ES2225871T3 - Transmision de datos de alta velocidad en redes de comunicaciones moviles. - Google Patents
Transmision de datos de alta velocidad en redes de comunicaciones moviles.Info
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Abstract
LA INVENCION DESCRIBE UN SISTEMA MOVIL DIGITAL Y UN METODO PARA TRANSMISION DE DATOS DE ALTA VELOCIDAD EN UN SISTEMA MOVIL DIGITAL. LA RED MOVIL ASIGNA N CANALES DE TRAFICO ADAPTADOS POR PORCENTAJE A UNA SEÑAL DE DATOS DE USUARIO DE ALTA VELOCIDAD LA CUAL REQUIERE UN PORCENTAJE DE TRANSFERENCIA DE DATOS R{SUB,USER} DENTRO DE UN RANGO (N1)*R{SUB,CH}<R{SUB,USER}<R{SUB,CH}, EN DONDE R{SUB,CH} ES EL PORCENTAJE MAXIMO DE TRANSMISION DE UN CANAL DE TRAFICO INDIVIDUAL. LA SEÑAL DE DATOS DE USUARIO SE DIVIDE EN EL EMISOR EN PAGINAS DE TRANSMISION (L, L+1, L+2) PARA TRANSMISION VIA LOS CANALES DE TRAFICO PARALELO (CH1CHN) DE FORMA TAL QUE TODOS LOS BITS DE INFORMACION EN LAS PAGINAS DE TRANSMISION DE N-1 CANALES DE TRAFICO TRANSPORTEN BITS DE DATOS (DATOS), Y EL PORCENTAJE DE TRANSFERENCIA DE DATOS DE USUARIO DE CADA UNO DE LOS N-1 CANALES DE TRAFICO ES R{SUB,CH}. EN LAS PAGINAS DEL NTH CANAL DE TRAFICO (CHN) EL NUMERO DE BITS DE INFORMACION TRANSPORTANDO BITS DE DATOS DE USUARIO (DATA) SE SELECCIONA PARA QUE CORRESPONDA CON PORCENTAJE DE DATOS DE USUARIO R{SUB,USER}-(N-1)*R{SUB,CH} EXCEDIENDO LA CAPACIDAD DE LOS OTROS N-1 CANALES DE TRAFICO. LOS BITS DE INFORMACION RESTANTE EN LAS PAGINAS DEL CANAL DE TRAFICO NTH TRANSPORTAN BITS DE RELLENO (FILL).
Description
Transmisión de datos de alta velocidad en redes
de comunicaciones móviles.
La presente invención se refiere a la transmisión
de datos de alta velocidad en redes de comunicaciones móviles
digitales.
En los sistemas de telecomunicaciones del tipo de
acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), la comunicación en
el camino de radiocomunicaciones es por división de tiempo y se
produce en tramas TDMA sucesivas cada una de las cuales consta de
varios intervalos de tiempo. En cada intervalo de tiempo se
transmite un paquete corto de información en forma de una ráfaga de
radiofrecuencia que tiene una duración limitada y que consta de una
serie de bits modulados. Los intervalos de tiempo se usan
principalmente para transportar canales de control y de tráfico.
Los canales de tráfico se usan para transferir voz y datos. Los
canales de control están destinados a la señalización entre una
estación base y estaciones móviles. Un ejemplo de un sistema de
radiocomunicaciones TDMA es el sistema móvil digital paneuropeo GSM
(Sistema Global para Comunicaciones Móviles).
En los sistemas TDMA convencionales, se asigna un
intervalo de tiempo del canal de tráfico para la comunicación a
cada estación móvil con vistas a la transmisión de datos o voz. Por
esta razón, el sistema GSM puede comprender, por ejemplo, hasta
ocho conexiones paralelas con diferentes estaciones móviles sobre
una portadora de radiofrecuencia. La velocidad máxima de
transferencia de datos en un canal de tráfico está limitada a un
nivel relativamente bajo, por ejemplo, en el sistema GSM 9,6 Kbps ó
12 Kbps, según el ancho de banda disponible y la codificación de
canales y la corrección de errores utilizadas en la transmisión. En
el sistema GSM, para velocidades bajas de codificación de voz
también se puede seleccionar un canal de tráfico denominado de
media velocidad (máximo 4,8 Kbps). El canal de tráfico de media
velocidad se establece cuando una estación móvil funciona en un
intervalo de tiempo asignado únicamente cada dos tramas, es decir,
a la velocidad mitad. Otra estación móvil funciona en el mismo
intervalo de tiempo asignado cada dos tramas. De este modo se puede
doblar la capacidad del sistema, medida en el número de abonados
móviles, es decir, en la frecuencia portadora pueden funcionar
simultáneamente hasta 16 estaciones móviles.
