ES2232019T3 - Metodo de transmision de datos en el servicio gprs. - Google Patents
Metodo de transmision de datos en el servicio gprs.Info
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Abstract
Método de transmisión de datos entre una parte de red (140, 142, 144, 168) de un Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes y un terminal del abonado (150, 152), que comprende - una capa de protocolo RLC/MAC (Control de Enlace de Radiocomunicaciones / Control de Acceso al Medio) y una capa de protocolo LLC (Control de Enlace Lógico) que utiliza los servicios de la capa de protocolo RLC/MAC como capas de enlace de datos; y - la colocación, en la transmisión de datos, de una trama LLC de la capa LLC en un bloque de datos RLC de la capa RLC/MAC, caracterizado por la colocación de más de dos tramas LLC (700, 702, 704) en un bloque de datos RLC de manera que el bloque de datos RLC incluye un mecanismo que indica la longitud de la trama LLC incluida en el bloque de datos RLC e información sobre si dicha trama LLC precederá o no a otra trama LLC.
Description
Método de transmisión de datos en el servicio
GPRS.
La presente invención se refiere a un método de
transmisión de datos entre una parte de red de un Servicio General
de Radiocomunicaciones por Paquetes y un terminal de abonado que
comprende: una capa de protocolo RLC/MAC (Control de Enlace de
Radiocomunicaciones / Control de Acceso al Medio) y una capa de
protocolo LLC (Control de Enlace Lógico) que utiliza los servicios
de la capa de protocolo RLC/MAC como capas de enlace de datos; en la
transmisión de datos una trama LLC de la capa LLC se coloca en un
bloque de datos RLC de la capa RLC/MAC.
Uno de los problemas de la disposición anterior
consiste en que no es óptima. Según la técnica anterior las tramas
LLC no se dividen necesariamente de forma equitativa entre bloques
de datos RLC sino que puede que una trama LLC requiera más de un
bloque de datos RLC de manera que a través del camino de
radiocomunicaciones se pueda transmitir toda la trama LLC. Además
una trama LLC puede ser más corta que un bloque de datos RLC, por lo
que, dependiendo de la situación, un bloque de datos RLC podría
contener varias tramas LLC. No obstante, según la técnica anterior,
en un bloque de datos RLC se pueden colocar como mucho dos tramas
LLC. En ese caso, si, en principio, el bloque de datos RLC pudiera
haber contenido más de dos tramas LLC, por ejemplo, tres tramas LLC,
la capacidad no usada se pierde según la técnica anterior ya que no
puede ser usada.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un método y un equipo que implemente el método para
resolver el problema anterior. Este objetivo se alcanza mediante el
método del tipo presentado en el preámbulo caracterizado porque se
colocan más de dos tramas LLC en un bloque de datos RLC de manera
que el bloque de datos RLC incluye un mecanismo que indica la
longitud de la trama LLC incluida en el bloque de datos RLC e
información sobre si dicha trama LLC precede o no a otra trama
LLC.
La invención se refiere además a una red celular
que usa un servicio general de radiocomunicaciones por paquetes que
comprende: una parte de red y por lo menos un terminal de abonado,
una transmisión de datos entre la parte de red y el terminal de
abonado, estando dispuestos la parte de red y el terminal de abonado
para realizar la transmisión de datos usando una pila de protocolos
en la que una capa de protocolo RLC/MAC (Control de Enlace de
Radiocomunicaciones / Control de Acceso al Medio) y una capa de
protocolo LLC (Control de Enlace Lógico) que utiliza los servicios
de la capa de protocolo RLC/MAC actúan como capas de enlace de
datos, estando dispuestos la parte de red y el terminal de abonado
para usar unidades de transmisión con vistas a la transmisión de
datos de tal manera que en un bloque de datos RLC de la capa RLC/MAC
se coloca una trama LLC de la capa LLC.
La red celular está caracterizada, según la
invención, porque la parte de red y el terminal de abonado están
dispuestos para colocar más de dos tramas LLC en un bloque de datos
RLC de manera que la parte de red y el terminal de abonado están
dispuestos para colocar un mecanismo en el bloque de datos RLC que
indica la longitud de la trama LLC incluida en el bloque de datos
RLC e información sobre si dicha trama LLC precederá o no a otra
trama LLC.
En las reivindicaciones dependientes se dan a
conocer las formas de realización preferidas de la invención.
La invención se basa en la idea de que no se fija
artificialmente ningún límite en relación con cuántas tramas LLC se
pueden colocar en un bloque de datos RLC.
El método y el sistema de la invención
proporcionan varias ventajas. Se utiliza óptimamente una capacidad
de transmisión valiosa del camino de radiocomunicaciones, ya que la
capacidad de transmisión de datos de los bloques de datos RLC se
utiliza completamente en situaciones tales en las que un bloque de
datos RLC contiene más de dos tramas LLC. De este modo, la velocidad
de transmisión de datos en la interfaz de radiocomunicaciones
aumenta y el uso de los recursos de radiocomunicaciones se
reduce.
