ES2209584B2 - Metodo y sistema de telecomunicaciones para transferir informacion en un servicio radio por paquetes y la correspondiente estacion movil. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere en general a un método y a una disposición para transferir información en un servicio radio por paquetes. Especialmente, la invención se aplica a la transferencia de datos sensibles a retardo, tales como datos de voz y de vídeo, en un sistema móvil de telecomunicaciones. Un objeto de esta invención es proporcionar una solución, en la que la conexión física de un servicio radio por paquetes se mantiene reservado también durante los periodos pasivos de una sesión, pero al mismo recurso físico puede ser compartido entre múltiples usuarios. Una idea básica de la invención es que la red es informada al final de un periodo activo sigue un periodo pasivo o si la conexión puede ser liberada. Cuando un periodo activo comienza después de un periodo pasivo, la conexión reserva preferentemente de nuevo este canal de datos por paquetes, y posiblemente otros usuarios del canal son asignados a otros canales.

Description

Método y sistema de telecomunicaciones para transferir información en un servicio radio por paquetes y la correspondiente estación móvil.

La invención se refiere en general a un método y a una disposición para transferir información en un servicio radio por paquetes. Especialmente, la invención se aplica a la transferencia de datos sensibles a retardo, tales como datos de voz y de vídeo, en un sistema móvil de telecomunicaciones.

La denominación "sistema móvil de telecomunicaciones" se refiere generalmente a cualquier sistema de telecomunicaciones que permite una conexión de comunicación inalámbrica entre una estación móvil (MS) y las partes fijas del sistema cuando el usuario de la estación móvil se mueve dentro del área de servicio del sistema. Un sistema móvil de telecomunicaciones típico es una Red Móvil Terrestre Pública (PLMN). La mayoría de los sistemas móviles de telecomunicaciones utilizados en el momento de presentación de esta solicitud de patente pertenecen a la segunda generación de tales sistemas, siendo un ejemplo bien conocido el sistema GSM (Sistema Global para telecomunicaciones Móviles). No obstante, la invención se aplica también a la siguiente o tercera generación de sistemas móviles de telecomunicaciones, tales como un sistema conocido como UMTS (Sistema Universal Móvil de Telecomunicaciones) que se encuentra actualmente en proceso de normalización.

Los servicios de Internet en tiempo real han alcanzado popularidad durante los últimos años. Ya se conocen en Internet la telefonía IP (Protocolo de Internet) y diferentes aplicaciones de canalización. Además, se espera que aumente aún la demanda de acceso inalámbrico a estos servicios en tiempo real. Las redes inalámbricas conmutadas por paquetes, tales como GPRS (Servicio General Radio por paquetes), están diseñadas para proporcionar servicios de datos, por ejemplo servicios de Internet, a bajo coste. En GPRS, los canales no están dedicados continuamente a un solo usuario, sino que están compartidos entre múltiples usuarios. Esto facilita la multiplexión eficaz de los datos. Sin embargo, el GPRS no ha sido diseñado originalmente para transferir datos en tiempo real sensibles a retardo, por ejemplo sesiones de telefonía IP. Por esta razón, el GPRS contiene varias soluciones técnicas que no cumplen los requerimientos establecidos por el tráfico en tiempo real. En el texto siguiente, se utiliza una denominación "datos sensibles a retardo" para flujos de datos que deberían transferirse en una base de tiempo real y que pueden tener periodos pasivos durante los cuales el flujo de datos se suspende.

Con el fin de comprender mejor los problemas de las soluciones de la técnica anterior y la idea de la presente invención, se describe en primer lugar brevemente la estructura de un sistema de radio celular digital de tercera generación, y a continuación se describe el GPRS con más detalle.

La figura 1a muestra una versión de un sistema de radio celular futuro, que no es completamente nuevo, comparado con el sistema GSM conocido, pero que incluye tanto elementos conocidos como elementos completamente nuevos. Los terminales están conectados a la red de acceso de radio RAN, que incluye las estaciones de base y los controladores de estaciones de base. La red central de un sistema de radio celular comprende centros de conmutación de servicios móviles (MSC), otros elementos de red (en GSM, por ejemplo SGSN y GGSN, es decir, Nodo de Soporte de GPRS en Servicio y Nodo de Soporte de GPRS de Puerta de Acceso, donde GPRS significa Servicio General de Radio por paquetes) y otros sistemas de transmisión asociados. Por ejemplo, de acuerdo con las especificaciones GSM+ desarrolladas a partir de GSM, la red central puede proporcionar también servicios nuevos.

En la figura 1a, la red central de un sistema de radio celular 10 comprende una red central GSM+ 11 que tiene tres redes de acceso radio enlazadas en paralelo a la misma. De éstas, las redes 12 y 13 son redes de acceso radio UMTS y la red 14 es una red de acceso radio GSM+. La red de acceso de radio UMTS superior 12 es, por ejemplo, una red de acceso de radio comercial, propiedad de un operador de telecomunicaciones que ofrece servicios móviles, que sirve igualmente a todos los abonados de dicho operador de telecomunicaciones. La red de acceso radio UMTS inferior 13 es, por ejemplo, privada y es, por ejemplo, propiedad de una compañía, en cuyos locales opera dicha de red acceso radio. Típicamente, las células de la red de acceso de radio privada 13 son nanocélulas y/o picocélulas, en las que solamente pueden operar terminales de los empleados de dicha compañía. Estas tres redes de acceso radio pueden tener células de diferentes tamaños que ofrecen diferentes tipos de servicios. Adicionalmente, las células de las tres redes de acceso radio 12, 13 y 14 pueden solaparse total o parcialmente entre sí. La velocidad binaria utilizada en un momento dado de tiempo depende, entre otras cosas, de las condiciones de la trayectoria radio, de las características de los servicios utilizados, de la capacidad regional general del sistema celular y de las necesidades de capacidad de otros usuarios. Los tipos nuevos de redes de acceso de radio mencionados anteriormente se denominan redes genéricas de acceso radio (GRAN). Una red de este tipo puede co-operar con diferentes tipos de redes centrales fijas CN y especialmente con la red GPRS del sistema GSM. La red genérica de acceso radio (GRAN) puede ser definida como un conjunto de estaciones de base (BS) y de controladores de redes radio (RNC), que son capaces de comunicarse entre sí utilizando mensajes de señalización.

La figura 1b muestra una arquitectura de un servicio general de radio por paquetes (GPRS). El GPRS es un servicio nuevo que se basa actualmente en el sistema GSM, pero que se supone que llegará a ser genérico en el futuro. El GPRS es uno de los objetos del trabajo de normalización del GSM fase 2+ y de UMTS en el ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones). El entorno operativo del GPRS comprende una o más áreas de servicio de sub-redes, que están interconectadas por una red principal GPRS. Una sub-red comprende un número de nodos de servicios de datos por paquetes (SN) que, en esta solicitud, serán referidos como nodos de soporte de GPRS en servicio (SGSN) 153, cada uno de los cuales está conectado al sistema móvil de telecomunicaciones (típicamente a una estación de base a través de una estación de interconexión), de tal manera que puede proporcionar un servicio por paquetes para terminales de datos móviles 151 a través de varias estaciones de base 152, es decir, células. La red intermedia de comunicaciones móviles proporciona transmisión de datos conmutada por paquetes entre un nodo de soporte y terminales de datos móviles 151. Diferentes sub-redes están interconectadas, a su vez, a una red de datos externa, por ejemplo, a una red pública de datos (PDN) 155, a través de nodos de soporte de puerta de acceso de GPRS, GGSN 154. Por lo tanto, el servicio GPRS permite la provisión de transmisión de datos por paquetes entre terminales de datos móviles y redes de datos externas cuando las partes adecuadas de un sistema móvil de comunicaciones funcionan como una red de acceso.

