ES2279463T3 - Sistema de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto. - Google Patents
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Abstract
Método para transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto desde una unidad transmisora (1, 2) a una unidad receptora (2, 1) de un sistema de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto, en el que dichas señales comprenden paquetes, y en el que dichas señales son moduladas por dicha unidad transmisora (1, 2) para su transmisión con una modulación adaptativa de tiempo real, adaptándose dicha modulación sobre la base de mediciones de la calidad de la señal indicativas de las condiciones de propagación sobre el enlace de radiocomunicaciones caracterizado porque - dichos paquetes de dichas señales se clasifican antes de su transmisión dependiendo de un elemento de red a partir del cual dichos paquetes son recibidos en dicha unidad transmisora (1, 2) y/o dependiendo de un elemento de red al que van a enviarse dichos paquetes por dicha unidad receptora (2, 1); y - dicha modulación se adapta además sobre la base de la cantidad de tráfico de ese momento y de la clasificación de paquetes incluidos en las señales.
Description
Sistema de radiocomunicaciones de microondas de
punto a punto.
La presente invención se refiere a un método
para transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones
de microondas de punto a punto desde una unidad transmisora a una
unidad receptora de un sistema de radiocomunicaciones de microondas
de punto a punto, comprendiendo dichas señales paquetes. La
invención se refiere asimismo a dicho sistema de radiocomunicaciones
de microondas de punto a punto que comprende dos unidades entre las
cuales se van a transmitir señales en por lo menos una dirección, y
a una unidad transmisora para dicho sistema.
Los sistemas de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto son conocidos en el estado de la
técnica. Se han definido por ejemplo en la normativa europea ETSI EN
300 198 V1.4.1: "Fixed Radio Systems;
Point-to-point equipment". En
particular los enlaces de radiocomunicaciones de microondas se
pueden utilizar en lugar de una conexión por cables entre todos los
elementos de una red para los cuales se desea una conexión fija.
Los sistemas de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto se han diseñado tradicionalmente para el
tráfico del tipo Multiplexado por División de Tiempo (TDM). Esto
significa que una unidad transmisora del sistema proporciona un
canal de velocidad binaria constante, el cual frecuentemente, aunque
no siempre, es transparente. Usando este canal de velocidad binaria
constante, la unidad transmisora transmite paquetes incorporados en
el tren de bits constante, por ejemplo, usando el protocolo PPP
conjuntamente con paquetes IP, hacia una unidad receptora en el
otro extremo del enlace de radiocomunicaciones. Cada unidad
transmisora puede incluir un multiplexor que multiplexa diferentes
señales conjuntamente para formar una señal compuesta a transmitir
sobre el canal de velocidad binaria constante hacia la unidad
receptora. Las señales multiplexadas pueden comprender en particular
paquetes de trenes de bits de carga útil y de señales de
control.
La velocidad binaria respectiva de un canal de
velocidad binaria constante proporcionado por una unidad transmisora
de sistemas de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto
convencionales se selecciona según diferentes requisitos. Para los
enlaces de radiocomunicaciones, se define un porcentaje de
disponibilidad como una cierta probabilidad anual, con la cual la
interfaz aérea puede transportar la señal con una tasa de errores de
bits suficientemente baja en condiciones de propagación variables.
La velocidad binaria se determina principalmente por medio de la
velocidad binaria requerida, la cual depende de la capacidad
requerida, es decir, la carga de tráfico aceptada. La disponibilidad
de los canales de transmisión también puede limitar la elección.
Cuando la velocidad binaria objetivo es conocida, se fija un
objetivo para la disponibilidad, y sobre la base de estas
condiciones se determina la potencia adecuada de transmisión y
modulación para cumplir los requisitos proporcionados. En un sistema
convencional de punto a punto, la modulación y la velocidad binaria
son constantes.
Esto significa que durante la mayor parte del
tiempo, las condiciones de propagación permitirían el transporte de
velocidades binarias mucho mayores, ya que las mismas se
corresponderán únicamente en muy pocas ocasiones con las condiciones
de propagación del peor caso considerado. De este modo, normalmente
la interfaz aérea no se usa de forma eficaz.
En la solicitud de patente WO 01/47144 A1, se
menciona que en sistemas inalámbricos de datos por paquetes, el
caudal del canal se puede ajustar seleccionando una modulación y un
esquema de codificación adecuados para una calidad de enlace
determinada entre una estación móvil y un sistema inalámbrico de
datos por paquetes.
El documento US nº 5.909.469 A se refiere a un
sistema digital de comunicaciones que soporta múltiples esquemas de
modulación. Se mencionan métodos de adaptación de enlaces, los
cuales proporcionan la capacidad de cambiar la modulación y/o la
codificación dinámicamente basándose en las condiciones del canal
para equilibrar la velocidad binaria del usuario con respecto a la
calidad del enlace.
En la solicitud de patente WO 99/12304 A1, se
propone la selección de una combinación de entre una pluralidad de
combinaciones de esquemas de modulación y de codificación de canal
que proporcione el mejor valor de calidad del usuario considerando
un parámetro medido de la calidad del enlace de un enlace RF.
