ES2265043T3

ES2265043T3 - Sistema y metodo de comunicaciones.

Info

Publication number: ES2265043T3
Application number: ES02745601T
Authority: ES
Inventors: John David Porter
Original assignee: Cambridge Broadband Ltd
Current assignee: Cambridge Broadband Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: US7529274B2; WO2003007501A3; US20040180679A1; CN1531802A; EP1410572B1; AU2002317318A1; EP1410572A2; GB0116883D0; DE60211706D1; ATE327615T1; GB2377596A; GB2377596B; DE60211706T2; WO2003007501A2; CN101616480A

Abstract

Un sistema de comunicaciones sin hilos en el cual una señal descendente transporta impulsos de sincronización (2) en instantes predeterminados caracterizados en que los datos se contienen en tramas de longitud variable (3) intercaladas entre impulsos de sincronización (2), comprendiendo cada impulso de sincronización (2) un puntero de desplazamiento (4) al comienzo de la siguiente trama descendente.

Description

Sistema y método de comunicaciones.

La invención se refiere a aspectos de un protocolo de comunicaciones y en particular a aspectos de un protocolo de comunicaciones para un sistema de comunicaciones sin hilos multiusuario.

La invención se refiere además a un sistema de comunicaciones que usa tales protocolos, un método para comunicación sin hilos entre un punto de acceso y una pluralidad de unidades de abonado, y a una señal de radio para transmisión entre un punto de acceso y una unidad de abonado.

Descripción de la técnica anterior

En un sistema de comunicaciones sin hilos multiusuario, y en particular en un acceso sin hilos fijo (FWA), un punto de acceso simple (AP) comunica con un número de unidades de abonado (SU). Ya que los AP son típicamente más caros que las SU y más caros de situar, un AP debe ser capaz preferiblemente de comunicar con tantas SU como sea posible. En un sistema sin hilos, no obstante, el ancho de banda está usualmente limitado y por tanto es muy importante usar el ancho de banda tan eficientemente como sea posible.

El tráfico de abonado usualmente incluye tráfico de datos y voz. El tráfico de voz es relativamente fácil de manejar para un operador de sistema, porque un canal de voz puede fragmentarse casi arbitrariamente en el enlace de radio para adaptar el protocolo de comunicaciones usado por el operador del sistema. El tráfico de datos es más difícil de manejar porque involucra la provisión de cantidades ampliamente variables de ancho de banda para diferentes abonados en diferentes momentos de acuerdo con sus requerimientos individuales.

En los sistemas convencionales, se presentan problemas en empaquetar eficientemente el tráfico de datos dentro del protocolo de comunicaciones del operador del sistema. Por ejemplo, en una red de radio es ventajoso usar un protocolo de comunicaciones que tenga tramas de longitud fija porque es fácil para los receptores de radio sincronizar con tal estructura.

Un ejemplo es la Solicitud de Patente Internacional Nº. WO96/38930 que revela un aparato y un método para el establecimiento y mantenimiento de caminos de comunicación en un sistema de telecomunicación sin hilos. El receptor de un terminal de abonado compara el código y fase de la secuencia de códigos maestra en la señal descendente (desde la red) con el código y fase de la secuencia de códigos esclava del receptor. El receptor ajusta la fase de la secuencia de códigos esclava hasta que se obtiene una coincidencia con la secuencia de códigos maestra. La señal descendente incluye un canal de supervisión que tiene una señal de control de potencia, una señal de sincronización de código, y una señal de alineamiento de trama. El receptor en el terminal de central monitoriza la señal transmitida ascendente (hacia la red) por el transmisor en el terminal de abonado y proporciona cambios en la señal de sincronización de código de modo que el transmisor esté sincronizado con el receptor. El receptor monitoriza la señal descendente para identificar la señal de alineamiento de trama y establece el camino de comunicación descendente cuando se identifican dos señales de alineamiento de trama sucesivas. En el modo de adquisición durante el establecimiento del enlace de comunicación descendente la señal descendente se transmite con un nivel de potencia elevado y una velocidad de transmisión baja. En el modo de reposo después del establecimiento del enlace de comunicación descendente, la señal descendente se transmite con un bajo nivel de potencia y una baja velocidad de transmisión. En el modo de tráfico, bajo la petición de una transmisión de comunicación sin hilos, la señal descendente se transmite con un nivel de potencia elevado y una alta velocidad de transmi-
sión.

Se presentan problemas, no obstante, en el uso eficiente del ancho de banda dentro de las tramas de longitud fija cuando los usuarios envían diferentes tipos de tráfico.

La presente invención intenta superar estas y otras limitaciones de los sistemas convencionales.

Resumen de la invención

La invención proporciona varios aspectos de un protocolo de comunicaciones como se define en las reivindicaciones independientes adjuntas, a las cuales nos referiremos ahora. Las características preferidas o ventajosas de la invención se definen en las sub-reivindicaciones dependientes.

En un primer aspecto, la invención proporciona por lo tanto un protocolo de comunicaciones para un sistema de radio en el cual, sobre la señal descendente, las tramas de longitud variable están dispersas alrededor de una estructura regular, periódica de impulsos de sincronización. Cada impulso de sincronización contiene un puntero al comienzo de la siguiente trama. Las SU pueden por lo tanto sincronizarse a los impulsos de sincronización regulares y usarlos para encontrar la estructura de trama, mientras que el sistema puede empaquetar eficientemente los datos dentro de tramas de longitud variable, de acuerdo con la demanda del usuario.

Cada trama arranca convenientemente con una cabecera. Esta no solo describe el contenido de la trama, que se ha programado por el AP, sino también un puntero al comienzo de la siguiente trama descendente. Las SU que decodifican continuamente las tramas descendentes pueden por lo tanto mantener la sincronización sin necesidad de referirse a cada impulso de sincronización.

En un aspecto adicional de la invención, la señal ascendente transporta tramas de longitud variable, en las cuales el AP puede programar eficientemente las transmisiones de datos desde las SU. El contenido de las tramas ascendentes está convenientemente descrito en una descripción ascendente dentro de cada cabecera de la señal descendente. Si se requiere, por ejemplo si una trama es mucho más larga que las siguientes tramas ascendentes, entonces puede programarse una o más descripciones de la señal ascendente extras dentro de la trama descendente. Esto asegura un uso convenientemente eficiente de la señal ascendente.

Cuando se inicializa una SU, o se enciende, puede recibir la señal descendente pero necesita entrenar para adquirir detalles del canal ascendente antes de que pueda transmitir efectivamente sobre el canal ascendente. En un aspecto adicional de la invención, el AP difunde regularmente información básica que, en combinación con las observaciones de las SU de la señal descendente, permite convenientemente a la SU transmitir un impulso de entrenamiento inicial. El AP da a la SU una oportunidad de transmitir este impulso dentro de una ranura de entrenamiento ancha, que es lo suficientemente ancha para permitir retardos de propagación entre el AP y la SU. Cada impulso de entrenamiento contiene una dirección de la SU que lo envía, y como tal a continuación de una recepción satisfactoria de un impulso de entrenamiento dentro de la ranura de entrenamiento ancha, el AP puede enviar información a la SU para mejorar sus transmisiones siguientes. El AP puede programar preferiblemente ranuras de entrenamiento estrechas adicionales (que consumen menos ancho de banda ascendente que las ranuras de entrenamiento anchas) para permitir la transmisión de impulsos de entrenamiento por las SU que ya tienen información de temporización para compensar los retardos de propagación. Estas oportunidades de entrenamiento pueden permitir a las SU seguir los cambios en el canal de transmisión ascendente en un cierto plazo.

