MÉTODO Y APARATO PARA UTILIZAR UN CANAL DE TRÁFICO PARA COMUNICACIONES DE DATOS DE CONTROL EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA
Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente al campo de las comunicaciones, y más particularmente a las comunicaciones inalámbricas.
Antecedentes de la Invención ün sistema de protocolos normalmente controla las formas en que una estación móvil y una estación base pueden operar en un sistema de comunicación. Tales protocolos se describen en un conjunto de estándares publicados por un cuerpo estándar reconocido. Los protocolos pueden definir un conjunto de canales, tales como canales de tráfico para comunicación de datos de usuario y canales de control para comunicaciones de datos de control. Los canales de control pueden compartirse entre usuarios, y normalmente se utilizan durante un periodo corto de tiempo. En general, los datos de control son desde un bit de datos hasta varios bytes de datos. La transmisión de datos de control para una estación móvil es muy corta en duración. Además, la duración entre la transmisión y recepción de una replica para un mensaje de control es corta en comparación con una comunicación de datos de tráfico típica. Los datos de tráfico son grandes en comparación con los datos de control. Como resultado, los canales de tráfico asignados a una estación móvil se mantienen desde hace tiempo. La transmisión de datos de tráfico también puede estar en una forma discontinua. Como tal, los canales de tráfico se mantienen siempre y cuando exista una posibilidad de transmitir los datos de canal de tráfico. Si el canal de tráfico no se utiliza después de un período latente de tiempo, el canal de tráfico se desintegra. En ciertos casos, dónde el tamaño de los datos de control es demasiado grande para transmitirse sobre un canal de control, un canal de tráfico puede establecerse para transmitir los datos de control hasta una estación móvil específica. Sin embargo, cuando el canal de tráfico se establece para la transmisión de datos de control, el canal puede no desintegrarse por un momento, resultando en uso ineficiente de los recursos de canal de tráfico. Por lo tanto, existe una necesidad de utilizar un canal de tráfico para comunicaciones de datos de control en un sistema de comunicación inalámbrica muy eficientemente.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Varios métodos y el aparato proporcionan un método y aparato para un sistema de comunicación para utilizar eficientemente los recursos de canal de tráfico para comunicaciones de datos de control. Un controlador recibe un indicador de transmisión de un mensaje de control para la transmisión desde una estación base hasta una estación móvil sobre un canal de tráfico. El controlador selecciona un cronómetro latente de canal de tráfico basado en el indicador de transmisión. Una entidad de red puede enviar el indicador de transmisión hasta la estación base. El indicador de transmisión del mensaje de control se determina basándose por lo menos en un grado de comunicaciones y tamaño de datos del mensaje de control entre la estación móvil y la estación base. El controlador establece un canal de tráfico para la transmisión del mensaje de control con el cronómetro latente del canal de tráfico seleccionado. El canal de tráfico se desintegra después de la expiración del cronómetro latente de canal de tráfico seleccionado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, objetos y ventajas de la presente invención se volverán más aparentes a partir de la descripción detallada establecida en lo siguiente cuando se tome junto con los dibujos en los cuales caracteres de referencia similares se identifican correspondientemente a través de los mismos y en donde:
La FIGURA 1 ilustra un sistema de comunicación capaz de operar de acuerdo con varias modalidades de la invención; La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de varias etapas que pueden realizarse mediante una estación base para comunicaciones de datos de control utilizando cronómetro latente de canal de tráfico de tamaño variable de acuerdo con varios aspectos de la invención; y La FIGURA 3 ilustra un transceptor del sistema de comunicación capaz de operar de acuerdo con varias modalidades de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA O LAS MODALIDADES PREFERIDAS Varios aspectos generalmente establecidos de la invención proporcionan un uso eficiente de recursos de comunicación en un sistema de comunicación al utilizar un cronómetro latente de canal de tráfico de tamaño variable para comunicaciones de datos de control sobre un canal de tráfico. Una o más modalidades ejemplares descritas en la presente se establecen en el contexto de un sistema de comunicación de