En la solicitud de patente WO 00/21235 A1, se
propone un método para administrar la modulación y la codificación
de canales en una pluralidad de enlaces de radiocomunicaciones de
una célula determinada en una red celular digital de
radiocomunicaciones. Se determina un único esquema de modulación y
codificación de canales, el cual se usará en todos los enlaces de
radiocomunicaciones, dependiendo de la información de calidad
recibida indicativa de una calidad de comunicación asociada a la
pluralidad de enlaces.
La solicitud de patente EP 0 713 300 A1 se
refiere a la realización de ajustes en una unidad de abonado local
para reducir la interferencia en un sistema extraño. Los ajustes
incluyen, en el caso de la interferencia, el aumento de las
velocidades de codificación mediante la selección de un esquema de
modulación M-ario superior.
El documento US nº 6.262.994 B1 se refiere a una
disposición para optimizar la transmisión de datos a través de un
canal de radiocomunicaciones bidireccional. Se varía el tamaño de
los paquetes de datos y/o el tipo de modulación y/o la velocidad de
código de una corrección de errores hacia adelante y/o la potencia
del transmisor, dependiendo de una tasa de errores transmitida de
vuelta, de tal manera que en el lado receptor se alcanza una tasa de
errores predeterminada.
La solicitud de patente WO 00/76114 A1 indica
que las comunicaciones de microondas experimentan una degradación de
señal debido a las características de enlace que pueden comprender
tanto factores constantes como de variación temporal. Se propone que
un nivel de modulación particular de un formato de modulación
multinivel sea seleccionado para su utilización basándose en las
condiciones de enlace. Por ejemplo, una densidad aumentada de datos
puede ser comunicada por un concentrador a un nodo dispuesto
geográficamente próximo a un concentrador, y puede comunicarse una
densidad de datos disminuida por el concentrador a un nodo dispuesto
geográficamente en la periferia del patrón de radiación del
concentrador.
Un objetivo de la invención consiste en
optimizar un sistema de radiocomunicaciones de microondas de punto a
punto para el tráfico del tipo por paquetes. En particular, uno de
los objetivos consiste en aumentar la eficacia de un enlace de
radiocomunicaciones en dicho sistema.
Este objetivo se alcanza de acuerdo con las
reivindicaciones adjuntas.
Tanto la unidad transmisora como la unidad
receptora se pueden realizar de forma exclusiva como una unidad
transmisora o receptora o como una unidad transceptora. Por
consiguiente, de entre las dos unidades del sistema propuesto de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto una es por lo
menos una unidad transmisora y otra por lo menos una unidad
receptora, aunque una de las unidades o ambas también se pueden
realizar como una unidad transceptora o como una combinación de una
unidad transmisora y receptora. La adaptación propuesta de
transmisiones se puede realizar únicamente en una dirección o en
ambas direcciones de un enlace de radiocomunicaciones de punto a
punto.
La invención parte de la idea de que la interfaz
aérea se puede usar de forma más eficaz si la velocidad binaria
utilizada por una unidad transmisora no es fija, sino que por el
contrario se adapta a las diversas condiciones de transmisión. Esto
se alcanza según la invención adaptando por lo menos el esquema de
modulación aplicado a señales que se van a transmitir sobre el
enlace de radiocomunicaciones. Con una modulación de orden superior,
la información se puede empaquetar en una ráfaga de transmisión más
corta que con una modulación de orden inferior. Por consiguiente,
como queda tiempo para transportar más información, se obtiene una
velocidad binaria superior. Para garantizar que se mantiene la
calidad requerida para una transmisión particular, la modulación se
adapta según la cantidad de tráfico de ese momento, según las
condiciones de ese momento del camino de transmisión y según los
requisitos correspondientes a los paquetes respectivos transmitidos
en una señal, preferentemente en este orden de prioridad. Los
requisitos para los paquetes se agrupan mediante la clasificación
propuesta de los paquetes según los elementos de red a partir de los
cuales son recibidos en una unidad transmisora o a los cuales se
van a enviar por la unidad receptora. Las condiciones del camino de
transmisión quedan reflejadas por las mediciones de calidad de las
señales que se transmitieron anteriormente sobre el enlace de
radiocomunicaciones.
Una de las ventajas de la invención es que
mejora la eficacia en la interfaz aérea. Como consecuencia, también
se puede obtener un mejor índice de costes y/o rendimiento. Además,
se puede mejorar la tolerancia a las perturbaciones, por ejemplo,
las condiciones climatológicas variables. De este modo, se obtiene
un control de acceso al medio (MAC) inteligente del sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto.
Los paquetes que comprenden las señales que se
van a transmitir en el sistema son unidades de datos proporcionadas
por algún elemento de red a una unidad transmisora para su
transmisión hacia una unidad receptora. En particular, los mismos
pueden ser paquetes IP, células ATM, o segmentos de trenes de bits
TDM segmentados. El sistema puede incluir más de un paquete en una
única ráfaga de transmisión, preferentemente paquetes de la misma
clase. La modulación de las señales que se van a transmitir se puede
adaptar ráfaga a ráfaga cada vez que haya disponibles nuevas
mediciones de la calidad de la señal.