En los últimos años, ha aumentado
considerablemente la necesidad de servicios de datos de alta
velocidad en redes móviles. Por ejemplo para los servicios de datos
digitales por conmutación de circuitos ISDN (Red Digital de
Servicios Integrados) serían necesarias velocidades de transmisión
de por lo menos 64 Kbps. Los servicios de datos de la red
telefónica conmutada pública (PSTN), por ejemplo un módem y
terminales de telefax del tipo G3, requieren velocidades de
transmisión mayores tales como 14,4 Kbps. Una de las áreas en
crecimiento de la transmisión de datos móviles que requieren
velocidades de transmisión que superan los 9,6 Kbps son los
servicios de vídeo móviles. Entre los ejemplos de dichos servicios
se incluyen la vigilancia de seguridad por medio de cámaras y bases
de datos de vídeo. La velocidad mínima de datos en la transmisión de
vídeo puede ser por ejemplo 16 ó 32 Kbps.
No obstante, las velocidades de transmisión de
las redes móviles actuales no son suficientes para cumplir estos
nuevos requisitos.
Una de las disposiciones, la cual se da a conocer
en una solicitud de patente copendiente del solicitante, WO95/31878
(no publicada en la fecha de registro de la presente solicitud), se
refiere a la asignación de dos o más canales de tráfico paralelos
(subcanales) en el camino de radiocomunicaciones para una conexión
de datos de alta velocidad. La señal de datos de alta velocidad se
divide en el transmisor entre estos subcanales paralelos con vistas
a la transmisión a través del camino de radiocomunicaciones, para
ser restablecida en el receptor. Este planteamiento posibilita el
suministro de servicios de transmisión de datos con una velocidad
de transmisión de hasta ocho veces mayor en comparación con la
velocidad convencional, dependiendo del número de los canales de
tráfico asignados. Por ejemplo, en el sistema GSM, la velocidad
total de datos de usuario de 19,2 Kbps se obtiene mediante dos
subcanales paralelos de 9,6 Kbps, estando adaptado en velocidad
cada canal de la misma manera que en los servicios portadores
transparentes existentes de 9,6 Kbps del sistema GSM. A partir de la
solicitud WO 90/08434 publicada el 26 de julio de 1990 se conoce
una disposición relacionada.
Un problema en relación con el uso de canales de
tráfico paralelos consiste en las velocidades de datos que no se
pueden adaptar en velocidad con los módulos existentes del sistema
GSM incluso aunque dichas velocidades de datos se puedan distribuir
uniformemente entre los subcanales paralelos disponibles.
Por ejemplo, la velocidad de datos de usuario de
14,4 Kbps (según, por ejemplo, la recomendación de la
ITU-T V.32bis) requiere dos canales de tráfico
transparentes GSM de manera que la velocidad de datos en cada uno de
ellos debería ser 7,2 Kbps (2 x 7,2 Kbps = 14,4 Kbps), aunque en el
sistema GSM no existe adaptación en velocidad para la velocidad de
datos de 7,2 kbps del subcanal.
De forma correspondiente, por ejemplo, la
velocidad de datos de usuario de 40 Kbps (recomendación de
la ITU-T V.120) requiere cinco canales de tráfico
transparentes GSM en cada uno de los cuales la velocidad de datos
debería ser 8 kbps (40 Kbps:5), aunque nuevamente en el sistema GSM
no existe ninguna adaptación en velocidad para dicha velocidad de
datos del subcanal.
Otro problema consiste en las velocidades de
datos que no se pueden dividir uniformemente entre un número
requerido de canales de tráfico transparentes GSM. Por ejemplo, la
velocidad de datos de usuario de 56 Kbps (recomendación de la
ITU-T V.110) requiere por lo menos seis canales de
tráfico transparentes GSM, pero no se puede dividir entre estos
seis subcanales paralelos de tal manera que las tramas (V.110) de
cada subcanal transporten el mismo número de bits de datos (56 Kbps
: 6 - 9333-333 bps).
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un método y un sistema de telecomunicaciones los cuales
soporten la adaptación en velocidad de diferentes velocidades de
transmisión en la transmisión de datos de alta velocidad utilizando
canales de tráfico paralelos.