Para acceder a los servicios GPRS, una estación móvil debe, en primer lugar, dar a conocer su presencia a la red realizando una conexión GPRS. Esta operación establece un enlace lógico entre la estación móvil y los SGSN, y pone la estación móvil disponible para SMS (Servicios de Mensajes Cortos) 158, 159, a través de GPRS, para llamadas buscapersonas a través de SGSN y para notificación de datos GPRS entrantes. Más particularmente, cuando la estación móvil se conecta a la red GPRS, es decir, en un procedimiento de conexión GPRS, el SGSN crea un contexto de gestión de la movilidad (contexto MM). Además, la autenticación del usuario es realizada por el SGSN durante el procedimiento de conexión GPRS. Para enviar y recibir datos GPRS, la MS debe activar la dirección de datos por paquetes que se desea utilizar, solicitando un procedimiento de activación PDP (Protocolo de datos por paquetes). Esta operación da a conocer la estación móvil al GGSN correspondiente y puede comenzar la interconexión con redes de datos externas. Más particularmente, se crea un contexto PDP en la estación móvil y el GGSN y el SGSN. El contexto del protocolo de datos por paquetes define diferentes parámetros de transmisión de datos, tales como el tipo de PDP (por ejemplo, X.25 o IP), la dirección de PDP (por ejemplo, la dirección X.121), la calidad del servicio QoS) y el NSAPI (Identificador Punto de Acceso al Servicio de Red). La MS activa el contexto PDP con un mensaje específico, Activar Solicitud de Contexto PDP, en el que da información sobre el TLLI, el tipo de PDP, la dirección de PDP, el QoS solicitado y el NSAPI, así como opcionalmente el nombre del punto de acceso (APN).

La figura 1 muestra también los siguientes bloques funcionales GSM: Centro de Conmutación Móvil (MSC) / Registro de Localización de Visitantes (VLR) 160, Registro de Localización Interna (HLR) 157 y Registro de Identidad del Equipo (EIR) 161. El sistema GPRS está conectado normalmente también a otras Redes Móviles Terrestres Públicas (PLMN) 156.

Las funciones que se aplican a los protocolos de transmisión de datos digitales se describen normalmente como un apilamiento de acuerdo con el modelo OSI (Interfaz de Sistemas Abiertos), donde están definidas exactamente las tareas de los diversos estratos del apilamiento, así como la transmisión de datos entre estratos. En el sistema GSM fase 2+, que se observa en esta solicitud de patente como un ejemplo de sistema inalámbrico de transmisión de datos digitales, se definen cinco estratos operativos.

Las relaciones entre los estratos del protocolo se ilustran en la figura 2. La capa más baja del protocolo entre la estación móvil MS y el subsistema de la estación de base es el estrato 1 (L1) 200, 201, que corresponde a una conexión de radio física. Por encima de ellos se encuentra situada una entidad que corresponde a los estratos 2 y 3 de un modelo OSI regular, donde el estrato más bajo es un estrato de control de radio enlace/control de acceso medio (RLC/MAC) 202, 203; por encima de él se encuentra un estrato de control de enlace lógico (LLC) 204, 205; y en la parte más alta está un estrato de control de los recursos radio (RRC) 206, 207. Entre el subsistema de la estación de base UTRA BSS de la red genérica de acceso radio y una unidad de interconexión/red central IWU/CN localizada en la red central, se supone que se aplica una llamada interfaz Iu, donde los estratos que corresponden a los estratos descritos anteriormente de L1 a LLC son los estratos L1 y L2 del modelo OSI (bloques 208 y 209 en el dibujo), y el estrato que corresponde al estrato RRC descrito anteriormente es el estrato L3 del modelo OSI (bloques 210 y 211 en el dibujo).

La estación móvil MS debe incluir un protocolo de control de nivel más alto 212 y un protocolo 213 para servir a aplicaciones de nivel más alto, el primero de los cuales se comunica con el estrato RRC 206 con el fin de realizar funciones de control relacionadas con conexiones de transmisión de datos, y el último se comunica directamente con el estrato LLC 204 con el fin de transmitir aquellos datos que sirven directamente al usuario (por ejemplo, voz codificada digitalmente). En una estación móvil del sistema GSM, los bloques 212 y 213 están incluidos en el estrato MM mencionado anteriormente.

En GPRS, se crea un Flujo Temporal de Bloques (TBF) para transferir paquetes de datos en un canal de datos por paquetes. El TBF es una conexión física utilizada por dos entidades iguales de Recursos Radio (RR) para soportar la transferencia unidireccional de Unidades de datos por paquetes (PDU) del Control de Enlace Lógico (LLC) en canales físicos de datos por paquetes. El TBF está normalmente siempre liberado cuando no existen datos a transmitir. Esto es un problema en los servicios de voz, debido a que entre periodos activos existen periodos de silencio.

Durante estos periodos de silencio o ``pasivos'' no se transfieren datos y, por lo tanto, el TBF se encuentra liberado. Es probable que el procedimiento de establecimiento del TBF sea demasiado largo para que sea establecido con rapidez suficiente cuando continúa el periodo activo.

A continuación se describe con más detalle un ejemplo de la asignación de recursos en el GPRS de la especificación actual de GSM Fase 2+.

En el GSM Fase 2+, la asignación de recursos de enlace ascendente está especificada actualmente de la siguiente manera. La Estación Móvil (MS) solicita recursos de radio enlace ascendente enviando a la red un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST (PETICION DE CANAL POR PAQUETES). Para este mensaje de solicitud están especificados varios valores de tipo de acceso. Para la transferencia de datos se definen valores del tipo de acceso ``acceso en una fase'', ``acceso en dos fases'' y ``acceso corto''. Utilizando el valor de tipo de acceso ``acceso corto'', la MS puede solicitar que los recursos de radio sean transferidos solamente a algunos bloques de datos RLC y, por lo tanto, no es aplicable para transferir flujos de datos continuos.

Cuando una red recibe un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST que indica acceso en una fase, puede asignar recursos radio a uno o varios canales de datos por paquetes (PDCH). La asignación se basa en la información incluida en el mensaje de petición. La tabla siguiente muestra un ejemplo del contenido de un mensaje de 11 bits de un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST:

8

Un mensaje de 11 bits PACKET CHANNEL REQUEST, que indica un acceso en una fase, tiene un campo de 5 bits que describen la clase de división de tiempo múltiple (multislot) de la estación móvil, un campo de dos bits que indican la prioridad de la solicitud y un campo de tres bits que describen la referencia aleatoria (información aleatoria de identificación de la estación móvil).

La tabla siguiente muestra un ejemplo de un contenido de mensaje de 8 bits de un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST:

9

Un mensaje de 8 bits de Solicitud de Canal por paquetes que indica un acceso en una fase tiene un campo de 5 bits que describen la clase de divisiones de tiempo múltiple (multislot) de la estación móvil y un campo de dos bits que describe una referencia aleatoria. La información sobre los recursos de radio asignados es enviada a la Estación Móvil con un mensaje PACKET UPLINK ASSIGNMENT (ASIGNACIÓN DE ENLACE ASCENDENTE POR PAQUETES).

Cuando una red recibe un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST, que indica un acceso en dos fases, puede asignar recursos de radio limitados sobre el canal de datos por paquetes. Los recursos de radio asignados son transmitidos a la estación móvil con un mensaje PACKET UPLINK ASSIGNMENT. Después de esto, la estación móvil transmite un mensaje PACKET RESOURSE REQUEST (SOLICITUD DE RECURSOS POR PAQUETES) a la red utilizando los recursos radio asignados. El mensaje define más exactamente los recursos radio solicitados, por ejemplo, ancho de banda y prioridad solicitados, y la capacidad radio de la estación móvil. A partir de la información recibida en el mensaje PACKET RESOURCE REQUEST, la red puede asignar uno o varios canales de datos por paquetes al TBF e informa de los recursos radio asignados a la estación móvil con un mensaje PACKET UPLINK ASSIGNMENT.

