ES2212066T3

ES2212066T3 - Metodo para control de recursos de radio.

Info

Publication number: ES2212066T3
Application number: ES97660109T
Authority: ES
Inventors: Kari Rikkinen; Mikko J. Rinne; Kalle Ahmavaara; Mika Rinne
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 2004-07-16
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: BR9705138A; DE69726697T2; EP0841763A1; HK1017560A1; EP0841763B1; JP3542705B2; JPH10190621A; CN1205604A; DE69726697D1; CN1115899C

Abstract

PARA CONTROLAR EL USO DE RECURSOS DE RADIO FISICOS, LOS RECURSOS DE RADIO FISICOS SE DIVIDEN EN ESTRUCTURAS CRONOLOGICAMENTE CONSECUTIVAS (14), DE FORMA QUE UNA ESTRUCTURA CONTIENE INTERVALOS (16, 17, 18) DE VARIOS TAMAÑOS, Y LOS INTERVALOS REPRESENTAN UNA PARTE DETERMINADA DE LOS RECURSOS DE RADIO FISICOS INCLUIDOS EN LA ESTRUCTURA, Y PUEDEN SER INDIVIDUALMENTE ASIGNADOS A DIFERENTES CONEXIONES DE RADIO. LA PRIMERA DIMENSION DE UNA ESTRUCTURA ES EL TIEMPO Y LA SEGUNDA DIMENSION PUEDE SER EL TIEMPO, FRECUENCIA O CODIGO. EN LA DIRECCION DE LA SEGUNDA DIMENSION, LOS INTERVALOS REPRESENTAN DIVERSOS TAMAÑOS, Y UN PRIMER NUMERO ENTERO DETERMINADO DE INTERVALOS DEL PRIMER TAMAÑO PUEDE SER MODULARMENTE REEMPLAZADO POR OTRO NUMERO ENTERO DE INTERVALOS DE OTRO TAMAÑO. UN NUMERO DETERMINADO DE ESTRUCTURAS CONSECUTIVAS FORMAN UNA SUPERESTRUCTURA (19), EN EL QUE LAS ESTRUCTURAS DE LA CAJA CON LAS CORRESPONDIENTES POSICIONES EN SUPERESTRUCTURAS CONSECUTIVAS SON IGUALES EN LA DIVISION DE INTERVALOS Y ASIGNACIONES, SI LAS DEMANDAS DE LA TRANSMISION DE DATOS NO CAMBIAN. LOS CAMBIOS EN EL ESTADO DE OCUPACION DE LOS INTERVALOS SON POSIBLES EN CADA SUPERESTRUCTURA. PARA FORMAR UNA CONEXION ASCENDENTE, LA ESTACION MOVIL ENVIA UNA PETICION DE CAPACIDAD, EN LA QUE INDICA QUE EL TIPO DE CONEXION SOLICITADA Y LA DEMANDA DE RECURSOS. PARA FORMAR UNA CONEXION DESCENDENTE, EL SUBSISTEMA DE LA ESTACION BASE ENVIA UNA LLAMADA DE MENSAJE, EN LA QUE INDICA LA POSICION EN LA SUPERESTRUCTURA DE LOS INTERVALOS ASIGNADOS A LA CONEXION. PARA INDICAR EL ESTADO DE OCUPACION, EL SUBSISTEMA DE LA ESTACION BASE MANTIENE UNA TABLA DE RESERVA PARAMETRIZADA DEL TAMAÑO DE UNA SUPERESTRUCTURA.

Description

Método para control de recursos de radio.

Campo tecnológico

La invención se refiere generalmente a compartir recursos de radio entre varios usuarios en un sistema de radio celular. Particularmente, la invención se refiere a compartir recursos de radio en un sistema donde las necesidades de transmisión de datos de usuario cambian rápidamente en calidad y en cantidad.

Antecedentes de la invención

En el momento de presentar esta solicitud, la forma más general de telecomunicación de personal móvil es una red de radio celular digital de segunda generación; estas redes incluyen los sistemas Europeos GSM (Global System for Mobile Telecommunications) y su extensión DCS1800 (Digital Communications System a 1800 MHz), los sistemas Norteamericanos (USA) IS-136 (Interim Standard 136), IS-95 (Interim Standard 95) y el sistema Japonés PDC (Personal Digital Cellular). Estos sistemas transmiten principalmente la voz, telefax y mensajes de texto corto, así como datos digitales a una velocidad limitada, por ejemplo, ficheros transmitidos entre ordenadores. Se están diseñando varios sistemas de tercera generación, siendo los propósitos la cobertura en todo el mundo, una gran selección de servicios de transmisión de datos y una utilización compartida flexible de capacidad, de forma que un usuario dado puede transmitir y/o recibir, cuando desee, incluso una gran cantidad de datos a alta velocidad.

El Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones ETSI ha sugerido un sistema de telecomunicaciones móviles de tercera generación denominado UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles). Su objetivo es un entorno operativo amplio que incluye casas, oficinas, entornos urbanos y rurales, así como estaciones estacionarias y móviles. La selección de servicios es grande, y además de los teléfonos móviles actualmente conocidos, los tipos de estaciones móviles incluyen, por ejemplo, terminales multimedia y terminales de objetivos múltiples que median las telecomunicaciones entre el sistema UMTS y varios sistemas locales.

La figura 1 ilustra una célula ejemplar 11 del sistema UMTS, provista con un subsistema de estación de base estacionario 12 (BSS) dentro de cuyo rango existen o se mueven, junto con los usuarios, varias estaciones móviles diferentes 13. El subsistema de estación de base puede comprender una o varias estaciones de base, así como un controlador de estación de base que controla esta operación. Entre el sub-sistema de estación de base y las estaciones móviles, existe una radio-conexión, por la que se reserva un intervalo de frecuencia de radio dada, y cuya operación es regulada por las especificaciones del sistema. El tiempo y el intervalo de frecuencia disponibles para la radio-conexión definen juntos los denominados recursos de radio físicos. Uno de los desafíos más grandes del sub-sistema de estación de base es controlar el uso de estos recursos de radio físicos, de forma que todos los terminales situados en la cobertura de células son, en cualquier momento, capaces de recibir los servicios de transmisión de datos de la calidad solicitada, y que las células adyacentes interfieren entre sí tan poco como sea posible.

A partir de los sistemas de la técnica anterior, existen varios métodos para compartir los recursos de radio. En el acceso múltiple de división de tiempo (TDMA), cada una de las bandas de frecuencia de transmisión y recepción empleadas está dividida en divisiones de tiempo, entre las que el subsistema de estación de base asigna una o varias divisiones de tiempo repetidas cíclicamente al uso de un terminal dado. En el acceso múltiple de división de frecuencia (FDMA), el intervalo de frecuencia utilizado está dividido en bandas muy estrechas, entre las que el sub-sistema de estación de base asigna uno o varios a cada terminal. Muchos sistemas actuales aplican una combinación de estos, donde cada banda de frecuencia estrecha es dividida adicionalmente en divisiones de tiempo. En el acceso múltiple de división de código (CDMA), cada conexión entre la estación móvil y el sub-sistema de estación de base obtiene un código de propagación, por lo que la información transmitida es propagada de forma aleatoria dentro de un intervalo de frecuencia grande realmente. Los códigos utilizados dentro de la cobertura de células son mutuamente ortogonales o casi ortogonales, en cuyo caso, un receptor que reconoce el código puede distinguir la señal deseada y atenuar otras señales simultáneas. En múltiplex de división de frecuencia ortogonal (OFDM), adaptado principalmente para servicios de tipo de difusión, los datos son transmitidos desde la estación central de transmisión sobre una banda de frecuencia ancha, que está dividida en sub-frecuencias equidistantes, y las desviaciones de fase simultáneas de estas sub-frecuencias crean un flujo de bit bidimensional en el espacio de tiempo-frecuencia.

Como para la tecnología de redes de radio por conmutación de paquetes, se conocen también varios protocolos de conexión basados en paquetes, donde la conexión entre los subsistemas de la estación móvil y la estación de base no es continua pero continua en paquetes con pausas de duraciones variadas entre ellas. En comparación con los sistemas de conexión continuos, es decir, con las denominadas redes por conmutación de circuito, se alcanza la ventaja de que los recursos de radio requeridos por una conexión dada están ocupados necesariamente cuando existe una pausa temporal en la conexión. Un inconveniente es generalmente un retraso de transmisión de datos más grande, puesto que después de cada pausa, la transmisión de un nuevo paquete requiere el intercambio de cierto control o mensajes de señalización entre la estación móvil y la estación de base. Los retrasos pueden estar provocados también por el diferente encaminamiento de los paquetes entre el transmisor y el receptor.

Es típico de las redes de radio celular de tercera generación que, por ejemplo, en el caso de la figura 1, con algunos de los terminales 13, es suficiente tener una radio-conexión de baja capacidad realmente con la estación de base, pero algunos de ellos necesitan, al menos temporalmente, una utilización compartida normalmente mayor de los recursos de radio comunes que los otros. Las conexiones de baja capacidad pueden ser, por ejemplo, conexiones de voz, y una conexión de alta capacidad puede ser, por ejemplo, la carga de un fichero de imágenes en una conexión de red de datos a través del sub-sistema de estación de base hasta la estación móvil, o una conexión de imagen de vídeo durante una llamada videófona. En la técnica anterior, no se conoce un método donde el sub-sistema de estación de base podría dividir los recursos de radio disponibles de un modo flexible y dinámico entre los varios usuarios. Algunos métodos relacionados de la técnica anterior se describen a continuación.

La Patente de los Estados Unidos Nº 5 533 044 describe una estructura de trama donde el tamaño de cada división de tiempo es el mismo. Las diferentes cantidades de datos pueden transferirse en cada división de tiempo eligiendo el método de modulación de acuerdo con la necesidad.

El artículo "TDMA Based Adaptive Modulation with Dynamic Channel Assignment (AMDCA) for Large Capacity Voice Transmission in Microcellular Systems" por T. Ikeda y col., en Electronics Letters, vol., 32, nº 13, 20 de Junio de 1996, páginas 1175-1176, describe otra estructura de trama con una pluralidad de divisiones igualmente dimensionadas. Cada conexión tiene la misma velocidad de datos, pero se emplean diferentes métodos de modulación para compensar por la calidad de conexión variada. A una conexión con problemas se le ofrece más divisiones que a las conexiones con mejor calidad, de manera que la conexión con problemas puede emplear un esquema de modulación de tiempo.

El documento de Patente Nº GB 2174571 describe una estructura de trama que puede adaptarse a un número variado de divisiones de tiempo. Cada conexión tiene la misma velocidad de datos, pero diferentes esquemas de modulación son utilizados de nuevo para proporcionar la rigidez contra ruido e interferencia. La longitud de cada división de tiempo en una trama depende del método de modulación utilizado en la conexión a la que se ha asignado la división de tiempo.

El documento de Patente Nº EP 633671 describe un método para multiplexar los mensajes de acuse de recibo utilizado en un sistema de comunicación de radio conmutado en paquetes. En lugar de permitir que cada estación móvil transmita sus mensajes de acuse de recibo libremente en un Sistema de Acceso Aleatorio (RA), el sistema divide la división RA en sub-divisiones cortando en intervalos de tiempo más cortos o asignando códigos ortogonales para la duración de la división RA. Solamente se permite una estación móvil o un pequeño grupo de estaciones móviles para transmitir en cada sub-división para reducir el riesgo de mensajes de acuse de recibo que se contradicen entre sí.