Un primer aspecto de la invención es un método
para la transmisión de datos de alta velocidad en un sistema de
comunicaciones móviles digitales, comprendiendo dicho método una
etapa de
transmisión de datos a través del camino de
radiocomunicaciones entre una estación móvil y una red fija de
servicios móviles sobre un canal de tráfico adaptado en velocidad,
asignado a la estación móvil. Según la invención, el método está
caracterizado por las siguientes etapas adicionales
asignación de n canales de tráfico paralelos
adaptados en velocidad, a una señal de datos de usuario de alta
velocidad, la cual requiere una velocidad de datos R_{usuario}
comprendida en un intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es la velocidad máxima de transmisión de uno
cualquiera de dichos canales de tráfico y n=2,3,...,
división de la señal de datos de usuario de alta
velocidad en tramas de transmisión con vistas a la transmisión a
través de dichos canales de tráfico paralelos de tal manera que
todos los bits de información en las tramas de transmisión de
n-1 canales de tráfico transporten bits de datos de
usuario, y siendo la velocidad de transferencia de datos de usuario
de cada uno de dichos n-1 canales de tráfico
R_{ch}, y un número de los bits de información que transportan
bits de datos de usuario en tramas de transmisión de dicho canal de
tráfico enésimo se corresponde con la velocidad de transferencia de
datos de usuario R_{usuario}-(n-1)*R_{ch} que
queda de los otros n-1 canales de tráfico, y los
bits de información restantes en las tramas de transmisión de dicho
canal de tráfico enésimo transportan bits de relleno.
Un segundo aspecto de la invención es un sistema
de comunicaciones móviles digitales en el que una estación móvil y
una red fija de servicios móviles comprenden un transmisor de datos
y un receptor de datos los cuales tienen la capacidad de transmitir
datos a través del camino de radiocomunicaciones en un canal de
tráfico asignado a la estación móvil. Según la invención, el sistema
está caracterizado porque
la red fija de servicios móviles está dispuesta
de manera que asigna n canales de tráfico paralelos, adaptados en
velocidad, a una señal de datos de usuario de alta velocidad que
requiere una velocidad de transferencia de datos R_{usuario} que
está comprendida en el intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es la velocidad máxima de transmisión de un canal de
tráfico individual y n=2,3,...,
los transmisores de datos están dispuestos de
manera que dividen la señal de datos de usuario de alta velocidad
en tramas de transmisión con vistas a su transmisión a través de
dichos canales de tráfico paralelos de tal manera que todos los
bits de información en las tramas de transmisión de
n-1 canales de tráfico transportan bits de datos de
usuario, y la velocidad de transferencia de datos de usuario de cada
uno de entre dichos n-1 canales de tráfico es
R_{ch}, y un número de los bits de información que transportan
bits de datos de usuario en las tramas de transmisión del canal de
tráfico enésimo se corresponde con la velocidad de transferencia de
datos de usuario R_{usuario}-(n-1)* R_{ch} que
queda de los otros n-1 canales de tráfico, y los
bits de información restantes en las tramas de transmisión de dicho
canal de tráfico enésimo transportan bits de relleno.
Según la presente invención, si una señal de
datos de usuario de alta velocidad requiere la capacidad de n
canales de tráfico, los datos de usuario se dividen entre canales
de tráfico de tal manera que se usa completamente la capacidad de
n-1 canales de tráfico, es decir, cada bit de
información en cada trama de transmisión transporta datos de
usuario. El resto de los datos de usuario (los datos de usuario que
superan la capacidad de n-1 canales) se transporta
en un número requerido de bits de información de las tramas sobre
el canal de tráfico enésimo. Los bits de información restantes
"adicionales" en el canal de tráfico mencionado en último lugar
transportan bits de relleno.
De este modo las tramas de transmisión de todos
los canales de tráfico contienen un número fijo de bits de
información con independencia de la velocidad de datos de la señal
de alta velocidad a transmitir. El número de los bits de información
es tal que la velocidad de datos de la trama es fija y se
corresponde con la adaptación de velocidad estándar de un canal de
tráfico en el sistema de comunicaciones móviles, por ejemplo, 9,6
Kbps en el sistema GSM. Gracias a la invención, todas las
velocidades de transmisión de usuario que ya se han estandarizado y
que se estandarizarán se pueden transferir a través de canales de
tráfico mutuamente idénticos que han sido adaptados en velocidad a
una velocidad de transmisión, mediante la realización de una
adaptación adicional en velocidad dentro de un canal de tráfico
individual. La adaptación en velocidad de una señal de datos de
usuario de alta velocidad requiere cambios en las tramas de
solamente un canal de tráfico, y estos cambios se refieren a la
selección de la proporción relativa de bits de datos de usuario y
bits de relleno de manera que se correspondan con la velocidad de
transmisión que queda de los otros canales de tráfico. Los otros
canales de tráfico paralelos transportan una cantidad completa de
datos de usuario y por esta razón son canales de tráfico adaptados
en velocidad completamente estándar.