A continuación se describirá la invención más
detalladamente en relación con las formas de realización preferidas
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Figura 1A es un diagrama de bloques que
muestra una red celular,
la Figura 1B muestra una transmisión de datos por
conmutación de circuitos,
la Figura 2 muestra la estructura de un
transceptor,
la Figura 3 muestra pilas de protocolos del
sistema,
la Figura 4A muestra un bloque de
radiocomunicaciones, en el cual se coloca un bloque de datos RLC que
transporta tramas LLC,
la Figura 4B muestra un bloque de
radiocomunicaciones en el cual se coloca un bloque de control
RLC/MAC que transporta señalización RLC/MAC,
la Figura 5 muestra a título de ejemplo cómo se
colocan tramas LLC en bloques de radiocomunicaciones y ráfagas de
radiocomunicaciones,
la Figura 6 muestra la estructura de un bloque de
datos RLC,
la Figura 7A muestra cómo se pueden colocar, como
mucho, dos tramas LLC en un bloque de datos RLC según la técnica
anterior,
la Figura 7B ilustra cómo se pueden colocar más
de dos, por ejemplo, tres, tramas LLC en un bloque de datos RLC
según la invención.
Haciendo referencia a la Figura 1A, se describen
una estructura típica de red celular de la invención y sus
interfaces con una red telefónica fija y una red de transmisión de
paquetes. La Figura 1A incluye solamente los bloques esenciales para
describir la invención, aunque para aquellos expertos en la técnica
es evidente que una red celular convencional incluye también otras
funciones y estructuras, las cuales no es necesario describir más
detalladamente en la presente memoria. La invención es aplicable
para ser usada en redes celulares GSM básicas y en redes
desarrolladas adicionalmente a partir de las mismas, tales como los
sistemas GSM1800 y GSM1900. La invención se usa preferentemente en
una transmisión de paquetes de fase 2+- del sistema GSM, es decir,
en el GPRS (Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes).
Si fuera necesario, se puede obtener información adicional sobre el
GPRS y los protocolos usados en el mismo a partir de las
especificaciones GPRS del ETSI (Instituto Europeo de Normas de
Telecomunicación), tales como la ETSI GSM 03.60 y la ETSI GSM
04.64.
La red celular comprende típicamente una
infraestructura de red fija, es decir, una parte de red, y
terminales 150 de abonado los cuales pueden estar montados de forma
fija, montados en vehículos o pueden ser terminales portátiles de
mano. La parte de red comprende estaciones base 100. A su vez,
varias estaciones bases 100 son controladas de una manera
centralizada por un controlador 102 de estaciones base que se
comunica con ellas. La estación base 100 comprende transceptores
114, típicamente entre uno y dieciséis transceptores 114. Un
transceptor 114 ofrece capacidad de radiocomunicaciones para una
trama TDMA, es decir, típicamente hasta ocho intervalos de
tiempo.
La estación base 100 comprende una unidad 118 de
control que controla el funcionamiento de los transceptores 114 y un
multiplexor 116. El multiplexor 116 coloca canales de tráfico y de
control usados por varios transceptores 114 en un único enlace 160
de datos. La estructura del enlace 160 de datos está determinada de
forma precisa y se le hace referencia como interfaz Abis. El enlace
160 de datos se implementa típicamente usando un enlace de 2 Mbit/s,
o un enlace PCM (Modulación por Codificación de Impulsos) que ofrece
una capacidad de transmisión de 31 X 64 kbit/s, mientras que el
intervalo de tiempo 0 se asigna para la sincronización.
Existe una conexión desde los transceptores 114
de la estación base 100 con una unidad 112 de antena que implementa
una conexión bidireccional 170 de radiocomunicaciones con un
terminal 150 de abonado. La estructura de las tramas a transmitir
también sobre la conexión bidireccional 170 de radiocomunicaciones
está determinada de forma precisa y se le hace referencia como
interfaz aérea.
El terminal 150 de abonado puede ser, por
ejemplo, un teléfono móvil GSM normalizado con el cual puede estar
conectado, por ejemplo, usando una tarjeta adicional, un ordenador
portátil 152, el cual se puede usar en la transmisión de paquetes
para ordenar y procesar paquetes. El procesado de los protocolos
puede estar situado en el terminal 150 de abonado y/o en el
ordenador 152 conectado al terminal 150 de abonado.