Anteriormente, la petición de recursos fue realizada utilizando como ejemplo el canal de control GPRS. Existen también otras vías de petición de recursos en caso de que la célula no incluya un canal de control GPRS (incluso, si soporta GPRS). En este caso, la solicitud de recursos puede realizarse utilizando un canal de control GSM.

En la asignación de recursos de radio enlace ascendente de la técnica anterior se plantean los siguientes problemas:

Si el campo de prioridad incluido en los mensajes de petición PACKET CHANNEL REQUEST y PACKET RESOURCE REQUEST no definen de manera inequívoca el tráfico en tiempo real sensible a retardo, la red puede no ser capaz de proporcionar los recursos radio necesarios para la MS. Por lo tanto, por ejemplo, la transmisión de voz utilizando el GPRS puede no alcanzar una calidad suficiente.

El modo RLC por defecto es un modo acuse de recibo en un acceso de una fase. Puesto que el tráfico en tiempo real sería transferido utilizando el modo RLC sin acuse de recibo, debería utilizarse un acceso de dos fases. Utilizando el acceso de dos fases, puede darse a la red información adicional sobre la solicitud de recursos radio. No obstante, el acceso en dos fases provoca retardo adicional al procedimiento de asignación de canal, debido a que la estación móvil ha de enviar a la red dos mensajes de petición en lugar de uno. A pesar de la información adicional de petición de recursos de radio, no se garantiza que la red sea capaz de proporcionar los recursos de radio necesarios para la estación móvil que transfiere el tráfico en tiempo real sensible a retardo.

Cuando se asignan recursos de radio enlace ascendente para transferencia, no pueden asignarse simultáneamente recursos de radio enlace descendente, porque el bloque de flujo temporal de enlace descendente no puede crearse sin paquetes de enlace descendente. Por consiguiente, es posible que, cuando la estación móvil reciba entonces un paquete de enlace descendente, la red no sea capaz de asignar recursos radio para la transferencia del paquete.

La asignación de recursos de radio enlace descendente está especificada actualmente de la siguiente manera: Cuando la red recibe datos para una estación móvil que no tiene asignados recursos radio y cuya localización de celda es desconocida, la red asigna recursos de radio en uno o varios canales de datos por paquetes transmitiendo a la estación móvil un mensaje PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT (ASIGNACIÓN DE ENLACE DESCENDENTE POR PAQUETES). Cuando la estación móvil recibe el mensaje de asignación, comienza a leer los canales de datos por paquetes asignados para bloques de datos de Control de Radio enlace (RLC).

En la asignación de recursos de radio enlace descendente, pueden plantearse los siguientes problemas:

Si la información adjunta a los datos (procedente del SGSN) no define de forma inequívoca el tráfico en tiempo real sensible a retardo, la red puede no ser capaz de proporcionar los recursos de radio enlace descendente necesario para la MS.

Además, si existe necesidad de transmitir tráfico en tiempo real sensible a retardo en ambas direcciones, enlace descendente y enlace ascendente, la estación móvil puede solicitar solamente recursos de radio enlace ascendente cuando la red asigna a la estación móvil permiso de emisión. Esto puede provocar un retardo de duración variable, tal como varios segundos.

Cuando para transferencia se asignan recursos de radio enlace descendente, los recursos de radio enlace ascendente no pueden asignarse simultáneamente porque el flujo temporal de bloques de enlace ascendente no puede crearse sin paquetes de enlace ascendente. Por lo tanto, es posible que la estación móvil solicite recursos de radio enlace ascendente, pero la red no sea capaz de asignar los recursos radio solicitados.

La desasignación de recursos de radio enlace ascendente está especificada actualmente de la siguiente manera: cada bloque de datos RLC de enlace ascendente incluye un campo de valor de recuento descendente (CV). Está especificado en [1] que el CV debe ser 15 cuando la estación móvil tiene más de BS_CV_MAX (parámetro de difusión) bloques de datos RLC que se dejan para ser transmitidos a la red. De lo contrario, la estación móvil indica a la red con el campo CV el número de bloques de datos RLC restantes. El último bloque de datos RLC debe enviarse a la red con el valor CV puesto a ``O''. La especificación [1] define también que una vez que la estación móvil ha enviado un valor CV distinto de ``15'', no debe colocar en cola nuevos bloques de datos RLC, dando a entender que los nuevos bloques de datos RLC no deben enviarse durante el TBF en curso. Una vez que la red recibe un bloque de datos RLC con el campo CV puesto a ``O'', se inician los procedimientos de liberación del TBF.

En la desasignación de recursos de radio enlace ascendente, pueden plantearse los siguientes problemas:

Si se transfieren datos en tiempo real sensibles a retardo en la interfaz de radio de acuerdo con las reglas actuales de GPRS, la estación móvil tendrá que establecer varios TBF por sesión, porque durante los periodos pasivos la estación móvil no tiene bloques de datos RLC que enviar a la red y, por lo tanto, el valor CV ``0'' termina el TBF de enlace ascendente. Debido a que el procedimiento de establecimiento del TBF requiere tiempo, no pueden transmitirse tráfico sensible a retardo con buena calidad. Además, no existe ninguna garantía de que recursos de radio libres estén disponibles siempre que la estación móvil solicita recursos de radio enlace ascendente.

La desasignación de recursos de radio enlace descendente está especificada actualmente de la siguiente manera: Cada bloque de datos RLC de enlace descendente incluye un campo Indicador de Bloque Final (FBI) en la cabecera del RLC. La especificación [1] define que la red indica a la estación móvil la liberación del TBF de enlace descendente poniendo el campo FBI a ``1''. La red pone el campo FBI a ``1'' cuando no existen más bloques de datos RCL por enviar a la estación móvil.

Después de recibir un bloque de datos RLC con el campo FBI puesto a ``1'', la estación móvil debe reconocer a la red que ha recibido la información FBI. Cuando la red recibe el mensaje de acuse de recibo, se libera el TBF.

En la desasignación de recursos de radio enlace descendente pueden plantearse los siguientes problemas.

Si el tráfico en tiempo real sensible a retardo es transmitido en la interfaz de radio de acuerdo con las reglas GPRS actuales, la red tendrá que establecer varios TBF por sesión, debido a que durante los periodos pasivos la red no tiene bloques de datos RLC que enviar a la estación móvil y, por lo tanto, el valor FBI ``1'' termina el TBF de enlace descendente. Además, no existe ninguna garantía de que recursos de radio libres estén disponibles siempre que la red trata de asignar recursos de radio enlace descendente.

También pueden plantearse problemas en la asignación de permisos de emisión de enlace ascendente y de enlace descendente: Si en tiempo real se transfiere tráfico de datos sensibles a retardo en canal/canales de datos por paquetes (PDCH), no está garantizado que sean concedidos permisos de emisión adecuados para transferir los datos, debido a que la red actual puede no tener conocimiento inequívoco sobre los datos sensibles a retardo que están siendo transferidos.