Una especificación de norma para la norma DECT, a saber, el documento ETS 300175-2 Segunda Edición, Septiembre 1996 describe el uso de divisiones completas, divisiones medias y divisiones dobles. Además, otro documento estándar DECT, a saber, documento ETS 300 175-1, Segunda Edición, Septiembre de 1996, describe la asignación del canal dinámico, donde produce una selección de canales antes de su uso.

Adicionalmente, el documento Baier A. y col., "Design Study for a CDMA-Based Third-Generation Mobile Radio System", Mayo de 1994, describe un sistema CDMA con los Canales de Tráfico multiplexados de tiempo (TCH) y los Canales de Control Dedicados (DCCH) sobre la capa 2 dentro de cada trama CDMA.

Objeto de la invención

Un objeto de la presente invención es introducir un método para una división flexible y dinámica de los recursos de radio en el sub-sistema de estación de base de una red de radio celular.

Resumen de la invención

El objeto de la invención es alcanzado dividiendo los recursos de radio en el sub-sistema de estación de base - o en una disposición similar responsable de la división de los recursos de radio - en cuadros, entre los que puede asignarse al subsistema de estación de base, de acuerdo con las demandas de tráfico del momento, varios tamaños de secciones parametrizadas, modulares que deben utilizarse por las diferentes conexiones. Estos cuadros son repetidos cíclicamente, de forma que la secuencia de repetición contiene o bien un solo cuadro o un grupo de tramas consecutivas.

La invención se caracteriza por lo que se indica en la parte de caracterización de las reivindicaciones 1, 37, 42 y 46.

En el método de la invención, la denominada capa física del canal de transmisión entre una primera estación de radio y una segunda estación de radio está dividida en cuadros. Las denominaciones ejemplares "estación de base" y "estación móvil" son utilizadas para distinguir las estaciones de radio entre sí a lo largo de esta solicitud de patente. Cada trama puede estar dividido en unidades más pequeñas, cuyo tamaño está definido por dos coordenadas o dimensiones, que forman la subdivisión de una trama de estructura bidimensional desde el punto de vista conceptual. La primera dimensión es tiempo; esto significa que la trama tiene una duración de tiempo dada, que puede dividirse adicionalmente en divisiones de tiempo consecutivas. En una forma de realización preferida de la invención, cada trama contiene un número igual de divisiones de tiempo, pero el uso de las divisiones de tiempo puede variar entre sí, La segunda dimensión puede ser frecuencia o código. SI la segunda dimensión es frecuencia, puede extraerse, en cada división de tiempo contenida por la trama, bandas de frecuencia que son más estrechadas que la banda de frecuencia total asignada cubierta por la trama. Si la segunda dimensión es código, está disponible un número dado de códigos ortogonales mutuamente o casi ortogonales durante cada división de tiempo.

La unidad de recurso más pequeña que se asigna de una trama es una división, cuyo tamaño está en la primera dimensión definido por la longitud de la división de tiempo y, en la segunda dimensión, por una unidad de división determinada de acuerdo con la naturaleza de la segunda dimensión. Por ejemplo, en una trama de tiempo-frecuencia, el tamaño de la división en la segunda dimensión es la anchura de banda de la banda de frecuencia empleada en cada caso. Una división es siempre asignada como conjunto al uso de una conexión. Es importante indicar que en esta solicitud de patente, una división de tiempo es, desde el punto de vista conceptual, una cosa diferente a una división. Una división de tiempo es generalmente una unidad de división de una trama en la dimensión de tiempo. Una división es la unidad de recursos de radio físicos que puede asignarse a una sola conexión.

Un cierto número predeterminado de tramas consecutivas forma la denominada super-trama. Puesto que en los sistemas digitales, varios números en general son de modo más natural potencias de dos, la super-trama contiene ventajosamente 1, 2, 4, 8, 16, 32 o 64 cuadros. La flexibilidad y la adaptación dinámica del método de acuerdo con la invención son ambas debidos al hecho de que las divisiones contenidas por una trama dado no son necesarias en igual tamaño, puesto que la estructura de la división de las tramas contenidos en la super-trama no es necesariamente similar, y porque no es necesario asignar un número de divisiones igual de una trama o super-trama a cada conexión. La estructura de división y la reserva de divisiones para utilización de varias conexiones puede cambiar de super-trama a super-trama. Por otro lado, si no cambia la necesidad de transmisión de datos, el primer cuadro en una supertrama dado tiene una estructura de división similar al primer cuadro de la supertrama precedente, el segundo cuadro es similar al segundo cuadro de la supertrama precedente, y así sucesivamente. La palabra super-trama es naturalmente solamente una denominación ejemplar para un concepto que puede representar una o más tramas consecutivas.

En una transmisión de datos de enlace ascendente, es decir, la transmisión que procede de las estaciones móviles al sub-sistema de estación de base, las estaciones móviles necesitan cierto tipo de disposición por el que puedan reservar capacidad de transmisión de datos para utilización. En una forma de realización preferida de la invención, cada supertrama de enlace ascendente contiene divisiones de acceso aleatorio durante lo cual las estaciones móviles pueden enviar libremente peticiones de capacidad en forma de paquetes. Respectivamente, las supertramas de enlace descendente contienen divisiones concesión de asignación, donde el subsistema de estación de base notifica las asignaciones concedidas. La concesión tiene lugar a partir de las peticiones de capacidad recibidas con éxito por el subsistema de estación de base y de acuerdo con las regulaciones de prioridad ajustadas para diferentes tipos de conexiones y la carga de tráfico que prevalece. El sub-sistema de estación de base mantiene, ventajosamente, una tabla de reserva de tamaño de super-trama, donde gestiona las asignaciones, de forma que los recursos de radio disponibles son utilizados de un modo óptimo.

En una transmisión de datos de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base asigna la capacidad de transmisión de datos de manera similar de acuerdo con las regulaciones de la técnica anterior indicadas para los diferentes tipos de conexiones y la carga de tráfico que prevalece. Indica las asignaciones de enlace descendente preferentemente en los mismos mensajes buscapersonas que utiliza para formar a las estaciones móvil sobre las peticiones de transmisión de enlace descendente en curso. Una vez que una estación móvil ha reconocido la recepción correcta de un mensaje buscapersonas, la transmisión de enlace descendente puede comenzar utilizando la capacidad de transmisión asignada.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe más detalladamente a continuación, con referencia a las formas de realización preferidas presentadas como ejemplos, y a los dibujos adjuntos, donde:

La figura 1 ilustra una célula conocida en un sistema celular.

La figura 2a ilustra algunos elementos estructurales de una trama de acuerdo con la invención.

La figura 2b ilustra una variación de la figura 2b.

La figura 3 ilustra una supertrama de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.

La figura 4a ilustra una transmisión de datos en tiempo real de enlace ascendente de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.

La figura 4b ilustra un aspecto de sincronización de los mensajes de la figura 4a.

La figura 5a ilustra una transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.

La figura 5b ilustra un aspecto de sincronización de los mensajes de la figura 5a.

La figura 6a ilustra una transmisión de datos en tiempo no real de enlace ascendente de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.

La figura 6b ilustra un aspecto de sincronización de los mensajes de la figura 6a.

La figura 7a ilustra una transmisión de datos en tiempo no real de enlace descendente de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, y

La figura 7b ilustra un aspecto de sincronización de los mensajes de la figura 7a.

La figura 8 ilustra un aspecto de sincronización de los mensajes en utilización compartida del recurso de transmisión asimétrico de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.

La figura 9 ilustra la operación TDD completa de acuerdo con la invención.

La figura 10 ilustra un método de acuerdo con la invención para regular la potencia de transmisión, y

La figura 11 ilustra un algoritmo ventajoso para asignación de división.

La figura 12a muestra un diagrama de bloques de un subsistema de estación de base de acuerdo con la invención, y

La figura 12b muestra un diagrama de bloques de una estación móvil de acuerdo con la invención.

La figura 1 ya referida anteriormente, en la descripción de la técnica anterior, se hará referencia principalmente a las figuras 2a-11 en la descripción de la invención y en sus formas de realización preferidas siguientes. Se utilizan en los dibujos los números de referencia iguales para partes iguales.

Descripción de las formas de realización preferidas

La figura 2a ilustra una trama bidimensional 14 de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención. En la descripción anterior, se mantuvo que la primera dimensión de la trama es el tiempo y la segunda dimensión puede ser o bien tiempo, frecuencia o código. En el caso de la figura 2a, la segunda dimensión de la trama 14 es frecuencia o tiempo. El tamaño de la trama en la dirección de ambas dimensiones debe ser elegido de manera que sea compatible con otras especificaciones indicadas para el sistema. En este ejemplo, la longitud de la trama en la dirección de tiempo es aproximadamente de 4,615 milisegundos, y está dividida, en la dirección de tiempo, en ocho divisiones de tiempo, en cuyo caso, la longitud de una división de tiempo 15 es aproximadamente 0,577 ms. La anchura de la trama en la dirección de frecuencia es aproximadamente 2 MHz.

Los elementos estructurales uniformes más pequeños de la trama, es decir, las divisiones, son varias subdivisiones de una división de tiempo 15. En la parte izquierda inferior de la figura 2a, se aplica la división tiempo-frecuencia, por lo que la longitud cronológica de cada división es la misma que la de una división de tiempo, pero su anchura en la dirección de frecuencia puede ser 200 kHz, 1 MHz o 2 MHz. El número de referencia 16 designa una división grande de 0,577 ms x 2 MHz, el número de referencia 17 designa una división de tamaño medio 0,577 ms x 1 MHz. En la parte derecha inferior de la figura, se aplica la división de tiempo-tiempo, por lo que cada división emplea el total de anchura de banda de 2 MHz del sistema, pero su duración cronológica puede ser 1/1, 1/2, o 1/10 de la longitud de una división de tiempo. El número de referencia 16 designa de nuevo una división grande 0,577 ms x 2 MHz, el número de referencia 16 designa de nuevo una división grande de 0,577 ms x 2 MHz, el número de referencia 17 designa una división de tamaño medio 0,2885 ms x 2 MHz y el número de referencia 18 designa una división pequeña de 0,0577 ms x 2 MHz. En estas divisiones en las que cinco divisiones pequeñas comparten una división de tiempo con una división de tamaño medio (hilera C: de los ejemplos de división), es posible naturalmente presentar una alternativa de imagen simétrica (por ejemplo, una división de tiempo que comienza con una división de tamaño medio y termina con cinco divisiones de tiempo).

De acuerdo con otra sugerencia, el número de diferentes categorías de tamaño de división es cuatro, y sus tamaños relativos son tales que la división de la categoría de tamaño mayor correspondería con dos divisiones de la segunda categoría de tamaño mayor, cuatro divisiones de la tercera categoría de tamaño mayor, y ocho divisiones de la categoría de tamaño menor. Además, son posibles otras disposiciones para los tamaños de división relativos.

