ES2279155T3 - Mejora en la transferencia de paquetes en enlace ascendente. - Google Patents
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Abstract
Un método para ser utilizado en una red de comunicaciones inalámbrica de espectro extendido de acceso múltiple con división de códigos (CDMA), que comprenda una estación base (13) para servir a una o más estaciones móviles (15), comprendiendo el método de operación de la estación móvil: - la transmisión de una solicitud de inicialización de un canal de datos para acceder a un canal de enlace ascendente, a la estación base desde una estación móvil; - recibir un mensaje de concesión de solicitud de canal en la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de concesión de solicitud de canal una información de control que especifica un tiempo inicial y una duración de transmisión; - recibir después del tiempo de inicio especificado una señalización de control relativa al acceso solicitado, en la una estación móvil; y - transmitir los datos en paquete desde la una estación móvil a través del canal de enlace ascendente, de la duración de transmisión especificada, comenzando en un tiempo después dela recepción inicial de la señalización de control.
Description
Mejora de la transferencia de paquetes en enlace
ascendente.
El presente tema se refiere a técnicas y equipos
para comunicaciones inalámbricas de espectro extendido, y más
particularmente para la implantación en sistemas de comunicación
conmutados por paquetes, celulares de acceso múltiple y por
división de código (CDMA). En un sistema de espectro extendido, que
comprende una multitud de estaciones base y una multitud de
estaciones remotas, el presente tema se refiere especialmente a
técnicas y/o equipos para mejorar las prestaciones de uno o más de
los canales dedicados de enlace ascendente por paquetes.
Los recientes desarrollos en las tecnologías de
comunicación inalámbrica han permitido la expansión de los
servicios ofertados, desde el modelo original de servicio telefónico
de voz, hasta incluir una serie de servicios que soportan
comunicaciones de datos por paquetes, incluyendo aplicaciones de
banda ancha. Al irse familiarizando los clientes cada vez más con
los servicios de datos ofrecidos a través de las redes terrestres,
están demandando cada vez más unas comunicaciones de datos
comparables en el sector inalámbrico, por ejemplo para mantener el
servicio mientras los abonados móviles se desplazan libremente, o
para proporcionar servicio remoto en lugares donde los bucles
inalámbricos son preferibles a los bucles de abonado terrestres. Una
serie de tecnologías soportan las comunicaciones de datos por
paquetes en el campo inalámbrico.
Dentro de la especificación técnica
W-CDMA actualmente propuesta, hay un canal de
transporte dedicado, el Canal Dedicado (DCH), que puede ser, o bien
un canal de transporte de enlace descendente, o de enlace
ascendente. El DCH es el canal preferido en aquellos servicios en
los que no se puedan tolerar largos retardos, p.e. para servicios
por paquetes forzados a bajo retardo y servicios que requieren unos
tiempos de transmisión de paquete superiores a 840 ms. El DCH es
también el canal preferido para determinados métodos del protocolo
de red, tal como el TCP/IP, que operan con mucha mayor eficacia con
retardos de paquete pequeños que con largos.
Por TIA/EIA:
"TIA/EIA/IS-2001-A", pág.
178-280, p. 820-822, 31.08.2001,
Arlington / US, se conoce un método y un sistema en el que la
estación móvil le transmite a la estación base una solicitud de
canal de datos, y a continuación la estación base ordena a la móvil
que se prepare para la ráfaga de tráfico, mediante un mensaje de
asignación de canal suplementario extendido. El documento describe
un mecanismo que se requiere para un intercambio entre una estación
base de origen y una estación base de destino.
Ahora bien, en la actual DCH de enlace
ascendente se requiere, igual que sucede con cualquier canal de
paquetes conmutados por circuito, una gran cantidad de recursos
indirectos. Tal como se puede ver en la figura 17, según el método
DCH de enlace ascendente actual, una vez que se haya establecido un
enlace entre un usuario j y la estación base, la comunicación
requerirá el canal dedicado físico de enlace ascendente asociado
(UL-PDCH asociado), y un canal dedicado físico de
enlace descendente asociado (DL-PDCH), para control
de la corriente en bucle cerrado. Cuando comienza la comunicación
para el usuario j en estos dos canales asociados, hay un período de
tiempo durante el cual la estación base está todavía intentando
engancharse en el UL-PDCH asociado del usuario j,
durante cuyo tiempo no se pueden todavía transferir datos a la
estación base. Este período de tiempo se denomina tiempo de
preparación. La duración de este retardo es indeterminada, y varía
según lo que tarde la estación base al engancharse al
UP-PDCH asociado. Una vez que los datos hayan sido
enviados desde el usuario j a la estación base, vuelve a haber un
período de tiempo, denominado el tiempo de inactividad, antes de
que se desconecten los dos canales asociados. Igualmente, dentro del
método actual DCH de enlace ascendente, mientras los datos están
controlados por la energía, no adapta su código de modulación,
codificación y canalización de acuerdo con el enlace de calidad,
dando lugar a una pérdida adicional.
Por este motivo existe la necesidad de una
técnica que trate con estos defectos en el DCH de enlace ascendente
actual.
Los conceptos aquí descritos alivian los
problemas arriba señalados que existen con el DCH de enlace
ascendente actual. Los conceptos y mejoras aquí descritos también
se pueden generalizar y aplicar a otros canales similares de otros
sistemas de comunicación conmutados por paquetes.
La técnica y el equipo de red aquí descrito
introducen un método de transmisión de enlace ascendente para una
transferencia por paquetes más eficiente. Por lo tanto, un objetivo
general es el de eliminar las ineficacias asociadas con el método
UL DCH actual.
Otro objetivo es el de proporcionar un mecanismo
rápido para controlar la modulación, codificación y/o código de
canalización de la transmisión de datos, basado en la calidad del
enlace.
\newpage
Otro objetivo es el de proporcionar un mecanismo
rápido para facilitarle a la estación base la detección del
UL-PDCH asociado, y por lo tanto acortar el tiempo
de preparación.
Otro objetivo es el de reducir la potencia del
UL-PDCH asociado y del DL-PDCH
asociado, cuando no se están transmitiendo datos a la estación
base.
Otro objetivo de la invención es el de hacer que
sea el nodo de la red, típicamente la estación base, quien tome
todas las decisiones de asignación y desasignación de los recursos
de la comunicación por paquete de enlace ascendente, a través del
controlador MAC residente en la red.
La metodología de enlace ascendente supone una
mejora para un sistema de acceso múltiple por división de códigos
(CDMA), que utilice modulación de espectro extendido. El sistema
CDMA lleva normalmente un controlador de red de radio (RNC) y una
multitud de estaciones base, que atienden a una multitud de
estaciones móviles o remotas. Cada estación base (BS) tiene un
transmisor de espectro extendido BS, y un receptor de espectro
extendido BS. Cada estación móvil (MS) tiene un transmisor de
espectro extendido MS, y un receptor de espectro extendido MS.
Los conceptos que aquí se descubren se refieren
a métodos de operación así como a estaciones base y móviles para
implantar el enlace ascendente perfeccionado. Por ejemplo, desde una
perspectiva general, las comunicaciones entrañan la señalización y
las comunicaciones de datos intercambiadas entre una estación base y
una estación móvil. El transmisor de espectro extendido MS de una
estación móvil transmite una señal de espectro extendido, que
significa una solicitud para utilizar un canal de enlace ascendente.
La señal de solicitud se recibe en el receptor de espectro
extendido BS y se procesa para determinar si se puede o no conceder
el acceso solicitado. Si se ha de conceder el acceso, el transmisor
de espectro extendido BS emite una señal de espectro extendido que
incluye un mensaje de concesión de la solicitud del canal, para esa
estación móvil. Este mensaje de concesión de la solicitud del canal
contiene un parámetro de tiempo de inicio de la transmisión y
especifica una longitud de la transmisión. En el momento de
arranque, la estación base comienza a señalizar transmisiones de
enlace descendente a la estación móvil. Algún tiempo después de
recibir las transmisiones de señalización de enlace descendente en
la estación móvil, el transmisor de espectro extendido MS comenzará
a enviar a través del canal de enlace ascendente una señal de
espectro extendido que contiene datos en paquete. La estación móvil
transmitirá datos en paquete de una longitud no superior a la
especificada.
En diversos ejemplos, el mensaje de concesión de
solicitud y/o las subsiguientes transmisiones de señalización de
control pueden incluir una o más informaciones
ARQ-Híbrido (Re-solicitud de
Repetición Automática), datos que identifiquen un esquema de
modulación de enlace ascendente y un código de canalización de
enlace ascendente relacionado con un canal físicamente dedicado al
enlace ascendente, asignado para ser utilizado por la estación
móvil en cuestión.
Otros objetivos adicionales, ventajas y
características nuevas de los ejemplos se expondrán en parte en la
descripción que sigue a continuación, y en parte quedarán evidentes
para los conocedores del arte después de examinarlos dibujos
siguientes que se acompañan, o se pueden aprender mediante la
realización u operación de los ejemplos. Los objetos y ventajas del
presente asunto se podrán realizar y obtener por medio de las
metodologías, instrumentalizaciones y combinaciones señaladas
especialmente en las reivindicaciones adjuntas.
