ES2309921T3 - Comunicacion de datos con latencia de transmision reducida en un sistema de comunicacion por radio que tiene interfaz de radio tdma. - Google Patents
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Abstract
Un aparato para facilitar la comunicación de datos por parte de una primera estación de comunicación, susceptible de hacerse funcionar de conformidad con un esquema de comunicación que hace posible que el descentramiento o desplazamiento de índice de asignación móvil se iguale a una portadora de radio específica, de manera que los datos se dan en una cantidad correspondiente a los datos comunicables durante un número seleccionado de ranuras temporales de un bloque de radio formado a través de una pluralidad de tramas temporales, de tal modo que dicho aparato comprende: un dispositivo de asignación (54), destinado a recibir una indicación de la cantidad de datos que se ha de comunicar por la primera estación de comunicación, de manera que dicho dispositivo de asignación está configurado para asignar recursos de comunicación a través de una pluralidad de portadoras de radio; un organizador o programador temporal (46) de datos, destinado al menos a recibir una indicación de los recursos de comunicación asignados por dicho dispositivo de asignación (54), de tal modo que dicho organizador temporal (56) de datos está configurado para organizar temporalmente la comunicación de los datos de conformidad con las asignaciones realizadas por dicho dispositivo de asignación (54), de manera que la organización temporal de la comunicación de los datos hecha por dicho organizador temporal (56) hace posible la ultimación de la comunicación de los datos dentro de una única trama temporal de la pluralidad de tramas temporales; y un generador (62) de mensajes, destinado a recibir indicaciones de la organización temporal programada por dicho organizador temporal (56) de datos, de tal modo que dicho generador (62) de mensajes está configurado para generar un mensaje que incluye valores representativos de la organización temporal, manera que el mensaje, una vez comunicado, identifica la organización temporal a una estación distante o remota.
Description
Comunicación de datos con latencia de
transmisión reducida en un sistema de comunicación por radio que
tiene interfaz de radio TDMA.
La presente invención se refiere generalmente a
la comunicación de datos de conformidad con un servicio de
comunicación por radio de datos a alta velocidad, tal como un
servicio de comunicación de Datos Mejorados para la Evolución del
GSM (EDGE -"Enhanced Data for GSM Evolution"). Más
particularmente, la presente invención se refiere a un método, y a
un aparato asociado, en virtud de los cuales se asigna y se hace
posible la comunicación de los datos a niveles o grados reducidos
de latencia. Los recursos de comunicación se asignan para hacer
posible la comunicación de los datos de un bloque de radio a través
de múltiples portadoras y dentro de un periodo de tiempo reducido,
por ejemplo, dentro de una única trama temporal.
Se emplean sistemas de comunicación de datos a
fin de comunicar datos a través de ellos, y su uso es penetrante en
la sociedad moderna. La capacidad de un sistema de comunicación de
datos se define, en ocasiones, en términos de su capacidad de
transferencia debido a la significación que tiene la velocidad de
transferencia a la que se comunican los datos para el rendimiento
de un servicio de comunicación de datos. Los servicios de
comunicación de datos de alta velocidad han venido llevándose a
efecto históricamente por medio de sistemas de comunicación por
líneas de cables. Sin embargo, la evolución de las tecnologías de
comunicación permite cada vez más que se lleven a la práctica
servicios de comunicación de datos a alta velocidad por medio de
sistemas de comunicación por radio, es decir, inalámbricos. Cada
vez más, los servicios de datos que precisan de la comunicación de
grandes cantidades de datos en periodos cortos de tiempo son
susceptibles de llevarse a efecto por medio de un sistema de
comunicación por radio que hace posible la comunicación de los datos
a altas velocidades de transferencia de datos. Con los servicios de
comunicación cada vez más intensivos en cuanto a los datos, existe
la constante necesidad de hacer posibles sistemas de comunicación
por radio que proporcionen velocidades de transferencia de datos
aún más altas.
Un sistema de comunicación celular es un ejemplo
de un sistema de comunicación por radio que se utiliza cada vez más
y gracias al cual pueden comunicarse datos a altas velocidades de
transferencia de datos. Se ha desarrollado y desplegado
extensamente, póngase por caso, un sistema de comunicación celular
GSM (Sistema Global para comunicaciones Móviles -"Global System
for Mobile communications") que hace posible el desempeño de
servicios de comunicación de datos. Muchos sistemas posibilitan el
GPRS (Servicio General de Radio en Paquetes -"General Packet Radio
Service"), un servicio de comunicación de datos a alta
velocidad. Una extensión del GPRS, a la que se hace referencia como
EDGE (Datos Mejorados para la Evolución del GSM -"Enhanced Data
por GSM Evolution") se encuentra en despliegue en la actualidad.
Las comunicaciones de EDGE, en general, añaden la modulación de
8-PSK, redundancia incremental, así como modulación
adaptativa y codificación a las comunicaciones de GPRS. Y, por medio
de estos añadidos, un sistema de comunicación con capacidad para
EDGE hace posible la comunicación de datos a velocidades de
transferencia de datos que son significativamente superiores a las
que se pueden conseguir en los sistemas de comunicación que son
sólo GSM / GPRS. A pesar de las capacidades de comunicación
mejoradas de un sistema con capacidad de EDGE, se están realizando
esfuerzos para mejorar aún adicionalmente las capacidades de
comunicación de las comunicaciones en dicho sistema. Los documentos
de Solicitud de Patente Publicada de la Publicación de Solicitud de
Patente de los Estados Unidos número US 2002/044527 A1 y de la
Solicitud del Tratado de Cooperación en materia de Patentes [PCT
-"Patent Cooperation Treaty"] número WO 01/76096, por ejemplo,
describen esquemas de sistemas de comunicación por radio
digitales.
