ES2253710T3 - Procedimiento, aparato de abonado asi como sistema de comunicaciones por radio para la transmision de mensajes de datos utiles. - Google Patents
Procedimiento, aparato de abonado asi como sistema de comunicaciones por radio para la transmision de mensajes de datos utiles.Info
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Abstract
Procedimiento para transmitir mensajes de datos útiles desde un elemento de red (BS1) de un sistema de comunicaciones por radio (FCS) a través de al menos un canal de transmisión (PCS) a uno o varios aparatos de abonado (UE11, UE21, UE31, UE42) del sistema de comunicaciones por radio (FCS), anunciándose mediante una información de planificación (mensaje de planificación BMC; C-Type, C-Raw, C-Cod, C-Param) la forma de los mensajes de datos útiles antes de su transmisión, caracterizado porque la forma de los mensajes de datos útiles a transmitir incluye el tipo de datos (C-Type) y/o la codificación (C-Cod) de los mensajes de datos útiles.
Description
Procedimiento, aparato de abonado así como
sistema de comunicaciones por radio para la transmisión de mensajes
de datos útiles.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la transmisión de mensajes de datos útiles desde
un emisor hasta uno o varios receptores, un aparato de abonado así
como un sistema de comunicaciones por radio.
En muchos servicios y aplicaciones ofrecidos en
modernos sistemas de telefonía móvil, deben transmitirse mensajes
no sólo a uno, sino a dos o más abonados de telefonía móvil.
Ejemplos de tales servicios y aplicaciones son
News-Groups, videoconferencias, videos
On-Demand, aplicaciones distribuidas, etc.
En la transmisión de los mensajes a los distintos
abonados es posible enviar a cada receptor separadamente una copia
de los datos. Esta técnica es ciertamente sencilla de implementar,
pero no obstante no es apropiada para grandes grupos. Puesto que el
mismo mensaje es transmitido a través de N (N corresponde a la
cantidad de receptores) enlaces individuales o bien enlaces Unicast
y entonces se realiza el envío múltiple a través de líneas comunes
de enlace, este procedimiento necesita una anchura de banda muy
grande.
El documento
EP-A-0 944 275 da a conocer un
procedimiento para transmitir mensajes de datos útiles desde un
elemento de red de un sistema de comunicaciones por radio a través
de al menos un canal de transmisión a uno o varios aparatos de
abonado del sistema de comunicaciones por radio.
El documento WO 00/72609 da a conocer también un
procedimiento y un dispositivo para transmitir mensajes de datos
útiles (Broadcast System) en una red celular. El documento
XP002191629 aporta informaciones generales de base relativas a la
interfaz para servicios multicast/broadcast (multireparto/difusión)
en 3GPP.
Una posibilidad más ventajosa la ofrece la
transmisión Multicast (llamada de grupo). Aquí se reúnen los
distintos abonados a los cuales debe transmitirse el mismo mensaje
para formar un grupo multicast y al mismo se le asigna una
dirección, o más exactamente una dirección multicast. Los datos a
transmitir se envían a continuación sólo una vez a esta dirección
multicast. Mediante vías comunes de enlace desde el emisor hasta los
receptores, se envía el mensaje multicast en el caso ideal sólo una
vez. El emisor no tiene que saber dónde y cuántos receptores se
ocultan bajo la dirección multicast.
En el broadcast (llamada colectiva) se envían los
mensajes a todos los abonados dentro de un área geográfica. Un área
como ésta puede estar determinada por ejemplo por una parte de toda
la red. Al igual que en el multicast, en el mensaje broadcast se
realiza la emisión en el caso ideal una sola vez a través de vías de
enlace comunes desde el emisor a los receptores. Cada abonado debe
realizar en su aparato terminal ajustes para la liberación, siempre
que el mismo desee evaluar a continuación paquetes de broadcast del
correspondiente grupo broadcast. Él puede determinar de esta manera
si desea recibir o rechazar todos los mensajes broadcast o bien si
él desea recibir sólo determinados mensajes.
En el marco de un procedimiento conocido para la
transmisión de datos, se intercambia entre la red y un aparato de
telefonía móvil normalmente dentro de un determinado tiempo siempre
una determinada cantidad de marcos o frames. Un frame es aquí una
estructura de tiempos en la que se basa, por ejemplo en el UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System), todo el procesamiento
de señales y la transmisión de datos; ver al respecto [2].
Cuando todos estos frames han de ser transmitidos
continuamente y recibidos por el aparato de telefonía móvil, se
habla de transmisión continua o bien Continuous Reception. No
obstante también es posible utilizar en la transmisión una
recepción interrumpida (discontinua) o bien llamada) Discontinuous
Reception DRX para por ejemplo reducir el consumo de energía de los
aparatos de telefonía móvil. Cuando se utilizan los DRX no se
transmiten los frames continuamente ni se reciben así por el aparato
de telefonía móvil, sino que se omiten determinados frames. No
obstante, en este modo debe transmitirse al menos un determinado
subconjunto de todos los frames o bien un Subset de los frames
posibles, para mantener el enlace.
Entonces puede pensarse también en prever en la
transmisión de mensajes o bien datos a distintos abonados también
una transmisión de mensajes con contenidos multimedia. No obstante,
puede resultar entonces problemático que no puedan ser procesados
todos los tipos de datos de mensajes multimedia transmitidos por
cada aparato de abonado. Al respecto es por ejemplo entonces
posible que un aparato de abonado utilice para la recepción de
determinados mensajes multimedia que incluyen datos de audio y video
recursos y energía y que durante el procesamiento de los mensajes
resulte que el aparato del abonado no está en absoluto diseñado para
procesar o bien manejar datos de video. Por lo tanto, en un caso
así se derrocha energía sin utilidad y se reduce el tiempo de
funcionamiento del aparato del abonado.
Es entonces la tarea de la presente invención
lograr una posibilidad que realice una transmisión eficiente,
ahorradora de recursos y energía de datos y mensajes, a uno o varios
receptores de un servicio
punto-a-multipunto.
Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento
según la reivindicación 1, un aparato de abonado según la
reivindicación 12, así como un sistema de comunicaciones por radio
según la reivindicación 13. Ventajosos perfeccionamientos son
objeto de las reivindicaciones secundarias.
Según un procedimiento para transmitir mensajes
de datos útiles desde un elemento de red de un sistema de
comunicaciones por radio a través de al menos un canal de
transmisión a uno o a varios aparatos de abonado del sistema de
comunicaciones por radio, se anuncia mediante una información de
planificación la forma de los mensajes de datos útiles antes de su
transmisión. En particular se anuncia entonces la forma en cuanto
al procesamiento de los mensajes de datos útiles mediante uno o los
distintos aparatos de abonado. La ventaja de un procedimiento como
el indicado reside en que el o los aparatos de abonado, mediante el
anuncio de la forma de los mensajes de datos útiles, saben ya antes
de su transmisión efectiva o bien antes de su recepción efectiva si
el o los mismos están en condiciones de procesar los mensajes útiles
de tal manera que los haga útiles para el usuario del aparato del
abonado (visualización de una imagen contenida en los mensajes de
datos útiles, pasar un fichero de audio, etc.). Esto significa que
uno o los distintos aparatos de abonado pueden decidir, en base a
la información de planificación, recibir sólo aquellos mensajes de
datos útiles que estén en condiciones de procesar, con lo cual
puede ahorrarse recursos y también energía en los aparatos de
abonado.
Según un perfeccionamiento ventajoso, el
procedimiento está realizado como un procedimiento en dos etapas,
en el que la información de planificación se transmite mediante dos
mensajes de planificación separados al o a los distintos aparatos
de abonado. Mediante un primer mensaje de planificación se anuncia
mediante un primer canal de transmisión separado la transmisión de
los mensajes de datos útiles. Dicho con más precisión, el primer
mensaje de planificación puede contener informaciones sobre cuándo o
bien sobre qué segundo canal de transmisión separado (al menos
uno), se transmiten segundos mensajes de planificación o bien
mensajes de datos útiles. Mediante el segundo mensaje de
planificación se transmite entonces sobre el segundo canal de
transmisión separado, de los que al menos hay uno, una información
de descripción que indica la forma de los mensajes de datos útiles
a transmitir.
Según el procedimiento, la forma de los mensajes
de datos útiles a transmitir puede incluir el tipo de datos y
además la codificación de los mensajes de datos útiles. El tipo de
datos puede entonces incluir un formato de texto, imagen, audio,
video etc. La codificación puede incluir un formato MP3 (Moving
Picture Experts Group Layer-3 Audio), formato AMR
(Adaptive Multi-Rate), formato WAV (Windows Wave),
formato JPEG (Joint Photografhic Experts Group), o un formato
MPEG4 (Motion Picture Experts Group 4). Puede además pensarse que la
información de descripción incluya adicionalmente, en relación con
los mensajes de datos útiles no codificados o codificados,
parámetros por ejemplo con referencia al volumen de datos, a la
dimensión de la imagen cuando se trata de datos de imagen y/o
video, o una duración del pase cuando se trata de datos de audio y/o
video.
Según otro perfeccionamiento ventajoso, puede
realizarse el procedimiento para la transmisión de datos útiles, en
particular en el perfeccionamiento de dos etapas, en el marco de un
servicio de Broadcast, aquí en particular como ampliación de un
Cell Broadcast Service (CBS) o de un servicio multicast. A este
respecto puede pensarse en una aplicación del procedimiento como
ampliación de un Cell Broadcast Service especificado en UMTS, lo
cual presupone que el sistema de comunicaciones por radio funciona
según el estándar UMTS.
Tal como ya se ha mencionado, el o los varios
aparatos de abonado pueden analizar la información de planificación,
en particular el segundo mensaje de planificación o la información
de descripción allí contenida de los mensajes de datos útiles a
transmitir y pueden así recibir, o bien escuchar del segundo canal
de transmisión, de los que al menos hay uno, sólo aquellos mensajes
de datos útiles para cuyo procesamiento está o están diseñados. De
esta manera se reduce el coste de procesamiento en un aparato de
abonado y con ello también su consumo de energía.
Según un perfeccionamiento ventajoso, se utiliza
como aparato de abonado un aparato de telefonía móvil, en
particular un teléfono móvil.
Según otro aspecto de la invención, se logra un
aparato de abonado para un sistema de comunicaciones por radio que
está configurado de tal manera que funciona según uno de los
procedimientos antes descritos.
Según otro aspecto de la invención, se logra un
sistema de comunicaciones por radio para la realización de uno de
los procedimientos antes descrito.
Formas de ejecución preferentes de la presente
invención se describen a continuación más en detalle con referencia
a los dibujos adjuntos. Se muestra en:
Figura 1 en representación esquemática,
componentes de un sistema de comunicaciones por radio para informar
a un grupo de uno o varios aparatos de abonado;
Figura 2 en representación esquemática, un modelo
de capas de los protocolos sobre la interfaz entre un aparato de
abonado y la estación de base competente en la célula de radio de
este aparato de abonado en el sistema de comunicaciones por radio
según la figura 1, en particular según el estándar UMTS;
Figura 3 una asignación de frames o bien marcos a
un canal lógico CTCH, a través del cual tiene lugar la transmisión
de mensajes Cell Broadcast;
Figura 4 un esquema de índice, tal como el que se
utiliza para Cell Broadcast Service (CBS) en recepción discontinua
(Discontinuous Reception) (DRX), para asignar a las cantidades o
bien conjuntos de recursos o bien frames un índice;
Figura 5 una representación esquemática de los
componentes de un mensaje de planificación BMC tradicional o bien
de un segundo mensaje de planificación;
Figura 6 una representación esquemática de los
componentes de un mensaje de planificación BMC o bien de un segundo
mensaje de planificación, ampliado según una forma de ejecución
preferente.
