ES2337428T3

ES2337428T3 - Procedimiento de adaptacion de la interfaz aerea en un sistema de radiocomunicacion con moviles, y estacion de base, estacion movil y modo de transmision correspondientes.

Info

Publication number: ES2337428T3
Application number: ES99116653T
Authority: ES
Inventors: Marc Delprat; Evelyne Le Strat
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2010-04-23
Anticipated expiration: 2015-04-07
Also published as: CA2187669C; ATE202444T1; EP0969682A1; AU2311295A; NZ284502A; US6456598B1; FI115106B; EP0755615A1; EP0755615B1; FI964043A; AU697394B2; CA2187669A1; US6134220A; ATE450123T1; FI964043A0; JPH09512672A; ES2158105T3; DE69521422T2; WO1995028814A1; DE69521422D1

Abstract

Procedimiento de adaptación de la velocidad binaria, por ejemplo, para un sistema TDMA de comunicaciones móviles. El procedimiento implica el uso de dos modos de codificación diferentes. Cada modo corresponde con una fuente de codificación y canal de codificación predeterminados para la transmisión de una señal en cada dirección de transmisión. Cada fuente de codificación corresponde con un flujo de datos y cada canal de codificación corresponde con una salida de datos codificados del flujo total de datos para datos fuente codificados. Se hace el análisis de la calidad de la transmisión entre la unidad móvil y la estación base en cada dirección. Para cada dirección, se selecciona uno de los modos de codificación como una función del análisis de la calidad de transmisión.

Description

Procedimiento de adaptación de la interfaz aérea en un sistema de radiocomunicación con móviles, y estación de base, estación móvil y modo de transmisión correspondientes.

El ámbito de la invención es el de las radiocomunicaciones digitales hacia móviles. La invención se aplica, especialmente, a los sistemas de radiocomunicaciones celulares tales como, por ejemplo, los sistemas que responden al estándar GSM (Groupe Special Mobile).

De manera más particular, la invención se refiere a los intercambios de señales digitales, tanto si se trata de datos como de palabra, en los sistemas que ponen en práctica un multiplexado temporal, según la técnica denominada AMRT (Accès Multiple par Repartition dans le Temps).

De manera conocida, la técnica AMRT consiste en dividir el tiempo en tramas de duración fija predeterminada, divididas a su vez en intervalos de tiempo. A cada comunicación que hay que asegurar se asocia uno (o varios) intervalos de tiempo.

Así, una trama comprende N intervalos de tiempo, que pueden corresponder a N comunicaciones. Cada receptor sabe extraer los intervalos de tiempo que le están destinados, de modo que se reconstruya la señal fuente. De este modo, pueden transmitirse N comunicaciones por una misma banda de frecuencia.

De manera clásica, en lo que concierne a los intercambios de datos, los sistemas de radiocomunicación, tales como el GSM, prevén dos servicios, que corresponden a dos niveles de calidad distintos. Así, el sistema GSM prevé, para la transmisión de datos, un primer modo de transmisión de datos, denominado modo de pleno caudal (y denominado "full rate" en anglosajón) que consiste en transmitir un intervalo de tiempo en cada trama, y un segundo modo de transmisión, denominado de medio caudal, o modo "half rate" en anglosajón, en el cual la señal de datos es transmitida con una media de un intervalo de tiempo en solamente una de cada dos tramas.

Según este segundo modo, el recurso asignado a una comunicación está dividido por dos, con respecto al primer modo. Esto, por tanto, libera recursos para otras comunicaciones.

Naturalmente, esta reducción a la mitad del caudal total de la comunicación necesita una modificación de la codificación de canal puesta en práctica, para conservar un mismo caudal útil. En otras palabras, el modo "half rate" corresponde a una codificación de canal de rendimiento mitad que el modo "full rate". En el caso del GSM, estos dos modos corresponden, respectivamente, a caudales brutos de 11,4 y 22,8 kbits/s.

En consecuencia, la eficacia de la codificación de canal en "half rate" es inferior a la de la codificación de canal en "full rate". El modo "half rate", por tanto, puede ponerse en práctica solamente cuando las condiciones de transmisión son buenas y/o la calidad de servicio requerida es media, es decir, que admita una tasa de errores binarios relativamente elevada. Cuando el canal de transmisión está perturbado y/o los datos requieren una buena calidad (es decir, una tasa de errores pequeña), es necesario utilizar el modo "full rate".

Según la norma GSM, la elección de un modo de transmisión se hace en el establecimiento de la comunicación, y es definitivo para toda la comunicación. El inconveniente de esta técnica es doble:

-: si el servicio considerado requiere una calidad correspondiente a la utilización del modo "half rate" en condiciones normales de operabilidad y si el modo seleccionado es el modo "half rate", y el canal pasa a estar más perturbado, es decir, que se rebasa el punto de operabilidad del sistema (fijado en C/I del orden de 9 dB), la comunicación en curso se interrumpe brutalmente. Ahora bien, en condiciones difíciles de cobertura, puede encontrarse un valor de C/I inferior a 9 dB;

-: si el servicio considerado requiere una calidad correspondiente a la utilización del modo "full rate" en las condiciones normales de operabilidad y si el modo seleccionado es el modo "full rate" y el canal pasa a estar menos perturbado, la codificación de canal puesta en práctica es de una calidad superior a la calidad requerida. El canal de transmisión resulta, entonces, recargado inútilmente en una de cada dos tramas (por lo que se producen interferencias no necesarias en las células vecinas).

En los sistemas de radiocomunicación con un móvil, estos problemas son problemas mayores, debido a que el canal de transmisión cambia permanentemente en función de los desplazamientos del móvil, de los desplazamientos y de la actividad de las emisoras perturbadoras, etc.

Esto contribuye, casi siempre, a elegir el modo "full rate", por seguridad, lo que implica un consumo elevado, y a menudo inútil, del recurso de transmisión.

En el caso de la fonía, pueden distinguirse, igualmente, dos configuraciones (modos de pleno caudal y de medio caudal, respectivamente), que corresponden, por una parte, a la utilización de codificadores de palabra (codificación fuente) diferentes y, por otra, de codificadores de canal diferentes, permitiendo los dos pares de codificadores (fuente y canal) alcanzar, respectivamente, los caudales brutos de 22,8 kbits/s ("full rate") y 11,4 kbits/s ("half rate").

Problemas similares a los descritos anteriormente para los datos, se encuentran, por tanto, igualmente, para la palabra.

Uno de los objetivos principales de los diseñadores de estos sistemas de radiocomunicación, es limitar la cantidad de datos transmitidos, por numerosas razones y, especialmente, por:

-: aumentar el número de comunicaciones en el multiplex;

-: reducir los tiempos de transmisión (en el caso de la transmisión de datos);

Especialmente con este objeto, la solicitud de patente europea EP 0 472 511 ha propuesto modificar, en el transcurso de una comunicación, el modo de transmisión puesto en práctica, en función de una medición de la tasa de errores binarios.

