ES2302148T3 - Metodo y aparato para asignar canales para comunicacion de datos en un sistema de comunicacion por radio. - Google Patents
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Abstract
Aparato para una estación (12) de comunicación de red, operable para comunicar datos en un esquema de comunicación de datos de alta velocidad que proporciona offset de índice de asignación a móviles sobre frecuencias de portadora que utilizan variación por saltos de frecuencia, comprendiendo dicho aparato: un analizador (54) destinado a recibir una indicación de una característica de los datos que han de ser comunicados por la estación (12) de comunicación de red, estando dicho analizador (54) configurado para analizar requisitos de comunicación necesarios para la comunicación de los datos y que permite la asignación dinámica de recursos; un asignador (56) de recursos destinado a recibir una indicación del análisis hecho por dicho analizador (54), estando dicho asignador (56) de recursos configurado para asignar recursos definidos en términos de una pluralidad de offsets de índice de asignación a móviles a través de una pluralidad de portadoras de radio para la comunicación de los datos; y un generador (58) de mensajes de asignación destinado a recibir una indicación de asignación hecha por dicho asignador (56) de recursos, estando dicho generador de mensajes de asignación configurado para generar un mensaje de asignación que identifica la asignación hecha por dicho asignador de recursos.
Description
Método y aparato para asignar canales para
comunicación de datos en un sistema de comunicación por radio.
La presente invención se refiere en general a la
comunicación de datos de acuerdo con un servicio de comunicación de
datos de alta velocidad, tal como un servicio de comunicación Datos
Mejorados para Evolución Global (EDGE). Más particularmente, la
presente invención se refiere a un aparato y a un método asociado
que asignan recursos de comunicación de acuerdo con un esquema
Offset de Indice de Asignación a Móviles.
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Los servicios de datos de alta velocidad son
cada vez más realizados por medio de sistemas de comunicación por
radio. Los avances en tecnologías de comunicación han permitido el
desarrollo y despliegue de sistemas de comunicación por radio que
permiten la comunicación de datos a elevadas frecuencias de
rendimiento de comunicación. Y con los avances continuados de las
tecnologías de comunicación, las mejoras de tales sistemas permiten
aumentar todavía más las frecuencias de rendimiento. Diversos
servicios de datos de alta velocidad, y sus mecanismos asociados de
ejecución práctica, están experimentando desarrollo, normalización y
ejecución práctica. Un sistema de comunicación de datos ejemplar,
al que se hace referencia como GPRS (General Packet Radio Service:
Servicio General de Radio en Paquete) para GSM (Global System for
Mobile communications: Sistema Global para comunicaciones de
Móviles) ha conseguido niveles significativos de desarrollo y uso.
Una extensión al esquema general de comunicaciones de GPRS, EDGE
(Enhanced Data for Global Evolution) está experimentando desarrollo
actualmente. Las frecuencias de rendimiento de datos que se pueden
conseguir en un sistema capaz de EDGE son significativamente
mayores que las que se pueden conseguir en su sistema predecesor
GPRS.
Aunque las comunicaciones basadas en EDGE
permiten que sean comunicados datos a frecuencias de datos
esencialmente más altas que su predecesor de GPRS, los servicios de
datos están resultando, y se anticipa que resultarán incluso más,
intensivos en datos. Existe una necesidad continuada de encontrar
modos para incrementar más todavía las capacidades de rendimiento
de datos de comunicaciones basadas en EDGE para facilitar la rápida
comunicación de servicios de comunicación de datos cada vez más
intensivos en datos que han de ser ejecutados en un sistema de
comunicación de datos basado en EDGE o en otro de alta
velocidad.
Las promulgaciones existentes de normas de EDGE
definen, entre otras cosas, la estructura de canal usada de acuerdo
con las comunicaciones basadas en EDGE. Los canales están definidos
en portadoras múltiples. Pero, debido a diversos requisitos, la
realización de un servicio único de comunicación usando recursos de
comunicación en portadoras múltiples no está actualmente disponible
debido a limitaciones en la promulgación de normas.
La solicitud de patente europea número 0938208
se refiere a un método de transmisión y a un aparato de transmisión
para transmitir señales sobre la base de un sistema de OFDM/TDMA, en
el que una pluralidad de subportadoras que son ortogonales entre sí
son asignadas a un número variable de canales, conteniendo cada
canal un número variable de subportadoras dependiendo de la
información que se ha de transmitir en dichas señales, en el que,
para la transmisión de dichas señales en un sistema de GSM que tenga
un número constante de canales de frecuencia de GSM predeterminada
y un número constante de ranuras de tiempo de GSM predeterminadas
que estén agrupadas en tramas de GSM, el número de dichas
subportadoras es asignado en correspondencia con la anchura de banda
de dichos canales de frecuencia de GSM, de manera que un múltiplo
de una ranura de tiempo de OFDM/TDMA resultante concuerda con una o
un múltiplo de ranuras de tiempo de GSM, en el que un símbolo piloto
es asignado a cada enésima subportadora en dichos canales de
frecuencia de GSM, en el que n es un entero y >1, y en el que son
transmitidas dichas señales.
