ES2258747T3 - Sistema de comunicaciones por radio con retrasos reducidos para transmision de datos. - Google Patents
Sistema de comunicaciones por radio con retrasos reducidos para transmision de datos.Info
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Abstract
Red de telecomunicaciones por radio (RT) móvil para conmutar datos entre terminales de usuario y una red de datos, comprendiendo la red de RT un sistema de estaciones base que incluye al menos un transceptor de radio; y al menos un canal de tráfico de radio de datos para la comunicación entre la red de RT y los terminales de usuario, requiriendo un servicio de datos el establecimiento de un canal de tráfico de datos entre un terminal de usuario y el sistema de estaciones base; estando dicha red de RT caracterizada porque cuando un canal de tráfico de radio de datos en enlace descendente o respectivamente un canal de tráfico de radio de datos en enlace ascendente es asignado a uno de los terminales de usuario; la red de RT reserva un canal de tráfico de radio de datos en enlace ascendente o respectivamente un canal de tráfico de radio de datos en enlace descendente antes de la sconexión del canal de tráfico de radio de datos en enlace descendente asignado o del canal de tráfico de radio de datos en enlace ascendente asignado, respectivamente.
Description
Sistema de comunicaciones por radio con retrasos
reducidos para transmisión de datos.
La presente invención se refiere a las redes de
telecomunicación inalámbrica, así como a los sistemas de satélites,
y en particular a las Redes de Área Local (LAN) inalámbricas y a las
Redes de Área Metropolitana (MAN) inalámbricas. La invención es
particularmente relevante para aquellos sistemas de telecomunicación
que han sido optimizados para la transmisión de datos del tipo de la
que se desarrolla por ráfagas y en la que hay un flujo asimétrico de
datos.
Tradicionalmente, los sistemas de
telecomunicación por radio han venido siendo diseñados casi
exclusivamente para la transmisión de voz o de datos en paquetes.
Las exigencias en materia de retardo o latencia, la propia
naturaleza de las comunicaciones que se desarrollan por ráfagas y la
asimetría del tráfico en ambos casos son tan distintas que a menudo
se proponen diseños independientes para los dos distintos tipos de
transmisiones. En general, la transmisión de voz permite tan sólo
cortos retardos, presenta una carga aproximadamente simétrica en
enlace ascendente y en enlace descendente, y no se desarrolla por
ráfagas. Por otro lado, las transmisiones de datos en paquetes
pueden ser muy asimétricas (como p. ej. en el caso de un hojeador
que se comunica con sitios de la red en Internet), a menudo están en
condiciones de tolerar retardos, y su naturaleza es tal que a menudo
se desarrollan en ráfagas. Se han hecho varios intentos para diseñar
sistemas que permitan la transmisión tanto de datos como de voz en
el mismo sistema. Una propuesta de este tipo es la del Servicio
General de Radio por Paquetes (GPRS) del ETSI (ETSI = Instituto
Europeo de Estándares de Telecomunicaciones), que es una red de
superposición que opera sobre el sistema GSM de conmutación de
circuitos. Se muestra en la Fig. 1 una arquitectura GPRS propuesta
por el ETSI en la Especificación Técnica 3.6. Se muestra
principalmente a la izquierda del diagrama un sistema de telefonía
móvil GSM convencional para comunicaciones de voz en dúplex completo
que comprende un Centro de Conmutación Móvil (MSC), un Sistema de
Estaciones Base (BSS) que incluye habitualmente un Controlador de
Estaciones Base (BSC) y una Estación Transceptora Base (BTS), y un
terminal móvil (MT) y un Registro de Posiciones Base (HLR). Los
servicios de transmisiones de datos en paquetes están limitados al
Servicio de Mensajes Cortos (SMS), que es desempeñado por un Centro
de Conmutación de Servicios de Puertas de Acceso para SMS
(SMS-GMSC) y un Centro de Servicios de Mensajes
Cortos (SM-SC). El fax es manejado como en un
sistema telefónico ordinario, o sea que p. ej. a través de adecuados
módems y de una Función de Interfuncionamiento (IWF) los datos de
fax son transmitidos mediante conmutación de circuitos. Por
consiguiente, los sistemas de telecomunicaciones móviles
convencionales usan en general lo que puede describirse como
transmisiones de datos por conmutación de circuitos. El GPRS añade
dos nuevos nodos a un sistema de este tipo, que son concretamente el
Nodo de Soporte del GPRS Servidor (SGSN) y el Nodo de Soporte del
GPRS para Puerta de Acceso (GGSN), que pueden verse ambos como
encaminadotes (routers). El SGSN contiene la identidad de MT en sus
tablas de encaminamiento que son insertadas cuando el MT se registra
en la red. El GGSN está conectado a otras redes conductoras de
datos, como por ejemplo una Red de Datos en Paquetes (PDN), para la
recepción y transmisión de paquetes de datos. Al estar el sistema
GPRS en paralelo con el sistema GSM, la información relativa al
cambio de ubicación del MT es también enviada al SGSN/GGSN.
