ES2315004T3 - Multiplexado estadistico en una red de telecomunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para llevar a cabo un multiplexado estadístico en una red de telecomunicaciones que comprende una unidad transmisora para transferir canales que contienen información desde por lo menos dos fuentes de tráfico, una unidad receptora y un enlace de transmisión entre ellas, transfiriéndose la información que se va a transmitir en el sistema de telecomunicaciones a través del enlace de transmisión en tramas de transmisión, caracterizado porque el procedimiento comprende las etapas siguientes ensamblar una trama de transmisión de longitud variable que comprende un campo de asignación y un campo de información, identificar un canal activo, asignar un bloque de transmisión del campo de información de la trama de transmisión a la información del canal activo que se va a transferir, insertar la información que se va a transferir en el bloque de transmisión asignado, añadir la información de asignación del canal al campo de asignación de la trama de transmisión en la que se transfiere de forma continua por primera vez la información del canal, mantener la asignación del canal mientras el canal esté continuamente activo, y transmitir dicha trama de transmisión desde la unidad transmisora a la unidad receptora a través del enlace de transmisión.
Description
Multiplexado estadístico en una red de
telecomunicaciones.
La presente invención se refiere al multiplexado
estadístico en una red de telecomunicaciones, así como a un
multiplexor estadístico y un demultiplexor estadístico.
La Figura 1 de los dibujos adjuntos muestra un
diagrama de bloques simplificado del sistema de comunicaciones
móviles GSM (GSM, Sistema Global para Telecomunicaciones Móviles).
El subsistema de red (NSS) comprende un centro de conmutación de
servicios móviles MSC que se comunica con otros centros de
conmutación de servicios móviles, y o bien directamente o bien a
través de la interfaz de sistema de un centro de conmutación de
servicios móviles de pasarela (GMSC), el sistema de comunicaciones
móviles se conecta a otras redes, tales como la red telefónica
pública conmutada (PSTN), una red digital de servicios integrados
(ISDN), otras redes de comunicaciones móviles tales como la red
pública terrestre de servicios móviles (PLMN) y redes públicas de
datos por conmutación de paquetes (PSPDN) y redes públicas de datos
por conmutación de circuitos (CSPDN). El centro de conmutación de
servicios móviles comprende funciones de interfuncionamiento (IWF)
de red por medio de las cuales la red GSM se puede adaptar a otras
redes. El subsistema de red NSS se conecta a través de la interfaz A
al subsistema de estaciones base (BSS) que comprende controladores
de estaciones base BSC, controlando cada uno de ellos estaciones
base BTS que están conectadas a los mismos. La interfaz entre el BSC
y las estaciones base BTS conectadas al mismo es la interfaz A bis.
Por su parte, las estaciones base BTS se comunican sobre el trayecto
de radiocomunicaciones con estaciones móviles MS a través de la
interfaz de radiocomunicaciones. El funcionamiento del sistema
completo es monitorizado por un Centro de Operaciones y
Mantenimiento, OMC.
La unidad transcodificadora/adaptadora de
velocidad (TRAU) es parte del subsistema de estaciones base BSS y
puede estar ubicada en el controlador de estaciones base BSC, tal
como se muestra en la Figura 1, o alternativamente en el centro de
conmutación de servicios móviles MSC. Los transcodificadores
convierten voz de un formato digital a otro, por ejemplo, PCM de 64
kbit/s recibidos a través de la interfaz A desde el MSC, en datos a
transmitir hacia la estación base, y viceversa. Un canal PCM de 64
kbit/s transporta cuatro conexiones de voz/datos, lo cual significa
que la velocidad de un canal de voz/datos en este enlace es 16
kbit/s.
La estación móvil MS transmite datos de usuario
a través de la interfaz de radiocomunicaciones sobre el canal de
radiocomunicaciones a 13 kbit/s ó 5,6 kbit/s, según se especifique
en la normativa. La estación base BTS recibe los datos del canal de
tráfico y los transfiere al intervalo de tiempo de 64 kbit/s del
circuito PCM. Adicionalmente, los otros tres canales de tráfico de
la misma portadora se insertan en el mismo intervalo de tiempo, es
decir, canal, dando como resultado que la velocidad de transferencia
por conexión sea 16 kbit/s. En el BSC, la TRAU convierte la
información digital codificada de 16 kbit/s al canal de 64 kbit/s, y
en este canal los datos son transferidos hacia la unidad IWF en el
MSC. La IWF lleva a cabo la modulación y adaptación de velocidad
necesarias, después de lo cual los datos son transmitidos a alguna
otra red. De este modo, los datos de usuario se transfieren a
través de conexiones fijas en la dirección del enlace ascendente
desde la BTS al BSC y el MSC, y de forma correspondiente, los datos
a transmitir hacia la MS se transfieren en la dirección del enlace
descendente desde el MSC a través del BSC hacia la BTS y desde allí
a través de la interfaz de radiocomunicaciones hacia la MS. La
unidad de códec de canales (CCU) de la estación base lleva a cabo la
conversión de la señal recibida sobre el canal de
radiocomunicaciones al canal del intervalo de tiempo PCM en el
circuito de enlace a través de la interfaz A bis, y la conversión
de la señal recibida a través de la interfaz A bis al formato
transmitido hacia el trayecto de radiocomunicaciones. La TRAU lleva
a cabo las operaciones de conversión para las señales a transferir a
través de la interfaz A.
Los datos de usuario se transfieren a través de
la interfaz A bis desde la BTS a la TRAU en una trama TRAU de
longitud fija. La Figura 2 muestra, en forma de un diagrama de bits,
una trama de datos TRAU usada para transferir una señal a la
velocidad de datos de 13 kbit/s. La trama TRAU comprende 40 octetos
numerados 0, ..., 39, siendo por lo tanto su longitud total 320 bits
y su duración 20 ms. La sincronización entre la unidad que
transmite la trama TRAU y la que la recibe se logra con bits de
sincronización que se muestran en la Figura 2 como bits 0 y bits 1.
Los bits 0 en los primeros dos octetos de la trama de voz TRAU se
usan para llevar a cabo la sincronización real, y los bits 1 en la
posición del primer bit en los otros octetos pares excepto el
segundo y el cuarto, se usan para garantizar que en ningún otro
sitio de la trama de datos existen secuencias de bits 0 sucesivos
de longitud 2 octetos que tendrían el aspecto de una secuencia de
sincronización. Una trama de voz TRAU contiene 35 bits de
sincronización por un número total de 320 bits. La trama TRAU de la
Figura 2 muestra bits de control C1 a C21, bits de temporización T1
a T4 y los bits de datos de usuario indicados con X. Los bits de
datos no usados se fijan al estado 1, por ejemplo, mientras duran
las interrupciones en la transmisión de datos, con lo cual la trama
TRAU a transferir se produce en concordancia con la trama de voz
inactiva de la Figura 3. El bit de control BFI (Indicador de Trama
Defectuosa) en la trama inactiva se usa para indicar que la trama
no contiene información de voz.