Si pudiera ser proporcionada una manera en un
sistema de comunicación por radio de datos de alta velocidad para
utilizar combinaciones más completamente disponibles de ranura de
tiempo/portadora para realizar un servicio de comunicación, se
podrían conseguir mayores frecuencias de rendimiento de datos y
utilización espectral.
Es a la luz de esta información básica que han
evolucionado las significativas mejoras de la presente
invención.
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La figura 1 ilustra un diagrama de bloques
funcional de un sistema de comunicación ejemplar que incluye una
realización de la presente invención como una parte del mismo.
La figura 2 ilustra una representación de
asignación ejemplar de recursos de comunicación, hecha de acuerdo
con la operación de una realización de la presente invención.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo del
método que enumera el método de operación de una realización de la
presente invención.
La presente invención, por lo tanto, proporciona
ventajosamente un aparato y un método asociado que facilitan la
comunicación de datos de acuerdo con un servicio de comunicación de
datos de alta velocidad, tal como un servicio de comunicación de
Datos Mejorados para Evolución Global (EDGE) u otro sistema de
comunicación que utilice de manera óptima variación por saltos de
frecuencia.
Mediante la operación de una realización de la
presente invención, se proporciona una manera por la cual se
asignan recursos de comunicación a través de una pluralidad de
portadoras de radio, aunque definida lógicamente de acuerdo con un
esquema Offset de Indice de Asignación a Móviles (MAIO). El MAIO es
un valor de offset para la Frecuencia de Radio (RF) real para
implementar variación por saltos de frecuencia, pero es tratado
lógicamente como una propia portadora de RF. La probabilidad de que
estén disponibles ranuras de tiempo para asignación a través de una
pluralidad de portadoras es mayor que la probabilidad de que estén
disponibles ranuras de tiempo para asignación en una portadora
única, una limitación de los esquemas de asignación existentes.
Asignando recursos de comunicación a través de
una pluralidad de offsets de índice, hay una probabilidad mayor de
que se pueda asignar una serie contigua, tal como un bloque, de
ranuras de tiempo, para el comportamiento de un servicio de
comunicación durante una sesión de comunicación. Cuando está
disponible una secuencia contigua de ranuras de tiempo dentro de
una trama, los datos pueden ser comunicados más rápidamente que
cuando sólo se hace uso de recursos de comunicación sobre una
portadora única para comunicación de datos durante una sesión de
comunicación. E incluso si no se asignan ranuras de tiempo
contiguas, números incrementados de ranuras de tiempo asignadas a
una sesión de comunicación de datos permiten su terminación debido
al mayor nivel estadístico de asignación de recursos.
En un aspecto de la presente invención, la parte
de red del sistema de comunicación de datos por radio incluye un
analizador que analiza requisitos de recursos de comunicación
necesarios, o de otro modo requeridos, para proporcionar de acuerdo
con la comunicación de datos para realizar un servicio de
comunicación durante una sesión de comunicación. El analizador
determina, por ejemplo, el número de ranuras de tiempo que es
necesario asignar a la sesión de comunicación para permitir que los
datos sean comunicados entre un conjunto de estaciones de
comunicación. Las determinaciones hechas por el analizador son
hechas, por ejemplo, sobre una base de trama por trama, sobre una
base de sesión de comunicación, o sobre otra base, todo ello de una
manera que permita la asignación dinámica de recursos.
En otro aspecto de la presente invención, la
parte de red incluye también un asignador de recursos que asigna
recursos para permitir la comunicación de datos durante una sesión
de comunicación para efectuar el servicio de comunicación. Las
asignaciones de recursos se hacen, por ejemplo, en respuesta al
análisis de los requisitos de comunicación. Las asignaciones de
recursos se hacen a través de una pluralidad de AIOs (Mobile
Allocation Index Offsets) de cualquier modo definidos. Cuando están
disponibles ranuras de tiempo particulares en diferentes offsets de
índice o frecuencias de RF, se hace que las asignaciones comuniquen
datos de acuerdo con la sesión de comunicación dentro de las
ranuras de tiempo de los offsets de índice diferentes o frecuencias
de RF. Más generalmente, los recursos asignados por el asignador de
recursos no están limitadas a la selección de ranuras de tiempo
sobre un único offset de índice de asignación de móviles o
frecuencia de RF, sino que, en su lugar, son asignados, cuando
están disponibles, sobre cualquier offset de índice o frecuencia que
son capaces de operar las estaciones de comunicación, participantes
en una sesión de comunicación.
En otro aspecto de la presente invención, un
generador de mensajes en la parte de red genera un mensaje de
asignación que incluye valores que identifican recursos de
comunicación asignados para comunicar los datos de acuerdo con la
realización del servicio de comunicación durante una sesión de
comunicación. El mensaje de asignación es enviado por la parte de
red a una estación móvil que es una participante a la sesión de
comunicación de acuerdo con la cual se han de comunicar datos. Si
ha de ser un partícipe a la sesión de comunicación más de una
estación móvil, el mensaje de asignación es enviado a cada una de
las estaciones móviles. Enviando el mensaje de asignación a cada
estación móvil que ha de ser partícipe en la sesión de comunicación,
la estación móvil es informada de las asignaciones de recursos, con
lo que se permite a la estación móvil operar correctamente para
recibir, o transmitir, datos de comunicación que sean comunicados
durante la sesión de comunicación.