Otro problema con la especificación de la técnica anterior se refiere a la característica de que la red asigna permisos de transmisión para direcciones de enlace ascendente y de enlace descendente independientemente, es decir, controla qué estación móvil recibe datos a continuación y qué estación móvil puede enviar datos a continuación. No obstante, los datos sensibles a retardo, tales como voz, tienen requerimientos de retardo estrictos. Por consiguiente, siempre que un usuario de datos sensibles a retardo tiene algo que transmitir, debe ser capaz de hacerlo para mantener un nivel de servicio aceptable. Si se asignan más de un usuario al mismo canal de datos por paquetes, es probable que en algún punto dos o más usuarios necesiten transmitir simultáneamente, y solamente uno puede ser servido por el canal. En conversaciones de voz, una proporción grande del tiempo de conexión es silencio. Por lo tanto, sería posible multiplexar estadísticamente más de un usuario de voz para un canal de datos por paquetes. No obstante, el sistema de reserva de canal GPRS no está suficientemente elaborado para soportar esta necesidad. Por consiguiente, solamente un usuario de transferencia de datos sensibles a retardo puede ser asignado para un canal de datos por paquetes, lo que significa que la utilización de la capacidad del canal no está optimizada.

Cuando la red advierte que una estación móvil desea enviar datos sensibles a retardo en dirección de enlace ascendente, la red reserva tantos recursos de enlace ascendente como sean necesarios para la estación móvil. Esto requiere, naturalmente, que la red tenga disponibles los recursos solicitados. Esto puede significar que el canal de datos por paquetes sea dedicado temporalmente para una sola estación móvil en la dirección de enlace ascendente. Durante los periodos pasivos en la transmisión de datos sensibles a retardo de enlace ascendente, la red puede asignar permisos de emisión de enlace ascendente de los canales asignados para otras estaciones móviles. Puesto que la estación móvil que transmite datos sensibles a retardo conserva la capacidad de enlace ascendente del canal de datos por paquetes, no se puede asignar a otras estaciones móviles, que están asignadas al mismo canal de datos por paquetes, permiso para detectar si tienen datos que enviar en la dirección de enlace ascendente. Además, si más de una estación móvil asignada al mismo canal de datos por paquetes necesitase enviar datos sensibles a retardo al mismo tiempo, solamente una podría ser servida. Por consiguiente, la red se ve forzada a restringir el número de estaciones móviles que transmiten datos sensibles a retardo de acuerdo con el número de canales de datos por paquetes con el fin de proporcionar una calidad de servicio aceptable.

Por lo tanto, un objeto de esta invención es proporcionar un método y una disposición que ofrece soluciones a los problemas de la técnica anterior. Especialmente, un objeto de esta invención es proporcionar una solución, en la que la conexión física de un servicio radio por paquetes se mantiene reservada también durante los periodos pasivos de una sesión, pero el mismo recurso físico puede ser compartido aún por múltiples usuarios.

Los objetos de la invención se cumplen proporcionando un procedimiento, en el que un TBF puede mantenerse funcional también cuando existe un periodo de transmisión pasivo entre la estación móvil y la red. El procedimiento soporta tráfico sensible a retardo, utilizando al mismo tiempo los recursos de radio eficazmente.

Una idea de la invención es que la red es informada al final de un periodo activo, acerca de si al periodo activo sigue un periodo pasivo o si la conexión puede liberarse. La red puede ser informada también acerca de si el canal de datos por paquetes puede ser asignado a otros flujos temporales de bloques. La información puede ser transferida, por ejemplo, en el canal de datos por paquetes durante un periodo activo o en cualquier momento a través de un canal de control. La información puede ser transferida en el canal de datos por paquetes, por ejemplo, en el campo de cabecera de MAC de un bloque de datos. Alternativamente, puede utilizarse un mensaje de señalización separado. Con esta información es posible mantener disponible el flujo temporal de bloques creado, incluso cuando no debe transmitirse ningún dato. Cuando se inicia un periodo activo después de un periodo pasivo, la conexión se inicia utilizando de nuevo el TBF creado, y posiblemente otros usuarios del canal de datos por paquetes pueden ser asignados a otros canales.

Además de transferir información entre la estación móvil y la red acerca de si al periodo activo sigue un periodo pasivo o si la conexión puede liberarse, existe también un método alternativo. La red puede utilizar una función temporizadora para determinar si al periodo activo sigue un periodo pasivo o si la conexión puede liberarse. En esta alternativa, cuando ha transcurrido un periodo predeterminado de transferencia de datos inactivo, el TBF se libera.

Además, un objeto de la invención se cumple con la idea de asignar varios flujos de datos sensibles a retardo al mismo canal de datos por paquetes. En un canal de enlace ascendente, después de que una estación móvil comienza a transmitir, las otras estaciones móviles pueden reasignarse a otros canales inmediatamente o se puede asignar periódicamente un permiso de transmisión a las estaciones móviles, de manera que las estaciones móviles pueden indicar su voluntad de transferir. En un canal de enlace descendente, después de que una estación móvil comienza a transmitir, las otras estaciones móviles pueden reasignarse también a otros canales inmediatamente o bien los datos no pueden ser transferidos hasta que otra estación móvil comience a recibir datos en el mismo canal.

Un objeto de la invención se cumple, además, con la idea de informar a la red sobre una necesidad de asignar un TBF también en la dirección de transmisión de datos opuesta. Por ejemplo, cuando está asignado un TBF de enlace ascendente, también se asigna el TBF de enlace descendente incluso si en ese momento no hay que transferir datos de enlace descendente. Esta información puede ser transferida en un mensaje de señalización como elemento de información separado o en un elemento de información de otra finalidad. Cuando los datos son sensibles a retardo, los flujos temporales de datos pueden asignarse también automáticamente en ambas direcciones de transmisión de datos (por ejemplo, durante una fase de establecimiento de la conexión).

Un objeto de la invención se cumple adicionalmente con la idea de informar a la red acerca de si los datos a transferir son sensibles o no a retardo. Esta información puede proporcionarse a la red, por ejemplo, en un campo de prioridad incluido en un elemento de información del perfil de calidad del sistema.

La presente invención ofrece ventajas importantes frente a métodos de la técnica anterior. Con la presente invención es posible utilizar muy eficazmente los recursos del canal por paquetes. En cambio, si la capacidad total de la red es suficiente, es posible evitar el riesgo de que ningún canal esté disponible cuando termina el periodo pasivo de transferencia de datos.

Una característica de un método de acuerdo con la presente invención para transferir un flujo de datos creando una conexión en un servicio radio por paquetes de un sistema de telecomunicaciones, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transmisión de datos, consiste en que entre la estación móvil y la red se transfiere una información acerca de si después de un periodo activo de transferencia de datos se inicia un periodo pasivo o si se permite una liberación de la conexión.

La invención se aplica también a un sistema de telecomunicaciones para transferir un flujo de datos creando una conexión en un servicio radio por paquetes, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transferencia de datos, que tiene medios característicos para recibir información acerca de si después de un periodo activo de transferencia de datos se inicia un periodo pasivo o si se permite una liberación de la conexión.

La invención se aplica también a una estación móvil para transferir un flujo de datos creando una conexión en un servicio radio por paquetes para un sistema celular de telecomunicaciones, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transferencia de datos, que comprende medios para transferir información acerca de si después del periodo activo de transferencia de datos se inicia un periodo pasivo o si se permite la liberación de la conexión.

Las formas de realización preferidas de la invención han sido presentadas en las reivindicaciones dependientes.

A continuación se describe la invención con más detalle por medio de los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra un sistema celular de comunicaciones de la técnica anterior.

La figura 2 ilustra niveles del protocolo de un sistema celular de comunicaciones de la técnica anterior.

La figura 3 ilustra una cabecera MAC de la técnica anterior de un bloque de datos RLC de enlace ascendente.

La figura 4a ilustra una cabecera MAC de un bloque de datos RLC de enlace ascendente sin indicación de liberación TBF.

La figura 4b ilustra una cabecera MAC de un bloque de datos RLC de enlace ascendente con indicación de liberación TBF.