El sistema híbrido anteriormente descrito puede
ser adaptado a un sistema de Telefonía Móvil de Tercera Generación
tal como el sistema UMTS (UMTS = Sistema Universal de
Telecomunicaciones Móviles) como se muestra esquemáticamente en la
Fig. 2. Pueden encontrarse adicionales detalles de tal
implementación en el libro de Ojanper\ring{a} y Prasad titulado
"Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications",
Artech House Publishers, 1998. Básicamente, la Red de Acceso por
Radio (RAN) proporciona el equipo del lado de la red para la
comunicación con el MT. Un SGSN del GPRS y un MSC del UMTS están
previstos en paralelo entre la RAN y la red relevante, o sea o una
PDN o una Red Telefónica Conmutada Pública (PSTN),
respectivamente.
El GPRS proporciona un soporte sin conexiones
para la transmisión de datos. Sin embargo, a fin de usar los
escasos recursos en la interfaz de aire de radio entre la BTS y el
MT, se usa una asignación de recursos de radio por conmutación de
circuitos. Así, a pesar de que las redes enganchadas al GGSN pueden
operar de manera completamente exenta de conexiones, la transmisión
de los paquetes de datos a través de la interfaz de aire hace uso de
la gestión de cuadros y ranuras de tiempo convencional. En
consecuencia, en algún punto en la red GPRS se requiere un
manipulador de paquetes que prepare los paquetes para su
transmisión en cuadros a través de la interfaz de aire y reciba los
cuadros de la interfaz de aire y los prepare para la transmisión a
la red de datos. A esta unidad se la puede llamar Unidad de Control
de Paquetes (PCU) y la misma puede ser situada en varias ubicaciones
alternativas, como p. ej. en la Estación Transceptora Base (BTS), en
el Controlador de Estaciones Base (BSC) o entre el BSC y el SGSN. En
general, la PCU puede ser asignada a alguna parte del BSS o sistema
de estaciones base. Típicamente se usará el sistema Frame Relay
entre la PCU y el SGSN.
Una ventaja particular del GPRS es la de que
varios MT's pueden acampar en una única ranura de tiempo. Los
bloques de datos que están destinados a un MT determinado son
identificados mediante una específica Identidad de Flujo Temporal
(TFI). Por consiguiente, cada MT que comparte una ranura de tiempo
con otros decodifica cada bloque para determinar si el bloque
contiene su TFI. Una vez consumada una transmisión de datos, la
misma TFI puede ser usada para otra transmisión ya sea con el mismo
MT o bien con otro MT. El mecanismo de la TFI permite cierta
optimización de uso de los recursos de radio. Mientras que la
transmisión por conmutación de circuitos en dúplex completo con
datos en paquetes puede incluir silencios, las ranuras de tiempo
compartidas pueden ser llenadas óptimamente con datos para distintos
MT's. Esto proporciona cierta optimización de los recursos de radio
a pesar de la naturaleza del tráfico de datos, que se desarrolla en
ráfagas. Al mismo tiempo, esta red de datos opera en paralelo con
las comunicaciones de voz, siendo los mismos los protocolos básicos
de ambos sistemas.
Están ilustradas en las Figs. 3 y 4 las pilas de
protocolos que son usadas por el GPRS. Los protocolos del GPRS
establecen una diferencia entre transmisión y señalización. Los
protocolos de transmisión proporcionan transferencia de datos pero
también una correspondiente información de control tal como control
de flujo, detección de errores, corrección de errores y recuperación
de errores. El plano de señalización proporciona control y
señalización para el enganche al sistema GPRS y para el desenganche
de dicho sistema, para controlar la vía de encaminamiento durante la
movilidad del usuario, y para controlar la asignación de recursos de
la red y proporcionar servicios suplementarios.
El establecimiento de llamadas por conmutación de
circuitos a través de la interfaz de aire en una red GPRS está
ilustrado en flujos de mensajes en las Figs. 5 y 6. En la Fig. 5 es
iniciada una petición de datos por un terminal móvil (MT) usando un
canal de control de acceso, como p. ej. un Canal de Acceso
Aleatorio RACH. Cuando un MT tiene datos para enviar, hace una
Petición de Establecimiento de Conexión de Radio en Enlace
Ascendente especificando cuántos datos deben ser enviados. La RAN
responde con un mensaje de confirmación de que está establecido el
enlace de radio en enlace ascendente y da detalles acerca de cuándo
y cómo el MT debe transmitir, o sea p. ej. en qué ranura de tiempo
y sobre qué parte de la ranura de tiempo puede ser usada. Los datos
son entonces transmitidos por el MT por un canal de tráfico, y la
RAN desconecta el enlace de radio después de haber sido transmitidos
con éxito todos los datos. Los datos recibidos por la RAN son
enviados al SGSN y desde allí al GGSN, el cual retira las cabeceras
usadas para transportar los datos hasta este punto y transfiere los
datos a la relevante PDN, p. ej. a través de Internet a un servidor
remoto. En algún punto en el tiempo con posterioridad la respuesta a
los datos llega desde el sitio remoto, como p. ej. un servidor de un
proveedor de servicios en Internet. Al ser recibida esta respuesta
es establecida una conexión de radio en enlace descendente por la
RAN a través de un canal de control, y los datos de respuesta son
transferidos a través de un canal de tráfico. Después la
transferencia es desconectada de nuevo la conexión de radio.