En el esquema de comunicación de EDGE ya
existente, una latencia de transmisión relativamente alta limita
las capacidades de comunicación. La latencia de transmisión tiene
como resultado que, en el esquema ya existente, los datos de un
bloque de radio son transmitidos a través de múltiples tramas de
TDMA (Acceso Múltiple por División en el Tiempo -"Time Division
Multiple Access") de una interfaz estructurada en ranuras,
definida en el sistema de comunicación. Más concretamente, los
datos de un bloque de radio son transmitidos en forma de trenes de
impulsos que se producen a lo largo de cuatro tramas de TDMA. Y,
como resultado de ello, comunicar los datos del bloque de radio
requiere el periodo de tiempo para responder a las cuatro tramas en
las que se han de comunicar los datos del bloque de radio. Cuando
los datos se comunican siguiendo un esquema de confirmación, se
requiere un tiempo adicional en el que confirmar la recepción de los
datos comunicados.
Si pudiese proporcionarse una manera de reducir
la latencia en la transmisión del esquema de comunicación
existente, de ello resultarían velocidades de transferencia de datos
efectivas mejoradas, así como un rendimiento de la comunicación
mejorado.
Es a la luz de esta información antecedente
relativa a la comunicación de los datos en un sistema de
comunicación por radio de interfaz estructurada en ranuras, como se
han desarrollado las mejoras significativas de la presente
invención.
La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques
funcional de un sistema de comunicación proporcionado a modo de
ejemplo y que incluye una realización de la presente invención como
parte del mismo.
La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques
funcional, similar al que se muestra en la Figura 1, pero de otro
sistema de comunicación proporcionado a modo de ejemplo y que
también incluye, como parte del mismo, una realización de la
presente invención.
La Figura 3 ilustra una representación gráfica
de la utilización de la interfaz aérea de radio estructurada en
ranuras de los sistemas de comunicación que se muestran en las
Figuras 1 y 2, de conformidad con un funcionamiento a modo de
ejemplo de una realización de la presente invención, conjuntamente
con una comparación con una asignación de comunicación
correspondiente, proporcionada en un esquema de comunicación
convencional.
La Figura 4 ilustra otra representación de
asignación de recursos de comunicación proporcionada a modo de
ejemplo, de conformidad con el funcionamiento de una realización de
la presente invención.
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo de
método, representativo del método de funcionamiento de una
realización de la presente invención.
De acuerdo con ello, la presente invención
proporciona, ventajosamente, un método, y un aparato asociado, para
uso en la comunicación de datos a alta velocidad, a fin de llevar a
la práctica un servicio de comunicación por radio de datos a alta
velocidad, tal como en la comunicación de datos de EDGE (Datos
Mejorados para la Evolución del GSM -"Enhanced Data for GSM
Evolution"), comunicados durante el funcionamiento de un sistema
de comunicación con capacidad para EDGE.
Por medio del funcionamiento de una realización
de la presente invención, se realizan asignaciones de recursos de
comunicación con el fin de hacer posible la comunicación de datos
con niveles o grados de latencia reducidos. Se asignan recursos de
comunicación para hacer posible la comunicación de datos de un
bloque de radio a través de múltiples portadoras dentro de un
periodo de tiempo reducido, por ejemplo, una única trama
temporal.
Al reducir la latencia de la comunicación de los
datos, se pueden conseguir velocidades efectivas de transferencia
datos mejoradas. Se proporciona un rendimiento de la comunicación
mejorado puesto que el tiempo de latencia reducido permite que se
comuniquen, dentro de un periodo de tiempo más pequeño, los datos
necesarios para llevar a efecto un servicio de comunicación.
Se asignan recursos de comunicación para
comunicar los datos de un bloque de radio. Si bien,
convencionalmente, los recursos de comunicación se asignan sobre
una única portadora, a lo largo de un periodo de tiempo de cuatro
tramas temporales, los recursos de comunicación asignados de
conformidad con el funcionamiento de una realización de la presente
invención, se asignan dentro de una única trama temporal, a través
de una pluralidad de portadoras de radio. Gracias a ello, se
comunican los datos de un bloque de radio completo dentro de una
única trama temporal, en lugar de las cuatro tramas temporales a lo
largo de las cuales se asignan convencionalmente los recursos y
durante las que se comunican convencionalmente los datos del bloque
de radio.
En otro aspecto, se establece una determinación
acerca de cuántas portadoras de radio, y cuáles, se encuentran
disponibles para asignarles los recursos de comunicación. La
determinación se establece, por ejemplo, haciendo uso del
conocimiento de las capacidades de comunicación de las estaciones de
comunicación que habrán de ser partes en una sesión de
comunicación. El conocimiento de la capacidad de comunicación de una
estación distante o remota, por ejemplo, una estación móvil, se
proporciona por un mensaje enviado por la estación móvil a la
infraestructura de red para informar a la infraestructura de red de
la capacidad de comunicación de la estación móvil. Y, en respuesta
a la recepción del mensaje, están disponibles asignaciones para, o
limitadas a, las portadoras de radio a través de las que la
estación móvil es capaz de recibir, o transmitir, datos.
En otro aspecto, se asignan recursos de
comunicación a comunicaciones tanto de enlace descendente como de
enlace ascendente. Las asignaciones de recursos de comunicación
efectuadas en la infraestructura de red para comunicaciones de
enlace ascendente son comunicadas a la estación móvil para su uso
subsiguiente por parte de la estación móvil para las comunicaciones
de enlace ascendente. Y las asignaciones de recursos de comunicación
efectuadas para las comunicaciones de enlace descendente son
también comunicadas a la estación móvil para alertar a la estación
móvil de las asignaciones, al objeto de permitir su funcionamiento
de la mejor manera para detectar los datos y actuar sobre ellos,
cuando se comunican.
En otro aspecto, se asignan recursos de
comunicación y se programan u organizan temporalmente comunicaciones
de datos en una capa lógica de control de recursos de radio del
sistema de comunicación. Las asignaciones de recursos de
comunicación se establecen en respuesta a las capacidades de
comunicación de las estaciones de comunicación que van a estar
implicadas en la comunicación de los datos, así como a otros
criterios, tales como la disponibilidad de recursos de comunicación
en las portadoras de radio que, de otro modo, estarían disponibles
para las comunicaciones por parte de las estaciones de comunicación.