Los paquetes se pueden clasificar además
basándose en cualquier parámetro adecuado de calidad de servicio
(QoS) o en una combinación de parámetros QoS adecuados. En un
sistema IP, la información incluida en el campo de encabezamiento
DiffServ (servicios diferenciados) de un paquete IP se puede usar
para separar los paquetes. Igualmente, se pueden separar paquetes
con una calidad garantizada de tráfico y con un tráfico del mejor
esfuerzo. El tráfico puede presentar una calidad garantizada en
relación con diferentes aspectos, por ejemplo, fiabilidad, latencia
o retardo. Además, los paquetes se pueden separar en tráfico de
tiempo real y de tiempo no real.
Las mediciones de la calidad de la señal
utilizadas como base para adaptar parámetros de transmisión tales
como la modulación, la codificación, la potencia de transmisión y la
asignación de intervalos de tiempo son realizadas preferentemente
por la unidad receptora respectiva de un enlace de
radiocomunicaciones. A continuación, la unidad receptora transmite
los valores de las mediciones en forma de una realimentación hacia
la unidad transmisora para realizar una transmisión
subsiguiente.
Las mediciones de la calidad de la señal pueden
ser cualquier medición de la calidad de la señal que refleje las
condiciones de ese momento en el camino de propagación. Se puede
usar cualquier método adecuado para implementar las mediciones de la
calidad de la señal. Por ejemplo, se puede utilizar la relación
señal/ruido-más-interferencia
C/(N+I), la intensidad de la señal, el número de errores de bit
detectados (es decir, BER medida), o el número de
"pseudoerrores" detectados, es decir, los casos en los que casi
se cometió un error de bit. Este método de pseudoerrores se describe
en la solicitud de patente internacional WO 00/4417. También es
posible usar indicaciones de la calidad de señalización
proporcionadas por un decodificador de corrección de errores hacia
adelante (FEC), por ejemplo, una indicación sobre si fueron
necesarias o no correcciones.
Se ha propuesto una modulación adaptativa de
señales para sistemas de radiocomunicaciones de microondas de punto
a multipunto, por ejemplo, en el proyecto del IEEE
P802.16/D4-2001: "Local and Metropolitan Area
Networks - Part 16: Standard Air Interface for Fixed Broadband
Wireless Access Systems". La normativa especifica la interfaz
aérea, incluyendo la capa de control de acceso al medio (MAC) y una
capa física (PHY), de sistemas fijos de acceso inalámbrico de banda
ancha de punto a multipunto que proporcionan múltiples servicios.
Las características descritas en este documento se pueden adaptar
para desarrollar además el método y los sistemas de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto de la invención.
Estas características incluyen, además de la modulación adaptativa,
la capacidad de cambiar la codificación y la potencia de transmisión
del terminal en tiempo real en función de las condiciones de
propagación reinantes. Las mismas también incluyen la capacidad de
priorizar paquetes para su transmisión basándose en parámetros de
clasificación QoS normalizados o priorizar entre interfaces de red
si es que se usan múltiples interfaces de red, y la capacidad de
apagar el transmisor, si un terminal no tiene nada que
transmitir.
No obstante, debe observarse que el sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto de la invención
no debe entenderse como un caso especial de un sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a multipunto, sino más
bien como un sistema diseñado específicamente para transmisiones de
punto a punto.
En los sistemas de punto a multipunto, la
inteligencia requerida para adaptar una transmisión a las
condiciones en el camino de propagación está integrada siempre en
elementos de red denominados estaciones base, las cuales pueden
actuar como un único extremo respectivo de una transmisión. A otros
elementos de red implicados en las transmisiones de punto a
multipunto como extremos múltiples se les hace referencia como
terminales y no comprenden dicha inteligencia.
Dos terminales conocidos de punto a multipunto
no podrán establecer un enlace entre ellos sin modificaciones.
Igualmente, dos estaciones base conocidas de punto a multipunto no
podrán establecer un enlace entre ellas.
En los sistemas de radiocomunicaciones de punto
a punto, la responsabilidad y la inteligencia para la adaptación
existen preferentemente en ambos extremos, aunque en algunos casos
especiales la responsabilidad principal puede estar más vinculada o
otro extremo. Como hay inteligencia en ambos extremos, cada
transmisor controla la modulación de sus señales de salida, mientras
que si la inteligencia existe únicamente en un extremo, este único
extremo controla la modulación en ambas direcciones. La inteligencia
también se puede dividir de alguna otra manera entre los dos
extremos de un enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto
a punto. Naturalmente, una responsabilidad de decisión dividida
requiere una negociación entre las dos partes.
Por otra parte, en los sistemas especializados
de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto, existe
siempre la misma cantidad de intervalos de tiempo disponibles,
mientras que en los sistemas de punto a multipunto se pueden tomar
prestados intervalos de tiempo de otra conexión dentro del mismo
sector.
A partir de las reivindicaciones secundarias se
ponen de manifiesto formas de realización preferidas de la
invención.