Los bits de las tramas TRAU se transfieren
normalmente a través de la línea PCM en una trama PCM según la
Recomendación ITU-T G.704, cuya estructura se
muestra en la Figura 4. La trama comprende 32 octetos numerados 0,
..., 31. La duración de la trama con la velocidad de transferencia
de 2 Mbit/s es 125 \mus. Los bits 0 del primer octeto son la
sincronización de trama. CH1, CH2 y los bits X marcados en la Figura
4 comprenden los bits a transferir a partir de diferentes tramas
TRAU, de manera que, a la velocidad de transferencia de 8 kbit/s,
el bit a transferir desde cada trama TRAU, es decir, canal, se
inserta en una posición de bit de la trama PCM, y, a la velocidad
de transferencia de 16 kbit/s, los bits de datos de
usuario de la trama TRAU se insertan en dos posiciones de bit de la
trama PCM. La Figura 4 muestra una trama PCM con la velocidad de
transferencia de 16 kbit/s en cuanto a la transferencia de los
canales CH1 y CH2.
En el sistema GSM, la transmisión de flujos
continuos de bits desde fuentes diferentes se mejora, por ejemplo,
por medio de equipos de multiplexado y concentradores. Los flujos
continuos de bits se entrelazan en, por ejemplo, buses de 2 Mbit/s
con TDM (Múltiplex por División de Tiempo), de manera que a cada
canal del sistema se le asigna un intervalo de tiempo dedicado, el
cual es usado siempre por el canal.
La transmisión discontinua (DTX) hace referencia
a un procedimiento en el que la transmisión de la estación móvil
hacia el trayecto de radiocomunicaciones puede verse interrumpida
mientras duran las pausas de la voz. La finalidad es reducir el
consumo de potencia de la estación móvil, que representa una
cuestión muy importante para esta última. Por ejemplo, en el
sistema GSM, la actividad de la voz de la señal transmitida desde la
estación móvil hacia la estación base se monitoriza en la estación
móvil, y si no existe ninguna información de voz, se corta la
transmisión de la estación móvil hacia el trayecto de
radiocomunicaciones. Cuando la transmisión MS de la estación móvil
ha quedado interrumpida, la estación base BTS genera tramas
inactivas según la Figura 3 y las transmite hacia delante en
dirección al controlador de estaciones base BSC. Cuando comienza
nuevamente la voz, la misma se codifica en la estación móvil y es
transmitida hacia la estación base en el intervalo de tiempo
correcto. Para que la parte receptora no perciba la transmisión
cortada como un silencio total desagradable, se transmiten
parámetros de ruido de confort (SID, Descriptor de Silencio) hacia
la estación base a intervalos específicos, 0,5 s en el sistema GSM,
que se usan para generar ruido de confort que simula el ruido de
fondo en el decodificador de voz.
El contenido de los bits de usuario en la trama
TRAU se indica con la ayuda de bits de control. En la dirección del
enlace ascendente, los bits de control C13 y C14 de las banderas
BFI, SID y TAF (Bandera de Alineación de Tiempo) de la trama TRAU
se usan para indicar si la trama TRAU a transferir contiene voz o
parámetros de ruido de confort SID. En la trama TRAU inactiva según
la Figura 3, estos bits de control se utilizan para indicar que la
trama no contiene carga útil. De forma correspondiente, en la
dirección del enlace descendente, el bit de control C16 en la trama
TRAU según la Figura 2 se usa para indicar si la trama TRAU a
transferir contiene voz (SP=1) u otra cosa que no sea información
de voz (SP=0).
El problema con la transferencia de voz de la
técnica anterior descrita anteriormente es que en la misma se
transfiere información inservible, por ejemplo, tramas de voz TRAU
inactivas durante las pausas de la voz, lo cual conduce a un
derroche de la capacidad de transferencia. Debido a la asignación
fija de canales del TDM (Multiplexado por División de Tiempo), el
canal está reservado continuamente para ser usado por una fuente de
tráfico con independencia de la demanda real de capacidad de
transferencia de dicha fuente de tráfico. Como en el tráfico de
voz, los abonados, por norma general, hablan de forma alternada, y
como la parte hablante presentará pausas irregulares cuando esté
hablando, la eficacia del canal reservado es aproximadamente menor
que el 50% de la duración de la llamada. Particularmente, cuando se
conecta el tráfico de varias estaciones base al mismo bus, la
eficacia media del bus es tan solo el 30% del grado teórico de
utilización máxima ya que normalmente las llamadas se establecen en
tiempos diferentes, lo cual significa que solamente parte de los
canales en el bus se usan simultáneamente. Con la transferencia de
la técnica anterior, se generan problemas adicionales por la
redundancia en la transferencia de bits de sincronización, provocada
por la sincronización específica de cada canal de la estructura de
las tramas TRAU cuando se transfieren 35 bits de sincronización en
cada trama TRAU.
El documento
US-A-5 699 356 da a conocer en
general la utilización de técnicas de multiplexado estadístico y de
asignación dinámica de canales en redes de comunicaciones
móviles.
La finalidad de la presente invención es mejorar
la transferencia de datos de manera que se pueda transferir más
carga útil que anteriormente con una capacidad de transferencia
baja.
El objetivo se alcanza con el procedimiento de
la invención, caracterizado por los aspectos que se reivindican en
la reivindicación independiente 1. Las formas de realización
preferidas de la invención se dan a conocer en las reivindicaciones
subordinadas 2 a 11.
La invención se refiere adicionalmente a un
multiplexor estadístico y a un demultiplexor estadístico que están
caracterizados por los aspectos que se reivindican en las
reivindicaciones independientes 12 y 16. Las formas de realización
preferidas de la invención se dan a conocer en las reivindicaciones
subordinadas.
La invención se basa en la idea de que se
utiliza el multiplexado estadístico para asignar capacidad del bus
únicamente para los canales activos. En este proceso, los bits de
los canales activos se colocan en los bloques de transmisión de una
trama de transmisión de longitud variable, y a la trama se le añaden
datos de identificación suficientes. El multiplexor envía esta
trama de transmisión de la invención hacia el bus de transmisión
cuya capacidad está destinada, de forma ventajosa, para utilización
exclusiva de la trama en cuestión. Sobre el enlace de transmisión,
la trama se encamina en los nodos de la red hacia el nodo terminal
correcto, en el que los bits de la trama se demultiplexan a sus
canales respectivos basándose en los datos de identificación. En
otras palabras, el multiplexado estadístico de la invención
transfiere los bits desde una estructura de trama convencional de
la técnica anterior a la trama de transmisión de longitud variable
de la invención mientras dura la transferencia, y de vuelta a la
trama de transmisión convencional en el extremo receptor. Además,
la transferencia de información se mejora de forma adicional en las
formas de realización particulares de la invención, minimizando el
número de bits a transferir, por ejemplo, mediante la eliminación de
bits de sincronización y/o bits de control innecesarios, y
posiblemente mediante la compresión de la trama de transmisión
ensamblada antes de su transferencia.
Dicho multiplexado estadístico proporciona la
ventaja de que la asignación de canales es extremadamente dinámica,
dando como resultado una menor capacidad de transferencia de datos
y, en segundo lugar, acercando la capacidad asignada a una
utilización más eficaz. Mediante la asignación de la capacidad de
transferencia de datos únicamente para su utilización por parte de
la transferencia de datos de los canales activos, se pueden insertar
señales entrelazadas temporalmente en el mismo bloque de
transmisión. Con el multiplexado estadístico de la invención, el
operador puede añadir capacidad a su red sin inversiones adicionales
en líneas de transmisión cuando, por ejemplo, a una línea de
transmisión de 2 Mbit/s se pueden conectar más TRX que
anteriormente.