En un aspecto adicional de la invención, el AP puede programar ranuras de contención, en las cuales un SU que quiere transmitir datos puede transmitir un impulso de contención. El AP puede no saber con adelanto qué SU está transmitiendo un impulso de contención en particular, y por lo tanto los SU pre-distorsionan sus impulsos de contención (preferiblemente usando la información obtenida durante el procedimiento de entrenamiento) para su recepción por el AP. Convenientemente, el sistema de comunicación de la invención puede ser capaz de recibir impulsos de contención sin usar un igualador). El impulso de contención identifica el SU que lo envía, y así cuando se recibe un impulso de contención satisfactoriamente, el AP puede entrar en un diálogo con la SU independientemente de los requerimientos de ancho de banda de la SU, y puede por último programar ancho de banda ascendente para el SU como requiera.

Convenientemente, el sistema de comunicación de la invención usa células en el modo de transferencia asíncrona (ATM) para transportar tanto información de datos como de control sobre las comunicaciones ascendentes y descendentes. Esto permite un empaquetamiento muy eficiente dentro de las tramas de longitud variable.

En un sistema de comunicaciones de radio, las condiciones del canal pueden llevar al fallo en la recepción de la información transmitida. Bajo estas circunstancias, es deseable un procedimiento de confirmación eficiente, para asegurar que cualesquiera datos perdidos son retransmitidos. Un aspecto adicional de la invención se dirige a este problema. Cuando una SU recibe las células ATM programadas desde el AP, estas células están numeradas en secuencia como en una transmisión ATM convencional. Si se reciben todas las células satisfactoriamente, la SU confirma su recepción, pero si falla la recepción de cualquiera de las células, la SU envía un mensaje de confirmación que contiene un número de secuencia para identificar la primera célula fallida. El AP entonces sólo necesita reprogramar la transmisión de las siguientes células, En un aspecto preferido adicional de la invención, los mensajes de confirmación pueden contener un mapa de bits identificando las células recibidas satisfactoriamente y las células fallidas dentro de la secuencia de células, de modo que el AP sólo necesita reprogramar la transmisión de las células fallidas.

Realizaciones específicas y el mejor modo de la invención

A continuación se describirán realizaciones específicas de la invención a modo de ejemplo con referencia a los dibujos en los cuales;

La Figura 1 ilustra tramas descendentes de longitud variable dispersas alrededor de impulsos de sincronización de la capa física;

La Figura 2 ilustra el uso de punteros de desplazamiento dentro de impulsos de sincronización para localizar tramas descendentes;

La Figura 3 ilustra la cabecera de una trama descendente;

La Figura 4 muestra el uso de un puntero de desplazamiento entre tramas descendentes;

La Figura 5 ilustra el uso de un puntero de desplazamiento en una cabecera de una trama descendente para localizar la estructura de la trama ascendente;

La Figura 6 muestra un descriptor de trama ascendente extra;

La Figura 7 muestra el uso de un puntero de desplazamiento dentro del descriptor de trama ascendente extra de la Figura 6;

La Figura 8 ilustra la estructura de una trama descendente;

La Figura 9 ilustra el uso del campo descriptor de eventos descendente dentro de la cabecera de trama descendente;

La Figura 10 muestra la estructura de una trama descendente incluyendo un descriptor de trama ascendente extra;

La Figura 11 ilustra la estructura de una trama descendente y el uso de un descriptor de trama ascendente extra;

La Figura 12 ilustra los campos descriptores de eventos ascendentes contenidos dentro de los descriptores de trama ascendente;

La Figura 13 ilustra la estructura ascendente;

La Figura 14 ilustra el uso de ranuras de entrenamiento sobre la señal ascendente;

La Figura 15 ilustra un impulso de entrenamiento hacia arriba transmitida por una SU;

La Figura 16 ilustra los estados iniciales del protocolo de registro de la SU;

La Figura 17 ilustra el protocolo de entrenamiento de la SU;

La Figura 18 muestra el protocolo de contención de la SU;

La Figura 19 es un diagrama de bloques de la estructura del AP y la SU que ilustra el uso del direccionamiento VCI;

La Figura 20 ilustra el protocolo de entrenamiento para las SU usando ranuras de entrenamiento estrechas;

La Figura 21 muestra la jerarquía de sincronización del sistema de comunicaciones;

La Figura 22 ilustra la transmisión de las células y confirmaciones sobre la señal descendente;

La Figura 23 ilustra el protocolo de contención para una SU que quiere transmitir sobre el enlace ascendente;

La Figura 24 ilustra la transmisión y confirmación de las células sobre el enlace ascendente;

La Figura 25 ilustra la jerarquía de los modos de recuperación en el protocolo de transmisión de células ascendente;

La Figura 26 ilustra las estructuras de impulsos descendentes usadas en el sistema de comunicaciones y

La Figura 27 ilustra las estructuras de los impulsos ascendentes usados en el sistema de comunicación.

Características del Sistema

Las realizaciones de la invención descritas a continuación se implementan en un sistema de acceso sin hilos fijo (FWA), en el cual pueden atenderse tantos como 1.000 abonados, o usuarios, desde un simple punto de acceso (AP). En un sistema de células sectorizado, cada sector de un AP puede servir tantos como 1.000 abonados. El sistema usa transmisiones de espectro expandido bi-direccional por división de frecuencia (FDD), tales como las transmisiones de acceso múltiple por división de código (CDMA). Las señales descendentes desde el AP hacia las unidades SU transportan ambos información de control y datos en canales virtuales (VC) en el modo de transferencia asíncrona (ATM) dentro de una estructura de trama, así como el enlace ascendente de la SU hacia el AP.

Sincronización de la Capa Física

Como se muestra en la Figura 1, la señal descendente transmitida por el AP transporta impulsos de sincronización de la capa física (PHY-SYNC) 2 a intervalos de exactamente 10 mseg. La Figura 2 muestra la estructura de cada impulso de sincronización, que comprende una secuencia de correlación de 112 símbolos PHY-1, una secuencia de correlación de 16 símbolos PHY-2, un desplazamiento de trama de 12 bits y un control de paridad de 4 bits. Los símbolos de los términos se refieren a los símbolos de un sistema de comunicaciones de espectro expandido.

Las secuencias de correlación PHY-1 y PHY-2 se usan por cada SU para engancharse a los impulsos de sincronización y como secuencias de sincronización y entrenamiento para establecer el receptor y los parámetros del módem para coincidir con el canal de transmisión. Para adquirir la sincronización, el software de control en el receptor de la SU primero fija el nivel del control automático de ganancia (AGC) en base al nivel de señal de salida del módem de la SU. El módem de la SU y el control de acceso al medio (MAC) inician a continuación el control automático de frecuencia (AFC), que tiene tres modos diferentes de seguimiento. En primer lugar, por ejemplo cuando una SU se enciende por primera vez o si pierde el canal, se usa el modo de adquisición. En cada impulso de sincronización las secuencias de correlación son secuencias seudo-aleatorias predeterminadas, que son conocidas por la SU. Cuando la SU recibe la señal descendente, la salida del correlacionador produce por tanto máximos cuando se reciben las secuencias. El modo de adquisición usa el desplazamiento temporal entre máximos del correlacionador para inicializar el AFC y de este modo adquirir el canal descendente.