La figura 1 muestra en representación esquemática
a modo de ejemplo dos células de radio CE1, CE2 de un sistema de
comunicaciones por radio FCS, que funciona en particular según el
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). La célula de
radio CE1 es atendida desde el punto de vista técnico de radio por
la estación de base BS1, mientras la segunda célula de radio CE2 es
alimentada desde la estación de base BS2. Ambas estaciones de base
BS1, BS2 representan aquí a otras múltiples estaciones de base no
representadas en la figura 1 del sistema de comunicaciones por
radio FCS, que presentan y cubren las correspondientes células de
radio. La correspondiente estación de base está formada,
ventajosamente, por al menos un emisor de radio y al menos un
receptor de radio. La misma dispone, ventajosamente, de al menos una
antena emisora. Adicionalmente o independientemente de su función
de poner a disposición un enlace de radio para aparatos de abonado
del sistema de comunicaciones por radio FCS, puede ocuparse la
correspondiente estación de base en cada caso de la transmisión de
datos/mensajes a una red fija de mensajes/datos eventualmente
existente.
En el sistema de comunicaciones por radio FCS se
transmiten señales de mensajes/datos a través de al menos una
interfaz de aire predefinida entre al menos un aparato de abonado,
en particular aparato de telefonía móvil, como por ejemplo un handy
y al menos una estación de base, preferentemente según un
procedimiento de transmisión multiplex en tiempo de acceso
múltiple. Está configurado ventajosamente como sistema de telefonía
móvil según el estándar UMTS. En particular funciona en el llamado
modo FDD (FDD: Frequency Division Duplex). En el modo FDD se logra
una transmisión separada de señales en la dirección Up y Down Link
(Up-Link = transmisión de señales desde el aparato
de telefonía móvil hasta la correspondiente estación de base;
Down-Link = transmisión de señales desde la
correspondiente estación de base asignada hasta el aparato de
telefonía móvil) mediante la correspondiente asignación separada
de frecuencias o gamas de frecuencias. Varios abonados en la misma
célula de radio son separados ventajosamente mediante códigos
ortogonales, en particular según el llamado procedimiento CDMA
(CDMA: Code Division Multiple Access).
Como aparatos de abonado se prevén,
ventajosamente, aparatos de telefonía móvil por ejemplo en forma de
teléfonos para telefonía móvil, en particular handys. Además,
pueden ser también componentes de la red de comunicaciones por
radio, como aparatos de abonado, otros aparatos de transmisión de
mensajes y/o datos, como por ejemplo aparatos terminales capaces
para internet, computadores, aparatos de televisión, notebooks,
aparatos de fax, etc. con unidad de radio asignada para el tráfico
de comunicaciones "on-air", es decir, a través
de al menos una interfaz de aire. Los aparatos de abonado se
encuentran entonces en particular de manera móvil o bien
transportable, es decir, en lugares que cambian en la red de radio,
pero pueden estar dispuestos también dado el caso fijos en un
lugar.
En la figura 1 ambas estaciones BS1, BS2 son
controladas a través de las correspondientes líneas de datos L1, L2
desde una unidad de control de red de radio RNC1 superior. Esta
vigila la asignación de los recursos de radio en las células de
radio CE1, CE2 de las estaciones de base BS1, BS2. En el presente
ejemplo de ejecución se encuentran en la célula de radio CE1 de la
estación de base BS1 múltiples aparatos de abonado UE11 con UE51.
Igualmente, se encuentran momentáneamente en la segunda célula de
radio CE2 de la estación de base BS2 varios aparatos de abonado
UE12 con UE42. Los aparatos de abonado UE11, UE21, UE31 en la
primera célula de radio CE1, así como el aparato de abonado UE42 en
la segunda célula de radio CE2 están asignados de antemano a un
grupo MC1 que puede definirse previamente, para el que ha de ponerse
a disposición la recepción de uno o varios mensajes de grupo de la
manera más eficiente posible.
Bajo el concepto "Grupo de aparatos de
abonado" se entiende en el marco de la invención preferentemente
una clasificación según el servicio técnico, es decir, por ejemplo
en particular una clasificación en función de si tales aparatos
permiten una transmisión multicast o una transmisión broadcast.
Además, pueden clasificarse o dividirse los aparatos de abonado en
las células de radio de la red de comunicaciones por radio también
según otros múltiples criterios, en particular por ejemplo tipo de
mensaje de grupo como por ejemplo mensajes deportivos, predicciones
meteorológicas, etc. o según la razón por la que han aparecido,
etc.
En muchos servicios y aplicaciones ofrecidos en
modernos sistemas de telefonía móvil, es deseable en particular
transmitir mensajes no sólo a uno, sino a dos y a varios abonados de
telefonía móvil. Ejemplos de tales servicios y aplicaciones son
News-Groups (grupos de noticias), videoconferencias,
video on-demand, aplicaciones distribuidas,
etc.
El escalonamiento del protocolo o bien el modelo
de capas de los protocolos sobre la interfaz de aire en UMTS se
representa en la figura 2 a modo de ejemplo para el aparato de
abonado UE11 en la célula de radio CE1 de la estación de base BS1.