Las figuras de los dibujos muestran una o más
realizaciones conformes a los presentes conceptos, exclusivamente a
título de ejemplo y en modo alguno de forma limitadora. En las
figuras de los dibujos, números de referencia iguales se refieren a
elementos iguales o similares.
La figura 1 es un diagrama de bloques funcional
de una arquitectura de red de acceso por radio terrestre CDMA
simplificado, capaz de implantar las comunicaciones de enlace
ascendente perfeccionadas.
La figura 2 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete de enlace ascendente dedicado,
perfeccionado.
La figura 3 es un diagrama de flujo de la señal
del canal de paquete de enlace ascendente dedicado perfeccionado
básico, donde PDCH se utiliza para transportar toda la información
de señalización y control.
La figura 4 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente perfeccionado,
mostrando la transmisión desde la estación base a múltiples
usuarios.
La figura 5 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente donde un canal
adquiere un mensaje.
La figura 6 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, con desenganche
inmediato.
La figura 7 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, con un preámbulo
de enlace ascendente.
La figura 8 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, con un mensaje
de desenganche del canal.
La figura 9 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente perfeccionado,
con transferencia múltiple de paquete de datos.
La figura 9a es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente perfeccionado,
con transferencia de múltiples paquetes de datos a través de
diferentes enlaces de radio.
La figura 10 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, con un mensaje
de reducción de la potencia del canal.
La figura 11 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, donde la
reanudación de la potencia del canal es solicitada por la estación
móvil.
La figura 12 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, donde la
reanudación de la potencia del canal es solicitada por la estación
base.
La figura 13 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente con una reducción
de potencia del canal y reanudación de la potencia, empleando el
control por compuerta como modo de reducción.
La figura 14 es un diagrama de flujo de la señal
de canal de paquete dedicado de enlace ascendente, con un
procedimiento de acceso CPCH modificado.
La figura 15 es un diagrama de bloques funcional
de un espectro extendido remoto o de un transrreceptor de estación
móvil.
La figura 16 es un diagrama de bloques de un
transrreceptor de estación base de espectro extendido.
La figura 17 es un diagrama de flujo de la señal
que ilustra un canal de paquete dedicado de enlace ascendente.
Los diversos conceptos aquí descritos se
refieren a redes, componentes y métodos de funcionamiento de los
mismos para proporcionar una posibilidad de canal de enlace
ascendente perfeccionado, para comunicaciones inalámbricas de datos
por paquetes. Ahora se hará referencia detallada a los ejemplos que
se ilustran en los dibujos que se acompañan y que se debaten a
continuación. Para entender estos conceptos puede ser una ayuda
considerar previamente de manera breve la arquitectura de un ejemplo
de red.
La figura 1 ilustra un ejemplo simplificado de
un sistema de comunicación inalámbrica móvil, que puede implantar
las comunicaciones de enlace ascendente dedicado perfeccionadas, por
ejemplo en forma de una arquitectura de red CDMA simplificada de
acceso de radio terrestre. Como tal, la Figura 1 proporciona una
ilustración de nivel relativamente superior, con una red básica 9
que proporciona comunicaciones en ambos sentidos, hacia y desde una
multitud de subsistemas de la red de radio (RNSs) 10. La red
ilustrada incluye una serie de subsistemas de red de radio (RNSs)
10, de las cuales se han representado dos. Los RNSs 10 proporcionan
típicamente servicios de comunicación móvil en diferentes regiones
geográficas, aunque puede haber cierto solape, especialmente si los
sistemas 10 han sido operados por proveedores de servicio que se
hagan la competencia. La red básica 9 proporciona comunicaciones
entre los subsistemas RNSs 10, por ejemplo para transporte de
información de datos conmutada por paquetes y/o voz multiplexada
por división de tiempo (TDM). Cada subsistema RNS 10 comprende un
controlador de la red de radio RNC 11, una multitud de estaciones
base 13 que atienden a una multitud de estaciones móviles 15. Los
RNCs 11 de los subsistemas 10 de la red de radio pueden estar
interconectados, por ejemplo por medio de la línea 12, para
señalización y/o comunicaciones de tráfico, además de los
transportados a través de la red básica 9.
Cada estación base (BS) 13, consta de un
transmisor BS de espectro extendido y de un receptor BS de espectro
extendido, representados juntos como un único dispositivo
transrreceptor (XSCV'R) 17, a efectos de simplificación en este
dibujo. Cada una de las estaciones móviles MS lleva un transmisor de
espectro extendido MS y un receptor de espectro extendido MS, que
forman un transrreceptor (no mostrado por separado), que es
complementario a los transrreceptores 17. Ejemplos de transmisores
y receptores para ser utilizados en los elementos de la red MS y BS
se tratan con mayor detalle más adelante haciendo referencia a las
Figuras 15 y 16.
En una realización típica que ofrezca servicios
de comunicación de datos conmutados por paquetes, los controladores
de la red de radio (RNCs) 11 proporcionan comunicaciones de datos
conmutados por paquetes en dos sentidos, a través de la base 9 a
una red de área amplia (no representada), por ejemplo una red
conmutada por paquetes tal como una intranet y/o el Internet
público. Los RNCs 11, la red básica 9 y la red de paquetes de área
ancha alimentan las unidades MS 15 con comunicaciones de datos por
paquetes en dos sentidos, hacia y desde un conjunto de dispositivos
de comunicación de datos, por ejemplo teléfonos IP, ordenadores
personales (PCs), ordenadores principales y servidores. Aunque las
estaciones móviles 15 estén representadas como teléfonos móviles de
mano, pueden estar incorporados en cualquier dispositivo del
usuario que pueda incorporar convenientemente o conectarse a un
transrreceptor móvil/portátil. Ejemplos de otros tipos de estaciones
móviles incluyen pero no se limitan a asistentes digitales
personales (PDAs), PCs portátiles y PCs de mano.
El sistema CDMA representado a título de ejemplo
proporciona una serie de canales de lógica diferente para las
comunicaciones ascendentes y descendentes a través de la interfaz
aérea. Cada canal está definido por uno o más códigos, por ejemplo
el código de extensión y/o el código de aleatorizado. Varios de los
canales son canales comunes, pero la mayoría de los canales se
utilizan para comunicaciones por paquetes de enlace ascendente o
enlace descendente entre las estaciones base 13 y las estación
móviles 15. Tal como se tratará, algunos canales son canales de
señalización o de control, mientras que otros canales son los que
transportan el verdadero tráfico de datos por paquetes para los
servicios de comunicaciones de los usuarios. Si bien algunos de los
canales de tráfico de la red CDMA pueden estar compartidos o ser
canales de acceso común, aquí se centrará la discusión en el
transporte de paquetes de tráfico a través de canales dedicados, es
decir canales de tráfico que están asignados a un determinado
usuario o una determinada estación móvil, y que como tal están
dedicados a ese usuario o estación durante por lo menos algún tiempo
o una longitud de transmisión.
Durante el funcionamiento, el RNC 11 mide el
tráfico que fluye a través de las estaciones base 13 que vaya hacia
y desde las estaciones móviles 15. De este modo, el controlador de
la red de radio (RNC) 11 vigila la demanda de tráfico en el
subsistema de red ilustrado 10. El RNC 11 asigna recursos de canal
físico a las estaciones móviles 15 dentro de cada célula de cada
estación base 13. En general, cada estación móvil de usuario vigila
constantemente el canal EP-DL-FACH.
El EP-DL-FACH es un canal
multiplexado en el tiempo, pero sin embargo el emplazamiento de
ranura para el usuario de orden j no está predefinido. Un
temporizador de límite de tiempo asegurará que una estación móvil
desistirá en caso de exceso de demora en la respuesta procedente de
la estación base 13. Esto podría estar causado por errores en el
enlace ascendente. Una estación móvil 15 podría vigilar la
actividad en el EP-DL-FACH. Sus
posibilidades de acceso (probabilidad de transmitir paquetes de
acceso), se podría reducir con el fin de reducir la carga de enlace
ascendente (UL) agregada. El nodo que controla la estación base 13
también podrá transmitir periódicamente la carga en el
EP-UL-PDCH, con el fin de regular
los accesos al UL. Múltiples canales
EP-DL-FACH podrían operar
simultáneamente. De manera similar, también podrían operar
simultáneamente múltiples
EP-DL-PSCCHs
asociados.
asociados.
La figura 2 ilustra el flujo de la señal entre
una estación móvil 15 y una estación base 13, implantando un enlace
ascendente en paquete perfeccionado (EP), utilizando un protocolo de
transferencia por paquetes (PTP). Para apreciar las operaciones
representadas por el ejemplo, puede ser conveniente revisar antes
brevemente la nomenclatura relevante del canal. Aunque la red
(Figura 1) pueda proporcionar otros tipos de canales, sin embargo a
efectos de esta discusión los tipos de canal de transmisión del
ejemplo incluyen: Un PSCCH o "Canal de control de compartimiento
de paquetes", un PDCH o "Canal físico dedicado", un PCCH o
"Canal de control por paquetes" y un FACH o "Canal de acceso
de ida ". Con el fin de distinguir el sentido de transmisión, los
canales que transmiten desde una estación móvil 15a una estación
base 13, se designan por UL, correspondiente a canales de enlace
ascendente, mientras que los canales que transmiten desde una
estación base 13 a una estación móvil 15 se designan DL,
correspondiente a canales de enlace descendente. En ambos sentidos,
los canales que proporcionan servicios perfeccionados relacionados
con paquetes se designan también como canales EP, a efectos de esta
discusión.