En segundo lugar, un modo de AFC grueso posiciona la correlación máxima dentro de una de las 64 ranuras temporales (T/4) y se ajusta el AFC hasta que la correlación sea máxima en la ranura correcta en cada momento.

En tercer lugar, el modo fino ajusta los hombros de la correlación máxima para que sea uniforme.

Localización de la Estructura de Trama Descendente

El control de acceso al medio (MAC) en el AP transmite información de control y datos de abonado dentro de las tramas, que están intercaladas entre los impulsos de sincronización de la capa física. En la Figura 1 se muestra una secuencia de tramas 3 y su disposición alrededor de los impulsos de sincronización. La longitud de trama es variable y como tal los impulsos de sincronización pueden aparecer en cualquier punto de entre o dentro de las tramas.

Cada SU puede engancharse a la capa física usando los impulsos de sincronización como se ha descrito anteriormente. Cada uno de estos impulsos 2 contiene un desplazamiento de trama de 12 bits 4 como se muestra en la figura 2, el cual es un puntero al comienzo de la trama descendente siguiente. El desplazamiento se proporciona como el número de símbolos de espectro expandido (una cuenta de símbolos) y permite a cada SU localizar el comienzo de la siguiente trama descendente. La Figura 2 ilustra los desplazamientos 4 entre tres impulsos de sincronización consecutivos y el comienzo de cada trama siguiente.

La cabecera al comienzo de cada trama descendente se modula usando la codificación de desplazamiento de fase cuaternaria (QPSK). La Figura 3 ilustra la estructura de una cabecera de trama descendente 6. Comprende un descriptor de la trama descendente 8 seguido por un descriptor de la trama ascendente 10. El descriptor de la trama descendente arranca con la misma secuencia de correlación de 16 símbolos PHY-2 como se transporta por cada impulso de sincronización. Esto permite a un correlacionador en la SU identificar positivamente el comienza de la trama. La secuencia de sincronización se sigue por el desplazamiento de trama de 16 bits 12, la cual es la cuenta de símbolos hasta el comienzo de la siguiente trama descendente; esto es, una vez que una SU se ha enganchado dentro de la estructura de trama, mientras tanto pueda continuar decodificando la estructura de trama puede sincronizarse con el comienzo de cada trama descendente sin una referencia directa adicional a los impulsos de sincronización. Una descripción descendente 14 sigue al desplazamiento 12 y describe el contenido de la trama. El descriptor de la trama descendente termina con un código de redundancia cíclica (CRC).

La Figura 4 ilustra el uso del desplazamiento de trama descendente (DL) 12 para referirse desde la cabecera de una trama DL (trama #n) al comienzo de la siguiente trama DL (trama # n+1). La Figura 4 muestra sólo las tramas DL del MAC, omitiendo los impulsos de sincronización.

Localización de la Estructura de Trama Ascendente

Las tramas ascendentes no son todas de la misma longitud. Tampoco, las tramas ascendentes necesitan ser de la misma longitud que las tramas descendentes, ni empezar al mismo tiempo.

Como se muestra en la Figura 3, el descriptor de trama ascendente 6 transportado en cada cabecera de la trama descendente contiene un desplazamiento de la trama ascendente 22 de 16 bits seguido por una descripción ascendente 24 y un CRC de 16 bits. La Figura 5 ilustra el desplazamiento de la trama ascendente 22 que proporciona una cuenta de símbolos desde la trama descendente actual al comienzo de la siguiente trama ascendente 26. Como en la Figura 4, la Figura 5 omite los impulsos de sincronización por claridad, mostrando sólo el enlace descendente del MAC y las tramas ascendentes.

El desplazamiento entre la cabecera de la trama descendente y el comienzo de la siguiente trama ascendente variará para cada SU dependiendo de la distancia entre el AP y la SU, debido a los retardos de propagación. En una realización preferida, por lo tanto el desplazamiento de la trama ascendente 22 es el desplazamiento experimentado por una SU en el máximo rango del AP y cada SU debe añadir al desplazamiento un retardo dependiendo de su propio rango desde la SU.

Si las tramas descendentes son significativamente más largas que las tramas ascendentes en cualquier momento, por ejemplo debido a la carga de tráfico sobre los canales descendente y ascendente, entonces proporcionar sólo un descriptor de trama ascendente en cada trama descendente puede resultar en una inconveniente baja utilización del canal ascendente. Bajo estas circunstancias pueden insertarse descriptores de trama ascendente extras dentro de las tramas descendentes para anunciar el comienzo de las nuevas tramas ascendentes. La Figura 6 muestra la estructura de un descriptor de trama ascendente extra, que es idéntico al descriptor de la trama ascendente 10 mostrado en la Figura 3 que forma parte de una cabecera de trama descendente excepto que, al igual que todos impulsos ascendentes, arranca con una secuencia de correlación PHY-2 para mejorar la sincronización en el AP. La Figura 5 mostraba el uso de un desplazamiento de la trama ascendente simple en una cabecera de trama descendente para indicar el comienzo de la trama ascendente siguiente 26. La Figura 7 es un dibujo similar que muestra una trama descendente mucho más larga (trama descendente #n) portando un primer desplazamiento de la trama ascendente 22 en su cabecera y un desplazamiento de la trama ascendente extra 30 entre los datos portados por la trama descendente. El descriptor de la trama ascendente extra está siempre modulado usando QPSK de modo que pueda demodularse por todas las SU, incluso si está envuelto por modulaciones de mayor orden como se ha descrito anteriormente.

Estructura de la Trama Descendente

Siguiendo la cabecera, cada trama descendente transporta impulsos de información para las SU, que pueden incluir células ATM o señales de confirmación (ver más adelante). Como se ha mencionado anteriormente, las cabeceras descendentes están moduladas usando QPSK. Otros impulsos de información pueden modularse de diferente modo, por ejemplo usando 16-QAM ó 64-QAM, pero en cada trama estas modulaciones deben estar en orden ascendente. De este modo, la trama descendente #n en la Figura 8 contiene, siguiendo a la cabecera QPSK, señales QPSK de confirmación (ACK) y células ATM 16, señales ACK moduladas en amplitud y cuadratura 16 (QAM) y células 18 y a continuación ACK en 64-QAM y células 20. Diferentes SU pueden tener diferentes capacidades del módem. Todos deben ser capaces de demodular la modulación QPSK pero las SU pueden incorporar módem que tengan funcionamientos más avanzados para demodular modulaciones 16-QAM o 64-QAM. En consecuencia, no puede garantizarse que todas las SU puedan demodular la trama entera pero todas pueden demodular la cabecera QPSK, incluyendo el descriptor de la trama descendente 8.

Si un módem que es sólo capaz de demodular QPSK intenta demodular una trama que lleva modulaciones de orden superior, como se ilustra en la Figura 8, la captura de fase y el igualador de realimentación de decisión (DFE) se perderá la sincronización de la etapa de realimentación porque un intento de demodular modulaciones de mayor orden generará una Tasa de Error de Símbolo muy elevada, lo cual impide operar al DFE. No obstante, las SU que pueden demodular sólo la modulación más baja usada por un AP pueden mantener la sincronización de símbolo usando impulsos de sincronización QPSK.

Como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 3, el descriptor de la trama descendente 8 transportado en la cabecera 6 de cada trama descendente lleva una secuencia de entrenamiento PHY-2, el desplazamiento de la trama descendente 12, una descripción descendente 14 y un CRC de 16 bits.