La Fig. 6 muestra una similar estrategia de
transmisión de mensajes cuando el mensaje iniciador es un enlace
descendente. De nuevo, las transferencias en enlace descendente y en
enlace ascendente no están acopladas, con lo que la conexión de
radio en enlace descendente es desconectada al final de la
transmisión en enlace descendente y antes de la transmisión en
enlace ascendente de respuesta.
Los procedimientos de transmisión de mensajes que
han sido descritos anteriormente tienen una desventaja. Es
necesario establecer y eliminar conexiones de radio entre cada
transferencia de datos en enlace ascendente y en enlace descendente.
Esto ocasiona retardos por cuanto que la red debe esperar hasta que
el recurso de radio esté listo antes de que los datos puedan ser
transmitidos. El documento WO98/24250 describe un sistema en el cual
una estación móvil especial es siempre programada para las
transmisiones sobre el enlace descendente y se preve un acceso
reservado para el enlace ascendente, habiendo por consiguiente tan
sólo un periodo de retardo constante para el enlace ascendente y el
enlace descendente. Cualesquiera retardos pueden resultar molestos
para el usuario del MT, que espera de su hojeador móvil las mismas
prestaciones como las de los sistemas de línea terrestre. Desde el
punto de vista del sistema el retardo en la transmisión en enlace
ascendente de respuesta puede no ser tan grave por cuanto que el MT
tiene sus datos habitualmente almacenados en un adecuado
dispositivo, como p. ej. un ordenador portátil o un microordenador
de bolsillo, donde el espacio de almacenamiento probablemente no
constituye una limitación y de todos modos la cantidad de datos es
habitualmente pequeña. Por otro lado, los datos procedentes de
Internet en el enlace descendente en respuesta a una petición de un
MT son a menudo de gran volumen. Esto significa que debe estar
prevista una gran capacidad de almacenamiento intermedio en el
sistema GPRS para guardar los datos recibidos hasta que estén listos
los recursos de radio. La previsión de capacidad de almacenamiento
intermedio está descrita en el documento
EP-A-332 818. Debido a la alta
asimetría que se preve en el tráfico de los hojeadores (las
estimaciones son del orden de al menos 10 a 1), el nivel de la
capacidad de almacenamiento intermedio en el enlace descendente
puede ser alto, lo cual resulta costoso de implementar.
Constituye un objetivo de la presente invención
aportar un sistema de telecomunicaciones por radio móvil celular
para conducción de datos y un método para manejar dicho sistema
reduciendo los retardos, en particular en el enlace descendente.
La presente invención aporta una red de
telecomunicaciones por radio (RT) móvil como la definida por la
reivindicación independiente 1.
La presente invención incluye un método como el
definido por la reivindicación independiente 7.
La presente invención también incluye un elemento
de red como el definido por la reivindicación independiente 14.
La presente invención también incluye un terminal
de usuario como el definido por la reivindicación independiente
17.
Se describe a continuación la presente invención
haciendo referencia a los dibujos siguientes.
La Fig. 1 es una representación esquemática de un
sistema GPRS combinado con un sistema de telefonía móvil GSM.
La Fig. 2 es una representación esquemática de un
sistema GPRS incorporado en un sistema de telefonía móvil de
Tercera generación.
Las Figs. 3 y 4 son representaciones de
protocolos de tráfico y señalización de un sistema GPRS,
respectivamente.
La Fig. 5 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace ascendente convencional en un sistema
GPRS.
La Fig. 6 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace descendente convencional en un
sistema GPRS.
La Fig. 7 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace ascendente según una realización de
la presente invención.
La Fig. 8 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace descendente según una realización de
la presente invención.
La Fig. 9 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace ascendente según otra realización de
la presente invención.
La Fig. 10 es un flujo de mensajes de una
transmisión de datos en enlace ascendente según una realización de
la presente invención.