La invención se puede utilizar para cualquier
conexión fija deseada entre dos elementos, en particular, elementos
de red. La invención se puede utilizar, por ejemplo, aunque no de
forma exclusiva, para una conexión entre una red de Acceso
Inalámbrico de Banda Ancha, la cual puede ser una red empresarial
privada, y una red de un proveedor de servicios de Internet (ISP),
como red de retroceso de radiocomunicaciones entre un sistema de
radiocomunicaciones PMP y una red ISP, o dentro de un subsistema de
estaciones base de una red celular.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada considerada conjuntamente con los dibujos
adjuntos. No obstante, debe entenderse que los dibujos están
diseñados únicamente con fines ilustrativos y no como una definición
de los límites de la invención, para lo cual se debería hacer
referencia a las reivindicaciones adjuntas.
La invención se describirá más detalladamente
haciendo referencia a los dibujos, en los cuales
la Fig. 1 muestra esquemáticamente una forma de
realización de un sistema de radiocomunicaciones de microondas de
punto a punto en el cual se puede implementar la invención; y
la Fig. 2 muestra esquemáticamente una forma de
realización de un transceptor según la invención.
La forma de realización de un sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto según la
invención representada en la figura 1 se puede utilizar por ejemplo
para establecer una conexión fija entre una red de Acceso
Inalámbrico de Banda Ancha y una red ISP.
El sistema puede ser un sistema basado bien en
FDD o bien en TDD el cual comprenda un primer transceptor 1 y un
segundo transceptor 2. Entre los dos transceptores 1, 2 se van a
transmitir de forma bidireccional y de punto a punto señales a
través de la interfaz aérea mediante el uso de señales de
radiocomunicaciones de microondas. En la FDD, estas señales se
transmiten en tramas o ráfagas en canales de ida y vuelta y en la
TDD estas señales se transmiten en tramas o ráfagas de transmisión y
recepción. El primer transceptor 1 está conectado a n interfaces de
red 11, 12,...1n, por ejemplo, la interfaz respectiva de varios
elementos de la red de Acceso Inalámbrico de Banda Ancha, mientras
que el segundo transceptor 2 está conectado a m interfaces de red
21, 22,...2m, por ejemplo, la interfaz respectiva de varios
elementos de la red ISP. Ambos transceptores 1, 2 comprenden medios
de multiplexado, medios de modulación adaptativa, medios de
codificación adaptativa, un transmisor con una potencia de
transmisión ajustable, un receptor, medios para medir la calidad de
la señal de señales recibidas a través de un enlace de
radiocomunicaciones de microondas, y medios de procesado que tienen
un acceso de control a los medios de modulación adaptativa, los
medios de codificación y el transmisor.
El primer transceptor 1 recibe a través de las
interfaces 11, 12,...1n, de red, paquetes de señales que se van a
transmitir a través de la interfaz aérea hacia el segundo
transceptor 2. Esto se indica en la figura mediante flechas.
Los medios de procesado del primer transceptor 1
clasifican todos los paquetes entrantes basándose en parámetros QoS
asignados al paquete respectivo. Más específicamente, los medios de
procesado se paran paquetes de tráfico de tiempo real de paquetes de
tráfico de tiempo no real y paquetes con una calidad garantizada de
paquetes para los cuales únicamente se requiere el tráfico del mejor
esfuerzo. De esta manera, los paquetes están asociados a clases con
requisitos diferentes en relación con la velocidad binaria y la
calidad.
En este caso, los medios de multiplexado del
primer transceptor 1 multiplexan trenes de bits de carga útil y
señales de control proporcionadas en paquetes por una única interfaz
11, 12,...1n de red para forma una señal compuesta. Al mismo tiempo,
los medios de multiplexado del primer transceptor 1 agregan paquetes
proporcionados por las diferentes interfaces 11, 12,...1n de la red.
Los medios de multiplexado se pueden ocupar de que los paquetes de
la misma clase se sitúen de forma consecutiva.
Además, la primera unidad 1 recibe regularmente
desde el segundo transceptor 2 resultados de mediciones de la
calidad de la señal. Estos resultados comprenden una indicación de
calidad según una FEC, una BER, un pseudoerror, un nivel de señal
recibida o una relación
señal/ruido-más-interferencia
C/(N+I) determinada en el segundo transceptor 2 para las señales
anteriores que se transmitieron a través del enlace de
radiocomunicaciones. De este modo, los resultados de las mediciones
indican las condiciones de ese momento en el enlace de
radiocomunicaciones entre los dos transceptores 1, 2.
Las señales compuestas por los medios de
multiplexado del primer transceptor 1 se deben transmitir sobre el
enlace de radiocomunicaciones en tramas o ráfagas, comprendiendo
cada trama o ráfaga varios paquetes. Basándose en la cantidad del
tráfico de salida de ese momento, en las condiciones de ese momento
sobre el camino de transmisión y en la clase respectiva a la que
estaban asociados los paquetes de una ráfaga, en este orden de
prioridad, los medios de procesado del primer transceptor 1
determinan según un funcionamiento de tiempo real una combinación
óptima de la modulación, la codificación y la potencia de
transmisión para una ráfaga que comprenda estos paquetes de una
manera que garantice una eficacia óptima en la interfaz aérea.