De manera más precisa, según el procedimiento descrito en esta solicitud, la estación de base (estación que gestiona el conjunto de las comunicaciones con móviles dentro de una célula dada) mide la tasa de errores binarios de una comunicación dada, y selecciona uno u otro de los modos de transmisión, en función de la tasa de errores medida.

Esta técnica permite mejorar la utilización de los recursos de transmisión. Sin embargo, presenta varios inconvenientes, que el nuevo tratamiento técnico de la invención permite poner bien en evidencia. Este procedimiento se basa, especialmente, en un análisis del canal de transmisión visto desde la estación de base únicamente (o desde la estación móvil únicamente), lo que conduce a una utilización no optimizada de los recursos, tal como se verá en lo que sigue.

Se conoce, por otra parte, por el documento EP-A-0 423 485, un procedimiento y un dispositivo para la transmisión bidireccional de datos, especialmente sin hilo, en el cual, en presencia de características diferentes del canal de ida y del canal de retorno, se puede elegir una codificación de canal diferente.

Para una descripción de los sistemas de radiocomunicaciones móviles tales como especialmente el sistema GSM, se podrá entre otros referirse al libro de M. Mouly y M.B. Pautet, "El sistema GSM para comunicaciones móviles", en inglés "The GSM System for Mobile Communications", ISBN 2-9507190-07-7.

La invención tiene como objetivo, especialmente, paliar estos diferentes inconvenientes del estado de la técnica.

De manera más precisa, un objetivo de la invención es facilitar un procedimiento de adaptación de la interfaz aire (correspondiente, esencialmente, a las capas 1 (física) y 2 (enlace) del modelo ISO) en un sistema de radiocomunicación, que permita, por una parte, reducir al máximo la recarga de los canales de transmisión, disminuyendo la cantidad de recurso asignado como media a una comunicación, y, por otra, limitar las interferencias inducidas por una comunicación en las células vecinas.

Este objetivo de limitación de las interferencias es, especialmente, crucial en los sistemas de radiocomunicación celular. En efecto, en estos sistemas, una misma banda de frecuencia es asignada a varias células geográficas. Aunque la repartición de estas últimas se define de manera que la distancia entre estas células se la máxima, no es raro que las señales de una célula dada sean perturbadas por las de otras células que utilizan la misma banda, más allá de un límite aceptable para el sistema.

En un sistema celular, se fija, generalmente, un nivel máximo de interferencia que permita asegurar la calidad del servicio. Un objetivo de la invención es, por tanto, facilitar un procedimiento de este tipo, que permita continuar asegurando la calidad de un servicio, incluso cuando la interferencia rebase este nivel máximo.

La invención tiene, así, como objetivo facilitar un procedimiento de este tipo, en el cual se reduzcan los casos de cortes intempestivos de la comunicación.

En otras palabras, un objetivo de la invención es aumentar la zona de operabilidad del sistema, especialmente, hacia condiciones de transmisión difíciles.

Otro objetivo esencial y primordial de la invención es facilitar un procedimiento de este tipo, que permita aumentar el número de comunicaciones. En otras palabras, la invención tiene como objetivo disminuir, en media, el recurso utilizado para la transmisión de un servicio, a fin de aumentar el número de usuarios del sistema, es decir, el número de comunicaciones por células.

Según un modo de realización particular de la invención, un objetivo secundario de la invención es facilitar un procedimiento de este tipo que permita transmitir fácilmente, y lo más rápidamente posible, datos asíncronos, en particular cuando no se puede liberar un mismo recurso en los dos sentidos de comunicación.

La invención tiene, también, como objetivo facilitar un procedimiento de este tipo, que permita simplificar la puesta en práctica de la infraestructura de una red. En efecto, de manera clásica, la planificación de la red debe hacerse de modo que se ofrezca en todas partes (o en una cierta porción de la superficie de cada célula) un punto de operabilidad aceptable (C/I\approx 9 dB en GSM), lo que, en ciertos casos, implica grandes limitaciones.

La invención tiene, por tanto, por objetivo liberarse de esta limitación, ampliando la zona de operabilidad (más allá de 9 dB, por ejemplo, en el caso del GSM), de modo que permita una planificación más eficaz, reduciendo el número de sitios.

Otro objetivo de la invención es, igualmente, facilitar un procedimiento de este tipo que se aplique, tanto a las señales de palabra, como a las señales de datos.

Estos objetivos, así como otros que aparecerán en lo que sigue, se consiguen según la invención con la ayuda de un procedimiento, un sistema, un equipo de red y una estación móvil, tales como los definidos en las reivindicaciones.

La invención se basa, en efecto, en una nueva manera de tratar el canal de transmisión, que es considerado de modo distinto según cada sentido de transmisión. Aparece, en efecto, que las condiciones de transmisión pueden ser muy diferentes de un sentido de transmisión al otro. Esto es debido, especialmente, a que las emisoras perturbadoras son diferentes. En el sentido denominado ascendente ("uplink" en anglosajón), es decir, de la estación móvil hacia la estación de base, las emisoras perturbadoras son, esencialmente, los móviles que se desplazan dentro de las células co-canal, mientras que en el sentido opuesto, denominado descendente (o "downlink" en anglosajón), las emisoras perturbadoras son las estaciones de base vecinas. Los efectos de máscara son, por tanto, diferentes.

La invención permite, por tanto, una triple optimización en:

-: el análisis de las condiciones de transmisión, que solamente eran vistas antes desde un solo extremo (en general, la estación de base). Se podía, entonces, estimar como bueno un canal que era malo en el otro sentido, e inversamente. La invención supone un retorno de una información de calidad (en, al menos, un sentido) para tomar una decisión;

-: la selección del modo de codificación, que se hace selectivamente para cada sentido de transmisión; y

-: el modo de codificación puesto en práctica, ya que la invención permite actuar selectivamente sobre la codificación fuente y/o sobre la codificación de canal.

Conviene observar que el método de la invención no es en modo alguno evidente, a la vista de las técnicas conocidas. En efecto, además del hecho de que éste se basa en una nueva manera de tratar el canal de transmisión, para poner en práctica la invención son necesarias varias adaptaciones, especialmente, en lo que concierne a los intercambios de informaciones (de medición de calidad y/o de cambio de modo de codificación) entre las dos estaciones.

Ciertos sistemas de radiocomunicación, tal como el GSM, asignan los recursos de modo estereotipado, según, al menos, dos modo de transmisión, que corresponden a recursos de transmisión diferentes asignados a una comunicación.

De manera más precisa, un modo de transmisión define un par (modo de codificación, recurso asignado). El modo de transmisión corresponde, por tanto, a la utilización de un cierto modo de codificación y a la asignación de un cierto recurso. Un modo de codificación puede, por tanto, corresponder a varios modos de transmisión.