Y, una vez establecidas las asignaciones de recursos, el
organizador temporal de datos organiza temporalmente la comunicación
de los datos con el fin de efectuar su comunicación para llevar a
efecto el servicio de comunicación. Cuando las estaciones de
comunicación están constituidas por una pluralidad de extremos o
terminales frontales transceptores, o
transmisores-receptores, de RF, cada uno de ellos
susceptible de hacerse funcionar a través de una portadora de radio
seleccionada, se generan señales de control en la capa de lógica de
recursos de radio y se proporcionan a los terminales frontales
transmisores-receptores para provocar su
funcionamiento de conformidad con los recursos asignados. Y, cuando
una estación de comunicación está constituida por un terminal
frontal transmisor-receptor de RF de banda ancha,
se generan señales de control en la capa de control de recursos de
radio para controlar su funcionamiento.
Las asignaciones de recursos de comunicación se
realizan sujetas a diversas restricciones, incluyendo, por ejemplo,
las ranuras temporales que son asignables, las portadoras de RF
disponibles, los requisitos temporales requeridos por las
estaciones de comunicación para sintonizar en las diferentes
portadoras, así como otros criterios.
En general, una realización puede ser
susceptible de llevarse a la práctica en cualquiera de diversos
sistemas de comunicación por radio que proporcionen múltiples
canales de radiofrecuencia que utilizan un protocolo estructurado
en ranuras temporales para el intercambio de datos. Una estación de
comunicación remota funciona de modo que recibe y descodifica
información comunicada a la misma por dos o más frecuencias de radio
simultáneamente. La transmisión de los datos se controla por medio
de la asignación de recursos de comunicación y la organización
temporal de las comunicaciones de datos de conformidad con las
asignaciones de recursos.
Los datos se comunican, convencionalmente, por
un cierto número de tramas que constituyen un bloque de radio. Esta
cantidad de datos, en virtud del funcionamiento de una realización
de la presente invención, se comunica, en lugar de ello, dentro de
un número seleccionado de ranuras temporales de una única trama
temporal. El número seleccionado de ranuras temporales corresponde
al número de tramas que constituyen un bloque de radio
convencionalmente definido.
En un aspecto adicional, una estación de
comunicación que recibe datos comunicados a la misma sobre las
ranuras temporales asignadas dentro de una única trama temporal,
confirma la recepción de conformidad con un esquema de
confirmación, ya sea un esquema de comunicación de confirmación
positiva o de confirmación negativa. En un esquema de confirmación
positiva, las conformaciones se comunican de vuelta a una estación
de comunicación emisora dentro de la misma trama temporal que la
trama temporal en la que se han comunicado los datos a la estación
que los recibe.
En estos y en otros aspectos, por lo tanto, se
proporciona un método, y un aparato asociado, para facilitar la
comunicación de datos por parte de una primera estación de
comunicación. La primera estación de comunicación es susceptible de
hacerse funcionar de conformidad con un esquema de comunicación que
hace posible un descentramiento o desplazamiento de índice de
asignación móvil. Los datos se dan en una cantidad correspondiente a
los datos comunicables durante un número seleccionado de ranuras
temporales de un bloque de radio formado a través de una pluralidad
de tramas temporales. Un dispositivo de asignación está destinado a
recibir una indicación de la cantidad de datos que se han de
comunicar por parte de la primera estación de comunicación. El
dispositivo de asignación está configurado para asignar recursos de
comunicación definidos en términos de desplazamientos de índice de
asignación móvil a través de una pluralidad de portadoras de radio.
Un organizador temporal de datos está destinado a recibir una
indicación de los recursos de comunicación asignados por el
dispositivo de asignación. El organizador temporal de datos está
configurado para organizar temporalmente la comunicación de los
datos de conformidad con las asignaciones realizadas por el
dispositivo de asignación. La organización o programación temporal
de la comunicación de los datos se realiza por el organizador
temporal, que hace posible la ultimación de la comunicación de los
datos dentro de una única ranura temporal de la pluralidad de
ranuras temporales. Un generador de mensajes recibe indicaciones de
la organización temporal. Y el generador de mensajes genera un
mensaje que incluye valores representativos de la organización
temporal.
La presente invención se expone en las
reivindicaciones independientes. Algunas características opcionales
se recogen en las reivindicaciones dependientes de éstas.
Con estos y otros aspectos en mente, se hace
referencia, en primer lugar, a la Figura 1. La Figura 1 ilustra un
sistema de comunicación, mostrado generalmente con el número de
referencia 10, en el que es susceptible de hacerse funcionar una
realización de la presente invención. En la implementación tomada a
modo de ejemplo, el sistema de comunicación 10 constituye un
sistema de comunicación por radio que funciona, en general, de
conformidad con los protocolos operativos de un esquema de
comunicación de GSM / GPRS / EDGE (Sistema Global para
Comunicaciones móviles / Servicio General de Radio en Paquetes /
Datos Mejorados para la Evolución del GSM -"Global System for
Mobile communications / General Packet Radio Service / Enhanced Data
for GSM Evolution"). El sistema de comunicación, sin embargo, es
también análogamente, representativo de otros sistemas de
comunicación de interfaz estructurado en ranuras. Si bien la
descripción que sigue describirá el sistema de comunicación en
términos de su implementación a modo de ejemplo, las enseñanzas de
la presente invención son análogamente aplicables para su
implementación en otros tipos de sistemas de comunicación,
susceptibles de hacerse funcionar de conformidad con otros
protocolos operativos.
