ES2287694T3 - Sistema de acceso multiple por division de codigo controlado por el transmisor, utilizando la diversidad de multiusuarios para maximizar el rendimiento a la vez que se da acceso de manera equitativa a los usuarios. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de comunicación entre una pluralidad de usuarios (104) y una estación (102) de transmisión remota sobre una pluralidad de canales (106) de comunicación, caracterizándose cada uno de la pluralidad de canales (106) por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión en un sistema de comunicación, en el cual la pluralidad de canales de comunicación (106) proporciona una pluralidad de enlaces de comunicación, y cada uno de los enlaces de comunicación con un usuario se puede establecer por un canal o múltiples canales, que comprende: asignar cada uno de la pluralidad de usuarios (104) a al menos uno de la pluralidad de canales (106) de comunicación; asignar una métrica de planificación a cada uno de la pluralidad de enlaces de comunicación en la pluralidad de los canales de comunicación (106); seleccionar un número de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para la transmisión de datos para dicha comunicación basada endicha métrica de planificación asignada a cada enlace; caracterizado por que dicha métrica de planificación se determina basándose en una relación de una calidad de enlace de comunicación y un rendimiento medio de datos de usuario.

Description

Sistema de acceso múltiple por división de código controlado por el transmisor, utilizando la diversidad de multiusuarios para maximizar el rendimiento a la vez que se da acceso de manera equitativa a los usuarios.

Antecedentes de la invención I. Solicitudes relacionadas

La presente solicitud es una continuación parcial de la solicitud de patente de los Estados unidos nº 10/067.009 presentada el 4 de febrero de 2002, que es una continuación de la solicitud de patente de los Estados Unidos nº 09/345.700, presentada el 30 de junio de 1999 y todas concedidas al concesionario de la presente solicitud.

II. Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de comunicación. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato para seleccionar uno o más usuarios de entre diversos usuarios para acceder a servicios de comunicación en un sistema de acceso múltiple por división de código.

III. Descripción de la técnica relacionada

Se puede proporcionar acceso de comunicación en el sistema a un usuario a la vez. Por lo tanto, cuando se garantiza a un primer usuario el acceso al sistema, otro usuario debe esperar a que el primer usuario haya liberado el sistema; a continuación se garantiza el acceso a un nuevo usuario. Un planificador puede seleccionar el nuevo usuario entre los usuarios que están esperando para acceder al sistema. Cada usuario puede enviar una petición de acceso al planificador. El planificador selecciona entonces el nuevo usuario de entre los usuarios que han hecho una petición de acceso.

En un sistema de acceso múltiple por división de código, se puede garantizar el acceso a diversos usuarios al mismo tiempo en la misma frecuencia de canal. Se puede garantizar el acceso a los usuarios basándose en diversos criterios. El primer criterio se puede referir al tipo de servicios que cada usuario ha suscrito con el sistema de comunicación. Se proporciona acceso a cada usuario basándose en la prioridad de los servicios suscritos. Por ejemplo, un usuario puede solicitar un servicio de tasa de transmisión binaria constante (CBR), servicio de tasa de transmisión binaria variable (VBR) o servicio de tasa de transmisión binaria disponible (ABR). Se garantiza a los usuarios con servicio CBR la recepción de los servicios de comunicación a la tasa de transmisión de datos suscrita (es decir, la tasa de transmisión binaria). Por el contrario, para los usuarios con servicios VBR, se proporciona a los usuarios servicios de comunicación a la tasa de transmisión necesaria para transmitir la información. En tales casos, las tarifas de usuario se calculan típicamente basándose en las tasas de transmisión solicitada por y garantizadas al usuario. Si el usuario paga por un servicio ABR, entonces se garantiza al usuario el acceso a una tasa de transmisión de datos que está disponible en el momento del acceso. En un orden de prioridad, si hay suficiente capacidad en el sistema para proporcionar también acceso a un usuario ABR, entonces se garantiza al usuario ABR acceso a una tasa de transmisión de datos disponible. En un aspecto, la capacidad del sistema depende típicamente de si el amplificador en el transmisor es capaz de transmitir la información del usuario ABR con suficiente potencia sin sobrealimentar el amplificador a la luz de la cantidad de potencia requerida por cada uno de los requisitos de potencia de los usuarios CBR y VBR. La tasa de transmisión de datos disponible a la cual se garantiza el acceso depende de la cantidad de potencia que está disponible para transmitir los datos del usuario ABR. Un ejemplo de un usuario ABR es el caso de un Proveedor de Servicios de Internet (ISP). Puesto que los clientes de un ISP pueden tolerar retardos y tasas de transmisión de datos inferiores, un ISP puede seleccionar típicamente el servicio ABR menos caro. Además, hay a menudo situaciones en las cuales hay insuficiente potencia para transmitir datos para todos los usuarios ABR que están solicitando un servicio ABR en un momento puntual particular. Por lo tanto, la estación de transmisión puede determinar a qué usuarios ABR ha de proporcionar servicio en un orden de prioridad.

Se conocen diversas técnicas para determinar el modo de seleccionar un usuario para que acceda a un sistema de comunicación en un sistema de comunicación de acceso compartido en el cual se garantiza el acceso a solamente un usuario a la vez o a pocos usuarios que son un número inferior a todos los usuarios que solicitan servicio. Se puede proporciona acceso a un sistema a un usuario por uno o más canales (es decir, conexiones de interfaz radioeléctrica entre una estación común de transmisión y el usuario). Por consiguiente, cada usuario puede estar asociado a al menos un canal. En un sistema CDMA, cada canal está asociado a un único código CDMA. Típicamente, la condición (es decir, la calidad) del canal dirigido a cada usuario va cambiando a lo largo del tiempo. Además, la condición de los canales varía de un usuario a otro. Se puede garantizar el acceso al usuario que puede utilizar el sistema más eficientemente. Tal usuario se asocia a la mejor condición de canal que puede recibir datos a la mayor tasa de transmisión. De este modo, se maximiza el rendimiento del sistema de comunicación. Se puede medir el rendimiento del sistema en términos de la cantidad de datos comunicados por el sistema a lo largo de un periodo de tiempo. Se puede también garantizar acceso de manera que a cada usuario se le proporciona un acceso al sistema esencialmente idéntico a lo largo de un periodo de tiempo. Acceso idéntico se refiere bien al hecho de que cada usuario puede recibir una cantidad igual de tiempo para comunicarse en el sistema, o a que cada usuario puede transmitir/recibir una cantidad igual de datos a lo largo de un periodo de tiempo.

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El esquema en el cual el usuario del sistema más eficiente consigue acceso y el esquema en el cual se proporciona un acceso igual a cada usuario son deficientes. El esquema enfocado a maximizar el rendimiento puede conducir a una situación en la cual algunos usuarios reciben una mínima oportunidad de acceder al sistema. El esquema en el cual se da a cada usuario igual acceso es también inaceptable debido a la desigual distribución resultante del acceso para diferentes tipos de servicios. Además, en los esquemas en los cuales se garantiza a cada usuario acceso sin tener en cuenta la capacidad de este usuario para utilizar eficientemente el sistema, el rendimiento del sistema se ve
afectado.

El documento WO02/093819 A1 describe la selección de un conjunto de terminales para la transmisión de datos que corresponde a una o más hipótesis, en el cual se evalúa cada hipótesis sobre la base de una métrica de rendimiento.

El documento US 6.400.699 describe la planificación de la transmisión inalámbrica de bloques de datos entre al menos una antena de una estación base transceptora y múltiples unidades de abonados, en el cual la planificación se puede basar en la calidad de los enlaces de transmisión.

El documento US 2002/0176380 A1 describe la planificación de transmisiones de paquetes de datos en un sistema de comunicación inalámbrico en el cual la función de prioridad por usuario se basa en una condición de canal indicada por un indicador de petición de tasa de transmisión.