La Figura 2 muestra la estructura de un
transceptor 114 más detalladamente. Un receptor 200 comprende un
filtro que bloquea frecuencias que están fuera de una banda de
frecuencias deseada. A continuación una señal se convierte a una
frecuencia intermedia o directamente a banda base, muestreándose y
cuantificándose la señal en dicha forma en un conversor analógico a
digital 202. Un ecualizador 204 compensa la interferencia provocada,
por ejemplo, por la propagación de múltiples trayectorias. Un
demodulador 206 toma de la señal ecualizada un flujo de bits que se
transmite a un demultiplexor 208. El demultiplexor 208 separa el
flujo de bits con respecto a diferentes intervalos de tiempo en sus
canales lógicos. Un códec 216 de canales decodifica el flujo de bits
de canales lógicos diferentes, es decir, decide si el flujo de bits
es información de señalización transmitida a una unidad 214 de
control, o voz transmitida a un códec 122 de voz del controlador 102
de estaciones base. El códec 216 de canales realiza también la
corrección de errores. La unidad 214 de control realiza las
funciones de control interno controlando varias unidades. Un
formador 228 de ráfagas añade una secuencia de entrenamiento y una
cola a los datos que llegan desde el códec 216 de canales. Un
multiplexor 226 indica a cada ráfaga su intervalo de tiempo. Un
modulador 224 modula señales digitales en una portadora de
radiofrecuencia. Esta función es de naturaleza analógica y por lo
tanto, para realizarla, es necesario un conversor digital a
analógico 222. Un transmisor 220 comprende un filtro que limita el
ancho de banda. Adicionalmente, el transmisor 220 controla la
potencia de salida de la transmisión. Un sintetizador 212 dispone
las frecuencias necesarias para diferentes unidades. El sintetizador
212 incluye un reloj que puede ser controlado localmente o de una
manera centralizada desde algún otro lugar, por ejemplo, desde el
controlador 102 de estaciones base. El sintetizador 212 crea las
frecuencias necesarias, por ejemplo, por medio de un oscilador
controlado por voltaje.
El controlador 102 de estaciones base comprende
un campo 120 de conmutación de grupo y una unidad 124 de control. El
campo 120 de conmutación de grupo se usa para conmutar voz y datos y
para conectar circuitos de señalización. La estación base 100 y el
controlador 102 de estaciones base forman un subsistema de estación
base que comprende también un transcodificador, conocido además como
códec de voz, o una TRAU (Unidad Transcodificadora y Adaptadora de
Velocidad) 122. El transcodificador 122 está situado generalmente lo
más cerca posible de un centro 132 de conmutación de servicios
móviles, ya que en ese caso la voz se puede transferir en la forma
de la red celular entre el transcodificador 122 y el controlador 102
de estaciones base ahorrando capacidad de transmisión.
El transcodificador 122 convierte formas
diferentes de codificación digital de voz usadas entre una red
telefónica pública conmutada y una red celular de manera que se
adapten mutuamente, por ejemplo, de la forma de red fija de 64
kbit/s a otra forma de red celular (por ejemplo, 13 kbit/s) y
viceversa. La unidad 124 de control realiza el control de llamadas,
la gestión de movilidad, la recogida de datos estadísticos y la
señalización.
Tal como muestra la Figura 1A el campo 120 de
conmutación de grupo puede realizar la conmutación (indicada
mediante puntos negros) a una red telefónica pública conmutada
(PSTN) 134 a través del centro 132 de conmutación de servicios
móviles y a una red 142 de transmisión por paquetes. Un terminal
típico 136 en la red telefónica pública conmutada 134 es un teléfono
ordinario o ISDN (Red Digital de Servicios Integrados).
La conexión entre la red 142 de transmisión por
paquetes y el campo 120 de conmutación de grupo es establecida por
un nodo 140 de soporte
\hbox{(SGSN =} Nodo de Soporte de
Servicio GPRS). La finalidad del nodo 140 de soporte es transferir
paquetes entre el sistema de estaciones base y un nodo de pasarela
\hbox{(GGSN =} Nodo de Soporte de la Pasarela GPRS) 144,
y llevar un registro de la ubicación del terminal 150 de abonado
dentro de su área. El nodo de soporte comprende varias unidades 164,
166 de transmisión de 2 megabytes, pudiendo procesar cada una de
ellas canales PCM de por lo menos 2 megabytes. En la Figura, la
unidad 164 de transmisión está conectada al controlador 102 de
estaciones base. Dependiendo de la necesidad de capacidad, una
segunda unidad 166 de transmisión también podría estar conectada al
mismo controlador 166 de estaciones base o a otro controlador de
estaciones base. No obstante, esta conexión no se describe en la
Figura 1A. Las unidades 164, 166 de transmisión se comunican a
través de un bus de mensajes con una unidad 162 de control, a través
de la cual se gestionan las conexiones con la red 142 de transmisión
por paquetes. Además, la unidad 162 de control procesa, por ejemplo,
estadísticas del tráfico, recogida de datos de facturación y
ubicación y espacio del terminal 150 de abonado. Las funciones de la
unidad 164 de transmisión incluyen: cifrado y descifrado de datos de
usuario, compresión y descompresión de datos de usuario, cancelación
de datos de usuario de las tramas LLC y colocación de datos de
usuario en las tramas LLC.