PHY-2 se usa para entrenar al bucle de captura de fase digital (D-PLL) del extremo de vuelta de cada módem de SU y para cargar las etapas de realimentación del DFE. Esto puede que no sea siempre necesario pero se requerirá si la trama anterior contenía secciones de mayor orden de modulación lo cual causó que algunas SU perdiesen la sincronización DFE/D-PLL.

El desplazamiento descendente es la cuenta del símbolos hasta el comienzo del siguiente descriptor descendente, que es el comienzo de la siguiente trama descendente, como se ha descrito anteriormente.

La descripción descendente 14 contiene 21 caracteres de 8 bits y proporciona siete campos descriptores de 24 bits para los eventos descendentes programados dentro de la trama descendente. La Figura 9 ilustra los cuatro tipos de evento descendentes que pueden programarse numerados como tipo 0 hasta tipo 3. El número de tipo se transporta en dos bits 32 en la cabecera de cada campo descriptor. El tipo 0 se usa para rellenar la descripción descendente si la trama contiene menos de 7 eventos programados, y contiene sólo ceros. El tipo 1 describe un evento de confirmación (ACK), para el cual el descriptor lleva un identificador QAM del tipo de modulación de dos bits y un identificador del canal virtual ATM de doce bits (VCI). El tipo 2 de evento descendente es la transmisión de una célula de ATM. En este caso el descriptor identifica el tipo de modulación (QAM), de dos bits, el VCI de ATM, de doce bits y la longitud de la célula, de cuatro bits. El tipo 3 describe un descriptor de trama ascendente extra; todos estos tienen la misma estructura y por tanto no se requiere ninguna información en el campo descriptor de eventos descendente, que se rellena con ceros. El orden de los siete campos descriptores en la descripción descendente coincide con el orden de los eventos descendentes en la trama.

En total, hay tres tipos de eventos descendentes, células (tipo 2), confirmaciones (tipo 1) y descriptores de trama ascendente extra (tipo 3). Los descriptores de tramas ascendentes y descendentes deben estar siempre en el menor orden de modulación soportado por el AP, por ejemplo QPSK. Claramente, por tanto el descriptor de trama ascendente extra que aparece en la última porción de una trama puede violar el papel de que las modulaciones deben estar en orden ascendente. Las SU deben aun ser capaces de identificar el descriptor de trama ascendente extra por identificación de la secuencia de correlación PHY-2 en su comienzo.

La Figura 10 ilustra una trama descendente que contiene una cabecera 6 seguida por confirmaciones y células en orden creciente de modulación, y una trama descendente que contiene adicionalmente un descriptor ascendente extra 28 entre modulaciones de mayor orden.

La Figura 11 ilustra un desplazamiento de la trama ascendente dentro de una cabecera de trama descendente con más detalle, expandiendo los contenidos de una trama descendente (trama descendente #n) y la cabecera de la trama descendente como en la Figura 8, y a continuación muestra el enlace provisto por el desplazamiento de trama ascendente 22 hasta el comienzo de la próxima trama ascendente (trama ascendente # n+1).

Cada trama descendente puede llevar impulsos para SU que usan modulaciones diferentes. Por lo tanto cualquier SU dado puede sólo garantizarse que demodula el descriptor de trama QPSK DL. Cada descriptor de trama ascendente contiene un puntero al comienzo de la siguiente trama UL de modo que la SU puede localizarla incluso si no puede demodular las modulaciones de orden superior.

Como se ha descrito anteriormente, la cabecera de la trama descendente incluye un descriptor de la trama ascendente. Esto es implícito y no necesita describirse en el campo descriptor de evento descendente.

Estructura de la Trama Ascendente

No hay estructuras de trama ascendentes estándar, pero en general cada trama ascendente contendrá una ranura de contención, una petición ascendente, confirmaciones hacia arriba y células hacia arriba. Pueden también estar presentes ranuras de entrenamiento anchas y estrechas y señales de indagación. Las funciones de estos elementos de trama, o eventos, se describen más adelante.

Como se ha descrito anteriormente, los descriptores de trama ascendentes se transportan sobre la señal descendente, bien dentro de las cabeceras de trama descendentes o como descriptores ascendentes extra. La Figura 12 ilustra la estructura de un descriptor de trama ascendente, y en particular la descripción ascendente 36. La descripción ascendente comprende 21 caracteres de 8 bits, que proporcionan un número variable de campos del descriptor para eventos ascendentes programados. Hay 6 tipos de eventos ascendentes.

Hay 7 tipos de descriptores, incluyendo el tipo 0000 para relleno de la descripción ascendente si se requiere. El tipo 0000 contiene el número de tipo de cuatro bits seguidos por cuatro ceros adicionales. Un evento de indagación se indica por un tipo de descriptor 0010; el descriptor lleva los cuatro bits del número de tipo 0010 y el VCI de ATM de doce bits. Un descriptor de evento de contención (ranura) comprende un número de tipo de cuatro bits 0011, e indica una ranura de contención en la cual las SU pueden competir para acceso al ancho de banda; este campo descriptor contiene el número de tipo 0011 seguido de cuatro ceros. El tipo 0100 indica una ranura de entrenamiento ancha, en la cual las SU pueden transmitir secuencias de entrenamiento de transmisión; este campo descriptor contiene sólo el número de tipo de cuatro bits 0100. El tipo 0101 indica una ranura de entrenamiento estrecha para que las SU transmitan secuencias de entrenamiento; este campo descriptor contiene el tipo de número de cuatro bits 0101 y un VCI de ATM de doce bits. El tipo 11 es un evento de confirmación; el campo descriptor contiene el número de tipo de dos bits 11, un identificador del orden de modulación de dos bits y un VCI de ATM de 12 bits. El tipo 10 indica la transmisión de una célula por una SU; este campo descriptor contiene el número de tipo de dos bits 10, un indicador del nivel de modulación de dos bits, un VCI de ATM de 12 bits y una indicación de cuatro bits de la longitud de la célula, seguida por cuatro ceros.

Estos campos dentro de la descripción ascendente especifican los contenidos de la siguiente trama ascendente, el comienzo de la trama indicada por el desplazamiento de trama ascendente que precede la descripción ascendente. La Figura 13 muestra una porción de una trama ascendente. Las células ascendentes se envían en impulsos desde cada SU que desea transmitir. Los impulsos se han programado usando descriptores de células en la descripción ascendente (ver Figura 12). La Figura 13 muestra impulsos 38, 40 desde las SU #1 y #2. Los impulsos están separados por un tiempo de guarda para prevenir colisiones. Las células son células ATM convencionales excepto que no tienen necesidad de llevar el VCI, que se ha transmitido ya en el descriptor de célula. Una petición ascendente implícita 42 arranca cada impulso, y se sigue por el número de células 44. Cada petición ascendente arranca con una secuencia de entrenamiento PHY-2, para permitir al AP resolver la incertidumbre de fase y entrenar sus células de realimentación DFE, seguida por un campo de 4 bits que indica el número de tramas a transmitir (NUM), un VCI de doce bits y 16 bits de CRC. En efecto, los campos VCI y NUM son superfluos y podrían omitirse porque, como se describe más adelante, el AP tiene ya asignado un VCI de ATM y un número de células la SU que transmite y puede identificar el VCI de las siguientes células y la identificación de la SU a partir de la posición de las células dentro de la trama ascendente. No obstante, la transmisión de la petición ascendente entera mejora la sincronización del AP y de este modo incrementa convenientemente la fiabilidad sobre el enlace ascendente.