La figura 5 ilustra un diagrama de flujo para la transmisión de bloques RLC de enlace ascendente.

La figura 6 ilustra un diagrama de flujo para recepción de bloques RLC de enlace ascendente.

La figura 7 ilustra un diagrama de flujo para transmisión de bloques RLC de enlace descendente.

La figura 8 ilustra un diagrama de flujo para recepción de bloques RLC de enlace descendente.

La figura 9 ilustra tramas TDMA de periodos activos y pasivos de un flujo de datos sensibles a retardo, y La figura 10 ilustra un diagrama de bloques de una estación móvil de acuerdo con la invención.

Las figuras 1 y 2 fueron descritas anteriormente en la descripción de la técnica anterior. A continuación, se describen en primer lugar los principios de indicación de datos sensibles a retardo y de asignación de recursos utilizando como ejemplo una forma de realización en un sistema GPRS. Después se describirá un ejemplo de colocación de información de liberación en la cabecera MAC haciendo referencia a las figuras 3, 4a y 4b. A continuación, se describen las fases del método de la invención haciendo referencia a las figuras 5 a 9. Finalmente, se describen brevemente una estación móvil y un sistema celular de acuerdo con la invención haciendo referencia a la figura 10.

Durante una asignación de recursos de enlace ascendente, una estación móvil indica a la red que requiere recursos radio para transferencia de datos sensibles a retardo. La red necesita la información para asignar recursos radio suficientes para que la estación móvil proporcione el nivel de servicio requerido. La información puede proporcionarse a la red a través de una de las formas siguientes, donde como ejemplo se utilizan algunas denominaciones de mensajes específicas del sistema sin intención de limitar la aplicabilidad de la invención:

- La estación móvil envía a la red un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST (PETICION CANAL POR PAQUETES), y el mensaje tiene un tipo específico de transferencia de datos sensibles a retardo;

- El elemento de información CHANNEL REQUEST DESCRIPTION (DESCRIPCIÓN PETICION CANAL) u otro elemento de información correspondiente es incluido en un mensaje PACKET RESOURCE REQUEST (PETICION RECURSOS POR PAQUETES) y el elemento de información incluye información que indica los datos sensibles a retardo a transferir; o

- Se incluye un campo de prioridad u otro campo en el mensaje de petición de recursos radio, tal como un mensaje PACKET CHANNEL REQUEST o un mensaje PACKET RESOURCE REQUEST, que es transmitido a la red por la estación móvil, identificando el campo de forma inequívoca los datos sensibles a retardo a transferir.

Además de la información sobre los recursos radio que son requeridos para transferir los datos sensibles a retardo, la información de petición de radio puede incluir también los siguientes parámetros adicionales que especifican de manera exacta los recursos requeridos;

- El número de canales de datos por paquetes requeridos;

- La información acerca de si la comunicación es unidireccional o bidireccional. Esto permite a la red determinar si la estación móvil requiere también recursos de enlace descendente. Reservando recursos de enlace descendente simultáneamente con los recursos de radio enlace ascendente es posible evitar una situación en que la estación móvil recibiría datos de enlace descendente, pero que en ese momento la red no sería capaz de reservar recursos de radio enlace descendente.

- La información sobre el número (N) de periodos de bloques pasivos. Si la estación móvil no tiene datos que transmitir a la red, la red puede emitir los siguientes N permisos de emisión de enlace ascendente a alguna(s) otra(s) estación(es) móvil(es). La estación móvil o la red pueden definir el valor de este parámetro o puede tener un valor por defecto.

Puesto que la longitud del mensaje PACKET CHANNEL REQUEST tiene solamente 11 u 8 bits, puede resultar difícil incluir en el mensaje los parámetros anteriores. Por lo tanto, si al solicitar recursos radio para transferir datos sensibles a retardo, es necesaria una descripción más exacta de los recursos de radio solicitados, puede ser preferible utilizar un acceso en dos fases.

Existen también valores por defecto para la petición de canal cuando se utiliza acceso de una fase. Por ejemplo, cuando se solicitan recursos de radio para transferir datos sensibles a retardo, podrían reservarse por defecto un canal de datos por paquetes y solamente recursos de radio enlace ascendente. Si existe necesidad de reservar varios canales de datos por paquetes, la modificación de los recursos de radio puede tener lugar entonces a través de un procedimiento de señalización adicional.

Durante una asignación de recursos de enlace descendente, el procedimiento se inicia cuando la red tiene necesidad de transmitir datos a la estación móvil, que no tiene asignados recursos de radio enlace descendente o cuando la estación móvil solicita el establecimiento de un TBF de enlace descendente durante un procedimiento de establecimiento de TBF de enlace ascendente. La red asigna recursos de radio suficientes a partir de la información que se adjunta a los datos por paquetes. La información incluye una indicación de que son requeridos recursos radio para transferir de datos sensibles a retardo, de manera que la red puede asignar recursos de radio suficientes con el fin de proporcionar el nivel de servicio requerido. Por ejemplo, la sensibilidad a retardo de los datos puede ser indicada en un elemento de información incluido en el perfil de la calidad del servicio (QoS). La sensibilidad a retardo de la transferencia de datos puede ser indicada también en un campo nuevo en el perfil de QoS o en un elemento de información nuevo que acompaña a los datos emitidos desde la red, por ejemplo desde un SGSN, hasta el BSS.

Además, a fin de describir más exactamente los recursos radio requeridos en la información que es recibida desde el SGSN pueden incluirse los parámetros siguientes:

- El número requerido de canales de datos por paquetes;

- La información acerca de si la comunicación es unidireccional o bidireccional. Esto permite a la red determinar si la estación móvil requiere también recursos de enlace ascendente. Reservando recursos de enlace descendente simultáneamente con los recursos de radio enlace ascendente es posible evitar una situación en la que la estación móvil tendría que emitir datos de enlace ascendente, pero que en ese momento la red no sería capaz de reservar recursos de radio enlace ascendente.

- La información sobre el número (N) de periodos de bloques pasivos. Si la estación móvil no tiene datos que transmitir a la red, la red puede emitir los siguientes N permisos de emisión de enlace ascendente a algunas) otra(s) estación(es) móvil(es). La estación móvil o la red pueden definir el valor de este parámetro o puede tener un valor por defecto.

La figura 3 describe una cabecera MAC de la técnica anterior en el bloque de datos RLC de enlace ascendente especificada actualmente en [1]. En la cabecera, el campo del Tipo de Carga Útil indica el tipo de datos contenidos en el resto del bloque RLC/MAC. El campo Valor de Recuento Descendente CV es enviado por la estación móvil para permitir que la red calcule el número de bloques de datos RLC que restan para el TBF actual de enlace ascendente. Esto ya ha sido descrito anteriormente.

El bit Indicador de Parada (SI) indica si la ventana de transmisión RLC de la estación móvil puede avanzar, es decir, si la ventana de transmisión RLC no está parada, o si no puede avanzar, es decir, la ventana de transmisión RLC está parada. La estación móvil ajusta el bit SI en todos los bloques de datos RLC de enlace ascendente. En el modo RLC sin acuse de recibo, SI debería estar siempre puesto a "0".

El bit de Reintento (R) indica si la estación móvil ha transmitido el mensaje PACKET CHANNEL REQUEST una vez o más de una vez durante su acceso más reciente al canal.

Cuando se transmiten datos sensibles a retardo desde la estación móvil hasta la red de acuerdo con la invención, el bloque de datos RLC/MAC puede incluir un campo que indica si el bloque RLC es el último de la conexión o no. Este campo se denomina en este texto liberación de TBF (TR). Si el bloque RLC es el último, el campo TR es puesto a valor "1", y se considera que el TBF ha sido liberado. De lo contrario, el campo TR se pone a "0" y la red considera entonces que el TBF está abierto. El campo TR puede sustituir, por ejemplo, al campo indicador de parada SI, porque cuando el RLC funciona en el modo sin acuse de recibo, no se utiliza el campo SI. El campo TR puede estar incluido también en el campo CV sustituyendo parte del mismo.