Se describe a continuación la presente invención
haciendo referencia a determinadas realizaciones y haciendo
referencia a determinados dibujos, pero la presente invención no
queda limitada a ello, sino que queda limitada tan sólo por las
reivindicaciones. La presente invención será en particular
principalmente descrita haciendo referencia a sistemas de telefonía
móvil celular, pero la presente invención no queda limitada a ello.
Por ejemplo, la presente invención puede ser usada ventajosamente
en redes de área local (LAN) inalámbricas o en Redes de Acceso
Metropolitano inalámbricas particularmente cuando hay un flujo
asimétrico de datos. Han sido estandarizados o están en uso general
varios tipos de LAN inalámbrica, como son p. ej. los estándares IEEE
802.11 e IEEE 802.11HR (Spread Spectrum) y los sistemas basados en
DECT, Blue Tooth, HIPERLAN e infrarrojos difusos o punto a punto.
Se trata detalladamente acerca de las LAN's inalámbricas en
"Wireless LAN's", de Jim Geier, Macmillan Technical Publishing,
1999. Además, la presente invención será principalmente descrita
haciendo referencia a un sistema TDMA (sistema TDMA = sistema de
Acceso Múltiple por División de Tiempo) tal como el GSM o el GPRS,
pero la presente invención no queda limitada a ello. El compartir un
canal de datos por parte de los de una pluralidad de terminales de
usuario puede incluir por ejemplo el compartir un código en un
sistema CDMA (sistema CDMA = sistema de Acceso Múltiple por División
de Código) o el compartir una frecuencia en un sistema de Acceso
Múltiple por División de Frecuencia. Además, la presente invención
será principalmente descrita con respecto a un sistema de telefonía
móvil celular, pero la presente invención puede ser usada
ventajosamente en un sistema de Radio Móvil Pública (PMR).
Una red útil con la presente invención puede ser
como la descrita con referencia a las citadas Figs. 1 y 2. La
presente invención es relativa a la manera de gestionar los recursos
de radio y a una más óptima asignación de tales recursos. Están
ilustrados en las Figs. 7 y 8 flujos de mensajes según una
realización de la presente invención. La Fig. 7 muestra la situación
que se da cuando el mensaje es iniciado desde el MT. La petición de
establecimiento de conexión de radio en enlace ascendente, la
confirmación de la misma y la transferencia de datos desde el MT
siguen siendo como se ha descrito anteriormente haciendo referencia
a la Fig. 5. Sin embargo, en algún punto en el tiempo antes del
final de la transferencia de datos del MT a la RAN, la RAN efectúa
un establecimiento de conexión en enlace descendente en preparación
para la respuesta en enlace descendente desde Internet a los datos
enviados por el MT. Esto se basa en la idea de que es alta la
probabilidad de una respuesta a los datos del MT. Una vez que los
datos han sido transmitidos del MT a la RAN, es desconectada la
conexión en enlace ascendente. El establecimiento de la conexión en
enlace descendente puede ser efectuado por medio de señalización en
banda, es decir dentro de la misma ranura de tiempo que el MT usa
para transmisión en enlace ascendente.
Para esta futura respuesta no están en efecto
asignados (reservados) como tales recursos de radio (o bien está
asignada (reservada) una pequeña cantidad de recursos de radio). La
RAN le proporciona al MT una identificación (Identidad de Flujo
Temporal, TFI) que es usada como etiqueta para la venidera
respuesta, con lo que el MT puede reconocer cuándo es transmitido el
mensaje. El MT permanece acampado en la respectiva ranura de tiempo
en la cual llegará esta respuesta, y queda "a la escucha" para
detectar la correspondiente TFI por espacio de un predeterminado
periodo de tiempo de digamos 5 segundos. El MT decodifica cada
bloque en la correspondiente ranura de tiempo para determinar si el
bloque correspondiente contiene la TFI correspondiente. Si la
respuesta no llega al final de este periodo de tiempo, es entonces
desconectada la conexión en enlace descendente reservada. Por otro
lado, si el mensaje llega, el mismo puede ser inmediatamente
transferido al MT. Puesto que varios MT's pueden compartir una
ranura, un MT adicional que simplemente esté a la escucha para
detectar una transmisión no ocupa per se recursos. Cuando hay
un límite del número de MT's que pueden compartir una ranura de
tiempo, el MT adicional sí reserva recursos que no están a
disposición de otro usuario. Por consiguiente, se prefiere mantener
corta la duración del compás de espera, haciendo que el mismo sea de
p. ej. 5 segundos.
Se muestra en la Fig. 8 el caso en el que el
inicio es en enlace descendente. En este caso el MT hace una
petición de establecimiento de conexión en enlace ascendente antes
del final de la transmisión en enlace descendente en anticipación a
una respuesta a la misma. La petición puede ser de nuevo efectuada
en banda. Esta petición puede ser una opción que sea ajustable por
parte del usuario. Si no es necesaria una respuesta, la conexión en
enlace ascendente es desconectada por la RAN después de un adecuado
compás de espera de p. ej. 5 segundos.