La velocidad binaria se puede reducir, por
ejemplo, seleccionando un esquema sencillo de modulación y/o
codificación siempre que se detecten unas condiciones deficientes
del canal por cuanto las mismas no se pueden compensar por medio de
una potencia de transmisión mayor. Además, los medios de procesado
de la primera unidad 1 pueden decidir que algunos paquetes deban
situarse a la cola en una memoria intermedia antes de su transmisión
o que se descarten por completo, para garantizar que también en el
caso de condiciones deficientes del enlace de radiocomunicaciones se
puede cumplir el tiempo de transmisión requerido para los paquetes
de tráfico de tiempo real o de un tráfico de otra clase sensible a
los retardos. Los paquetes también se pueden situar en primer lugar
a la cola de una memoria intermedia y a continuación se pueden
descartar posteriormente si es que todavía no pueden ser reenviados
después del almacenamiento intermedio. De este modo, la invención
resulta particularmente ventajosa para conexiones que contienen una
cierta parte de tráfico de baja prioridad o tráfico que no es
sensible a los retardos.
A continuación, los medios de codificación
adaptativa del primer transceptor 1 codifican las ráfagas o tramas
de salida según el esquema de codificación determinado, los medios
de modulación adaptativa del primer transceptor 1 modulan las
ráfagas o tramas codificadas con el esquema de modulación
determinado, y el transmisor transmite las ráfagas o tramas
moduladas con la potencia de transmisión determinada a través del
enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto hacia
el segundo transceptor 2. La transmisión a través de la interfaz
aérea se indica nuevamente en la figura mediante una flecha.
\newpage
La modulación y la codificación de las señales
que se deben transmitir y la potencia de transmisión se pueden
adaptar en el primer transceptor 1 ráfaga a ráfaga o trama a trama
respectivamente cada vez que haya disponibles mediciones nuevas de
la calidad de la señal.
El receptor del segundo transceptor 2 recibe las
señales y, después de un procesado adecuado, que incluye
demodulación, decodificación y posiblemente demultiplexado, se ocupa
de reenviar las señales hacia por lo menos un elemento de red
conectado a través de una o más de entre las interfaces 21,
22,...,2m de red indicadas en la figura igualmente por una
flecha.
En muchos casos, las ráfagas están incluidas en
tramas de longitud fija, y después del final de la ráfaga, podrían
queda tiempo libre antes del final de la trama. Durante este tiempo,
el transmisor del primer transceptor 1 se apaga para evitar la
generación de interferencias innecesarias en otros enlaces sobre el
mismo canal o en otros sistemas. En contraposición a los aspectos de
la invención presentados anteriormente, que se refieren todos ellos
a la capa MAC del sistema, este aspecto se refiere a la capa PHY del
sistema.
En la figura 1, la transmisión de señales se
indica únicamente en una dirección, aunque se puede llevar a cabo de
forma correspondiente una transmisión en la dirección opuesta. En
este caso, el segundo transceptor 2 realiza todas las tareas
descritas anteriormente para el primer transceptor 1 y
viceversa.
En el caso de la TDD, para compensar
modulaciones sencillas se puede usar además la asignación de
intervalos de tiempo TDD a las diferentes direcciones de transmisión
del sistema. Por ejemplo, en el caso de unas condiciones
climatológicas malas, las cuales requieren una modulación más
sencilla para obtener una buena relación señal/ruido (S/N), a este
tráfico se le asignan más intervalos de tiempo para mantener una
capacidad suficiente, en el caso de que en la otra dirección en este
momento únicamente se necesite una capacidad pequeña. De este modo,
se implementa una asimetría de capacidad adaptativa entre las
direcciones opuestas.
La figura 2 presenta esquemáticamente de forma
más detallada una posible implementación de un transceptor según la
invención.
El transceptor representado comprende, para su
funcionamiento como unidad transmisora, un primer MAC 31, un
codificador FEC 32, un modulador 33 y un transmisor TX 34. Una
salida del MAC 31 está conectada a través del codificador FEC 32 y
el modulador 33 a una entrada del transmisor 34. Además, el MAC 31
tiene un acceso de control directo para controlar entradas del
codificador FEC 32, el modulador 33 y el transmisor 34. Por otra
parte, el MAC 31 está conectado, normalmente a través de un
multiplexor, a interfaces de elementos de red desde los cuales se
van a transmitir señales a través de un enlace de
radiocomunicaciones de microondas, no mostrándose en la figura 2 el
multiplexor, las interfaces y los elementos de red mencionados.
El transceptor comprende, para su funcionamiento
como unidad receptora, un receptor RX 44, un demodulador 43, un
decodificador FEC 32 y un segundo MAC 41. Una salida del receptor 44
está conectada a través del demodulador 43 y el decodificador FEC 32
a una entrada del MAC 41. El MAC 41 tiene además un acceso de
control al demodulador 43. Por otra parte, el MAC 41 está conectado,
preferentemente a través de un demultiplexor, a interfaces de
elementos de red a los cuales se deben reenviar señales recibidas a
través de un enlace de radiocomunicaciones de microondas, no
mostrándose en la figura 2 el demultiplexor, las interfaces y los
elementos de red mencionados.
La salida del transceptor 34 y la entrada del
receptor 44 están conectadas a través de un duplexor 35 a una antena
altamente direccional 40. La antena 40 proporciona la conexión de
radiocomunicaciones con el otro extremo del sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto, es decir, en la
figura 1 con el otro transceptor 2 ó 1 respectivo.