El sistema de comunicación 10 incluye estaciones
de comunicación 12 y 14. La estación de comunicación 12 es
representativa de una estación de red. La estación de red está
formada por elementos de una parte de red del sistema de
comunicación, y se hará referencia aquí a la estación de
comunicación, en ocasiones, como estación de red. La estación de
comunicación 14 es representativa de una estación móvil, y se hará
referencia aquí, en ocasiones, a la estación de comunicación 14
como estación móvil 14.
También se muestra en la Figura 1 una estación
de comunicación 14'. La estación de comunicación 14' representa
otra estación móvil que es capaz de comunicarse con la estación 12
de red. Son posibles sesiones de comunicación de punto a punto
independientes, así como comunicaciones de emisión múltiple, entre
la estación 12 de red y las estaciones de comunicación 14 y 14'. Y
el sistema de comunicación define un sistema de comunicación de
acceso múltiple.
Cualquiera de las estaciones de comunicación 12
y 14 es capaz de generar y comunicar datos EDGE de conformidad con
el comportamiento de un servicio de datos EDGE. Se describirá el
funcionamiento a modo de ejemplo del sistema de comunicación por lo
que respecta a la comunicación de enlace descendente de los datos,
es decir, de los datos originados en la estación de red y
comunicados a la estación móvil. El funcionamiento del sistema de
comunicación en un sentido de enlace ascendente, es decir, de la
estación móvil a la estación de red, es análogo.
Los protocolos operativos de EDGE / GPRS / GSM
incluyen definiciones de una estructura de canal de EDGE. La
estructura de canal de EDGE define una interfaz estructurada en
ranuras de conformidad con un esquema de TDMA (Acceso Múltiple por
División en el Tiempo -"Time Division Multiple Access") en el
cada grupo de ocho ranuras temporales forma una trama. Y un bloque
de radio se define como un grupo de cuatro tramas. Cada trama es de
una longitud temporal de 4,615 ms, y cada ranura temporal de la
trama es de un octavo de dicha longitud, ó 577 ms. Como un bloque
de radio está formado por cuatro tramas temporales, la longitud
temporal de un bloque de radio es 4 veces 4,615 ms ó 18,46 ms.
Cuando se asignan recursos de comunicación para la comunicación de
datos de un bloque de radio, se requieren, convencionalmente, al
menos 18,46 ms para comunicar los datos. Ello defina la latencia de
transmisión de las comunicaciones de EDGE. Existe una latencia
adicional si la estación de recepción transmite una confirmación,
tal como de conformidad con un mecanismo de indicador de estado de
enlace ascendente (USF -"uplink state flag"), también
establecido en los protocolos anteriormente mencionados. La
confirmación se devuelve a la siguiente trama de TDMA, siguiendo a
la recepción del bloque de radio completo. Cuando se utiliza una
confirmación, es necesario completar cinco tramas de TDMA, o
longitudes temporales de 20,824 ms, correspondientes a cinco tramas
de TDMA de longitudes temporales de 4,615 ms. Un ciclo completo
requiere nueve, cuatro más cuatro más una, tramas temporales, o una
longitud temporal de 41,435 ms, que se extienden entre el comienzo
de la recepción de un bloque de datos y el final de la transmisión
de un bloque de radio, y el final de la transmisión de un bloque de
confirmación. Como la latencia de la transmisión es relativamente
extensa, la latencia constituye una limitación del rendimiento de la
comunicación de un sistema de comunicación con capacidad para
EDGE
convencional.
convencional.
Las estaciones de comunicación 12 y 14 se han
representado funcionalmente en la Figura 1. Las estaciones de
comunicación están formadas por elementos funcionales que son
susceptibles de implementarse de cualquier manera que se desee.
También, las funciones llevadas a cabo por los diversos elementos
funcionales no están necesariamente radicadas juntas en una única
entidad física, sino que, en lugar de ello, pueden ser distribuidas
a través de dos o más entidades físicas. Por ejemplo, los elementos
mostrados constituyendo partes de la estación de red 1 no necesitan
disponerse ubicados en una única entidad de red, sino que, en lugar
de ello, pueden ser distribuidos a través de más de una entidad,
tal como, por ejemplo, a través de un controlador de estación de
base y una estación transmisora-receptora de base de
la red.
La parte de cadena transmisión de la estación 12
de red se muestra en la Figura 1. La estación de red incluye un
apilamiento o pila 18 de protocolos de radio a la que se aplican los
datos de aplicación de usuario por medio de la línea 22. Los datos
de aplicación están destinados a la comunicación con una o más
estaciones móviles 14 de conformidad con una o más sesiones de
comunicación de EDGE. La pila de protocolos de radio incluye
diversas capas lógicas que incluyen una capa de gestión de recursos
de radio (RRM -"radio resource management"). Los datos se
proporcionan por parte de la pila de protocolos de radio a un
elemento de banda de base 24 por medios de las líneas 26. El
elemento de banda de base lleva a cabo diversas operaciones en banda
de base que incluyen tratamiento de banda de base, modulación y
codificación de canal.
La estación de red también incluye un elemento
de radio 28 formado por una pluralidad de terminales frontales
transmisores-receptores de radiofrecuencia (RF 1 -
RF N) a los que se aportan los datos, una vez que se ha operado en
ellos por parte del elemento de banda de base, por medio de las
líneas 32. La estación de red incluye N terminales frontales 28
transmisores-receptores de RF. Cada uno de los
terminales frontales transmisores-receptores está
conectado a un transductor 36 de antena que funciona transmutando
los datos en una forma electromagnética para su comunicación, por
medio de la interfaz aérea de radio estructurada en ranuras, a las
una o más estaciones móviles 14. O lo que es lo mismo, la estación
de red es capaz de comunicarse por N portadoras, tal como de
conformidad con un esquema de desplazamiento de índice de asignación
móvil (MAIO -"mobile allocation index offset"). La estación
móvil 14, por ejemplo, está configurada y es susceptible de hacerse
funcionar de manera
similar.
similar.