La realización anteriormente descrita está basada
en el concepto siguiente: Los recursos adicionales requeridos para
mantener los recursos de enlace descendente o enlace ascendente en
la expectativa de uso son pequeños o cero. Por otro lado, la
potencial reducción del retardo y particularmente la reducción de
la capacidad de almacenamiento intermedio en el enlace descendente
constituye una ventaja que justifica con creces todo coste
adicional. Se preve que la frecuencia relativa de transferencia de
una gran cantidad de datos a un MT iniciada desde el lado de la red
será probablemente muy inferior a las transferencias de grandes
cantidades de datos desde el lado de la red que hayan sido
originadas por una petición del MT. Por ejemplo el habitual diálogo
de hojeador con Internet es asimétrico, siendo la mayoría de los
datos transferidos de Internet al MT a continuación de una acción
efectuada por el MT. La presente invención aporta unos medios para
reducir los retardos del lado de la red para la transmisión de
datos de la red al MT que ha sido originada por una acción del MT.
Esto reduce el almacenamiento intermedio requerido en el lado de la
red.
Está ilustrada en las Figs. 9 y 10 una estrategia
más detallada para realizar la realización anteriormente descrita.
Los flujos de mensajes son entre el MT y la PCU y entre la PCU y el
SGSN. La Fig. 9 muestra el caso de una petición de transferencia de
datos iniciada por el MT. Inicialmente el MT hace una petición de
transferencia de datos, como p. ej. una Petición de Recursos de
Paquete en un canal de control. Este canal de control puede ser un
canal de acceso aleatorio, y la Petición de Recursos puede ser
transmitida varias veces (en caso de competencia). Esta petición es
asignada por la PCU a un específico canal de tráfico, es decir a una
ranura o ranuras de tiempo, con un mensaje de Asignación de Enlace
Ascendente para Paquetes que contiene la correspondiente TFI así
como el exacto punto en el tiempo en el que debe tener lugar la
transmisión. El MT transmite ahora los datos requeridos en un canal
de tráfico usando la ranura de tiempo especificada en el momento
apropiado. Cuando la cantidad de datos que falta transmitir ha
llegado a cierto punto indicativo de que la transmisión de datos
está cerca del final, la PCU inicia una asignación de enlace
descendente en anticipación a una respuesta a los datos desde el
lado de la red. Esta asignación de enlace descendente puede ser
transmitida en banda, es decir dentro de la misma ranura de tiempo
que está siendo usada por el MT para la transmisión en enlace
ascendente. En la asignación es la TFI la que el MT deberá usar para
identificar la respuesta cuando la misma llegue. Para permitir el
seguimiento del final de la transmisión de datos en enlace
ascendente, el MT preve una identificación de referencia, como p.
ej. un "CV" (Valor de Cuenta Atrás), que efectúa la cuenta
atrás de los pocos últimos bloques de la transmisión, como p. ej.
los últimos 15 bloques. Por consiguiente, cuando la PCU determina
que el CV empieza a ser inferior a 15, inicia el establecimiento de
la conexión en enlace descendente.
Después de haber sido transmitidos los datos en
enlace ascendente, la PCU determina si había cuadros en mal estado y
pide una retransmisión desde el MT de todos aquellos cuadros o
bloques que sean necesarios. La conexión en enlace ascendente es
entonces desconectada, mientras que se mantiene la conexión en
enlace descendente. El MT continúa a la escucha para detectar la
correspondiente TFI en la ranura de tiempo asignada por espacio de
un periodo de tiempo de 5 segundos, p. ej. El MT decodifica cada
bloque en la ranura de tiempo asignada al mismo para ver si contiene
la TFI especificada. Si no llega respuesta alguna dentro del periodo
de tiempo predeterminado, la PCU inicia la desconexión de la
conexión en enlace descendente, y el MT ya no se mantiene a la
escucha en esta ranura de tiempo.
Está ilustrado en la Fig. 10 un flujo de mensajes
de una transmisión iniciada en enlace descendente. A continuación
de una petición desde la red a través del SGSN, la PCU inicia una
asignación de enlace descendente para paquetes al correspondiente MT
usando un canal de control. La petición puede ser la simple llegada
de datos destinados a ser transmitidos al correspondiente MT. El
mensaje de asignación desde la PCU incluye la ranura de tiempo a
usar y los datos de TFI. El MT responde en el mismo canal de control
(o en banda en la ranura de tiempo asignada) con un acuse de recibo.