La estación de telefonía móvil UE11 dispone de una capa física
(Physical Layer) PL1, que es responsable por el lado emisor del
procesamiento de los datos para la transmisión a través de la
interfaz de aire por medio de canales físicos PCS, y que por el
lado receptor retransmite los datos recibidos de tal manera a la
capa de control de acceso a medios que se encuentra encima MAC1 (MAC
= Medium Access Control), que los mismos pueden seguir siendo
procesados por esta capa. Por el lado de la red se encuentra la capa
física PL2 en la estación de base BS1 que está unida por medio de
un enlace de red fija con la unidad de control de la red de radio
RNC1 (Radio Network Controller). Los enlaces entre la capa física y
la capa MAC se denominan canales de transporte e indican cómo se
transmitirán los datos (por ejemplo sobre canales generales que son
escuchados por cada aparato de telefonía móvil en la célula de radio
de la estación de base o sobre canales que solamente están
dedicados específicamente a una determinada mensajes útiles. La capa
MAC tiene tareas como por ejemplo la identificación de los usuarios
a los que está destinado un paquete de datos a transmitir, en el
caso de que se transmita sobre canales generales, así como la
reproducción de canales de transmisión lógicos (LCS) sobre los
canales de transporte (TCS). Para ello añade la capa MAC por el lado
emisor informaciones de control como por ejemplo la identidad de la
correspondiente estación de telefonía móvil a los paquetes de datos
a transmitir que ha recibido de otra capa más elevada RLC (= Radio
Link Control). En la estación de telefonía móvil UE11 esta capa RLC
se denomina RLC1. En la estación de base BS1 tiene esta capa RLC el
signo de referencia RLC2. Como canales lógicos se denominan entonces
los enlaces entre la correspondiente capa MAC, como por ejemplo
MAC1 en el aparato de abonado UE11, así como MAC2 en la unidad de
control de red de radio RLC1 y la capa de control de enlace de
radio correspondientemente asociada RLC1 o bien RLC2 (Radio Link
Control). Para la reproducción de los canales de transmisión lógicos
sobre los canales de transporte añade la correspondiente capa MAC
por el lado emisor informaciones de control como por ejemplo la
identidad de la correspondiente estación de telefonía móvil a los
paquetes de datos a transmitir, que la misma ha recibido de la
correspondiente capa RLC más elevada. Por el lado receptor se
evalúan estas informaciones de control y se eliminan de nuevo de
los paquetes de datos, antes de que éstos sean retransmitidos a
través de los enlaces lógicos a la capa RLC.
La correspondiente capa RLC, RLC1 o bien RLC2, es
responsable en cada caso de la vigilancia de la transmisión de
datos, es decir, es responsable de detectar paquetes de datos que
faltan y eventualmente de solicitarlos de nuevo. En la capa RLC
pueden definirse varias unidades. Cada unidad RLC presenta entonces
al menos un enlace entre capas más elevadas y la capa RLC (por
ejemplo Radio Bearer RB). También puede añadir la capa RLC por el
lado emisor informaciones de control a los paquetes que la misma ha
recibido desde capas más elevadas. Estas informaciones de control
son utilizadas por el lado receptor por ejemplo para enjuiciar si
faltan paquetes. Las mismas son eliminadas de los paquetes antes de
que éstos sean retransmitidos de nuevo a las capas más elevadas.
Por encima de la capa RLC se encuentra la capa de control de
recursos de radio RRC (Radio Ressource Control). En particular, la
misma se designa aquí en el aparato de abonado UE11 con RRC1, así
como en la unidad de control de red de radio asignada RRC1 con
RRC2. La correspondiente capa RRC es responsable de la
configuración de las capas que se encuentran por debajo de ella y
sobre todo del establecimiento del enlace. Los enlaces entre la
correspondiente capa RLC y la capa RRC se denominan SRBs (Signalling
Radio Bearers) y se denomina para el aparato de abonado UE11,
RRC1, así como para la unidad de control de red de radio RNC1,
SRB2.
Además, se encuentran por encima de la
correspondiente capa RLC los llamados RBs (Radio Bearer), que se
utilizan para la transmisión de datos propiamente dicha y que son
el enlace entre la capa RLC y la aplicación que se encuentra encima
de la misma. Cuando se transmiten paquetes de datos, se encuentra
todavía por encima de la correspondiente capa RLC la llamada capa
de convergencia de datos de paquetes (PDCP = Packet Data Convergence
Protocol), como por ejemplo aquí PDCP1 para el aparato de abonado
UE11 así como PDCP2 para la unidad de control de la red de radio
RNC1, que es competente por ejemplo para la compresión de paquetes
de IP (protocolo de internet). Además, se encuentra por encima de
la capa RLC del aparato de abonado UE11, así como de la unidad de
control de la red de radio RNC1 de la estación de base BS1, en cada
caso además la llamada capa de control
broadcast-multicast BMC1 o bien BMC2 (BMC =
Broadcast Multicast Controller), que se utiliza para la recepción
de eventuales mensajes Cell-Broadcast (CBS). En la
correspondiente capa BMC pueden estar definidos, de manera similar
a para la capa RLC, varias unidades BMC.
Resumiendo, puede decirse por lo tanto que la
transmisión a través de la interfaz de aire se realiza por medio de
los llamados canales físicos. Los servicios de transmisión de la
capa de transmisión de bits o de la capa física, se llevan a los
puntos de acceso del servicio mediante los canales de transporte.
Los canales de transporte se caracterizan por la forma en que son
transmitidos los datos. Los servicios de transmisión de la capa de
control o bien MAC, se llevan a través de los canales lógicos. Los
canales lógicos se caracterizan por el tipo de datos que se
transmiten. Al respecto, se distingue entre datos de control y
datos de tráfico o bien útiles.
A continuación se tratan distintos canales
lógicos y canales de transporte y por tanto se describirán ahora
brevemente:
Los mensajes CBS se transmiten entre RLC y MAC a
través de un canal lógico con la denominación Common Traffic
Channel CTCH (canal de tráfico común). El CTCH sirve para la
transmisión de datos del plano de usuario a todos los aparatos
terminales de abonado UEs (en particular UE11) o bien un grupo de
UEs. El CTCH es un canal unidireccional punto a multipunto del
tramo descendente que se reproduce sobre un canal de transporte o
bien Forward Access Channel FACH. El FACH es un canal de transporte
común sobre el tramo descendente que sirve para la transmisión de
cantidades de datos relativamente pequeñas. El FACH se reproduce a
continuación sobre un canal físico o bien un canal de radio con la
denominación Secondary Common Control Physical Channel
(S-CCPCH). Básicamente soporta el
S-CCPCH informaciones del FACH y de uno o varios
Paging Channels PCH. Un canal físico o bien canal de radio Primary
Common Control Physical Channel (P-CCPCH) transmite
las informaciones del BCH.
El canal lógico Broadcast Control Channel BCCH es
un canal común del tramo descendente sobre el que se envían
omnidireccionalmente datos de control a todas las UEs en una célula
de radio. Estos datos de control son por ejemplo los bloques de
información del sistema (System Information, SIB). El BCCH se
reproduce bien sobre el FACH o bien sobre el Broadcast Channel
(canal de radio) BCH.