Por ejemplo, en el sistema GSM, es posible usar
un canal de tráfico transparente adaptado en velocidad y estándar de
9,6 Kbps y una trama de transmisión de 48 bits de información según
la recomendación CCITT V.110. En tal caso, se pueden transmitir
velocidades diferentes de datos de usuario entre 0 y 9,6 kbps a
través de un canal de trafico adaptado en velocidad de 9,6 kbps
variando el número de bits de información usados para la
transmisión de datos de usuario entre 0 y 48 en la trama V.110.
La centralización de bits de relleno en un canal
de trafico posibilita la transmisión a cualquier velocidad de datos
estándar. La distribución de los bits de datos de usuario y los
bits de relleno uniformemente en canales de tráfico no sería posible
con todas las velocidades de transmisión estándar, tales como 56 ó
64 kbps, sino que en las tramas se deberían transmitir
"fragmentos" de bits. En la práctica esto requeriría un
almacenamiento intermedio prolongado de datos de usuario en la
transmisión. En la invención, un número fijo de bits de datos de
usuario y bits de relleno se transmiten uniformemente en el último
canal de tráfico, por lo cual no es necesario ningún almacenamiento
intermedio aparte y no se observa el problema descrito
anteriormente.
A continuación se describirá la invención por
medio de formas de realización preferidas haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales
la Figura 1 ilustra una parte de un sistema móvil
en el que se puede aplicar la invención,
la Figura 2 ilustra la transmisión de datos de
alta velocidad en dos intervalos de tiempo TDMA a través del camino
de radiocomunicaciones,
la Figura 3 ilustra la arquitectura de red según
la invención, la cual soporta la transmisión de datos de alta
velocidad de varios canales de tráfico entre una estación móvil MS
y una función de interfuncionamiento IWF en el sistema GSM,
la Figura 4 muestra la estructura de tramas
V.110,
la Figura 5 ilustra la transmisión de datos según
la invención en las tramas de n canales de tráfico paralelos, Y
la Figura 6 ilustra la adaptación de la velocidad
de usuario de 56 Kbps a seis canales de tráfico de 9,6 Kbps según
la invención.
La presente invención se puede aplicar a la
transmisión de datos de alta velocidad en sistemas de
comunicaciones móviles digitales del tipo TDMA, tales como el
sistema de comunicaciones móviles digitales paneuropeo GSM, el
DCS1800 (Sistema de Comunicaciones Digitales), el sistema de
comunicaciones móviles según la norma provisional EIA/TIA IS/41.3,
etcétera. No obstante, la invención se ilustrará a continuación
usando como ejemplo un sistema móvil del tipo GSM aunque sin
limitarse al mismo. La Figura 1 introduce muy brevemente los
componentes estructurales básicos del sistema GSM, sin describir
sus características ni los otros elementos del sistema. Para obtener
una descripción más detallada del sistema GSM, se hace referencia a
las recomendaciones GSM y a "The GSM System for Mobile
Communications" de M. Mouly y M. Pautet (Palaiseau, Francia,
1992,
ISBN:2-9507190-07-7).
Un centro de conmutación de servicios móviles
controla la conmutación de llamadas entrantes y salientes. Realiza
funciones similares a la central de la PSTN. Además, junto con los
registros de abonados de red, realiza también funciones, tales como
la gestión de la ubicación, que son únicamente características del
tráfico de telefonía móvil. Las estaciones móviles MS están
conectadas al MSC a través de sistemas de estaciones base BSS. Un
sistema de estaciones base BSS consiste en un controlador de
estaciones base BSC y de estaciones base BTS. En aras de una mayor
claridad, la Figura 1 muestra solamente un sistema de estaciones
base en el que dos estaciones base están conectadas al controlador
de estaciones base BSC y en el que una estación móvil MS está
ubicada dentro del área de cobertura de las estaciones base.
El sistema GSM es un sistema del tipo de acceso
múltiple por división de tiempo (TDMA). Las estructuras de los
canales usadas en la interfaz de radiocomunicaciones se definen más
detalladamente en la recomendación ETSI/GSM 05.02. Durante el
funcionamiento normal, se asigna un intervalo de tiempo de una
frecuencia portadora a una estación móvil MS como canal de tráfico
en el inicio de una llamada (acceso de un único intervalo). La
estación móvil MS se sincroniza con el intervalo de tiempo asignado
para transmitir y recibir ráfagas de radiofrecuencia. Durante el
tiempo restante de la trama, la MS realiza diferentes mediciones.