El nodo 144 de pasarela conecta una red pública
146 de transmisión por paquetes y la red 142 de transmisión por
paquetes. En la interfaz se puede usar un protocolo de Internet o un
protocolo X.25. El nodo 144 de pasarela encapsula la estructura
interna de la red 142 de transmisión por paquetes con respecto a la
red 146 pública de transmisión por paquetes, de manera que para la
red pública 146 de transmisión por paquetes, la red 142 de
transmisión por paquetes es similar a una subred, pudiendo
direccionar paquetes dicha red pública de transmisión por paquetes
hacia el terminal 150 de abonado situado en ella y pudiendo recibir
paquetes desde el mismo.
La red 142 de transmisión por paquetes es
típicamente una red privada que usa un protocolo de Internet que
transporta datos de señalización y de usuario en túneles. La
estructura de la red 142 puede variar de forma específica con
respecto al operador en relación con la arquitectura y los
protocolos por debajo de la capa de protocolo de Internet.
La red pública 146 de transmisión por paquetes
puede ser, por ejemplo, una red de Internet global, hacia la cual un
terminal 148 de abonado, por ejemplo, un ordenador servidor, con una
conexión con la misma, desea transferir paquetes al terminal 150 de
abonado.
En la interfaz aérea 170, los intervalos de
tiempo no asignados a la transmisión por conmutación de circuitos se
usan para la transmisión de paquetes. La capacidad se asigna
dinámicamente para la transmisión de paquetes, es decir, cuando
llega una solicitud de transmisión de datos, se puede asignar
cualquier canal libre para ser usado en la transmisión de paquetes.
La disposición es flexible, teniendo prioridad las conexiones por
conmutación de circuitos con respecto a los enlaces de datos por
paquetes. Cuando es necesario, la transmisión por conmutación de
circuitos anula la transmisión por conmutación de paquetes, es
decir, un intervalo de tiempo ocupado en la transmisión por paquetes
se traslada a la transmisión por conmutación de circuitos. Esta
opción es posible gracias a que la transmisión por paquetes aguanta
bien dichas interrupciones; la transmisión prosigue en otro
intervalo de tiempo asignado para ser usado. La disposición también
se puede implementar de tal manera que no se proporcione ninguna
prioridad definitiva a la transmisión por conmutación de circuitos,
sino que se preste servicio a las solicitudes de transmisión tanto
por conmutación de circuitos como por conmutación de paquetes según
su orden de llegada.
A continuación, revisemos cómo se transmiten
datos por paquetes en la Figura 1B. Todas las partes de la
estructura descrita en la Figura 1B se encuentran y se explican en
relación con la Figura 1A, y por esta razón no se describen en la
presente memoria. En este caso un ordenador portátil 152 está
conectado con el terminal 150 de abonado. Una línea en negrita
describe cómo los datos a transferir se llevan desde el ordenador
portátil 152 al ordenador servidor 148. Naturalmente, los datos
también se pueden transferir en la dirección opuesta, desde el
ordenador servidor 148 al ordenador portátil 152. Los datos se
transportan a través del sistema en la interfaz aérea 170, desde la
antena 112 al transceptor 114 y desde allí se multiplexan en el
multiplexor 116 a lo largo del enlace 160 de datos en dirección al
campo 120 de conmutación de grupo, en el que se establece una
conexión con la salida del nodo 140 de soporte. En el nodo 140 de
soporte, los datos son transportados a través de la unidad 164 de
transmisión y la unidad 162 de control, desde el nodo 140 de soporte
los datos se aplican a lo largo de la red 142 de transmisión por
paquetes a través del nodo 144 de pasarela y se conectan al
ordenador servidor 148 conectado con la red pública 146 de
transmisión por paquetes.
Dicha red también se puede construir en los casos
en los que no se transfieran en absoluto datos por conmutación de
circuitos, solamente datos por paquetes. En tal caso la estructura
de la red se puede simplificar.
La invención se implementa preferentemente
mediante software. En ese caso la invención requiere cambios de
software relativamente sencillos dentro de un área estrictamente
limitada en la unidad 118 de control de la estación base 100 y/o en
la unidad 124 de control del controlador 102 de estaciones base. De
este modo, el software se puede dividir de diferentes maneras entre
las unidades de control mencionadas anteriormente dependiendo de
cómo se divida el procesado de los protocolos entre las diferentes
partes. De forma correspondiente, el terminal 150 de abonado y/o el
ordenador 152 conectado al mismo requieren también cambios de
software para implementar el procesado de protocolos de la
invención.
Aunque los ejemplos muestran solamente un enlace
de datos por paquetes de punto a punto entre dos partes, la
invención no se limita al mismo, sino que para los expertos en la
técnica, es evidente cómo la disposición descrita también se puede
usar, por ejemplo, en conexiones de punto a multipunto, en las que
una parte transmite datos simultáneamente a otras partes diversas.