El documento US 2000/0141362 A1 describe el control de cuya selección la MS ha de recibir la siguiente transmisión de paquetes de datos en un canal directo basado en una condición de calidad recibida.

Rental et al., "Comparative Forward Link Traffic Channel Performance Evaluation of HDR and 1XTREME Systems" 2002, Piscataway, NJ, EE.UU, IEEE, EE.UU, vol. 1. 6 de mayo de 2002, páginas 160-164, describe una comparación del rendimiento de enlaces directos de los sistemas HDR y 1XTREME.

Ghosh et al., "Performance of Coded Higher Order Modulation and Hybrid ARQ for Next Generation Cellular CDMA Systems", VTC-2000-Fall, IEEE VTS 52^{nd} Vehicular Technology Conference, Nueva York, NY Páginas 500-505, describe la evaluación del rendimiento de enlaces del F-SHCH para diferentes configuraciones y esquemas de modulación y codificación.

Por consiguiente, hay una necesidad de un procedimiento y un aparato para determinar a qué usuario se le garantiza el acceso en un sistema de comunicación de acceso compartido, de manera que se maximice el rendimiento del sistema mientras se garantiza que cada usuario tiene garantizado un acceso equitativo al sistema de comunicación.

Breve descripción de los dibujos

Las características, objetos y ventajas de la presente invención se harán más aparentes a partir de la descripción detallada expuesta más adelante cuando se toma en combinación con los dibujos en los cuales se identifican por consiguiente de principio a fin los números de referencia iguales y en los cuales:

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación capaz de operar según diversos aspectos de la invención;

La figura 2A es una representación gráfica de la condición de canal vista por un primer usuario y un segundo usuario a lo largo del tiempo;

La figura 2B es una representación gráfica de la condición de canal vista por un primer y un segundo usuario a lo largo del tiempo;

La figura 3 es un diagrama de bloque de una estación de transmisión capaz de operar según diversos aspectos de la invención; y

La figura 4 es un diagrama de bloques funcional de las funciones llevadas a cabo por el procesador según diversos aspectos de la invención.

Descripción detallada de realización(es) preferida(s)

Diversos aspectos de la invención incluyen un sistema de comunicación de múltiples receptores (usuarios) controlado por el transmisor que emplea la diversidad de multiusuarios para maximizar el rendimiento del sistema mientras mantiene igualdad entre los usuarios. El transmisor envía datos a múltiples receptores (usuarios) que usan uno o más canales. Un canal puede representar un medio de comunicación usado por el transmisor, y puede ser compartido por uno o más receptores (usuarios). El canal permite que el transmisor envíe datos a cualquiera de los usuarios que comparten ese canal. Un enlace de comunicación o un enlace de interfaz radioeléctrica puede existir entre cada usuario y la fuente de transmisión común. Se puede usar un canal para soportar los múltiples enlaces de comunicación asociados a los usuarios que comparten el canal. De este modo, un canal puede ser un repertorio de enlaces de comunicación, que conectan el transmisor con cada usuario que comparte el canal.

Debido a las limitaciones de potencia de transmisión u otras restricciones, es posible que el transmisor no pueda enviar datos a todos los usuarios en un canal compartido, todas las veces. El transmisor utiliza un algoritmo de planificación para determinar el subconjunto de usuarios a los que da servicio un canal en cualquier momento dado. En algunos casos, se puede elegir el algoritmo de planificación para dar servicio a lo sumo a un usuario en un canal, en cualquier momento dado. El planificador proporciona diversidad multiusuarios aprovechando el hecho de que al menos algunos de los receptores (usuarios) están solamente ubicados respecto de otros receptores. Debido a las diferentes trayectorias de propagación y a la difusión, las variaciones en las condiciones de enlace vistas por diferentes receptores (usuarios) no se correlacionarían. Por lo tanto en cualquier momento particular, el enlace con algunos receptores (usuarios) tiene una mejor calidad instantánea respecto de la calidad media de este enlace medido a lo largo de un periodo de tiempo.

Diversos aspectos de la invención consiguen dos objetivos esencialmente conflictivos en un sistema en el cual se proporciona acceso en cualquier momento a menos de la totalidad de los usuarios. El primero de estos dos objetivos es proporcionar de manera equitativa acceso a los usuarios del sistema de comunicación en uno o más canales compartidos por múltiples usuarios (receptores). El segundo de estos dos objetivos es maximizar la cantidad total de datos comunicados a todos los usuarios del sistema de comunicación durante un periodo de tiempo (es decir, el rendimiento del sistema). Cada uno de los diversos aspectos de la invención compensa los dos objetivos conflictivos sacando provecho de las variaciones no correlacionadas en la condición de enlace a lo largo del tiempo. En el caso de dos usuarios que compiten por el acceso al sistema en un canal compartido, los tiempos en que las condiciones de enlace para el primer usuario (es decir la calidad del primer enlace) son relativamente elevadas, son esencialmente arbitrarios respectos de los tiempos en los que las condiciones de enlace para el segundo usuario (es decir, la calidad del segundo enlace) son relativamente elevadas. En diversas realizaciones de la invención, este hecho se aprovecha transmitiendo al usuario que tiene la calidad de enlace instantánea más elevada respecto de la calidad media de ese enlace. Es decir, transmitiendo en el canal al usuario con la mayor relación de condiciones en enlace actuales respecto de las condiciones de enlace medias, cada enlace utilizado por el canal compartido se usaría cuando está al máximo de sus posibilidades. Por lo tanto, el rendimiento global del sistema se incrementaría.

Se toma una determinación para seleccionar el usuario (enlace) para garantizar el acceso a un canal. La estación de transmisión común transmite información a los usuarios en intervalos de tiempo. Un intervalo de tiempo es un periodo de tiempo que tiene una duración predeterminada. La estación de transmisión común puede transmitir a un número limitado de usuarios durante el mismo intervalo de tiempo. En un único caso, un transmisor común puede transmitir en solamente un canal a la vez. Por consiguiente, para cada intervalo de tiempo, la estación de transmisión común puede seleccionar un usuario (es decir un enlace). La condición instantánea del enlace entre un usuario y la estación de transmisión común es vigilada por el usuario. Un indicador de calidad de enlace instantánea es comunicada por el usuario a la estación de transmisión común para cada intervalo de tiempo. El indicador de calidad de enlace instantánea es un valor representativo de la condición del enlace de usuario durante uno o más intervalos de tiempo. La estación de transmisión común filtra los indicadores de calidad de enlace instantánea asociados a cada usuario para generar un valor de salida de filtro para cada enlace en cada intervalo de tiempo. De acuerdo con uno o más aspectos de la invención, se puede definir la función de filtrado de manera que un valor de salida de filtro asociado a cada usuario (enlace) y cada intervalo de tiempo de transmisión representa el rendimiento medio (es decir, la cantidad media de datos transmitidos a ese usuario durante un periodo de tiempo). Alternativamente, se puede definir la función de filtro de manera que el valor de salida de filtro represente una media de la calidad del enlace entre la estación de transmisión común y el usuario.

De acuerdo con uno o más aspectos de la invención, para cada usuario (enlace), el valor del indicador de condición de enlace instantánea se compara con (por ejemplo, se divide por) el valor de salida de filtro para que ese canal genere una "métrica de planificación" para ese canal. La métrica de planificación es una medida de la deseabilidad de garantizar un acceso relativo a la deseabilidad de garantizar un acceso a otros usuarios. La estación de transmisión común utiliza la métrica de planificación para comparar directamente la deseabilidad de garantizar el acceso al canal a uno usuario cualquiera con la deseabilidad de garantizar el acceso a cualquier otro usuario. Se proporciona acceso al canal al usuario que tiene la mayor métrica de planificación, según uno o más aspectos de la invención.