El MT empieza entonces a decodificar todos los bloques transmitidos
por el canal de tráfico en la relevante ranura de tiempo. Cuando el
MT determina la TFI especificada en un bloque, este bloque es
procesado por completo por el MT. Cuando el MT recibe el bloque
final de la transmisión en enlace descendente, el MT hace entonces
una petición de una conexión en enlace ascendente. Debido al hecho
de que la red tiene el control de la asignación de recursos, no es
necesario usar el procedimiento de cuenta atrás del CV que ha sido
descrito haciendo referencia a la Fig. 9, puesto que no hay peligro
de que la red desconecte la conexión hasta que el MT haya dado acuse
de recibo confirmando la segura recepción. La petición de una
conexión en enlace ascendente puede ser por consiguiente incluida en
el acuse de recibo (ACK) al final de la transmisión de datos o en un
informe de error (NACK) transmitido cuando algunos de los bloques no
han sido correctamente recibidos. Al recibir la petición, la PCU
establece una conexión en enlace ascendente. El MT envía entonces
la respuesta, o si la respuesta no está lista inmediatamente, una
serie de falsos bloques si los mismos son requeridos para el
correcto funcionamiento del sistema (p. ej. para el control de
potencia). Los datos de respuesta son entonces enviados en la
conexión en enlace ascendente. Hacia el final de esta transmisión es
iniciado el procedimiento de cuenta atrás del CV. Una vez que el CV
llega a ser inferior al valor máximo, de p. ej. 15, la PCU sabe que
la transmisión está a punto de terminar. La PCU puede entonces
iniciar una adicional petición de enlace descendente como se ha
descrito haciendo referencia a la Fig. 9. Análogamente, el
procedimiento descrito en la Fig. 9 puede terminar con una petición
de recursos de paquete en enlace ascendente en el ACK/NACK en Enlace
Ascendente para Paquetes final para que sea reservada para la
siguiente respuesta desde el MT una conexión en enlace ascendente.
Obsérvese sin embargo que una reserva de enlace ascendente sí hace
uso de recursos de radio y es por consiguiente menos preferida.
Se describen a continuación algunos aspectos de
la presente invención. En un sistema de telecomunicaciones por radio
que permite la transmisión de datos a través de una interfaz de aire
es establecido un primer canal de tráfico de radio de datos ya sea
en la dirección de enlace ascendente o bien en la dirección de
enlace descendente (de un terminal de usuario a la red de radio o de
la red de radio a un terminal de usuario, respectivamente), y antes
de ser abandonado este primer canal de tráfico es reservado un
correspondiente segundo canal de tráfico de radio en enlace
descendente, o respectivamente un segundo canal de tráfico de radio
en enlace ascendente. Esta reserva preferiblemente tiene lugar tan
sólo después de haber sido transmitida por el primer canal una parte
de los datos de tráfico.
Cuando el primer canal de tráfico es un canal en
enlace descendente, la petición de reserva puede proceder del
terminal de usuario (reserva condicional), o bien la reserva puede
ser efectuada automáticamente por la red. La reserva automática
puede estar determinada por un determinado perfil de terminal de
usuario que esté disponible al ser efectuado el establecimiento del
primer canal de tráfico de datos en enlace descendente. Este perfil
de terminal de usuario indica si el usuario tiene acceso a este
servicio y puede ser transmitido desde el terminal de usuario al ser
efectuado el establecimiento del primer canal de tráfico en enlace
descendente o bien puede estar disponible desde la red, pudiendo
estar p. ej. almacenado con otros parámetros del perfil de usuario
en el Registro de Posiciones Base (HLR).
Cuando el primer canal de tráfico es un canal en
enlace ascendente, el segundo canal de tráfico en enlace descendente
puede ser reservado automáticamente por la red de radio o bien puede
ser reservado por la red solamente si se ha recibido una previa
petición del correspondiente terminal de usuario (reserva
condicional). La reserva automática puede estar determinada por un
determinado perfil de terminal de usuario que esté disponible al ser
efectuado el establecimiento del primer canal de tráfico de datos en
enlace ascendente, indicando este perfil si el usuario tiene acceso
a este servicio. Este perfil de terminal de usuario puede ser
transmitido desde el terminal de usuario al ser efectuado el
establecimiento del primer canal de tráfico en enlace ascendente o
bien puede estar disponible desde la red, pudiendo estar p. ej.
almacenado con otros parámetros del perfil de usuario en el Registro
de Posiciones Base (HLR). La proximidad del final de la transmisión
en enlace ascendente es preferiblemente indicada de alguna manera,
p. ej. por medio de un valor de cuenta atrás relativo a la cantidad
de datos, o sea p. ej. al número de bloques de datos que aún falta
transmitir.
El correspondiente segundo canal de tráfico
sobrevive a la desconexión del primer canal de tráfico.