Mecanismo de Entrenamiento Ascendente

Cuando una SU se enciende por primera vez, o se registra por primera vez con el AP, puede que no conozca la distancia entre ella misma y el AP. La SU puede recibir y engancharse a las señales descendentes pero el retardo de transmisión que se origina desde su alcance desde el AP afecta al desplazamiento que ve entre las señales descendente y ascendente. La compensación de temporización inicial a contabilizar para su retardo de transmisión puede denominarse pre-retardo de compensación.

Las ranuras de pre-compensación, o ranuras de entrenamiento anchas como nos referimos a ellas en la Figura 12, se programan relativamente infrecuentemente en las tramas ascendentes. Esto es porque necesitan tener una longitud del doble del retardo máximo de propagación entre el AP y cualquier SU más la longitud del impulso de entrenamiento a transmitirse por la SU, y por tanto consume un ancho de banda significativo. La Figura 14 ilustra una trama ascendente que contiene una ranura de entrenamiento ancha 46 y también muestra la ranura de entrenamiento ancha con más detalle. La Figura 15 muestra la estructura de un impulso de entrenamiento hacia arriba 48.

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Para permitir la compensación de pre-retardo, las MAC del AP programa una ranura de entrenamiento ancha, usando el descriptor de trama ascendente, y cada SU que requiere compensación de retardo transmite un impulso de entrenamiento hacia arriba en la ranura de entrenamiento ancha. Cuando se hace así, la SU asume que el retado de propagación es cero. Consecuentemente, el AP recibe cada impuso de entrenamiento de la SU en el momento posterior al comienzo de la ranura de entrenamiento ancha igual al doble del retardo de propagación entre el AP y la SU (ya que el retardo afecta a ambos enlaces ascendente y descendente). Como se muestra en la Figura 15, cada impulso de entrenamiento del flujo ascendente incluye la identidad de la SU que lo envía (SUID) 50, y como tal el AP puede informar a cada SU de su retardo de propagación.

Cuando una SU transmite un impulso de entrenamiento ascendente, puede que no haya recibido previamente cualquier realimentación desde el AP para permitir calibrar su potencia de transmisión o igualación para compensar el canal. Para intentar asegurar que el AP puede decodificar el impulso de entrenamiento hacia arriba, la SU usa por tanto una potencia de transmisión estimada y pre-distorsiona el impulso de entrenamiento como sigue.

La SU puede recibir la señal descendente, y puede por tanto generar un indicador de fuerza de la señal recibida (RSSI). Para evaluar su potencia de transmisión inicial, también necesita conocer la potencia de transmisión del AP. Esta se difunde por el AP de modo regular, como se describe más adelante. Para pre-distorsionar el impulso de entrenamiento hacia arriba, la SU evalúa la señal descendente y asume que las características del canal ascendente y descendente son las mismas. Pueden usarse las técnicas de pre-distorsión tal como las que se describen en la patente de EEUU número 6031866 o solicitud de patente internacional número PCT/GB00/00589.

Como se muestra en la Figura 15, cada impulso de entrenamiento ascendente comienza con las secuencias de correlación PHY-1 de ciento doce símbolos y PHY-2 de dieciséis símbolos, seguidas por la SUID de dieciséis bits. Las secuencias de correlación se conocen por el AP y por tanto pueden decodificarse relativamente fácilmente, incluso si la potencia de la SU y las evaluaciones de pre-distorsión son imprecisas.

Después del entrenamiento de compensación del retardo inicial, la SU no debe necesitar usar ranuras de entrenamiento anchas. Pueden programarse reentrenamientos ascendentes regulares por las SU compensadas en retardo dentro de la estructura ascendente normal usando ranuras de entrenamiento estrechas 47. Una SU con el retardo compensado puede enviar un impulso de entrenamiento ascendente dentro de una ranura de entrenamiento estrecha, para su uso por el AP para información de realimentación a la SU para mejorar su control de potencia de transmisión e igualación.

Protocolo de Entrenamiento Ascendente

La Figura 16 ilustra la transmisión de difusión del AP que lleva información requerida por la SU para intentar su registro, si se desea, seguida por la programación de una ranura de entrenamiento ancha usando el descriptor de trama ascendente. La información de difusión incluye la identidad del AP o proveedor de servicio, el retardo máximo (rango de la célula), la potencia de transmisión del AP, el margen de desvanecimiento CNR, y el espacio SUID. Una SU puede estar localizada de modo que pueda recibir señales de más de un AP o en más de un sector AP, pero sólo puede registrarse para comunicaciones con uno de estos. Cuando se engancha sobre una señal descendente, recibiendo la identidad del AP o proveedor de servicio impide por tanto su intento de registro incorrecto.

La Figura 17 ilustra el protocolo de sincronización que usa una ranura de entrenamiento ancha. Cuando se ha programado tal ranura como se muestra en la Figura 16, si una SU desea entrenar envía un impulso de entrenamiento hacia arriba dentro de su ranura ancha. El AP intenta decodificar por software el impulso. Si falla, o si había una colisión entre impulsos de entrenamiento hacia arriba procedentes de dos o más SU en la ranura de entrenamiento, entonces las SU se notifican usando el VCI de difusión AAL5. El mensaje de difusión comunica a todos esos SU en una trama numerada específica del entrenamiento fallido. Al recibir tal señal de difusión, la SU sabe que ese entrenamiento falló y por tanto envía un impulso de entrenamiento adicional en una ranura de entrenamiento ancha posterior, después de un periodo de reposo aleatorio.

Si el AP decodifica satisfactoriamente un impulso de entrenamiento hacia arriba, envía un mensaje de difusión que contiene la SUID de la SU junto con la corrección del control de potencia y la información de compensación del retardo. Esto da a la SU la correcta potencia de transmisión, temporización y SUID válida. El AP envía a continuación 64 resultados de correlación sobre la nueva VCI de gestión de defectos (SU-VCI=0). Esto da a la SU el canal ascendente.

Durante el procedimiento de entrenamiento, el AP asigna a continuación una SUID al SU. La SUID inicial incluida por la SU en su secuencia de entrenamiento es un número aleatorio. Después de que el impulso de entrenamiento hacia arriba se ha decodificado satisfactoriamente, el AP asigna una SUID a la SU para su uso en ulteriores comunicaciones.

Estrategia de Igualación

Una SU sólo tiene que comunicar con una AP mientras que un AP, en la realización, puede tener que gestionar hasta 1.024 SU. Es deseable conseguir un control de acceso al medio eficiente, con impulsos transmitidos cortos y contención sobre el enlace ascendente. Una estrategia de igualador en tiempo real requeriría inconvenientemente demasiados símbolos de entrenamiento al comienzo de cada impulso ascendente. La realización utiliza por tanto igualación fuera de línea con reentrenamiento regular y tiene la mayoría de la complejidad dispersa entre las SU. De este modo, la fase de entrenamiento inicial que usa ranuras de entrenamiento anchas permite a la SU y al AP resolver los canales ascendente y descendente. Bajo la recepción de impulsos de entrenamiento del flujo ascendente, el AP precarga las correctas etapas post-cursor para cada SU. Cada SU a continuación pre-distorsiona sus transmisiones programadas siguientes para reducir la distorsión pre-cursor y disminuir el ruido. Para la contención ascendente (que no está programada para SU individuales), como se describe más adelante, cada SU pre-distorsiona totalmente su impulso de contención de modo que el AP no requiere un igualador, o cualquier conocimiento inherente de qué SU está enviando un impulso de contención particular.