Las solicitudes de patentes copendientes del solicitante WO95/31878
y PCT/FI95/00673 dan a conocer un método en el que dos o más
intervalos de tiempo se asignan a una estación móvil MS la cual
requiere transmisión de datos con una velocidad mayor que la que
puede proporcionar un canal de tráfico. Por lo que a los detalles
de este procedimiento respecta, se hace referencia a las
solicitudes de patentes mencionadas anteriormente.
A continuación, se describirá el procedimiento en
relación con la Figura 2 únicamente como una forma de llevar a cabo
la transmisión de datos de alta velocidad, basada en varios canales
de tráfico paralelos, en un sistema de radiocomunicaciones. No
obstante, se debería indicar que el único aspecto esencial para la
invención es que se establezca una conexión que comprenda varios
canales de tráfico paralelos, y la propia invención se refiere a la
ejecución y la sincronización de la transmisión de datos a través de
dicha conexión.
La Figura 2 muestra un ejemplo en el que se
asignan intervalos de tiempo sucesivos 0 y 1 a una estación móvil
MS desde una única trama TDMA. Una señal de datos de alta velocidad
ENTRADA DE DATOS, la cual se va a transmitir a través del camino de
radiocomunicaciones, se divide en un divisor 82 en un número
requerido de señales de datos de menor velocidad, a saber DATOS1 y
DATOS2. Cada señal de datos de menor velocidad DATOS1 y DATOS2 se
somete por separado a la codificación de canales, el entrelazado,
la formación de ráfagas y la modulación 80 y 81, respectivamente,
después de lo cual cada señal de datos de menor velocidad se
transmite como una ráfaga de radiofrecuencia, respectivamente, en
un intervalo de tiempo especializado 0 y 1. Cuando se han
transmitido las señales de datos de menor velocidad DATOS1 y DATOS2
a través del camino de radiocomunicaciones por medio de canales de
tráfico diferentes, se someten por separado en el receptor a la
demodulación, el desentrelazado y la descodificación de canales 83
y 84, respectivamente, después de lo cual las señales DATOS1 y
DATOS2 se combinan nuevamente en un combinador 85 del receptor para
obtener la señal original de alta velocidad SALIDA DE DATOS.
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra
la arquitectura de la red GSM que implementa dicha transmisión de
datos usando varios canales de tráfico paralelos. Las funciones de
los bloques 80, 81, 83 y 84 de la Figura 3, es decir, la
codificación de canales, el entrelazado, la formación de ráfagas y
la modulación, y de forma correspondiente la demodulación, el
desentrelazado y la descodificación de canales se encuentran en el
lado de la red fija preferentemente en la estación base BTS. De
este modo la trama TDMA descrita anteriormente se transmite entre la
estación base BTS y la estación móvil MS en una interfaz de
radiocomunicaciones I/F Radio. Cada intervalo de tiempo se somete a
un procesado paralelo independiente en la estación base BTS. El
divisor 82 y el combinador 85 de la Figura 2 pueden estar situados
en el lado de la red fija remoto con respecto a la estación base
BTS en otro elemento de red, tal como el BSC, con lo cual las
señales de datos de menor velocidad DATOS1 y DATOS2 se transmiten
entre este elemento de red y la estación base de la misma manera
que las señales de los canales de tráfico normales. En el sistema
GSM, esta comunicación tiene lugar en tramas TRAU según la
recomendación ETSI/GSM 08.60 entre la estación base BTS y una
unidad especial transcodificadora/adaptadora de velocidad (TRCU).
Las tramas TRAU y la transmisión asociada a las mismas no son
esenciales para la invención ya que la invención se refiere a la
ejecución y la sincronización de la transmisión de datos a través
de la conexión de datos completa utilizando varios canales de
tráfico paralelos, es decir, entre el divisor 82 y el combinador
85.
En el sistema GSM, se forma un enlace de datos
entre un adaptador terminal 31 en la estación móvil MS y una
función de interfuncionamiento IWF 32 en la red fija. En la
transmisión de datos que se produce en la red GSM, esta conexión es
una conexión dúplex total de 9,6 Kbps, digital, codificada en UDI,
adaptada en velocidad V.110, que está adaptada a las interfaces
V.24. La conexión V.110 descrita en el presente documento es un
canal de transmisión digital que se desarrolló originariamente para
la tecnología ISDN (Red de Datos de Servicios Integrados), que está
adaptado a la interfaz V.24, y que proporciona también la
posibilidad de transmitir estados V.24 (señales de control). La
recomendación CCITT para una conexión adaptada en velocidad V.110
se da a conocer en el Libro Azul CCITT: V.110. La recomendación
CCITT para una interfaz V.24 se da a conocer en el Libro Azul
CCITT: V.24. El adaptador terminal 31 adapta el terminal de datos
conectado a la estación móvil MS a una conexión V.110, la cual se
establece a través de una conexión física que utiliza varios
canales de tráfico chO a chN. La IWF acopla la conexión V.110 a
otra red V.110, tal como una ISDN u otra red GSM, o a alguna otra
red de tránsito, tal como la red telefónica pública conmutada PSTN.