Por lo tanto, la línea superior del diagrama
(Figura 2) muestra las señales enviadas desde una estación base 13
en el canal físico asociado dedicado de enlace descendente
(DL-PDCH). La línea siguiente muestra las señales
enviadas desde la estación base 13 por el canal de control de
compartimiento de paquetes de enlace descendente de paquetes
perfeccionados (EP-DL-PSCCH). La
tercera línea del diagrama muestra las señales enviadas desde una
estación base 13 al canal de acceso hacia adelante de enlace
descendente por paquetes perfeccionando
(EP-DL-PSCCH). Las tres líneas
inferiores del dibujo representan señales de enlace ascendente (UL),
en el canal de control de paquetes de enlace ascendente de paquete
perfeccionado (EP-UL-PCCH), el canal
físico dedicado de enlace ascendente de paquete perfeccionado
(EP-UL-PDCH), el canal físico
dedicado asociado de enlace ascendente (UL-PDCH
asociado).
Como se ha indicado, en una red tipo CDMA, los
canales están definidos por diferentes códigos utilizados en el
procesado de espectro extendido de secuencia directa de las señales
transmitidas. Por lo tanto, en el ejemplo de la Figura 2 hay tres
códigos utilizados para tres canales de enlace ascendente y tres
códigos utilizados para canales de enlace descendente. Por
supuesto, la estación base puede estar enviando y recibiendo por
canales de otros códigos, por ejemplo para comunicaciones por canal
común, para comunicaciones con acceso común con otras estaciones
móviles y/o para comunicaciones dedicadas con otras estaciones
móviles.
En este ejemplo, una vez que se haya establecido
un enlace entre una estación móvil 15 del usuario j y una estación
base 13, la estación base transmite señales de control de potencia a
través del canal de enlace descendente asociado, por ejemplo el
DL-PD-CH asociado; y la estación
móvil transmite señales de control de potencia a través de un canal
de enlace ascendente asociado, por ejemplo el
UL-PDCH asociado. Estas transmisiones proporcionan
control de potencia de transmisión en bucle cerrado en ambos
sentidos. De acuerdo con los presentes conceptos, la estación móvil
15 del usuario j iniciará el procedimiento de comunicación por
paquetes enviando una solicitud de inicialización del canal de
datos a la estación base 13, a través de un canal de enlace
ascendente designado para señalización de control, asociado con la
transmisión de datos, p.e. el
EP-UL-PCCH en el ejemplo en el
ejemplo ilustrado. La solicitud de inicialización del canal de datos
es básicamente una petición para permitir a este usuario, el
usuario j, a que inicie una transmisión de enlace ascendente del
paquete de datos (s), si bien la solicitud puede contener también
otras informaciones tales como el estado de la memoria intermedia
de la estación móvil y la prioridad o calidad de servicio deseado
para la transmisión de datos de enlace ascendente.
Cuando la red recibe la solicitud de
inicialización del canal de datos de la estación base 13, decide si
debe conceder el canal de datos al usuario que realiza la petición.
La decisión puede ser tomada por el PNC 11, por la estación base o
por otro nodo de control del subsistema de red de radio (RNS) 10,
aunque para conveniencia de la presente discusión se supone que la
decisión reside funcionalmente en la estación base servidora 13. Si
la estación base decide conceder la solicitud, devolverá un mensaje
de solicitud concedida del canal de datos a la estación móvil del
usuario en particular, en este caso para el usuario j. En el
ejemplo, la estación base 13 envía el mensaje de solicitud
concedida de canal de datos para el usuario j, devolviéndola a
través del canal de acceso hacia adelante de enlace descendente
(EP-DL-FACH). El mensaje de
solicitud concedida de canal de datos contiene la longitud de la
transmisión permitida y el tiempo de inicio programado de la
transmisión (T0), si es que T0 no ha sido determinado previamente.
También puede contener otras informaciones que necesite la estación
móvil para la transferencia del paquete de datos, tal como
información relacionada con HARQ, e información del código de
canalización.
El tiempo de inicio podría estar relacionado con
el tiempo de inicio de la transmisión de enlace ascendente. Sin
embargo, en el ejemplo, el tiempo asignado T0, la estación base
iniciará la transmisión de por lo menos información de control
pertinente a la transmisión por paquete de datos de enlace
ascendente a través de un canal de control compartido de enlace
descendente, por ejemplo el
EF-DE-PSCCH, y la estación móvil
iniciará la transmisión de enlace ascendente en un tiempo
predeterminado después. En el ejemplo, la transmisión de
señalización de control a través del
EP-DL-PSCCH incluye una o más
informaciones "HARQ" o ARQ híbrido (solicitud de repetición
automática), un esquema de modulación del enlace ascendente y un
código de canalización del enlace ascendente.
El ARQ híbrido es un mecanismo de adaptación de
enlace implícito. La cantidad de energía transmitida por paquete de
información depende de que el canal sea fiable durante la
transmisión del paquete, al transmitir información adicional
relativa al paquete una vez que se haya considerado que el paquete
recibido ha sido recibido con error. Hay diferentes tipos de HARQ.
La combinación de seguimiento supone la retransmisión del mismo
paquete codificado. En ese caso, el receptor combina las múltiples
copias recibidas ponderadas normalmente por sus SNRs recibidos
(relaciones señal - ruido).
Por cada paquete recibido, el receptor
proporciona una indicación señalando que el paquete ha sido recibido
correctamente o no, retransmitiendo ACKs correspondientes a
recepciones de paquete correctas y NACKs por recepciones de paquete
incorrectas. Hay dos formas principales para transmitirle al
receptor la información ACK y NACK. Una es la repetición selectiva
(SR) y la otra es la de
parar-y-esperar (SAW). Normalmente
en SR, el transmisor envía una serie de paquetes mientras está
esperando una respuesta (o falta de respuesta) relativa a la
recepción correcta o incorrecta de los paquetes transmitidos.
Parar-y-esperar es una de las formas
más sencillas de ARQ que requiere muy pocos recursos
suplementarios. En parar-y-esperar,
el transmisor opera sobre el paquete actual hasta que el paquete
haya sido recibido correctamente. En el ejemplo, la estación móvil
está transmitiendo paquetes a través de un canal de enlace
ascendente, y la estación base está enviando las señales ACK/NACK,
en este caso a través del
LEP-DL-PSCCH.
En una red típica, las comunicaciones
inalámbricas pueden utilizar una serie de diferentes técnicas de
modulación, por ejemplo para soportar diferentes velocidades de
datos. Igualmente la red proporciona típicamente una serie de
canales para ser utilizados como el UL-PDCH, y para
cada uno de estos canales hay un código de canalización diferente.
Por lo tanto, la estación base 13 puede instruir a la estación móvil
que utilice un determinado sistema de modulación y un código de
canalización de enlace ascendente para enviar el paquete de datos,
especificando para ello una modulación de enlace ascendente y un
código de canalización en su mensaje de concesión de solicitud de
canal de datos. La posibilidad de especificar y cambiar el sistema
de modulación y la velocidad de codificación proporciona una mayor
flexibilidad para ajustar la velocidad de datos de información, sin
causar un impacto importante en la operación del receptor. Esto se
conoce como un mecanismo de adaptación de enlace (LA) explícito, y
se designa como modulación y codificación adaptiva (AMC).
Como se ha indicado antes, la estación base
inició la transmisión a través del
EP-DL-PSCCH para su sesión de
comunicación con el usuario, en el tiempo de inicio especificado T0.
En el tiempo T2, que es un tiempo predeterminado después de T0, la
estación móvil comenzará su transmisión del paquete de datos a
través del canal de enlace ascendente. Durante toda la transmisión
del paquete de datos, la estación base continuará devolviendo
información de control relativa a la transmisión del paquete de
datos de enlace ascendente a través del canal de enlace descendente
compartido (en este ejemplo, en el canal
EP-DL-PSCCH). Basándose en la
información de control recibida a través del canal de enlace
descendente compartido, la estación móvil ajustará el sistema de
modulación y el código de canalización de la transferencia del
paquete de datos.
Opcionalmente, en el tiempo T1, que es un tiempo
predeterminado entre T0 y T2, la estación móvil también puede
enviar a través del otro canal de enlace ascendente
(EP-UL-PCCH), que está designado
para señalización de control asociada a la transmisión de datos
(EP-UL-PCCH), información del
formato de transporte TFI. El TFI puede habilitar al receptor de la
estación base para que determine la manera en la cual los datos
transmitidos han sido formateados en un paquete. Tanto el
transmisor como el receptor conocen un conjunto predefinido de
posibles maneras de formatear un paquete. El transmisor de la
estación móvil envía la TFI junto con el paquete transmitido al
receptor de la estación base.
En una realización alternativa, la solicitud de
inicialización del canal de datos procedente de la estación móvil
(del usuario j) puede contener ya el tiempo de inicio de la
transmisión de datos y la longitud de la transmisión, y la estación
móvil iniciará su transmisión en T0 sin que haya ningún mensaje de
solicitud de canal de datos concedida procedente de la estación
base.