Según uno o más aspectos de la invención, se genera el valor de salida de filtro usando una función de filtro de paso bajo para definir una ventana de tiempo durante la cual se puede generar el valor de salida de filtro. Una constante de tiempo del filtro refleja una "escala de tiempo justo" (es decir, la duración de la ventana de tiempo). La escala de tiempo justo representa la duración de tiempo durante la cual es deseable tener un acceso equitativo proporcionado a cada usuario. Se ha de entender que la escala de tiempo justo depende de factores que incluyen el tipo de datos que se están transmitiendo a los usuarios. Un ejemplo puede incluir la transmisión de datos de Internet a usuarios que intentan conseguir acceso a Internet. Si cada usuario recibe una cantidad comparable de acceso al sistema en un segundo, cada usuario ha de considerar probablemente que el esquema de garantía de acceso es justo, incluso si un usuario consigue mayor acceso en la parte incipiente del segundo. Por consiguiente, un segundo sería una escala de tiempo justo apropiada. Por el contrario, si la escala de tiempo justo fuese solamente de un milisegundo, entonces permitir un acceso de usuario al sistema durante los primeros 100 milisegundos del segundo no sería considerado justo.

Según uno o más aspectos de la invención, el valor de salida de filtro se actualizad solamente cuando se ha proporcionado acceso al usuario (enlace) asociado a ese filtro. Según uno o más aspectos de la invención, el valor de salida de filtro se actualiza basándose en la tasa de transmisión a la cual ese usuario recibe datos. De este modo, el valor de salida de filtro refleja el rendimiento medio para cada usuario (enlace). Esto da como resultado un mecanismo de realimentación integrado que funciona para obligar a la selección de qué usuario ha de conseguir acceso. De este modo, según uno o más aspectos de la invención cuando se ha garantizado acceso a un usuario, se puede penalizar automáticamente a ese usuario cuando compite por un acceso en un futuro próximo.

Alternativamente, en el caso en que el valor de salida de filtro representa la calidad de enlace media vista por un usuario, se crea una predisposición incrementando artificialmente la métrica de planificación para compensar el incremento en el rendimiento a ese usuario respecto de los usuarios que no recibieron acceso durante ese periodo. La cantidad de esta compensación se puede fijar en o puede ser proporcional a la cantidad de datos que fueron recibidos durante el último acceso. Esto permite el control del rendimiento medio a los usuarios que hay que compensar para favorecer a los usuarios que han recibido menos datos.

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación 100 según uno o más aspectos de la invención. El sistema 100 incluye una estación 102 de transmisión común y una pluralidad de usuarios 104. En la figura 1, se muestran cuatro usuarios 104. Sin embargo, el experto en la técnica entenderá que se puede incluir cualquier número de usuarios 104 en el sistema 100. Además, en los casos en que uno o más usuarios 104 son móviles, el número de usuarios 104 en el sistema puede variar a lo largo del tiempo. Cada usuario 104 puede ser considerado como un elemento de recepción de un receptor distribuido que incluye, todos, o algunos de los usuarios 104. Sin embargo, los usuarios 104 del procedimiento y el aparato actualmente descritos no necesitan combinar, o proporcionar a un usuario final común, los datos recibidos por cada usuario 104. Por consiguiente, también se puede considerar que los usuarios 104 sean completamente independientes.

Cada usuario 104 se puede comunicar con la estación 102 de transmisión común sobre un canal compartido 106. El canal 106 proporciona una serie de enlaces de comunicación a los usuarios. Por ejemplo, como se muestra en la figura 1, un primer usuario 104A recibe transmisiones desde la estación 102 de transmisión común por el canal a través del enlace 106A. Sin embargo, se ha de subrayar que cada usuario 104 puede recibir comunicaciones desde la estación 102 de transmisión común por más canales. Además, cada usuario 104 puede también tener más de un enlace de comunicación con la estación de transmisión común. Cada uno de los enlaces de comunicación con un usuario se puede establecer en un canal o en múltiples canales. Tales canales adicionales se pueden crean usando diferentes frecuencias, antenas, etc. Además, tales canales adicionales pueden existir debido a las múltiples trayectorias de propagación entre la estación 102 de transmisión común y el usuario 104. Sin embargo, en una realización, se combinan múltiples trayectorias de propagación para la misma señal y se combinan y tratan como un único enlace del mismo canal.

Según diversos aspectos de la invención, la estación 102 de transmisión común transmite señales a los usuarios través de diferentes intervalos de tiempo. Cada intervalo de tiempo tiene preferiblemente una duración predefinida e igual. Sin embargo, la duración de tales intervalos de tiempo puede variar para acomodar las distintas tasas de transmisión de datos o por otras razones. La estación 102 de transmisión común transmite preferiblemente, solamente a un usuario 104 durante cada intervalo de tiempo. En otra realización, la estación 102 de transmisión común transmite señales a más de uno, pero menos de la totalidad, de los usuarios 104 en cada intervalo de tiempo. En cualquiera de los dos casos, para cada intervalo de tiempo, la estación 102 de transmisión común puede necesitar determinar a qué usuario o usuarios 104 se han de transmitir señales

Diversos aspectos de la invención proporcionan determinar a qué usuario o usuarios 104, la estación 102 de transmisión común puede transmitir de manera que se maximice la cantidad de datos a transmitir a todos los usuarios 104, mientras se garantiza que cada usuario 104 recibe una cantidad comparable de datos respecto de cualquier otro usuario 104 a lo largo de una "escala de tiempo justo" predeterminada. Una "cantidad comparable de datos" significa las relaciones de las capacidades de recepción son esencialmente iguales. La relación de capacidad de recepción es igual a la cantidad de datos transmitida por un canal respecto de la tasa de transmisión de datos que el canal puede soportar. Sin embargo, se pueden ajustar diversos aspectos para favorecer un mayor rendimiento de datos a costa de proporcionar un mayor acceso a los usuarios que usan canales que pueden soportar mayores tasas de transmisión de datos en la escala de tiempo justo.

Según diversos aspectos de la invención cada usuario 104 vigila preferiblemente la condición del enlace desde la estación 102 de transmisión común y transmite un indicador de calidad de enlace instantánea a la estación 102 de transmisión común. Cada indicador de calidad de enlace instantánea es un valor representativo de la condición de enlace experimentada por un usuario durante uno o más intervalos de tiempo. Según diversos aspectos de la invención, los indicadores de calidad de enlace instantánea son valores que representan una tasa de transmisión deseada a cuya tasa de transmisión se han de transmitir datos al usuario 104 por la estación 102 de transmisión común. En una realización de este tipo, los indicadores de condición de canal instantáneo son mensajes de petición de tasa de transmisión de datos (DRC). Tales DRC indican típicamente la tasa de transmisión de datos máxima a la cual se pueden transmitir datos (a través del enlace de comunicación asociado al usuario) por el canal compartido 106, con una tasa de error de bits (BER) predeterminada.

La tasa de transmisión de datos máxima para un enlace 106 particular es indicativa de la relación portadora-interferencia (C/I) para el enlace 106. Alternativamente, cada usuario 104 vigila y comunica directamente la C/I. Según diversos aspectos de la invención, el usuario 104 comunica los indicadores de condición de enlace instantánea que proporcionan la estación 102 de transmisión común con una indicación de la condición (es decir, la calidad) del enlace sin referencia directa bien a la C/I o las tasas de transmisión de datos. Por ejemplo, el usuario 104 puede proporcionar a la estación 102 de transmisión común una indicación de la cantidad de interferencia recibida por el usuario 104 y la cantidad de pérdida en el enlace 106A entre la estación de transmisión común y el usuario 104.