La estación móvil incluye un detector que
detecta el mensaje de asignación, una vez emitido por la parte de
red a la estación móvil. El detector determina los valores del
mensaje de asignación para identificar con ello los recursos
asignados.
La estación móvil incluye también un controlador
que controla la operación de la estación móvil en respuesta a los
recursos de comunicación detectados por el detector de acuerdo con
la comunicación de los datos.
Los recursos de comunicación son asignados de
una manera que facilita frecuencias de rendimiento de datos
mejoradas de los datos que son comunicados de acuerdo con el
comportamiento de la sesión de comunicación. La asignación se hace
para maximizar la suma de las ranuras de tiempo asignadas para la
sesión de comunicación dentro de las limitaciones de las
capacidades de las estaciones de comunicación que son partícipes de
la sesión de comunicación y de los tiempos de reacción de las
estaciones de comunicación necesarios para conmutar a las
portadoras de radio diferentes en las que son asignables los
recursos de comunicación.
Por lo tanto, en este y otros aspectos, el
aparato, y su método asociado, son proporcionados para una estación
de comunicación operable para comunicar datos. Un analizador está
destinado a recibir una indicación de una característica de los
datos que se han de ser comunicados por la primera estación de
comunicación. El analizador está configurado para analizar
requisitos de comunicación requeridos para la comunicación de los
datos. Un asignador de recursos está destinado a recibir una
indicación del análisis hecho por el analizador. El asignador de
recursos está configurado para asignar recursos a través de una
pluralidad de offsets de índice de asignación a móviles o
frecuencias para comunicación de los datos.
En este y otros aspecto, por lo tanto, se
proporciona un aparato más, y su método asociado, para una estación
de comunicación operable de acuerdo con la comunicación de datos. Un
detector está configurado para detectar un mensaje de asignación
suministrado a la estación de comunicación. El mensaje de asignación
identifica recursos de comunicación asignados a la estación de
comunicación de acuerdo con la comunicación de los datos. Los
recursos que son asignados a través de una pluralidad de offsets de
índice de asignación a móviles o frecuencias de portadora, por
ejemplo portadoras de radio de cualquier modo definidas lógicamente.
Un controlador está destinado a recibir una indicación de
detecciones hechas por el detector. El controlador está configurado
para controlar el funcionamiento de la estación de comunicación que
responde a las detecciones.
Por lo tanto, teniendo en cuenta este y otros
aspectos, se hace referencia en primer lugar a la figura 1, que
ilustra un sistema de comunicación mostrado generalmente con 10. El
sistema de comunicación es operable de acuerdo con una realización
de la presente invención. En la ejecución práctica ejemplar, el
sistema de comunicación 10 forma un sistema de comunicación de
datos por radio que proporciona servicios de datos para EDGE
(Enhanced Data for Global Evolution). Aunque la siguiente
descripción explicará el funcionamiento ejemplar del sistema de
comunicación en términos de su ejecución práctica ejemplar para
proporcionar servicios de comunicación basados en EDGE, se ha de
entender que las enseñanzas de la presente invención son
análogamente aplicables a otros tipos de sistemas de comunicación,
por ejemplo operables de acuerdo con especificaciones de
funcionamiento que definan otros tipos de sistemas de comunicación.
Por lo tanto, la descripción del funcionamiento el sistema de
comunicación 10 es para fines de explicación solamente y no de
limitación.
En la ilustración de la figura 1, el sistema de
comunicación incluye un conjunto de estaciones de comunicación,
estaciones de comunicación 12 y 14. Aquí, la estación de
comunicación 12 es representativa de elementos de una parte de red
del sistema de comunicación y a veces ha de hacerse referencia a
ella como una estación de red 12. Y la estación de comunicación 14
es representativa de una estación móvil y a veces se hará referencia
a ella a continuación como una estación móvil. Durante el
funcionamiento, cualquiera de las estaciones de comunicación 12 y
14 es capaz de generar datos de EDGE para comunicación con el fin de
efectuar un servicio de datos de EDGE durante una sesión de
comunicación. La operación se describirá con respecto a la
realización de un enlace descendente, servicio de comunicación de
EDGE, es decir, datos de EDGE comunicados por la estación de red 12
para suministrar a la estación móvil 14. La operación del sistema de
comunicación para comunicar datos en una dirección ascendente se
puede describir análogamente. En la figura está también mostrada una
estación de comunicación 14'. La estación de comunicación 14' es
representativa de la naturaleza de acceso múltiple del sistema de
comunicación. Durante la operación de ejemplo, son efectuados
servicios de comunicación de EDGE separados tanto con la estación
de comunicación 14 como con la estación de comunicación 14'.