En la práctica, es posible que el canal de
control de potencia de enlace ascendente (p.e. el
UL-PDCH asociado) y el canal de señalización de
control de enlace ascendente (p.e. el UL-PCCH), sean
un mismo canal. En este ejemplo, el uso de diferentes nombres para
los canales es únicamente para separación y facilitar el
entendimiento de su funcionalidad. Las diferentes funcionalidades
se pueden llevar a cabo perfectamente sobre un canal físico común,
para así reducir las necesidades de hardware y recursos del canal,
etc. tal como se ilustra en la figura 3.
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
sistema de canal de paquete dedicado de enlace ascendente
perfeccionado, mostrando la transmisión desde la estación base 13 a
múltiples estaciones móviles de usuarios 15. De forma semejante al
anterior ejemplo de la Figura 2, el ejemplo de usuarios múltiples
utiliza tres canales de código de enlace ascendente desde la
estación base a la estación móvil, y tres canales de código de
enlace ascendente desde la estación móvil a la estación base. Los
canales de enlace ascendente incluyen los canales físicos dedicados
asociados (DL-PDCH asociados), el canal de control
de compartimiento del paquete de enlace descendente del paquete
seleccionado (EP-DL-PSCCH) y el
canal de acceso hacia de ida de enlace descendente de paquete
perfeccionado (EP-DL-FACH). Los
canales de enlace ascendente (UL) incluyen el canal de control del
paquete de enlace ascendente de paquete perfeccionado
(EP-UL-PCCH), el canal físico
dedicado de enlace ascendente de paquete perfeccionado
(EP-UL-PDCH) y el canal físico
dedicado de enlace ascendente asociado (UL-PDCH
asociado).
En este ejemplo, a cada usuario se le asigna la
utilización de cierta cantidad de tiempo, y el uso por y para el
usuario j aparece en forma de ranuras en los respectivos canales.
Por ejemplo, en las transmisiones de canal
EP-DL-PSCCH, las transmisiones
previstas para el usuario j van después de las del usuario j0 y
antes de las del usuario j1. Las transmisiones por el
EP-DL-PSCCH pueden no seguir este
mismo orden, dado que este canal transporta una señalización que
puede no dar lugar a comunicaciones en los canales
EP-DL-PSCCH y
UP-UL-PDCH, por ejemplo, para
informar a las estaciones móviles de determinados usuarios que deben
diferir la comunicación solicitada.
Ahora bien, una vez que se haya establecido un
enlace entre una estación móvil 15 del usuario (p.e. el usuario j)
y una estación base 13, la estación base transmite señales de
control de potencia a través de un canal de enlace descendente
asociado, por ejemplo el DL-PDCH asociado, y la
estación móvil transmite señales de control de potencia a través de
un canal de enlace ascendente asociado, p.e. UL-PDCH
asociado. De acuerdo con los presentes conceptos, la estación móvil
enviará entonces una solicitud de inicialización de canal de datos
a la estación base a través de un canal de enlace ascendente
destinado a la señalización de control, asociado con la transmisión
de datos, por ejemplo el EP-UL-PCCH
en el ejemplo ilustrado. La solicitud de inicialización del canal
de datos es básicamente una solicitud que le permite a este usuario,
el usuario j, iniciar una transmisión de enlace ascendente del
paquete o paquetes de datos, si bien la solicitud puede contener
también otras informaciones tales como el estado de la memoria
intermedia de la estación móvil y la prioridad o calidad de servicio
deseada para la transmisión de datos de enlace ascendente.
Cuando la estación base 13 recibe la solicitud
de inicialización del canal de datos, decide si debe conceder el
canal de datos al usuario que lo solicita. Si la estación base
decide no conceder la solicitud, devolverá un mensaje de solicitud
de canal de datos diferida. Ahora bien si la estación base decide
conceder la solicitud, devolverá un mensaje de solicitud de canal
de datos concedido a la estación móvil del usuario en particular,
en este caso el usuario j, por el canal
EP-DL-FACH, en este ejemplo. El
mensaje de solicitud de canal de datos concedida contiene la
longitud de la transmisión permitida y el tiempo de inicio
programado de la transmisión (T0), si es que T0 no ha sido
determinado de antemano. También puede contener otra información
que necesite la estación móvil para la transmisión del paquete de
datos, tal como información relacionada con HARQ, información sobre
el sistema de modulación y/o el código de canalización.
En el tiempo asignado T0, la estación 13
iniciará la transmisión a través de un canal de control compartido
de enlace descendente, p.e. el
EP-DL-PSCCH, y esta transmisión
incluirá información de control pertinente a la transmisión del
paquete de datos de enlace ascendente. En el ejemplo, la información
de control contiene la información "HARQ" o ARQ híbrido, un
sistema de modulación de enlace ascendente y un código de
canalización de enlace ascendente. Por cada paquete recibido, el
receptor de la estación base proporciona una indicación señalando
si el paquete ha sido recibido correctamente o no, retransmitiendo
para ello ACKs correspondiente a recepciones de paquete correctas y
NACKs para recepciones de paquete incorrectas. En este ejemplo, la
estación base 13 transmite la señalización ACK/NACK por el canal
EP-DL-PSCCH.
En el tiempo T2, que es un tiempo predeterminado
después de T0, la estación móvil iniciará su transmisión del
paquete de datos. Durante toda la transmisión del paquete de datos,
la estación base continuará devolviendo información de control
relativa a la transmisión de paquete de datos de enlace ascendente,
a través del canal compartido de enlace descendente (en este
ejemplo, por el canal EP-DL-PSCCH).
Basándose en la información de control recibida a través del canal
de enlace descendente compartido, la estación móvil ajustará el
sistema de modulación y el código de canalización de la transmisión
del paquete de datos. La estación móvil también ajusta según
necesidad sus transmisiones por paquetes, por ejemplo para reenviar
paquetes que no se hayan recibido adecuadamente, basándose para
ello en la recepción de la señalización ACK/NACK por el canal
EP-DL-PSCCH.
La figura 5 muestra otra realización de las
comunicaciones por canal de paquete perfeccionadas. en este caso,
en el que la estación base envía a la estación móvil un mensaje
opcional de canal adquirido para indicarle que la estación base ha
adquirido el UL-PDCH asociado.
La figura 6 muestra otra realización, en la que
el UL-PDCH asociado y el DL-PDCH
asociado son desenganchados inmediatamente después de la
transmisión de datos programada. Específicamente, el mensaje de
solicitud de canal de datos concedido especifica una longitud
asignada de la transmisión. Los recursos del canal se desenganchan
para reasignarlos a una estación móvil inmediatamente después del
final de la transmisión asignada. En este ejemplo, la longitud de
la transmisión se especifica como un tiempo (duración desde el
inicio o un tiempo final específico), si bien los conocedores del
arte saben que la longitud de la transmisión se podría especificar
en otros términos, por ejemplo como cantidad de datos (p.e. número
de paquetes).
La figura 7 muestra otra realización en la que
se ha añadido un preámbulo o encabezamiento opcional antes de la
transmisión, a través del UL-PDCH asociado, con el
fin de facilitar la detección más pronta de ese
UL-PDCH asociado por parte de la estación base.
La figura 8 muestra otra realización de la
invención en la que la estación base envía a la estación móvil un
mensaje de desenganche del canal, en un tiempo predeterminado
después del final de la transmisión de información de control.
La figura 9 muestra el método básico de canal de
paquete dedicado de enlace ascendente perfeccionado cuando durante
un mismo enlace se envían múltiples paquetes de datos.
En la figura 9a, se realizan dos transferencias
de datos a través del uso de dos enlaces de radio diferentes. Una
vez que el MS haya completado una transferencia de datos por paquete
a través del enlace de radio 0, el enlace de radio 1 se ha vuelto
más fiable para transmisiones de enlace ascendente. Entonces el RS
envía una solicitud de inicialización de canal al enlace de radio
1. El enlace de radio 1 responde a través de su propio
EP-DL-FACH.
En la figura 10, se introduce un nuevo mecanismo
para reducir la potencia de los canales de control (los recursos
suplementarios). Este método de control de potencia se puede aplicar
al enlace ascendente perfeccionado antes descrito o a otros
sistemas o métodos. Con esta técnica de control de potencia, después
de un determinado tiempo de inactividad T_{inact.} después de la
transmisión de la información de control desde la estación base (o
en otros métodos, después del final del paquete de datos), la
estación base enviará un mensaje de reducción de potencia a la
estación móvil y le pedirá a la estación móvil que instruya a la
estación base que reduzca la potencia. A la recepción del mensaje
de reducción de potencia, la estación móvil devolverá un mensaje de
confirmación de reducción de potencia, después de lo cual, tanto la
estación móvil como la estación base, se instruirán mutuamente para
que reduzcan su potencia de transmisión de sus canales de control.
Para el fin de simplificar la ilustración, la figura 10 no muestra
el canal de datos de enlace ascendente y ha combinado el canal de
control de potencia con el control de señalización (véase la
descripción correspondiente a la figura 3).