Los expertos en la técnica han de entender que hay diversos parámetros, valores característicos, etc. que pueden ser comunicados por el usuario 104 a la estación 102 de transmisión común para caracterizar las condiciones de enlace vistas por el usuario (es decir, la calidad de enlace). Se pueden transmitir diversos parámetros o características particulares. Según diversos aspectos de la invención, el indicador de condición de enlace es directamente proporcional a la tasa de transmisión de datos a la cual la estación 102 de transmisión común puede transmitir datos al usuario 104 si ese usuario tiene garantizado el acceso al canal 106 en un intervalo de tiempo. Tal intervalo de tiempo puede ser el siguiente intervalo de tiempo.

La figura 2A es una representación gráfica de la condición de enlace de un primer enlace, por ejemplo el enlace 106A, representado por una línea 203 y un segundo enlace, por ejemplo el enlace 106B, representado por una línea de puntos 201 a lo largo del tiempo. En la figura 2, se puede observar que la calidad para ambos enlaces varía significativamente a lo largo del tiempo. Además, en casi cada punto de tiempo, el enlace 106B tiene condiciones superiores comparadas con el enlace 106A. Esto se puede entender por referencia a la figura 1 en la cual se muestra que el usuario 104A, que recibe señales desde el transmisor a través del enlace 106A, está más alejado de la estación de transmisión común 102 que el usuario 104B, que recibe a y se comunica con el transmisor a través del enlace 106B. La mayor distancia entre la estación 102 de transmisión común y el usuario 104A da como resultado una mayor atenuación de la señal que es recibida por el primer usuario 104A. Esto da como resultado una calidad media para el primer enlace 106A (representado por una línea 205) que es más baja que la calidad media (representada por una línea de puntos 207) del segundo enlace 106B.

Se puede observar en la figura 2A que las variaciones en la calidad de los dos enlaces 106A y 106B no están correlacionadas. Por lo tanto, los tiempos en los cuales la calidad del primer enlace es relativamente elevada son esencialmente arbitrarios respecto de los tiempos en los cuales la calidad del segundo enlace es relativamente elevada. Diversos aspectos de la invención permiten el aprovechamiento de este hecho intentando transmitir a un usuario 104 asociado con un enlace que tiene una calidad de enlace instantánea relativamente elevada respecto de las condiciones medias de enlace. Es decir, transmitiendo por el canal al usuario cuyo enlace tiene la mayor relación de condición de enlace actual respecto de la condición de enlace media, se puede usar cada enlace del canal cuando está en su mejor condición. Si cada enlace se usa solamente cuando está en su mejor condición, el rendimiento global del sistema se puede incrementar. Por lo tanto, según diversos aspectos de la invención, el usuario al cual se han de transmitir los datos en uno cualquiera de los intervalos de tiempo se selecciona como una función de la calidad de enlace instantánea respecto de la condición de enlace media. Sin embargo, en la realización según diversos aspectos de la invención, la selección del enlace por el cual se han de transmitir datos en cada intervalo se basa en una función de la calidad de enlace instantánea respecto del rendimiento de datos medio de un canal.

Los expertos en la técnica han de entender que garantizar el acceso del canal 106 a un usuario asociado a un enlace que tiene la mayor calidad respecto de las condiciones de enlace medias incrementaría en gran medida el rendimiento de datos para el canal que tiene enlaces con mayores variaciones de tiempo en la calidad de enlace. Sin embargo, cuando se contrasta con el rendimiento proporcionado por un esquema de acceso que garantiza un tiempo de acceso igual a cada usuario, tal esquema no incrementaría el rendimiento de datos para los canales cuyos enlaces tienen variaciones de tiempo relativamente bajas.

Esto se puede entender analizando el caso en el cual un primer usuario 104A está asociado a un enlace 106A que tiene variaciones relativamente grandes en la calidad de enlace, mientras un segundo usuario 104B está asociado a un enlace 106B que tiene variaciones de calidad relativamente pequeñas. La figura 2B es una representación gráfica de la calidad de tal primer enlace 106A y segundo enlace 106B. Una línea 209 representa la calidad del primer enlace 106A y una línea de puntos 211 representa la calidad del segundo enlace 106B. Una línea 213 representa la calidad media del primer enlace 106A y una línea de puntos 215 representa la calidad media del segundo enlace 106B.

Asumiendo que durante la escala de tiempo justo seleccionada, la calidad del primer enlace 106A es mayor que la media para la mitad del tiempo e inferior a la media para la mitad del tiempo, se garantizará la misma cantidad de tiempo de acceso tanto al primero como al segundo usuarios 104A y 104B. Sin embargo, el primer usuario 104A puede tener un mayor rendimiento del que hubiera tenido si se hubiese garantizado un tiempo de acceso igual a cada usuario arbitrariamente (por ejemplo, a modo de petición firmada en rueda). El segundo usuario 104B tendría casi el mismo rendimiento de datos, puesto que las variaciones de calidad del primer enlace 106A dominarían el proceso de selección en la estación 102 de transmisión común. Es decir, durante los tiempos en que el primer enlace 106A tiene una calidad relativamente elevada, el segundo enlace 106B tiene una calidad media. Por consiguiente, se selecciona el primer usuario. Durante estos tiempos en los cuales el primer enlace 106A tiene una calidad relativamente baja, el segundo enlace 106B puede tener una calidad media y por lo tanto se selecciona el segundo usuario.

Con el fin de compensar esta característica, diversos aspectos de la invención proporcionan enlaces a través de los cuales se han de transmitir datos de manera que se permita que algo del incremento de rendimiento sea distribuida a los usuarios 104 asociados a los enlaces que tienen variaciones relativamente pequeñas de la condición de enlace.

La figura 3 es un diagrama de bloques simplificado de una estación 102 de transmisión común capaz de funcionar de acuerdo con diversos aspectos de la invención. La estación 102 de transmisión común recibe señales que incluyen indicadores de calidad de enlace instantánea por una antena 301. La antena 301 puede ser una red de antenas descrita como un elemento. La antena 301 se acopla a un extremo frontal de transceptor 303. El extremo frontal de transceptor incluye componentes de radiofrecuencia (RF) convencionales bien conocidos que permiten que la señal sea recibida y convertida en una señal de banda base, tal como un diplexor, conversores reductores de frecuencia, filtros, etc. La señal de banda base se acopla entonces a un desmodulador 305. El desmodulador 305 desmodula la señal de banda base para permitir el acceso a la información de calidad de enlace instantánea. La información de indicador de calidad de enlace instantánea se acopla entonces a un procesador 307. El procesador 307 puede ser cualquier dispositivo programable, máquina de estado, lógica discreta o una combinación de las mismas (de manera que se pueda incluir en un circuito integrado específico de aplicación (ASIC) o sistema de puertas programables) que es capaz de llevar a cabo las funciones asociadas al procesador 307.

La figura 4 es un diagrama de bloques funcionales de las funciones llevadas a cabo por el procesador 307. Como se muestra en la figura 4, el procesador 307 incluye módulos de filtro 401, módulos calculadores de métrica de planificación 403, y un procesador de selección de enlace 405. Los expertos en la técnica han de tener claro que cada una de las funciones llevadas a cabo por el procesador 307 y descritas en la figura 4 se puede integrar en un único módulo de software o hardware module, o alternativamente se puede integrar en módulos en cualquier agrupamiento deseado. Por consiguiente, cualquier grupo de una o más de las funciones llevadas a cabo por el procesador 307 puede ser realizado por un único módulo. Sin embargo, por motivos de claridad, se muestran un módulo de filtro 401a y un módulo de calculador de métrica 403a para asociarse con los indicadores de calidad de enlace instantánea recibidos desde un usuario 104A, de manera que haya una correspondencia de uno a uno entre los enlaces del canal 106 y los módulos de filtro 401 e igualmente entre los módulos de filtro 401 y los módulos de calculador de métrica de planificación 403. Se describe en detalle el procesamiento de solamente un enlace 106A para simplificar esta invención.