datos inalámbrico digital. Aunque el uso dentro de este contexto es ventajoso, diferentes modalidades de la invención pueden incorporarse en diferentes ambientes o configuraciones. En general, los diversos sistemas descritos en la presente pueden formarse utilizando procesadores controlados por software, circuitos integrados o lógica discreta. Los datos, instrucciones, comandos, información, señales, símbolos y chips que pueden hacerse referencia a través de la aplicación se representan ventajosamente por voltajes, corrientes, ondas electromagnéticas, campos magnéticos o partículas, campos ópticos o partículas o una combinación de los mismos. Además, los bloques mostrados en cada diagrama de bloque pueden representar hardware o etapas del método. Más específicamente, varias modalidades de la invención pueden incorporarse en un sistema de comunicación inalámbrica que opera de acuerdo con un estándar de comunicación representado y descrito en varios estándares publicados por la Asociación de la Industria de Telecomunicación (TIA) y otras organizaciones de estándares. Tales estándares incluyen el estándar TIA/EIA-95, el estándar TIA/EIA-IS-2000 , el estándar IMT-2000, UMTS y el estándar de WCDMA, el estándar de GSM, todos incorporados en la presente para referencia. Una copia de los estándares puede obtenerse al escribir a TIA, Estándares y Departamento de Tecnología, 2500 Wilson Bulevar, Arlington, VA 22201, Estados Unidos de América. El estándar generalmente identificado como estándar de UMTS, incorporado para referencia en la presente, puede obtenerse al contactar la Oficina de Apoyo de 3GPP, 650 Route des Lucioles-Sophxa Antipolis, Valbonne-Francia . La FIGURA 1 ilustra un diagrama de bloque general de un sistema 100 de comunicación capaz de operar de acuerdo con cualquiera de los estándares del sistema de comunicación de acceso múltiple de división por código (CDMA) y el estándar de GSM mientras incorpora varias modalidades de la invención. El sistema 100 de comunicación puede ser para comunicaciones de datos, o datos y voz. Generalmente, el sistema 100 de comunicación incluye una estación 101 base que proporciona enlaces de comunicación entre un número de estaciones móviles, tales como las estaciones 102-104 móviles, y entre las estaciones 102-104 móviles y una red 105 de datos y telefónica conmutada pública. La estación 101 base puede incluir un número de componentes, tal como un controlador de estación base y un sistema transceptor base. Para simplicidad, tales componentes no se muestran. La estación 101 base puede estar en comunicación con otras estaciones base, por ejemplo la estación 160 base. Un centro de conmutación móvil (no mostrado) puede controlar los diversos aspectos de operación del sistema 100 de comunicación y en relación con las comunicaciones sobre una via indirecta larga 199 entre la red 105 y las estaciones 101 y 160 base. La estación 101 base se comunica con cada estación móvil que está en su área de cobertura mediante una señal de enlace sin retorno transmitida desde la estación 101 base. Las señales de enlace sin retorno destinadas para las estaciones 102-104 móviles pueden sumarse para formar una señal 106 de enlace sin retorno. Cada una de las estaciones 102-104 móviles que reciben la señal 106 de enlace sin retorno decodifica la señal 106 de enlace sin retorno para extraer la información recibida. La estación 160 base también puede comunicarse con las estaciones móviles que están en su área de cobertura mediante una señal de enlace sin retorno transmitida desde la estación 160 base. Las estaciones 102-104 móviles se comunican con las estaciones 101 y 160 base mediante los enlaces de retorno correspondientes. Cada enlace de retorno se mantiene mediante una señal de enlace de retorno, tal como las señales 107-109 de enlace de retorno para las estaciones 102-104 móviles, respectivamente. Las señales 107-109 de enlace de retorno, aunque pueden destinarse para una estación base, pueden recibirse en otras estaciones base. Varios aspectos de la invención proporcionan las estaciones móviles y las estaciones base en el sistema 100 de comunicación para utilizar un cronómetro latente de canal de tráfico de tamaño variable para comunicaciones de control y datos de tráfico sobre un canal de tráfico. Las estaciones 101 y 160 base pueden comunicarse simultáneamente con una estación móvil común. Por ejemplo, la estación 102 móvil puede estar en proximidad cercana de las estaciones 101 y 160 base, las cuales pueden mantener comunicaciones con ambas estaciones 101 y 160 base. En el enlace sin retorno, la estación 101 base transmite en la señal 106 de enlace sin retorno, y la estación 160 base en la señal 161 de enlace sin retorno. En el enlace de retorno, la