Tampoco es necesario que la conexión sea bidireccional; la invención
permite conexiones bidireccionales aunque una conexión también puede
ser de difusión general unidireccional en la que el transmisor no
recibe ninguna confirmación del receptor en relación con la
recepción de la transmisión. También son posibles diferentes
combinaciones, tales como una difusión general de punto a
multipunto.
A continuación se considerará más detalladamente,
haciendo referencia a la Figura 3, cómo se forman las pilas de
protocolos usadas en la disposición. Del mismo modo que la
disposición GSM convencional, el modelo de protocolo del camino de
transmisión GPRS se construye también basándose en un modelo de
protocolos OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos) de la
Organización Internacional de Normalización.
En cuanto a cada elemento de protocolo, la Figura
3 muestra qué partes del protocolo procesa dicho elemento de red.
Los elementos de red son: la estación móvil (MS) 150, 152, el
subsistema de estación base (BSS) 168, el nodo de soporte (SGSN =
Nodo de Soporte de Servicio GPRS) 140 y el nodo de pasarela (GGSN =
nodo de soporte de la Pasarela GPRS) 144. La estación base 100 y el
controlador 102 de estaciones base no se describen por separado ya
que entre los dos no se determina ninguna interfaz. De este modo, el
procesado de protocolos determinado para la disposición 168 de
estación base se puede dividir en principio con total libertad entre
la estación base 100 y el controlador 102 de estaciones base,
aunque, en la práctica no con el transcodificador 122 a pesar de que
está incluido en la disposición 168 de estación base. Los diferentes
elementos de red están divididos entre sí por las interfaces Um, Gb,
Gn y Gi.
Como nivel superior, las capas de protocolos
tienen un nivel de aplicación APPL. El mismo muestra aplicaciones de
usuario que utilizan el sistema GPSR para la transmisión de datos.
Estas aplicaciones son frecuentemente programas ordinarios
destinados al uso de Internet, tales como programas de correo
electrónico y la malla mundial multimedia.
El IP/X.25 ofrece una conexión con Internet y
otras redes externas de datos. Para las redes externas usa un
protocolo IP de Internet normal.
Un protocolo de túneles GPRS GTP dispone en
túneles datos de usuario y señalización a lo largo de la red de
tramas entre diferentes GSN. Si se desea, el GTP puede implementar
un control de flujo entre el SGSN 140 y el GGSN 144.
Un TCP (Protocolo de Control de Transmisión)
transfiere los paquetes de datos de la capa GTP a lo largo de la red
de tramas a los protocolos que necesitan un enlace de datos fiable,
por ejemplo, cuando se usa un protocolo X.25. A su vez, un UDP
(Protocolo de Datagrama de Usuario) transfiere los paquetes de datos
de la capa GTP cuyo protocolo no necesita un enlace fiable, por
ejemplo, cuando se usa el protocolo de Internet IP. A través del IP,
el TCP produce un control de flujo, y una protección contra la
desaparición y la corrupción de los paquetes a transferir. De forma
correspondiente, el UDP produce una protección únicamente contra la
corrupción de paquetes.
El IP es el protocolo de la red de tramas del
GPRS, entre cuyas funciones se incluye el encaminamiento de datos de
usuario y datos de control. El IP se puede basar en un protocolo
IPv4, aunque posteriormente tendrá lugar un cambio al uso de un
protocolo IPv6.
Las funciones más importantes de una capa SNDCP
(Protocolo de Convergencia Dependiente de la Subred) son:
multiplexado de varios PDP (Protocolo de Datos por Paquetes) en una
conexión SNDCP, compresión y descompresión de datos de usuario y
compresión y descompresión de información de control de protocolos.
Adicionalmente, el SNDCP segmenta los datos en una forma de
protocolo de red superior a una forma de capa LLC inferior (Control
de Enlace Lógico) y viceversa.
La capa LLC implementa un enlace lógico de
cifrado fiable entre el SGSN 140 y la MS 150. El LLC es
independiente y no depende de capas inferiores de manera que un
cambio de la interfaz aérea afectaría a la parte de red de la red
móvil lo menos posible. Adicionalmente, el LLC puede funcionar con
tramas de datos de tamaños variables, transmisión de datos con y sin
confirmación de recepción y transmisión de datos desde el SGSN 140 a
varias MS 150 usando el mismo canal físico de radiocomunicaciones,
el LLC permite diferentes prioridades para los datos de manera que
los datos de prioridad superior se transfieren al terminal de
abonado antes que los datos de prioridad inferior. La información a
transferir y los datos de usuario se protegen por cifrado. Entre las
interfaces Um y Gb, los datos LLC se transfieren en un nivel de
Retransmisión LLC.
Además de los datos de capas superiores, un nivel
BSSGP (Protocolo GPRS del Subsistema de Estación Base) transporta
información asociada al encaminamiento y la calidad de servicio
entre el BSS 168 y el SGSN 140. Esta información es entregada
físicamente por un nivel FR (Retransmisión de Tramas).
