivo T1, T2, T3 y T4, una para cada velocidad. Si la presente invención se emplea en un sistema de radiotelefonía celular, estas tasas de error pueden ser establecidas por el operador de servicios celulares con el propósito de dar un grado de servicio específico.

El selector calcula entonces las siguientes diferencias:

E = ^{I2}/_{I} - T1

E = ^{J2}/_{J} - T2

E = ^{K2}/_{K} - T3

E = ^{L2}/_{L} - T4.

El selector determina el nivel de potencia al que va a ser transmitida la siguiente trama, comparando con cero las respectivas diferencias calculadas. Por ejemplo, si la trama debe ser transmitida a una velocidad total y E1>0 (530), el nivel de potencia será de P_{nominal} + P (535), donde P está en función del valor de E1 y P_{nominal} es el nivel de potencia establecido por el operador en esa área geográfica.

Si E1 = 0 (540), el nivel de potencia será P_{nominal} (545). Si E1 < 0, el nivel de potencia es P_{nominal} - P (550). Para las otras velocidades de datos se sigue el mismo procedimiento. El selector reenvía a las estaciones base, que están comunicándose con el móvil, la siguiente trama que debe ser transmitida al móvil. Se incluye en esta trama una indicación del nivel de potencia al que la trama debe transmitirse.

Otras formas de realización de la presente invención insertan más de una repetición de cada símbolo en la secuencia de símbolos, dependiendo de la velocidad de entrada de datos en el codificador. Por ejemplo, si en el codificador se introducen datos a una velocidad de 2,4 Kbps, se repetirán los símbolos tres veces más, para hacer un total de 4 símbolos iguales en la secuencia de salida, y con ello mantener una velocidad de salida de datos de 19,2 Kbps. Añadiendo más o menos repeticiones puede variarse la velocidad de datos de entrada manteniendo una salida a 19,2 Kbps, tal como requieren las especificaciones provisionales de CDMA IS-95 de la Asociación de Industrias Electrónicas/Asociación de Industrias Telefónicas.

Otras formas de realización pueden perforar primero y repetir los símbolos después del procedimiento de perforación. Sin embargo, la forma de realización preferida no destruye el símbolo, tal como ocurriría si los símbolos fuesen perforados antes del procedimiento de repetición. Si se repite primero, la repetición del símbolo todavía existe después de la perforación y, por tanto, esta información puede ser transmitida todavía.

Otras formas de realización pueden requerir, además, una velocidad de salida diferente de los 19,2 Kbps requeridos por las especificaciones CDMA, para el enlace que va desde la estación base a la estación móvil. Un ejemplo de tal forma de realización es el enlace desde la estación móvil hasta la estación base, en el que las especificaciones requieren una velocidad de 28.800 bps. En este caso, una velocidad de información de 14.400 bps aplicada a una codificación convolucional de relación ½ alcanza la velocidad deseada de 14.400 \bullet 2 = 28.800 bps.

Mediante la perforación de un código de relación ½ para obtener un código de relación ¾, el procedimiento de la presente invención permite que un codificador soporte una velocidad de datos mayor manteniendo la velocidad de salida constante. El procedimiento de perforación y el procedimiento de repetición de símbolo de código, permite también que el codificador soporte una velocidad de datos variable, tales como 14.4, 7.2, 3.6 y 1.8 bps, mientras que gracias al aumento del número de repeticiones de los símbolos, la salida del codificador se mantiene estable a 19,2 Kbps. Mediante el uso del procedimiento de perforación en un radioteléfono que tenga la capacidad de operar en un sistema radiotelefónico CDMA, se consiguen transmisiones de voz de mayor calidad y transmisiones más rápidas de datos y fax.

El procedimiento rápido de control de potencia del enlace descendente de la presente invención, permite que un móvil ordene a una estación base que cambie la potencia de la señal de salida con una mayor frecuencia de actualización.

Este procedimiento permite que el móvil envíe un comando de cambio de potencia en cada trama de datos, sin degradar la calidad de transmisión de la voz ni de los datos.

La degradación de las prestaciones asociada con el procedimiento de perforación de un código de relación ½, en el enlace que va desde la estación base a la estación móvil, queda más que compensado por el procedimiento rápido de control de potencia del enlace descendente de la presente invención. Comparado con las frecuencias de actualización de 0,2 Hz, logradas por otros métodos de señalización, que reemplazan tramas enteras con información de control de potencia, el procedimiento de control rápido de potencia del enlace descendente de la presente invención, permite a un terminal móvil ordenar a las estaciones base, con una frecuencia de actualización de 50 Hz (cada trama), que ajusten sus potencias de emisión.