En este caso, durante una comunicación entre un móvil y una estación de base, se selecciona, ventajosamente, según la invención, uno de los citados modos de transmisión unidireccional, para cada sentido de transmisión ascendente y descendente, en función de, al menos, uno de los citados análisis de calidad de transmisión y del nivel de calidad requerido para la citada comunicación y, eventualmente, de la carga de tráfico.

En otras palabras, en la inicialización de una comunicación, se elige un modo de transmisión que corresponde, por ejemplo, a un nivel de calidad requerido. En el transcurso de la comunicación, la invención permite un cambio de modo de transmisión, que corresponde a un cambio de modo de codificación, en cuanto esto sea posible (paso a un modo menos robusto con respecto a los errores de transmisión, pero que ofrezca una mejor calidad y/o un menor consumo de recursos), o necesario (paso a un modo más robusto con respecto a los errores de transmisión, pero más consumidor de recursos y/o que permita mantener el servicio en detrimento de una ligera disminución de la calidad, a reserva, naturalmente, de la disponibilidad).

Según que el sistema de radiocomunicación considerado exija o no una simetría en la asignación de los recursos para cada sentido de transmisión, pueden considerarse varias situaciones.

En el segundo caso, que puede asimilarse a una doble comunicación unidireccional, el principio puede ser muy simple: el cambio de modo en un sentido tiene lugar en cuanto el cambio de modo de codificación hacia un modo menos, respectivamente, más, robusto con respecto a los errores de transmisión es posible, respectivamente, necesario. Si la calidad del canal se degrada, es necesario un cambio de modo de codificación. Éste es posible si la calidad del canal encontrada mejora y permite asegurar la calidad de la transmisión con un modo de codificación menos consumidor de recurso, o aumentarla conservando el recurso asignado.

En el primer caso, que corresponde, por ejemplo, al GSM, una aplicación directa conduce a elegir siempre modos de codificación idénticos en las dos direcciones. Se tiene, por tanto, un modo de transmisión bidireccional, que corresponde a la utilización de un mismo modo unidireccional en los dos sentidos de transmisión. Un cambio de modo de transmisión bidireccional tiene, por tanto, lugar si un cambio de modo de codificación (compatible con el modo de transmisión) es posible en los dos sentidos o necesario en, al menos, un sentido.

Así, en un sistema en el cual los citados modos de transmisión corresponden a una asignación de recursos de transmisión idénticos en cada uno de los citados sentidos de transmisión, se efectúa un cambio de modo de transmisión hacia un modo de transmisión correspondiente a un recurso de transmisión mayor, cuando, al menos, uno de los modos de codificación seleccionado en, al menos, un sentido de transmisión, corresponde a un caudal total incompatible con el recurso asignado en el modo de transmisión en curso y está disponible el suplemento de recurso de transmisión necesario (en este caso, se aplica, por tanto, a los dos sentidos de transmisión el mismo modo de codificación, siendo este modo de codificación aquél de los dos modos seleccionados que requiera más recurso),

y se efectúa un cambio de modo de transmisión hacia un modo de transmisión correspondiente a un recurso de transmisión menor, cuando se seleccionan en los dos sentidos, modos de codificación menos consumidores de recurso. Se elige, entonces, un modo de transmisión bidireccional que corresponde a la utilización en las dos direcciones del mismo modo de codificación, siendo éste el modo más consumidor de recurso entre los dos modos seleccionados en cada sentido.

Se puede proceder de la misma manera para la selección entre modos de transmisión bidireccionales de igual recurso, pero de robustez diferente.

Naturalmente, la invención no se limita a dos modos de codificación, ni a dos modos de transmisión. Por el contrario, la invención puede generalizarse fácilmente a n modos de codificación y m modos de transmisión unidireccionales (m \geq n, pudiendo corresponder un mismo modo de codificación a varios modos de transmisión). A partir de n modos de codificación se pueden definir n modos de transmisión bidireccionales en los cuales se utiliza un mismo modo de codificación en los dos sentidos.

Según una característica importante de la invención, se define, por otra parte, al menos, un modo de transmisión modificado, según el cual los modos de codificación utilizados en los dos sentidos son diferentes.

Así, en el caso en que se distinguen n modos de codificación unidireccionales, se pueden definir:

-: n modos de transmisión bidireccionales, que corresponden a la utilización de la misma codificación en los dos sentidos (denominados modos primarios);

-: n(n-1) modos de transmisión bidireccionales que corresponden a modos de codificación en los dos sentidos (denominados secundarios). Entre estos n(n-1) modos, pueden existir casos tales que el caudal bruto sea diferente y, por tanto, que correspondan a recursos requeridos mínimos diferentes en los dos sentidos de transmisión (de manera más precisa, existen modos de transmisión modificados de dos tipos: modos con un mismo caudal bruto en los dos sentidos, y modos con caudales brutos asimétricos). Si el sistema necesita una simetría de asignación de recurso, se asigna el recurso correspondiente al caudal bruto más elevado. El recurso asignado, al menos, a uno de los citados sentidos de transmisión es, por tanto, superior al recurso necesario para transmitir las informaciones codificadas según el modo de codificación correspondiente, y las citadas informaciones codificadas son repartidas en una fracción de los intervalos de tiempo correspondientes al citado recurso asignado.

Este tipo de modo de transmisión modificado es completamente nuevo. Éste solamente es posible porque la invención prevé una manera distinta de tratar la calidad de cada sentido de transmisión. En el caso de un modo bidireccional con caudal bruto asimétrico, permite liberar intervalos de tiempo en un sentido, incluso si esto no es posible en el otro sentido. Por otra parte, la invención se refiere, igualmente, de modo específico, a un modo de transmisión modificado de este tipo.

Para los intervalos de tiempo no utilizados por la citada comunicación, pueden considerarse dos estrategias:

-: que estos no lleven ninguna señal, lo que permite reducir las eventuales interferencias en las células vecinas. En efecto, cuando no existe ninguna emisión en una célula, ésta no induce interferencia en sus vecinas,

-: o que estos sean asignados al transporte de datos asíncronos.

Según un modo de realización particular de la invención (previsto, especialmente, para el desarrollo de la actual norma GSM, para los intercambios de datos), los citados modos de transmisión comprenden:

-: un primer modo (denominado de pleno caudal) según el cual los citados datos son transmitidos a razón de un intervalo de tiempo en todas las tramas de señal; y

-: un segundo modo (denominado de medio caudal) según el cual los citados datos son transmitidos a razón de un intervalo de tiempo cada dos tramas de señal.