Existen dos funciones independientes en el nivel
RLC/MAC: el MAC (Control de Acceso al Medio) y el RLC (Control de
Enlace de Radiocomunicaciones). El MAC es responsable de la
realización de las siguientes funciones: multiplexado de datos y
señalización en conexiones de enlace ascendente (desde el terminal
de abonado a la parte de red) y de enlace descendente (desde la
parte de red al terminal de abonado), gestión de solicitudes de
recursos de enlace ascendente y división y temporización de recursos
de tráfico de enlace descendente. Este nivel incluye también la
gestión de la priorización del tráfico. El RLC se ocupa de la
transmisión de datos de nivel LLC, o tramas LLC, al nivel MAC; el
RLC divide las tramas LLC en bloques de datos RLC y los transmite a
la capa MAC. En la dirección de enlace ascendente, el RLC construye
tramas LLC a partir de bloques de datos RLC las cuales se
transfieren a la capa LLC. Basándose en una BCS (Secuencia de
Comprobación de Bloque) de una CRC (Comprobación de Redundancia
Cíclica) calculada por el nivel físico, el nivel RLC produce
procedimientos de retransmisión de datos erróneos. El nivel físico
se implementa en la interfaz Um sobre una conexión de
radiocomunicaciones, por ejemplo, en la interfaz aérea determinada
del GSM. La modulación de la onda portadora, el entrelazado y la
corrección de errores sobre los datos a transmitir, la
sincronización y el control de potencia del transmisor son ejemplos
de funciones realizadas en el nivel físico.
Las Figuras 4A y 4B ilustran la estructura de un
bloque de radiocomunicaciones. El bloque de radiocomunicaciones se
refiere a una estructura usada en la capa de protocolo RLC/MAC. En
el bloque de radiocomunicaciones de la Figura 4A, las tramas LLC se
transportan en el bloque de datos RLC, y en el bloque de
radiocomunicaciones de la Figura 4B, la señalización RLC/MAC se
transporta en el bloque de control RLC/MAC.
En la Figura 4A, el bloque de radiocomunicaciones
está formado por un campo de encabezamiento MAC ENCABEZAMIENTO MAC,
un bloque de datos RLC BLOQUE DE DATOS RLC y una secuencia se
comprobación de bloque BCS.
El encabezamiento MAC incluye una USF (Bandera de
Estado de Enlace Ascendente), un T (un indicador del tipo de bloque
de radiocomunicaciones) y un PC (Control de Potencia). El bloque de
datos RLC está formado por un campo de encabezamiento RLC
ENCABEZAMIENTO RLC y un campo de datos RLC DATOS RLC. La invención
se refiere a los bloques de datos RLC en particular cuando las
tramas LLC se transfieren de forma transparente en la interfaz aérea
170 entre la estación base 100 y el terminal 150 de abonado.
El bloque de radiocomunicaciones de la Figura 4B
está formado por un campo de encabezamiento MAC, un bloque de
control RLC/MAC y una secuencia de comprobación de bloque BCS. La
señalización RLC/MAC se transfiere únicamente entre el terminal 150
de abonado y el sistema 168 de estación base. La señalización se usa
para mantener un recurso físico de radiocomunicaciones.
En la Figura 5 los datos incluidos en una trama
LLC se colocan en tres bloques de radiocomunicaciones según la
Figura 4A, colocándose cada bloque de radiocomunicaciones en cuatro
ráfagas normales de radiocomunicaciones del camino 170 de
radiocomunicaciones. La trama LLC se forma según la Figura a partir
de un encabezamiento de trama FH, la información INFO a transferir y
una secuencia de comprobación de trama FCS. El bloque de
radiocomunicaciones consta de un encabezamiento de bloque BH, la
información INFO a transferir y una secuencia de comprobación de
bloque BCS. El BH se corresponde con el campo de encabezamiento MAC
ENCABEZAMIENTO MAC y el campo de encabezamiento RLC ENCABEZAMIENTO
RLC de la Figura 4A.
De este modo la finalidad de la capa de protocolo
RLC/MAC es dividir las tramas LLC en bloques más pequeños de manera
que pueden ser transportados físicamente en los bloques de
radiocomunicaciones a través del camino de radiocomunicaciones. La
longitud de una trama LLC puede ser de hasta aproximadamente 1600
octetos. La trama LLC también puede ser muy corta, en cuyo caso el
procedimiento de la invención se puede usar de manera que la
capacidad de transmisión del bloque de radiocomunicaciones se
utilice eficazmente.