La invención se describirá a continuación en
relación con las formas de realización preferidas, haciendo
referencia a los ejemplos de las Figuras 5 a 13 de los dibujos
adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra las partes esenciales de una
red de comunicaciones móviles desde el punto de vista de la
invención;
la Figura 2 muestra la estructura de una trama
TRAU;
la Figura 3 muestra la estructura de una trama
TRAU inactiva;
la Figura 4 muestra la estructura de una trama
PCM;
la Figura 5 muestra una primera estructura
ilustrativa de la disposición de multiplexado estadístico de la
invención en forma de un diagrama de bloques;
la Figura 6 muestra la primera forma de
realización del multiplexado estadístico de la invención en forma
de un diagrama de flujo;
la Figura 7 muestra una segunda estructura
ilustrativa de la disposición de multiplexado estadístico de la
invención en forma de un diagrama de bloques;
la Figura 8 muestra la cuarta forma de
realización del multiplexado estadístico de la invención en forma de
un diagrama de flujo;
la Figura 9 muestra la estructura de la trama de
transmisión de la invención;
la Figura 10 muestra un caso ilustrativo de cómo
un error de transmisión en un mensaje de asignación afecta a la
transferencia de tramas SMF;
la Figura 11 muestra un caso ilustrativo de
ensamblaje de la trama de transmisión de la invención;
la Figura 12 muestra una forma de realización
del multiplexor estadístico de la invención en forma de un diagrama
de bloques; y
la Figura 13 muestra una forma de realización
del demultiplexor estadístico de la invención en forma de un
diagrama de bloques.
La presente invención se puede aplicar en
relación con cualquier red de comunicaciones. A continuación, la
invención se describe a título de ejemplo principalmente en relación
con el sistema de comunicaciones móviles GSM digital. La Figura 1
muestra la estructura simplificada de la red GSM, antes descrita.
Para obtener una descripción más detallada del sistema GSM, se hace
referencia a las Recomendaciones GSM y la publicación "The GSM
System for Mobile Communications", M. Mouly & M. Pautet,
Palaiseau, Francia, 1992,
ISBN:2-9507190-0-7.
A una trama de transmisión ensamblada según la
presente invención se le hará referencia en la presente solicitud
como trama SMF (Trama de Multiplexado Estadístico). El bloque de
datos específico de cada canal transportado en la trama SMF se
denomina subtrama. La estructura de la trama SMF se describirá de
forma más detallada posteriormente.
La Figura 5 muestra la estructura de una
disposición de multiplexado estadístico de la invención en forma de
un diagrama de bloques. Los multiplexores estadísticos de la
invención STAT-MUXn ilustrados en las figuras de la
presente solicitud comprenden tanto un multiplexor estadístico para
llevar a cabo el multiplexado como un demultiplexor para
desensamblar el multiplexado. En concordancia con la técnica
anterior, la Figura 5 muestra el tráfico de las estaciones base
BTS1 a BTS3 combinado en un bus común y el tráfico de este bus
concentrado con el tráfico de la estación base BTS4 en un
multiplexor MUX de la técnica anterior. Según la presente invención,
el tráfico de la estación base BTS5 y el tráfico concentrado del
multiplexor MUX se aplican al multiplexor de la invención
STAT-MUX1, que realiza el multiplexado estadístico
de la invención en correspondencia con el tráfico y transmite los
bits en una trama SMF de la invención hacia el demultiplexor
estadístico de la invención STAT-MUX2 a través del
enlace de transmisión 55. En el sistema GSM, el enlace de
transmisión 55 viaja a través de la interfaz A bis. El
demultiplexor estadístico STAT-MUX2 en el extremo
receptor demultiplexa la información transportada en la trama SMF
hacia una trama de longitud fija de la técnica anterior, por
ejemplo, hacia una trama PCM que es reenviada hacia el controlador
de estaciones base BSC. De forma correspondiente, el tráfico
enviado desde el BSC a las estaciones base se demultiplexa
estadísticamente según la invención en el demultiplexor estadístico
STAT-MUX2 que transmite los bits hacia el
demultiplexor estadístico STAT-MUX1 en una trama
SMF a través del enlace de transmisión 55. En el
STAT-MUX1, la información de la trama de transmisión
se demultiplexa hacia una trama de longitud fija de la técnica
anterior, tal como una trama PCM. Esta trama de la técnica anterior
se traslada, según la técnica anterior, a las estaciones base. El
enlace de transmisión 55 y las conexiones de estaciones base del
multiplexor estadístico STAT-MUX1 son, por ejemplo,
líneas de transmisión de 2 Mbit/s.
A continuación, se describirá con mayor detalle
la invención considerando su forma de realización preferida y
haciendo referencia a la Figura 6. En la forma de realización
preferida de la invención, el enlace de radiocomunicaciones usa la
transmisión discontinua (DTX) en la dirección del enlace ascendente
y/o del enlace descendente. La Figura 6 muestra el procedimiento de
la invención para un canal activo. En la etapa 60 de la Figura 6, la
trama SMF dinámica de longitud variable de la invención se forma en
un multiplexor estadístico, en el caso de la Figura 6, por ejemplo,
en el multiplexor STAT-MUX1. Basándose en la
información del canal que fue recibida por el multiplexor
estadístico y que está destinada a ser transferida a través de la
interfaz A bis, en la etapa 61 se monitoriza si el canal en
cuestión está activo, por ejemplo, basándose en el contenido de la
información indicado con los bits de control en la trama TRAU. Los
canales que transportan información de voz y, en segundo lugar,
parámetros de ruido de confort SID se interpretan como canales
activos, pero no los canales que transportan tramas de voz
inactivas, tales como las tramas de voz inactivas TRAU según la
Figura 3. Después de identificar un canal activo, en la etapa 62 se
comprueba si el canal tiene ya una asignación existente en la trama
SMF. Realmente las asignaciones no se eliminan mientras duran las
pausas de voz, aunque el canal se puede haber asignado para ser
usado por otro canal activo durante la pausa. Si el canal no tiene
una asignación existente, se asigna una subtrama de entre la trama
SMF formada en la etapa 64, es decir, un bloque de transmisión de
datos, para la transferencia de la información del canal activo. La
información del canal en cuestión no se ha transferido en la trama
SMF transmitida previa, sino que la asignación para la información
es nueva. En el caso de esta nueva asignación, se inserta un
mensaje de asignación en el campo de asignación de la trama SMF en
la etapa 65 de la Figura 6. En el mensaje de asignación se indican
los datos de identificación de la subtrama usada para la
transmisión de datos del canal en cuestión. En la etapa 66, los bits
del canal activo se insertan en la subtrama asignada. De forma
correspondiente, bits de otros canales activos se insertan en las
otras subramas de la trama SMF. Si el canal tiene una asignación
existente previa para la trama SMF, se realiza un movimiento desde
la etapa 62 directamente a la etapa 66. En el caso de una asignación
previa, por ejemplo, si en el canal se continúa con una actividad
no interrumpida, los bits sucesivos para la transferencia se
insertan en la misma subtrama asignada de la trama SMF que en la
trama SMF previa. En tal caso, no se transmite ningún mensaje de
asignación en el campo de asignación de la trama SMF con respecto a
la asignación de este canal, ya que el extremo receptor tiene
conocimiento de la asignación basándose en el mensaje de asignación
enviado en la trama SMF previa. En la etapa 67 de la Figura 6, la
trama SMF formada de la manera mencionada se transmite hacia la
línea de transmisión, en el caso de la Figura 5 hacia la línea de
transmisión 55. Para la siguiente trama SMF, la funcionalidad del
diagrama de flujo de la Figura 6 comienza desde la parte superior
formando una nueva trama SMF en la etapa 60.