En la figura 11, se puede ver cómo se utiliza la
solicitud de canal de datos subsiguiente a la reducción de potencia
en los canales de control como solicitud de reanudación de la
potencia. Cuando la estación móvil 15 emite la solicitud de canal
de datos, al mismo tiempo está instruyendo a la estación base 13 que
incremente su potencia en el canal de control de potencia de enlace
descendente (DL). Cuando la estación base envía el mensaje de
concesión del canal de mensaje de datos, la estación base también
instruye a la estación móvil que incremente su potencia del canal
de control de potencia de enlace ascendente (LUL). Una vez que se
haya enviado el paquete de datos y haya transcurrido un cierto
tiempo de inactividad T_{inact.}, tanto la estación móvil como la
estación base pueden volver de nuevo a la fase de reducción de
potencia.
Alternativamente, tal como se puede ver en la
figura 12, mientras se reduce la potencia del canal de control, la
estación móvil puede enviar estos indicadores periódicos de medición
del estado de la memoria intermedia a la estación base. Cuando un
indicador de medición de estado de la memoria intermedia indica que
los datos en la memoria intermedia de la MS han rebasado un cierto
umbral, la estación base enviará un mensaje de solicitud de
transmisión de paquete de datos a la estación móvil con el fin de
instruir a la estación móvil que envíe un paquete de datos y
reanude la potencia del canal de control de potencia UL. La estación
móvil devolverá un mensaje de confirmación y reanudará también la
potencia en el canal de control de potencia DL.
De forma similar, en lugar de reducir la
potencia en los canales de control de potencia, como en las figuras
10-12, después del mensaje de reducción, la
reducción puede tomar la forma de una transmisión controlada por
compuerta de los canales de control de potencia, como en la figura
13.
La figura 14 muestra el enfoque del uso de un
canal de paquete común modificado (CPCH) para el establecimiento
inicial del enlace. La solicitud de enlace reside en el mensaje
CPCH. La configuración del enlace viene en el enlace descendente
CPCH en lugar de a través del FACH.
Las figuras 15 y 16 ilustran elementos de las
estaciones, en un ejemplo del sistema de la figura 1. A efectos de
esta discusión, se supondrá que los ejemplos de las figuras 1, 15 y
16 emplean una técnica de procesado tal como una de las mostradas
en las figuras 2 ó 4.
La figura 15 ilustra un ejemplo de un transmisor
de espectro extendido MS, esencialmente en forma de un procesador
de banda base MS 207 para realizar las funciones de la capa PHY, así
como un interfaz 208 para efectuar las funciones de la capa MAC,
del transrreceptor en una estación móvil 15.
El receptor de espectro extendido MS incluye una
antena 209 acoplada a un circulador 210, una sección de receptor de
radio frecuencia (RF 211), un oscilador local 213 y un desmodulador
de cuadratura 212 así como un convertidor
análogo-a-digital 214. La sección
del receptor de RF 211 está acoplada entre el circulador 210 y el
desmodulador de cuadratura 212. El desmodulador de cuadratura está
acoplado al oscilador local 213 y al convertidor de análogo a
digital 214. La salida del convertidor de
análogo-a-digital 214 está acoplada
a un filtro adaptado programable 215. Un receptor 216 para el canal
físico dedicado asociado de enlace descendente
(DL-PDCH asociado), un receptor 217 para el canal
de control compartido de paquetes de enlace descendente de paquete
perfeccionado (EP-DL-PSCCH) y un
receptor 218 para el canal de acceso avanzado de enlace descendente
de paquete perfeccionado
(EP-DL-FACH), están acoplados al
filtro adaptado programable 215. Un controlador 219 está acoplado a
los receptores 216, 217 y 218. El controlador 219 del procesador de
banda base MS 207 a su vez conecta a la interfaz 208 para el
intercambio de la necesaria información de control de señalización y
datos. Por ejemplo, en el sentido corriente arriba, el control 219
pasa los datos recibidos a la interfaz 208 para su procesado en la
capa MAC y la comunicación de los mismos a los elementos de la capa
superior, dentro de o conectado a la estación móvil 15.
La interfaz 208 también da salida a datos de
enlace ascendente (UL) (EP-UL-DATA).
El transmisor de espectro extendido MS incluye un codificador 222
de corrección de error de ida (FEC) para codificar estos datos de
enlace descendente. El codificador 222 también proporciona la
codificación de la señal de re-solicitud de
repetición automática (HARQ). El codificador FEC/HARQ 222 está
acoplado a un modulador QAM 224 a través de un imbricador 223. El
controlador 219 controla la operación del codificador FEC/HARQ 222 y
del imbricador 223. El controlador 219 también proporciona diversos
datos de señalización y/o control a uno o más moduladores 225. En
la estación móvil, estas señales incluyen señales preambulares y la
señal TFI, antes discutida. Las salidas procedentes de los
moduladores 224 y 225 se suman en un combinador 226.
Un generador de secuencia extendida 227 está
acoplado a un dispositivo de producto 226 que recibe la información
combinada de enlace descendente (modulada) procedente del combinador
226. Un convertidor
digital-a-analógico 229 está
acoplado entre el dispositivo de producto 228 y el modulador de
cuadratura 230. El modulador de cuadratura 230 está acoplado al
oscilador local 213, y suministra una señal de salida analógica
modulada a una sección transmisora RF 231. La sección transmisora
RF 231 está acoplada al circulador 210 con el fin de proporcionar
una señal RF con un nivel de potencia apropiado a la antena para la
transmisión inalámbrica por aire a una o más estaciones base
13.
El controlador 219 tiene enlaces de control
acoplados al convertidor
análogo-a-digital 214, al filtro
adaptado programable 215, a los receptores 216, 217 y 218, al
convertidor digital-a-análogo 229,
al generador de la secuencia de extensión 227, al combinador 226,
al imbricador 223 y al codificador FEC/HARQ 222.
Una señal de espectro extendido recibida desde
la antena 219 pasa a través del circulador 210 y se amplifica y
filtra en la estación receptora de RF 211. El oscilador local 213
genera una señal local que utiliza el desmodulador de cuadratura
212 para desmodular en fase y cuadrar los componentes de fase de la
señal de espectro extendido recibida. El convertidor
análogo-a-digital 214 convierte la
componente en-fase y los componentes de cuadratura
de fase en señales digitales. Estas funciones son bien conocidas en
el arte, y algunas variaciones respecto a este diagrama de bloques
pueden lograr las mismas funciones.
El filtro adaptador programable 216 reúne los
componentes de la señal de espectro extendido recibida. Como
alternativa se puede utilizar un correlador como medio equivalente
para reunir la señal de espectro extendido recibida.
El receptor DL-PDCH 216 detecta
la señalización piloto y TPC (control de potencia transmitida) en la
señal de espectro extendido recibida. El receptor
EP-DL-PSCCH 217 detecta las diversas
señalizaciones de control de canal (ACK/NACK, modulación, código
fijado HARQ, etc.) en la señal de espectro extendido recibida. El
receptor EP-DL-FACH 218 detecta y
procesa los mensajes de solicitud concedida/diferida en el canal
DL-FACH, en la señal de espectro extendido
recibida. Los datos detectados y la señalización procedente del
enlace descendente se envían desde el controlador 219 a la interfaz
208, y la interfaz pasa los datos hacia los elementos de nivel
superior en o asociados al MS 15.
Los elementos de nivel superior de la estación
móvil (y/o un dispositivo conectado a la estación móvil) suministran
datos de enlace ascendente (UL) e información de control a la
interfaz 108. En el transrreceptor MS, los elementos de nivel MAC,
típicamente en la interfaz 208, suministran datos e información de
señalización previstos para transmisión en enlace ascendente a la
entrada del codificador FEC/HARQ 222. La señalización y los datos
son codificados FEC por el codificador FEC 222, son imbrincados por
el imbrincador 223 y modulador QAM en 224. El combinador 226
produce un flujo modulado combinado que contiene los datos de enlace
ascendente modulados del modulador 224 y la señalización modulada
(preámbulo y TFI) y el control procedente de los moduladores 225, y
suministra este flujo al dispositivo de producto 226. El flujo es
procesado en espectro extendido por el dispositivo de producto 226,
con una secuencia de chip extendedor seleccionada desde el generador
de la secuencia de extensión 227. El flujo de enlace ascendente
extendido se convierte en una señal analógica en el convertidor
digital-a-analógico 226, y en el
modulador de cuadratura 230 se generan componentes en seguimiento y
fase de cuadratura, utilizando una señal procedente del oscilador
local 213. El paquete modulado de enlace descendente se traduce a
una frecuencia portadora, se filtra y se amplifica en la sección RF
del transmisor 231, y a continuación se pasa a través del
circulador 210 y se radia a través de la antena 209.
La Figura 16 ilustra un ejemplo de un transmisor
de espectro extendido de estación base y un receptor de espectro
extendido BS, esencialmente en forma de un procesador de banda base
BS 307 para realizar las funciones de capa PHY, así como un
interfaz 308 para llevar a cabo las funciones de capa MAC (control
de acceso a los medios), del transrreceptor de la estación base 17
en una estación base 13.