Una transmisión de datos con recepción
interrumpida (discontinua) o bien la llamada Discontinuous
Reception DRX, ya se ha descrito al principio como una medida
conocida, por ejemplo para reducir el consumo de energía de los
aparatos de telefonía móvil. DRX se utiliza entre otros para el Cell
Broadcast Service CBS especificado en el UMTS. La planificación
interna del sistema relativa a cuándo se dispone de marcos (frames)
o bien recursos para servicios CBS y cuándo estos recursos
transportan mensajes CBS, se da a conocer mediante las llamadas
informaciones de planificación (Scheduling) o mensajes de
planificación. Esta planificación se realiza en dos etapas:
La primera etapa de la planificación (CB DRX
nivel 1), debe señalizar (dentro del primer mensaje de planificación
o mensaje CB DRX nivel 1) qué canal de transmisión o bien qué FACH
se utiliza (como al menos un segundo canal de transmisión separado)
y cuándo se transmiten mensajes sobre este canal, es decir, qué
recursos del FACH o bien qué marcos (frames) del
S-CCPCH se reservan o bien asignan en definitiva
para la transmisión de mensajes "Cell Broadcast". Esta
señalización ha de transmitirse como una parte de las informaciones
de sistema o bien mensajes de información de sistema al RRC (RRC1)
a través del canal específico de la célula y lógico BCCH (como
primer canal de transmisión separado). Dicho con más precisión, se
definen los correspondientes elementos de información (IE), que son
enviados dentro de los mensajes de información del sistema sobre el
BCCH. En el primer mensaje de planificación se indica cuántos
marcos y cuándo están asignados para la transmisión de mensajes
Cell Broadcast. Sólo en estos marcos pueden transmitirse entonces
mensajes CBS.
La imagen de la figura 3 muestra un ejemplo de la
asignación de frames o bien marcos al canal lógico CTCH a través
del cual tiene lugar la transmisión de mensajes Cell Broadcast. Allí
se acepta un decalaje o bien offset de dos marcos respecto al marco
número 0, una periodicidad de los recursos colocados de seis marcos
y una cantidad de marcos sucesivos de dos. Un aparato de telefonía
móvil UE que desee recibir mensajes CBS no ha de comprobar el
contenido de cada marco, sino sólo de los marcos con los números
2/3, 8/9, 14/15, etc. De esta manera se reduce el coste de
procesamiento y con ello también el consumo de energía dentro de la
UE.
Para CBS DRX se utiliza un esquema de índice que
asigna un índice a los conjuntos de recursos o bien marcos, tal
como se representa en la imagen de la figura 4. La asignación de los
recursos en la segunda etapa que va a continuación de la
planificación o bien del segundo mensaje de planificación puede
realizarse entonces de manera muy sencilla a través de estos
índices.
Para la segunda etapa de la planificación (CBS
DRX nivel 2) se evalúa un llamado mensaje "Inband Scheduling"
(mensaje de planificación Inband) o bien segundo mensaje de
planificación sobre el canal lógico CTCH juntamente con el mensaje
de Cell Broadcast propiamente dicho y es evaluado por el BMC (BMC1).
En este segundo mensaje de planificación o mensaje CBS DRX nivel 2,
se transmite a las UEs (UE11) diversa información, por ejemplo
relativa a cuáles de los mensajes CBS, es decir, de los mensajes de
datos útiles propiamente dichos, incluyen qué temas o contenidos
(por ejemplo información meteorológica) y si estos mensajes o bien
las informaciones que contienen los mismos han variado desde la
última transmisión. De esta manera recibe el aparato terminal
(UE11) sólo los mensajes CBS cuando se transmiten informaciones
útiles que aún no han sido recibidas previamente o bien se
transmiten nuevamente informaciones de DRX nivel 2. Para la
realización de la segunda etapa DRX o bien del segundo mensaje de
planificación, es competente el protocolo Broadcast/Multicast
Control (BMC, en la figura 2: BMC1 y BMC2 [1] del escalonamiento
del protocolo UMTS, por lo cual los mensajes enviados por este
protocolo pueden denominarse también mensajes de planificación
"BMC" (mensajes-BMC-
Schedule).
Schedule).
En la segunda etapa de la planificación se divide
además el tiempo de transmisión en los llamados períodos de tiempo
o períodos DRX y para cada período se comunican al menos una vez a
través de los mensajes de planificación BMC o segundos mensajes de
planificación informaciones sobre los mensajes CBS enviados en el
período (mensajes de datos útiles) [1]. Un ejemplo de un mensaje de
planificación BMC se representa en la figura 5. Este mensaje de
planificación BMC contiene, además de un elemento de información
"tipo M" para la caracterización del mensaje (es decir, por
ejemplo de que se trata de un mensaje de planificación y no de un
mensaje de datos útiles) y una información "Off" sobre un
decalaje o bien un offset relativo al primer marco utilizado para la
transmisión de mensajes CBS del período DRX, una información
"Len" sobre la longitud del período DRX. Además incluye el
mensaje de planificación BMC un campo de "BitMap", aquí un
campo, a modo de ejemplo, con 7 Bits, que indica para cada mensaje
CBS transmitido en el siguiente período DRX, mediante activación de
un Bit, si el mensaje es nuevo o ya ha sido transmitido alguna vez.
Además, incluye el mensaje de planificación BMC una lista de
descripciones de mensajes "M-Des", de los
cuales existe en la lista uno por cada mensaje CBS (mensaje de datos
útiles) del siguiente período DRX y un tipo de descripción de
mensaje "MD-Type", que por ejemplo indica si
el mensaje es una repetición dentro del mismo período DRX o bien un
mensaje nuevo, así como en función del tipo MD presenta para
nuevos mensajes una identificación de mensaje
"M-ID", que indica el contenido del mensaje
(por ejemplo informaciones meteorológicas), o bien, para mensajes
repetidos, una referencia al primer instante de envío del mensaje.