El sistema de comunicación opera en general de
conformidad con las especificaciones de operación EDGE/GPRS/
GSM (Datos Mejorados para Evolución Global/Servicio General por Radio en Paquetes/Sistema Global para comunicaciones de Móviles), particularmente con respecto a la estructura de canal de EDGE definida aquí. La estructura de canal de EDGE define un esquema de TDMA (Time Division Multiple Access: Acceso Múltiple por División de Tiempo) que incluye tramas que comprenden ocho ranuras de tiempo. Se permite una frecuencia de transmisión máxima de 59,2 kb/seg por ranura de tiempo. Cuando se ha de efectuar un servicio de comunicación se asignan recursos de comunicación, es decir, ranuras de tiempo dentro de tramas definidas sobre una portadora disponible para comunicación, para la comunicación de los datos de EDGE sobre ella. Teóricamente, la totalidad de las ocho ranuras de tiempo de una trama pueden ser asignadas a una sesión de comunicación única, permitiendo con ello una frecuencia de transmisión máxima de 473,6 kb/seg (8\cdot59,2 kb/seg =473,6 kb/seg). Sin embargo, en la práctica real no se puede conseguir la asignación de tan gran número de ranuras de tiempo en una portadora única, o, más generalmente, un único offset de índice de asignación a móvil o frecuencia. Otros requisitos del sistema de EDGE/GPRS/GSM necesitan que una estación móvil efectúe varias mediciones, tales como mediciones que se requiere tomar en emisión de señales de células adyacentes, es decir, celdas adyacentes a la celda activa en la que está situada la estación móvil. La especificación de operación TS 45.008 [5] y TS 45.0002 [2], Anexo B, especifica y define algunas de estas mediciones. Además, debido a la naturaleza de acceso múltiple del sistema de comunicación, servicios de comunicación, tanto servicios de datos como de tráfico, son realizados por otros conjuntos de estaciones de comunicación. La competencia para recursos de comunicación limita la disponibilidad de ranuras de tiempo contiguas que estén disponibles para ser asignadas para efectuar un servicio de comunicación. Si, por ejemplo, hay sesenta por ciento de probabilidad de disponibilidad de una única ranura de tiempo para asignación, la probabilidad estadística de que estén disponibles seis ranuras de tiempo contiguas en una portadora única es sólo de 4,67 por ciento. Y la probabilidad de que estén disponibles ocho ranuras de tiempo contiguas en una portadora única desciende a 1,68 por ciento. Incluso excluyendo las limitaciones debidas a la necesidad de una estación móvil para efectuar mediciones, hay una probabilidad estadísticamente pequeña de que estén disponibles múltiples ranuras de tiempo contiguas en una portadora única para asignación de acuerdo con un servicio de comunicación único. Aunque están a veces disponibles ranuras de tiempo contiguas en otras portadoras de radio, no está permitido, hasta la
fecha, particularmente en un sistema basado en EDGE, asignar ranuras de tiempo sobre diferentes portadoras de radio.
GSM (Datos Mejorados para Evolución Global/Servicio General por Radio en Paquetes/Sistema Global para comunicaciones de Móviles), particularmente con respecto a la estructura de canal de EDGE definida aquí. La estructura de canal de EDGE define un esquema de TDMA (Time Division Multiple Access: Acceso Múltiple por División de Tiempo) que incluye tramas que comprenden ocho ranuras de tiempo. Se permite una frecuencia de transmisión máxima de 59,2 kb/seg por ranura de tiempo. Cuando se ha de efectuar un servicio de comunicación se asignan recursos de comunicación, es decir, ranuras de tiempo dentro de tramas definidas sobre una portadora disponible para comunicación, para la comunicación de los datos de EDGE sobre ella. Teóricamente, la totalidad de las ocho ranuras de tiempo de una trama pueden ser asignadas a una sesión de comunicación única, permitiendo con ello una frecuencia de transmisión máxima de 473,6 kb/seg (8\cdot59,2 kb/seg =473,6 kb/seg). Sin embargo, en la práctica real no se puede conseguir la asignación de tan gran número de ranuras de tiempo en una portadora única, o, más generalmente, un único offset de índice de asignación a móvil o frecuencia. Otros requisitos del sistema de EDGE/GPRS/GSM necesitan que una estación móvil efectúe varias mediciones, tales como mediciones que se requiere tomar en emisión de señales de células adyacentes, es decir, celdas adyacentes a la celda activa en la que está situada la estación móvil. La especificación de operación TS 45.008 [5] y TS 45.0002 [2], Anexo B, especifica y define algunas de estas mediciones. Además, debido a la naturaleza de acceso múltiple del sistema de comunicación, servicios de comunicación, tanto servicios de datos como de tráfico, son realizados por otros conjuntos de estaciones de comunicación. La competencia para recursos de comunicación limita la disponibilidad de ranuras de tiempo contiguas que estén disponibles para ser asignadas para efectuar un servicio de comunicación. Si, por ejemplo, hay sesenta por ciento de probabilidad de disponibilidad de una única ranura de tiempo para asignación, la probabilidad estadística de que estén disponibles seis ranuras de tiempo contiguas en una portadora única es sólo de 4,67 por ciento. Y la probabilidad de que estén disponibles ocho ranuras de tiempo contiguas en una portadora única desciende a 1,68 por ciento. Incluso excluyendo las limitaciones debidas a la necesidad de una estación móvil para efectuar mediciones, hay una probabilidad estadísticamente pequeña de que estén disponibles múltiples ranuras de tiempo contiguas en una portadora única para asignación de acuerdo con un servicio de comunicación único. Aunque están a veces disponibles ranuras de tiempo contiguas en otras portadoras de radio, no está permitido, hasta la
fecha, particularmente en un sistema basado en EDGE, asignar ranuras de tiempo sobre diferentes portadoras de radio.