El receptor de espectro extendido BS incluye una
antena 309 acoplada a un circulador 310, una sección receptora de
radiofrecuencia (RF) 311, un oscilador local 313, un desmodulador de
cuadratura 312 y un convertidor
análogo-a-digital 314. La sección
receptora en RF 311 está acoplada entre el circulador 310 y el
desmodulador de cuadratura 312. El desmodulador de cuadratura está
acoplado al oscilador local 313 y al convertidor
análogo-a-digital 314. La salida
del convertidor análogo-a-digital
314 está acoplada a un filtro adaptado programable 315. Al filtro
adaptado programable 315 están acoplados un receptor 316 para el
canal de enlace ascendente asociado (UL-PDCH), un
receptor 317 para el canal físico dedicado de enlace ascendente para
paquete perfeccionado (EP-UL-PDCH)
y un receptor 318 para el canal de control de paquete de enlace
ascendente de paquete perfeccionado
(EP-UL-PCCH). Un controlador 319 va
acoplado a los receptores 316, 317 y 318. El controlador 319 del
procesador de banda base 307 va a su vez conectado con la interfaz
308 para el intercambio de la necesaria información y datos de
control de señalización. Por ejemplo, en sentido corriente arriba,
el control 319 pasa los datos recibidos a la interfaz 308 para
procesado en la capa MAC y comunicación de esto a los elementos de
capa superior en o próximo a la red.
La interfaz 308 también emite datos de enlace
descendente (DL) (EP-DL-DATA). El
transmisor de espectro extendido BS incluye un codificador de
corrección de error adelantado (FEC) 322 para codificar estos datos
de enlace descendente. El codificador 322 también lleva a cabo la
codificación de la señal de solicitud de repetición automática
(HARQ). El codificador FEC/HARQ 322 va acoplado a través de un
imbrincador 323 a un modulador QAM 324. El controlador 319 controla
el funcionamiento del codificador FEC/HARQ y del imbricador 323. El
controlador 319 también proporciona diversos datos de señalización
y/o control a uno o más moduladores 325. Las salidas de los
moduladores 324 y 325 se suman en un combinador 326.
Un generador de secuencia de extensión 327 está
acoplado a un dispositivo de producto 326, que recibe la información
de enlace descendente combinada (modulada) procedente del
combinador 326. Un convertidor
digital-a-analógico 329 está
acoplado entre el dispositivo de producto 328 y un modulador de
cuadratura 330. El modulador de cuadratura 330 va acoplado al
oscilador local 313 y suministra una señal de salida analógica a una
sección transmisora en RF 331. La sección transmisora en RF 331 va
acoplada al circulador 310, con el fin de proporcionar a la antena
una señal RF con un nivel de potencia adecuado para la transmisión
inalámbrica a través del aire a una o más estaciones móviles.
El controlador 319 tiene enlaces de control
acoplados al convertidor
análogo-a-digital 314, al filtro
adaptado programable 315, a los receptores 316, 317 y 318, al
convertidor digital-a-analógico 329,
al generador de secuencia de extensión 327, al combinador 326, al
imbricador 323 y al codificador FEC/HARQ 322.
Una señal de espectro extendido recibida
procedente de la antena 309 pasa a través del circulador 310 y se
amplifica y filtra en la sección receptora de RF 311. El oscilador
local 313 genera una señal local que utiliza el desmodulador de
cuadratura 312 para desmodular los componentes en fase y fase de
cuadratura de la señal de espectro extendido recibida. El
convertidor análogo-a-digital 314
convierte el componente en-fase y el componente en
fase de cuadratura en señales digitales. Estas funciones son bien
conocidas en el arte, y hay variaciones respecto a este diagrama de
bloques que pueden alcanzar las mismas funciones.
El filtro adaptado programable 315 reúne los
componentes de la señal de espectro extendido recibido. Como
alternativa se puede utilizar un correlador como medio equivalente
para reunir la señal de espectro extendido recibida.
El receptor UL-PDCH asociado 315
detecta el piloto y la señalización TPC en la señal de espectro
extendido recibida. El receptor
EP-UL-PDCH 317 detecta las
trasmisiones en paquete de enlace ascendente perfeccionadas en la
señal de espectro extendido recibida. El receptor
EP-UL-PCCH 318 detecta la
información de formato de transmisión (opcional) de la señal de
espectro extendido recibida. Los datos detectados y la señalización
procedente de los canales de enlace ascendente se envían desde el
controlador 319 a la interfaz 308, y la interfaz pasa los datos a
los elementos de capa superior en o asociados con la estación base
13 y a través del enlace con el RNC 11.
El RNC 11 suministra datos y señalización a
través de un enlace a la estación base. En el transceptor BS, los
elementos de capa MAC (control de acceso medio), típicamente en la
interfaz 308, suministran datos e información de señalización de
enlace descendente (DL), previstos para transmisión en enlace
ascendente, a la entrada del codificador FEC/HARQ 322. La
señalización y los datos se codifican FEC por el codificador FEC
322, se imbrincan en el imbrincador 323 y se modulan QAM en 324. El
combinador 326 produce un flujo modulado combinado que contiene los
datos de enlace descendente modulados procedentes del modulador 324
y la señalización modulada y control procedente de los moduladores
325, y suministra este flujo al dispositivo de producto 326. El
flujo se procesa en espectro extendido por el dispositivo de
producto 326, con una secuencia de chip de extensión seleccionado
procedente del generador de secuencia de extensión 327. El flujo de
enlace descendente extendido se convierte en señal analógica en el
convertidor digital-a-analógico 328,
y se generan componentes en-fase y en fase de
cuadratura por el modulador de cuadratura 330, utilizando una señal
procedente del oscilador local 313. El paquete de enlace
descendente modulado se traduce a una frecuencia portadora, se
filtra y amplifica por la sección transmisora de RF 331, y a
continuación pasa a través del circulador 310 y se radia por medio
de la antena 309.
A continuación sigue un resumen de los atributos
de operación básica en modo de paquete (HS-UL). La
estación móvil 15 solicita una conexión de enlace ascendente en
paquete perfeccionada (EP-UL) a través de un canal
de acceso aleatorio (RACH) o del canal de paquete común (CPCH). El
nodo de la red (estación base 15 y/o RNC11) determina si hay
disponibles recursos de enlace ascendente y permite o niega a la
estación móvil una conexión en enlace ascendente, según se le
indicará por medio de un mensaje de solicitud concedida o solicitud
denegada, devuelto a través de un canal de acceso adelantado
(FACH). Si se conceden los recursos, el nodo de la red retransmite
los parámetros del DL-PDCH asociado a través del
FACH.
Si se concede la conexión, tanto la estación
móvil 15 como el nodo de la red establecen un canal PDCH asociado
EP (paquete perfeccionado) o
EP-UL-PDCH. Los parámetros
EP-UL-PDCH se retransmiten o bien de
forma explícita mediante señalización RACH/CPCH o de forma
implícita vía UE-ID a través del RACH/CPCH. El nodo
de la red podría cambiar opcionalmente a la estación móvil un
mensaje canal_EP-UL_adquirido. Esto podría ser una
sencilla secuencia a base de todo 1s durante un intervalo de tiempo
predeterminado. Después de un tiempo predeterminado respecto a la
recepción del mensaje de canal_EP-UL_adquirido o de
la adquisición del A_DL_PDCH, la estación móvil envía una solicitud
de inicialización de canal.
El nodo de la red responderá dentro de un
intervalo de tiempo predeterminado con un mensaje a través del
EP-DL-EPACH, dirigido hacia la
estación móvil de ese usuario, únicamente con información específica
relativa a la transmisión HS_UL. Los parámetros específicos podrían
incluir información relativa al inicio de la transmisión, tiempo de
duración de la transmisión (fin de la transmisión), información
relacionada con HARQ tal como tipo de combinación e información del
código establecido para la canalización. Se podría dar flexibilidad
a la estación móvil para elegir de entre un subconjunto de posibles
códigos de canalización y formatos de paquete de transmisión.
La transmisión por paquetes de enlace ascendente
se podría diferir para un tiempo posterior si el nodo de la red
determina que los recursos solicitados no están actualmente
disponibles. Al diferir la transmisión del paquete, se le podría o
no solicitar al nodo de red que asigne canales UL a la estación
móvil. Si dentro de un intervalo de tiempo predeterminado no llega
una asignación a una transmisión diferida, la estación móvil
intentará una nueva solicitud de inicialización de canal.
Un mensaje de desenganche de canal UL_HS se
podría enviar en cualquier momento a través del
DL-PPDCH asociado o del
EP-DL-FACH.
Todas las transmisiones asociadas a UL-HS se
interrumpen inmediatamente.
Después de transmitirse desde la red el mensaje
de solicitud de canal concedida, el nodo de la red comenzará a
transmitir la información por el
EP-DL-PSCCH para esa estación móvil,
relativa al tiempo de inicio retransmitido al UE a través del
EP-DL-FACH. Esta información podría
incluir (pero no está limitada a) ACK/NACKs, al sistema de
modulación de enlace ascendente y al establecimiento del código de
canalización de enlace ascendente. Ésta es una información generada
como respuesta a las mediciones del canal realizadas al recibir el
EP-UL-PDCH asociado o el
UL-FDCH asociado.