Se continúa con la inserción de la información
del canal activo en las subtramas reservadas con este fin en cada
trama SMF hasta que el canal ya no está activo, por ejemplo, cuando
el canal transporta una trama de voz inactiva que no se reenvía
según la invención. Cuando el canal se vuelve a activar, la
transmisión de información puede continuar en la misma subtrama de
la trama SMF en el caso de que la subtrama no haya sido asignada a
otro canal activo durante la pausa de transmisión. También en tal
caso, se realiza un movimiento desde la etapa 62 de la Figura 6
directamente a la etapa 66. Durante las pausas en la voz, las tramas
TRAU inactivas que no se transmitieron, se generan, si fuera
necesario, en la unidad receptora de una manera que se describirá
posteriormente de forma más detallada.
La Figura 7 muestra otra disposición de red para
implementar el multiplexado estadístico de la invención. En el caso
ilustrativo de la Figura 7, el multiplexor estadístico
STAT-MUX3 inserta flujos continuos de bits de tres
estaciones base BTS11 a BTS13 conectadas al mismo transmisión de bus
en una trama SMF de la invención. El multiplexor MUX3 de la técnica
anterior concentra tráfico recibido de la estación base BTS14 y del
multiplexor estadístico STAT-MUX3 según la técnica
anterior, y transfiere datos así multiplexados a través del enlace
de transmisión 77 hacia el demultiplexor de la técnica anterior
MUX4. Después de llevar a cabo el demultiplexado, el MUX4
transfiere la trama SMF de la invención al demultiplexor estadístico
STAT-MUX4 y las otras tramas directamente al
controlador de estaciones base BSC. El demultiplexor estadístico
STAT-MUX4 inserta los bits transmitidos de la trama
SMF a una trama de longitud fija de la técnica anterior, tal como
una trama PCM, y reenvía esta trama al BSC. De forma
correspondiente, la información del controlador de estaciones base
BSC hacia las estaciones base BTS11 a BTS13 se transfiere
multiplexada estadísticamente por medio del multiplexor estadístico
STAT-MUX4 en una trama SMF a través del multiplexor
MUX, el enlace de transmisión 77, y el demultiplexor MUX3 hacia el
multiplexor estadístico STAT-MUX3, que inserta los
bits de la trama SMF en una trama de la técnica anterior para su
reenvío a las estaciones base BTS11 a BTS13. El enlace de
transmisión 77 es, por ejemplo, una línea de transmisión de 2
Mbit/s, y la conexión entre el STAT-MUX3 y el MUX3
es, por ejemplo, una línea de transmisión de n*64 kbit/s.
En la segunda forma de realización de la
invención, una pluralidad de estaciones base BTS está conectada al
multiplexor estadístico, tal como en el caso de las estaciones BTS11
a BTS13 de la Figura 7. Estas conexiones de las estaciones base son
ventajosamente enlaces de transmisión de baja capacidad. Como
normalmente las llamadas se establecen en tiempos diferentes en
estaciones base diferentes, el multiplexado estadístico de la
invención se puede utilizar transmitiendo las llamadas de las
estaciones base en la trama SMF de la invención sobre un bus de
transmisión que tenga una capacidad de transferencia de datos menor
que la que sería requerida por el tráfico simultáneo a través de
las estaciones base. A continuación, se describirá con mayor detalle
la segunda forma de realización de la invención todavía en
referencia a la Figura 6. En la segunda forma de realización de la
invención, se lleva a cabo el estudio de actividad de la etapa 61 de
la Figura 6 monitorizando llamadas en curso, es decir, actividad de
tráfico, del tráfico transmitido por cada estación base, en el caso
de la Figura 7 las estaciones base BTS11 a BTS13. Se entiende que
cada llamada en curso constituye un canal propio, con cuya
transferencia se continúa tal como se muestra en la Figura 6 hasta
que finaliza la llamada. En otros aspectos de la segunda forma de
realización de la invención, se forma la trama SMF, se asigna la
subtrama, y el mensaje de asignación se transmite en la primera
trama SMF como se ha descrito en relación con la forma de
realización preferida de la invención.
En las formas de realización preferida y segunda
de la invención, la comprobación según la etapa 62 se puede eludir,
y se puede asignar siempre una nueva subtrama para un nuevo periodo
de actividad. No obstante, en tal caso, se perderá el ahorro de
capacidad ya que la eficacia de la transferencia de datos se reduce
considerablemente debido a que gran parte de la capacidad de
transferencia se debe asignar para la transferencia de información
de asignación.
La tercera forma de realización de la invención
combina la funcionalidad de las formas de realización preferida y
segunda antes descritas. Esto significa que la tercera forma de
realización utiliza la transmisión discontinua (DTX) en la
dirección del enlace ascendente y/o el enlace descendente, y el
tráfico de una pluralidad de estaciones base se conecta al
multiplexor estadístico. En este caso, en la tercera forma de
realización de la invención, el esquema de monitorización de
actividad en la etapa 61 de la Figura 6 en primer lugar implica la
monitorización de la actividad del canal de acuerdo con la segunda
forma de realización de la invención, y adicionalmente la actividad
de voz del canal con actividad de tráfico según la forma de
realización preferida de la invención. En la tercera forma de
realización, la función de transmisión discontinua puede estar en
utilización únicamente en algunos canales, con lo cual la
monitorización de las pausas de voz según la invención se lleva a
cabo, por ejemplo, únicamente para este canal, y, en cuanto a los
otros canales, se monitoriza únicamente la actividad de tráfico.