Una solución de onda portadora, donde una trama puede contener varios elementos con diferentes anchuras sobre la banda de frecuencia, se denomina una estructura multiportadora en paralelo. El sub-sistema de estación de base puede cambiar la estructura de la trama, de forma que sustituye una división grande por dos de tamaño medio, diez pequeñas o una de tamaño medio más cinco divisiones pequeñas o viceversa, o de forma que sustituye una división de tamaño medio por cinco divisiones pequeñas o viceversa. Esta propiedad es denominada la modularidad de la trama: una división o grupo de divisiones dado forma un módulo (como el grupo de cinco divisiones pequeñas 18 en la hilera C: de los ejemplos de división), que pueden estar contenidos en la división de tiempo correspondiente, en cierto cuadro posterior que debe ser sustituido por un módulo diferente (como una división individual de tamaño medio 17 sobre la hilera B: de los ejemplos de división), de forma que el resto de los contenidos de la trama no son cambiados, y la anchura de banda disponible es siempre utilizada de forma óptima. La invención no limita, como tal, ni el número de divisiones de tiempo contenidas en la trama ni las anchuras de las bandas portadoras permitidas, pero con el fin de mantener la modularidad, es particularmente ventajoso que las divisiones sean múltiplos enteros entre sí sus dimensiones. Por ejemplo, tres divisiones de 250 kHz de ancho, en división de frecuencia-tiempo no podrían ser sustituidas modularmente por divisiones de 450 kHz de ancho, sino solamente una división de 450 kHz se ajustaría en el espacio dejado por las tres divisiones más estrechas, y permanecerían sin utilizar 300 kHz de la anchura de banda.

La invención no requiere que la trama ocupe un intervalo continuo de frecuencias (2 MHz en la Figura 2a). Es posible definir una trama de manera que cubra dos o más de las bandas de frecuencia separadas. Incluso una sola división puede cubrir dos o más bandas de frecuencia separadas, que requieren naturalmente el transceptor correspondiente para tener múltiples capacidades de funcionamiento, es decir, en la recepción de la capacidad de recepción sobre al menos dos bandas de frecuencia de recepción diferentes, simultáneamente, y combinando la información recibida, correctamente, y en la transmisión la capacidad de dividir información en al menos dos derivaciones de transmisión separadas y transmitiendo simultáneamente sobre al menos dos bandas de frecuencia de transmisión diferentes.

La figura 2b ilustra una alternativa CDMA a la distribución de divisiones de tiempo de acuerdo con la figura 2a. Durante cada división de tiempo 15, puede existir un número diferente de códigos de propagación permitidos, con diferentes relaciones de propagación. La relación de propagación es una característica específica de un código de propagación y desde el punto de vista de la utilización compartida del recurso, se define cuántos recursos de radio físicos deben ser asignados a una sola conexión. Cuanto mayor es la relación de propagación de un código de propagación utilizado en una conexión, menor es la velocidad binaria en esta conexión, y, por consiguiente, cuanto más grande es el número de las posibles conexiones simultáneas durante un periodo de tiempo dado, utilizando una anchura de banda dada. En el ejemplo de la figura 2b, están disponibles tres tipos de códigos de propagación. Los códigos de propagación del tipo de Código 1 tienen una relación de propagación pequeña R de manera que la información que se transmite con un código de propagación del tipo de Código 1 llena la capacidad de una división de tiempo entera (hilera A:). La relación de propagación de los códigos de propagación del tipo de Código 2 es 2*R (es decir, dos veces el del Código 1), de forma que dos conexiones que utilizan códigos de propagación del tipo de ortogonal o casi ortogonal de tipo Código 2 pueden existir simultáneamente en una sola división de tiempo (hilera B:). Los códigos de propagación del tipo de Código 3, tienen una relación de propagación 10*R (es decir, diez veces la del Código 1), de manera que las diferentes combinaciones de los códigos de propagación ortogonales o casi ortogonales pueden existir simultáneamente; en la hilera C: la división de tiempo aloja cinco conexiones con los códigos de propagación del tipo de Código 3 y uno con un código de propagación del tipo Código 2, y en la hilera D: existen diez conexiones simultáneas con los códigos de propagación del tipo de Código 3. Una simple comparación entre las Figuras 2a y 2b muestra que la división de tiempo-código puede interpretarse para definir las divisiones de un modo que es análogo al uso de la división de tiempo-frecuencia o tiempo-tiempo.

Aparte de las dimensiones de la división, la capacidad de una división, es decir, la cantidad de datos que pueden transmitirse en una división, depende de la modulación y de los métodos de protección de errores utilizados en la codificación de los datos, así como del resto de la estructura de la señal en la división. En la disposición de tiempo-frecuencia de acuerdo con la figura 2a, donde las anchuras de banda permitidas son 200 kHz, 1 MHz y 2 MHz, se ha encontrado ventajoso utilizar, sobre las dos anchuras de banda más estrechas (200 kHz y 1 MHz), una desviación binaria QAM (B-O-QAM, Binary Offset Quadrature Amplitud Modulation) (Modulación de Amplitud en Cuadratura de Desviación Binaria), y sobre la anchura de banda más amplia (2 MHz) una desviación cuaternaria QAM (Q-O-QAM; Quaternary Offset Quadrature Amplitude Modulation) (Modulación de Amplitud en Cuadratura de Desviación Cuaternaria). Son posibles también otros métodos de modulación; son conocidos, como tales, por un técnico en la materia.

La figura 3 ilustra una supertrama de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención. Se ha indicado ya que la invención no limita el número de tramas consecutivas contenidos en la super-trama, pero los números ventajosos son potencias de dos. En el más corto, una supertrama puede constar de solamente una trama. En el caso de la figura 3, la super-trama 19 contiene cuatro tramas consecutivas cronológicamente 14. Aquí, las tramas tienen números consecutivos, de forma que el número del primer cuadro se describe por la letra N que representa un entero no negativo, el siguiente cuadro es N+1, el siguiente es N+2, y el número del último cuadro en la super-trama es N+3. Las divisiones de tiempo de las tramas son numeradas también con enteros consecutivos no negativos, de forma que la primera división de tiempo en cada trama es el número 0, y la última división de tiempo es el número 7. El dibujo ilustra también, a modo de ejemplo, la división de las distribuciones de divisiones de carga de pago y las divisiones de datos de control. Las divisiones que contienen información de carga de pago, es decir, datos transmisibles adecuados, son marcados con la letra I (Información), y las divisiones que contienen datos de control, es decir, datos de señalización, son marcadas con la letra C (Control).

Las divisiones de datos de control forman uno o varios canales de control lógico, que están disponibles, por ejemplo, para la transmisión de mensajes que controlan el inicio, mantenimiento o final de una conexión, para definir la necesidad de cambiar las estaciones de base y para intercambiar comandos y mediciones relacionados con la potencia de transmisión y el modo de ahorro de potencia de las estaciones móviles entre el sub-sistema de estación de base y las estaciones móviles. Es ventajoso colocar divisiones de control en una cierta porción relativamente compacta de cada trama que contiene divisiones de control, puesto que de este modo el resto de la trama puede ser asignado de manera muy flexible en diferentes combinaciones de visión modular. Si todas las divisiones de control fueran dispersadas sobre la estructura de la trama, solamente se ajustaría entre ellas una selección limitada de las divisiones asignables.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, el sub-sistema de estación de base (o una disposición correspondiente sensible a la división de los recursos de radio) mantiene una tabla de reserva parametrizada que indica el tamaño y el estado de ocupación de cada división, así como otros posibles parámetros que se relacionan con la división. Los cambios en la estructura de la división de las tramas 14 y/o en la asignación de las divisiones para la utilización de conexiones dadas tiene lugar entre las supertramas, es decir, la tabla de reserva permanece válida para la duración de una supertrama en el tiempo. Con el fin de asegurar una operación óptima, el sub-sistema de estación de base debe tener una ruta de tabla de reserva, que mantiene la tabla de reserva de acuerdo con criterios de evaluación dados. Entre tales criterios importantes que tienen en cuenta la ruta de la tabla de reserva antes de conceder el acceso a una nueva conexión, están, por ejemplo, la carga de tráfico, el tipo de información contenida en la nueva conexión (por ejemplo voz, vídeo, datos), la prioridad definida a partir de la nueva conexión (por ejemplo, llamada ordinaria, llamada de emergencia), el nivel de potencia general de la carga de tráfico, así como el tipo de conexión de transmisión de datos (por ejemplo, tiempo real y tiempo no real). Además, es posible definir criterios más sofisticados, tales como la susceptibilidad a la interferencia de una división dada, y la potencia de transmisión requerida por la división.

Si se tiene en cuenta una cierta estación de base, las tablas de reserva de las estaciones de base de alrededor, también, puede asignar, en su propia tabla de reserva, las divisiones de acuerdo con el nivel de potencia y el tipo de conmutación de la conexión. Lo primero significa que las estaciones móviles que aplican un nivel de alta potencia y un nivel de baja potencia tienen sus propias divisiones asignadas, que están localizadas en las tablas de reserva de las estaciones de base adyacentes, en emplazamientos óptimos respecto de la interferencia total del sistema. Lo último significa que las conexiones por conmutación de circuito y por conmutación de paquetes tienen sus propias divisiones localizadas en las tablas de reserva de las estaciones de base adyacentes en los emplazamientos óptimos respecto de la interferencia total del sistema. Lo óptimo se define de forma que todos los usuarios sufren, tan poco como sea posible, de las señales de ruido de otros usuarios. Si las divisiones son asignadas, por ejemplo, de cuerdo con el nivel de potencia, la primera estación de base concede a los usuarios de baja potencia (aquellos situados próximos a la primera estación de base) tales divisiones, durante lo cual, en la segunda estación de base, existe una conexión de un usuario de alta potencia (situado separado de la segunda estación de base).

Los métodos de asignación de división previamente conocidos son normalmente secuenciales (de 8 divisiones disponibles, por ejemplo, el número de división 0 es asignado en primer lugar, después la división 1 y así sucesivamente; o el número de división 0 es asignado primero, después las divisiones 2, 4 y 6 en este orden, después las divisiones 1, 3, 5 y 7) o de forma aleatoria. En conexión con la presente invención, se ha encontrado ventajoso utilizar un método de asignación de división que tenga en cuenta los diferentes parámetros de evaluación que puedan presentarse para describir cada división. El subsistema de estación de base puede medir el nivel de ruido en cada división y disponer las divisiones libres y asignables de acuerdo con su calidad, es decir, el nivel de ruido. Si la solicitud de nueva división indica que la nueva conexión deseada debería tener requerimientos en tiempo real muy estrictos con posibilidades de retransmisión solamente limitadas, el sub-sistema de estación de base le ofrecerá una división de muy alta calidad con bajos niveles de ruido. Una conexión sin tiempo real con buena tolerancia de retransmisión podría alcanzar una división de menor calidad, con el fin de mantener las mejores divisiones libres para posibles peticiones de conexión en tiempo real futuras. El tamaño de una división es importante, si existen divisiones tanto pequeñas como grandes libres y están disponibles en una trama, una nueva solicitud de división indica solamente una pequeña necesidad de recursos, se puede concebir asignar una pequeña división existente para esto incluso si pudiera alcanzar una mejor división de calidad a través de la sustitución de una división más grande con un grupo de divisiones más pequeñas de un modo modular y la asignación de uno de estos.

La representación del método de asignación de división en el sub-sistema de estación de base puede ser una ecuación de asignación o un algoritmo lógico (cadena de conclusión). Lo primero significa que la estación de base ofrece diferentes pesos de cálculo a los factores relevantes en consideración (nivel de ruido, requerimientos de servicio en tiempo real, necesidad de distribución de divisiones grandes, nivel de potencia estimado, etc.) y calcula un resultado que apunta a una cierta división. Lo último significa que el sub-sistema de estación de base mantiene un conjunto de divisiones candidatas y las evalúa a la vez para averiguar que una se adaptaría mejor a la conexión nuevamente solicitada. La figura 11 ilustra un algoritmo lógico ejemplar que el sub-sistema de estación de base puede utilizar para determinar, qué división asignará una nueva conexión dada. La operación comienza con una nueva solicitud de división 100 que puede llegar o bien del lado de la red (solicitud de división de enlace descendente) o del lado de las estaciones móviles (solicitud de división de enlace ascendente). En el bloque 101, el sub-sistema de estación de base controla, qué almacenamiento de tramas debería elegirse (de enlace ascendente o de enlace descendente). La selección real de un almacenamiento (tabla de reserva) se realiza como un proceso en segundo plano en los bloques 102, 103 y 104, y el algoritmo continúa como el proceso en segundo plano en los bloques 102, 103 y 104, y el algoritmo continúa hasta el bloque 106. Aquí, se inicia un proceso de selección de tramas 107, 108, 109 similar a la selección de almacenamiento de tramas. En la figura, suponemos que cada supertrama consta de dos cuadros.