estación 102 móvil transmite en la señal 107 de enlace de retorno que se recibe por ambas estaciones 101 y 160 base. Para transmitir un paquete de datos a la estación 102 móvil, una de las estaciones 101 y 160 base puede seleccionarse para transmitir el paquete de datos a la estación 102 móvil. En el enlace de retorno, ambas estaciones 101 y 160 base pueden intentar decodificar la transmisión de datos de tráfico desde la estación 102 móvil. La velocidad de datos y el nivel de potencia de los enlaces de retorno y sin retorno puede mantenerse de acuerdo con la condición de canal entre la estación base y la estación móvil . Con referencia a la FIGURA 1, la red 101 alámbrica puede incluir una red basada en Protocolo de Internet (IP) . Un nodo de servicio de datos de paquete (PDSN) puede estar entre la vía indirecta larga 199 y la red de IP para controlar y enrutar los datos de paquete entre las estaciones base y la red de IP. El controlador de estación base (no mostrado) también puede tener una función de control de datos de paquete (PCF) que controla comunicaciones de datos de paquete entre el PDSN y un número de estaciones base en el sistema de comunicación. El PDSN con frecuencia genera información de control para las estaciones móviles en el sistema 100 de comunicación. Tal información de control puede ser específica para una estación móvil. Por ejemplo, el PDSN puede enviar un mensaje de Solicitud de Eco a una estación móvil para determinar si la estación móvil aún está en el área de cobertura. La respuesta puede ser un mensaje de respuesta de Eco desde la estación móvil. Los mensajes de solicitud y respuesta de Eco son muy cortos en duración. En otro caso, el PDSN puede recibir datos de control desde la red de IP que puede necesitar ir sobre un canal de tráfico debido a su tamaño. Por ejemplo, la red de IP puede enviar una respuesta de registro de IP móvil hasta una estación móvil en respuesta a una solicitud de la estación móvil. El mensaje de respuesta es para una estación móvil pretendida, y el mensaje de respuesta puede ser corto en comparación con los datos de tráfico que generalmente se comunican sobre canales de tráfico. En cualquiera de estos casos, el PDSN puede generar un indicador de transmisión para la estación base para utilizar un cronómetro latente de canal de tráfico de tamaño más pequeño cuando un canal de tráfico se establece para la transmisión y la recepción de tales mensajes de control, de acuerdo con varios aspectos de la invención. El indicador de transmisión también puede indicar una duración preferida que puede seleccionarse de un número de periodos posibles de cronómetro latente . Como tal, el cronómetro latente de canal de tráfico puede ser un parámetro de tamaño variable . La estación base puede seleccionar un cronómetro latente de canal de ¦ tráfico corto, en comparación con un cronómetro latente utilizado para comunicación de datos de tráfico, para desintegrar el canal de tráfico que se establece para la transmisión de datos de control, de acuerdo con una modalidad de la invención. En ausencia de tal indicación de PDSN u otras unidades de procesamiento, la estación base puede utilizar un cronómetro latente de canal de tráfico normal para desintegrar el canal de tráfico. Consecuentemente, la estación base no contiene un canal de tráfico por mucho tiempo cuando transmite datos de control. La estación base puede tener varios cronómetros latentes de canal de tráfico discretos. Basándose en la naturaleza del mensaje de control, la estación base puede seleccionar un valor apropiado del cronómetro latente de canal de tráfico a partir de los cronómetros latentes de canal de tráfico predefinidos. En una alternativa, la estación base puede utilizar un cronómetro latente de canal de tráfico de tamaño variable continuamente que cambia las bases sobre la naturaleza de los mensajes de datos de control. La naturaleza del mensaje de control puede indicarse por el indicador de transmisión desde el PDSN. La naturaleza del mensaje de control puede determinarse basándose en el grado (duración) de las comunicaciones requeridas para el término de los mensajes de control. Por ejemplo, los mensajes de solicitud y respuesta de Eco son muy cortos en duración. Como tal, el indicador de transmisión proporciona el cronómetro latente para establecerse en un valor bajo. En otro ejemplo, los mensajes de control de respuesta de registro de IP pueden requerir cierto retardo entre las comunicaciones entre la estación base y la estación móvil. En tal caso, el indicador de transmisión proporciona el cronómetro latente para establecerse en un valor más alto. Con referencia a la FIGURA 2, un diagrama 200 de flujo representa varias etapas que pueden realizarse por un