La estrategia de igualación se ilustra con más detalle en la Figura 18, que muestra que el AP sólo tiene que igualar enteramente impulsos de entrenamiento, que son relativamente infrecuentes. Como se muestra en la Figura 18, el AP difunde la señal descendente y la SU entrena fuera de línea el canal descendente. Usando un DFE y estimando una potencia de transmisión inicial como se ha descrito anteriormente, la SU pre-distorsiona un primer impulso de entrenamiento que se transmite en una ranura de entrenamiento ancha. El AP decodifica el impulso de entrenamiento fuera de línea y transmite detalles del canal ascendente de vuelta a la SU, usando la SUID del impulso de entrenamiento. Esto permite a la SU aprender las características del canal ascendente y mejorar su pre-distorsión para transmisiones ulteriores. Cuando una SU transmite los siguientes impulsos de contención, como se describe más adelante, el AP no sabe que la SU está enviando el impulso de contención antes de que llegue. La SU transmite por tanto impulsos de contención usando pre-distorsión total de modo que el AP no necesita usar un igualador. Cuando una SU transmite posteriormente un impulso ascendente programado, como se describe más adelante, el AP sabe qué SU está enviando el impulso y puede por tanto decodificarlo usando un DFE precargado con las etapas de realimentación de la SU individual. La SU transmite por tanto impulsos ascendentes programados usando pre-distorsión lineal (eliminación del pre-cursor).

Relación SUID/VCI

Cada AP y cada SU contienen un conmutador/multiplexor de células ATM que pasa las células ATM desde una puerta del receptor a otra dentro del MAC, dentro de un módulo de control (RAMP) o fuera de la puerta de transmisión del lado con hilos. Estas opciones se numeran como 3, 2, 1 respectivamente en los diagramas de bloques del AP y de la SU en la Figura 19.

Se usa un VCI por defecto para cada SU para control RAMP. Esta VCI se reconoce sólo sobre puertos con hilos y en el encendido tiene los mismos valores por defecto para cada unidad, que puede reasignarse una vez que la SU está bajo el control local de o bien un concentrador de puntos de acceso (APC) o el equipo de premisas de usuario (CPE). Se usa una máscara VCI (v) de 16 bits para seleccionar le espacio VCI para el AP, o para un sector del AP en un sistema multi-sector. Sobre el aire los VCI son un subconjunto de VCI de 12 bits. El siguiente ejemplo ilustra el uso de la
máscara VCI para generar la dirección VCI para diferentes porciones del sistema, como se ilustra en la Figura 19.

Ejemplo

VCI	1011	0011	1001	0110	VCI sobre puerto con hilos del AP
máscara(f)	1111	0000	0000	0000	máscara del sistema (configurable)
máscara(v)	1011	0000	0000	0000	valor de la máscara del sector, es decir VCI
					para este AP y sus SU
VCI\amp{1}f	1011	0000	0000	0000	VCI\amp{1}f
VCI\amp{1}v	1011	0000	0000	0000	VCI\amp{1}f = VCI\amp{1}v, por lo tanto este VCI es
					para este sector
f Negado	0000	1111	1111	1111
VCI\amp{1}f Neg.	000	0011	1001	0110	produce "VCI sobre el aire"-a+b, donde
a		0011			SUID (para este sector es de 4 bits de ancho)
b			1001	0110	SU-VCI
v+b	1011	0000	1001	0110	VCI sobre puerto con hilos de la SU
					(NB SUID independiente)

Radiodifusión

Cuando una SU se engancha por primera vez a las transmisiones de un AP, no puede decir si ese AP está sobre su propia red y no tiene conocimiento de los parámetros de la capa física tales como la potencia de transmisión del AP o el radio de célula máximo, que son necesarios para el control de potencia ascendente inicial y la compensación del retardo. Una VCI difundida se usa para permitir a las SU no registradas aprender acerca de la red y la capa física. A intervalos, la transmisión descendente contiene células AAL5 sobre un VCI de difusión predeterminado. A continuación, como se ilustra en la Figura 16, el AP envía información de difusión sobre el VCI 0000 0000 0000 (VCI AAL5). La información comprende el máximo retardo desde el AP hasta la SU (el rango de la célula de AP), el espacio SUID usado en la célula, la dirección de MAC del AP y/o la dirección del proveedor del servicio que opera a través del AP, la potencia de transmisión del AP y la relación de portadora a ruido (CNR) margen de desvanecimiento en dB.

Reentrenamiento Periódico ascendente

Ya que el sistema de la realización emplea igualación fuera de línea, los cambios en el canal pueden no ser seguidos por las SU. Son deseables reentrenamientos regulares. Esto puede iniciarse bien por el AP programando una SU particular para reentrenamiento o por la SU re-entrenando autónomamente en una ranura de reentrenamiento ascendente ancha. La Figura 20 ilustra el procedimiento para reentrenamientos programados.

Si el AP decide que el enlace ascendente que una SU se está degradando o si no ha recibido comunicaciones ascendentes desde una SU durante más de un periodo predeterminado, programa un evento de entrenamiento ascendente enviando un descriptor de trama ascendente del tipo 0101 (ranura de entrenamiento estrecha) identificando la SU. La SU a continuación envía un impulso de entrenamiento hacia arriba en la ranura de entrenamiento ascendente estrecha. El AP espera a decodificar el impulso por software, eliminando el canal. En esta caso, el AP difunde la información de control de potencia corregida y las muestras de correlación vuelven a la SU usando el VCI de gestión AAL5. La SU ahora ha corregido su potencia de transmisión y los parámetros del canal ascendente. Si el AP no puede decodificar el impulso de entrenamiento ascendente, entonces informa a la SU consecuentemente, y la SU se re-inicializará e intentará recuperar las comunicaciones.

Recuperación de la Sincronización

Cada SU pretende mantener la sincronización por seguimiento de las secuencias de correlación y las desviaciones de las tramas en el enlace descendente. Cada impulso descendente que contiene un puntero de desplazamiento también contiene un CRC para control de errores. Si falla una comprobación de CRC, entonces la SU será incapaz de usar el puntero de desplazamiento para encontrar la trama siguiente. En tal caso, la SU necesita volver al nivel previo de la jerarquía de trama para re-sincronizar, como se ilustra en la Figura 21. De este modo, si falla un CRC, o un control de paridad al decodificar un impulso de sincronización descendente, la SU vuelve a buscar el próximo pico de correlación generado por la secuencia de sincronización. Si falla una comprobación de CRC al decodificar un descriptor de trama descendente 8, la SU vuelve a buscar el desplazamiento en el impulso de sincronización descendente. Si falla la comprobación del CRC sobre un descriptor de trama ascendente, la SU vuelve a buscar el próximo descriptor de trama descendente.

Programación del Tráfico Descendente

Cuando se envían células ATM a una SU, por ejemplo para transportar datos dirigidos a la SU o información de control desde el AP, el AP programa las células dentro de la señal descendente como se ilustra en la Figura 22. En la descripción descendente 14 para la trama en la cual se envían las células, el AP inserta un descriptor de célula 52 del tipo 2 (ver Figura 9). El descriptor de célula contiene el nivel de modulación a usar para las células, el cual dependerá de las capacidades de modulación de la SU, una dirección VCI de 12 bits y la longitud del mensaje (número de células) a enviar. El VCI contiene la SUID para el SU al cual se envían las células, y como tal después de recibir el descriptor de célula, la SU espera recibir las células más tarde en la trama. A continuación el AP envía las células 54 como se programó en la trama descendente. Las células son células ATM convencionales excepto que no necesitan transportar el VCI, que ya se han transmitido en el descriptor de célula. La SU recibe las células y envía una señal de confirmación 56 sobre el enlace ascendente.