En el bloque 110, el sub-sistema de estación de base inicia el proceso de evaluación a partir de la división de tiempo que tiene el valor de fragmentación más bajo, es decir, que contiene las divisiones más grandes. En el bloque 111, se rechazan todas las divisiones de tiempo donde la nueva conexión daría lugar a una asignación multi-portadora. En el bloque 112 se controla, o bien si existen otros factores diferentes que pudieran prevenir el uso de la división de tiempo (además, capacidad de división pequeña, limitaciones de potencia de transmisión preestablecidas, niveles de ruido altos inaceptables, etc.) y si no es así, actualiza un conjunto de divisiones de tiempo candidatas. El bloque 114 provoca una repetición de las etapas 110, 111, 112, 113 y, potencialmente 105 hasta que se han explorado todas las divisiones de tiempo. En el bloque 115, la estación de base encuentra la mejor división de tiempo candidata aplicando ciertas reglas de gestión de recursos de radio y criterios de selección. Pueden existir, por ejemplo, dos candidatos mejores con interferencia igualmente baja, y el sub-sistema de estación de base debe examinar, o bien el requerimiento de potencia estimado, para la nueva conexión, de acuerdo con ciertas limitaciones de potencia y ruido preestablecidas en cada división, o bien la selección de cualquiera de los mejores candidatos que implicaría multa de cálculo en la forma o la división de una gran división en unas más pequeñas.

Después de haber realizado la selección en el bloque 115, el sub-sistema de estación de base comprueba adicionalmente en el bloque 116, si las estimaciones de la calidad calculadas 117 indica una calidad de transmisión suficientemente alta. Normalmente, el procedimiento continúa hasta el bloque 118, pero puede ocurrir que incluso la división mejor candidata no ofrezca la calidad suficiente. En tales casos, el sub-sistema de estación de base se ramifica en el bloque 119, donde inicia un posible cambio de modo de funcionamiento para mejorar la calidad de la transmisión. El procedimiento finaliza en una decisión de asignación de división 120.

En el método de acuerdo con la invención, la utilización de compartir los recursos de radio tiene lugar de un modo similar tanto respecto de los servicios en tiempo real como a los servicios en tiempo no real: el sub-sistema de estación de base (o una disposición correspondiente sensible a la división de los recursos de radio) asigna divisiones para cada servicio de acuerdo con sus necesidades. Los mensajes y mecanismos de control similares regulan la distribución de los recursos de radio en ambos casos; solamente el contenido detallado de los mensajes de control y algunos principios de asignación y no asignación son bastante diferentes dependiendo del tipo de servicio en cuestión. La transmisión de datos sobre la trayectoria de radio durante una conexión ya creada es bastante diferente dependiendo de si el servicio en cuestión es en tiempo real o en tiempo no real. Las aplicaciones que requieren servicio en tiempo real y en tiempo no real son, por ejemplo, la transmisión de voz en paquetes y la conexión de vídeo requerida por un videófono. En una simulación del método de acuerdo con la invención se presupuso que en la transmisión de voz, entre el subsistema de estación de base y la estación móvil se alcanzó una relación de error binario (VER) 10-3, cuando el retraso de transmisión de datos permitido más largo era 30 ms. En una conexión de vídeo requerida por un videófono, los valores correspondientes son 10-6 y 100 ms, donde el retraso más largo es provocado por la interconexión del tiempo de los datos transmitidos. Estos servicios aplican una corrección de error de tipo de corrección de error directo (FEC) y un protocolo de reserva de recurso de radio que debe explicarse más detalladamente a continuación. Un servicio en tiempo no real es por ejemplo la transmisión de ficheros en una conexión a Internet ordinaria. Aplica transmisión de datos del tipo por paquetes y un protocolo de corrección de errores de tipo ARQ (repetición automática, a petición).

Deberemos observar a continuación la transmisión de datos de enlace ascendente en tiempo real en un caso ordinario, con referencia a las figuras 4a y 4b. Las flechas de la figura 4a representan transmisión de datos entre una estación de base (BS) y una estación móvil (MS) en orden cronológico, de forma que el tiempo en el dibujo pasa desde la parte superior hasta la inferior. Algunos super-tramas transmitidas por la estación de base contienen las denominadas divisiones Y, donde la estación de base notifica cuándo en la dirección de enlace ascendente se encuentran las siguientes divisiones PRA (acceso aleatorio en paquetes), es decir, tales puntos en la super-trama de enlace ascendente donde las estaciones móviles pueden enviar peticiones de capacidad. La flecha 20 representa los datos transmitidos en una división Y de una supertrama de enlace descendente dado en relación con el emplazamiento de las siguientes divisiones PRA. Si las divisiones PRA tuvieran un emplazamiento constante en cada trama o super-trama de enlace ascendente, la estación de base no necesitaría anunciar su asignación en una división Y, pero esto añade flexibilidad al sistema para reservar en el sub-sistema de estación de base la posibilidad de colocar las divisiones PRA en el modo más adecuado y cambiar su emplazamiento entre las supertramas.

En una de las sucesivas divisiones PRA, la estación móvil transmite, de acuerdo con la flecha 21, un mensaje PRA donde se identifica él mismo e informa qué tipo de conexión es solicitada (factores en tiempo real, codificación, tipo de división, etc.). Puesto que no existe coordinación, cualquiera que esté entre las diferentes estaciones móviles, puede ocurrir que varias estaciones móviles transmitan un mensaje PRA simultáneamente. En este caso, se recibe uno, como máximo. No obstante, en la figura 4, se supone que es recibido el mensaje PRA de acuerdo con la flecha 21, en cuyo caso en la división PAG (concesión de acceso por paquetes) del siguiente cuadro de enlace descendente, la estación de base notifica, de acuerdo con la flecha 22, que son concedidos una división o divisiones de enlace ascendente dadas para la estación móvil. Al mismo tiempo, se informa del emplazamiento de la división concedida (divisiones) en la super-trama de enlace ascendente. En los protocolos de acceso por paquetes de la técnica anterior, la estación de solicitud obtiene generalmente como su recurso de radio esta división de tiempo u otro punto de recurso correspondiente donde se transmite una petición de capacidad de éxito. De acuerdo con la presente invención, la división (o divisiones) asignadas a la conexión pueden estar localizadas en cualquier parte dentro del alcance de los siguientes supertramas de enlace ascendente.

Cuando la estación móvil ha recibido información de los recursos de radio concedidos, se inicia la transmisión de datos de acuerdo con la flecha 23. Durante la conexión, puede surgir una situación donde la estación móvil quiere incrementar la cantidad de recursos de radio que tiene disponible. En este caso, se reservan divisiones adicionales de acuerdo con la flecha 24, por medio del mismo procedimiento que se explicó anteriormente, es decir, transmitiendo una petición de capacidad donde indica qué tamaño y tipo debería tener la nueva división. Puede ocurrir, también, que durante la conexión, se reduzca la petición de la transmisión de datos de la estación móvil, y se desea reducir los recursos de radio empleados. Ahora, finaliza la transmisión en las divisiones dadas de acuerdo con la flecha 25, en cuyo caso, la estación de base puede asignar las divisiones liberadas para utilización de otras conexiones. La flecha 26 representa un mensaje por el que la estación móvil finaliza la transmisión.

La figura 4b sirve para aclarar la relación de algunos mensajes mencionados anteriormente respecto de la sincronización de trama y super-trama. Aquí, suponemos que existen dos cuadros 14 en cada supertrama 19. Supongamos adicionalmente que la transmisión de dirección de enlace descendente (DL) se produce simultáneamente con la transmisión de dirección (UL) de enlace ascendente correspondiente, estando separadas las dos entre sí a través de la Duplexión por División de Frecuencia, por ejemplo, (FDD), es decir, estableciéndolas sobre diferentes bandas de frecuencia. Todavía adicionalmente, supongamos que en la mitad de cada trama 14, existe un intervalo de divisiones de control que parecen sombreadas en la figura 4b. Es ventajoso establecer los intervalos de división de control de forma coincidente en el tiempo en ambos sentidos tanto en enlace descendente como en enlace ascendente, puesto que prevendrá la pérdida de información de control importante debido a la transmisión simultánea de tráfico. En otro caso, se prevendrá la pérdida de cualquiera de las oportunidades de transmisión de tráfico debido a la lectura de la información de control. El orden cronológico de las tramas en la figura 4b es de izquierda a derecha.

La estación móvil emite la transmisión de enlace descendente DL y encuentra las direcciones de división de las siguientes divisiones PRA disponibles en un mensaje que la estación de base transmite en una división Y. Estas divisiones PRA disponibles están situadas en el segundo cuadro de la supertrama más a la izquierda en la figura 4b. La línea de trazos representa una conexión lógica entre las divisiones, en otras palabras, muestra que en la figura, el mensaje enviado en una cierta división Y gobiernan el uso de las divisiones PRA en el siguiente cuadro UL completo. La estación móvil utiliza una división PRA para transmitir un mensaje PRA a la estación de base. Tomado con éxito el intento, la estación de base transmite un mensaje PAG en una división PAG del siguiente cuadro completo DL. El mensaje PAG indica a la estación móvil la utilización de una cierta división (o ciertas divisiones) RT desde el siguiente cuadro UL completo para la transmisión deseada que lleva tráfico en tiempo real. Las líneas de trazos procedente de la división PAG hasta el siguiente cuadro UL completo muestran que la división UL concedida puede ser cualquiera en la trama. La transmisión continúa en la misma división hasta que se termina la fuente de datos o las estaciones de base emiten un comando de actualizar canal de enlace ascendente RT separado (no mostrado en la figura 4b).

La transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente tiene lugar de acuerdo con las figuras 5a y 5b. No es necesaria una petición de capacidad de división separada, puesto que el propio sub-sistema de estación de base mantiene la tabla de reserva para las divisiones y es capaz, por tanto, de dirigir la transmisión de datos de enlace descendente a una división adecuada. El mensaje que indica el emplazamiento de la(s) división(es) elegida(s) a la estación móvil puede transmitirse a la estación móvil a través de canales buscapersonas por paquetes (PP), al menos uno de los cuales es leído por cada estación móvil activa. La repetición del mensaje PP en el canal buscapersonas por paquetes, ilustrado por las flechas 27 y 28 significa que la estación de base transmite un mensaje de PP hasta que la estación móvil contesta (o hasta que se sobrepasa un límite de tiempo dado). La estación móvil que ha recibido los ecos del mensaje de PP transmitidos, de acuerdo con la flecha 29, el mensaje PP vuelve a la estación de base como un reconocimiento buscapersonas por paquetes (PPA). La estación de base inicia la transmisión 30 después de la recepción, intermediada por el PPA, confirmación de que la llamada fue recibida. Las peticiones de recursos de transmisión de datos de enlace descendente pueden cambiar también durante la conexión, en cuyo caso, el sub-sistema de estación de base asigna más divisiones a la conexión (cuando crece la petición de recursos) 31 o se libera parte de las divisiones (cuando disminuye la petición de recursos) 32. La notificación de los cambios se transmite a la estación móvil de manera ventajosa a través buscapersonas por paquetes. La flecha 33 ilustra la terminación de la transmisión.