procesador/controlador en las estaciones base mostradas en la FIGURA 1 para seleccionar un cronómetro latente de canal de tráfico para cada canal de tráfico que se establece con las estaciones móviles en el sistema 100 de comunicación. En la etapa 201, la estación base puede detectar una indicación de un mensaje de control para la transmisión a una estación móvil. Los datos de control pueden necesitar comunicarse a una estación móvil especifica. La indicación puede estar en la forma de una señalización entre la estación base y el controlador de datos de paquete conectado al PDSN, o cualquier forma alternativa. El indicador de transmisión indica la naturaleza del mensaje de control y puede determinarse basándose en el grado (duración) y la cantidad de datos de las comunicaciones requeridas para el término de los mensajes de control. En la etapa 202, la estación base puede seleccionar un cronómetro latente de canal de tráfico en respuesta a recibir la indicación. El cronómetro latente puede seleccionarse de un conjunto de cronómetros latentes que tienen diferentes valores de duración. Por ejemplo, un valor de cronómetro muy corto puede seleccionarse para datos de control que requieren comunicaciones de una cantidad pequeña de datos, y un valor de cronómetro largo puede utilizarse para mensajes de control que requieren comunicaciones de una gran cantidad de datos. En otro aspecto, el cronómetro latente puede seleccionarse basándose en un tiempo de retardo esperado entre la transmisión y recepción de mensajes (es decir, una duración total de tales comunicaciones) entre la estación base y la estación móvil. En la etapa 203, la estación base puede establecer un canal de tráfico para la transmisión de los datos de control a una estación móvil especifica mientras establece el cronómetro latente de canal de tráfico en el cronómetro latente seleccionado. En la etapa 204, el canal de tráfico se desintegra después de la expiración del cronómetro latente seleccionado. En muchos de los casos, el cronómetro latente seleccionado para comunicaciones de datos de control es mucho más pequeño que un cronómetro latente seleccionado para comunicaciones' de datos de tráfico para la misma estación móvil. Como tal, los recursos de comunicación asignados a los canales de tráfico se utilizan muy eficientemente al evitar el retardo de un canal de tráfico durante un largo periodo de tiempo cuando el canal de tráfico se utiliza para comunicaciones de datos de control . La FIGURA 3 representa un diagrama general de un sistema 400 transceptor para incorporar un receptor 200 y un transmisor 300 para mantener un enlace de comunicación con un destino mientras que opera de acuerdo con varios aspectos de la invención. El transceptor 400 puede incorporarse en una estación base mostrada en la FIGURA 1. El transceptor 400 puede utilizarse para comunicaciones de datos de tráfico y control. Las comunicaciones pueden ser sobre un canal de tráfico. El transceptor 400 también puede incorporarse en una estación móvil. Un procesador 401 puede acoplarse al receptor 200 y al transmisor 300 para procesar los datos recibidos y transmitidos y controlar los diversos aspectos del receptor 200 y el transmisor 300. Varios aspectos del receptor 200 y el transmisor 300 pueden ser comunes, aunque el receptor 200 y el transmisor 300 se muestren separadamente. En un aspecto, el receptor 200 y el transmisor 300 pueden compartir un oscilador local común y un sistema 499 de antena común para recepción y transmisión de RF/IF. El transmisor 300 recibe los datos para la transmisión en la entrada 405. El bloque 403 de procesamiento de datos de transmisión prepara los datos para la transmisión en un canal de transmisión. Los datos recibidos, después de decodificarse, se reciben en el procesador 401 en una entrada 404. Los datos recibidos se procesan en el bloque 402 de procesamiento de datos recibidos en el procesador 401. Varias operaciones del procesador 401 pueden integrarse en una sola o varias unidades de procesamiento. El transceptor 400 puede conectarse a otro dispositivo. El transceptor 400 puede ser parte integral del dispositivo. El dispositivo puede ser una computadora u operar similar a una computadora. El dispositivo puede conectarse a una red de datos, tal como la Internet. En caso de incorporar el transceptor 400 en una estación base, la estación base a través de varias conexiones puede conectarse a la red 105. Las conexiones pueden incluir un PDSN. En el transmisor 300, de acuerdo con varios aspectos de la invención, el procesador 401 establece un cronómetro latente de canal de tráfico de acuerdo con el indicador de transmisión recibido desde el PDSN o cualquier otra entidad de procesamiento que indique la naturaleza de la