En este caso, un modo de transmisión modificado consiste, ventajosamente, en:

-: transmitir, en un primer sentido de transmisión, informaciones codificadas según un primer modo de codificación a razón de un intervalo de tiempo en todas las tramas de señal (pleno caudal); y

-: transmitir, en un segundo sentido de transmisión, informaciones codificadas según un segundo modo de codificación a razón de un intervalo de tiempo cada dos tramas de señal (de medio caudal),

: los recursos asignados a la comunicación en los dos sentidos de transmisión corresponden al recurso necesario para transmitir datos según el citado primer modo.

De manera ventajosa, el análisis de la calidad de transmisión consiste en determinar, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: la tasa de errores binarios (BER) de la señal recibida;

-: la potencia de la señal recibida;

-: la distancia que separa el móvil y la estación de base;

-: una estimación de la respuesta en impulsos del canal de transmisión;

-: la alineación temporal;

-: la relación señal a ruido;

-: la relación señal a interferencia (C/I).

Según un modo de realización ventajoso de la invención, las citadas selecciones de un modo de codificación tienen en cuenta, por otra parte, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: un nivel de calidad requerido, para la comunicación en curso;

-: un nivel de calidad requerido, para, al menos, un sentido de transmisión y para la comunicación en curso;

-: un tipo de servicio transportado por la citada comunicación;

-: la carga de tráfico.

Preferentemente, la selección de un modo de codificación comprende una etapa de comparación de una información representativa de la calidad de la transmisión con, al menos, un umbral predeterminado y, de manera más precisa, con tantos umbrales como modos de codificación.

La citada información representativa de la calidad es comparada, ventajosamente, con umbrales distintos según el nivel de calidad requerido para la comunicación en curso, si se distinguen varios niveles de calidad.

Es ventajoso definir dos juegos de, al menos, un umbral, un primer juego que se pone en práctica cuando la calidad de transmisión medida desciende, y un segundo juego que se pone en práctica cuando la calidad de transmisión medida aumenta.

Esto permite evitar cambios incesantes de modo, cuando el nivel medido es próximo a un umbral (efecto "ping-pong").

De manera preferente, los citados umbrales son valores predeterminados de la relación entre potencia útil e interferencia (C/I).

Según un modo de realización preferente, la decisión de cambio de modo de codificación y/o de modo de transmisión se toma en la citada estación de base, transmitiendo el citado móvil a la citada estación de base una información representativa de la calidad de la transmisión en el sentido estación de base hacia móvil.

De manera más general, el procedimiento de la invención comprende, preferentemente, una etapa de selección entre, al menos, dos codificaciones fuente, y/o una etapa de selección entre, al menos, dos codificaciones de canal.

La citada selección de un modo de codificación se realiza, especialmente, de modo que se limite la cantidad de recurso asignada en cada sentido de transmisión y/o que se optimice la calidad de la transmisión.

Por ejemplo, las elecciones de una codificación fuente y de una codificación de canal pueden hacerse de manera que se mantenga todo lo que se pueda el caudal bruto en curso y, por tanto, que se ofrezca la mejor calidad posible sin modificación del recurso, o, también, de modo que se asegure la mejor calidad posible, aceptando modificar el
recurso.

La invención se refiere, igualmente, a una estación de base de un sistema de radiocomunicación que pone en práctica el procedimiento descrito anteriormente. Una estación de base de este tipo comprende, ventajosamente:

-: medios de determinación de, al menos, una primera información representativa de la calidad de la transmisión, en el sentido móvil hacia estación de base;

-: medios de recepción de una segunda información representativa de la calidad de la transmisión en el sentido estación de base hacia móvil; y

-: medios de modificación del modo de codificación y/o del modo de transmisión en cada sentido de transmisión, en función de la citadas primera y segunda informaciones y, si es necesario, de la carga de tráfico; y

-: medios de transmisión hacia el citado móvil de una información representativa de los modos de codificación y/o de transmisión seleccionados.

Ésta se refiere, también, a una estación móvil correspondiente, que comprende:

-: medios de determinación de, al menos, una información representativa de la calidad de la transmisión, en el sentido estación de base hacia estación móvil;

-: medios de transmisión de la citada información hacia la citada estación de base; y

-: medios de recepción de una información representativa de los modos de codificación y/o de transmisión seleccionados.

Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción que sigue de un modo de realización preferente de la invención, dado a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, y de los dibujos anejos, en los cuales:

- la figura 1 presenta, de manera esquemática, una red de radiocomunicación celular de tipo conocido, en la cual puede ponerse en práctica el procedimiento de la invención;

- la figura 2 ilustra un primer modo de puesta en práctica de la invención, en el caso de una doble comunicación unidireccional, siendo gestionado cada sentido de transmisión de modo independiente;

- las figuras 3A a 3C ilustran los tres modos de transmisión de datos puestos en práctica en un modo de realización ventajoso de la invención, que corresponden, respectivamente, a los dos modos conocidos denominados en anglosajón "full rate" y "half rate", y al modo nuevo de la invención, denominado "half rate" modificado;

- las figuras 4A y 4B presentan el principio de la decisión de cambio de modo, según el nivel de calidad requerido para la comunicación en curso, y las figuras 5A y 5B presentan las diferentes posibilidades de funcionamiento correspondientes;

- la figura 6 ilustra las variaciones de la tasa de errores binarios en función de la relación C/I, según el nivel de calidad requerido, y una posible determinación de los valores de umbrales de las figuras 4A, 4B, 5A y 5B;

- la figura 7 presenta un sinóptico de la parte de emisión de una estación de base según la invención;

- la figura 8 ilustra el proceso de decisión puesto en práctica por la estación de la figura 7, en el caso en que se considera n=2 modos;

- la figura 9 es un sinóptico que ilustra el principio general de la invención;

- la figura 10 ilustra un modo de puesta en práctica del procedimiento de la invención, que, para la selección del modo de codificación, generaliza el modo de realización de la figura 2 a n modos de codificación;

- la figura 11 presenta los diferentes modos de transmisión bidireccionales posibles, cuando están disponibles n codificaciones en cada sentido de transmisión, en función de una información de calidad;

- la figura 12 es una generalización de la figura 6 al caso de n modos de codificación correspondientes a n codificaciones de canal para los datos de caudal útil constante;

- la figura 13 presenta curvas de rendimiento de diferentes modos de codificación para fonía (consistentes en la combinación de dos codifica- dores de palabra y de tres codificaciones de canal), expresado en "MOS";

- la figura 14 ilustra, en forma de una matriz, una numeración posible en los modos de transmisión de un sistema de n modos de codificación en cada sentido.

La figura 1 ilustra de modo esquemático una red celular de tipo conocido. El territorio geográfico cubierto por el sistema de radiocomunicación es dividido en células 11_{1} a 11_{N}. Cada célula 11_{1} comprende una estación de base 12_{1} capaz de intercambiar señales 13_{1}, 13_{2} con una pluralidad de móviles 14_{1}, 14_{2} que circulan dentro de la citada célula 11_{1}.