Finalmente, el transceptor comprende un
microprocesador 45. El microprocesador 45, tiene, por un lado,
acceso al primer MAC 31, y, por el otro lado, entradas para señales
de control provenientes del receptor 44, el demodulador 43 y el
decodificador FEC 42.
En primer lugar se explicará la función
receptora del transceptor de la figura 2.
Las señales de microondas transmitidas por el
transceptor del otro extremo del sistema de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto son recibidas por las antenas 40 y
proporcionadas al duplexor 35. El duplexor 35, que se usa para
gestionar las dos direcciones de señalización desde y hacia la
antena 40, reenvía todas las señales recibidas hacia el receptor 44.
El receptor 44 reenvía las señales adicionalmente a través del
demodulador 43, el cual demodula las señales, y el decodificador FEC
42, el cual decodifica las señales, hacia el MAC 41. El MAC 41
finalmente reenvía las señales a un demultiplexor (no mostrado), el
cual demultiplexa las señales procesadas y las reenvía hacia los
elementos de red respectivos a los cuales están destinadas dichas
señales. El MAC 41 puede, aunque no necesariamente, proporcionar
información de control al demodulador 43, para permitir que dicho
demodulador 43 sepa qué tipo de señal recibirá probablemente. Como
alternativa, el demodulador 43 se puede diseñar de manera que reciba
información de control para la demodulación desde un canal de
control usando un esquema de modulación predeterminado el cual es
preferentemente un esquema de modulación robusto. A continuación, el
demodulador 43 siempre puede recibir la información sobre la
modulación usada. De este modo, los siguientes datos entrantes
modulados se pueden recibir correctamente, ya que se conoce el
esquema de modulación usado.
Basándose en las señales recibidas
respectivamente, el receptor 44, el demodulador 43 y el
decodificador FEC 42 proporcionan adicionalmente señales de control
al microprocesador 45, el cual comprende inteligencia para gestionar
la información en señales de control recibidas.
Más específicamente, el receptor 44 proporciona
a las señales de control información sobre el nivel de señal
recibida (RSL) de señales recibidas. El demodulador 43 proporciona a
las señales de control información sobre la calidad de la señal, por
ejemplo, sobre la
relación/ruido-más-interferencia
S/(N+I). El decodificador FEC 42 proporciona a las señales de
control información sobre la calidad de la señal recibida, por
ejemplo, informando sobre las correcciones necesarias para la
señal.
Para la función de transmisión del transceptor,
las señales que se deben transmitir llegan al MAC 31, posiblemente a
través de un multiplexor (no mostrado) el cual multiplexa señales
procedentes de interfaces conectadas. El MAC 31 reenvía las señales
multiplexadas recibidas a través del codificador FEC 32, el cual
codifica las señales, y el modulador 33, el cual modula las señales,
hacia el transmisor 34. El transmisor 34 transmite las señales
recibidas con una potencia de transmisión seleccionada a través del
duplexor 35 y la antena 40 hacia el otro extremo del sistema de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto.
Para adaptar las transmisiones respectivas a
través del enlace de radiocomunicaciones de microondas del sistema
según la invención, el microprocesador 45 proporciona información
sobre la calidad de la señal recibida, etcétera, al MAC transmisor
31. El MAC 31 determina adicionalmente la cantidad de tráfico de
salida de ese momento y clasifica los paquetes que van a ser
transmitidos. Basándose en la información determinada y en la
información recibida, el MAC 31 controla el codificador FEC 32, el
modulador 33 y el transmisor 34 a través de la entrada de control
respectiva, para obtener la combinación óptima de las
configuraciones correspondientes a las señales que se van a
transmitir tal como se ha explicado en relación con la figura 1. De
este modo, el MAC 31 controlará una adaptación de la codificación
realizada por el codificador FEC 32, el esquema de modulación usado
por el modulador 33 y la potencia de transmisión utilizada por el
transmisor 34.
El transceptor presentado en la figura 2 adapta
las transmisiones a través del enlace de radiocomunicaciones
basándose en mediciones de la calidad de la señal sobre señales
recibidas. Como alternativa, la adaptación se puede basar en
mediciones de calidad de la señal realizadas en el otro extremo del
enlace de radiocomunicaciones. En este caso, en señales
subsiguientes transmitidas por este otro extremo y recibidas a
través de la antena 40 se puede incluir información sobre la calidad
de la señal de señales recibidas en el otro extremo del enlace de
radiocomunicaciones. A continuación, esta información se extrae de
las señales después de la demodulación y de la decodificación y se
proporciona al microprocesador 45. Esta información de
realimentación se puede incluir en la parte del tráfico de control
interno de las señales enviadas desde la unidad receptora a la
unidad transmisora a través del enlace bidireccional.