La figura 5 aclara la relación de los mensajes PP y PPA y las transmisiones de datos en tiempo real de enlace descendente la sincronización de trama y super-trama en una forma de realización donde pueden asumir de nuevo la transmisión de enlace ascendente y enlace descendente FDD con dos cuadros 14 por super-trama 19. Después de que la estación de base ha transmitido un mensaje PP, la primera ocasión de acuse de recibo para la estación móvil está en las divisiones PPA del siguiente cuadro UL completo. Después de recibir el mensaje de conocimiento PPA, la estación de base puede iniciar la transmisión de datos DL en tiempo real en el siguiente cuadro DL completo. Continua la transmisión de datos DL en tiempo real en la misma división en cada supertrama Dl siguiente, hasta que la fuente de datos se agota (el agotamiento no se ilustra en la figura), cuya estación móvil detecta cuando encuentra que la división está vacía.

Pueden existir varias conexiones simultáneas que requieren servicio en tiempo real, entre una estación móvil dada y la estación de base, ambas en la dirección de enlace ascendente y de enlace descendente. Las conexiones simultáneas son denominadas también conexiones en paralelo. De acuerdo con una forma de realización preferida, la estación móvil tiene un identificador lógico temporal dado que distingue entre otras estaciones móviles que comunican con el mismo subsistema de estación de base. La longitud de este identificador puede ser, por ejemplo, de 12 bits. Con el fin de distinguir entre las conexiones en paralelo, puede utilizarse un identificador adicional corto (por ejemplo de 2-bit). Cuando la estación móvil deseada, durante una conexión dada, inicia una conexión en tiempo real en paralelo, envía al sub-sistema de estación de base una petición de capacidad donde notifica su identificador lógico programable así como su identificador adicional con un valor diferente al valor del identificador adicional que describe la conexión en tiempo real en curso precedente. Respectivamente, el sub-sistema de estación de base puede iniciar una nueva conexión en tiempo real, en paralelo de enlace descendente por la transmisión de un mensaje de PP, donde incluye el identificador lógico de la estación móvil para el que está destinado el mensaje, más un identificador adicional con un valor diferente de los valores de los identificadores adicionales que describen las conexiones en tiempo real ya en curso. A partir del identificador adicional, cada estación de recepción conoce si la estación de transmisión desea incrementar la capacidad de cierta conexión en tiempo real en curso o iniciar una nueva conexión en paralelo.

Las figuras 6a y 6b ilustran una transmisión de datos de enlace ascendente en tiempo no real en un caso normal. La flecha 34 corresponde con la flecha 20 en la figura 4a, es decir, representa los datos relacionados con el emplazamiento de las siguientes divisiones PRA transmitidas en la división Y de una supertrama de enlace descendente dado. En una de las divisiones PRA sucesivas, la estación móvil transmite, de acuerdo con la flecha 35, un mensaje PARA, donde se identifica el mismo y notifica cuántos datos en tiempo no real se desean transmitir. La cantidad de datos puede darse, por ejemplo, en bytes. En la siguiente división PAG, la estación de base notifica, de acuerdo con la flecha 36, cuál es el emplazamiento de la división de control reservado como el canal de control de dirección de enlace ascendente en la super-trama de enlace descendente. En la siguiente división de control, la estación de base transmite, de acuerdo con la flecha 37, los emplazamientos en la super-trama de enlace ascendente de las primeras divisiones reservadas para la conexión. En estas divisiones, la estación móvil transmite los datos de enlace ascendente de acuerdo con la flecha 38. Las divisiones de enlace ascendente están agrupadas, por ejemplo, de forma que las 16 divisiones forman un grupo. Un mensaje de control de acuerdo con la flecha 37 ha transmitido para la estación móvil la información del emplazamiento de estas 16 divisiones. Cuando la estación móvil ha transmitido 16 mensajes divididos, recibe, de acuerdo con la flecha 39, en la siguiente división de control del sub-sistema de estación de base una respuesta, donde la estación de base informa de cómo fueron recibidos los datos en las divisiones del primer grupo. Si la estación de base ha encontrado fallo en algunas divisiones, la estación móvil debe retransmitir los datos contenidos en estas divisiones. El mensaje de control ilustrado por la flecha 39 contiene también información de el emplazamiento de las divisiones que pertenecen al siguiente grupo, en cuyo caso, la transmisión de enlace ascendente continua en estas divisiones de acuerdo con la flecha 40. La transmisión finaliza cuando la estación móvil ha transmitido toda la información deseada.

En los casos anteriores, en el servicio en tiempo real de la figura 4a, y en el servicio en tiempo no real de la figura 6a, la interpretación del mensaje de reserva es diferente. En el servicio en tiempo real, se reserva un recurso de radio dado (división) para utilización continuo de los supertramas consecutivas. Esto significa lo mismo que la reserva de una velocidad de transmisión dada (x bits/s) para la utilización de la conexión. En el caso de un servicio en tiempo no real, los recursos son reservados para la transmisión de una cantidad dada de bits o bytes, en cuyo caso, la velocidad de transmisión de datos no necesita ser constante. Si existe un montón de recursos de radio disponible, el sub-sistema de estación de base puede, en los mensajes de control representados por las flechas 37 y 39, conceder a la estación móvil las divisiones que están muy próximas entre sí. Si el resto de la carga de tráfico de la estación de base es muy pesada, o si crece durante la conexión en tiempo no real, cada supertrama contiene menos divisiones libres, y los mensajes de control descritos por las flechas 37 y 39 conceden a la estación móvil las divisiones que están localizadas más separadas entre sí en el flujo de datos.

La figura 6b ilustra la sincronización en la fase de ajuste de una conexión de enlace ascendente en tiempo no real. Las convenciones gráficas son las mismas que en las figuras 4b y 5b. La operación comienza cuando la estación móvil encuentra la dirección de la división de la(s) siguiente(s) división(es) PRA disponibles en un mensaje que fue transmitido en una división Y desde la estación de base. La estación móvil envía un mensaje PRA, que se supone aquí que alcanza la estación de base en el primer intento. En el siguiente cuadro de enlace descendente completo que contiene la(s) división(s) PAG, la estación de base envía un mensaje PAG que indica una división de control NRT (NC) desde la siguiente super-trama. En la primera división NC, la estación de base transmite un mensaje en el que ofrece una dirección para una división de ARQ de enlace descendente así como las direcciones para las primeras divisiones concedidas de tráfico NRT de enlace ascendente. La(s) primera(s) divisiones de tráfico NRT de enlace ascendente pueden estar en el siguiente cuadro de enlace ascendente completo en primer lugar. La estación móvil inicia la transmisión en las divisiones de tráfico NRT asignadas y la estación de base reconoce las transmisiones con los mensajes ARQ y concede adicionalmente las divisiones de tráfico NRT de enlace ascendente en las siguientes divisiones NC. Esto continúa hasta que se ha enviado la cantidad total de datos NRT de enlace ascendente en las siguientes divisiones NC. Esto continúa hasta que se ha enviado la cantidad total de datos NRT de enlace ascendente.

Una transmisión de datos en tiempo no real de enlace descendente se diferencia de lo que se explicó anteriormente y se ilustra en las figuras 7a y 7b. Cuando el sub-sistema de estación de base desea transmitir los datos en tiempo no real para la estación móvil, transmite en primer lugar, de acuerdo con la flecha 41, una información que contiene mensaje PP del emplazamiento de la división o divisiones reservadas a un canal de acuse de recibo de enlace ascendente en las supertramas de enlace ascendente, así como el emplazamiento de las primeras divisiones reservadas para los datos que deben transmitirse en las supertramas de enlace descendente. La flecha 42 ilustra la retransmisión del mismo mensaje PP. Cuando la estación móvil notifica en un mensaje PPA de acuerdo con la flecha 43 que está preparado para recepción, el sub-sistema de estación de base transmite los datos en las divisiones informadas previamente de acuerdo con la flecha 44. La estación móvil envía una respuesta ARQ positiva o negativa 45 de los datos recibidos, cuya respuesta puede contener también los resultados de medición utilizados para la regulación de potencia en enlace descendente o información similar. Si se cambia el emplazamiento o la cantidad de las divisiones de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base notifica a la estación móvil a este efecto, de acuerdo con la flecha 46. La transmisión finaliza cuando el sub-sistema de estación de base ha transmitido todos los datos deseados y han recibido una respuesta positiva. Naturalmente, la transmisión puede finalizar prematuramente, si la interferencia interrumpe la conexión o la estación móvil se mueve hasta un área cubierta por alguna otra estación de base.

En la figura 7b, la transmisión del tiempo no real de enlace descendente se inicia con un mensaje PP enviado por la estación de base en una división PP e un cierto cuadro de enlace descendente. La estación móvil responde mediante envío, en una división PPA identificada en el mensaje PP, un mensaje PPA y, opcionalmente, un mensaje ARQ vacío en la división correspondiente que fue identificada también en el mensaje PP. La primera transmisión de enlace descendente se producirá lo más pronto en el siguiente cuadro de enlace descendente completo siguiendo la trama, durante lo cual, la estación de base recibió el mensaje PPA de la estación móvil. La estación móvil reconoce la transmisión de NRT de enlace descendente en sus respuestas ARQ, y el proceso continúa hasta que se ha terminado la fuente de datos de enlace descendente en tiempo no real (no mostrado en la figura).

En las conexiones en tiempo no real, puede aplicarse el mismo principio de las conexiones en paralelo que se explicó anteriormente, en la descripción de los servicios en tiempo real. No obstante, puesto que el método de control de recurso de radio de acuerdo con la invención, propone en una situación donde hasta todas las divisiones libres de otro modo puede asignarse temporalmente a una conexión en tiempo no real dado, el concepto de conexiones en paralelo no es tan importante para los servicios en tiempo no real como lo es para los servicios en tiempo real. En el caso de servicios en tiempo no real, la tarea de transmisión de datos en tiempo no real puede finalizar generalmente antes de iniciarse la siguiente.

La invención requiere que las capacidades de transmisión de radio en la transmisión de enlace ascendente y enlace descendente, deberían ser iguales como se sugiere por la disposición gráfica de las Figuras 4b, 5b, 6b y 7b. Por el contrario, la invención permite que el sub-sistema de estación de base (o una disposición correspondiente sensible a la división de recursos de radio) asigne divisiones desde los tramas de enlace ascendente para tráfico de enlace descendente o viceversa. Por ejemplo, en telecompra, servicios electrónicos de periódicos y navegación WWW (World Wide Web), la necesidad de capacidad de enlace descendente es más grande que la necesidad de capacidad de enlace ascendente, lo que podría dar lugar a un uso de recursos desequilibrado si las capacidades del sistema en enlace ascendente y enlace descendente no pueden realizarse asimétricamente de forma dinámica.