Los elementos de las estaciones de comunicación
12 y 14 están funcionalmente representados y están formados de
elementos funcionales ejecutables de cualquier manera deseada.
Además, aunque los elementos funcionales están representados
conjuntamente, los lugares físicos en los que están formados los
elementos no necesitan ser comunes. Por ejemplo, los elementos
mostrados para formar porciones de la estación de red 12 no
necesitan estar situados en un lugar físico único, por ejemplo en
una estación transmisora-receptora de base de la
parte de red. En lugar de ello, los elementos de la estación de red
están, en una ejecución, distribuidos entre más de un lugar, tal
como en la estación transmisora-receptora de base y
en un controlador de estación de base. La estación de red incluye
una pila 18 de protocolo de radio a la que se aplican datos de
aplicación de usuario por medio de la línea 22. Los datos de
aplicación de usuario son para comunicación a una o más estaciones
móviles de acuerdo con una o más sesiones de comunicación de EDGE.
La pila de protocolo de radio incluye varias capas lógicas,
incluyendo una capa de gestión de recursos de radio (RRM: Radio
Resource Management).
La estación de red incluye además un elemento de
banda de base 24 al que se proporcionan datos, representados aquí
por medio de las líneas 26. El elemento de banda de base realiza
varias operaciones de banda de base, incluyendo tratamiento de
banda de base, modulación y codificación de canal.
La parte de red incluye también un elemento de
radio 28 al que se aplican los datos, aquí por medio de las líneas
32. El elemento de radio está formado, al menos funcionalmente, de
extremos frontales 34 de transmisor-receptor de
frecuencia de radio. Están mostrados N
transmisores-receptores en la figura, cada uno de
los cuales está acoplado a un transductor de antena 36 que
transforma los datos a forma electromagnética para comunicación a la
estación móvil, o estaciones 14.
De acuerdo con una realización de la presente
invención, la estación de comunicación 12 incluye además un
elemento lógico 42 de control de recursos de radio de portadora
múltiple. El elemento 42 está, al menos funcionalmente, acoplado a
la pila de protocolo de radio 18, representado por medio de las
líneas 44 y 46, al elemento de base de banda 24, aquí representado
por medio de las líneas 48 y al elemento de radio 28, representado
aquí por medio de las líneas 52. En la ejecución de ejemplo, el
elemento 42 está incorporado en una capa lógica de gestión de
recursos de radio.
El elemento lógico de control de recursos de
radio de portadora múltiple incluye un analizador 54, un asignador
de recursos 56 y un generador 58 de mensajes de asignación. El
analizador 54 recibe indicaciones de los datos que han de ser
comunicados por la parte de red a una estación móvil de acuerdo con
la realización de un servicio de comunicación durante una sesión de
comunicación. La indicación de la característica comprende, por
ejemplo, la cantidad de datos que se han de comunicar, o algún tipo
de indicación que mediante análisis por el analizador permite que
los requisitos de comunicación comuniquen los datos que se han de
analizar. Las indicaciones del análisis realizado por el analizador
son proporcionadas al asignador de recursos. El asignador de
recursos asigna recursos sobre la base del análisis hecho por el
analizador junto con indicaciones de datos que catalogan
información. Las asignaciones de recursos de comunicación se hacen a
través de una pluralidad de portadoras de radio definidas
lógicamente de acuerdo con un esquema de offset de índice de
asignación a móviles. En la ejecución de ejemplo, es proporcionada
una combinación de portadora de ranura de tiempo y radio, definida
en términos de un offset de índice de asignación a móviles, para
cada una de las asignaciones. Dependiendo de las capacidades de las
estaciones de comunicación que han de participar en la sesión de
comunicación en la que se comunican los datos para efectuar el
servicio de comunicación, las asignaciones incluyen ranuras de
tiempo asignadas sobre diferentes portadoras en tiempos
concurrentes. Y el número de portadoras de radio a través de las
cuales se hacen las asignaciones es también dependiente de las
capacidades de las estaciones de comunicación. Para que se permita
una asignación, las estaciones de comunicación deben además ser
capaces de comunicar a la frecuencia de la portadora de radio. Las
asignaciones hechas por el asignador de recursos son también
dependientes de tales criterios, indicaciones de los cuales se
aplican además a la lógica 42 de control de recursos de radio.