La Figura 8 muestra la cuarta forma de
realización del multiplexado estadístico de la invención en forma de
un diagrama de flujo. En la cuarta forma de realización, se
eliminan bits de gestión adicionales del flujo continuo de bits a
transferir antes de insertar los bits en la trama SMF de la
invención. En la presente solicitud, la expresión bits de gestión
adicionales hace referencia a bits de control y bits en el patrón de
sincronización, cuyo flujo continuo de bits innecesario se puede
eliminar de entre los bits a transferir. En la etapa 81 de la
Figura 8, se monitoriza si el canal está activo. Esto se realiza
basándose, por ejemplo, en la actividad de SID/voz y/o la actividad
de tráfico, tal como se ha descrito anteriormente en relación con
las formas de realización preferida, segunda y tercera de la
invención. Según la invención, se forma una trama de transmisión
SMF dinámica (etapa 82), de entre la cual se asigna una subtrama a
los bits de los canales activos a transferir (etapa 84). El mensaje
de asignación se coloca en el campo de asignación de la trama de
transmisión ensamblada (etapa 85) tal como se ha descrito
anteriormente en relación con la forma de realización preferida de
la invención. En la cuarta forma de realización, se eliminan bits
de gestión adicionales de los bits de los canales activos que se
van a transferir, por ejemplo, por lo menos parte de los bits de
sincronización y/o por lo menos parte de los bits de control. En
tal caso, se elimina la totalidad o parte de los bits de
sincronización en la trama TRAU de la Figura 2, con lo cual, de
entre los bits de la trama TRAU, en la trama SMF de la invención se
insertan únicamente los bits del flujo continuo de bits que quedan
después de la eliminación de bits (etapa 87 de la Figura 8). La
trama de transmisión formada en la etapa 88 de la Figura 8 se
transmite hacia la parte receptora a través del enlace de
transmisión. En la etapa 89 se comprueba la actividad del canal, y
se repite el tratamiento según las etapas 86 a 89 para el canal
activo. En la cuarta forma de realización de la invención, también
se puede comprobar una asignación existente, tal como se ha descrito
en relación con la forma de realización preferida en referencia a
la etapa 62 de la Figura 6. La eliminación total o parcial de bits
de sincronización y/o bits de control se indica al extremo
receptor, por ejemplo, como una fijación inicial de valores o dentro
del mensaje de asignación, con lo cual el demultiplexor estadístico
receptor puede generar los bits de sincronización y/o control
necesarios para el flujo continuo de bits recibido. Como es conocido
que una trama TRAU comienza desde el inicio de la subtrama de la
trama SMF que contiene el mensaje de asignación del canal, los bits
de sincronización se pueden añadir al flujo continuo de bits en el
extremo receptor. La eliminación de todos los bits de
sincronización contribuye a un ahorro de 35 bits por trama TRAU de
la capacidad de transferencia del bus, es decir, aproximadamente el
11% de la capacidad de transferencia. Eliminando bits C de reserva,
se logrará un ahorro adicional de capacidad. La sincronización de
los datos a transferir por medio de la trama SMF se puede
sustituir, mientras dura la transferencia, por un patrón de
sincronización más reducido, que es eliminado por el demultiplexor
estadístico en el extremo receptor y en su lugar, el mismo genera
bits de sincronización requeridos para la transferencia de una
estructura de trama convencional.
En la quinta forma de realización de la
invención, la trama SMF formada se comprime antes de enviarla al bus
de transmisión. Por medio de la compresión, los datos se reducen
adicionalmente, mediante, por ejemplo, una compresión según la
recomendación V.42 bits. La compresión es aplicable para su
utilización en relación con cualquiera de las formas de realización
descritas anteriormente.
La Figura 9 muestra una trama de transmisión de
la invención que es formada por un multiplexor estadístico de entre
datos de canales recibidos, por ejemplo, en forma de una trama PCM.
La trama de transmisión SMF formada se transmite al demultiplexor
estadístico del extremo receptor, que demultiplexa la estructura de
la trama usada durante la transferencia y vuelve a insertar los
datos en una trama convencional de la técnica anterior, tal como
una trama PCM. Los bloques de transferencia indicados con los
números 1, 2, ..., n en la Figura 9 contienen la carga útil real
que se está transfiriendo. Por lo tanto, la mayor parte de la
capacidad de la trama se asigna a la carga útil. Los bloques
numerados se corresponden, dependiendo de la configuración, con,
por ejemplo, un canal de 8 kbit/s ó de 16 kbit/s.
La trama SMF de la Figura 9 comprende dos
banderas de trama, una en cada extremo de la trama. Las banderas de
trama son necesarias para indicar el inicio y el final de una trama
SMF de longitud variable. La longitud de la trama depende del
número de subtramas transferidas en ella. Usando la bandera, el
multiplexor estadístico de la unidad receptora se sincroniza con la
trama y puede leerla tal como se pretende.
Para interpretar la carga útil transportada en
la trama SMF, en el campo de asignación de la trama se transfiere
información sobre la estructura de la trama, es decir, el
posicionamiento de los canales en la trama SMF. Sobre la base de
esta información de control, el demultiplexor estadístico puede
insertar los bits transferidos en la trama en la posición correcta,
por ejemplo, en una trama PCM. Los mensajes de asignación se colocan
en el campo de asignación de la trama SMF, los cuales están
numerados posiblemente con una función módulo 8 (no mostrada en la
figura), con lo cual es posible referirse a mensajes de asignación
ya enviados, por ejemplo, en una situación de fallo. Los mensajes
de asignación constan de mensajes de, por ejemplo, la forma:
"número de canal; número de bloque de transmisión; número de
bloque de transmisión", lo cual significa que la transferencia
del canal 1 en los bloques 3 y 9 se expresaría en el mensaje de
asignación en la forma: "ch1; 3, 9". Del mensaje de
asignación, el número de canal ocupa un octeto (8 bits), con el cual
se pueden direccionar 256 canales de velocidad mitad diferentes.
Para direccionar los bloques de transmisión de canales de 8 kbit/s
de velocidad mitad, es necesario un octeto adicional, y para
canales de velocidad completa se necesitan hasta dos octetos,
dependiendo del procedimiento de codificación. Si la trama SMF está
configurada para bloques de transmisión de 16 kbit/s, para
direccionar el bloque únicamente se requieren solo 7 bits. Como un
mensaje de asignación está incluido únicamente en la trama SMF que
inicia el reenvío de subtramas, se logra un ahorro considerable de
capacidad en comparación con una situación en la que el número de
canal se incorpora a cada subtrama reenviada. Las asignaciones de
subtramas de una trama SMF pueden ser independientes en direcciones
de transmisión diferentes. No obstante, si las asignaciones son las
mismas en ambas direcciones de transmisión, el campo de asignación
no es requerido necesariamente excepto para una dirección de
transmisión.
Cuando un periodo de voz activa llega a su fin,
la asignación del canal para los bloques de transmisión de la trama
SMF no persiste necesariamente, si estos bloques de transmisión
asignados son necesarios para la transferencia de otro canal
activo. En tal caso, es necesario reasignar bloques de transmisión
para el canal que ha perdido una asignación, por ejemplo, para
tramas que transportan parámetros de ruido de confort SID según la
estructura multitrama SACCH. Consecuentemente, se debe transferir
una pluralidad de instancias de asignación en el campo de
asignación para el mismo canal, pero únicamente en el caso de un
número de periodos de actividad.
El multiplexor estadístico de la invención debe
obtener información inequívoca sobre cada canal transportado en la
trama SMF para poder demultiplexar la trama. Basándose en la
información del mensaje de asignación, cada canal se inserta en el
intervalo de tiempo correcto de la trama de longitud fija, por
ejemplo, una trama PCM, en el demultiplexor. Sobre la base del
número de canal transferido en el mensaje de asignación, es posible
deducir si el canal es un canal de señalización o de tráfico, y
sobre la base de bloques asignados, la capacidad del canal. En el
mensaje de asignación, también es posible indicar la eliminación de
bits de sincronización y/o control, con lo cual el demultiplexor
puede generarlos. Desde el punto de vista de la unidad receptora,
los bloques de transmisión de la trama SMF se asignan a un canal
específico hasta que la unidad transmisora envía un mensaje de
asignación nuevo en el que los mismos se asignan a otro canal.