Aunque la invención se ha descrito aplicada a
una forma de realización preferida, se entenderá que, sin desviarse
con respecto al espíritu de la invención, los expertos en la materia
pueden realizar diversas omisiones, sustituciones y cambios en los
detalles de los dispositivos y métodos descritos. Se admite también
expresamente que algunas de las características y etapas descritas
puedan ser omitidas. Por otra parte, debería reconocerse que las
estructuras y/o elementos y/o etapas de métodos mostrados y/o
descritos en relación con cualquier forma o forma de realización
dada a conocer de la invención se pueden incorporar en cualquier
otra forma o forma de realización dada a conocer o descrita o
sugerida como un aspecto general de elección del diseño. Por esta
razón, la intención debe quedar limitada únicamente según indique el
alcance de las reivindicaciones adjuntas en el presente
documento.
Claims (24)
1. Método para transmitir señales a través de
un enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto
desde una unidad transmisora (1, 2) a una unidad receptora (2, 1) de
un sistema de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto, en
el que dichas señales comprenden paquetes, y en el que dichas
señales son moduladas por dicha unidad transmisora (1, 2) para su
transmisión con una modulación adaptativa de tiempo real,
adaptándose dicha modulación sobre la base de mediciones de la
calidad de la señal indicativas de las condiciones de propagación
sobre el enlace de radiocomunicaciones caracterizado
porque
- -
- dichos paquetes de dichas señales se clasifican antes de su transmisión dependiendo de un elemento de red a partir del cual dichos paquetes son recibidos en dicha unidad transmisora (1, 2) y/o dependiendo de un elemento de red al que van a enviarse dichos paquetes por dicha unidad receptora (2, 1); y
- -
- dicha modulación se adapta además sobre la base de la cantidad de tráfico de ese momento y de la clasificación de paquetes incluidos en las señales.
2. Método según la reivindicación 1, en el
que además se aplica una codificación adaptativa a dichas señales
por medio de dicha unidad transmisora (1, 2), adaptándose dicha
codificación sobre la base de la cantidad de tráfico de ese momento,
de dichas mediciones de la calidad de la señal, y de dicha
clasificación de paquetes incluidos en las señales.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en
el que además dicha unidad transmisora (1, 2) utiliza una potencia
de transmisión adaptativa para transmitir señales, adaptándose dicha
potencia de transmisión sobre la base de la cantidad de tráfico de
ese momento, de dichas mediciones de la calidad de la señal, y de
dicha clasificación de paquetes incluidos en las señales.
4. Método según la reivindicación 3, en el
que dicha potencia de transmisión adaptativa se puede reducir a
cero, cuando no existan paquetes a enviar.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha clasificación asigna a
cada paquete una prioridad específica, y en el que se almacenan en
memoria intermedia o se descartan paquetes dependiendo de su
prioridad, si dicho almacenamiento en memoria intermedia o descarte
es necesario según dichas mediciones de la calidad de la señal para
mantener una calidad de la señal y/o una velocidad binaria deseadas
para otros paquetes a los cuales se les asignó una prioridad
superior.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho enlace de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto se utiliza de
forma bidireccional usando un dúplex de división de frecuencia
(FDD).
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho enlace de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto se utiliza de
forma bidireccional usando intervalos de tiempo dúplex por división
de tiempo (TDD) para la transmisión de dichas señales, y en el que
se adapta una asignación de intervalos de tiempo TDD a cada
dirección basándose en la cantidad de tráfico de ese momento, en
dichas mediciones de la calidad de la señal, y en dicha
clasificación de paquetes incluidos en las señales.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas adaptaciones se basan
en dicha cantidad de tráfico, dichas mediciones de la calidad de la
señal y dicha clasificación de paquetes en este orden de
prioridad.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas mediciones de la
calidad de la señal comprenden por lo menos una de entre: un nivel
de señal recibida, una indicación de la calidad basada en la
corrección de errores hacia adelante (FEC), una detección de
pseudoerrores, y una relación
señal/ruido-más-interferencia
(C/(N+I)).
10. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas mediciones de la
calidad de la señal son efectuadas por dicha unidad receptora (2,
1).
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas señales comprenden
paquetes de carga útil y/o tráfico de control interno.
12. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho enlace de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto se utiliza para
transmisiones bidireccionales, y en el que dicha unidad transmisora
(1, 2) recibe desde dicha unidad receptora (2, 1), a través de dicho
enlace de radiocomunicaciones, señales que incluyen tráfico de
control interno, comprendiendo dicho tráfico de control interno
información de realimentación sobre la medición de la calidad de la
señal en dicha unidad receptora (2, 1) de señales transmitidas a
través de dicho enlace de radiocomunicaciones desde dicha unidad
transmisora (1, 2) hacia dicha unidad receptora (2, 1).
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas señales comprenden
paquetes de varias interfaces (11, 12,...,1n; 21, 22,...,2m) de
red.
14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que existe siempre la misma
cantidad de intervalos de tiempo disponibles para un enlace de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto
bidireccional.
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que cada unidad transmisora (1,
2) de un enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto a
punto evalúa ella misma dicha cantidad de tráfico, dichas mediciones
de la calidad de la señal y dicha clasificación de paquetes para
controlar sus propias transmisiones.
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, en el que dicho enlace de
radiocomunicaciones de microondas de punto a punto se puede usar de
forma bidireccional, y en el que un extremo de dicho enlace de
radiocomunicaciones evalúa dicha cantidad de tráfico, dichas
mediciones de la calidad de la señal y dicha clasificación de
paquetes para controlar las transmisiones en cada extremo de dicho
enlace de radiocomunicaciones.