Los mensajes de control son generados por el
asignador de recursos y proporcionados a la pila de protocolo de
radio, al elemento de banda de base y al elemento de RF para
controlar su funcionamiento de conformidad con la asignación de
recursos hecha por el asignador. Una indicación de los recursos
asignados es también proporcionada al generador 58 de mensajes de
asignación. El generador de mensajes genera un mensaje de asignación
que es proporcionado a uno o más de los
transmisores-receptores 34 de RF del elemento de RF
28 para comunicación a la estación móvil 14. Mediante comunicación
del mensaje de asignación que contiene valores que identifican los
recursos asignados, la estación móvil se hace sabedora de los
recursos asignados.
La estación móvil incluye una estructura análoga
a la estructura de la estación de red. Aquí se muestra la porción
de cadena de recepción de la estación móvil. La estación móvil
incluye un transductor de antena 64, un elemento de RF 66, un
elemento de banda de base 68 y una pila 74 de protocolo de radio. El
elemento de RF incluye una pluralidad de
transmisores-receptores de RF 76 similares a los
transmisores-receptores 34 y son operables a
diferentes frecuencias de portadora.
La estación móvil incluye también un elemento
lógico 78 de control de recursos por radio de portadora múltiple,
de acuerdo con una realización de la presente invención. El elemento
78 incluye un detector 82 y un controlador 84. Y el elemento lógico
de control de recursos por radio está acoplado, al menos
funcionalmente, a la pila de protocolo de radio por medio de las
líneas 86 y 88, al elemento 68 de banda de base por medio de la
línea 92 y a los transmisores-receptores de RF del
elemento de RF por medio de las líneas 94. En la ejecución prácticas
ejemplar, el elemento 78 está incorporado en una capa de gestión de
recursos por radio.
El detector 82 opera para detectar el mensaje de
asignación enviado por la estación de red a la estación móvil. El
detector extrae valores contenidos en el mensaje de asignación, o
identifica de otro modo los recursos de comunicación asignados a la
sesión de comunicación para comunicar los datos de acuerdo con la
realización de un servicio de comunicación, Las detecciones hechas
por el detector son proporcionadas al controlador 84. Y el
controlador 84 opera para controlar el funcionamiento de la estación
móvil de manera que la estación móvil recibe y opera con ello los
datos de comunicación. El controlador controla, por ejemplo, las
operaciones de los diversos elementos de la estación móvil para
asegurar que los elementos de radio sean operables en los tiempos
apropiados para recibir los datos comunicados sobre las diferentes
portadoras.
La figura 2 ilustra una representación, mostrada
generalmente por 122, de asignaciones de recursos de comunicación
hechas para la comunicación de datos de acuerdo con el
funcionamiento de una realización de la presente invención. La
representación ilustra tres tramas sucesivas 124, 126 y 128 de TDMA,
cada una de las cuales incluye ocho ranuras de tiempo, numeradas
0-7. Ocho portadoras 132 de frecuencia de radio,
identificadas como canales de RF 1-8 de la célula
inactiva y portadoras FM-FM-MAX de
una célula adyacente, identifican todas portadoras identificadas en
el sistema de comunicación ejemplar.
Aquí, la estación móvil es capaz de recibir
datos comunicados en tres portadoras de RF simultáneamente. Las
asignaciones de comunicación son hechas, por lo tanto, con la
limitación de que los datos sean comunicados sobre no más de tres
portadoras durante cualquier ranura de tiempo particular. Las
referencias R1, R2 y R3 se muestran en la figura para identificar
las tres portadoras, definidas lógicamente de acuerdo con un esquema
de MAIO con el cual son comunicados los datos a la estación móvil
durante cualquier ranura de tiempo particular. Las indicaciones T y
M identifican periodos durante los cuales son transmitidos datos por
la estación móvil y durante los cuales son hechas mediciones por la
estación móvil.
Son hechas asignaciones de recursos, por el
asignador 56 mostrado en la figura 1, para minimizar la suma de
ranuras de tiempo del enlace descendente asignadas a una estación
móvil única dada la limitación de que la estación móvil recibe
datos sobre no más de tres portadoras durante cualquier ranura de
tiempo mientras observa también los tiempos de reacción Tta, Ttb,
Tra y Trb, como definidos en la especificación TS 45.002 [2], Anexo
B. Los tiempos de reacción identifican generalmente el tiempo
requerido de una estación móvil para conseguir fácilmente
transmitir o recibir, respectivamente, antes de recibir una
impulsión subsiguiente, transmitir una impulsión subsiguiente o
realizar una medición en una señal de célula adyacente.
En la ejecución práctica ejemplar, se
seleccionan combinaciones de portadora/ranura de tiempo en términos
de una combinación de MAIO (Mobile Allocation Index Offset) y ranura
de tiempo mediante "barrido" para recursos disponibles de
acuerdo con la siguiente ecuación:
En la
que:
t = número de ranuras de tiempo
R = número de pisos de RF (tanto en transmisión
como en recepción)
Nt = número máximo de ranuras de tiempo en
asignación
Nr = número máximo de pisos de RF disponibles
para la recepción simultánea en terminal móvil
S_{tR} = recurso de radio de ranura de tiempo
"t" en piso de RF para receptor móvil
U_{tR} = utilización de ranura de tiempo
"t" en piso de RF "R" permitida de acuerdo con las
limitaciones de tiempo de reacción (Boolean).
a = disponibilidad de ranura de tiempo
para asignación a enlace descendente de móvil (Boolean).