El procesador 307 recibe un indicador de calidad de enlace instantánea indicativo de la condición instantánea del enlace 106A dentro del módulo de enlace 401a asociado a ese enlace 106A para cada intervalo de tiempo. El módulo de filtro 401a calcula un valor de salida de filtro basado en los indicadores de calidad de enlace instantánea recibidos para el enlace 106A. Según diversos aspectos de la invención, el filtro lleva a cabo una función de filtro de paso bajo.

La función de paso bajo se puede llevar a cabo usando una de las diversas funciones de filtro. Según tal función de filtro, el valor de salida de filtro F(t) se calcula tal como se proporciona en la siguiente expresión:

1

donde Fk(t) es el valor de salida de filtro actual en el tiempo t para el k^{ésimo} enlace, tc es una constante de tiempo de una función de filtro de paso bajo proporcionada por esta expresión, y ChCk es el indicador de calidad de enlace instantánea para el k^{ésimo} enlace. La constante de tiempo representa una "escala de tiempo justo". La escala de tiempo justo representa la duración de tiempo a lo largo del cual es deseable tener cantidades esencialmente iguales cantidades de datos transmitidos a cada usuario. Se ha de entender que la escala de tiempo justo depende de factores que incluyen el tipo de datos que se están transmitiendo a los usuarios. Por ejemplo, se asume la transmisión de datos de Internet a usuarios que intentan conseguir acceso a Internet. Si cada usuario recibe cantidades esencialmente iguales de datos durante una duración de aproximadamente un segundo, cada usuario ha de considera probablemente que el esquema de garantía de acceso es justo, incluso si un usuario consigue mayor acceso para toda la parte de inicio de un segundo. Por consiguiente, une segundo sería una escala de tiempo justo apropiada.

Alternativamente, la función de filtro de paso bajo usada para generar el valor de salida de filtro suma los indicadores de calidad de enlace instantánea recibidos para un enlace y divide la suma por el número total de tales indicadores de calidad de enlace instantánea que se sumaron. Esto se muestra en la siguiente ecuación:

2

Sin embargo, según diversos aspectos de la invención, el valor de salida de filtro es el rendimiento medio de datos. En este caso, el valor de salida de filtro se calcula como la media de la calidad de enlace instantánea que representa la calidad de enlace durante el tiempo en el cual se ha seleccionado el enlace. Por consiguiente, el valor de salida de filtro se calcula de manera diferente dependiendo de si el enlace 106A se ha seleccionado en el último intervalo o no. El módulo de filtro 401a se acopla preferiblemente al procesador de selección de enlace 405. El procesador de selección de enlace 405 indica si el enlace 106A se ha seleccionado en el último intervalo. En caso afirmativo, se calcula entonces el valor de salida de filtro mediante la siguiente expresión:

3

Para tener el valor de salida de filtro que representa el rendimiento medio, la condición de enlace ChC debe ser proporcional a la tasa de transmisión de datos. Se puede ver en la Ec. 3 que si se ha seleccionado el enlace 106A, el valor de salida de filtro se modificará para ser más cercano en valor al valor que representa la calidad de enlace instantánea en el momento en que se determinó el valor del indicador de calidad de enlace más reciente. Alternativamente, si no se ha seleccionado el enlace 106A en el ultimo intervalo, se calcula en valor de salida de filtro mediante la siguiente expresión:

4

Si la calidad de enlace instantánea es proporcional a la tasa de transmisión de datos a usar para la transmisión al usuario 104 por el enlace seleccionado del canal 106, entonces el valor resultante de salida de filtro será el rendimiento de datos medio filtrado por el filtro de paso bajo que tiene una constante de tiempo tc.

Se puede observar en la Ec. 4 que cuando no se selecciona el enlace 106A, el valor de salida de filtro se reduce a una tasa de transmisión determinada por la constante de tiempo tc. El valor actualizado no tiene en cuenta la condición instantánea del enlace. El valor de salida de filtro para el enlace 106A seguirá reduciéndose, sin tener en cuenta la condición del enlace hasta que se vuelve a seleccionar el enlace 106A. En ese momento, el valor de salida de filtro se actualizará utilizando el indicador de calidad de enlace instantánea (es decir, el valor de indicador de calidad de enlace instantánea recibido más recientemente procedente del usuario, por la estación 102 de transmisión común). En el caso en que los indicadores de calidad de enlace instantánea están relacionados con la tasa de transmisión a la cual se han de transmitir los datos por el enlace 106A, el valor de salida de filtro es una representación del rendimiento total del enlace 106A. Es decir, la Ec. 4 se puede ejecutar como una función de filtro de paso bajo con una constante de tiempo de tc aplicada a la tasa de transmisión instantánea a la cual se están transmitiendo los datos por el enlace. El resultado del filtrado es una tasa de transmisión media a la cual se están transmitiendo datos por el enlace durante un periodo de tiempo igual a la constante de tiempo tc.

En un filtro alternativo destinado a determinar el rendimiento medio de datos, para cada intervalo en el cual se selecciona el enlace asociado al filtro, la función de filtro de paso bajo suma los indicadores de calidad de enlace instantánea recibidos para un enlace y divide la suma por el número total de tales indicadores de calidad de enlace instantánea que se han sumado. Cuando no se selecciona el enlace asociado al filtro, el valor de salida de filtro se reduce según la Ec. 4.

Se ha de subrayar que en una realización del procedimiento y del aparato actualmente descritos, el valor inicial para el valor de salida de filtro es igual a R_{min}/N, donde R_{min} es el valor mínimo permitido para el indicador de calidad de enlace instantánea, y N es el número total de usuario 104. Sin embargo, se puede predeterminar cualquier valor inicial razonable para el valor de salida de filtro.

Según otra realización del procedimiento y del aparato actualmente descritos, el valor de salida de filtro se eleva mediante una constante cada vez que se selecciona el enlace asociado a ese valor de salida de filtro. Se establece tal procedimiento de elevación del valor de salida de filtro para añadir un valor constante positivo al valor de salida de filtro, o para multiplicar el valor de salida de filtro por una constante superior a uno, además de la constante de tiempo tc o cualquier otro ajuste al valor, cuando se selecciona el enlace asociado a ese valor de salida de filtro. Tal elevación directa respecto del valor de salida de filtro incrementará el valor de salida de filtro, y de este modo es menos probable que se seleccione el enlace asociado a ese valor de salida de filtro en el siguiente intervalo.

Una vez calculado, se acopla el valor de salida de filtro al calculador 403a de métrica de planificación junto con el indicador de calidad de enlace instantánea recibido más recientemente. El indicador de calidad de enlace instantánea recibido más recientemente representa la calidad de enlace instantánea en forma de la relación C/I del enlace, la tasa de transmisión instantánea de datos, o cualquier otro parámetro de este tipo que indica la calidad actual del enlace.

La métrica de planificación se calcula como una función de la condición de enlace instantánea y la condición de enlace medio. Según diversos aspectos de la invención, se calcula la métrica de planificación como una función de: (1) la relación C/I del enlace y el valor de salida de filtro; o (2) la tasa de transmisión instantánea de datos. Según diversos aspectos de la invención, se puede calcular la métrica de planificación como una función de cualquier otra medida de la condición de enlace instantánea respecto del valor de salida de filtro.

El valor de salida de filtro es una función de: (1) la tasa de transmisión media de datos, o (2) la condición media de ajuste. Por lo tanto, la métrica de planificación es, por ejemplo, una función de: (1) la tasa de transmisión media de datos y la condición de enlace instantánea, (2) la calidad de enlace media y la calidad de enlace instantánea, (3) la tasa de transmisión media de datos y la tasa de transmisión instantánea de datos, o (4) la calidad de enlace medio y la tasa de transmisión instantánea de datos. Según una realización, el calculador de métrica de planificador 403a divide el indicador de calidad de enlace instantánea recibido más recientemente por el valor de salida de filtro para calcular una métrica de planificador, AM.