Este procedimiento facilita que el móvil envíe una petición de cambio de potencia en cada trama de datos, mediante el uso de un único bit de información en cada trama y, por tanto, sin degradar la calidad de la voz y sin reducir considerablemente la velocidad global de transferencia de datos.

Claims (7)

1. Método para proporcionar un enlace de comunicación con velocidad de datos variable, comprendiendo el método las etapas siguientes:

codificar convolucionalmente (201) una señal de entrada de datos para producir una primera pluralidad de señales codificadas convolucionalmente, comprendiendo cada señal codificada convolucionalmente una pluralidad de símbolos de datos;

repetir (202, 203) cada símbolo de datos un número predeterminado de veces para producir una segunda pluralidad de señales codificadas convolucionalmente que comprenden símbolos de datos repetidos;

multiplexar (204) la segunda pluralidad de señales codificadas convolucionalmente para producir una secuencia de datos; y

perforar (205) la secuencia de datos de forma tal que son eliminados los símbolos de datos correspondientes a posiciones predeterminadas de la secuencia de datos.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la secuencia de datos es perforada cada 6n+3 símbolos de datos y cada 6n+5 símbolos de datos.

3. Método según la reivindicación 1, en el que la codificación convolucional (201) es llevada a cabo con una relación de ½.

4. Método según la reivindicación 1, que incluye además la etapa de asignar un valor nulo a cada símbolo eliminado.

5. Método según la reivindicación 1, para permitir que una señal de entrada de datos sea introducida a dicho codificador convolucional a una velocidad variable, manteniendo mientras tanto una velocidad de salida de datos del codificador convolucional constante, operando el codificador convolucional en un radioteléfono que tiene la capacidad de comunicarse con una estación base mediante enlaces ascendente y descendente de un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código, comprendiendo el método las etapas siguientes:

codificar convolucionalmente (201), con una relación de ½, la señal de entrada de datos, produciendo por tanto dos señales de salida codificadas que comprenden una pluralidad de símbolos de datos;

repetir (202, 203) cada símbolo de datos en cada señal de salida codificada;

multiplexar (204) los símbolos de datos repetidos de cada señal de salida codificada para formar una primera secuencia de datos;

eliminar (205) cada 6n+3 símbolos de datos de la secuencia de datos y cada 6n+5 símbolos de datos de la secuencia de datos, donde n es un entero comprendido en el intervalo que va de 0 a \infty, produciendo una secuencia de datos perforada;

modular la secuencia de datos perforada;

transmitir las secuencia de datos perforada a través del enlace de comunicaciones descendente;

recibir en la estación móvil la secuencia de datos perforada;

demodular (301) la secuencia de datos recibida;

insertar (303), en la secuencia de datos demodulada, un valor nulo cada 6n+3 símbolos de datos y cada 6n+5 símbolos de datos, para producir una segunda secuencia de datos;

decodificar (305) la segunda secuencia de datos; y

convertir de digital a analógico (306) la segunda secuencia de datos ya decodificada.

6. Método según la reivindicación 5, en el que la señal de entrada de datos tiene una velocidad de transferencia de datos de 14,4 Kbps y la señal de salida tiene una velocidad de transferencia de datos de 19,2 Kbps.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para controlar la potencia de un primer dispositivo de comunicación mediante un segundo dispositivo de comunicación, transmitiendo el primer dispositivo de comunicaciones a través de un canal de comunicaciones directo a al menos una velocidad de transferencia de datos, transmitiendo el segundo dispositivo de comunicación a través de un canal de comunicaciones inverso, comprendiendo el método las etapas siguientes:

transmisión por parte del primer dispositivo de comunicación (505) de una pluralidad de tramas a través del canal de comunicaciones directo, siendo transmitida una primera trama de la pluralidad de tramas a una primera velocidad de transferencia de datos de una de las al menos una velocidades de transferencia de datos;

decodificación por parte del segundo dispositivo de comunicación (520) de la pluralidad de tramas;

realimentación por parte del segundo dispositivo de comunicación hacia el primer dispositivo de comunicación en respuesta a la decodificación de cada trama decodificada de la pluralidad de tramas decodificadas;

determinación de una tasa de error (525) para cada velocidad de transferencia de datos, de al menos una velocidades de transferencia de datos, como respuesta a la realimentación;

ajuste (535) de la potencia del primer dispositivo de comunicación a un primer nivel predeterminado, si la tasa de error es superior a un predeterminado umbral (530);

ajuste (545) de la potencia del primer dispositivo de comunicación a un segundo nivel predeterminado, si la tasa de error es igual a un predeterminado umbral (540); y

ajuste de la potencia del primer dispositivo de comunicación a un nivel predeterminado, si la tasa de error es inferior a un determinado umbral (550).