Debido a que los recursos no están limitados a
los disponibles en una portadora única, es posible una posibilidad
esencialmente incrementada de recursos de comunicación de datos.
Como basados en EDGE, así como otros tipos de servicios de
comunicación que son cada vez más intensivos en datos, la
disponibilidad incrementada de recursos de comunicación permite que
los datos sean comunicados más rápidamente que los disponibles
convencionalmente.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo del
método, mostrado generalmente con 142, representativo del método de
operación de una realización de la presente invención mediante el
cual se comunican datos entre un conjunto de estaciones de
comunicación en un esquema de comunicación que proporciona offset de
índice de asignación a móviles o frecuencia de portadora.
En primer lugar, y como se indica mediante el
bloque 144, se analizan los requisitos de comunicación necesarios
para la comunicación de los datos. El análisis es realizado
respondiendo a una indicación de una característica de los datos. A
continuación, y como se indica mediante el bloque 146, se asignan
recursos de comunicación a través de una pluralidad de portadoras
de radio para comunicación de los datos.
A continuación, y como se indica con los bloques
148 y 152, es generado un mensaje de asignación y enviado por una
estación de comunicación de envío a una estación de comunicación de
recepción que identifica asignaciones de los recursos de
comunicación. Y, como se indica mediante el bloque 154, el mensaje
de asignación se usa en la estación de comunicación de recepción
para controlar su funcionamiento de acuerdo con la comunicación de
los datos a través de la pluralidad de portadoras de radio.
Se proporciona con ello comportamiento de
comunicación mejorado de un servicio de datos de alta velocidad. Se
proporcionan frecuencias de rendimiento incrementadas, con relación
a las disponibles, cuando las asignaciones de recursos están
limitadas a las de una portadora de radio única. Los servicios de
comunicación de datos cada vez más intensivos en datos pueden ser
mejor realizados sin retardo notable.
Las descripciones precedentes son ejemplos
preferidos para ejecutar la invención, y el alcance de la invención
no ha de quedar necesariamente limitado por estas descripciones. El
alcance de la presente invención está definido por las siguientes
reivindicaciones.
Claims (19)
1. Aparato para una estación (12) de
comunicación de red, operable para comunicar datos en un esquema de
comunicación de datos de alta velocidad que proporciona offset de
índice de asignación a móviles sobre frecuencias de portadora que
utilizan variación por saltos de frecuencia, comprendiendo dicho
aparato:
un analizador (54) destinado a recibir una
indicación de una característica de los datos que han de ser
comunicados por la estación (12) de comunicación de red, estando
dicho analizador (54) configurado para analizar requisitos de
comunicación necesarios para la comunicación de los datos y que
permite la asignación dinámica de recursos;
un asignador (56) de recursos destinado a
recibir una indicación del análisis hecho por dicho analizador (54),
estando dicho asignador (56) de recursos configurado para asignar
recursos definidos en términos de una pluralidad de offsets de
índice de asignación a móviles a través de una pluralidad de
portadoras de radio para la comunicación de los datos; y
un generador (58) de mensajes de asignación
destinado a recibir una indicación de asignación hecha por dicho
asignador (56) de recursos, estando dicho generador de mensajes de
asignación configurado para generar un mensaje de asignación que
identifica la asignación hecha por dicho asignador de recursos.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que
están definidas ranuras de tiempo en la pluralidad de portadoras de
radio y en el que los recursos asignados el por asignador de
recursos (56) son asignados a ranuras de tiempo seleccionadas de
los offsets de índice de asignación a móviles a los que se asignan
las recursos.
3. El aparato de la reivindicación 1, en el que
la estación (12) de comunicación de red comprende una parte de
radio (28) que tiene elementos de radio operables en la pluralidad
de portadoras de radio a través de las cuales dicho asignador (56)
de recursos asigna los recursos.
4. El aparato de la reivindicación 3, en el que
dicho asignador (56) de recursos está además configurado para
generar un mensaje de control de estación de comunicación de parte
de radio para aplicación a la parte de radio (28) con el fin de
controlar la operación de la misma de acuerdo con asignaciones
hechas por dicho asignador (56) de recursos.
5. El aparato de la reivindicación 4, en el que
los valores del mensaje de control de estación de comunicación de
la parte de radio hacen que la parte de radio (28) sea operativa
para comunicar los datos sobre las portadoras de radio a las que
dicho asignador (56) de recursos asigna los recursos.
6. El aparato de la reivindicación 1, en el que
la estación (12) de comunicación de red comprende una parte (24) de
banda de base y en el que dicho asignador de recursos está además
configurado para generar un mensaje de control de estación de
comunicación de la parte de banda de base para aplicación a la parte
(24) de banda de base para controlar el funcionamiento de la misma
de acuerdo con asignaciones hechas por dicho asignador (56) de
recursos.
7. El aparato de la reivindicación 1, en el que
dicho analizador (54) y dicha asignador (56) de recursos están
incorporados en una capa de gestión de recursos de radio de una pila
de protocolo de radio definida en la primera estación de
comunicación.