La estación de red 12 también incluye un
elemento 42 de lógica de control de recursos de radio de portadora
múltiple de una realización de la presente invención. El elemento 42
de lógica está conectado funcionalmente con la pila 18 de
protocolos de radio, aquí, por medio de las líneas 43, 45 y 47, al
elemento 24 de banda de base por medio de las líneas 48, y a los
terminales frontales transmisores-receptores 28 del
elemento de radio por medio de las líneas 52. El elemento lógico
lleva a cabo diversas funciones y, en la realización que se
proporciona a modo de ejemplo, se incorpora en la capa lógica d
gestión de recursos de radio.
El elemento lógico 42 incluye un dispositivo de
asignación 54, un organizador temporal 56 de datos y un generador
62 de mensajes. Las funciones realizadas por las partes del elemento
lógico 42 se llevan a cabo de cualquier forma que se desee, tal
como, por ejemplo, por medio de algoritmos ejecutables por circuitos
de procesamiento o tratamiento.
El dispositivo de asignación recibe indicaciones
de los datos que se han de comunicar de conformidad con un servicio
de comunicación durante una sesión de comunicación, aquí, por
ejemplo, los datos de enlace descendente que se han de comunicar
por parte de la estación de red a una o más estaciones móviles. La
indicación de la característica incluye, por ejemplo, la cantidad
de datos que se ha de comunicar u otra indicación que facilite la
asignación por parte del dispositivo de asignación de las
estipulaciones o asignaciones de recursos de canal. Las
asignaciones de recursos de canal hechas por el dispositivo de
asignación son proporcionadas al organizador temporal 46 de datos.
El organizador temporal de datos funciona programando u organizando
temporalmente las comunicaciones de datos de conformidad con las
asignaciones realizadas por el dispositivo de asignación. Se
proporcionan señales de control apropiadas a los terminales
frontales transmisores-receptores de RF 30 y al
elemento de banda de base para controlar sus funcionamientos
respectivos, al objeto de hacer posible la comunicación de los
datos organizados temporalmente por el organizador temporal de
datos. La información de organización temporal de datos es, aquí,
proporcionada también al organizador temporal de datos por la pila
18 de protocolos de radio. Al generador 62 de mensajes se le
proporcionan también indicaciones de las asignaciones de recursos
de comunicación y de la organización temporal de los datos realizada
por el organizador temporal de datos. El generador de mensajes
funciona generando un mensaje para su comunicación a la estación
móvil, con el fin de alertar a la estación móvil de las asignaciones
de recursos y de la organización temporal realizada por el
organizador temporal de datos. El mensaje se proporciona aquí, por
medio de la línea 43, a la pila de protocolos de radio,
subsecuentemente a la operación sobre él por parte del elemento de
banda de base y a ser comunicado por uno o más de los terminales
frontales transmisores-receptores 30.
La parte de cadena receptora de la estación
móvil 14 se ilustra en la Figura. La estación móvil incluye
transductores 64 de antena, un elemento de RF 66 formado por
terminales frontales transmisores-receptores de RF
67, un elemento 68 de banda de base y una pila 74 de protocolos de
radio.
La estación móvil incluye un elemento 78 de
lógica de control de recursos de radio de portadora múltiple,
también perteneciente a una realización de la presente invención. El
elemento 78 incluye un detector 82 y un controlador 84. El elemento
de lógica de control de recursos de radio está conectado, al menos
funcionalmente, a la pila de protocolos de radio, aquí indicada por
medio de las líneas 86 y 88, al elemento de banda de base por medio
de la línea 92, y a los terminales frontales
transmisores-receptores de RF del elemento de RF por
medio de las líneas 94.
El detector 82 funciona de manera que detecta un
mensaje generado por el generador 62 de mensajes de la estación de
red y comunicado a la estación móvil. Y el detector funciona de modo
que extrae valores contenidos en el mensaje o, de otro modo,
funciona identificando las asignaciones de canal o la organización
temporal de datos contenida en el mensaje comunicado. Las
detecciones realizadas por el detector se proporcionan al
controlador 84. El controlador funciona de manera que controla el
funcionamiento de la estación móvil en respuesta a los valores
detectados en el mensaje. Para comunicaciones de enlace descendente,
el controlador provoca el funcionamiento de la estación móvil de la
manera mejor para recibir los datos EDGE subsiguientemente
comunicados. Y, para comunicaciones de enlace ascendente, el
controlador provoca el funcionamiento de la estación móvil para
comunicar de la mejor manera los datos de enlace ascendente que se
comunican subsiguientemente por la estación móvil.
La Figura 2 ilustra un sistema de comunicación
similar al mostrado en la Figura 1, también formado por un conjunto
de estaciones de comunicación 12 y 14. Se hace referencia a los
elementos del sistema de comunicación 10 mostrado en la Figura 2
que se corresponden con los que forman el sistema de comunicación
que se muestra en la Figura 1, de manera común. La función,
funcionamiento y conexión de dichos elementos a los que se hace
referencia en común, se corresponden con sus contrapartidas
mostradas en la Figura 1. La referencia a la descripción de la
Figura 1 proporciona los detalles de su función, funcionamiento y
conexión.
Aquí, en contraste con las estaciones de
comunicación 12 y 14 mostradas en la Figura 1, las estaciones de
comunicación incluyen unos terminales frontales 98 y 106
transmisores-receptores de RF de banda ancha. Es
decir, las estaciones de red incluyen un único transmisor 98 de
radiofrecuencia que transmite múltiples canales de radiofrecuencia
contiguos, convertidos a partir de una única señal de banda de base.
Y la estación móvil 14 incluye un único receptor 106 de
radiofrecuencia que tiene una anchura de banda de radiofrecuencia y
de banda de base lo suficientemente
amplia como para recibir más de un canal de radiofrecuencia contiguo e información de banda de base asociada.
amplia como para recibir más de un canal de radiofrecuencia contiguo e información de banda de base asociada.