Cuando se transmiten datos sensibles a retardo a la red, el bloque de datos RLC/MAC incluye información acerca de si la estación móvil tiene que transmitir más bloques de datos RLC o si la red puede dar los siguientes N permisos de transmisión de enlace ascendente a otras estaciones móviles. Esta información puede proporcionarse a la red en la cabecera RLC/MAC y en este texto el campo es denominado "CV'". El campo CV' puede sustituir a todo o parte del campo CV en la especificación de la técnica anterior.

Cuando la estación móvil transfiere a la red datos sensibles a retardo y CV' \neq 0, la red lo interpreta en el sentido de que la estación móvil tiene más bloques de datos que transmitir y de esta manera la red es capaz de asignar también los siguientes permisos de transmisión de enlace ascendente para la misma estación móvil. Cuando el valor CV' está puesto a "0", la red lo interpreta en el sentido de que la primera estación móvil no tiene ya más bloques de datos RLC que transmitir en ese momento y, por lo tanto, la red puede dar los siguientes N permisos de transmisión de enlace ascendente a alguna(s) otra(s) estación(es) móvil(es). No obstante, con el fin de garantizar que la primera estación móvil que transfiere datos sensibles a retardo no tenga que esperar demasiado tiempo para conseguir un permiso de transmisión de enlace ascendente, la red da en cada N periodos de bloques un periodo de transmisión de enlace ascendente para la primera estación móvil. Si la estación móvil tiene que transmitir entonces bloques de datos RLC, la estación móvil incluye campos TR y CV' en los bloques de datos RLC, como se ha descrito anteriormente. Si la estación móvil no tiene que transmitir datos, a la red en este momento, la estación móvil puede omitir el permiso de transmisión de enlace ascendente o puede transmitir un mensaje Packet Dummy Control Block (bloque de control ficticio por paquetes) o un mensaje de señalización.

Si al flujo temporal de bloques de enlace ascendente es preservado también cuando no existen datos que transferir a la estación móvil y si la red es incapaz de determinar cuándo debe liberar el TBF de enlace descendente, la estación móvil debería decir a la red cuándo puede liberarse el TBF de enlace descendente. Esto puede realizarse introduciendo en la cabecera del bloque de datos RLC/MAC un bit que indica a la red si debe liberar o no ambos flujos temporales de bloques de enlace ascendente y de enlace descendente. La estación móvil puede transmitir también a la red un mensaje de señalización de control RLC/MAC que indica la liberación de flujo temporal de bloques de enlace descendente antes de la liberación del flujo temporal de bloques de enlace ascendente. También es posible tener una función de temporización que liberaría el flujo temporal de bloques de enlace descendente después de haber transcurrido un periodo de tiempo predeterminado desde la última transferencia de datos de enlace descendente. La red puede contener una entidad lógica que es capaz de determinar cuándo debe liberarse el TBF.

La figura 4a describe un ejemplo de cabecera MAC del bloque de datos RLC de enlace ascendente de acuerdo con la invención sin incluir una indicación de liberación del TBF de enlace descendente. La Liberación del TBF (TR) indica si la estación móvil que transfiere datos sensibles a retardo solicita la liberación del TBF de enlace ascendente o no.

La figura 4b describe un ejemplo de cabecera MAC en el bloque de datos RLC de enlace ascendente de acuerdo con la invención, incluyendo una indicación de liberación del TBR de enlace descendente DTR en el bit 6 de la cabecera. La liberación del TBF de enlace descendente indica si la estación móvil que transfiere datos sensibles a retardo solicita la liberación del TBF de enlace descendente o no. El campo DTR, si se utiliza, puede estar presente en todos los bloques de datos RLC de enlace ascendente ocupando, por ejemplo, un bit del campo del valor de recuento CV'. El campo DTR solamente puede estar incluido realmente en la cabecera MAC cuando el campo CV' está puesto a "0" (realmente tres LBS) y el campo TR está puesto a "1", dejando de esta manera 4 bits para el campo CV' durante el funcionamiento normal.

Los parámetros de acuerdo con la invención pueden estar incluidos en el bloque actual de datos RLC/MAC de enlace ascendente, como se ha descrito anteriormente, o puede definirse un bloque de datos RLC/MAC nuevo. Si se definiese un bloque de datos nuevo, el Payload Type (tipo de carga útil) puede utilizarse para identificar el tipo del bloque.

La figura 5 muestra un diagrama de flujo de las etapas para transmitir a la red un bloque RLC desde una estación móvil, 500. Los siguientes parámetros de un campo de cabecera MAC se dan como ejemplos; pueden aplicarse muchos otros. modos de transmitir la información. En la etapa 502, la estación móvil verifica si el bloque RLC a transmitir es el último en un bloque de datos del TBF. Si es así, la estación móvil ajusta los parámetros CV' = 0 y TR = 1 de la cabecera MAC, etapa 504, y transmite el bloque. El parámetro TR = 1 significa que el TBF puede liberarse, etapa 506.

Si en la etapa 502, el bloque RLC no es el último del TBF, la estación móvil verifica en la etapa 510, si el bloque RLC es el último en la memoria intermedia. Si es así, en la etapa 512 la estación móvil ajusta los parámetros CV' = 0 y TR = 0 y transmite el bloque. Esto significa que el flujo de datos inicia un periodo pasivo, pero el TBF no está liberado. Si el bloque TLC no es el último en la memoria intermedia de la estación móvil, en la etapa 520 se ajustan los parámetros CV'= distinto de cero y TR = 0, y el bloque es transmitido. El valor CV' puede ser el número de bloques que restan en la memoria intermedia, si el número es suficientemente pequeño para ser expresado en CV'. Por ejemplo, el CV' puede utilizarse como el parámetro CV de la especificación actual (ETSI GSM 06.60).

Después de que el bloque ha sido transmitido en cualquiera de las etapas anteriores, el funcionamiento continúa en 530, desde la etapa 500, cuando en la memoria existe un bloque de datos por transmitir.

La figura 6 muestra un diagrama de flujo de las etapas para recepción por la red, en 600, de un bloque RLC procedente de una estación móvil. En la etapa 602, la red verifica el valor del parámetro TR a partir del bloque RLC recibido. Si el parámetro TR = 1, se libera el TBF de enlace ascendente, etapa 604. A continuación, la liberación del TBF de enlace descendente depende de si se solicita o no, etapas 606 y 608.

Si en la etapa 602 el parámetro TR = 0, la red verifica a continuación el valor del parámetro CV', etapa 610. Si CV' = 0, esto significa que en el flujo de datos existe un periodo de transmisión pasivo, y el canal de datos por paquetes puede ser programado para otra estación móvil (otras estaciones móviles), etapa 612. Sin embargo, si el parámetro CV' es diferente de 0, el permiso del canal es programado para la misma estación móvil, etapa 620.

Después de que el bloque ha sido recibido y procesado en las etapas anteriores, en 630, el funcionamiento continúa a partir de la etapa 600, al recibir un nuevo bloque de datos.

La figura 7 muestra un diagrama de flujo para la transmisión de bloques RLC desde la red a la estación móvil, 700. En la etapa 702, la red verifica si el bloque RLC a transmitir es o no el último en un bloque de datos del TBF. Si es así, la estación móvil ajusta el parámetro Final Block Indicador (Indicador de Bloque Final) FBI = 1. Ajusta también un Relative Reserve Block Periode (Periodo de Bloque de Reserva Relativo) (RRBP) válido, etapa 710, y transmite el bloque, etapa 720. El parámetro FBI = 1 significa que el bloque actual es el último bloque RLC en el campo de bloque temporal y, por lo tanto, el TBF puede liberarse. La asignación de un campo TTBP significa que un bloque de transmisión de enlace ascendente está asignado para la estación móvil receptora, de manera que la estación móvil puede enviar a la red un mensaje de control.