En el primer caso, la IWF únicamente contiene el divisor/combinador
82/85 según la invención. En el último caso mencionado, la IWF
contiene también por ejemplo un módem de banda base por medio del
cual se realiza la transmisión de datos a través de la PSTN.
La estructura de las tramas usadas para la
transmisión de datos en una conexión V.110 (9,6 Kbps) se muestra en
la Figura 4. La trama comprende 80 bits. El octeto 0 contiene ceros
binarios, mientras que el octeto 5 contiene un uno binario al que
le siguen siete bits E. Los octetos 1 a 4 y 6 a 9 comprenden un uno
binario en la posición de bit 1, un bit de estado (bit S ó X) en la
posición de bit 8, y 6 bits de datos (bits D) en las posiciones de
bit 2 a 7. Los bits se transmiten de izquierda a derecha y desde la
parte superior a la parte inferior. De este modo la trama comprende
48 bits de información D1 a D48 (datos de usuario). Los bits S y X
se usan para transmitir información de control del canal asociada a
los bits de datos en el modo de transmisión de datos.
Tal como se ha descrito anteriormente, el
problema de dicha transmisión de datos de alta velocidad consiste
en las velocidades de datos que no se pueden adaptar en velocidad
con los métodos actuales de los sistemas de telecomunicaciones. Por
ejemplo, en el sistema GSM, dichas velocidades incluyen todas las
velocidades de datos que no son múltiplos de 9,6 Kbps.
Esta situación se resuelve en la invención
dividiendo una señal de datos de usuario de alta velocidad en el
transmisor entre canales de tráfico paralelos de tal manera que la
capacidad total del mayor número posible de canales de tráfico se
usa en primer lugar para la transmisión de datos de usuario,
después de lo cual los datos de usuario que quedan de estos canales
de tráfico de "velocidad completa" se transmiten en un canal
de tráfico "de menor velocidad" junto con bits de relleno. A
continuación se describirá de forma general este método según la
invención.
Considérese que la velocidad de transferencia de
datos R_{usuario} requerida por una señal de datos de usuario de
alta velocidad y que llega a un divisor 82 en la Figura 2 está
comprendida en el intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es la velocidad máxima de transmisión de un canal de
tráfico individual, y el entero n\geq2. En tal caso, la señal
ENTRADA DE DATOS requiere n canales de tráfico paralelos que son
asignados por la red fija (por ejemplo, el MSC). El divisor 82
divide la señal de datos ENTRADA DE DATOS entre las tramas de
transmisión que a continuación serán transmitidas a través de los
canales de tráfico paralelos asignados según la manera ilustrada en
la Figura 5. Todos los bits de información de las tramas de
transmisión de los canales de tráfico ch1, ch2,
ch(n-1) son bits de datos de usuario, con lo
cual la velocidad de transmisión de los datos de usuario es
R_{ch} en todos estos canales de tráfico. Por esta razón los
canales de tráfico ch1, ch2, ch(n-1)
transportan los datos de usuario a la velocidad total de
transmisión de (n-1)*R_{ch}. Los bits de
información del último canal de tráfico chn comprenden bits de datos
de usuario DATOS únicamente en una cantidad que se corresponde con
la velocidad de transferencia de datos de usuario
R_{usuario}-(n-1)*R_{ch} que queda de los otros
canales de tráfico, y el resto de los bits de información son bits
de relleno RELLENO. Las tramas se transmiten a través de
transmisores 80 y 81 hacia receptores 83 y 84, y se combinan en un
combinador 85 para proporcionar una señal de datos de usuario de
alta velocidad SALIDA DE DATOS. En este caso los canales de tráfico
entre el divisor 82 y el combinador 85 pueden ser canales de tráfico
estándar adaptados en velocidad y mutuamente idénticos. Por esta
razón, no es necesario introducir una adaptación de velocidad nueva
en el sistema móvil de forma independiente para cada velocidad
estándar de transmisión de usuario.