En el curso del funcionamiento del elemento 42
de lógica de control de recursos de radio de portadora múltiple, se
realizan asignaciones de recursos de comunicación con el fin de
minimizar el número de periodos de tren de impulsos asignados a lo
largo de todas las portadoras de radiofrecuencia, a ranuras
temporales tanto de enlace descendente como de enlace ascendente,
según sea apropiado, sometidas a diversas limitaciones. En primer
lugar, las ranuras temporales han de ser asignables, es decir, que
las ranuras temporales no se están utilizando para otras
comunicaciones de tráfico por parte de otros conjuntos de estaciones
de comunicación que están sometidas a otras sesiones de
comunicación.
En segundo lugar, las ranuras temporales que son
asignadas se asignan a lo largo de la suma de todos los periodos de
tren de impulsos asignables, y la suma de todos los elementos
receptores de radiofrecuencia de estación móvil disponibles es
mayor o igual que el número de datos de tren de impulsos que se
requieren para la transmisión de un bloque de radio.
En tercer lugar, las ranuras temporales se
asignan a lo largo de la suma de todos los periodos de tren de
impulsos asignables y de la suma de todos los receptores de
radiofrecuencia de estación móvil disponibles MOD, y el número de
datos de tren de impulsos que se requieren par la transmisión de un
bloque de radio es igual a cero. Es decir, tan sólo se asignan
bloques completos, y no bloques de radio parciales.
En cuarto lugar, las asignaciones son
dependientes, de manera adicional, de la latencia mínima requerida
para sintonizar la etapa de RF, ya sea la pluralidad de elementos
de extremo o terminal frontal transmisor-receptor,
ya sean los transmisores-receptores de banda ancha,
y para que quede lista, ya sea para recibir por otra frecuencia
portadora o para que se observe la transmisión.
En quinto lugar, las asignaciones de recursos y
la organización temporal de los datos dependen adicionalmente del
periodo de latencia mínimo requerido para sintonizar la etapa de RF,
implementada de la manera que sea, y para que quede lista para
recibir por una frecuencia de medición. Y, en sexto lugar, una
limitación final es que la frecuencia de medición no sea igual a la
frecuencia de transmisión.
Las anteriores decisiones y limitaciones se
representan matemáticamente por:
Donde:
b = Periodo de tren de impulsos
R = Número de unidades de RF (tanto de
transmisión como de recepción)
Nb = Máximos periodos de tren de impulsos
posibles en la asignación
Nr = Número máximo de unidades de RF
disponibles para la recepción simultánea en un terminal móvil
B_{b} = Periodo de tren de impulsos
(para GSM / EDGE = 577 \mus) en el número de ranura temporal
"b"
T_{bR} = Recursos de radio de la ranura
temporal situada en el número de ranura temporal "b", en la
unidad de RF "R" para un receptor móvil
u_{b} = Utilización de la ranura
temporal "b" de acuerdo con las limitaciones (booleano)
a = Disponibilidad de ranura temporal
para su asignación al enlace descendente móvil (booleano)
d = Número de trenes de impulsos de datos
requeridos por cada bloque de radio (para GSM / EDGE = 4)
L_{T} = Latencia mínima requerida para
conmutar entre la última ranura de recepción asignada y, bien i)
otra ranura de recepción asignada existente en otra portadora de RF,
o bien ii) la ranura de transmisión asignada (para GSM / EDGE = 1
periodo de tren de impulsos = 577 \mus)
L_{M} = Latencia mínima requerida para
conmutar entre la última ranura de transmisión asignada y la ranura
de medición (para GSM / EDGE = 1 periodo de tren de impulsos = 577
\mus)
La Figura 3 ilustra una representación, mostrada
generalmente con la referencia 112, de asignaciones de recursos
proporcionadas a modo de ejemplo, hechas de conformidad con el
funcionamiento de una realización de la presente invención. Aquí,
los recursos son asignados sobre dos portadoras de radio 114 y 116.
En la Figura se muestran cuatro tramas temporales, cada una formada
por ocho ranuras temporales en cada una de las dos portadoras de
radio. Las asignaciones de ranura temporal se realizan en las
primera y segunda ranuras temporales de ambas portadoras de radio
114 y 116. Es decir, durante el periodo de tiempo correspondiente a
una única trama temporal, se asignan cuatro ranuras temporales para
la comunicación de datos. Las cuatro ranuras temporales hacen
posible la comunicación de datos en una cantidad correspondiente a
los datos que son comunicados convencionalmente a través de un
bloque de radio definido a lo largo de cuatro tramas temporales. Los
bloques 122 son representativos del bloque de datos de enlace
descendente correspondiente a las ranuras temporales asignadas en
las portadoras independientes 114 y 116.
En la representación que se proporciona a modo
de ejemplo, se retornan adicionalmente confirmaciones que confirman
la recepción de los datos comunicados sobre las ranuras temporales
asignadas. Las ranuras temporales 124, situadas dentro de una única
trama temporal, representan ranuras temporales dentro de las cuales
las confirmaciones de enlace ascendente proporcionadas a modo de
ejemplo son devueltas a la estación de red.
Con ello, dentro del periodo de tiempo
correspondiente a una única trama temporal, los datos que
constituyen los datos de un bloque de radio completo se comunican a
la estación móvil, y la estación móvil confirma la recepción de los
datos. Se hace posible con ello la codificación de un bloque
completo en una confirmación de su recepción, así como su
descodificación, dentro de un único periodo de trama de TDMA.
Se ha representado adicionalmente en la Figura
una asignación de recursos, a modo de ejemplo, de un bloque de
radio según la práctica convencional, indicado por la referencia
126. En un funcionamiento convencional, se asigna una única ranura
temporal dentro de una única trama temporal, y se asignan ranuras
temporales a lo largo de cuatro tramas temporales, sobre una única
portadora de radio. Y, cuando se proporcionan las confirmaciones,
las confirmaciones se proporcionan en subsiguientes tramas
temporales. Una comparación de las asignaciones indica la reducida
latencia que se proporciona gracias al funcionamiento de una
realización de la presente invención.