Si en la etapa 702, el bloque RLC no es el último del TBF, en la etapa 704 la red ajusta el parámetro FBI = 0. Esto significa que el flujo de datos puede o no comenzar un periodo pasivo, pero el RBF no es liberado. La red ajusta también un RRBP valido, si es necesario, etapa 704.

Después de esto, la red transmite el bloque de datos, etapa 720. Después de que el bloque ha sido transmitido en cualquiera de las etapas anteriores, el funcionamiento continúa a partir la etapa 700, cuando en la memoria intermedia existe un bloque de datos por transmitir, 730.

La figura 8 muestra un diagrama de flujo de las etapas de recepción en una estación móvil de un bloque RLC procedente de la red, 600. En la etapa 602, la estación móvil verifica el valor del parámetro FBI del bloque TCL recibido. Si el parámetro FBI = 1, se inicia el procedimiento de liberación del TBF de enlace descendente, etapa 810. Si en la etapa 802, el parámetro FBI \neq 1, esto significa que la estación móvil continúa el procedimiento de recepción del TBF presente, etapa 830.

La figura 9 muestra tramas TDMA sucesivas, en las que la división de tiempo 5 se utiliza para un canal de datos por paquetes. En las tramas TDMA 900 y 902, el canal de datos por paquetes es asignado para una conexión activa de transferencia de datos sensibles a retardo. A medida que el periodo activo cambia a un periodo pasivo (silencio), la red asigna un permiso de transmisión a una segunda conexión en la trama 904. Durante el periodo pasivo, tramas 904 a 912, la red asigna también periódicamente permisos de emisión a la estación móvil de la primera conexión para una petición de canal, trama 908. Cuando se inicia de nuevo el periodo activo, tramas 914, 916, se puede dar de nuevo a la primera conexión el permiso para una transferencia de datos de enlace ascendente. Si la segunda conexión también está transfiriendo datos sensibles a retardo, entonces una de las conexiones puede reasignarse a otro canal de datos por paquetes al comienzo o al final del periodo pasivo.

Cuando el mismo canal de datos por paquetes está asignado para varias conexiones pasivas, todos los demás usuarios sensibles a retardo pueden ser reasignados a otros canales de datos por paquetes cuando uno de ellos comienza a transmitir. Alternativamente, pueden esperar un permiso de transmisión de enlace ascendente en el mismo canal de datos por paquetes. En la práctica, la reasignación puede realizarse emitiendo un mensaje de señalización, tal como PACKET UPLINK ASSIGNMENT (ASIGNACIÓN ENLACE ASCENDENTE POR PAQUETES), que contiene una nueva asignación de canal de datos por paquetes para cada estación móvil a reasignar. Otra alternativa consiste en enviar un mensaje de señalización individual, tal como una PACKET REALLOCATION (REASIGNACIÓN PAQUETES), que contiene nuevas asignaciones de canal de datos por paquetes a todas/algunas estaciones móviles a reasignar. Utilizando solamente un mensaje de señalización, queda libre más capacidad radio para otras finalidades.

Cuando la red recibe datos sensibles a retardo para una estación móvil, la red reserva tanta capacidad de canal de datos por paquetes de enlace descendente para la estación móvil como sea necesario. Esto requiere, naturalmente, que la red tenga disponibles los recursos necesarios. Esto puede significar que el canal de datos esté dedicado temporalmente a una sola estación móvil en la dirección de enlace descendente. Durante los periodos pasivos de la transferencia de datos sensibles a retardo de enlace descendente, la red puede asignar permisos de transmisión de enlace descendente a otras estaciones móviles y, por lo tanto, la red puede transmitir datos a otras estaciones móviles. Para prevenir una situación en la que la red recibe datos sensibles a retardo para más de una estación móvil simultáneamente sobre el mismo canal/canales por paquetes y, por lo tanto, tendría que bloquear todas menos una, la red puede distribuir las otras estaciones móviles utilizando la transferencia de datos sensibles a retardo a otros canales de datos por paquetes. La distribución puede realizarse utilizando los siguientes mecanismos:

Asignación precoz de enlace descendente: Cuando la red recibe datos sensibles a retardo para una estación móvil, reasigna los otros usuarios de datos sensibles a retardo que residen en el mismo canal de datos por paquetes. Los usuarios de datos no sensibles a retardo pueden ser reasignados a otros canales de datos por paquetes o alternativamente esperar un permiso de transmisión en el mismo canal de datos por paquetes. La red transmite un mensaje de señalización, tal como una PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT (ASIGNACIÓN ENLACE DESCENDETE POR PAQUETES), que contiene nuevas asignaciones de canales de datos por paquetes para todas/algunas estaciones móviles a reasignar.

Asignación tardía de enlace descendente: Cuando la red recibe datos sensibles a retardo para una estación móvil, no reasigna inmediatamente las otras estaciones móviles que residen en el mismo canal de datos por paquetes. Solamente cuando la red recibe datos sensibles a retardo para una estación móvil y la red está ya transfiriendo datos sensibles a retardo para alguna otra estación móvil en el mismo canal de datos por paquetes, la red asigna a la estación móvil un canal nuevo de datos por paquetes. El nuevo canal de datos por paquetes es asignado, por ejemplo, enviando a la estación móvil un mensaje de señalización PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT.

La red debería controlar que los datos sensibles a retardo no estén colocados en la cola durante un tiempo demasiado largo para conseguir un permiso de transmisión de enlace descendente. La red debería controlar también que los mensajes de señalización relacionados con los demás flujos temporales de bloques de otras estaciones móviles no ocupen excesivamente. el canal de datos por paquetes. Esto puede realizarse dando la misma o una prioridad mayor a la transferencia de datos sensibles a retardo en comparación con los mensajes de señalización de otros flujos temporales de bloques.

Cuando la red no tiene que transmitir temporalmente datos sensibles a retardo, reserva el flujo temporal de bloques y no ajusta el campo FBI al valor "1" después de transmitir el último bloque de datos RLC en memoria intermedia. La estación móvil controla la terminación del TBF de enlace descendente o la red puede contener una entidad lógica que es capaz de determinar cuándo debe liberarse el TBF.

La figura 10 muestra un diagrama de bloques de una estación móvil 100 de acuerdo con la invención. La estación móvil comprende una antena 101 para recibir señales de radio frecuencia desde las estaciones de base. La señal RF es conducida con el conmutador 102 hasta el receptor RF 111, en el que la señal RF es amplificada y convertida en digital. Después, la señal es detectada y demodulada en el bloque 112. El tipo del demodulador depende de la interfaz de radio del sistema. Puede incluir un demodulador QAM, o un combinador RAKE. El descifrado y desinterpaginado se realizan en el bloque 113. Después de esto, la señal es procesada de acuerdo con el tipo de señal (voz/datos). Los datos por paquetes recibidos pueden convertirse acústicamente con un altavoz, o pueden conectarse a un dispositivo diferente, tal como un monitor de vídeo. Una unidad de control 103 controla los bloques del receptor de acuerdo con un programa que está almacenado en una memoria 104.