Dos células vecinas 11_{1}, 11_{2} explotan banda de frecuencias distintas, de modo que no haya interferencias entre las señales emitidas dentro de las dos células. De manera más precisa, la asignación de las frecuencias está basada en una organización de las células en motivos 15_{1}, 15_{2} de siete células. Naturalmente, los motivos (igual que las células) pueden ser de formas diferentes, y pueden contener más de siete células. En el interior de un mismo motivo, las frecuencias asignadas son diferentes. En cambio, de un motivo 15_{1} a otro 15_{2}, éstas vuelven a utilizarse. Así, por ejemplo, la célula 11_{5} utiliza las mismas frecuencias que la célula 11_{1}.

En consecuencia, las señales 13_{1}, 13_{2} intercambiadas dentro de la célula 11_{1} pueden crear interferencias 16 con las señales intercambiadas dentro de la célula 11_{5}. Uno de los objetivos de la invención es limitar estas interferencias (siendo, naturalmente, otro objetivo esencial aumentar el número de conversaciones posibles dentro de una célula), reduciendo todo lo que se pueda los intercambios 13_{1}, 13_{2}. En efecto, cuando no hay señales 13_{1} o 13_{2} emitidas, no hay, naturalmente, interferencias 16.

Para hacer esto, la característica principal de la invención es controlar el modo de codificación en función de un doble análisis del canal de transmisión, siendo considerado éste independientemente para cada sentido de transmisión. Así, es posible limitar selectivamente en cada sentido de transmisión las señales emitidas.

Según otra manera de proceder, esta técnica permite liberar recursos para transmitir datos o palabras suplementarias e, igualmente, optimizar la calidad de la transmisión.

La figura 9 presenta las características principales del procedimiento de la invención. En esta figura 9, las referencias relativas al sentido de transmisión ascendente llevan el índice M y las referencias que se refieren al sentido descendente llevan el índice D.

Como aparece claramente en esta figura, la codificación se optimiza de manera independiente en cada sentido de transmisión. Para esto, se efectúan dos mediciones de calidad distintas 91_{M} y 91_{D}, para cada sentido de transmisión (como se ha indicado ya, las calidades de transmisión pueden ser, en efecto, muy diferentes de un sentido al otro).

A continuación, para cada sentido, se selecciona (92_{M}, 92_{D}) un modo de codificación 93_{M}, 93_{D} en función del indicador de calidad medido 91_{M}, 91_{D}, de una información de carga de tráfico 925_{M}, 925_{D} y, eventualmente, de una calidad requerida 94_{M}, 94_{D} para la transmisión.

La elección 92_{M}, 92_{D} del modo de codificación comprende dos etapas:

-: la elección de una codificación fuente 921_{M}, 921_{D};

-: la elección de una codificación de canal 922_{M}, 922_{D}.

El término codificación fuente corresponde, naturalmente, en el caso de datos, a la noción de caudal útil.

Esta doble elección se hace, por ejemplo, de modo que se limite el caudal y se optimice la calidad de la codificación, en función de las características del canal de transmisión.

Naturalmente, las elecciones de las dos codificaciones no son independientes. Por el contrario, se elige un modo de codificación que corresponda a un caudal útil (codificación fuente) y una codificación de canal dados, tal como está ilustrado con las flechas 923_{M}, 923_{D}, 924_{M}, 924_{D}.

Estas elecciones de los modos de codificación pueden hacerse en una u otra de las estaciones. En todos los casos, cada estación efectúa una o varias mediciones de la calidad de la señal recibida, y después realiza la elección del modo de codificación o transmite a la otra estación esta medición, de modo que ésta haga la elección correspondiente.

El procedimiento comprende, también, una etapa suplementaria 95 de asignación de recurso de transmisión.

Esta asignación 95 se hace de modo que permita la transmisión de las informaciones codificadas según el modo de codificación 93_{M}, 93_{D}, seleccionado en función, naturalmente, de las disponibilidades 96_{M}, 96_{D} y siempre con el objetivo de limitar el recurso utilizado.

Si el sistema prevé que la asignación de recurso debe ser simétrica, ésta tiene en cuenta el modo de codificación 93_{M}, 93_{D} que presente el caudal bruto más elevado.

A continuación, se transmite la elección del modo de codificación a la otra estación, de manera que ésta adapte su codificación y/o su descodificación.

Por otra parte, el procedimiento de la invención puede tener en cuenta una información de tráfico 925_{M}, 925_{D} para la elección del modo de codificación y/o del modo de transmisión, especialmente, en el caso en que el caudal útil pueda ser variable (particularmente para los servicios de datos).

El modo o los modos de codificación y de transmisión 97 seleccionados son transmitidos (98) a continuación hacia la otra estación, para que ésta última adapte su codificación y/o su descodificación.

Pueden preverse, por tanto, varios modos de codificación de la invención, según el tipo de sistema considerado. la figura 2 ilustra un primer modo de realización de la invención, en el cual cada sentido de transmisión es gestionado independientemente (doble comunicación unidireccional), y en el cual están disponibles dos modos de transmisión, para un caudal útil constante.

Este caso es el más simple, puesto que no se ha encontrado ningún problema particular de asimetría de recursos. La figura 2 presenta el tratamiento hecho en la estación maestra (estación de base o móvil), en el caso en que la comunicación concierna a un intercambio de datos.

En cada estación (de base y móvil), se recibe (21) una señal transmitida, después se determina (22) su calidad Q, por un tratamiento conocido. Existen, en efecto, numerosos indicadores de la calidad de una señal, de los cuales algunos se han calculado ya en las estaciones, para otras aplicaciones. Éste es el caso, especialmente, de los criterios siguientes:

-: la tasa de errores binarios (BER) de la señal recibida;

-: la potencia de la señal recibida;

-: la distancia que separa el móvil y la estación de base;

-: una estimación de la respuesta en impulsos del canal de transmisión;

-: la alineación temporal;

-: la relación señal a ruido;

-: la relación C/I.

Naturalmente, para afinar el análisis pueden tomarse en consideración varios criterios.

El móvil transmite (29) la información de calidad de la estación de base, la cual toma las decisiones para cada sentido de transmisión.

El sistema prevé, al menos, dos modos de transmisión, por ejemplo, los modos denominados "full rate" (FR) y "half rate" (HR), que corresponden a calidades de codificación de canal (rendimiento de codificación) distintas. En función del valor I_{Q}, es posible cambiar de modo en el curso de la transmisión, para cada sentido de transmisión.