8. El aparato de la reivindicación 1, en el que
los datos comprenden una pluralidad de corrientes de datos para
comunicación de acuerdo con una pluralidad de servicios de
comunicación de datos y en el que la indicación de la
característica de que dicho analizador (54) está destinado a la
recepción comprende identificación de una característica de cada
una de la pluralidad de corrientes de datos.
9. El aparato de la reivindicación 8, en el que
los recursos asignados por dicho asignador (56) de recursos
comprenden asignaciones de recursos separadas para comunicación de
cada una de la pluralidad de las corrientes de
datos.
datos.
10. El aparato de la reivindicación 1, en el que
los recursos asignados por dicho asignador (56) de recursos
comprende recursos asignados sobre más de una de la pluralidad de
portadoras de radio durante un periodo de tiempo concurrente.
11. El aparato de la reivindicación 10, en el
que las ranuras de tiempo están definidas en la pluralidad de
portadoras de radio, en el que los recursos asignados por dicho
asignador (56) de recursos son asignados a ranuras de tiempo
seleccionadas de las portadoras de radio, incluyendo al menos dos
ranuras de tiempo concurrentemente sobre portadoras de radio
separadas.
12. El aparato de la reivindicación 11, en el
que los recursos asignados a ranuras de tiempo seleccionadas son
seleccionados como una función de requisitos tanto de disponibilidad
de ranuras de tiempo como de tiempo de sintonización de la estación
de comunicación de red.
13. Un aparato para una estación (14) de
comunicación de móviles operable de acuerdo con la comunicación de
datos en un esquema de comunicación de datos de alta velocidad que
proporciona offset de índice de asignación a móviles sobre
frecuencias de portadora que utilizan variación de frecuencia por
saltos, comprendiendo dicho aparato:
un detector (82) configurado para detectar un
mensaje de asignación recibido por la estación de comunicación
móvil, identificando el mensaje de asignación recursos de
comunicación asignados a la estación (14) de comunicación móvil de
acuerdo con la comunicación de los datos, estando los recursos
asignados a la estación de comunicación móvil definidos en términos
de una pluralidad de offsets de índice de asignación a móviles a
través de una pluralidad de portadoras de radio; y
un controlador (84) destinado a recibir una
indicación de detecciones hechas por dicho detector (82), estando
dicho controlador (84) configurado para controlar el funcionamiento
de la estación de comunicación móvil en respuesta a las detecciones
hechas por dicho detector (82).
14. El aparato de la reivindicación 13, en el
que las ranuras de tiempo están definidas sobre la pluralidad de
portadoras de radio y en el que los recursos de comunicación
identificados en el mensaje de asignación detectado por dicho
detector (82) son asignados a ranuras de tiempo seleccionadas a las
que están asignados los recursos.
15. El aparato de la reivindicación 13, en el
que la estación de comunicación móvil (14) comprende una parte de
radio (66) que tiene elementos de radio operables en la pluralidad
de portadoras de radio a través de las cuales están identificados
en el mensaje de asignación detectado por dicho detector (82) los
recursos de comunicación que han de ser asignados.
16. El aparato de la reivindicación 15, en el
que dicho controlador (84) está además configurado para generar un
mensaje de control de la parte de radio para aplicación a la parte
de radio (66) con el fin de controlar el funcionamiento de la misma
de acuerdo con la asignación identificada en el mensaje de
asignación.
17. El aparato de la reivindicación 13, en el
que la estación de comunicación móvil comprende una parte (68) de
banda de base y en el que dicho controlador (84) está además
configurado para generar un mensaje de control de la parte de banda
de base para aplicación a la parte (68) de banda de base con el fin
de controlar el funcionamiento de la misma de acuerdo con
asignaciones identificadas en el mensaje de asignación.
18. Un método para comunicar datos mediante una
estación (12) de comunicación de red en un esquema de comunicación
de datos de alta velocidad que proporciona offset de índice de
asignación a móviles sobre frecuencias de portadora que utilizan
variación de frecuencia por saltos, comprendiendo dicho método las
operaciones de:
analizar (144) requisitos de comunicación
necesarios para comunicación de los datos, respondiendo a una
indicación de una característica de los datos y que permite
asignación dinámica de recursos;
asignar (146), respondiendo al análisis hecho
durante dicha operación de analizar, recursos definidos en términos
de una pluralidad de offsets de índice de asignación a móviles a
través de una pluralidad de portadoras de radio para comunicación de
los datos; y
generar (148) un mensaje de asignación que
identifica la asignación hecha durante dicha operación de
asignación.
19. El método de la reivindicación 18, que
comprende además las operaciones de:
enviar (152) el mensaje de asignación que
identifica asignaciones hechas durante dicha operación de asignación
a una estación de comunicación móvil; y
utilizar (154) el mensaje de asignación en la
estación de comunicación móvil para controlar la operación de la
misma de acuerdo con la comunicación de los datos a través de la
pluralidad de portadoras de radio asignadas durante dicha operación
de asignación.
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