A continuación se describirá la aplicación de la
presente invención al sistema GSM. En este caso se considera que
como canales de tráfico paralelos se usan canales de tráfico de 9,6
Kbps de velocidad completa, transparentes y adaptados en velocidad,
y en los canales de tráfico se transmiten las tramas V.110 de la
Figura 4. En tal caso una trama comprende 48 bits de información D1
a D48.
A continuación se examinarán algunos ejemplos de
la adaptación de datos de alta velocidad a dicha trama V.110 de un
canal de tráfico GSM.
Considérese que la velocidad de datos de usuario
R_{usuario}=56 Kbps, con lo cual se necesitan seis canales de
tráfico GSM paralelos (R_{ch}=9,6 Kbps). En este caso la
adaptación de velocidad según la invención se puede llevar a cabo
tal como se muestra en la Figura 6. La totalidad de los 48 bits de
información D1 a D48 en cada trama V.110 sobre los canales de
tráfico ch1, ch2, ch3, ch4 y ch5 transporta datos de usuario, con lo
cual la velocidad de datos de usuario en cada uno de estos canales
es 9,6 Kbps. Por esta razón la velocidad total de transmisión de
los canales ch1 a ch5 es 5*9,6 Kbps - 48 Kbps. De este modo la
velocidad restante de transmisión de usuario es
56-48 Kbps - 8 Kbps, la cual se transmite en el
último canal de tráfico ch6. Esto se lleva a cabo de tal manera que
40 bits de información (por ejemplo, D1 a D40) en cada trama V.110
en el canal de tráfico ch6 transportan bits de datos de usuario y 8
bits de información (por ejemplo, D41 a D48) transportan bits de
relleno. De esta manera, a través de seis canales de tráfico GSM se
puede transmitir una señal de 56 Kbps.
Considérese que la velocidad de datos de usuario
R_{usuario}=14,4 Kbps. En este caso se necesitan dos canales de
tráfico (R_{ch}=9,6 Kbps). En tal caso, todos los bits de
información D1 a D48 de la trama V.110 en el primer canal de
tráfico transportan bits de datos de usuario, con lo cual la
velocidad de transmisión es 9,6 Kbps. La velocidad de datos
restante, es decir, 14,4-9,6 Kbps=4,8 Kbps, se
adapta al segundo canal de tráfico de tal manera que 24 bits de
información (por ejemplo, D1 a D24) en cada trama V.110 transportan
datos de usuario y 24 bits de información (por ejemplo, D25 a D48)
transportan bits de relleno.
Considérese que la velocidad de datos de usuario
R_{usuario}=26,4 Kbps, con lo cual se necesitan tres canales de
tráfico (R_{ch}=9,6 Kbps). En tal caso, todos los bits de
información D1 a D48 en las tramas V.110 de los dos canales de
tráfico transportan datos de usuario. En este caso la velocidad
total de transmisión de estos dos canales de tráfico es 19,2 Kbps.
La velocidad restante de datos de usuario, es decir,
26,4-19,2 Kbps - 7,2 Kbps, se adapta a un tercer
canal de tal manera que 36 bits de información (por ejemplo, D1 a
D36) de cada trama V.110 transportan datos de usuario y 12 bits de
información (por ejemplo, D37 a D48) transportan bits de
relleno.
Considérese que la velocidad de datos de usuario
R_{usuario}=38,4 Kbps, con lo cual se necesitan cuatro canales de
tráfico (R_{ch}=9,6 Kbps). Como la velocidad de datos de usuario
se divide uniformemente entre cuatro canales de tráfico de tal
manera que se usa la capacidad total de todos los canales de
tráfico, no son necesarios bits de relleno en ningún canal de
tráfico.
No obstante, aunque la invención se ha descrito
anteriormente haciendo referencia a ciertas formas de realización,
debe entenderse que la descripción es únicamente ilustrativa y que
se puede variar y modificar sin apartarse por ello del alcance de
la invención definido en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Método para la transmisión de datos de alta
velocidad en un sistema móvil digital, comprendiendo dicho método
una etapa de
transmisión de datos a través del camino de
radiocomunicaciones entre una estación móvil (MS) y una red fija de
servicios móviles (BTS, BSC, MSC) sobre un canal de tráfico
adaptado en velocidad, asignado a la estación móvil,
caracterizado por las siguientes etapas adicionales
asignación de n canales de tráfico paralelos
adaptados en velocidad, a una señal de datos de usuario de alta
velocidad, la cual requiere una velocidad de datos R_{usuario}
comprendida en un intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es la velocidad máxima de transmisión de uno
cualquiera de dichos canales de tráfico y n=2,3,..., y
división de la señal de datos de usuario de alta
velocidad en tramas de transmisión con vistas a la transmisión a
través de dichos canales de tráfico paralelos de tal manera que
todos los bits de información en las tramas de transmisión de
n-1 canales de tráfico transporten bits de datos de
usuario, y siendo la velocidad de transferencia de datos de usuario
de cada uno de dichos n-1 canales de tráfico
R_{ch}, y un número de los bits de información que transportan
bits de datos de usuario en tramas de transmisión de dicho canal de
tráfico enésimo se corresponde con la velocidad de transferencia de
datos de usuario R_{usuario}-(n-1)*R_{ch} que
queda de los otros n-1 canales de tráfico, y los
bits de información restantes en las tramas de transmisión de dicho
canal de tráfico enésimo transportan bits de relleno.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por la transmisión de tramas V.110 según una
recomendación CCITT en los canales de tráfico paralelos.