transmisión. Una unidad de memoria en el procesador 401 puede almacenar un número de valores de cronómetro latente que corresponden a un número de diferentes indicadores de transmisión que se generan basándose en la naturaleza de las comunicaciones de los datos de control sobre un canal de tráfico. La unidad 403 de procesamiento de datos de transmisión puede determinar la duración del cronómetro latente basándose en el indicador de transmisión recibido. Un cronómetro corto puede seleccionarse para comunicaciones de datos de control que requieren corta duración y un cronómetro latente largo para comunicaciones que toman mucho tiempo. En un caso, pueden existir más datos o más retardo entre las transmisiones y recepción de datos entre la estación base y la estación móvil. El procesamiento de los datos recibidos generalmente incluye verificar error en los paquetes recibidos de datos. El bloque 480 de almacenaje de datos de recepción puede acumular datos recibidos en cada trama de datos para reconstruir todo el bloque de datos. Si los datos recibidos no se reconstruyen basándose en las tramas recibidas de datos, y el cronómetro latente expira, el procesador 401, junto con la unidad 402 de procesamiento recibida y la unidad 403 de procesamiento de transmisión, pueden desintegrar el canal de tráfico después de la expiración del cronómetro latente. Aquéllos con experiencia en la técnica además pueden apreciar que los diversos bloques lógicos ilustrativos, módulos, circuitos y etapas de algoritmos descritos junto con las modalidades descritas en la presente pueden implementarse como hardware electrónico, software de computadora, o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta capacidad de intercambio de hardware y software, varios componentes ilustrativos, bloques, módulos, circuitos y etapas se han descrito en lo anterior generalmente en términos de su funcionalidad. Si tal funcionalidad se implementa como hardware o software depende de la aplicación particular y las restricciones de diseño impuestas en el sistema general. Aquellos con experiencia pueden implementar funcionalidad descrita en varias formas para cada aplicación particular, pero tales decisiones de implementación no deben interpretarse como provocando una separación del alcance de la presente invención. Los diversos bloques lógicos ilustrativos, módulos y circuitos descritos junto con las modalidades descritas en la presente pueden implementarse o realizarse con un procesador de propósito general, un procesador digital de señales (DSP) , un circuito integrado de aplicación especifica (ASIC) , una disposición de puerta programable de campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, puerta discreta o lógica de transistor, componentes de hardware discretos, o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en la presente. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero alternativamente, el procesador puede ser cualquier procesador convencional, controlador, microcontrolador, o máquina de estado. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos de cómputo, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra configuración. Las etapas de un método o algoritmo descritas junto con las modalidades descritas en la presente pueden representarse directamente en hardware, en un módulo de software ejecutado por un procesador, o en una combinación. Un módulo de software puede residir en una memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, disco duro, un disco removible, un CD-ROM, o cualquier otra forma de medio de almacenaje conocida en la técnica. Un medio de almacenaje ejemplar se acopla al procesador de manera que el procesador pueda leer información de, y escribir información en, el medio de almacenaje. Alternativamente, el medio de almacenaje puede ser parte integral del procesador. El procesador y el medio de almacenaje pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en una terminal de usuario. Alternativamente, el procesador y el medio de almacenaje pueden residir como componentes discretos en una terminal de usuario. La descripción previa de las modalidades preferidas se proporciona para permitir que cualquier persona con experiencia en la técnica haga o utilice la presente invención. Las diversas modificaciones de estas modalidades serán fácilmente aparentes para aquellos con experiencia en la técnica, y los principios genéricos definidos en la presente pueden aplicarse a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. De este modo, la presente invención no se pretende para limitarse a las modalidades mostradas en la presente sino que debe estar de acuerdo con el alcance más amplio consistente con los principios y características novedosas descritas en la presente .