Así, en función del modo de transmisión en curso (23), se efectúan las comparaciones siguientes:

-: si la transmisión es en modo "full rate" 24 y la calidad I_{Q} es superior a un umbral S[I] predefinido (25), es posible pasar (210) al modo "half rate". Se limita, así, el caudal, asegurándose, al mismo tiempo, de que la calidad de transmisión será suficiente;

-: si la transmisión es en modo "half rate" 26, y la calidad I_{Q} es superior a un umbral S[2] (27), es deseable pasar (211) a modo "full rate" para mantener la calidad de recepción.

En el caso de una señal de palabra, los dos modos considerados pueden ser el modo "half rate" (en el sentido definido en la norma GSM) y el modo "half rate sobreprotegido" (correspondiente a la utilización de un codificador de palabra correspondiente al modo "half rate", con una codificación de canal de robustez reforzada, de modo que ocupe un recurso de un intervalo de tiempo en cada trama). Se tiene cuenta, entonces, un solo umbral (no hay varios niveles de calidad).

Cuando la respuesta a una de las pruebas 25 y 27 es positiva, se emite (28) un mando de cambio de modo hacia la estación móvil, y se modifica el recurso en consecuencia. Si no, no se efectúa ningún cambio.

La emisión 28 de un mando puede tener en cuenta, naturalmente, otros numerosos criterios y, en particular, los recursos disponibles. Puede poner en práctica, igualmente, una temporización, para evitar cambios incesantes.

Por otra parte, es ventajoso prever la posibilidad de requerir un nivel de calidad dado (entre, al menos, dos modos posibles) a la inicialización de la comunicación, eventualmente, distinto en cada sentido de transmisión. En este caso, se definen tantos umbrales Q_{i} como sean necesarios.

La figura 10 presenta, así, una generalización del caso de la figura 2 a n modos unidireccionales (para los servicios de datos de caudal útil constante o de fonía).

Después de haber creado (101) la comunicación con un nivel de calidad i elegido entre n niveles posibles, se determina (102) regularmente (o se obtiene de la otra estación) una información de calidad I_{Q}, y después se compara (103) I_{Q} con una serie de umbrales Si. Por ejemplo, si el criterio de calidad es C/I, se compara I_{Q} con C/I[i], y se selecciona el modo de codificación k, tal que

C/I[k] \leq I_{Q} \leq C/I[k-1]

Si el modo de codificación k es el ya seleccionado (104), no se efectúa ningún tratamiento (105). Si no, se efectúa el cambio de modo de codificación requerido (106), y después se transmite (107) a la otra estación la información de cambio de modo.

Es de observar que la información de calidad I_{Q} puede expresarse en términos diferentes que la calidad de servicio. Por ejemplo, para los datos, la calidad de servicio puede medirse en tasa de errores binarios (BER), y la decisión tomarse sobre la distancia.

Naturalmente, el orden de los umbrales puede ser inverso, por ejemplo, si el criterio elegido es la distancia. En efecto, cuando la distancia es grande, la calidad es estadísticamente más pequeña, y se tiene necesidad de un modo de codificación más robusto. Por el contrario, para una distancia pequeña, la relación C/I es estadísticamente más grande y es característica de una situación favorable.

En el caso de servicios de datos cuyo caudal útil puede ser variable, debe admitirse un retardo de transmisión de las informaciones variables. Por el contrario, las informaciones deben recibirse con una calidad mínima. Puede tenerse, por tanto, una serie de modos correspondientes a un caudal útil variable con un caudal bruto constante o variable, implicando el ultimo caso un recurso variable. Esto introduce tiempos de transmisión diferentes, para una misma cantidad de informaciones transmitidas.

Se podrá cambiar modos en función de la calidad del canal, pero, también, en función de la carga de tráfico de la red. Para cada caudal útil, se tendrá una serie de modos correspondientes a un recurso diferente. Esto supone añadir una dimensión en la clasificación de los modos. Según la carga de tráfico, se elegirá, entre los modos de codificación que llevan a la utilización de un cierto recurso, el modo que permita asegurar la calidad de servicio.

La carga de tráfico puede medirse como el número de intervalos de tiempo ("time slots") utilizados dentro de la célula, conocido en la estación de base.

Según una variante, es posible transmitir sistemáticamente la información de calidad, tomando el propio receptor, entonces, la decisión de cambio de modo. Esta técnica permite simplificar la verificación de la disponibilidad del recurso. Como contrapartida, hay que transmitir una información que indique el modo utilizado.

En numerosos sistemas de radiocomunicación y, especialmente, en el sistema GSM, la asignación de recursos es simétrica: la misma calidad de recursos debe asignarse a cada sentido de transmisión.

En este caso, el cambio de modo de transmisión (en el sentido habitual dado a este término) solamente es posible cuando éste sea aceptable o necesario en los dos sentidos de transmisión. Sin embargo, la invención propone, para los datos, un modo nuevo, denominado modo modificado, que se basa en una nueva manera de proceder, de doble nivel: se controlan, por una parte, los cambios de codificación, en cada sentido de transmisión y, por otra, los cambios de modo.

En el caso de fonía, puede ponerse en práctica un método similar, cambiando los términos "full rate" por "half rate sobreprotegido".

Las figuras 3A a 3C ilustran los tres modos posibles en el caso en que estén disponibles dos modos de transmisión bidireccionales ("full rate" y "half rate"), para un servicio de datos de caudal útil constante. Pueden definirse, naturalmente, otros varios modos con el mismo modelo.

La figura 3A ilustra el modo conocido denominado de "full rate", en el cual un intervalo 31i, 32i está asociado a cada trama 33_{i}, 34_{i} en cada sentido de transmisión.

En este modo de transmisión, los datos son codificados con la ayuda de una primera codificación de canal, que corresponde a un caudal de 22,8 kbits/s (en GSM).

La figura 3B ilustra el segundo modo conocido, denominado de "half rate", correspondiente a una segunda codificación de canal, de un caudal de 11,4 kbits/s. Las primera y segunda codificaciones pueden corresponder, por ejemplo, a tasas de codificación correctora de errores diferentes.

Según este segundo modo, un intervalo de tiempo 35_{i}, 36_{i} es asignado a la comunicación únicamente en una trama de cada dos 37_{1}, 37_{3}, 38_{1}, 38_{3}. En las tramas intermedias 37_{2}, 38_{2}, el intervalo de tiempo correspondiente 39, 310 puede ser asignado a otra comunicación.

La figura 3C ilustra el modo "half rate" modificado según la invención. Este modo modificado se pone en práctica cuando el canal de transmisión permite la utilización de codificaciones de canal diferentes en los dos sentidos de transmisión. En este caso, se mantiene asignado el mismo recurso que en el modo "full rate" (figura 3A): cada trama 311_{i}, 312_{i} comprende un intervalo de tiempo 313_{i}, 314_{i}, para la comunicación, pero:

-: en un primer sentido, se pone en práctica la primera codificación de canal, y todos los intervalos de tiempo 313_{i} comprenden datos;

-: en un segundo sentido, se utiliza la segunda codificación de canal, que corresponde a un caudal mitad del precedente, y solamente se transmiten datos en un intervalo de tiempo 314_{1}, 314_{3} de cada dos. Los intervalos 314_{2} no utilizados se asignan, ya sea a la transmisión de datos asíncronos, o bien se mantienen vacíos para limitar las interferencias.