Reseñemos que en las figuras 5 y 6 las flechas caracterizan una
descripción detallada de un elemento de información de un
mensaje.
Puede pensarse también, al transmitir mensajes
CBS o bien mensajes de datos útiles en el CBS, tal como se
especifica en el UMTS (ver al respecto la descripción anterior) o en
el GSM (GSM: global system for mobile communication), prever
también una transmisión de mensajes con contenidos multimedia. Un
servicio o bien service como el indicado puede denominarse en
general "Multimedia Broadcast Service" (MBS). Para evitar que
un determinado aparato de abonado reciba mensajes de datos útiles o
bien intente procesarlos, cuando no puede utilizar de ningún modo
el contenido de los mismos (por ejemplo en forma de visualizaciones
en el caso de una imagen en color transmitida sobre una pantalla
del aparato de abonado o bien del pase en el caso de un fichero
acústico de audio), se propone según una forma constructiva de la
invención el siguiente principio. Partiendo del procedimiento
recién representado de la recepción discontinua (DRX) de mensajes,
debe transmitirse entonces en el primer y/o el segundo mensaje de
planificación, preferentemente no obstante en el segundo mensaje de
planificación, una información o bien información de descripción
que indica en qué forma o bien qué tipo existen los datos útiles
dado el caso codificados en los mensajes de datos útiles a
transmitir, y con ello de qué capacidades debe disponer un aparato
de abonado para decodificar estos datos o bien hacerlos útiles al
usuario del aparato de abonado (manejar, visualizar, etc).
La ventaja de esta información de descripción
transmitida adicionalmente reside en que un aparato de abonado no
limita los mensajes de datos útiles recibidos a aquellos mensajes
que aún no ha recibido y cuyos contenidos son interesantes para el
usuario del aparato de abonado, sino que también incluye los
mensajes que debido a las características o bien capacidades del
aparato puede procesar y hacerlos útiles al usuario. De esta manera
se amplía por tanto un procedimiento para la recepción discontinua
(DRX) de tal manera que un aparato terminal ahorra adicionalmente
energía de recepción no recibiendo mensajes de datos útiles que no
puede decodificar o por ejemplo visualizar o manejar. Esto
significa que cuando reconoce un aparato de abonado en base a una
información de descripción en un (primer y/o segundo) mensaje de
planificación que no puede procesar los datos útiles contenidos en
un mensaje de datos útiles, entonces no son leídos o bien escuchados
los correspondientes mensajes de datos útiles por parte del canal
de transmisión anunciado, lo cual da lugar a una reducción del
coste de procesamiento de la señal y con ello a una reducción del
consumo de energía.
A continuación se describirá en base a la figura
6 una forma de ejecución preferente de la invención de un
procedimiento para la recepción discontinua (DRX) en el marco o bien
como ampliación del servicio Cell Broadcast especificado en
relación con el UMTS. Puesto que entonces no se modifica la primera
etapa de la Discontinuous Reception, o bien de la recepción
discontinua (DRX), sólo trataremos a continuación de la segunda
etapa en relación con el segundo mensaje de planificación.
Correspondientemente al segundo mensaje de
planificación representado en la figura 5 o bien mensaje de
planificación BMC tal como está especificado en UMTS, están
contenidas también en el segundo mensaje de planificación
representado en la figura 6 para cada mensaje CBS o bien mensaje de
datos útiles, que se ha de enviar en el siguiente período DRX sobre
el canal de transmisión utilizado para CBS, entre otras las
siguientes informaciones:
- -
- El mensaje es nuevo o antiguo ("BitMap").
- -
- El mensaje debería /debe /no debe ser leído ("tipo MD").
- -
- Identificación de mensajes que especifica el contenido del mensaje, por ejemplo informaciones meteorológicas ("M-ID").
Este mensaje de planificación BMC se amplía ahora
además en un conjunto de elementos de información (denominado
también MCD: "Message Contents Description" = descripción del
contenido del mensaje) para cada mensaje CBS o bien MBS (mensaje de
datos útiles) del siguiente período DRX, que contiene las siguientes
informaciones. Tal como se muestra en la figura 6, según el
perfeccionamiento ventajoso allí representado, se amplió el
correspondiente campo de información "M-Des (1,
etc)" en un campo de información "MCD", que incluye el
siguiente elemento de información:
- -
- Clase de datos o bien el tipo de datos, por ejemplo datos de audio, video, texto o imagen (previsto en el elemento de información "Contents-Type", o bien abreviadamente "C-Type" en la figura 6)
- -
- Eventualmente parámetros de los datos no codificados, por ejemplo para imágenes: dimensiones en píxeles horizontal/vertical (previsto en el elemento de información "C-Raw" en la figura 6)
- -
- Tipo de codificación, por ejemplo para audio: ninguna, MP3, AMR, WAV (previsto en el elemento de información "C-Cod" en la figura 6)
- -
- Eventuales parámetros de la decodificación (cuando es necesario, en función de la codificación) (previsto en el elemento de información "C-Param" en la figura 6).
Señalemos que los elementos de información
"C-Type", "C-Raw",
"C-Cod", "C-Param", pueden
ser asignados, en lugar de al nuevo campo de información
"MCD", también a otro campo de información, como el campo de
información "MD-Type", para la ampliación de
su información.
En el procedimiento de la segunda etapa de la
recepción discontinua, se transmite ahora un mensaje de
planificación BMC como el indicado representado en la figura 6,
como corresponde al estado de la técnica, a través de un canal de
transmisión adecuado para los aparatos de abonado. Los aparatos de
abonado que están en condiciones de recibir mensajes CBS reciben el
mensaje de planificación BMC, lo evalúan y deciden de la manera
tradicional primeramente qué mensajes o bien contenidos o temas
(por ejemplo información metereológica) proceden para una
recepción.
A partir de estos mensajes se eliminan
filtrándolos, según el ejemplo de ejecución preferente de la
invención, aquéllos que un aparato de abonado, en base a su estado
o bien capacidades (por ejemplo tamaño de pantalla, software de
decodificación, posibilidades de memoria) no puede evaluar,
decodificar o hacer útil para el usuario.