Como se muestra en la Figura 22, la confirmación ascendente arranca con una secuencia de correlación de dieciséis símbolos PHY-2. A continuación lleva un número de secuencia de ocho bits (SEQ) 58 y un mapa de bits de dieciséis bits (MAP) 60, que indica al AP si cualquiera de las células enviadas sobre el enlace descendente se han perdido o no se han recibido adecuadamente. Las células ATM enviadas sobre el enlace descendente estaban numeradas en secuencia usando el campo SEQ. El campo SEQ 58 de la señal de confirmación hacia arriba lleva el Número SEQ de la primera célula en la secuencia que no se recibió adecuadamente. De este modo, si se enviaron 8 células y la cuarta, quinta y séptima no se recibieron adecuadamente, el campo SEQ en la señal de confirmación ascendente llevaría una SEQ con el valor de 4. El mapa de bits 60 entonces transporta un mapa de bits de las células siguientes en la secuencia, un valor de 1 indica una célula recibida satisfactoriamente y un valor de 0 indica una célula recibida inadecuadamente. De este modo, en el ejemplo dado anteriormente, el campo del mapa de bits llevaría el mapa de bits 0101, indicando que las células quinta y séptima no se han recibido. (En una realización alternativa, el mapa de bits puede terminar con la última célula que se recibió inadecuadamente, quedando implícito que las células siguientes se recibieron satisfactoriamente. El mapa de bits en el ejemplo anterior se leería entonces 010. En una segunda alternativa, la última célula recibida inadecuadamente se omitiría similarmente del mapa de bits, dando el mapa de bits más corto 01 en el ejemplo). Con la recepción de la confirmación hacia arriba, el AP programa el reenvío de cualesquiera células identificadas en la confirmación hacia arriba como no recibidas. Si no se recibe confirmación, el AP programa el reenvío de todas las células. Si una confirmación indica que todas las células se han recibido, el AP no toma ninguna acción.

Es importante que el sistema pueda recuperarse de errores en el proceso de células descendentes. En cada etapa de la máquina de estados del acceso descendente (enviando la programación descendente, enviando células, recibiendo confirmación) hay una posibilidad de que un impulso se pierda o se corrompa. El procedimiento de confirmación permite recuperar cómo el AP reprogramará y reenviará las células hasta que haya recibido una confirmación satisfactoria.

Petición de Acceso Ascendente

Una SU puede obtener un acceso a la transmisión ascendente por dos métodos; contención e indagación. La indagación se usa sólo para servicios en tiempo real. Ambos métodos resultan en una indagación del AP al SU para su ubicación de ancho de banda, como contención no dirige los detalles del ancho de banda, sino sólo una SUID.

La Figura 23 ilustra el procedimiento de contención. Si una SU desea enviar células sobre la transmisión ascendente, en primer lugar envía un impulso de contención ascendente totalmente pre-distorsionado con (aproximadamente) la temporización correcta y la potencia de transmisión en una ranura de contención/entrenamiento estrecha, como se ha descrito anteriormente. El impulso de contención contiene una secuencia de correlación PHY-2 seguida por la SUID 64 de la SU y 6 bits de control de paridad. El AP espera a decodificar el impulso de contención por software. Si falla, o si hubo una colisión entre impulsos enviados por dos SU en la misma ranura de entrenamiento, entonces el AP no toma acción posterior. Si la SU no recibe respuesta desde el AP, asume que su contención ha fallado y reintenta la contención después de un periodo de reposo aleatorio.

Si el AP decodifica satisfactoriamente el impulso de contención ascendente, confirma la petición de la SU por medio de un POLL 66 en el descriptor de la trama ascendente 10 de la trama siguiente. Este es un descriptor de eventos del tipo 0010 como se muestra en la Figura 12. El POLL 66 lleva un VCI de 12 bits, que la SU utiliza para transmitir su petición de acceso ascendente. Esta petición ascendente 68 contiene el número de células 70 requerido por la SU y el VCI proporcionado por el AP.

Programación y Confirmación de Células Ascendentes

Una vez que el AP conoce la petición de una SU para acceso ascendente, programa una ranura sobre el enlace ascendente para que la SU envíe las células. La Figura 24 ilustra este procedimiento. El AP usa un campo descriptor de célula (tipo 10 en la Figura 12) en una descripción de trama ascendente para programar una ranura ascendente para que la SU envíe sus células. La SU a continuación transmite las células con pre-distorsión lineal, precedida por una petición ascendente adicional 72. La petición ascendente es idéntica a la petición ascendente enviada por la SU durante la contención y la indagación pero, en este caso, se usa sólo por el AP por motivos de sincronización.

Siguiendo la recepción de las células, el AP envía una señal de confirmación hacia abajo 74 (siguiendo un campo descriptor de tipo 1 en la descripción descendente 14, ver Figura 9). La confirmación hacia abajo es similar al confirmación hacia arriba 56 descrita anteriormente pero omite la secuencia de correlación inicial, que no se requiere sobre el enlace descendente. De este modo, la confirmación hacia abajo contiene un número de secuencia SEQ, y bits de CRC. Si la confirmación hacia abajo indica que todas las células se recibieron satisfactoriamente, no se requiere ninguna acción adicional. No obstante, si la confirmación hacia abajo especifica células que seguramente no se recibieron, la confirmación dice al SU qué células necesita que se reenvíen. El AP entonces asigna ancho de banda adicional para reenviar aquellas células, usando un campo descriptor 76 tipo 10 en el descriptor de trama ascendente. La SU envía a continuación las células fallidas, de nuevo con pre-distorsión lineal. El procedimiento de confirmación hacia abajo luego se repite como se requiera.

Si la SU ha pedido acceso para enviar más células que las que se pueden programar en una simple trama, entonces el AP programará alojamientos adicionales, señalizado usando campos descriptores ascendentes de tipo 10, como se requiera.

Recuperación de Errores en el Proceso de Células Ascendentes

En cada etapa de la máquina de estados del acceso ascendente, hay la posibilidad de que un impulso se pierda o se degrade. El sistema se recuperará vía reprogramación si falla cualquier impulso, como se ilustra en la Figura 25. Esto asegura comunicaciones robustas incluso si se pierden o se degradan impulsos transmitidos individuales.

Estructuras de Impulsos Descendentes y Ascendentes

Estas son como se han descrito anteriormente, pero se fijan también por referencia en las Figuras 26 y 27.

Claims

1. Un sistema de comunicaciones sin hilos en el cual una señal descendente transporta impulsos de sincronización (2) en instantes predeterminados caracterizados en que los datos se contienen en tramas de longitud variable (3) intercaladas entre impulsos de sincronización (2), comprendiendo cada impulso de sincronización (2) un puntero de desplazamiento (4) al comienzo de la siguiente trama descendente.

2. Un sistema de comunicaciones sin hilos como el reivindicado en la reivindicación 1 que comprende un punto de acceso (AP) dispuesto para transmitir una señal descendente para su recepción por una unidad de abonado (SU), unidad de abonado que está dispuesta para transmitir una señal ascendente para su recepción por el punto de acceso (AP) en el cual la señal descendente transporta impulsos de sincronización (2) en instantes predeterminados y datos contenidos en tramas de longitud variable (3) intercaladas entre impulsos de sincronización (2), comprendiendo cada impulso de sincronización (2) un puntero de desplazamiento (4) al comienzo de la siguiente trama des-
cendente.

3. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual cada impulso de sincronización comprende una secuencia de correlación predeterminada detectable por la unidad de abonado (SU) para sincronizar la señal descendente.

4. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 ó 3 en el cual la trama descendente comprende una cabecera (6) que lleva un puntero (12) al comienzo de la siguiente trama descendente.

5. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el cual cada trama descendente comprende una cabecera (6) que comprende un puntero (22) al comienzo de la siguiente trama ascendente.

6. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual una trama descendente comprende además un puntero extra (30) al comienzo de la segunda trama ascendente.

7. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual la cabecera (6) en cada trama descendente comprende una descripción descendente (14), que describe los contenidos de una porción de datos de la trama descendente.

8. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual la cabecera (6) en cada trama descendente comprende una descripción ascendente (24), que describe los contenidos de una porción de datos de la siguiente trama ascendente.

9. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el punto de acceso (AP) comprende medios para programar una ranura de entrenamiento ancha sobre el enlace ascendente dentro de la cual la unidad de abonado (SU) puede transmitir un impulso de entrenamiento, el punto de acceso incluye además medios para responder al impulso de entrenamiento por realimentación del control de potencia e información de temporización a la unidad de abonado (SU).

10. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual la unidad de abonado (SU) comprende medios para evaluar el canal descendente y controlar la potencia y pre-distorsionar el impulso de entrenamiento para su recepción por el punto de acceso (AP) por asunción de que el canal ascendente es el mismo que el canal descendente.

11. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el cual el punto de acceso (AP) comprende medios para difundir información acerca del sistema sobre el enlace descendente para permitir a la unidad de abonado (SU) controlar la potencia y pre-distorsionar el impulso de entrenamiento para su recepción por el punto de acceso (AP).

12. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el cual el punto de acceso (AP) comprende medios para programar una ranura de entrenamiento estrecha sobre el enlace ascendente dentro de la cual la unidad de abonado (SU) puede transmitir un impulso de entrenamiento, el punto de acceso (AP) comprende medios para responder al impulso de entrenamiento por realimentación de información del canal a la unidad de abonado (SU).

13. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, en el cual el punto de acceso (AP) comprende medios para programar una ranura de contención sobre el enlace ascendente dentro de la cual la unidad de abonado (SU) puede transmitir un impulso de contención que comprende su identificador (SUID) de unidad de abonado (SU), el punto de acceso (AP) comprende medios para responder por petición de la unidad de abonado (SU) para transmitir una petición para un requisito de ancho de banda ascendente.

14. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual la unidad de abonado (SU) comprende medios para pre-distorsionar la palabra de contención para su recepción por el punto de acceso (AP) por cálculo de la palabra de contención pre-distorsionada fuera de línea y almacenándola en memoria para transmisión en la ranura de contención.

15. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, en el cual la unidad de abonado (SU) comprende medios para pre-distorsionar las transmisiones ascendentes para su recepción por el punto de acceso (AP).

16. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, en el cual el punto de acceso (AP) comprende medios para transmitir la señal descendente para su recepción por una pluralidad de unidades de abonado (SU) y la pluralidad de unidades de abonado (SU) comprende medios para transmitir señales ascendentes para su recepción por el punto de acceso (AP).

17. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual la unidad de abonado (SU) comprende medios para pre-distorsionar totalmente las transmisiones ascendentes realizadas en ranuras ascendentes que no se han programado específicamente para ello.

18. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual el AP no requiere un igualador para decodificar las transmisiones ascendentes pre-distorsionadas totalmente.

19. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el cual todas las unidades de abonado (SU) comprenden medios para decodificar el orden más bajo de modulación y una o más unidades de abonado comprenden medios para decodificar modulaciones de un orden mayor, en el cual cada cabecera de trama se modula en el orden de modulación más bajo, y en el cual los diferentes elementos de los contenidos de una trama descendente están modulados usando diferentes órdenes de modulación, estando dispuestos los elementos en la trama en orden creciente de modulación.

20. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 19, en el cual los datos se transportan sobre los enlaces descendentes y ascendentes en células en el modo de transferencia asíncrona, ATM.

21. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo a la reivindicación 20 en cuyos medios se han provisto para enviar confirmaciones (ACK) después de la recepción de mensajes ATM sobre el enlace ascendente o descendente, comprendiendo cada mensaje uno o más células ATM numeradas en secuencia, y cada confirmación (ACK) que sigue a un mensaje en la cual la recepción de una o más células fallidas identifica el número de las primera célula fallida en el mensaje para permitir la retransmisión de las células fallidas.

22. Un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo a la reivindicación 20, que comprende medios para enviar señales de confirmación (ACK) después de la recepción de mensajes ATM sobre el enlace ascendente o descendente, comprendiendo cada mensaje una o más células ATM numeradas en secuencia, y cada confirmación (ACK) que sigue a un mensaje en la cual la recepción de una o más células fallidas comprende un mapa de bits que identifica las células fallidas en el mensaje para permitir la retransmisión de las células fallidas.

23. Un punto de acceso para un sistema de comunicaciones que tiene las características del punto de acceso como se define en cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

24. Una unidad de abonado para un sistema de comunicación que tiene las características de la unidad de abonado como se definen en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22.

25. Una señal de radio codificada para transportar impulsos de sincronización (2) en instantes predeterminados caracterizada por datos contenidos en tramas de longitud variable (3) intercaladas entre los impulsos de sincronización (2), cada impulso de sincronización comprende un puntero de desplazamiento (4) al comienzo de la trama descendente siguiente (3).

26. Un método para una comunicación sin hilos entre un punto de acceso (AP) y una pluralidad de unidades de abonado (SU), que comprende las etapas de;

transmitir desde el punto de acceso (AP) una señal descendente transportando impulsos de sincronización en instantes predeterminados caracterizada por transmitir datos contenidos en tramas de longitud variable intercaladas entre impulsos de sincronización, cada impulso de sincronización comprende un puntero de desplazamiento al comienzo de la siguiente trama descendente; y cada unidad de abonado (SU) que recibe la señal descendente y que usa los impulsos de sincronización para sincronizarse a los mismos y que usa al menos uno de los punteros de desplazamiento para localizar el comienzo de la trama descendente siguiente.

27. Un método de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende las etapas de;

transmitir al comienzo de cada trama descendente una cabecera que contiene un puntero al comienzo de la siguiente trama descendente y una descripción descendente que describe eventos transportados por la trama; y

a cada unidad de abonado (SU) que lee la cabecera al comienzo de cada trama descendente decodificar los eventos en la trama, de modo apropiado y localizar el comienzo de la próxima trama descendente.

28. Un método de acuerdo a la reivindicación 26, que comprende las etapas de;

transmitir desde la unidad de abonado (SU) una señal ascendente que transporta datos en tramas, eventos en las tramas ascendentes que se programan por el punto de acceso (AP);

transmitir al comienzo de cada trama descendente una cabecera que contiene un puntero de desplazamiento y una descripción ascendente que describen respectivamente el desplazamiento al comienzo de la siguiente trama ascendente y los eventos transportados por esa trama; y

en cada unidad de abonado (SU) que usa el puntero de desplazamiento para localizar el comienzo de la próxima trama ascendente y transmitir eventos en la señal ascendente programada por la unidad de abonado (SU).