Un sistema conocido de este tipo puede permitir, por tanto, definir dos tipos de servicio correspondientes a calidades diferentes. Esta calidad puede medirse, por ejemplo, en tasa de errores binarios en la salida (BER (Bit Error rate en anglosajón)). Un servicio corresponde a la utilización de un modo de transmisión en las dos direcciones en condiciones de operabilidad (valor de C/I o nivel de potencia recibida Eb/NO). Por ejemplo, en GSM, el punto de operabilidad corresponde a C/I = 9 dB.

El servicio puesto en práctica, pertenece, por tanto, a un conjunto (servicio de "buena" calidad, servicio de calidad "media") que corresponde, respectivamente, a un caudal elevado y a un caudal reducido en las condiciones normales.

Según la invención, es posible modificar el modo de transmisión en curso de comunicación, con el doble objetivo de mantener el nivel de calidad requerido y de limitar la cantidad de información emitida.

Las figuras 4A y 4B ilustran, respectivamente, el principio de decisión sobre los dos tipos de calidad y, por tanto, de servicio y las figuras 5A y 5B presentan las diferentes posibilidades de funcionamiento.

La figura 4A corresponde al nivel de calidad elevado. Cuando C/I está comprendido entre S[2] (=9 dB) y S[I] (superior a 9 dB), se utiliza el modo de codificación "full rate" 41. Por encima de S[I], se pone en práctica el modo de codificación "half rate" 42. Por debajo de S[2], la comunicación corre el riesgo de interrumpirse.

Esto permite distinguir los cuatro tipos de funcionamiento ilustrados en la figura 5A, para una comunicación bidireccional, cuando se requiere un nivel de calidad elevado:

-: 51: C/I comprendido entre 9 dB y S[I] en los dos sentidos: modo "full rate" en los dos sentidos;

-: 52 y 53: C/I comprendido entre 9 dB y S[I] en un sentido, y superior a S[I] en el otro sentido: modo "full rate" en un sentido y modo "half rate" modificado según la invención en el otro sentido;

-: 54: C/I superior a S[I] en los dos sentidos: modo "half rate" modificado en los dos sentidos, si el sistema no prevé la posibilidad de cambiar la asignación de recursos en curso de comunicación, o modo "half rate" en los dos sentidos, si el cambio es posible.

La figura 4B corresponde al nivel de calidad reducido. Cuando C/I está comprendido entre S[I] = 9 dB y S[2], se utiliza el modo de codificación "full rate" 43. Por encima de S[2], se pone en práctica la codificación "half rate" 44. Por debajo de S[2], la comunicación corre el riesgo de interrumpirse.

Esto permite distinguir los cuatro tipos de funcionamiento ilustrados en la figura 5B, cuando se requiere un nivel de calidad elevado:

-: 55: C/I comprendido entre S[2] y S[1] = 9 dB en los dos sentidos: modo "full rate" en los dos sentidos;

-: 56 y 57: C/I comprendido entre S[2] y S[1] = 9 dB en un sentido, y superior a S[I] = 9 dB en el otro sentido: modo "full rate" en un sentido y modo "half rate" modificado según la invención en el otro sentido;

-: 58: C/I superior a S[I] = 9 dB en los dos sentidos: modo "half rate" modificado en los dos sentidos, si el sistema no prevé la posibilidad de cambiar la asignación de recurso en curso de comunicación, o modo "half rate" en los dos sentidos, si el cambio es posible.

La figura 6 presenta las variaciones de la tasa de errores binarios BER en función de C/I, para los modos "full rate" 61, por una parte, y "half rate" o "half rate" modificado 62, por otra.

C/I es el punto de operabilidad (C/I = 9 dB, por ejemplo). Los niveles de calidad deseados Q_{1}, respectivamente, Q_{2}, permiten definir los umbrales S[I] y S[2] (en donde S[i] es un umbral que permite decidir pasar del modo de codificación i a i+1 (es decir, "half rate" (i=1) a "full rate" (i=2) e inversamente), para los dos tipos de servicios, de calidad media y de buena calidad, respectivamente, equivalente a la utilización de los modos "half rate" y "full rate", respectivamente, en condiciones normales de operabilidad.

En el ejemplo descrito anteriormente, las tasas de codificación están en una relación de 2. Puede elegirse, naturalmente, otra relación cualquiera. Por otra parte, este principio puede generalizarse fácilmente a un número n más elevado de modos de codificación.

Si se considera el caso de n modos de codificación diferentes, numerados de 1 a n, en el sentido de robustez creciente y, por tanto, de recurso asignado posiblemente creciente, y siempre en la hipótesis de que el recurso asignado sea bidireccional, se dispone de n^{2}, (n + (n(n-1))), modos de transmisión bidireccionales. Los n primeros modos corresponden a la utilización de un mismo modo de codificación i en los dos sentidos. Los otros (n(n-1)) modos bidireccionales corresponden a la utilización de modos de codificación diferentes.

En este último caso, el recurso asignado es el requerido por el modo de codificación más exigente. Así, si se indica por Ci las codificaciones y por Mi los modos, entonces:

-: para 1 \leq i \leq n: Mi corresponde a la codificación Ci en los dos sentidos;

-: para n+1 \leq i \leq n^{2}: Mi corresponde a la codificación C1 en un sentido y a la codificación Cm en el otro sentido, en donde 1 y m vienen dados por la matriz simétrica presentada en la figura 14.

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Las columnas 141_{1} a 141_{n} corresponden al modo de codificación seleccionado en el sentido ascendente, los niveles 142_{1} a 142_{n} al modo de codificación en el sentido descendente. Se define, así, una notación de los n(n-1) modos de transmisión 143_{i}.

La calidad Qi se mide, por ejemplo, expresada en tasa de errores binarios para servicios de datos. Qi puede medirse expresada en "Mean Opinion Score" (MOS) para servicios de transmisión de palabra.

Se tiene, por tanto, como máximo, n servicios diferentes. Para los datos, se puede tener, efectivamente, hasta n, pero, para la palabra, solamente interesa de antemano un solo servicio cuya zona de operabilidad se trata de extender.

La figura 12 es similar a la figura 6, pero presenta n curvas 1211 a 121n que corresponden a las n codificaciones, en el caso de datos de caudal útil fijo.

Los umbrales C/I[i,j] se definen como los valores mínimos de C/I que permiten a una codificación Cj asegurar la calidad Qi. En este caso, C/I[i,j] corresponde a la abscisa del punto de la curva que da el rendimiento de la codificación j para una ordenada igual a Qi. Para una condición denominada normal de operabilidad, se tiene C/I[i,i] = punto de operabilidad = 9 dB en el GSM.