Como respuesta a la información recibida a
través del EP-DL-PSCCH, la estación
móvil generará paquetes de formato de transporte dentro del
subconjunto permitido tal como está definido por el
EP-DL-PSCCH. La información
específica de formato de transporte utilizada por la estación móvil
para transportar sus paquetes se transmite a través del
EP-UL-PSCCH o del
EP-UL-PDCH asociado. La información
relativa al formato de transporte correspondiente a cada paquete
transmitido se podría transmitir antes o después del paquete
transmitido.
Los datos del paquete de enlace ascendente se
transmiten a través del EP-UL-PDCH.
El formato de transporte elegido viene dictado en parte por el
EP-DL-PSCCH. El
EP-UL-PDCH tiene controlada la
potencia de transmisión por el DL-PDCH asociado. El
EP-UL-PDCH se transmite con un
decalaje de potencia constante en dB con relación al
UL-PDCH asociado o a la parte de control del
EP-UL-PDCH asociado.
La parte de control del UL_PDCH asociado o la
potencia del EP-UL-PDCH asociado
controlan el DL-PDCH asociado. Todas las
transmisiones a la estación móvil desde el
EP-DL-FACH y el
EP-DL-PSCCH tienen controlada la
potencia implícitamente al ser transmitidas con un decalaje de
potencia relativo en dB con respecto a la potencia transmitida a
través del DL-PDCH asociado, que tiene la potencia
controlada por el UL-PDCH asociado o por la parte de
control del EP-UL-PDCH
asociado.
Un mensaje de reducción de la potencia del canal
EP-DL transmitido por el nodo de la red, bien a
través del DL-PDCH asociado o del
EP-DL-FACH, le indica a la estación
móvil que reduzca las necesidades de nivel de potencia en el
DL-PDCH asociado recibido.
Un mensaje de confirmación de reducción de
potencia del canal EP-UL, transmitido por la
estación móvil, bien a través del UL-PDCH asociado
o del EP-UL-PDCH asociado, le indica
a la red que se ha recibido el mensaje de reducción de potencia del
canal EP-DL y que la estación móvil reducirá las
necesidades de nivel de potencia en el DL-PDCH
asociado recibido. Igualmente el nodo de la red reducirá
automáticamente las necesidades de nivel de potencia en el
UL-PDCH asociado recibido o el
EP-UL-PDCH asociado.
Las mediciones del tamaño de datos de la memoria
intermedia de la estación móvil se pueden transmitir a la estación
base y/o el RNC, bien a través del UL-PDCH asociado
o del EP-UL-PDCH asociado.
Estando en modo de economizado de potencia, la
estación móvil podría solicitar una transmisión de paquete de
enlace ascendente, enviando una solicitud de transmisión de paquete
EP-UL. El nodo de la red podría responder
positivamente enviando un mensaje de solicitud de transmisión de
paquete EP-UL concedida. Entonces, tanto la
estación móvil como el nodo de la red cambian sus requisitos de
nivel de potencia recibida en el DL-PDCH asociado
transmitido y el EP-PDCH asociado o las partes de
control del UL-PDCH asociado.
El proceso anterior se podría iniciar mediante
una transmisión de estación base de un mensaje de solicitud de
transmisión de paquete de canal EP-UL. La estación
móvil responderá con un acuse de recibo de establecimiento de
estación de paquete EP-UL. Tanto la estación base
como la estación móvil se sacan adecuadamente fuera de su modo de
economizado de potencia.
Para permitirle a la estación base una
sincronización más fácil con los canales
EP-UL-PDCH asociado o el
UL-PDCH asociado, se podría utilizar un preámbulo
de sincronización de paquete perfeccionado (EP-SPC).
Este preámbulo se podría transmitir a través de su propio canal de
preámbulo de sincronización de paquetes perfeccionado
(EP-SPCH). La sincronización del
EP-SP recibido se podría utilizar entonces para
logra la sincronización de los canales
EP-UL-PDCH asociado o del
UL-PDCH asociado.
Mientras el RS opere en un modo de intercambio
suave entre canales, podría solicitar una transmisión de paquete UL
a diferentes estaciones base para diferentes transferencias de
paquetes UL.
Aunque por lo anterior se han descrito lo que se
considera ser el mejor modo y/o otros ejemplos, se entiende que
pueden realizarse diversas modificaciones a ello, y que el asunto en
cuestión aquí descrito se podría implantar en diversas formas y
ejemplos, y que se podrían aplicar en numerosas aplicaciones, de las
cuales solamente se han descrito aquí algunas. Con las siguientes
indicaciones se trata de aclarar cualquiera y todas las
modificaciones y variaciones que quedan dentro del verdadero ámbito
del presente concepto.
Claims (32)
1. Un método para ser utilizado en una
red de comunicaciones inalámbrica de espectro extendido de acceso
múltiple con división de códigos (CDMA), que comprenda una estación
base (13) para servir a una o más estaciones móviles (15),
comprendiendo el método de operación de la estación móvil:
- -
- la transmisión de una solicitud de inicialización de un canal de datos para acceder a un canal de enlace ascendente, a la estación base desde una estación móvil;
- -
- recibir un mensaje de concesión de solicitud de canal en la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de concesión de solicitud de canal una información de control que especifica un tiempo inicial y una duración de transmisión;
- -
- recibir después del tiempo de inicio especificado una señalización de control relativa al acceso solicitado, en la una estación móvil; y
- -
- transmitir los datos en paquete desde la una estación móvil a través del canal de enlace ascendente, de la duración de transmisión especificada, comenzando en un tiempo después de la recepción inicial de la señalización de control.
2. El método de la reivindicación 1,
comprendiendo además la transmisión de información de formato
asociada a los datos en paquete desde la una estación móvil (15),
después de recibir la señalización de control y antes de comenzar
la transmisión de los datos en paquete a través del canal de enlace
ascendente.
3. El método de la reivindicación 2, en
el que el canal de enlace ascendente comprende un canal físico
dedicado.
4. El método de la reivindicación 3, en
el que la transmisión de la información de formato utiliza un canal
de control de paquete de enlace ascendente.
5. El método de la reivindicación 3, en
el que:
- -
- el mensaje de solicitud de canal concedida se recibe a través de un canal de acceso de ida de enlace descendente; y
- -
- la señalización de control relativa al acceso solicitado se recibe a través de un canal de control compartido de paquete de enlace descendente.
6. Un método para ser utilizado en una
red de comunicaciones inalámbrica de espectro extendido de acceso
múltiple por división de códigos (CDMA), comprendiendo una estación
base (13) o sirviendo a una o más estaciones móviles (15),
comprendiendo el modo de operación de la estación base:
- -
- la recepción de una solicitud de inicialización del canal de datos para acceder a un canal de enlace ascendente, en la estación base desde una estación móvil;
- -
- determinar si conceder o no a la estación móvil el acceso solicitado al canal de enlace ascendente;
- -
- si se determina conceder a la estación móvil el acceso solicitado al canal de enlace ascendente, transmitir un mensaje de solicitud de canal concedida para la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de solicitud de canal concedida una información de control que especifique un tiempo de inicio de la transmisión y una longitud de la transmisión;
- -
- en el tiempo de inicio especificado, inicializar la transmisión de la señalización de control relativa al acceso solicitado para la una estación móvil; y
- -
- recibir una transmisión de datos en paquete de la longitud de transmisión especificada desde la una estación móvil a través del canal de enlace ascendente.
7. El método de la reivindicación 6, en
el que la información de control en el mensaje de solicitud de
canal concedido comprende además por lo menos uno de información de
ARQ híbrido (re-solicitud de repetición
automática), datos que identifiquen un sistema de modulación de
enlace ascendente y un código de canalización de enlace ascendente
relacionado con la transmisión por la una estación móvil (15) por el
canal físico dedicado de enlace ascendente.
8. El método de la reivindicación 6, en
el que la señalización de control relacionada con el acceso
solicitado para la una estación móvil (15), comprende por lo menos
una información ARQ híbrida (re-solicitud de
repetición automática), datos que identifiquen un sistema de
modulación de enlace ascendente y un código de canalización de
enlace ascendente relacionado con la transmisión por la una estación
móvil por el canal de enlace ascendente.
9. El método de la reivindicación 6, en
el que:
la transmisión del mensaje de solicitud de canal
concedido utiliza un canal de acceso de ida de enlace descendente;
y
la transmisión de la señalización de control
relacionada con el acceso concedido utiliza un canal de
compartimiento de paquete de enlace descendente.
10. El método de la reivindicación 6,
comprendiendo además el desenganche de por lo menos un recurso
relacionado con el canal físico dedicado de enlace ascendente,
cuando la recepción de los datos en paquete a través del canal de
enlace ascendente cesa después de recibida la transmisión de la
longitud especificada.
11. El método de la reivindicación 6, en
el que el canal de enlace ascendente es un canal físico
dedicado.
12. El método de la reivindicación 6, en
el que el canal de enlace ascendente es un canal de paquete
común.