Preferiblemente, el segundo canal sobrevive a la desconexión del
primer canal por espacio de un predeterminado periodo de tiempo, de
p. ej. 5 segundos. Dentro de este periodo de tiempo, si pasa a estar
disponible cualquier mensaje de respuesta desde la red de radio o
desde el terminal de usuario, respectivamente, este mensaje es
transmitido por el canal reservado. Preferiblemente, los de más de
un terminal de usuario pueden usar al mismo tiempo un canal de
tráfico de datos, es decir que un canal de tráfico puede ser
compartido por más de un terminal de usuario. La cuestión de si un
específico mensaje de datos en enlace descendente está o no está
destinado a un determinado terminal de usuario puede ser determinada
por un identificador para ese terminal de usuario, o sea p. ej. por
una Identidad de Flujo Temporal (TFI). Este identificador sobrevive
(mantiene su relevancia) tan sólo durante la duración del canal, es
decir que no codifica de manera singular para el terminal de
usuario, sino que es meramente usado para la identificación de
mensajes a o desde un determinado terminal de usuario por espacio
del periodo de tiempo de la respectiva transmisión por canal.
Si bien la invención ha sido ilustrada y descrita
haciendo referencia a realizaciones preferidas, los expertos en la
materia entenderán que pueden hacerse varios cambios o
modificaciones en cuanto a la forma y al detalle sin por ello salir
fuera del alcance de esta invención. Por ejemplo, la petición de
reserva de un canal en enlace descendente ha sido descrita de
acuerdo con la señalización en banda, pero, si los protocolos lo
permiten, la petición puede ser efectuada por otro tipo de canal,
como p. ej. un canal de control.
Claims (19)
1. Red de telecomunicaciones por radio (RT) móvil
para conmutar datos entre terminales de usuario y una red de
datos,
comprendiendo la red de RT
un sistema de estaciones base que incluye al
menos un transceptor de radio; y
al menos un canal de tráfico de radio de datos
para la comunicación entre la red de RT y los terminales de
usuario, requiriendo un servicio de datos el establecimiento de un
canal de tráfico de datos entre un terminal de usuario y el sistema
de estaciones base;
estando dicha red de RT caracterizada
porque
cuando un canal de tráfico de radio de datos en
enlace descendente o respectivamente un canal de tráfico de radio
de datos en enlace ascendente es asignado a uno de los terminales de
usuario;
la red de RT reserva un canal de tráfico de radio
de datos en enlace ascendente o respectivamente un canal de tráfico
de radio de datos en enlace descendente antes de la desconexión del
canal de tráfico de radio de datos en enlace descendente asignado o
del canal de tráfico de radio de datos en enlace ascendente
asignado, respectivamente.
2. Red de RT según la reivindicación 1, en la que
el terminal de usuario está adaptado para pedir la reserva del
canal de tráfico de radio de datos en enlace ascendente o
respectivamente del canal de tráfico de radio de datos en enlace
descendente antes de la desconexión del canal de tráfico de radio de
datos en enlace descendente asignado o respectivamente del canal de
tráfico de radio de datos en enlace ascendente asignado.
3. Red de RT según la reivindicación 1 ó 2, en la
que al menos un canal de tráfico de radio de datos, es capaz de
acomodar una pluralidad de llamadas de datos efectuadas desde al
menos dos de los terminales de usuario.
4. Red de RT según la reivindicación 1, 2 o 3, en
la que se requiere una petición de canal de radio de datos para
pedir un servicio de datos en una dirección de transmisión.
5. Red de RT según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en la que el terminal de usuario está
adaptado para pedir la reserva del canal de radio de datos en enlace
ascendente o respectivamente del canal de radio de datos en enlace
descendente por medio de señalización en banda.
6. Red de RT según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, en la que la acomodación de una pluralidad
de llamadas de datos efectuadas desde al menos dos de los terminales
de usuario incluye el compartir la ranura de tiempo en un sistema
TDMA o el compartir un código en un sistema CDMA.
7. Método para operar una red de
telecomunicaciones por radio (RT) móvil para conmutar datos entre
terminales de usuario y una red de datos;
comprendiendo la red de RT un sistema de
estaciones base que incluye al menos un transceptor de radio;
y al menos un canal de tráfico de radio de datos
para la comunicación entre la red de RT y los terminales de usuario,
requiriendo un servicio de datos el establecimiento de un canal de
tráfico de datos entre un terminal de usuario y el sistema de
estaciones base;
comprendiendo el método las etapas de:
asignar un canal de tráfico de radio de datos en
enlace descendente o respectivamente un canal de tráfico de radio
de datos en enlace ascendente a uno de los terminales de
usuario;
estando dicho método caracterizado porque
el mismo comprende adicionalmente las etapas de:
reservar un canal de tráfico de radio de datos en
enlace ascendente o respectivamente un canal de tráfico de radio de
datos en enlace descendente antes de la desconexión del canal de
tráfico de radio de datos en enlace descendente asignado o
respectivamente del canal de tráfico de radio de datos en enlace
ascendente asignado.