La longitud del campo de asignación está
predeterminada, y los bits de información del mismo están protegidos
de forma ventajosa, por ejemplo, mediante CRC (Comprobación de
Redundancia Cíclica), para detectar posibles errores de
transmisión. En una línea de transmisión de la suficiente calidad,
no se requiere necesariamente el procedimiento CRC en absoluto. La
suma de comprobación CRC calculada a partir de los bits del campo de
asignación se sitúa al final del campo de asignación, tal como se
muestra, por ejemplo, en la Figura 9. El procedimiento CRC que
detecta un error de transmisión es ventajoso ya que, en el campo de
asignación, se transmite información sobre cuya base el
demultiplexor estadístico desensambla la trama SMF. Una información
de asignación errónea daría como resultado un desensamblaje erróneo
del canal a partir de la trama SMF, y por lo tanto una confusión
mientras dure la comunicación en su totalidad. Para la dirección de
retorno, en el campo ACK se transfiere información sobre posibles
errores CRC, ubicada por ejemplo al comienzo del campo de
asignación, tal como se muestra mediante la Figura 9. Los bits ACK
también se pueden calcular para la suma de comprobación CRC. Cuando
el campo ACK indica un error de transferencia detectado, la unidad
transmisora puede volver a enviar los mensajes de asignación del
campo de asignación alterado, en el caso de que los mismos todavía
sean necesarios. La información del campo de asignación alterado se
transmite de forma ventajosa en la primera trama SMF posible. El
contenido del mensaje de asignación erróneo no es percibido en el
extremo receptor, sino que la trama SMF se demultiplexa sobre la
base de asignaciones previas. La Figura 10 muestra en forma de un
diagrama de señalización un error de desensamblaje de trama SMF
provocado por un mensaje de asignación alterado. Como, cuando se
vuelven a transmitir los mensajes de asignación contenidos en el
mensaje de asignación alterado, se consume un intervalo de tiempo
finito, en el peor de los casos es posible conectar dos
canales/subtramas TRAU con posiciones de bit incorrectas en una
trama de longitud fija, por ejemplo, una trama PCM según la G.704.
La conexión errónea naturalmente solo afecta a nuevas asignaciones.
El mensaje de asignación en la trama SMF1 de la Figura 10 se
detecta como alterado durante la transferencia, con lo cual el DEMUX
envía información sobre el error detectado al MUX en el campo ACK,
en forma, por ejemplo, de un NAK (Acuse de Recibo Negativo). El
DEMUX demultiplexa la trama SMF1 basándose en asignaciones previas.
Antes de recibir la información de error, el MUX puede adelantarse
para enviar una nueva trama SMF2, la cual es todavía demultiplexada
por el DEMUX basándose en asignaciones previas. No es hasta la
trama SMF3 en la que el MUX vuelve a transmitir los mensajes de
asignación alterados en la trama SMF1, lo cual significa que el
DEMUX puede demultiplexar correctamente las tramas SMF a partir de
la recepción de la SMF3 en adelante. El demultiplexado erróneo de
dos subtramas sucesivas de un canal en, por ejemplo, una trama PCM,
únicamente provoca cierto tipo de perturbación en el tráfico que se
está reenviando, aunque como tal no pone en peligro la transferencia
de tráfico en su totalidad.
La longitud máxima de la trama SMF está limitada
por la capacidad de transferencia disponible y la velocidad de
repetición T1 a la que se transmite la trama. Por ejemplo, si el
intervalo entre la transmisión de tramas es T1=20 ms, la longitud
máxima para la trama será 39.680 bits sobre un bus de 2 Mbit/s, si
el intervalo de tiempo 0 de la trama PCM se asigna para bits de
sincronización según la G.704, tal como se muestra en la Figura 4.
Si T1 es, por ejemplo, 5 ms, la trama TRAU se transfiere en cuatro
tramas SMF sucesivas.
La ventaja de la trama SMF de la invención es la
pequeña parte de información de identificación transferida en la
trama en relación con la carga útil transferida en la trama, lo cual
da como resultado una buena eficacia de transferencia.
La siguiente exposición describirá con mayor
detalle la inserción de la carga útil en la trama SMF de la
invención y el procedimiento de asignación asociado, en referencia
al ejemplo de la Figura 11. La Figura 11 ilustra la transferencia
de información de cuatro tramas TRAU de 16 kbit/s a una trama PCM y
desde allí a la trama SMF de la invención. De cada trama TRAU1 a
TRAU4, se transfieren por ejemplo dos bits a una trama PCM según la
G.704. Antes de transferir los bits desde la trama PCM a la trama
SMF1, se lleva a cabo la comprobación de la actividad de la
invención para cada canal, tal como se ha descrito anteriormente. En
el ejemplo de la Figura 11, las tramas TRAU3 y TRAU4 son, por
ejemplo, tramas de voz TRAU inactivas, con lo que se asignan
bloques de transmisión de la trama SMF1 únicamente a los bits de las
tramas TRAU1 y TRAU2 de los canales activos.
En el procedimiento de asignación de la
invención, se asigna una posición de la trama SMF al canal activado,
en el que las subtramas pertenecientes al canal se transfieren como
tales sin información de identificación. La información de
asignación de esta posición se transfiere a través del bus de
transmisión hacia la unidad receptora en un campo de asignación de
la trama SMF en la que en primer lugar se transfiere información del
canal activado. En el campo de asignación, se puede transferir una
pluralidad de asignaciones en los mensajes de asignación del
mensaje de asignación. Cada periodo activo en cada canal se asigna
solamente una vez, es decir, el mensaje de asignación se envía
solamente una vez por periodo a través del bus de transmisión. Como
en el mensaje de asignación se transfieren solamente asignaciones
nuevas, el mismo no se puede usar para deducir el grado de
utilización de la trama SMF. En el campo de asignación de la trama
SMF1 del ejemplo de la Figura 11, se transmiten los mensajes de
asignación "ch1; 3,9" y "ch2; 1,12", que le indican a la
unidad receptora que los bloques de transmisión 3 y 9 se han
asignado para la transferencia de información del canal 1 y de
forma correspondiente los bloques de transmisión 1 y 12 para el
canal 2. Las subtramas de estos dos canales se insertan en el campo
de carga útil de la trama SMF1, en dichos bloques de transmisión.
Las subtramas de otros canales se insertan en los otros bloques de
transmisión del campo de carga útil de la trama SMF1 según las
asignaciones realizadas. La trama SMF1 formada se transmite a través
del bus de transmisión hacia la unidad receptora que lee las nuevas
asignaciones realizadas en el campo de carga útil a partir de los
mensajes de asignaciones del campo de asignación, y demultiplexa
las subtramas del campo de carga útil en una trama de transmisión
de longitud fija, por ejemplo, una trama PCM, basándose en estas
asignaciones nuevas y en las previas, de forma inversa a lo que se
muestra en la Figura 11. La unidad receptora también genera tramas
de voz TRAU inactivas para los canales 3 y 4, si fuera necesario
transmitiendo las tramas de longitud fija hacia delante. El resto
de las subtramas de las tramas TRAU1 y TRAU2 se transmite en las
tramas SMF subsiguientes, sin ningún mensaje de asignación en el
campo de asignación de las tramas SMF.