13. El método de las reivindicaciones 1 y
6 efectuado en un sistema de acceso múltiple de división de código
(CDMA) empleando modulación de espectro extendido que comprende una
estación base (BS 13), que comprende un transmisor de espectro
extendido BS y un receptor de espectro extendido BS (307, 308) y por
lo menos una estación móvil (MS 15), comprendiendo un transmisor de
espectro extendido MS y un receptor de espectro extendido MS (207,
208), comprendiendo el método los pasos de:
- transmitir desde el transmisor de espectro extendido MS de la una estación móvil, una señal de espectro extendido que signifique una solicitud para utilizar un canal de enlace ascendente;
- recibir la solicitud para utilizar el canal de enlace ascendente desde la una estación móvil en el receptor de espectro extendido BS;
- procesar la solicitud recibida para determinar si conceder o no el acceso solicitado;
- si el procesado da lugar a una determinación de conceder el acceso, transmitir desde el transmisor de espectro extendido BS una señal de espectro extendido que comprenda un mensaje de solicitud de canal concedida para la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de solicitud de canal concedido una información de control que especifique un tiempo de inicio de la transmisión y una longitud de transmisión;
- recibir el mensaje de solicitud de canal concedida desde la estación base en el receptor de espectro extendido MS de la una estación móvil;
- en el tiempo de inicio especificado para la transmisión, iniciar la transmisión desde el transmisor de espectro extendido BS de una señal de espectro extendido que comprenda señalización de control relacionada con el acceso concedido a través de un canal de enlace descendente;
- recibir la señal de espectro extendido que comprende señalización de control en el receptor de espectro extendido MS de la una estación móvil;
- en un tiempo predeterminado después del tiempo de inicio especificado para la transmisión, iniciar la transmisión de una señal de espectro extendido conteniendo datos en paquete, a través del canal de enlace ascendente desde el transmisor de espectro extendido MS de la una estación móvil, de forma acorde con la información de control recibida; y
- cesando la transmisión de la señal de espectro extendido que contiene los datos en paquete a través del canal de enlace ascendente desde la estación móvil, al terminar la transmisión de los datos en paquete de la longitud de transmisión especificada.
14. El método de la reivindicación 13, en
el que, cuando cesa la transmisión de la señal de espectro
extendido que contiene los datos en paquete, a través del canal de
enlace ascendente, se desengancha inmediatamente el canal físico
dedicado de enlace ascendente.
15. El método de la reivindicación 13, en
el que el mensaje de solicitud de canal concedido comprende además
por lo menos una de: la información ARQ híbrida
(re-solicitud de repetición automática), los datos
que identifiquen un sistema de modulación de enlace ascendente y un
código de canalización de enlace ascendente relacionado con un
canal físico dedicado de enlace ascendente asignado, para ser
utilizado por el transmisor de espectro extendido MS de la una
estación móvil.
16. El método de la reivindicación 13, en
el que:
- la transmisión de la señal de espectro extendido que comprende el mensaje de solicitud de canal concedida utiliza un canal de acceso de ida de enlace descendente; y
- transmisión desde el transmisor de espectro extendido BS de una señal de espectro extendido que comprende señalización de control relacionada con el acceso concedido utilizando un canal de compartimiento de paquete de enlace descendente.
17. El método de la reivindicación 16, en
el que la información de control comprende por lo menos una de: la
información ARQ híbrida (solicitud de repetición automática), los
datos que identifiquen un sistema de modulación de enlace
ascendente y un código de canalización de enlace ascendente
relacionado con la transmisión por la una estación móvil por el
canal físico dedicado de enlace ascendente.
18. El método de la reivindicación 13,
comprendiendo además:
- transmitir desde el transmisor de espectro extendido MS (207, 208) de la una estación móvil (15), una señal de espectro extendido que contenga información relativa al formato,
donde la señal de transmisión que contiene la
información de formato comienza entre el tiempo de inicio
especificado para la transmisión y el tiempo predeterminado después
del tiempo especificado para el inicio.
19. El método de la reivindicación 18, en
el que la transmisión de la señal de espectro extendido que
contiene la información de formato utiliza un canal de control por
paquete de enlace ascendente.
20. El método de la reivindicación 13, en
el que el canal de enlace ascendente es un canal físico
dedicado.
21. El método de la reivindicación 13, en
el que el canal de enlace ascendente es un canal de paquete
común.
22. El método de la reivindicación 13, en
el que la solicitud para utilizar el canal de enlace ascendente
comprende información de control especificando un estado de la
memoria intermedia de la una estación móvil (15) o una calidad de
nivel de servicio deseada para el acceso solicitado.
23. Una estación base (13) para uso en un
sistema de acceso múltiple de división codificada (CDMA) que emplee
modulación de espectro extendido, comprendiendo la estación base
(BS):
- un sistema transceptor de espectro extendido BS (307) para transmitir y recibir señales moduladas de espectro extendido, hacia y desde una estación móvil (15); y
- un interfaz de control de acceso a los medios (308), acoplado al sistema transceptor de espectro extendido (BS) para recibir y enviar datos en paquete entre una red y el sistema transceptor de espectro extendido BS, y para controlar comunicaciones de señales del sistema transceptor de espectro extendido BS como soporte de operaciones de comunicaciones inalámbricas de la estación base, de manera que, durante la operación, estando la estación base caracterizada por los medios para llevar a cabo la siguiente secuencia de operaciones:
- recibir una solicitud de inicialización de canal de datos para acceso a un canal de enlace ascendente, en la estación base desde una estación móvil;
- determinar si conceder o no a la estación móvil el acceso solicitado al canal de enlace ascendente;
- si se determina concederle a la estación móvil el acceso solicitado al canal de enlace ascendente, transmitir un mensaje de solicitud de canal concedida para la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de solicitud de canal concedida una información de control que especifique un tiempo de inicio de la transmisión de una longitud de transmisión;
- en el tiempo de inicio especificado, iniciar la transmisión de una señalización de control relacionada con el acceso solicitado, para la una estación móvil; y
- recibir una transmisión de datos en paquete de la longitud de transmisión especificada procedente de la una estación móvil a través del canal de enlace ascendente.
24. La estación base (13) tal como figura
en la reivindicación 23, en la que el sistema transceptor de
espectro extendido BS comprende un procesador de banda base
(307).
25. La estación base (13) tal como figura
en la reivindicación 24, en la que el procesador de banda base
comprende:
- un transmisor de espectro extendido (322-331);
- un receptor de espectro extendido (316-318);
- un controlador (319) que responda a señales procedentes del receptor de espectro extendido y de la interfaz de control de acceso a los medios, para controlar las operaciones del transmisor de espectro extendido.
26. La estación base (13) tal como figura
en la reivindicación 25, en la que el transmisor de espectro
extendido (322-331) transmite el mensaje de
solicitud de canal concedida por un canal de acceso de ida de
enlace descendente, y transmite la señalización de control por un
canal de control compartido de paquetes de enlace descendente.
27. Una estación móvil (15) para ser
utilizada en un sistema de acceso múltiple de división de código
(CDMA) que emplee modulación de espectro extendido, comprendiendo la
estación móvil (MS):
- un sistema transceptor de espectro extendido MS (207) para transmitir y recibir señales moduladas de espectro extendido, hacia y desde una estación móvil; y
- un interfaz de control de acceso a los medios (208), acoplado a un sistema transceptor de espectro extendido MS para recibir y enviar datos en paquete para la estación móvil a través del sistema transceptor de espectro extendido MS y para controlar las comunicaciones de señalización del sistema transceptor de espectro extendido MS, como soporte a las operaciones de comunicaciones inalámbricas de la estación móvil, a través de una estación base del sistema CDMA, de tal manera que, durante la operación, la estación móvil, caracterizada por los medios para efectuar la siguiente secuencia de operaciones:
- transmitir una solicitud de inicialización de canal de datos para acceder a un canal de enlace ascendente, a la estación base desde una estación móvil;
- recibir un mensaje de solicitud de canal concedida en la una estación móvil, comprendiendo el mensaje de solicitud de canal concedida una información de control que especifique un tiempo de inicio y una longitud de transmisión;
- después del tiempo de inicio especificado, recibir señalización de control relacionada con el acceso solicitado en la una estación móvil; y
- transmitir datos en paquete desde la una estación móvil a través del canal de enlace ascendente, con la longitud de transmisión especificada, comenzando en un tiempo después de la recepción inicial de la señalización de control.
28. La estación móvil (15) de la
reivindicación 27, en la que las operaciones realizadas por la
estación móvil comprenden además la transmisión de información de
formato asociada con los datos en paquete desde la una estación
móvil, después de recibir la señalización de control y antes de
iniciar la transmisión de los datos en paquete a través del canal
de enlace ascendente.
29. La estación móvil (15) de la
reivindicación 27, en la que el sistema transceptor de espectro
extendido MS comprende un procesador de banda base (207).
30. La estación móvil (15) conforme a la
reivindicación 27, en la que el procesador de banda base (207)
comprende:
- un transmisor de espectro extendido (222-231);
- un receptor de espectro extendido (216-218);
- un controlador (219) que responda a las señales procedentes del receptor de espectro extendido y la interfaz de control de acceso a los medios para controlar las operaciones del transceptor de espectro extendido.
31. La estación móvil (15) tal como figura
en la reivindicación 30, en la que el transmisor de espectro
extendido (222-231) transmite el mensaje de
solicitud de canal por un canal de control por paquete de enlace
ascendente.
32. La estación móvil (15) tal como figura
en la reivindicación 30, en la que el transmisor de espectro
extendido (222-231) transmite información de formato
asociada a los datos en paquete desde la una estación móvil a la
estación base, a través del canal de control por paquete de enlace
ascendente.
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