Cuando la ruta de asignación de división ha decidido asignar una división de enlace ascendente al tráfico de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base indica simplemente a la estación móvil en un mensaje PP que la división que debería recibir está en un dominio de enlace ascendente (por ejemplo, en frecuencia de enlace ascendente) en lugar del enlace descendente usual. En la situación opuesta, en la que se asigna una división de enlace descendente para transmisión de enlace ascendente, un mensaje PAG (en servicios en tiempo real) o un mensaje NC (en servicios en tiempo no real) procedente del sub-sistema de estación de base, permite que la estación móvil utilice una cierta división o divisiones de enlace descendente nominalmente para su transmisión de enlace ascendente. No obstante, hay que indicar cambiando la dirección de transmisión en la mitad de una supertrama requiere un intervalo de protección en medio, cuya longitud es igual a dos veces el retraso de propagación máximo en la célula. Por tanto, se puede concebir agrupar las divisiones en bloques compactos que contienen solamente divisiones en una y en la misma dirección de transmisión, con el fin de gastar tiempo en múltiples cambios de dirección de transmisión consecutivos. Si el área de cobertura de una cierta estación de base es demasiado pequeña que la longitud del intervalo de protección es despreciable, esta limitación puede ser bastante aliviada.

La figura 8 ilustra el intercambio de transmisiones sobre la banda de frecuencia de enlace descendente DL y la banda de frecuencia de enlace ascendente Ul cuando cierta capacidad de transmisión de enlace ascendente es reservada para utilización de enlace descendente en tiempo real. Las convenciones gráficas son las mismas que en las figuras 4b, 5b, 6b y 7b, excepto que un rayado cruzado adicional designa ahora una parte de las tramas recibida para utilización de enlace descendente y un rayado inclinado designa una porción de las tramas recibidos para utilización de enlace ascendente. Durante el primer periodo de la supertrama, la estación de base transmite en una división Y Y1 un mensaje que indica a la estación móvil el emplazamiento de las divisiones PRA PRA1 en el siguiente cuadro de enlace ascendente completo. La estación móvil utiliza la oportunidad PRA para transmitir un mensaje PRA que alcanza la estación de base y da lugar a un mensaje PAG PAG1 en el siguiente cuadro completo de enlace descendente. El mensaje PAG asigna una división T1UL (o un grupo de divisiones) a la estación móvil. A partir de este momento, hasta la terminación de la fuente de datos en tiempo real de enlace ascendente (no mostrado en la figura), la estación móvil utiliza esta asignación regularmente en cada supertrama para transmitir sus datos en tiempo real.

En el segundo cuadro de la segunda super-trama, la estación de base transmite un mensaje PP PP2 que indica su buena disposición para transmitir los datos de enlace descendente en tiempo real a la estación móvil. El mensaje PP PP2 identifica una división (o un grupo de divisiones) T2DL desde el segundo cuadro en cada siguiente super-trama de enlace ascendente. La estación móvil transmite su respuesta PPA PPA2 en el siguiente cuadro de enlace ascendente completo, después de lo cual la estación de base inicia el uso de la porción identificada (rayada-cruzada) T2DL de las supertramas de enlace ascendente para una transmisión en tiempo real de enlace descendente. La banda de frecuencia de enlace ascendente UL es ahora duplexada por división-tiempo efectivamente (TDD). Cuando finaliza la transmisión de enlace descendente que utiliza la división T2DL, (no mostrado en la figura), la banda de frecuencia de enlace ascendente puede retornar a un estado de enlace ascendente simplemente o el sub-sistema de estación de base puede asignar la capacidad de enlace ascendente a otra transmisión de enlace descendente. Naturalmente, puede existir una pluralidad de conexiones simultáneas en uso de enlace ascendente y enlace descendente, en uso, en la fase de ajuste, o en la fase de desmontaje, pero para mayor claridad gráfica, no se muestran en las figuras.

A continuación, se considerarán algunos aspectos de duplexión. Una alternativa es disponer la transmisión de enlace ascendente y de enlace descendente en cada célula de acuerdo con el modo dúplex por división de tiempo (TDD). En este caso, la transmisión no es cronológicamente continua en ninguna de las direcciones, pero las transmisiones en las dos direcciones alternan sobre una base de trama durante cada supertrama. Solamente una banda de frecuencia, común para direcciones tanto de enlace ascendente como de enlace descendente, es necesaria en la célula. Si los usuarios utilizan una radio-conexión controlada de acuerdo con el método de la presente invención, para navegar en la www (World Wide Web) o para otro fin similar, donde la transmisión de datos necesita en una dirección es múltiple, en comparación con la otra dirección (en navegación www, el volumen de la transmisión de datos de enlace descendente es de 7-15 veces el volumen de la transmisión de los datos de enlace ascendente), puede disponerse el otro dúplex de división de tiempo de manera que en cada supertrama, Los tramas de enlace descendente consecutivos X están seguidos por tramas de enlace ascendente consecutivos Y (o tramas de enlace ascendente consecutivos Y están seguidos por los tramas de enlace descendente consecutivos X), donde la relación entre los enteros X e Y es X>Y. Todavía adicionalmente, el esquema de asignación cruzada explicado previamente puede ser introducido de manera que incluso si existe un número de tramas predeterminado (fijo o que cambia dinámicamente), para cada dirección de transmisión, el sub-sistema de estación de base puede asignar divisiones de enlace descendente para transmisiones de enlace ascendente o viceversa.

La figura 9 ilustra el intercambio de transmisiones en una operación duplexada de división-tiempo completamente con las cuatro posibles combinaciones de enlace ascendente, enlace descendente, tiempo real y tiempo no real. Cada hilera en la figura representa una sola banda de frecuencia que es utilizada (aquí: simétricamente) para transmisión tanto de enlace ascendente como de enlace descendente. Una supertrama 19 consta de dos cuadros 14, el primero de los cuales es para enlace descendente (DL) y el segundo es para enlace ascendente (UL). La porción sombreada de cada trama contiene divisiones de control. Sobre la hilera superior (RT de Enlace Ascendente), las estaciones móviles encuentran en una transmisión de enlace descendente de división Y las direcciones de división de las siguientes divisiones PRA disponibles, que están en la trama de enlace ascendente de la misma super-trama. Transmite un mensaje PRA y recibe en el siguiente cuadro de enlace descendente un mensaje PAG que asigna una división desde la trama de enlace ascendente. Después de esto, la estación móvil utiliza esta división que se produce de forma regular para la transmisión en tiempo real de enlace ascendente. En la segunda hilera (RT de Enlace Descendente), la estación de base transmite un mensaje PP que identifica una división de información de enlace descendente desde el siguiente cuadro de enlace descendente completo. La estación móvil responde con un mensaje PP, después de esto, se inicia la transmisión en tiempo real d enlace descendente.

En la tercera hiera (NRT de Enlace Ascendente) de la figura 9, la estación móvil transmite un mensaje PAR después de haber encontrado una dirección de división PARA de contacto en un mensaje de división Y recibido. En la trama de enlace descendente de la siguiente super-trama, la estación de base envía un mensaje PAG que identifica una división de control NRT (NC) desde la trama de enlace descendente de la tercera super-trama. En la primera división NC de la estación de base, transmite entonces un mensaje en el que ofrece una dirección para un enlace descendente ARQ, así como direcciones para las primeras divisiones de tráfico NRT de enlace ascendente concedidas. Una de las primeras divisiones de tráfico NRT de enlace ascendente concedidas puede estar lo más pronto en la trama de enlace ascendente de la misma super-trama. La estación móvil inicia la transmisión en las divisiones de trafico NRT asignadas y la estación de base reconoce las transmisiones con mensajes ARQ y concede adicionalmente las divisiones de tráfico NRT de enlace ascendente en las siguientes divisiones NC. En la última hilera (NRT de Enlace Descendente), la transmisión de enlace descendente en tiempo no real con un mensaje PP enviado por la estación de base en una división PP. La estación móvil responde enviando, en una división PPA identificada en el mensaje PP, un mensaje PPA y, opcionalmente, un mensaje ARQ vacío en la división correspondiente que identificada también en el mensaje PP. La primera transmisión de enlace descendente se producirá pronto en la trama de enlace descendente de la siguiente super-trama. La estación móvil reconoce la transmisión de NRT de enlace descendente en sus respuestas ARQ y el proceso continúa hasta que se ha agotado la fuente de datos de enlace descendente en tiempo no real (no mostrado en la figura).

El método de control de los recursos de radio de acuerdo con la invención, ofrece también una posibilidad para regular la potencia de transmisión durante la conexión. Anteriormente, hicimos referencia al hecho de que las divisiones de control contenidas en las supertramas forman uno o varios de los canales de control lógicos. Un canal lógico bidireccional por conexión puede denominarse canal SCCH (canal de control del sistema), que en una forma de realización preferida de la invención comprende, para cada conexión activa, una división (en el ejemplo de espacio de tiempo-frecuencia dado anterior, una división de 200 kHz), por dieciséis super-tramas tanto en las direcciones de enlace ascendente como de enlace descendente. El canal SCCH es utilizado para toda la duración del periodo de transmisión de datos activos, y puede emplearse, por ejemplo, para transmitir mediciones en relación con el nivel de potencia, para la disposición de sincronización mutua del sub-sistema de estación de base y la estación móvil, para transmitir información relacionada con una conmutación a una estación de base diferente y para transmitir comandos dirigidos desde el sub-sistema de estación de base hasta la estación móvil. El sub-sistema de estación de base puede ser, por ejemplo, ordenar a la estación móvil en un modo denominado dormido, donde la estación móvil está inactiva durante un periodo de tiempo predeterminado con el fin de ahorrar potencia.

Otra posibilidad ofrecida por el método de acuerdo con la invención para regular el nivel de potencia de las estaciones móviles es un canal público de control de potencia (PPCC) independiente de la distribución de divisiones de las tramas. Con el fin de llevarlo a cabo, cada trama de enlace descendente comprende una división PPCC dada, que contiene una cantidad dada de bits de control de potencia por cada división posible en la trama correspondiente de enlace ascendente. La cantidad de bits de control de potencia en la división PPCC puede elegirse de manera que su cuadro respectivo estaría compuesto siempre de las divisiones más pequeñas posibles, cada división tendría sus propios bits. Cuando la trama contiene, en la práctica, divisiones más grandes, también, en el control de cada división más grande, se utilizan todos estos bits de la división PPCC que hacen referencia al área de la división más grande. Esta disposición se ilustra en la figura 10. La división PPCC 47 comprende los primeros bits de control de potencia 48 y los segundos bits de control de potencia 49. Si la trama de enlace ascendente correspondiente 50 comprendiera solamente pequeñas divisiones 51, 52, los primeros bits de control de potencia 48 controlarían la primera división 51 y los segundos bits de control de potencia 49 controlarían la segunda división 52. Si las divisiones más pequeñas en la trama de enlace ascendente son sustituidas modularmente por una división más grande 53, los bits de control de potencia 48 y 49 controlan la misma división 53, que lleva o bien más resolución o redundancia al control. Por tanto, la estructura de la división PPCC puede ser independiente de la estructura de la división de las tramas en el canal de enlace ascendente. Una estructura y principio de canal de control similares pueden aplicarse también en otros tipos de control de recurso de radio conectado a la super-trama. Por ejemplo, el punto de tiempo de la transmisión de cada división puede controlarse por un procedimiento similar.

Los principios de asignación de división que fueron presentados previamente pueden ser aplicados también a los sistemas TDMA existentes como el sistema GSM o el sistema IS-136 para incrementar la capacidad de transmisión de datos de una radio-conexión dada. El tamaño de una división asignada en una sola banda de frecuencia será cada vez más grande en la dirección cronológica si se dan varias divisiones consecutivas de cada trama repetido cíclicamente a una sola conexión. Alternativa o adicionalmente, la conexión puede conseguir divisiones a partir de tramas tanto de enlace ascendente como de enlace descendente, sin la limitación de que las divisiones de trama de enlace ascendente deberían ser para utilización en enlace ascendente solamente y las divisiones de trama de enlace descendente para utilización en enlace descendente solamente. Esto significa que la división más grande asignada nuevamente consistiría realmente en al menos dos áreas separadas en el espacio de tiempo-frecuencia con una banda de frecuencia de separador prohibido que separa las frecuencias de "enlace ascendente" y "enlace descendente" nominal de una manera conocida como tal de la técnica anterior.