La Figura 4 ilustra otra representación,
mostrada generalmente con la referencia numérica 132, que es aquí
de una estación móvil de dos receptores y asignaciones de recursos a
lo largo de tres periodos de trama temporal, de manera que cada
periodo de trama temporal está formado por ocho ranuras temporales,
numeradas de 0 a 7 en la Figura 4. Como se indica por los círculos
134 y 136, los recursos asignados durante las dos primeras ranuras
temporales de las portadoras 1 y 2 de canal de RF, satisfacen la
limitación indicada matemáticamente en el círculo 136. Las
asignaciones de transmisión subsiguientes dentro de las ranuras
temporales identificadas como ranuras temporales 3, 4, 5 y 6, se
asignan con la limitación de latencia indicada por los círculos 138
y 142. Las limitaciones adicionales se indican por los círculos 146
y 148, 152 y 154, y 156.
De nuevo, el análisis de las asignaciones de
recursos indica que los datos correspondientes a un bloque de radio
completo se comunican, y confirman, dentro de una única trama
temporal. En las segunda y tercera tramas temporales de la
ilustración de la Figura 4 se indican asignaciones adicionales
proporcionadas a modo de ejemplo.
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo de
método, mostrado generalmente con la referencia 162, que es
representativo del método de funcionamiento de una realización de
la presente invención. El método facilita la comunicación de datos
por parte de una primera estación de comunicación de conformidad con
un esquema de comunicación que hace posible el desplazamiento de
índice de asignación móvil. Los datos son en una cantidad
correspondiente a los datos comunicables durante un número
seleccionado de ranuras temporales de un bloque de radio formado a
través de una pluralidad de tramas temporales.
En primer lugar, y como se indica por el bloque
166, se asignan los recursos de comunicación. Los recursos de
comunicación que se asignan son asignados a través de una pluralidad
de portadoras de radio.
A continuación, y según se indica por el bloque
168, se organiza o programa temporalmente la comunicación de los
datos de conformidad con las asignaciones hechas durante la
operación de asignación. La organización temporal de la
comunicación de los datos hace posible la ultimación de la
comunicación de los datos dentro de una única trama temporal de la
pluralidad de tramas temporales. Subsiguientemente, y como se indica
por el bloque 172, se genera un mensaje. El mensaje incluye valores
representativos de la organización temporal. El mensaje, una vez
comunicado, identifica la organización temporal a una estación
remota. Y, como se indica por el bloque 176, el mensaje es
comunicado a la estación remota. Y, como se indica por el bloque
182, se devuelve una confirmación por parte de la estación remota,
a fin de confirmar la recepción de los datos subsiguientemente
comunicados de conformidad con la organización temporal.
A medida que se asignan los recursos, los datos
se organizan temporalmente para la comunicación, y se comunican con
niveles de latencia reducidos, de manera que se proporciona un
rendimiento de la comunicación mejorado.
Las anteriores descripciones son de ejemplos
preferidos para implementar la invención, y el ámbito de la
invención no deberá estar necesariamente limitado por esta
descripción. El ámbito de la presente invención se define por las
siguientes reivindicaciones.
Claims (18)
1. Un aparato para facilitar la comunicación de
datos por parte de una primera estación de comunicación, susceptible
de hacerse funcionar de conformidad con un esquema de comunicación
que hace posible que el descentramiento o desplazamiento de índice
de asignación móvil se iguale a una portadora de radio específica,
de manera que los datos se dan en una cantidad correspondiente a
los datos comunicables durante un número seleccionado de ranuras
temporales de un bloque de radio formado a través de una pluralidad
de tramas temporales, de tal modo que dicho aparato comprende:
un dispositivo de asignación (54), destinado a
recibir una indicación de la cantidad de datos que se ha de
comunicar por la primera estación de comunicación, de manera que
dicho dispositivo de asignación está configurado para asignar
recursos de comunicación a través de una pluralidad de portadoras de
radio;
un organizador o programador temporal (46) de
datos, destinado al menos a recibir una indicación de los recursos
de comunicación asignados por dicho dispositivo de asignación (54),
de tal modo que dicho organizador temporal (56) de datos está
configurado para organizar temporalmente la comunicación de los
datos de conformidad con las asignaciones realizadas por dicho
dispositivo de asignación (54), de manera que la organización
temporal de la comunicación de los datos hecha por dicho
organizador temporal (56) hace posible la ultimación de la
comunicación de los datos dentro de una única trama temporal de la
pluralidad de tramas temporales; y
un generador (62) de mensajes, destinado a
recibir indicaciones de la organización temporal programada por
dicho organizador temporal (56) de datos, de tal modo que dicho
generador (62) de mensajes está configurado para generar un mensaje
que incluye valores representativos de la organización temporal,
manera que el mensaje, una vez comunicado, identifica la
organización temporal a una estación distante o remota.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el dispositivo de asignación (54) está destinado
adicionalmente a recibir una indicación de qué portadoras de radio,
al menos en términos de descentramientos o desplazamientos de
índice de asignación móvil, están disponibles para comunicar sobre
ellas los datos, y en el cual los recursos de comunicación
asignados por dicho dispositivo de asignación (54) son sensibles
adicionalmente a la indicación de qué portadoras de radio se
encuentran disponibles.
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicho organizador temporal (56) está destinado
adicionalmente a recibir una indicación de la disponibilidad de
recursos de comunicación, y en el cual la organización o
programación temporal de la comunicación organizada temporalmente
por dicho organizador temporal (56) es sensible adicionalmente a la
disponibilidad de recursos de comunicación.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual la organización temporal de la comunicación organizada
temporalmente por dicho organizador temporal (56) se hace sensible,
adicionalmente, a un periodo de latencia mínimo de estación de
comunicación.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación
4, en el cual el periodo de latencia mínimo en respuesta al cual se
programa la organización temporal por parte de dicho organizador
temporal (56), comprende el periodo de latencia mínimo requerido
para cambiar entre desplazamientos de índice de asignación
móvil.