3. Sistema móvil digital que comprende una
estación móvil (MS) y una red fija de servicios móviles (BTS, BSC,
MSC), comprendiendo cada una un transmisor (31, 32, 82) de datos y
un receptor (31, 32, 85) de datos los cuales tienen la capacidad de
transmitir datos a través del camino de radiocomunicaciones en un
canal de tráfico asignado a la estación móvil, caracterizado
porque
la red fija de servicios móviles (BTS, BSC, MSC)
está dispuesta de manera que asigna n canales de tráfico paralelos,
adaptados en velocidad, a una señal de datos de usuario de alta
velocidad que requiere una velocidad de transferencia de datos
R_{usuario} que está comprendida en el intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es la velocidad máxima de transmisión de un canal de
tráfico individual y n=2,3,..., y
los transmisores (31, 32, 82) de datos están
dispuestos de manera que dividen la señal de datos de usuario de
alta velocidad en tramas de transmisión con vistas a su transmisión
a través de dichos canales de tráfico paralelos de tal manera que
todos los bits de información en las tramas de transmisión de
n-1 canales de tráfico transportan bits de datos de
usuario, y la velocidad de transferencia de datos de usuario de cada
uno de entre dichos n-1 canales de tráfico es
R_{ch}, y un número de los bits de información que transportan
bits de datos de usuario en las tramas de transmisión del canal de
tráfico enésimo se corresponde con la velocidad de transferencia de
datos de usuario R_{usuario}-(n-1)* R_{ch} que
queda de los otros n-1 canales de tráfico, y los
bits de información restantes en las tramas de transmisión de dicho
canal de tráfico enésimo transportan bits de relleno.
4. Sistema según la reivindicación 3,
caracterizado porque los canales de tráfico son canales
adaptados en velocidad V.110 y las tramas de transmisión son tramas
V.110 según una recomendación CCITT.
5. Sistema según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la velocidad máxima de transmisión
R_{ch} del canal de tráfico es 9,6 Kbps.
6. Sistema según la reivindicación 3, 4 ó 5,
caracterizado porque el sistema es un sistema móvil GSM o un
sistema móvil basado en el mismo.
7. Estación móvil (MS) para un sistema de
comunicaciones móviles digitales que tiene la capacidad de asignar n
canales de tráfico paralelos, adaptados en velocidad, a la estación
móvil (MS) para la transmisión de una señal de datos de alta
velocidad a través de una interfaz aérea entre dicha estación móvil
y dicha red de comunicaciones móviles (BTS, BSC, MSC), cuando una
velocidad de transferencia de datos R_{usuario} requerida por
dicha señal de datos de alta velocidad está dentro del intervalo
(n-1)*R_{ch}<R_{usuario}<n*R_{ch}, en el
que R_{ch} es una velocidad máxima de transmisión de un canal de
tráfico individual y n=2,3,..., comprendiendo dicha estación móvil
(MS)
un transmisor (31, 82) de datos y un receptor
(31, 85), caracterizada porque
dicho transmisor (31, 82) de datos está dispuesto
de manera que divide la señal de datos de usuario de alta velocidad
entre tramas de transmisión para su transmisión a través de dichos
canales de tráfico paralelos asignados de tal manera que todos los
bits de información en las tramas de transmisión de
n-1 canales de tráfico transportan bits de datos de
usuario, y la velocidad de transferencia de datos de usuario de
cada uno de dichos n-1 canales de tráfico es
R_{ch}, y un número de los bits de información que transportan
bits de datos de usuario en las tramas de transmisión del canal de
tráfico enésimo se corresponde con la velocidad de transferencia de
datos de usuario
R_{usuario}-(n-1)*R_{ch} que queda de los otros
n-1 canales de tráfico, y los bits de información
restantes en las tramas de transmisión de dicho canal de tráfico
enésimo transportan bits de relleno.
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