La figura 12a muestra un diagrama de bloques de un subsistema de estación de base BSS de acuerdo con la invención. Las funciones del BSS son controladas por un microcontrolador 200. El microcontrolador 200 está en contacto con un asignador de divisiones 201, que realiza la asignación de divisiones de acuerdo con los cálculos y/o un algoritmo. Los datos de las diferentes divisiones son almacenados como una tabla de reserva de divisiones 202 en una memoria. La tabla incluye una lista de divisiones de enlace ascendente 202a y divisiones de enlace descendente 202b que indican el tamaño y el estado de cada división, así como demás parámetros posibles y a cuya estación móvil se asigna una división. De acuerdo con la información de asignación de división recibida desde el asignador de divisiones 201, el microcontrolador controla el transceptor 203 del BSS para funcionar en la transmisión y recepción de acuerdo con la asignación. El transceptor 203 puede incluir un formador/deformador de paquetes 205 para formar un paquete de datos para transmisión, después de esto, un sumador de códigos 206 añade un código si el código es una de las dimensiones de la división. Un modulador 207 y un transmisor RF 208 modulan la señal respecto de la frecuencia de radio y forman la señal portadora que está transmitida entonces por la antena 204. Por consiguiente, los bloques 205-208 forman una división bajo control del microcontrolador 200 de acuerdo con la asignación de la división. En los bloques de recepción 205-208 se realizan las funciones inversas bajo control del microcontrolador 200. Los bloques 200-202 pueden ser parte del controlador de la estación de base BSC o pueden estar incluidos en la estación de base BTS. Los bloques 203-204 son parte de la estación de base BTS.

La figura 12b muestra un diagrama de bloques de un sub-sistema de estación móvil MS de acuerdo con la invención. Las funciones de la MS son controladas por un microcontrolador 300. El microcontrolador 300 está en contacto con una tabla de divisiones 301, que almacena la información sobre las divisiones asignadas para la estación móvil por la estación de base. La tabla incluye una lista de división(es) de enlace ascendente y división(es) de enlace descendente que indican el tamaño, así como otros posibles parámetros. De acuerdo con la tabla de división 301, el microcontrolador controla el transceptor 303 de la MS para funcionar en la transmisión y recepción de acuerdo con la tabla de divisiones. El transceptor 303 puede incluir un formador/deformador de paquetes 305 para formar un paquete de datos para la transmisión, después de esto, un sumador de códigos 306 añade un código si el código es una de las dimensiones de la división. Un modulador 307 y un transmisor RF 308 modula la señal respecto de la frecuencia de radio y forman la señal portadora que es transmitida entonces por la antena 304. Por consiguiente, los bloques 305-308 forman una división bajo control del microcontrolador 300 de acuerdo con la tabla de división. En los bloques de recepción 305-307, se realizan las funciones inversas bajo el control del microcontrolador 300.

En la memoria descriptiva anterior, hemos descrito un método para controlar los recursos de radio con referencia a algunas formas de realización preferidas. Es obvio para un técnico en la materia que los ejemplos explicados no son entendidos por ser limitativos, sino que la invención, de acuerdo con las técnicas profesionales ordinarias, es modificada dentro del alcance de las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims

1. Método para controlar recursos de radio físicos en un sistema de radio, que comprende un subsistema de estación de base y varias estaciones móviles en radio-conexión con ella, caracterizado porque los recursos de radio físicos están divididos en tramas consecutivas cronológicamente (14), conteniendo dichas tramas divisiones bidimensionales (16, 17, 18) que tienen capacidades de transmisión de datos diferentes, en cuyo caso:

-: la capacidad de transmisión de datos de cada división está determinada por las dimensiones de la división, y al menos una trama contiene divisiones con diferentes capacidades de transmisión de datos,

-: cada división representa una utilización compartida dada de los recursos físicos contenidos en la trama,

-: una pluralidad de divisiones en al menos una trama se pueden asignar dinámicamente para utilización de una radio-conexión dada durante la duración de la trama,

-: la primera dimensión de las divisiones es el tiempo y la segunda dimensión de las divisiones es una de entre las siguientes: frecuencia, código;

y el sub-sistema de estación de base toma una decisión de asignación de las divisiones para las radio-conexiones a partir de:

-: las necesidades de transmisión de datos de las radio-conexiones,

-: los cambios en las necesidades de transmisión de datos de las radio-conexiones que se producen durante las radio-conexiones, y

-: el tamaño y el estado de ocupación de las divisiones.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las divisiones contenidas en la trama pertenecen, de acuerdo con el volumen de los recursos de radio físicos respectivos, al menos a dos categorías de tamaño diferentes permitidas, y porque con el fin de cambiar la estructura de división de una trama, un número entero predeterminado de las divisiones con la primera categoría de tamaño puede sustituirse por un número entero predeterminado de divisiones de la segunda categoría de tamaño.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la cantidad de categorías de tamaño permitida es tres, en cuyo caso la división (16) de la categoría de tamaño mayor es igual a dos divisiones (17) de la siguiente categoría de tamaño mayor o a diez divisiones (18) de la categoría de tamaño menor.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la cantidad de categorías de tamaño permitido es cuatro, en cuyo caso, la división de la categoría de tamaño mayor es igual a dos divisiones de la siguiente categoría de tamaño mayor, cuatro divisiones de la tercera categoría de tamaño mayor u ocho divisiones de la categoría de tamaño menor.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada trama es dividida, en la dirección de la primera dimensión, en una cantidad predeterminada de divisiones de tiempo (15), y cada división de tiempo es dividida adicionalmente en divisiones.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada división ocupa todo el intervalo de frecuencia de la división de tiempo correspondiente, pero la longitud de cada división en la dimensión del tiempo depende de su capacidad de transmisión de datos.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se aplica una división de tiempo-frecuencia, con lo que cada división ocupa toda la duración cronológica de la división de tiempo correspondiente, pero la anchura de cada división en la dimensión de frecuencia depende de su capacidad de transmisión de datos.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se aplica la división de tiempo-código, con lo que cada división ocupa toda la duración cronológica de la división de tiempo correspondiente, pero la capacidad de transmisión de datos de cada división depende del código de propagación correspondiente.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un número entero predeterminado no negativo de tramas consecutivas forma una supertrama (19), de manera que en los supertramas consecutivas, tales tramas que están situadas en posiciones similares, cuando se inician a partir del comienzo de la supertrama se corresponden entre sí respecto de la distribución de divisiones, cuando no se han producido cambios en la necesidad de transmisión de datos de las radio-conexiones entre las supertramas.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque cada supertrama contiene tanto divisiones (I) destinadas a la transmisión de información, como divisiones de control (C) destinadas a los canales de control lógicos.

11. Método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque una señal de enlace descendente comprende un canal general de control lógico (47) previsto para la señalización, conectada al control de recurso de radio por divisiones.

12. Método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque cada división de control (C) pertenece, de acuerdo con los recursos de radio físicos representados de este modo, a una de las categorías de tamaño permitidas.

13. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una banda de frecuencia predeterminada es utilizada para transmitir divisiones tanto de enlace descendente como divisiones de enlace ascendente de acuerdo con un esquema de duplexión por división de tiempo.

14. Método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque un número entero no negativo predeterminado de tramas consecutivas forma una supertrama (19) y cada supertrama contiene un primer número de tramas de enlace descendente y un segundo número de tramas de enlace ascendente.

15. Método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque una primera banda de frecuencia predeterminada es utilizada para transmitir nominalmente las divisiones de enlace descendente y una segunda banda de frecuencia predeterminada es utilizada para transmitir nominalmente las divisiones de tiempo de enlace ascendente, pero en respuesta a condiciones de tráfico no simétricas en sentido de enlace ascendente y dirección de enlace descendente, las divisiones son asignadas en forma cruzada de manera que las divisiones de enlace descendente son utilizadas para transmitir el tráfico de enlace ascendente o nominalmente las divisiones de enlace ascendente son utilizadas para transmitir tráfico de enlace descendente.

16. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el subsistema de estación de base mantiene una tabla de reserva con el fin de indicar el tamaño y estado de ocupación de las divisiones de las tramas y con el fin de mantener una tasa de utilización óptima.

17. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el subsistema de estación de base evalúa la calidad de al menos una división asignable y toma una decisión de asignación o de no asignación de dicha división a una conexión a partir de la calidad de transmisión requerida por dicha conexión.

18. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende en un sub-sistema de estación de base, etapas en las que, como respuesta a una solicitud de división,

-: se elige bien una tabla de reserva de enlace ascendente o de enlace descendente,

-: se elige una tabla de reserva,

-: se forma un conjunto de divisiones de tiempo candidatas a partir de la tabla de reserva elegida,

-: se aplica un conjunto de criterios de selección predeterminados para encontrar la mejor división de tiempo candidata,

-: se comprueba la calidad de transmisión ofrecida por la mejor división de tiempo candidata seleccionada y

-: se toma una decisión para asignar una división a partir de la mejor división de tiempo candidata.

19. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el sub-sistema de estación de base toma la decisión de asignar las divisiones para las radio-conexiones también a partir de la información contenida en las tablas de reserva de los subsistemas de estación de base vecinos.

20. Método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque el sub-sistema de estación de base asigna divisiones a partir de la potencia de transmisión utilizada para una comunicación por diferentes estaciones móviles, de manera que a una primera estación móvil que utiliza baja potencia de transmisión para comunicarse con una primera estación de base le será asignada una división que coincide cronológicamente con una división asignada a una segunda estación móvil, que utiliza alta potencia de transmisión para comunicarse con una segunda estación de base.

21. Método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque el sub-sistema de estación de base asigna las divisiones a partir del tipo de comunicación utilizado por las diferentes estaciones móviles, de forma que las conexiones por conmutación de circuito y por conmutación de paquetes tienen sus propias divisiones situadas en las tablas de reserva de las estaciones de base adyacentes en emplazamientos óptimos respecto de la interferencia total del sistema.

22. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para el establecimiento de una radio-conexión de enlace ascendente entre el sub-sistema de estación de base y la estación móvil, el método comprende las etapas de:

-: transmitir desde la estación móvil, en una división de petición de capacidad de enlace ascendente permitida, una petición de capacidad (21, 35), donde la estación móvil indica la cantidad de recursos de radio físicos requeridos por la radio-conexión, y

-: tomar una decisión de asignación en el sub-sistema de estación de base como respuesta a dicha petición de capacidad.

23. Método de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque el emplazamiento y la cantidad de divisiones de petición de capacidad de enlace ascendente permitida en relación con la estructura de la trama no es constante y el sub-sistema de estación de base transmite, en una división de enlace descendente predeterminada, un anuncio que indica el emplazamiento y la cantidad de divisiones de petición de capacidad de enlace ascendente permitida.

24. Método de acuerdo con la reivindicación 22, donde el sistema de radio ofrece adicionalmente a la estación móvil servicios de transmisión de datos en tiempo real y en tiempo no real, caracterizado porque con el fin de reservar los recursos de radio para la utilización de una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace ascendente, la estación móvil indica en su petición de capacidad (21) la capacidad de transmisión de datos requerida.