17. Sistema de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto que comprende dos unidades (1, 2) entre
las cuales se van a transmitir señales que incluyen paquetes por lo
menos en una dirección a través de un enlace de radiocomunicaciones
de microondas de punto a punto, y unos medios (31, 33, 35, 40, 42 a
45) para modular dichas señales con vistas a su transmisión con una
modulación adaptativa de tiempo real, adaptándose dicha modulación
sobre la base de mediciones de la calidad de la señal indicativas de
las condiciones de propagación sobre el enlace de
radiocomunicaciones, caracterizado porque
- -
- dichas dos unidades (1, 2) comprenden unos medios (31) para clasificar dichos paquetes antes de su transmisión dependiendo de un elemento de red a partir de cual dichos paquetes son recibidos en dicha unidad transmisora (1, 2) y/o dependiendo de un elemento de red al que se van a ser enviados dichos paquetes por dicha unidad receptora (2, 1); y
- -
- dichos medios (31, 33, 35, 40, 42 a 45) para modular dichas señales con vistas a su transmisión están adaptados para modular dichas señales con una modulación, la cual se adapta además basándose en la cantidad de tráfico de ese momento y en la clasificación de paquetes incluidos en las señales.
18. Medios de procesado (31) para una unidad
transmisora (1, 2) de un sistema de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto, comprendiendo dichos medios de
procesado (31) unos medios (31) para determinar una modulación de
dichas señales para su transmisión, estando determinada dicha
modulación sobre la base de mediciones de la calidad de la señal
indicativas de las condiciones de propagación sobre el enlace de
radiocomunicaciones, y comprendiendo dichos medios de procesado (31)
unos medios (31) para controlar los medios de modulación de dicha
unidad transmisora (1, 2), estando dichos medios de modulación
adaptados para modular dichas señales para su transmisión con una
modulación adaptativa de tiempo real, según una modulación
determinada,
caracterizados porque
- -
- dichos medios de procesado (31) comprenden además unos medios (31) para clasificar los paquetes de señales, que van a ser transmitidos a través de un enlace de radiocomunicaciones de microondas de punto a punto a una unidad receptora (2, 1) de dicho sistema de radiocomunicaciones, antes de la transmisión dependiendo de un elemento de red a partir del cual dichos paquetes son recibidos en dicha unidad transmisora (1, 2) y/o dependiendo de un elemento de red al que van a ser enviados dichos paquetes por dicha unidad receptora (2, 1); y
- -
- dichos medios (31) para determinar una modulación de dichas señales para su transmisión están adaptados para determinar dicha modulación sobre la base además de la cantidad de tráfico de ese momento y de la clasificación de los paquetes comprendidos en la señal.
19. Unidad transmisora (1, 2) para un sistema
de radiocomunicaciones que comprende unos medios de procesado (31)
según la reivindicación 18 y unos medios (34, 35, 40) para
transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones a
una unidad receptora (2, 1) de dicho sistema de
radiocomunicaciones.
20. Unidad transceptora (1, 2) para un sistema
de radiocomunicaciones que comprende unos medios de procesado (31)
según la reivindicación 18 y unos medios (34, 35, 40) para
transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones a
una unidad receptora (2, 1) de dicho sistema de
radiocomunicaciones.
21. Medios moduladores (31, 33) para una unidad
transmisora (1, 2) de un sistema de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto, comprendiendo dichos medios moduladores
(31, 33) unos medios (31) para la modulación de señales para su
transmisión a través de un enlace de radiocomunicaciones de
microondas de punto a punto con una modulación adaptativa de tiempo
real, estando dicha modulación adaptada sobre la base de las
mediciones de la calidad de la señal indicativas de las condiciones
de propagación sobre el enlace de radiocomunicaciones,
caracterizados porque
- -
- dicha clasificación depende de un elemento de red a partir del cual son recibidos dichos paquetes en dicha unidad transmisora (1, 2) y/o de un elemento de red al que dichos paquetes van a ser enviados por una unidad receptora (2, 1); y
- -
- estando dichos medios (33) para la modulación de dichas señales para su transmisión adaptados para modular dichas señales con una modulación, que está además adaptada sobre la base de la cantidad de tráfico de ese momento y de la clasificación de paquetes comprendidos en las señales.
22. Medios moduladores (31, 33) según la
reivindicación 21, que comprenden además unos medios (31) para
determinar dicha modulación de dichas señales para su
transmisión.
23. Unidad transmisora (1, 2) para un sistema
de radiocomunicaciones que comprende unos medios moduladores (31)
según la reivindicación 21 y unos medios (34, 35, 40) para
transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones a
una unidad receptora (2, 1) de dicho sistema de
radiocomunicaciones.
24. Unidad transceptora (1, 2) para un sistema
de radiocomunicaciones que comprende unos medios moduladores (31)
según la reivindicación 21 y unos medios (34, 35, 40) para
transmitir señales a través de un enlace de radiocomunicaciones a
una unidad receptora (2, 1) de dicho sistema de
radiocomunicaciones.
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