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Se puede ver que el valor de la métrica de planificación es directamente proporcional a la calidad de enlace instantánea. Cuanto mayor es la calidad de enlace instantánea, mayor es la métrica de planificación para ese enlace particular. La métrica de planificación se calcula para cada enlace basándose en el valor de salida de filtro calculado para cada enlace. Las métricas de planificador de todos los enlaces contenidos en el canal 106 son comparadas entonces directamente por el procesador d 405 de selección de enlace para determinar qué enlace del canal 106 ha de ser seleccionado para su transmisión en el siguiente intervalo. Se selecciona el canal asociado al mayor valor de métrica de planificación.

El procesador 405 de selección de enlace se acopla a cada calculador 403 de métrica de planificación por las líneas 407 de señal. Las líneas de señal 407 acoplan la información del procesador 405 de selección de enlace a cada módulo 401 de filtro. La información indica qué enlace del canal 106 se ha seleccionado para la transmisión en el siguiente intervalo. La información puede tener forma de un valor que indica el enlace particular del canal 106 que se ha seleccionado. Alternativamente, la información puede ser un valor digital que indica si el módulo 401 de filtro de recepción está o no asociado al enlace seleccionado. Se ha de entender que en este caso en el cual las funciones del módulo 401 de filtro, el calculador de métrica de planificación y el procesador de selección de enlace están todos realizados en un módulo, puede no haber necesidad de generar "señales" para indicar los resultados de cada función. Alternativamente, los resultados de una o más funciones se pueden almacenar en una ubicación accesible para una o más de diferentes funciones.

Volviendo a la figura 3, el procesador 307 emite información que indica qué enlace del canal 106 se ha seleccionado en una línea de señal 309 a un multiplexor de datos/selector de enlace 311. Las diversas líneas de datos 313A, 313B, 313C, 313D proporcionan datos al multiplexor de datos/selector de enlace 311. Cada una de las líneas de datos proporciona datos que han de ser transmitidos a uno de los usuarios 104. En respuesta a la señal provista en la línea de señal 309, el multiplexor de datos/selector de enlace 311 selecciona uno de los diversos flujos de datos que hay que acoplar al extremo frontal 303 de transceptor. El flujo de datos seleccionado se acopla al extremo frontal de transceptor sobre una línea de señal 315. Según la realización preferida del procedimiento y del aparato actualmente descritos, el extremo 303 frontal de transceptor transmite la información recibida en la línea de señal 315 al usuario 104 asociado al enlace seleccionado del canal 106 a una tasa de transmisión que es proporcional al indicador de calidad de enlace instantánea más reciente recibido a partir del usuario seleccionado 104.

Según diversos aspectos de la invención, la estación 102 de transmisión común transmite señales a más de un usuario en cada intervalo de tiempo. La estación 102 de transmisión común utiliza la potencia disponible para primeramente transmitir señales a todos los usuarios de tasa de transmisión binaria constante (CBR) y todos los usuario de tasa de transmisión binaria variable (VBR) para los cuales la estación de transmisión 102 común tiene datos. Alternativamente, si hay potencia adicional disponible después de la transmisión a usuarios CBR, entonces el transmisor común transmite a todos los usuarios de tasa de transmisión binaria variable (VBR) para los cuales la estación 102 de transmisión tiene datos. Si, después de transmitir a todos los usuarios CBR y VBR, sigue habiendo potencia disponible para transmitir señales adicionales, la estación 102 de transmisión común transmite a los usuarios de tasa de transmisión binaria disponible (ABR). Si la potencia total requerida por todos los usuarios ABR sobrepasa la potencia disponible, entonces se usa el siguiente esquema para determinar a qué usuarios ABR transmitirá el transmisor común. Se ha de entender que se pueden utilizar técnicas que permiten que un receptor reciba señales con menos potencia de la necesaria para descodificar la información transmitida en las señales sin retransmisión. Según estas técnicas, la potencia se acumula en diversas transmisiones repetitivas (por ejemplo, usando receptores rastrillo R). Por consiguiente, la cantidad de potencia que se "requiere" dependerá del número de veces que la estación de transmisión común retransmita la información.

Según una realización del procedimiento y del aparato actualmente descrito, el transmisor común 102 determina una métrica de planificación basada en la condición del enlace respecto de cada usuario y el "rendimiento". El rendimiento se define como la cantidad de información que ha sido transmitida durante un periodo de tiempo. Por consiguiente, el rendimiento se puede asociar a uno o más usuarios. El rendimiento asociado a un usuario particular es la cantidad de información que se ha transmitido a ese usuario. El rendimiento del sistema es la cantidad total de información que se ha transmitido a todos los usuarios.

Se determina preferiblemente el rendimiento para cada usuario aplicando una función de filtro como sigue:

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donde T_{k}(t) es el rendimiento en el tiempo t para el k^{ésimo} usuario, t_{f} es una constante de tiempo de filtro y R_{k}(t) es la tasa de transmisión a la cual se han transmitido los últimos datos al k^{ésimo} usuario.

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Según una realización del procedimiento y del aparato descritos, si el transmisor común 102 no se ha transmitido al k^{ésimo} usuario en el último intervalo de tiempo, entonces R_{k}(t) es igual a cero. Por consiguiente, si el transmisor común no se ha transmitido al k^{ésimo} usuario entonces la Ec. 6 se reduce a la siguiente ecuación para el k^{esimo} usuario:

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donde T_{k}(t) es el rendimiento en el tiempo t para el k^{esimo} usuario y t_{f} es una constante de filtro.

Por consiguiente, un filtro aplica bien la Ec. 6 o la Ec. 7 y emite un valor de salida de filtro asociado a cada usuario, representando cada valor de este tipo el rendimiento de un usuario. Se determina una calidad de enlace instantánea para cada enlace entre la estación de transmisión común 102 y cada usuario. En una realización del procedimiento y del aparato actualmente descrito, la calidad instantánea del enlace al k^{esimo} usuario es la relación portadora-interferencia (C/I) del enlace al k^{esimo} usuario. Los expertos en la técnica han de entender que se puede usar cualquier de los procedimientos bien conocidos para determinar el valor de C/l.

En una realización del procedimiento y del aparato actualmente descritos, la métrica de planificación es una función de C/l y rendimiento. En tal realización, la calidad instantánea del enlace al k^{ésimo} usuario se divide por el rendimiento (es decir, el valor de salida de filtro para el k^{esimo} usuario) del enlace al k^{esimo} usuario para generar una métrica de planificación. En otra realización del procedimiento y del aparato actualmente descritos, la métrica de planificación es una función de la relación de la calidad de enlace instantánea a la calidad de enlace promediada a lo largo del tiempo.

En el caso en que la métrica de planificación es una función de la relación de la C/l respecto del rendimiento, se usa la métrica de planificación para determinar a qué usuario o usuarios ABR, se han de transmitir la información para optimizar el rendimiento total del sistema a la par que se mantiene algún nivel de "justicia" (es decir acceso al sistema esencialmente equitativo) a todos los usuarios ABR.

En una realización del procedimiento y del aparato actualmente descritos, un usuario puede indicar a la estación 102 de transmisión común que una trama de datos no ha sido recibida o que se ha recibido con más de un número de umbral de errores. En este caso, el valor de rendimiento asociado al ese usuario se corrige preferiblemente para responder al hecho de que los datos que se han enviado no han sido recibidos correctamente. Según una realización de l procedimiento y del aparato actualmente descritos, se hace la corrección como sigue:

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donde T_{k}(nuevo) es el valor de rendimiento corregido, T_{k}(viejo) es el valor de rendimiento antes de la corrección, R_{K}(t) es la tasa de transmisión a la cual se transmiten datos al k^{esimo} usuario durante el último intervalo de tiempo t, y t_{f} es la constante de tiempo de filtro que se ha usado para actualizar el valor de rendimiento t_{k}(viejo) para responder a la tasa de transmisión a la cual se ha transmitido información en el tiempo t.