25. Método de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado porque la estación móvil indica adicionalmente en su petición de capacidad un conjunto predeterminado de parámetros que describen las calidades requeridas de la radio-conexión.

26. Método de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado porque cuando la capacidad de transmisión de datos aumenta durante una radio-conexión en curso para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace ascendente, la estación móvil envía al sub-sistema de estación de base una petición de capacidad (24), indicando la capacidad de transmisión de datos adicional.

27. Método de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado porque cuando la petición de capacidad de transmisión de datos disminuye durante una radio-conexión en curso para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace ascendente que tienen varias divisiones asignadas, la estación móvil deja sin utilizar al menos una de las divisiones asignadas.

28. Método de acuerdo con la reivindicación 24, cauterizado porque cada estación móvil tiene un cierto identificador lógico temporal con el fin de distinguir la estación móvil de otras estaciones móviles que funcionan en el mismo subsistema de estación de base, y con el fin de preservar los recursos de radio para la utilización de una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace ascendente en paralelo, enviando la estación móvil al sub-sistema de estación de base una petición de capacidad donde indica

-: su identificador lógico temporal,

-: la capacidad de transmisión de datos en paralelo requerida, y

-: un identificador adicional, que distingue la radio-conexión en paralelo de otras radio-conexiones en cursos transmitiendo los servicios de transmisión de datos en tiempo real.

29. Método de acuerdo con la reivindicación 22, donde el sistema de radio ofrece adicionalmente a la estación móvil servicios de transmisión de datos en tiempo real y en tiempo no real, caracterizado porque con el fin de reservar los recursos de radio para la utilización de una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo no real de enlace ascendente, la estación móvil indica en su petición de capacidad (21), la cantidad de datos a transmitir.

30. Método de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque en su decisión de asignación, el sub-sistema de estación de base tiene libertad para dirigir la radio-conexión requerida en cualquier división disponible y, después de la decisión de asignación del sub-sistema de estación de base, trasmite a la estación móvil en una división de concesión de acceso de enlace descendente predeterminada, una indicación de la división o divisiones concedidas.

31. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para establecer una radio-conexión de enlace descendente entre el sub-sistema de estación de base y la estación móvil, dicho método comprende las etapas de

-: tomar una decisión de asignación en el sub-sistema de estación de base como respuesta a la necesidad detectada de una nueva radio-conexión de enlace descendente que indica la cantidad de recursos de radio físicos requeridos por la radio-conexión,

-: transmitir desde el sub-sistema de estación de base a la estación móvil un mensaje buscapersonas (27, 28, 41, 42) que anuncia el emplazamiento de la división o divisiones de enlace descendente asignadas a la radio-conexión en dicha decisión de asignación;

-: como respuesta a un mensaje buscapersonas detectado, transmitir desde la estación móvil un mensaje de acuse de recibo buscapersonas y

-: como respuesta a un mensaje de acuse de recibo buscapersonas detectado comenzar la transmisión de enlace descendente desde el sub-sistema de estación de base.

32. Método de acuerdo con la reivindicación 31, donde el sistema de radio ofrece adicionalmente a la estación de base servicios de transmisión de datos en tiempo no real y en tiempo real, caracterizado porque con el fin de establecer una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base indica en el mensaje buscapersonas (27, 28) para las divisiones repetidas regularmente asignadas a la radio-conexión, su emplazamiento relativa en la estructura de trama.

33. Método de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado porque cuando la petición de capacidad de transmisión de datos aumenta durante una radio-conexión en curso para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base toma una decisión de asignación de división adicional y envía a la estación móvil un mensaje buscapersonas (27, 28, 41, 42), que anuncia el emplazamiento de la división o divisiones de enlace descendente adicionales asignadas a la radio-conexión.

34. Método de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado porque cuando la petición de capacidad de transmisión de datos disminuye durante una radio-conexión en curso para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente que tienen varias divisiones asignadas, la estación de base toma una decisión de no asignación de división en relación con al menos una de las divisiones asignadas y deja sin utilizar las divisiones correspondientes.

35. Método de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado porque cada estación móvil tiene un identificador lógico temporal dado con el fin de distinguir la estación móvil de otras estaciones móviles que funcionan en el mismo subsistema de estación de base, y con el fin de reservar los recursos de radio para la utilización de una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo real de enlace descendente en paralelo, el sub-sistema de estación de base envía a la estación móvil un mensaje buscapersonas, en el que indica

-: el identificador lógico temporal de la estación móvil,

-: el emplazamiento de las divisiones repetidas regularmente asignadas a la radio-conexión en paralelo y

-: un identificador adicional, que distingue la radio-conexión en paralelo de otras radio-conexiones en curso que transmiten servicios de transmisión de datos en tiempo real.

36. Método de acuerdo con la reivindicación 31, donde el sistema de radio ofrece adicionalmente a la estación móvil servicios de transmisión de datos en tiempo real y en tiempo no real, caracterizado porque con el fin de establecer una radio-conexión para servicios de transmisión de datos en tiempo no real de enlace descendente, el sub-sistema de estación de base indica en el mensaje buscapersonas (41, 42) el emplazamiento relativo en la estructura de la trama de las primeras divisiones para servicios de transmisión de datos en tiempo no real, y anuncia de un cambio bien del emplazamiento o la cantidad de las divisiones asignadas para servicios de transmisión de datos en tiempo no real ocurrido en la conexión y el sub-sistema de estación de base notifica el nuevo emplazamiento o cantidad de divisiones enviando un nuevo mensaje buscapersonas.

37. Sub-sistema de la estación de base para un sistema de telecomunicaciones de radio que tiene subsistemas de estación de base y estaciones móviles, teniendo el sub-sistema de estación de base medios para disponer la información comunicada dentro de tramas consecutivas cronológicamente, caracterizado porque el sub-sistema de estación de base comprende adicionalmente medios para dirigir la información comunicada de cada radio-conexión en al menos una división bidimensional repetida cíclicamente de las tramas, en cuyo caso

-: la capacidad de transmisión de datos de cada división es determinada por las dimensiones de la división, y al menos una trama que contiene divisiones con diferentes capacidades de transmisión de datos,

-: cada división representa una utilización compartida dada de recursos físicos contenidos en la trama,

-: una pluralidad de divisiones en cada trama pueden asignarse dinámicamente cada una para la utilización de una radio-conexión dada para la duración de la trama,

-: la primera dimensión de las divisiones es el tiempo, siendo la segunda dimensión de las divisiones una de entre las siguientes: frecuencia, código;

y el tamaño de dicha división respecto al tamaño de una trama depende de la capacidad de transmisión de datos requerida por la respectiva radio-conexión, teniendo en cuenta que la capacidad de transmisión de datos cambia durante una radio-conexión en curso.

38. Sub-sistema de estación de base de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizado porque comprende adicionalmente medios para mantener una tabla de reserva con el fin de indicar el tamaño y el estado de ocupación de las divisiones de las tramas y con el fin de mantener una tasa de utilización óptima.

39. Sub-sistema de estación de base de acuerdo con la reivindicación 38, caracterizado porque comprende adicionalmente medios para comunicar información relativa a las tablas de reserva a sus subsistemas de estación de base vecinos.

40. Sub-sistema de estación de base de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizado porque con el fin de establecer conexiones de enlace ascendente, comprende adicionalmente medios para

-: producir un anuncio general de emplazamiento de división de acceso y transmitirlo a todas las estaciones móviles en una división de enlace descendente predeterminada con el fin de aconsejar a las estaciones móviles enviar peticiones de capacidad en la división de acceso anunciada,

-: recibir e interpretar las peticiones de capacidad procedentes de las estaciones móviles,

-: tomar decisiones de asignación de división que asignan divisiones a las radio-conexiones solicitadas e identificadas en las peticiones de capacidad y

-: producir mensajes de conexión de acceso y transmitirlos en una división predeterminada selectivamente a estas estaciones móviles cuyas peticiones de capacidad fueron concedidas en las decisiones de asignación de división.

41. Sub-sistema de estación de base de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizado porque con el fin de establecer conexiones de enlace descendente comprende adicionalmente medios para

-: producir mensajes buscapersonas y transmitirlos en una división predeterminada selectivamente a aquellas estaciones móviles con las que debe establecerse una conexión de enlace descendente, indicando dichos mensajes buscapersonas al menos una división de enlace descendente asignada,

-: recibir e interpretar los mensajes de acuse de recibo buscapersonas desde las estaciones móviles, y

-: dirigir una transmisión de enlace descendente en las divisiones de enlace descendente asignadas indicadas en el mensaje buscapersonas.

42. Estación móvil para un sistema de telecomunicación vía radio que tiene subsistemas de estación de base y estaciones móviles, teniendo la estación móvil medios para disponer de la información comunicada en tramas consecutivas cronológicamente, caracterizada porque dicha estación móvil comprende adicionalmente medios para dirigir la información comunicada de cada radio-conexión en al menos una división bidimensional repetida cíclicamente de las tramas, en cuyo caso

-: la capacidad de transmisión de datos de cada división es determinada por las dimensiones de la división, y al menos una trama contiene divisiones con diferentes capacidades de transmisión de datos,

-: una pluralidad de divisiones en cada trama pueden asignarse dinámicamente para la utilización de una radio-conexión dada para la duración de la trama,

y el tamaño de dicha división respecto del tamaño de una trama depende de la capacidad de transmisión de datos requerida por la radio-conexión respectiva que tiene en cuenta los cambios de capacidad de transmisión de datos durante una radio-conexión en curso.

43. Estación móvil de acuerdo con la reivindicación 42, caracterizada porque con el fin de establecer conexiones de enlace ascendente, comprende adicionalmente medios para

-: recibir e interpretar anuncios de emplazamiento de división de acceso transmitidos desde un sub-sistema de estación de base,

-: producir una petición de capacidad y transmitirla en una división de acceso identificada en un anuncio de emplazamiento de división de acceso,

-: recibir e interpretar un mensaje de concesión de acceso procedente del sub-sistema de estación de base que identifica al menos una división concedida y

-: dirigir las transmisiones de información en al menos dicha división concedida.

44. Estación móvil de acuerdo con la reivindicación 42, caracterizada porque con el fin de establecer conexiones de enlace descendente, comprende adicionalmente medios para

-: recibir e interpretar mensajes buscapersonas transmitidos desde un sub-sistema de estación de base, indicando dichos mensajes buscapersonas al menos una división de enlace descendente asignada,

-: producir un mensaje de acuse de recibo buscapersonas y transmitirlo en una división de acuse de recibo, y

-: recibir e interpretar las transmisiones de enlace descendente en al menos dicha división de enlace descendente asignada.

45. Estación móvil de acuerdo con la reivindicación 44, caracterizada porque comprende adicionalmente medios para identificar la división de acuse de recibo a partir de la información incluida en el mensaje buscapersonas.

46. Un sistema de telecomunicación de radio que tiene subsistemas de estación de base y estaciones móviles, teniendo los subsistemas de estación de base y las estaciones móviles medios para disponer de la información transmitida en los tramas consecutivas cronológicamente, caracterizado porque los subsistemas de la estación de base y las estaciones móviles comprenden adicionalmente medios para dirigir la información comunicada de cada conexión e radio en al menos una división bidimensional repetida cíclicamente de las tramas, en cuyo caso

y el tamaño de dicha división, respecto del tamaño de una trama depende de la capacidad de transmisión de datos requerida por la radio-conexión respectiva que tiene en cuenta los cambios de capacidad de transmisión de datos ocurridos durante una radio-conexión en curso.