8. Método según la reivindicación 7, en el que el
terminal de usuario pide la reserva del canal de tráfico de radio de
datos en enlace ascendente o respectivamente del canal de tráfico de
radio de datos en enlace descendente antes de la desconexión del
canal de tráfico de radio de datos en enlace descendente asignado o
respectivamente del canal de tráfico de radio de datos en enlace
ascendente asignado.
\newpage
9. Método según la reivindicación 7, en el que la
red de RT reserva automáticamente el canal de tráfico de radio de
datos en enlace descendente antes de la desconexión del canal de
tráfico de radio de datos en enlace ascendente asignado.
10. Método según la reivindicación 7, 8 o 9, en
el que al menos un canal de tráfico de radio de datos, que es al
menos uno, es capaz de acomodar una pluralidad de llamadas de datos
efectuadas desde al menos dos de los terminales de usuario.
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, en el que se requiere una petición de
canal de radio de datos para pedir servicio de datos en una
dirección de transmisión.
12. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 11, en el que el terminal de usuario pide la
reserva del canal de radio de datos en enlace ascendente o
respectivamente del canal de radio de datos en enlace descendente
por medio de señalización en banda.
13. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12, en el que la acomodación de una
pluralidad de llamadas de datos efectuadas desde al menos dos de los
terminales de usuario incluye el compartir la ranura de tiempo en un
sistema TDMA o el compartir un código en un sistema CDMA.
14. Elemento de red destinado a ser usado en una
red de telecomunicaciones por radio (RT) móvil para conmutar datos
entre terminales de usuario y una red de datos, comprendiendo la red
de RT:
un sistema de estaciones base que incluye al
menos un transceptor de radio; y
al menos un canal de tráfico de radio de datos
para la comunicación entre la red de RT y los terminales de
usuario, requiriendo un servicio de datos el establecimiento de un
canal de tráfico de datos entre un terminal de usuario y el sistema
de estaciones base;
estando dicho elemento de red
caracterizado porque
cuando un canal de tráfico de radio de datos en
enlace ascendente o respectivamente un canal de tráfico de radio de
datos en enlace descendente es asignado a uno de los terminales de
usuario;
el elemento de red reserva un canal de radio de
datos en enlace descendente o respectivamente un canal de radio de
datos en enlace ascendente para el terminal de usuario antes de la
desconexión del canal de tráfico de radio de datos en enlace
ascendente asignado o respectivamente del canal de tráfico de radio
de datos en enlace descendente asignado, sobreviviendo el canal de
tráfico de radio en enlace ascendente o respectivamente el canal de
tráfico de radio en enlace descendente a la desconexión del canal de
tráfico en enlace descendente asignado o respectivamente del canal
de tráfico en enlace ascendente asignado.
15. Elemento de red según la reivindicación 14,
en el que el elemento es una unidad de control de paquetes.
16. Elemento de red según la reivindicación 15,
en el que la unidad de control de paquetes está asociada al sistema
de estaciones base.
17. Terminal de usuario que está destinado a ser
usado en una red de telecomunicaciones por radio (RT) móvil para
conmutar datos entre terminales de usuario y una red de datos,
comprendiendo la red de RT
un sistema de estaciones base que incluye al
menos un transceptor de radio;
al menos un canal de tráfico de radio de datos
para la comunicación entre la red de RT y los terminales de
usuario, requiriendo un servicio de datos el establecimiento de un
canal de tráfico de datos entre un terminal de usuario y el sistema
de estaciones base;
estando dicho terminal de usuario
caracterizado porque
cuando un canal de tráfico de radio de datos en
enlace descendente o respectivamente un canal de tráfico de radio
de datos en enlace ascendente es asignado a uno de los terminales de
usuario;
el terminal de usuario reserva un canal de radio
de datos en enlace ascendente o respectivamente un canal de radio de
datos en enlace descendente antes de la desconexión del canal de
tráfico de radio de datos en enlace descendente asignado o
respectivamente del canal de tráfico de radio de datos en enlace
ascendente asignado, sobreviviendo el canal de tráfico de radio en
enlace ascendente reservado o respectivamente el canal de tráfico de
radio en enlace descendente reservado a la desconexión del canal de
tráfico en enlace descendente asignado o respectivamente del canal
de tráfico en enlace ascendente asignado.
18. Terminal de usuario según la reivindicación
17, en el que el terminal de usuario es un terminal móvil.
19. Terminal de usuario según la reivindicación
17 o 18, en el que el terminal de usuario está adaptado para pedir
la reserva del canal de tráfico en enlace ascendente o
respectivamente del canal de tráfico en enlace descendente por medio
de señalización en banda.
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|---|---|---|---|
| EP00401142A EP1150456B1 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Radio telecommunications system with reduced delays for data transmission |
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