De esta manera es posible que un usuario de un
aparato de abonado por un lado elija qué contenidos de mensaje
desearía recibir y además elija eventualmente qué tipo de datos de
entre los datos útiles o con qué decodificación permite la
recepción (por ejemplo sólo datos de texto no codificados, para
precisar la menor energía y tiempo posibles para el procesamiento).
El aparato de abonado puede entonces tener en cuenta los deseos del
usuario y sólo recibir o seleccionar los mensajes de datos útiles
para los que está diseñado, es decir, para los que está destinado
por parte del usuario y eventualmente también aquéllos que puede
procesar efectivamente. De esta manera queda asegurada una
transmisión de mensajes eficiente y optimizada en cuanto a consumo
de energía.
Finalmente presentemos el siguiente ejemplo en
relación con la forma constructiva preferente que acabamos de
explicar. Se supone que un aparato de abonado (como un teléfono
móvil) ha integrado un MP3-Player (por ejemplo como
software especial) y una pantalla con la resolución 50x50 píxeles,
pero ningún aparato de video (por ejemplo como software especial).
El usuario ha ajustado su aparato de abonado de tal manera que
debe recibir mensajes CBS o MBS que contienen secuencias de audio,
textos e imágenes pero no los que contienen secuencias de
video.
Para este ejemplo, supongamos además que el
usuario ha realizado ajustes para mensajes con un
Mensaje-ID 4096 a modo de ejemplo.
Ahora incluye un período de planificación CBS
tres mensajes CBS o bien MBS, con el mensaje ID 4096, que son
nuevos y que serían recibidos o bien leídos por un aparato de
abonado tradicional. Los datos en los mensajes son del siguiente
tipo:
- -
- Mensaje 1: Tipo = audio ("C-Type"), longitud = 10 segundos ("C-Raw"), codificación = MP3 ("C-Cod")
- -
- Mensaje 2: Tipo = videos ("C-Type"), resolución = 50 x 50 y longitud 10 = segundos ("C-Raw"), codificación = MPEG 4 ("C-Cod")
- -
- Mensaje 3: Tipo = imagen ("C-Type"), resolución = 150 x 100 ("C-Raw"), codificación = JPEG (C-Cod)
Un aparato de abonado según una forma
constructiva de la invención decide, en función de sus capacidades,
que recibe el mensaje 1 para manejarlo, cuando lo desee el usuario.
Además, se decide no recibir el mensaje 2, ya que no pueden ser
representados datos de video. El mensaje 3 se recibe sólo cuando el
aparato terminal ofrece una posibilidad de hacer rodar (scroll)
sobre la pequeña pantalla imágenes mayores o bien representar
imágenes reducidas.
Hay que hacer observar que los principios que
acabamos de describir (con relación a la introducción de una
información de planificación que indica la forma, es decir, el tipo
de datos y/o codificación de los mensaje de datos útiles a
transmitir) del procedimiento para la recepción discontinua (DRX) de
mensajes de datos útiles en relación con un servicio Cell
Broadcast, también pueden utilizarse sobre un procedimiento para la
recepción discontinua (DRX) de mensajes de datos útiles en relación
con Multicast Services (MC) o bien de un servicio multicast, en
particular en UMTS.
Un procedimiento de este tipo con la utilización
de una recepción discontinua (DRX) como la que acabamos de
describir para servicios multicast, se denomina a continuación MC
DRX.
La planificación para MC DRX de qué recursos
están disponibles para servicios MC y cuándo transportan estos
recursos mensajes multicast, se da a conocer mediante los
correspondientes mensajes de forma comparable al CBS. Los mensajes
para la planificación y asignación de los recursos, contienen para
ello, entre otros, información sobre los grupos multicast. En una
forma constructiva que indexa los grupos multicast mediante una
dirección de grupos MC o una identidad de grupos MC.
La planificación para MC DRX relativa a sobre qué
canales de transmisión, es decir, canales físicos o canales de
transporte, cuándo se dispone de marcos o bien de recursos para
servicios MC y cuándo estos recursos transportan mensajes
multicast, se da a conocer de nuevo mediante los llamados
"mensajes de Scheduling" o mensajes de planificación. Sobre la
base de estos mensajes de planificación se configuran las distintas
capas de protocolo UMTS a través de la unidad de control de
recursos de radio RRC. De esta manera se conoce ya sobre el plano
físico en qué recursos son de esperar en definitiva mensajes MC o
bien otros mensajes de planificación. Además, puede decidir la capa
BMC mediante la evaluación de otras informaciones, qué mensajes MC
han de ser efectivamente recibidos. La planificación se realiza en
correspondencia con el CBS en dos etapas, tal como se describe a
continuación:
La primera etapa de la planificación, MC DRX
nivel 1, señaliza utilizando un primer mensaje de planificación qué
canales físicos y canales de transporte se utilizarán para la
transmisión de informaciones de planificación para la preparación
de la transmisión de un mensaje MC. Contrariamente a CBS, se
reproduce el CTCH para servicios MC precisamente también de manera
opcional sobre otros canales de transporte distintos al FACH y otros
canales físicos distintos del S-CCPCH. Por lo
demás, se transmiten en el mensaje MC DRX nivel 1 o bien primer
mensaje de planificación elementos de información cuyos marcos o
bien frames de los canales físicos están reservados o bien
asignados para la transmisión de otras informaciones de
planificación.
Esta señalización se transmite como parte de las
informaciones de sistema al RRC mediante el canal lógico BCCH. Se
comunica por tanto en el mensaje MC DRX nivel 1 dónde, cuántos y
cuándo se asignan recursos para la transmisión de mensajes
multicast (MC) (mensajes de datos útiles). Sólo en estos marcos
pueden transmitirse mensajes MC.
Para MC DRX puede utilizarse de nuevo un esquema
de índice que se corresponde con las figuras 3 y 4, que asigna
índices a los conjuntos de recursos en combinación con los canales
físicos y canales de transporte utilizados. La asignación de los
recursos en la segunda etapa que sigue a continuación de la
planificación, tiene lugar entonces de manera muy sencilla mediante
estos índices.