Por consiguiente, el rendimiento T_{k}(nuevo) resultante tendrá el valor que se habría calculado si no se hubiese intentado la transmisión durante el tiempo t. Esto es apropiado, ya que el usuario no recibió el dato que se transmitió durante el tiempo t. En un procedimiento y un aparato alternativos, el valor de T_{k}(t+1) puede volver al valor T_{k}(t).

Se ha de subrayar que cada usuario pudiese recibir datos desde la estación 102 de transmisión común a cualquier tasa de transmisión de datos apropiada. Por lo tanto, la estación 102 de transmisión común debe determinar la tasa de transmisión a la cual se han de transmitir datos a cada usuario ABR. Según una realización del procedimiento y del aparato descritos, la cantidad de potencia disponible se usa para determinar la tasa de transmisión a la cual se transmitirán los datos a cada usuario ABR seleccionado. Se selecciona en primer lugar el usuario ABR con la mayor métrica de planificación. Las transmisiones se realizan preferiblemente hacia ese usuario a la mayor tasa de transmisión posible. Si hay alguna potencia adicional disponible, entonces se selecciona el usuario ABR con la siguiente mayor métrica de planificación. El transmisor común transite preferiblemente a este usuario con la mayor tasa de transmisión posible. Este proceso sigue hasta que se haya asignado tanta potencia disponible como es posible. Alternativamente, la potencia disponible se puede asignar a cada usuario basándose en el valor relativo de la métrica de planificación asociada a cada usuario ABR. En otra alternativa, tanto la tasa de transmisión de datos como la cantidad de potencia a usar en la transmisión a cada usuario se pueden determinar basándose en ambos números de usuarios ABR a los cuales la estación 102 de transmisión común desea transmitir y la cantidad de potencia disponible.

Por ejemplo, para N usuarios seleccionados en los cuales el i^{ésimo} usuario tiene una métrica de planificación A_{i}, se puede dar a cada usuario la siguiente fracción de potencia total disponible:

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Una estación 102 de transmisión común puede transmitir a los cinco usuarios ABR:

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que tienen los cinco mayores valores de métrica de planificación con la potencia dividida entre los usuarios en proporción a la métrica de planificación asociada a cada usuario. Los expertos en la técnica han de entender que hay una gran variedad de maneras por las cuales se puede realizar la selección del número de usuarios ABR y de las tasas de transmisión a las cuales se ha de transmitir información a los mismos. Una característica del procedimiento y del aparato descritos es que se usa una métrica de planificación para ayudar a seleccionar a cuales, de entre una pluralidad de usuarios ABR, se han de realizar transmisiones.

En algunos casos, un transmisor 102 común puede no tener datos listos para su transmisión al usuario ABR con la mejor métrica de planificación. En este caso, el valor de rendimiento asociado a ese usuario se puede ajustar de una de al menos tres maneras. En la primera, el valor de rendimiento se puede ajustar como si los datos se tuviesen que enviar a ese usuario a la tasa de transmisión que se hubiese seleccionado si la información estuviese disponible para su transmisión. En la segunda, el valor de rendimiento se puede dejar sin ajustar para ese intervalo de tiempo. En la tercera, el valor de rendimiento se puede ajustar de la misma manera que si el usuario no estuviese seleccionado para la transmisión.

Diversas realizaciones de la invención incluyen un aparato y un procedimiento de comunicación entre una pluralidad de usuarios y una estación 102 de transmisión remota sobre una pluralidad de canales 106 en un sistema de comunicación 100. El procesador 307 asocia cada uno de la pluralidad de usuarios 104 a al menos uno de la pluralidad de canales 106. Un usuario se puede asociar a más de un canal. Igualmente, un canal se puede asociar a una pluralidad de usuarios. Un usuario puede recibir datos desde el transmisor por cualquier canal asociado a ese usuario. Dicho de otro modo, cuando un usuario está asociado a un canal, el canal contiene un enlace desde el transmisor a ese usuario. Por lo tanto, un usuario puede tener un enlace con el transmisor en cada uno de los canales asociados con ese usuario. Por ejemplo, el enlace 106a mostrado en la figura 1 puede representar, según una realización, un número de enlaces sobre un número de canales. Cada uno de la pluralidad de canales se puede caracterizar por al menos uno de la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión usados para proporcionar la comunicación. Por ejemplo, la estación 102 de transmisión puede incluir un número de antenas de transmisión para la transmisión a los usuarios 104. La antena de transmisión 103 puede incluir una serie de elementos radiantes, no mostrados, donde cada elemento puede ser considerado una antena. Los elementos pueden tener diferentes características, tales como modelo y dirección de radiación. Las frecuencias de transmisión, el tiempo de transmisión y las antenas de transmisión se pueden seleccionar por el procesador 307 para la transmisión de datos 313 a cada usuario por cada canal
asignado.

El procesador 307 asigna además, una métrica de planificación a cada uno de la pluralidad de enlaces en la pluralidad de canales. De manera equivalente, se asigna a un usuario una métrica de planificación en cada enlace en los canales asociados al usuario. La métrica de planificación se puede basar en una serie de factores, tales como la calidad de enlace, el rendimiento de transmisión del enlace o el rendimiento del usuario asociado a ese enlace. La calidad de enlace se puede basar en la (C/l) del enlace, la máxima tasa de transmisión de datos de comunicación posible sobre ese enlace, etc. La asignación de la métrica de planificación a la pluralidad de canales se puede basar en al menos un informe de calidad de enlace recibida desde al menos uno de la pluralidad de usuarios 104. El informe de calidad de enlace puede incluir un informe de al menos un conjunto de canales asignados a uno de la pluralidad de usuarios 104. La métrica de planificación se puede basar en factores instantáneos o factores filtrados como los descritos de principio a fin.

La métrica de planificación se puede determinar determinando para cada enlace, un valor que representa la cantidad de datos transmitidos por cada enlace, o al usuario por todos los enlaces asociados a ese usuario, durante una cantidad de tiempo predeterminada, un valor que representa la mayor tasa de transmisión de datos a la cual cada enlace puede recibir actualmente datos, y para cada canal, una relación del valor recibido que representa la mayor tasa de transmisión de datos, respecto del valor que representa la cantidad de datos transmitidos. En cada canal, el transmisor puede seleccionar un número determinado de enlaces, cuya métrica de planificación no es inferior a la métrica de planificación de todos los otros enlaces en ese canal. El canal se usa entonces para transmitir datos por los enlaces respectivos a los usuarios de los enlaces seleccionados.

El procesador 307 determina una serie de enlaces, a partir de la pluralidad de enlaces contenidos en una pluralidad de canales, para la comunicación basada en la métrica de planificación calculada para cada enlace. Los enlaces con una métrica que representa una buena calidad de enlace se pueden seleccionar como el número determinado de enlaces para la comunicación a los usuarios 104. En una realización, la métrica asociada a algunos de los enlaces puede indicar una pobre calidad de enlace, y el procesador 307 no incluye tales enlaces para el número determinado de enlaces para la comunicación a los usuarios 104. En otra realización, todos los enlaces pueden exhibir una calidad de enlace satisfactoria a incluir en el número determinado de canales para la comunicación a los usuarios 104.

En una realización, la estación 102 de transmisión puede transmitir a al menos uno de la pluralidad de usuarios 104 por más de uno del número determinado de canales (a través del único enlace al usuario en cada uno de los canales) por esencialmente una trama de tiempo de transmisión común. En tal realización, el usuario puede recibir comunicación durante esencialmente el mismo tiempo por diversos canales. Los canales se pueden establecer en diferentes frecuencias, o a partir de diferentes antenas de transmisión o una combinación de ambos. Por lo tanto, más de uno del número determinado de canales se establecen en al menos dos diferentes frecuencias de transmisión, o a partir de al menos dos diferentes antenas de transmisión o una combinación de ambos.