Durante la transmisión de una señal, la unidad de control controla el bloque de procesamiento 133 de acuerdo con el tipo de señal. El bloque 121 lleva a cabo, además, el cifrado e interpaginado de la señal. En el bloque 122 se forman ráfagas a partir de los datos codificados. Las ráfagas son moduladas adicionalmente y amplificadas en el bloque 123. La señal RF es conducida a la antena 101 a través del conmutador 102 para su transmisión. Los bloques de procesamiento y transmisión son controlados también por la unidad de control. Especialmente, la unidad de control controla los bloques de transmisión de tal manera que los parámetros de la cabecera MAC del bloque RLC son codificados y transmitidos de acuerdo con la presente invención. Además, la selección del canal está controlada por la unidad de control, de tal forma que el canal de datos por paquetes asignado es utilizado de acuerdo con la invención.

En general, el procesamiento de información en un dispositivo de telecomunicaciones tiene lugar en una disposición con capacidad de procesamiento en forma de microprocesador(es) y memoria en forma de circuitos de memoria. Tales disposiciones son conocidas como tales a partir de la tecnología de las estaciones móviles y de elementos fijos de la red. Para convertir un dispositivo de telecomunicaciones conocido en un dispositivo de telecomunicaciones de acuerdo con la invención, es necesario almacenar en los medios de memoria un conjunto de instrucciones legibles por máquina, que dan instrucciones al/los microprocesador(es) para realizar las operaciones descritas anteriormente. La composición y almacenamiento en memoria de tales instrucciones implica tecnología conocida, que cuando se combina con las enseñanzas de esta presente invención, está dentro de las capacidades de un experto en la técnica. En el lado de la red, las características de acuerdo con la invención pueden llevarse a la práctica, por ejemplo, en la unidad de control por paquetes PCU, que asigna, por ejemplo, permisos de emisión de enlace ascendente y de enlace descendente para estaciones móviles. La unidad de control por paquetes puede estar localizada, por ejemplo, en la estación de transceptor de Base BTS, en el controlador de estaciones de base BCS o en el nodo de soporte de GPRS en servicio SGSN.

Anteriormente se ha descrito una forma de realización ejemplar de la solución de acuerdo con la invención. El principio de acuerdo con la invención puede modificarse, naturalmente, dentro del marco del alcance definido por las reivindicaciones, por ejemplo, mediante la modificación de detalles de la puesta en práctica y de los límites de utilización.

La información sobre el siguiente periodo de transmisión de datos puede transmitirse sobre el canal de datos por paquetes, o puede transmitirse también en un mensaje de señalización sobre el mismo canal de control, tal como SACCH (Slow Associated Control CHannel) (canal de control asociado lento) del sistema GSM. Por lo tanto, también los parámetros en un campo de cabecera MAC de un bloque RLC se dan solamente como ejemplos; existen muchas otras posibilidades de señalización para transmitir la información correspondiente. Especialmente, la utilización del SACCH o de un canal de control compatible permitirá la transmisión de tal información en cualquier momento, independientemente de si existe actualmente un periodo activo o no.

La invención no está limitada de ninguna manera a la transmisión de datos de voz, sino que puede aplicarse a un servicio radio por paquetes, donde se transfieren flujos de datos con periodos pasivos y activos. Un ejemplo es la transmisión de datos de vídeo, donde una imagen de vídeo móvil/variable requeriría un flujo de datos activo y, sin embargo, periodos de imágenes de vídeo que no requerirían la transmisión de datos para la actualización de la imagen.

Documentos citados

[1] Sistema celular digital de telecomunicaciones (Fase 2+); servicio general de radio por paquetes (GPRS); estación móvil (MS) - interfaz sistema de estaciones de base (BSS); protocolo de control de radio enlace / control de acceso medio (RLC/MAC)(GSM 04.60 versión 6.1.0); Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones.

Claims (19)

1. Método para transferir información en un servicio radio por paquetes, transfiriendo un flujo de datos, creando una conexión entre dos entidades de recursos de radio en un servicio radio por paquetes de un sistema de telecomunicaciones, constituyendo dicha conexión un canal de datos por paquetes, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transmisión de datos, caracterizado porque entre la estación móvil y la red se transfiere información acerca de sí después del periodo activo de transferencia de datos, la conexión al servicio de radio por paquetes es mantenida durante un periodo pasivo o sí se permite su liberación.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha información es transferida durante el periodo activo de transferencia de datos.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha información es transferida en el canal de datos por paquetes.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el flujo de datos está dispuesto para constar de bloques de datos, y dicha información es transmitida en una cabecera de un bloque de datos.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el servicio radio es GPRS y la cabecera es una cabecera MAC de un bloque RLC.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la etapa de crear una conexión de control entre la estación móvil y la red, estando dicha conexión de control separada de dicho canal de datos por paquetes y constituyendo un canal de control, donde dicha información es transmitida en el canal de control.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cuando el mismo canal de datos por paquetes es asignado a más de una conexión de datos sensibles a retardo, todas estas conexiones tienen un periodo pasivo, y cuando una primera conexión cambia a un periodo activo de transferencia, una segunda conexión es reasignada a otro canal de datos por paquetes.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dicha segunda conexión es reasignada a otro canal de datos por paquetes esencialmente inmediatamente después de que dicha primera conexión pasa a ser activa.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dicha segunda conexión es reasignada a otro canal de datos por paquetes, cuando dicha segunda conexión pasa a ser activa.

10. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando un periodo pasivo de transferencia de datos sigue a un periodo activo de transferencia de datos, la red asigna un número de permisos de transmisión que pueden ser asignados a otros flujos temporales de bloques en canal de datos por paquetes.

11. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando se asignan recursos para la transferencia de datos para una primera dirección, bien de enlace ascendente bien de enlace descendente, de transferencia de datos por paquetes, se asignan también recursos para transferencia de datos por paquetes en la dirección de transferencia de datos opuesta.

12. Método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la asignación de recursos en la dirección de transferencia de datos opuesta es inicializada con un mensaje entre la estación móvil y la red.

13. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un flujo temporal de bloques es liberado en una primera dirección, bien de enlace ascendente bien de enlace descendente, de transferencia de datos por paquetes, se mantiene un flujo temporal de bloques en la dirección de transferencia de datos opuesta al menos durante un tiempo predeterminado.

14. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la liberación del flujo temporal de bloques de enlace descendente es inicializada con un mensaje entre la estación móvil y la red.

15. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la red es informada acerca de si los datos por paquetes a transferir son sensibles a retardo.

16. Sistema de telecomunicaciones para transferir información en un servicio de radio por paquetes, transfiriendo un flujo de datos creando una conexión entre dos entidades de recursos de radio en un servicio radio por paquetes, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transmisión de datos, caracterizado porque el sistema celular de comunicaciones comprende medios para recibir información acerca de sí después del periodo activo de transmisión de datos la conexión al servicio de radio por paquetes es mantenida durante un periodo pasivo o sí se permite su liberación.

17. Sistema de telecomunicaciones según la reivindicación 16, caracterizado porque el sistema comprende medios para asignar el mismo canal de datos por paquetes para al menos dos conexiones de datos sensibles a retardo, comprendiendo ambas conexiones un periodo pasivo, y medios para reasignar una segunda conexión a otro canal de datos por paquetes después de pasar a ser activa una primera conexión.

18. Estación móvil para transferir información en un servicio radio por paquetes creando una conexión entre dos entidades de recursos de radio para transferir el flujo de datos con un sistema celular de telecomunicaciones, donde el flujo de datos comprende al menos un periodo activo de transferencia de datos, caracterizada porque dicha estación móvil comprende medios para transmitir información acerca de sí después de un periodo activo de transferencia de datos la conexión al servicio de radio por paquetes es mantenida durante un periodo pasivo o sí se permite su liberación.

19. Estación móvil de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada porque los medios para transmitir la información comprenden medios para transmitir la información en la cabecera MAC de un bloque RLC en GPRS.