La Figura 6 muestra más detalladamente la
estructura del bloque de datos RLC lo cual es de interés en relación
con la invención. Los bits 1 a 8 que forman un octeto se muestran en
el plano horizontal. Los octetos 1 a N se muestran en el plano
vertical. El octeto 1 comprende un campo de encabezamiento MAC de
manera que los bits 8 a 5 incluyen un PC, el bit 4 un T y los bits 3
a 1 una USF. Los octetos 2 a 4 comprenden un campo de encabezamiento
RLC de manera que los bits 8 a 2 del octeto 2 incluyen una TFI
(Identidad de Flujo Temporal) y el bit 1 un S/P (Bit
Suplementario/de Interrogación), los bits 8 a 2 del octeto 3
incluyen un BSN (Número de Secuencia de Bloque) y el bit 1 un E (Bit
de Extensión) y el octeto 4 un campo de extensión opcional CAMPO EXT
OPC. Los octetos 5 a N comprenden la información INFO RLC a
transferir, es decir, los datos de tramas LLC a transferir.
La TFI se usa para identificar a qué flujo de
bloque temporal pertenece el bloque de datos RLC. La parte de red
determina un identificador para cada flujo de bloque temporal.
El S/P se usa para señalización de control y de
monitorización.
El BSN se usa para mostrar la secuencia de
bloques de radiocomunicaciones, en la que los bloques captados
forman una trama LLC.
El E se usa para indicar si se incluye o no el
campo de extensión opcional. Si el bit de extensión no está
activado, en ese caso la totalidad de la información sucesiva a
transferir está incluida en una trama LLC. Si el bit de extensión
está activado, en ese caso se incluye el campo de extensión y el
mismo pertenece al campo de encabezamiento RLC.
De este modo la longitud del campo de extensión
es un octeto. Los primeros 6 bits forman un indicador de longitud LI
que indica cuántos octetos de un campo INFO RLC pertenecen a la
trama LLC predominante.
El último byte de la trama LLC se puede colocar
en medio del campo de datos RLC, informando en este caso el LI sobre
la ubicación del último byte de la trama LLC.
Adicionalmente, el campo de extensión comprende
dos bits, cuya combinación informa sobre el contenido de un campo de
datos RLC que pueda estar incompleto.
Un bit (M) muestra si el mismo bloque de
radiocomunicaciones incluye otra trama LLC. Si es así, en ese caso
otro bit (C) muestra si toda la segunda trama LLC está en este
bloque de radiocomunicaciones o si continúa en el siguiente bloque
de radiocomunicaciones.
Los bits M y C pueden indicar cuatro estados
diferentes:
1. Una segunda trama LLC se encuentra en el mismo
campo de datos RLC, y toda la segunda trama LLC está en dicho campo
de datos RLC.
2. Una segunda trama LLC se encuentra en el mismo
campo de datos RLC y esta segunda trama LLC continúa en el campo de
datos RLC del siguiente bloque de radiocomunicaciones.
3. Una segunda trama LLC no se encuentra en el
mismo bloque de radiocomunicaciones aunque se prosigue con un flujo
de bloques temporal.
4. Una segunda trama LLC no se encuentra en el
mismo bloque de radiocomunicaciones y el flujo de bloques temporal
finaliza.
Esta definición de la técnica anterior presenta
varios puntos débiles:
En el caso del estado 1, no se define la longitud
de la segunda trama LLC. Por esta razón, para conseguir un sistema
que sea operativo, la estación base 100, al recibir dicho bloque de
radiocomunicaciones, debería transmitir, para asegurarse, la
totalidad del resto de octetos del bloque de datos RLC hacia el SGSN
140 para garantizar que el SGSN 140 puede recibir todos los octetos
que pertenecen a la segunda trama LLC.
En el caso del estado 1, los octetos no
necesarios, los cuales no incluyen ninguna carga útil asociada a la
trama LLC, son transportados en la dirección de enlace ascendente en
la interfaz entre la estación base 100 y el controlador 102 de
estaciones base y/o en la interfaz entre el controlador 102 de
estaciones base y el SGSN 140. De este modo, se usa de forma
innecesaria la capacidad de las interfaces Abis y/o Gb. Una solución
a dicho problema consiste en incluir funciones en el sistema 168 de
estación base por medio de las cuales se examina el contenido de la
trama LLC y se eliminan octetos no necesarios de dicha trama LLC. No
obstante, esta opción resulta difícil de llevar a la práctica y no
se adapta realmente a las especificaciones GPRS ya que el protocolo
LLC se coloca en el SGSN 140 y no el sistema 168 de estación
base.
Existe una versión del caso del estado 1 tal que
la segunda trama LLC no llena totalmente el bloque de datos RLC, en
cuyo caso el extremo que transmite las tramas LLC no puede utilizar
totalmente la capacidad de transmisión, ya que no se dispone de
ningún mecanismo para informar de que en dicho bloque de datos RLC
se encuentran una o más tramas LLC. De este modo no se utiliza
completamente una capacidad de radiocomunicaciones valiosa.