La Figura 12 muestra, en forma de un diagrama de
bloques, una forma de realización del multiplexor estadístico que
lleva a cabo el multiplexado estadístico de la invención. Este
multiplexor comprende una interfaz para tráfico PCM 401, una unidad
de comprobación 403, una unidad de gestión de tramas 405, un módulo
lógico de control centralizado CNTRL y una conexión de bus 407 para
las tramas SMF transferidas. La unidad de comprobación 403
comprende además una unidad de conmutación SW para, por ejemplo,
canales de 16 kbit/s y procesadores de la señal DSP1 a DSPn
asignados para los canales. La unidad de gestión de tramas 405
comprende una unidad RAM centralizada y una unidad de ensamblaje de
tramas FAD (Ensamblador-Desensamblador de Tramas).
La unidad de conmutación SW conecta las señales recibidas, por
ejemplo, en una trama G.704 desde la interfaz PCM 401 al procesador
de la señal DSP correcto, presentando cada canal su propio DSP. El
procesador de la señal DSP reconoce el estado de su canal y el
tráfico transferido en el mismo a partir de, por ejemplo, el patrón
de sincronización de la trama TRAU y la bandera de la trama de
señalización. Según la invención, el DSP solicita a la unidad de
control CNTRL que asigne recursos de transferencia al canal activado
a partir de la trama SMF. La unidad de control CNTRL busca tantos
bloques libres en la trama SMF como sean requeridos por la velocidad
de transferencia de canal activado. Además, cuando cesa el tráfico
sobre el canal, el procesador de la señal DSP informa al CNTRL
sobre esto para que el CNTRL pueda detectar bloques no usados ya que
está buscando espacio en la trama SMF. La unidad de control CNTRL
almacena todas las asignaciones existentes en memoria. El DSP
transfiere los datos transportados sobre el canal activo hacia la
unidad RAM en bloques que tienen la longitud T1, es decir, en
subtramas, que se almacenan en la unidad RAM en una dirección que la
unidad de control ha asignado al canal. Si fuera necesario, los
datos también se pueden almacenar de forma intermedia en la unidad
RAM para su posterior transmisión. La unidad FAD combina estas
subtramas que están en la unidad RAM en la trama SMF de la invención
que se transmite, por ejemplo, a un bus de 2 Mbit/s 407, de forma
ventajosa simultáneamente con su conjunto. Cuando comienza el
tráfico sobre el canal, la unidad de control CNTRL incorpora la
información de identificación del canal, es decir, información
sobre nuevas asignaciones de la estructura de trama, al mensaje de
asignación de la trama SMF que transporta la primera subtrama del
canal activo, para la unidad receptora. En las tramas
subsiguientes, esta información de identificación ya no se
transmite. Una vez que se ha asignado, de la trama SMF, la posición
del canal activado, la asignación es válida hasta que la unidad de
control asigna los mismos bloques para ser usados por otro canal.
Las asignaciones no se liberan de forma independiente. En un caso
normal, no se realiza una asignación nueva antes de que cese el
tráfico sobre el primer canal, aunque en un estado de congestión el
canal activo puede perder temporalmente su posición en medio de un
periodo de actividad.
El módulo lógico de control centralizado CNTRL
supervisa también el funcionamiento del multiplexor. En particular,
monitoriza el número de subtramas en la unidad RAM.
Consecuentemente, se puede preparar un tratamiento de la
congestión, por ejemplo, ordenando a los procesadores de la señal
DSP que interrumpan momentáneamente la transferencia de tramas
TRAU. En tal caso, las tramas TRAU se pierden de la misma manera en
varios canales, sin evitar de forma total el tráfico sobre un canal
cualquiera.
Cuando el multiplexor empaqueta los datos
transferidos, es posible mejorar adicionalmente la transferencia
incorporando una compresión de tramas de datos en el multiplexor,
por ejemplo, según la recomendación V.42bis.
La Figura 13 muestra, en forma de un diagrama de
bloques, una forma de realización del multiplexor estadístico que
lleva a cabo el multiplexado estadístico de la invención. Este
multiplexor comprende una interfaz de bus 501 para las tramas SMF
recibidas, una unidad de gestión de tramas 503, una unidad de
ensamblaje de tramas convencionales 505, un módulo lógico de
control centralizado CNTRL, un emulador de CCU/TC EMUL y una
interfaz para tráfico PCM 507. La unidad de gestión de tramas 503
comprende además una unidad de demultiplexado de tramas FAD
(Ensamblador/Desensamblador de Tramas) y una unidad RAM
centralizada. La unidad de ensamblaje de tramas convencionales 505
comprende procesadores de la señal DSP1 a DSPn y una unidad de
conmutación SW. La unidad de control en el demultiplexor
estadístico que lleva a cabo la funcionalidad de la invención
controla el desensamblaje de una trama SMF basándose en información
de asignación transferida en los mensajes de asignación. La trama
SMF recibida desde la interfaz de bus 501 se demultiplexa en la
unidad FAD basándose en la información de asignación de la unidad
de control CNTRL, y cada subtrama del canal se transfiere a la
unidad RAM en la dirección correcta. Las subtramas de los canales
se transfieren desde la unidad RAM al procesador de la señal DSP
asignado a cada canal. El emulador de CCU/TC EMUL genera el flujo
continuo de bits requerido por el transcodificador TC y la unidad
de codificación de canales CCU sobre los canales activos durante
pausas de la voz cuando en el bus no se han transferido datos
inactivos, según la invención. En tal caso, el emulador EMUL genera,
por ejemplo, tramas de voz TRAU inactivas, durante las cuales la
unidad de transmisión no transmite flujos continuos de bits sobre
el canal silencioso. El emulador EMUL genera, si hubiera necesidad,
también los bits de gestión adicionales, tales como bits de
sincronización y/o control, eliminados en la unidad transmisora. Los
flujos continuos de bits se insertan a través de la unidad de
conmutación SW en el intervalo de tiempo correcto de, por ejemplo,
una trama PCM, y se transmiten hacia delante a través de la interfaz
507.
El multiplexor y el demultiplexor estadísticos
de la invención pueden estar integrados, en cuyo caso algunas de
las unidades mostradas en las Figuras 12 y 13 pueden ser comunes. El
multiplexor y el demultiplexor estadísticos también pueden estar
integrados en un elemento de red.
Por lo que al tráfico transferido en la red
respecta, el multiplexado estadístico de la invención es
transparente. La trama SMF de la invención se puede transferir a
través de, por ejemplo, el ATM (Modo de Transferencia Asíncrono),
ya que la trama es transparente para la red.
El multiplexor estadístico y el bus se pueden
dimensionar según la cantidad media de datos transferida sobre el
canal. De este modo, la línea de transmisión entre el multiplexor y
el demultiplexor estadísticos se dimensiona a un nivel menor que la
carga de tráfico máxima. El mayor ahorro de capacidad de
transferencia se alcanza cuando las conexiones de las estaciones
base son de baja capacidad y existe una pluralidad de ellas. Además,
el multiplexado estadístico proporciona la mayor ventaja en un caso
en el que los datos transferidos sobre los canales consisten en
ráfagas, es decir,
cuando su requisito de ancho de banda momentáneo es considerablemente mayor que la velocidad de datos media.
cuando su requisito de ancho de banda momentáneo es considerablemente mayor que la velocidad de datos media.