Para la segunda etapa de la planificación, MC DRX
nivel 2, se transmite de nuevo un llamado mensaje "Inband
Scheduling" o bien segundo mensaje de planificación juntamente
con el mensaje MC propiamente dicho y es evaluado por el BMC. En
este mensaje MC DRX nivel 2 se transmiten a los aparatos de abonado
(UE11, UE21, …) distintas informaciones según las figuras 5 y 6 en
relación con el CBS.
Para el caso de que el DRX para CBS ya existente
se amplíe en la funcionalidad para apoyar MC DRX, se incluye en el
segundo mensaje de planificación un elemento de información que
sirve para distinguir si los recursos reservados son servicios para
broadcast o multicast. Por ejemplo, puede utilizarse el campo de
información "tipo de mensaje" o bien
"M-Type" para distinguir entre sí un mensaje
CBS, mensaje MC, mensaje de planificación etc.
Para lograr un procedimiento para la transmisión
de datos útiles en el MC DRX según una forma constructiva de la
invención, es no obstante importante introducir en uno de ambos
mensajes de planificación, en particular en el segundo, un elemento
de información relativo a la forma de los mensajes de datos útiles,
por ejemplo de la forma que se ha descrito en relación con la
figura 6 utilizando los elementos de información
"C-Type", "C-Raw",
"C-Cod", "C-Param".
Indicaciones sobre los fundamentos, entre otros
relativas a los protocolos tratados en la presente solicitud, se
encuentran en resumen en particular en los siguientes lugares:
- [1]
- 3GPP TS 25.324 V3.4.0, Broadcast/Multicast Control BMC, Edición 1999
- [2]
- 3GPP 25.211 Canales físicos y mapeado de canales de transporte dentro de canales físicos, Edición 99
Claims (13)
1. Procedimiento para transmitir mensajes de
datos útiles desde un elemento de red (BS1) de un sistema de
comunicaciones por radio (FCS) a través de al menos un canal de
transmisión (PCS) a uno o varios aparatos de abonado (UE11, UE21,
UE31, UE42) del sistema de comunicaciones por radio (FCS),
anunciándose mediante una información de planificación (mensaje de
planificación BMC; C-Type, C-Raw,
C-Cod, C-Param) la forma de los
mensajes de datos útiles antes de su transmisión,
caracterizado porque la forma de los
mensajes de datos útiles a transmitir incluye el tipo de datos
(C-Type) y/o la codificación (C-Cod)
de los mensajes de datos útiles.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la información de planificación incluye un primer mensaje de
planificación, mediante el cual se anuncia a través de un primer
canal de transmisión separado la transmisión de los mensajes de
datos útiles, y un segundo mensaje de planificación (mensaje de
planificación BMC), mediante el cual a través de al menos un
segundo canal de transmisión se transmite una información de
descripción (C-Type, C-Raw,
C-Cod, C-Param) que indica la forma
de los mensajes de datos útiles a transmitir.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que el tipo de datos incluye un formato de texto, imagen, audio, o
video.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la codificación incluye un formato
MP3, formato AMR, formato WAV, formato JPEG o un formato MPEG4.
5. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la información de descripción relativa a los mensajes de datos
útiles incluye además parámetros (C-Raw) relativos
al volumen de datos, las dimensiones de la imagen en datos de
imagen y/o video o la duración del pase en datos de audio y/o
video.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, que se realiza en el marco de un servicio
de Broadcast, en particular como ampliación de un servicio Cell
Broadcast (CBS) o de un servicio multicast.
7. Procedimiento según la reivindicación 1 o 6,
en el que el sistema de comunicaciones por radio (FCS) funciona
según el estándar UMTS.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 ó 5, en el que el primer mensaje de planificación
contiene información relativa a cuándo y sobre qué canal de
transmisión separado, al menos uno, se transmiten los segundos
mensajes de planificación y/o mensajes de datos útiles.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el o los distintos aparatos de
abonado (UE11, UE21, UE31, UE42) sólo reciben aquellos mensajes de
datos útiles para cuyo procesamiento el mismo o los mismos están
dimensionados.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que como aparato de abonado (UE11,
UE21, UE31, UE42) se utiliza un aparato de telefonía móvil, en
particular un teléfono móvil.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el aparato o los distintos
aparatos de abonado (UE11, UE21, UE31, UE42) sólo reciben aquellos
mensajes de datos útiles que están en condiciones de procesar en
cuanto a la forma anunciada.
12. Aparato de abonado (UE11, UE21, UE31, UE42)
de un sistema de comunicaciones por radio (FCS) en el que se
transmiten a través de al menos un canal de transmisión (PCS) al
aparato de abonado mensajes de datos útiles cuya forma es anunciada
mediante una información de planificación (mensaje de planificación
BMC; C-Type, C-Raw,
C-Cod, C-Param) antes de su
transmisión, caracterizado porque la forma de los mensajes de
datos útiles a transmitir incluye el tipo de datos
(C-Type) y/o la codificación (C-Cod)
de los mensajes de datos útiles, estando configurado el aparato de
abonado de tal manera que sólo recibe aquellos mensajes de datos
útiles que está en condiciones de procesar en cuanto a la forma
anunciada.
13. Sistema de comunicaciones por radio (FCS) con
las siguientes particularidades:
uno o varios aparatos de abonado;
un elemento de red que está equipado para
transmitir mensajes de datos útiles a través de al menos un canal
de transmisión (PCS) a uno o a los distintos aparatos de abonado
(UE11, UE21, UE31, UE42), anunciándose mediante una información de
planificación (mensaje de planificación BMC; C-Type,
C-Raw, C-Cod,
C-Param) la forma de los mensajes de datos útiles
antes de su transmisión, caracterizado porque la forma de los
mensajes de datos útiles a transmitir incluye el tipo de datos
(C-Type) y/o la codificación (C-Cod)
de los mensajes de datos útiles.
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