La Figura 7A muestra cómo en el primer bloque de
radiocomunicaciones se pueden colocar solamente una primera trama
LLC 700 y una segunda trama LLC. No obstante, el primer bloque de
radiocomunicaciones tiene espacio suficiente para la tercera trama
LLC 704, aunque como no se dispone de ningún mecanismo para indicar
la presencia de una tercera trama LLC en el primer bloque de
radiocomunicaciones, la tercera trama LLC 704 no se puede colocar en
el bloque de datos RLC del primer bloque de radiocomunicaciones. La
tercera trama LLC 704 se transfiere usando el bloque de datos RLC
del segundo bloque de radiocomunicaciones y por esta razón se pierde
la capacidad del bloque de datos RLC no usada por el primer bloque
de radiocomunicaciones.
La Figura 7B muestra un procedimiento de la
invención. La totalidad de las tres tramas LLC 700, 702, 704 se
puede colocar en el bloque de datos RLC de un bloque de
radiocomunicaciones, y la capacidad del bloque de datos RLC se
utilizará totalmente tal como se muestra en la Figura.
El procedimiento de la Figura 7B se puede
implementar de tal manera que el bloque de datos RLC incluya un
mecanismo que indique de forma precisa la longitud de la trama LLC
incluida en cada bloque de datos RLC y la información sobre si
después de dicha trama LLC seguirá otra trama LLC. La Figura 7B
ilustra una forma de implementar el mecanismo. En la misma, el
octeto del bloque de datos RLC, en el que finaliza la trama LLC
anterior, si se debe transmitir una trama LLC nueva, precede siempre
a un campo de extensión correspondiente más de lo que se establece
según la técnica anterior. Este campo de extensión nuevo determina
si existe una trama LLC sucesiva en el mismo bloque de datos RLC.
Además, el campo de extensión determina la longitud de dicha trama
LLC y si dicha trama LLC puede incluirse en el bloque de datos RLC
actual o si continúa con el siguiente bloque de datos RLC. El
mecanismo descrito se puede aplicar hasta que el bloque de datos RLC
completo se llene con datos de tramas LLC y por lo tanto el flujo de
datos de las tramas LLC puede ser un flujo de datos LLC continuo en
forma de octetos, independiente de los límites de los bloques de
datos RLC.
El mecanismo presentado anteriormente es
solamente un ejemplo de cómo en un bloque de datos RLC se pueden
colocar, si fuera necesario, más de dos tramas LLC. Incluso aunque
la invención se ha descrito anteriormente haciendo referencia al
ejemplo de los dibujos adjuntos, es evidente que la invención no se
limita al mismo si no que se puede modificar de varias maneras
dentro del alcance de la invención según las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (2)
1. Método de transmisión de datos entre una parte
de red (140, 142, 144, 168) de un Servicio General de
Radiocomunicaciones por Paquetes y un terminal del abonado (150,
152), que comprende
- una capa de protocolo RLC/MAC (Control de
Enlace de Radiocomunicaciones / Control de Acceso al Medio) y una
capa de protocolo LLC (Control de Enlace Lógico) que utiliza los
servicios de la capa de protocolo RLC/MAC como capas de enlace de
datos; y
- la colocación, en la transmisión de datos, de
una trama LLC de la capa LLC en un bloque de datos RLC de la capa
RLC/MAC,
caracterizado por la colocación de más de
dos tramas LLC (700, 702, 704) en un bloque de datos RLC de manera
que el bloque de datos RLC incluye un mecanismo que indica la
longitud de la trama LLC incluida en el bloque de datos RLC e
información sobre si dicha trama LLC precederá o no a otra trama
LLC.
2. Red celular que usa un servicio general de
radiocomunicaciones por paquetes, que comprende:
- una parte de red (140, 142, 144, 168) y por lo
menos un terminal de abonado (150, 152);
- una transmisión de datos entre la parte de red
y el terminal de abonado;
- estando dispuestos la parte de red y el
terminal de abonado para realizar la transmisión de datos usando una
pila de protocolos en la que una capa de protocolo RLC/MAC (Control
de Enlace de Radiocomunicaciones / Control de Acceso al Medio) y una
capa de protocolo LLC (Control de Enlace Lógico) que utiliza los
servicios de la capa de protocolo RLC/MAC actúan como capas de
enlace de datos;
- estando dispuestos la parte de red y el
terminal de abonado para usar unidades de transmisión para la
transmisión de datos de tal manera que en un bloque de datos RLC de
la capa RLC/MAC se coloca una trama LLC de la capa LLC,
caracterizada porque la parte de red y el terminal de abonado
están dispuestos para colocar más de dos tramas LLC (700, 702, 704)
en un bloque de datos RLC de manera que la parte de red y el
terminal de abonado están dispuestos para colocar un mecanismo en el
bloque de datos RLC que indica la longitud de la trama LLC incluida
en el bloque de datos RLC e información sobre si dicha trama LLC
precederá o no a otra trama LLC.
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