Claims (27)

1. Un procedimiento de comunicación entre una pluralidad de usuarios (104) y una estación (102) de transmisión remota sobre una pluralidad de canales (106) de comunicación, caracterizándose cada uno de la pluralidad de canales (106) por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión en un sistema de comunicación, en el cual la pluralidad de canales de comunicación (106) proporciona una pluralidad de enlaces de comunicación, y cada uno de los enlaces de comunicación con un usuario se puede establecer por un canal o múltiples canales, que comprende:

asignar cada uno de la pluralidad de usuarios (104) a al menos uno de la pluralidad de canales (106) de comunicación;

asignar una métrica de planificación a cada uno de la pluralidad de enlaces de comunicación en la pluralidad de los canales de comunicación (106);

seleccionar un número de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para la transmisión de datos para dicha comunicación basada en dicha métrica de planificación asignada a cada enlace; caracterizado porque

dicha métrica de planificación se determina basándose en una relación de una calidad de enlace de comunicación y un rendimiento medio de datos de usuario.

2. El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende, además:

transmitir desde dicha estación de transmisión remota a al menos uno de dicha pluralidad de usuarios por uno o más de dicho número de enlaces de comunicación en esencialmente una trama de tiempo de transmisión común.

3. El procedimiento según la reivindicación 2 en el cual dicha pluralidad de enlaces de comunicación se establecen en al menos dos frecuencias de transmisión de canales diferentes.

4. El procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicha pluralidad de enlaces de comunicación se establecen sobre al menos dos antenas de transmisión diferentes.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende, además:

determinar dicha métrica de planificación basada, además en un rendimiento de datos de enlace de comunicación.

6. El procedimiento según la reivindicación 1 en el cual dicha calidad de enlace de comunicación incluye un factor de una posible tasa de transmisión máxima de datos de comunicación.

7. El procedimiento según la reivindicación 1 en el cual dicha calidad de enlace de comunicación incluye un factor de una relación portadora respecto de ruido e interferencia de un enlace de comunicación.

8. El procedimiento según la reivindicación 1 en el cual dicha métrica de planificación asignada a dicha pluralidad de enlaces de comunicación se basa en al menos un informe de calidad de enlace de comunicación recibido a partir de al menos uno de dicha pluralidad de usuarios.

9. El procedimiento según la reivindicación 8 en el cual dicho informe de calidad de enlace de comunicación incluye el informe de al menos un enlace de comunicación de dicha pluralidad de enlaces de comunicación proporcionada por un canal de comunicación caracterizado por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión.

10. El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende, además,

asignar dicha pluralidad de enlaces de comunicación, para dicha comunicación, a al menos uno de los canales de comunicación caracterizado por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión.

11. El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende, además,

determinar dicha métrica de planificación determinando, para cada enlace de comunicación, al menos un factor de calidad seleccionado a partir de una serie de factores de calidad que incluye: un valor que representa el rendimiento de datos, un valor que representa un rendimiento de datos de usuario tal como se determina mediante una cantidad de datos transmitidos a un usuario durante un periodo de tiempo por uno o más enlaces de comunicación asignados al usuario, un valor que representa una tasa de transmisión de datos de comunicación la mayor posible por al menos uno de dichos enlaces de comunicación asignados al usuario, y un valor que representa una relación de valores instantáneos o filtrados de al menos dos de dicho número de factores de calidad.

12. El procedimiento según la reivindicación 1 en el cual dicha selección de dicho número de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para dicha comunicación basada en dicha métrica de planificación asignada incluye seleccionar los enlaces de comunicación asociados a una métrica de planificación de valor elevado.

13. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende, además,

transmitir por dicho número seleccionado de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para dicha comunicación.

14. Un aparato para una comunicación entre una pluralidad de usuarios (104) y una estación (102) de transmisión remota sobre una pluralidad de canales (106) de comunicación, caracterizándose cada uno de la pluralidad de canales (106) por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión en un sistema de comunicación, en el cual la pluralidad de canales de comunicación (106) proporciona una pluralidad de enlaces de comunicación, y cada uno de los enlaces de comunicación con un usuario se puede establecer por un canal o múltiples canales (106), que comprende:

medios para asignar cada uno de la pluralidad de usuarios a al menos uno de la pluralidad de canales (106) de comunicación;

medios para seleccionar un número de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para la transmisión de datos para dicha comunicación basada en una métrica de planificación asignada a cada uno de la pluralidad de enlaces de comunicación en la pluralidad de canales de comunicación (106),

caracterizado porque

la métrica de planificación se determina basándose en una relación de una calidad de enlace de comunicación y un rendimiento medio de datos de usuario.

15. El aparato según la reivindicación 14 que comprende, además:

un transmisor para transmitir a partir de dicha estación de transmisión remota a al menos uno de dicha pluralidad de usuarios por uno o varios de dicho número seleccionado de enlaces de comunicación mediante esencialmente al menos una trama de tiempo de transmisión común.

16. El aparato según la reivindicación 15 en el cual dicha pluralidad de enlaces de comunicación se establecen en al menos dos frecuencias de transmisión de canal diferentes.

17. El aparato según la reivindicación 15 en el cual dicha pluralidad de enlaces de comunicación se establecen en al menos dos antenas de transmisión diferentes.

18. El aparato según la reivindicación 14, que comprende, además:

medios para determinar dicha métrica de planificación basada además en un rendimiento de datos de enlace de comunicación.

19. El aparato según la reivindicación 14 en el cual dicha calidad de enlace de comunicación incluye un factor de una posible tasa de transmisión máxima de datos de comunicación determinada.

20. El aparato según la reivindicación 14 en el cual dicha calidad de enlace de comunicación incluye un factor de una relación portadora de enlace de comunicación respecto de ruido e interferencia.

21. El aparato según la reivindicación 14 en el cual dicha métrica de planificación asignada a dicha pluralidad de enlaces de comunicación se basa en al menos un informe de calidad de enlace de comunicación a partir de al menos uno de dicha pluralidad de usuarios.

22. El aparato según la reivindicación 21 en el cual dicho informe de calidad de enlace de comunicación incluye el informe de al menos un enlace de comunicación de dicha pluralidad de enlaces de comunicación proporcionado por un canal de comunicación caracterizado por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión.

23. El aparato según la reivindicación 14 que comprende, además:

medios para asignar dicha pluralidad de enlaces de comunicación, para dicha comunicación, a al menos uno de los canales de comunicación, caracterizado por al menos uno de entre la frecuencia de transmisión, el tiempo de transmisión y la antena de transmisión.

24. El aparato según la reivindicación 14 que comprende, además:

medios para determinar dicha métrica de planificación determinando, para cada enlace de comunicación, al menos un factor de calidad seleccionado a partir de una serie de factores de calidad que incluye:

un valor que representa un rendimiento de datos, un valor que representa un rendimiento de datos de usuario tal como se ha determinado por una cantidad de datos transmitidos a un usuario durante un periodo de tiempo por uno o más enlaces de comunicación asignados al usuario, un valor que representa una tasa de transmisión de datos de comunicación lo mayor posible por al menos uno de dichos enlaces de comunicación asignados al usuario, y un valor que representa una relación de valores instantáneos o filtrados de al menos dos de dicho número de factores de calidad.

25. El aparato según la reivindicación 14 en el cual dicha selección de dicho número de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para dicha comunicación basada en dicha métrica de planificación asignada incluye la selección de los enlaces de comunicación asociados a una métrica de planificación de valor elevado.

26. El aparato según la reivindicación 14, que comprende además,

un transmisor para transmitir por dicho número seleccionado de dicha pluralidad de enlaces de comunicación para dicha comunicación.

27. Un programa informático para llevar a cabo un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y
5 - 12.