6. El aparato de acuerdo con la reivindicación
4, en el cual el periodo de latencia mínimo en respuesta al cual se
programa la organización temporal por parte de dicho organizador
temporal (56), comprende el periodo de latencia mínimo requerido
para cambiar entre los modos de funcionamiento de transmisión y de
recepción.
7. El aparato de acuerdo con la reivindicación
4, en el cual el periodo de latencia mínimo en respuesta al cual se
programa la organización temporal por parte de dicho organizador
temporal (56), comprende el periodo de latencia mínimo requerido
para cambiar entre un modo de comunicación y un modo de
medición.
8. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el bloque de radio se forma a través de un cierto
número de tramas temporales, y en el cual el número seleccionado de
tramas temporales comprende el número de tramas que se requieren
para comunicar un bloque de radio, de tal modo que la organización
temporal de la comunicación programada por dicho organizador
temporal (56), programa u organiza temporalmente un número exacto
de ranuras temporales dentro de la trama temporal individual para la
comunicación de un bloque de radio.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual los recursos de comunicación asignados por dicho
dispositivo de asignación (54) comprenden ranuras temporales en un
número que es al menos igual al número seleccionado de ranuras
temporales.
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual la organización temporal de la comunicación hace
posible tanto la ultimación de la comunicación de los datos dentro
de la trama temporal individual como la confirmación de una entrega
satisfactoria de los datos.
\newpage
11. Un aparato para una estación de comunicación
(14), susceptible de hacerse funcionar con arreglo a la comunicación
de datos en un esquema de comunicación que hace posible un
descentramiento o desplazamiento de índice de asignación móvil, de
manera que los datos se dan en una cantidad correspondiente a los
datos comunicables durante un número seleccionado de ranuras
temporales de un bloque de radio formado a través de una pluralidad
de tramas temporales, de tal modo que dicho aparato comprende:
un detector (82), configurado para detectar un
mensaje de asignación suministrado a la estación de comunicación,
de manera que el mensaje de asignación identifica una organización o
programación temporal de los recursos de comunicación asignados a
la estación de comunicación de conformidad con la comunicación de
los datos, de tal modo que la organización temporal de la
comunicación de los datos hace posible la ultimación de la
comunicación de los datos dentro de una única trama temporal de la
pluralidad de tramas temporales; y
un controlador (84), destinado a recibir una
indicación de detecciones efectuadas por dicho detector, estando
dicho controlador configurado para generar una señal de control en
respuesta a las detecciones efectuadas por dicho detector, de tal
modo que la señal de control controla el funcionamiento de la
estación de comunicación.
12. El aparato de acuerdo con la reivindicación
11, que comprende adicionalmente un generador de mensajes de
confirmación, de tal modo que dicho generador de mensajes de
confirmación está configurado para generar un mensaje de
confirmación destinado a confirmar la recepción de los datos, siendo
el mensaje de confirmación enviado dentro de la trama temporal en
la que se reciben los datos.
13. Un método (162) para facilitar la
comunicación de datos por parte de una primera estación de
comunicación de conformidad con un esquema de comunicación que hace
posible el desplazamiento de índice de asignación móvil, de manera
que los datos se dan en una cantidad correspondiente a los datos
comunicables durante un número seleccionado de ranuras temporales
de un bloque de radio formado a través de una pluralidad de tramas
temporales, de tal modo que dicho método comprende las operaciones
de:
asignar (166) recursos de comunicación definidos
en términos de descentramientos o desplazamientos de índice de
asignación móvil a través de una pluralidad de portadoras de
radio;
programar u organizar temporalmente (168) la
comunicación de los datos de conformidad con las asignaciones
hechas durante dicha operación de asignación, de tal modo que la
organización temporal de la comunicación de los datos hace posible
la ultimación de la comunicación de los datos dentro de una única
trama temporal de la pluralidad de tramas temporales [[.]]; y
generar (172) un mensaje que incluye valores
representativos de la organización temporal, de tal modo que el
mensaje, una vez comunicado, identifica la organización temporal a
una estación distante o remota.
14. El método (162) de acuerdo con la
reivindicación 13, que comprende adicionalmente la operación, previa
a dicha operación de asignación, de detectar una indicación de qué
portadoras de radio, al menos en términos de desplazamientos de
índice de asignación móvil, se encuentran disponibles para comunicar
sobre ellas los datos, y en el cual los recursos de comunicación
asignados durante dicha operación de asignación (166) son
adicionalmente sensibles a la indicación de qué portadoras de radio
se encuentran disponibles.
15. El método (162) de acuerdo con la
reivindicación 13, que comprende adicionalmente la operación de
detectar una indicación de disponibilidad de recursos de
comunicación, y en el cual la organización temporal de la
comunicación realizada durante dicha operación de organización
temporal (168) es sensible, en parte, a la disponibilidad de
recursos de comunicación.
16. El método (162) de acuerdo con la
reivindicación 13, en el cual la organización temporal de la
comunicación realizada durante dicha operación de organización
temporal (168) es sensible, adicionalmente, al periodo de latencia
mínimo de la estación de comunicación.
17. El método (162) de acuerdo con la
reivindicación 13, en el que el bloque de radio se forma a través de
un cierto número de tramas temporales, y en el cual el número
seleccionado de ranuras temporales comprende el número de tramas
requeridas para comunicar un bloque de radio, de tal modo que la
organización temporal de la comunicación programada u organizada
temporalmente durante dicha operación de organización temporal,
comprende un número exacto de ranuras temporales dentro de la trama
temporal individual para la comunicación de un bloque de radio.
18. El método (162) de acuerdo con la
reivindicación 13, que comprende la operación adicional, en la
estación remota, de confirmar la recepción (182) de los datos, una
vez comunicados a ella, de manera que se devuelven las
confirmaciones a la primera estación de comunicación dentro de una
trama temporal de entrega de los datos.
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