Las figuras y la descripción correspondiente
están destinadas únicamente a ilustrar la idea de la invención. El
multiplexado de la invención puede variar en cuanto a detalles
dentro del alcance de las reivindicaciones. Aunque la invención se
ha descrito anteriormente de forma principal en relación con el
sistema GSM, el procedimiento es aplicable en general para su
utilización en redes de telecomunicaciones. La invención resulta
particularmente muy adecuada para la transferencia de voz en
tráfico telefónico, aunque también se puede utilizar para la
transferencia de otro tipo de información, tal como la transferencia
de datos.
Claims (20)
1. Procedimiento para llevar a cabo un
multiplexado estadístico en una red de telecomunicaciones que
comprende una unidad transmisora para transferir canales que
contienen información desde por lo menos dos fuentes de tráfico,
una unidad receptora y un enlace de transmisión entre ellas,
transfiriéndose la información que se va a transmitir en el sistema
de telecomunicaciones a través del enlace de transmisión en tramas
de transmisión,
caracterizado porque el procedimiento
comprende las etapas siguientes
ensamblar una trama de transmisión de longitud
variable que comprende un campo de asignación y un campo de
información,
identificar un canal activo,
asignar un bloque de transmisión del campo de
información de la trama de transmisión a la información del canal
activo que se va a transferir,
insertar la información que se va a transferir
en el bloque de transmisión asignado,
añadir la información de asignación del canal al
campo de asignación de la trama de transmisión en la que se
transfiere de forma continua por primera vez la información del
canal,
mantener la asignación del canal mientras el
canal esté continuamente activo, y
transmitir dicha trama de transmisión desde la
unidad transmisora a la unidad receptora a través del enlace de
transmisión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
se inserta, en la unidad transmisora, la
información del canal activo que se va a transferir desde una trama
de longitud fija estructuralmente convencional en dicha trama de
transmisión de longitud variable, en el bloque de transferencia de
datos asignado para ser usado por el canal en cuestión, y
se transfiere, en la unidad receptora, la
información del canal activo desde el bloque de transferencia de la
trama de transmisión de longitud variable a una trama de longitud
fija estructuralmente convencional.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
una red de telecomunicaciones que utiliza una característica de
transmisión discontinua (DTX) por lo menos en parte de las fuentes
de tráfico, caracterizado porque el procedimiento
comprende
distinguir información de carga útil y flujo
continuo de bits innecesario sobre el canal de la fuente de
tráfico,
insertar carga útil únicamente en el campo de
información de la trama de transmisión de longitud variable.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque el flujo continuo de bits innecesario
eliminado se genera entre la carga útil en la unidad receptora.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 3,
caracterizado porque
sobre los canales de una pluralidad de fuentes
de tráfico se identifica una actividad de tráfico, y
se inserta el tráfico activo de los canales en
el campo de información de la trama de transmisión de longitud
variable.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
se eliminan bits de gestión de reserva de la
información del canal activo que se va a transferir,
se insertan los bits restantes en el bloque de
transmisión asignado al canal, y
se generan los bits de gestión eliminados
necesarios en la unidad receptora.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque se elimina por lo menos un bit de
sincronización.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque se elimina por lo menos un bit de
control.
\newpage
9. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 6,
caracterizado porque se comprime la trama de transmisión de
longitud variable antes de su transmisión hacia el enlace de
transmisión.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se ensambla una trama de transmisión de
longitud variable que tiene un campo de asignación de longitud
fija.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque
se protege el campo de asignación para detectar
errores de transmisión, y
se retransmite la información de un campo de
asignación erróneo en el campo de asignación de una trama de
transmisión nueva.
12. Multiplexor estadístico para multiplexar
información de una pluralidad de canales en una red de
telecomunicaciones, comprendiendo el multiplexor una interfaz (401)
para recibir tráfico transferido en una trama de longitud fija,
caracterizado porque el multiplexor
estadístico comprende asimismo
una unidad de comprobación (403) para
identificar un canal activo,
una unidad de gestión de tramas (405) para
ensamblar una trama de transmisión de longitud variable,
un módulo lógico de control centralizado (CNTRL)
para controlar la funcionalidad de la unidad de comprobación (403)
y la unidad de gestión de tramas (405), y
una interfaz (407) para las tramas de
transmisión de longitud variable que se va a transferir.
13. Multiplexor estadístico según la
reivindicación 12,
caracterizado porque la unidad de
comprobación (403) comprende
una unidad de conmutación (SW) para conmutar
tramas de longitud fija de canales individuales, y
unos procesadores de la señal (DSP1 a DSPn) para
identificar los periodos activos de los canales.
14. Multiplexor estadístico según la
reivindicación 12,
caracterizado porque la unidad de gestión
de tramas (405) comprende
una unidad de memoria (RAM) para almacenar de
forma intermedia la información de los canales activos, y
una unidad de ensamblaje de tramas (FAD) para
insertar la información en una trama de transmisión de longitud
variable.
15. Multiplexor estadístico según la
reivindicación 12,
caracterizado porque el módulo lógico de
control centralizado (CNTRL) está adaptado para asignar bloques de
transmisión de la trama de transmisión de longitud variable y para
incorporar la asignación en dicha trama de transmisión.
16. Demultiplexor estadístico para desensamblar
el multiplexado de información de una pluralidad de canales en una
red de telecomunicaciones, comprendiendo el demultiplexor una
interfaz (507) para las tramas de longitud fija que se van a
transferir, caracterizado porque el demultiplexor estadístico
comprende asimismo
una interfaz (501) para recibir tramas de
transmisión de longitud variable,
una unidad de gestión de tramas (503) para
desensamblar las tramas de transmisión de longitud variable,
una unidad de ensamblaje de tramas
convencionales (505) para ensamblar tramas de longitud fija,
un módulo lógico de control centralizado (CNTRL)
para controlar la funcionalidad de la unidad de gestión de tramas
(503) y de la unidad de ensamblaje de tramas convencionales
(505).
17. Demultiplexor estadístico según la
reivindicación 16,
caracterizado porque el demultiplexor
comprende asimismo un emulador (EMUL) para generar bits entre la
información recibida en una trama de transmisión de longitud
variable.
18. Demultiplexor estadístico según la
reivindicación 16,
caracterizado porque la unidad de gestión
de tramas (503) comprende
una unidad (FAD) de desensamblaje de tramas para
desensamblar información de la trama de transmisión de longitud
variable, y
una unidad de memoria (RAM) para almacenar de
forma intermedia la información demultiplexada.
19. Demultiplexor estadístico según la
reivindicación 16,
caracterizado porque la unidad de
ensamblaje de tramas convencionales (505) comprende
unos procesadores de la señal (DSP1 a DSPn) para
procesar el flujo continuo de bits de cada canal, y
una unidad de conmutación (SW) para insertar
canales individuales en la trama de longitud fija.
20. Demultiplexor estadístico según la
reivindicación 16,
caracterizado porque el módulo lógico de
control centralizado (CNTRL) está adaptado para gestionar las
asignaciones de los bloques de transmisión de la trama de
transmisión de longitud variable, y para controlar el desensamblaje
de información de dicha trama de transmisión según estas
asignaciones.
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