Para la transmisión de palabra se expresa en MOS, y la única diferencia es que las curvas están invertidas. En efecto, una mejor calidad de servicio corresponde a un mejor MOS.

La figura 11 ilustra, así, las diferentes posibilidades en un caso de este tipo (la figura 11 corresponde a la extensión de las figuras 5A y 5B), para un servicio i dado. Los umbrales S[j] corresponden, entonces, a los C/I[i,j]. La robustez de la codificación aumenta para n creciente.

En abscisas y en ordenadas figuran los n diferentes umbrales S[i] que hay que considerar. Estos umbrales permiten definir las zonas 111_{k-1} en las cuales se indica el par (Ck, CI), en donde Ck es el modo de codificación que hay que utilizar en el sentido ascendente y CI el modo de codificación que hay que utilizar en el sentido descendente.

Si k=I, se selecciona el modo de transmisión k (en la situación en que el sistema impone una simetría en la asignación, si no, para determinar el modo bidireccional, se irá a la matriz de la figura 14.

Por debajo (112) del umbral S[n] no es posible ninguna comunicación.

Las decisiones de cambio de modo se toman, ventajosa- mente, en una sola de las dos estaciones que comunican y, preferentemente, en la estación de base.

Sin embargo, naturalmente, estas decisiones pueden tomarse en el móvil.

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La figura 7 ilustra los medios puestos en práctica en una estación de base de este tipo, para n=2. Los medios 71 de control de modo determinan el tipo de codificación de canal que hay que poner en práctica, por una parte, en el sentido de la estación de base hacia móvil, actuando sobre el selector 72 por el mando 73 para elegir un codificador de canal entre los codificadores de canal 713_{1} y 713_{N} y, por otra, en el sentido móvil hacia la estación de base, transmitiendo al móvil un mando 74 de cambio de modo, si es necesario.

Estos medios 71 de control actúan en función de una calidad de servicio requerida 75, de una información 76 representativa de la calidad de la transmisión en el sentido móvil hacia estación de base, obtenida por análisis 77 de la señal recibida 78, y de una información 79 representativa de la calidad en el sentido estación de base, extraída (710) de los datos transmitidos por el móvil.

El tratamiento puesto en práctica en el módulo 71 se describe más adelante con más detalle, en relación con la figura 8.

Está claro, por otra parte, que el mismo principio puede ponerse en práctica para actuar sobre la selección de una codificación fuente entre varias, por ejemplo, por el mando 723.

Los datos 711 que hay que transmitir hacia el móvil sufren una codificación fuente 712, y una codificación de canal 713_{i}, en función de la posición del selector 72.

Las codificaciones 713_{i} corresponden, por ejemplo, a tasas de codificación diferentes. Cuando los modos de codificación seleccionados para los sentidos ascendente y descendente llevan a caudales finales diferentes (lo que automáticamente es el caso si se tiene un solo codificador de palabra y si se toman dos codificaciones de canal diferentes), se utiliza un modo de transmisión bidireccional denominado modificado y los datos codificados para uno de los sentidos de transmisión utilizan solamente una parte del recurso asignado. La estación de base puede autorizar, entonces, la transmisión de datos asíncronos en los intervalos de tiempo dejados libres.

Por ejemplo, en el caso de un sistema de dos codificadores de canal correspondientes a los modos de transmisión de las figuras 3A y 3B, la estación de base puede comprender un módulo 717 de conformación y de emisión, que recibe (en lo que concierne a la comunicación considerada) los datos 718 facilitados por un codificador de canal de pleno caudal 713_{1}, o los datos 719 facilitados por un selector 720, que facilita alternativamente datos 72 producidos por un codificador de canal 713_{N} y datos asíncronos 722.

Los mandos de cambio de modo y las informaciones de calidad son transmitidos, por ejemplo, entre los datos de protocolo. En el caso del GSM, estos pueden estar colocados, especialmente, en los canales ACCH o FACCH.

En relación con la figura 8, se describe ahora el proceso de decisión del módulo 71, en el caso (fácilmente generalizable, por ejemplo, a partir de la figura 10) de dos modos de codificación.

El módulo efectúa (81) una medición de calidad en el sentido descendente (C/I_dl) y la transmite a la estación de base. En el mismo tiempo, la estación de base efectúa una medición (82) de la calidad en el sentido ascendente (C/I_up). Según la configuración bidireccional en curso, se consideran cuatro tratamientos, entre las configuraciones siguientes:

-: 1: "half rate" en los dos sentidos de transmisión;

-: 2: "full rate" en los dos sentidos de transmisión;

-: 3: "half rate" modificado en el sentido descendente y "full rate" en el sentido ascendente;

-: 4: "half rate" modificado en el sentido ascendente y "full rate" en el sentido descendente.

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Se describe solamente el caso correspondiente a la configuración 1, el más complejo.

Se efectúan las operaciones siguientes:

-: si C/I_dl < S[I] y C/I_up < S[I] (85), elegir, entonces, la configuración 3 (86);

: requerir el recurso suplementario necesario (87);

: si el recurso es asignado (88) transmitir (89), entonces, el mando al móvil,

: si no: no hay modificación (810);

: si no,

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-: si C/I_dl > S[I] y C/I_up < S[I] (811) elegir, entonces, la configuración 4 (812);

: requerir el recurso suplementario necesario (813);

: si el recurso es asignado (814) transmitir (815), entonces, el mando al móvil,

: si no: no hay modificación (810);

: si no,

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-: si C/I_dl < S[I] y C/I_up > S[I] (816), elegir, entonces, la configuración 2 (817);

: requerir el recurso suplementario necesario (818);

: si el recurso es asignado (819) transmitir (820), entonces, el mando al móvil

: si no: no hay modificación (810);

: si no,

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-: si C/I_dl > S[I] y C/I_up > S{I] (821) entonces no hay modificación (822).

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Si las configuraciones iniciales son 2, 3 o 4, se hace la misma elección de configuración bidireccional, pero se conserva el mismo recurso en tanto que no se elija la configuración 1. Si esta última es seleccionada, se libera el recurso excedente.

Como ya se ha indicado, la invención se aplica, igualmente, a la transmisión de la palabra. Pueden encontrarse, igualmente, varias situaciones:

-: se dispone de una serie de modos de transmisión en los que el caudal útil es variable, pero el caudal bruto es constante. Por tanto, se asigna siempre el mismo recurso radio. Puede procederse de manera que se tenga siempre el mismo modo en los dos sentidos o se admita tener modos diferentes pero correspondientes al mismo recurso;

-: se puede tener una serie de modos de transmisión con un caudal útil fijo, según el principio ya descrito para datos (en particular, para dos modos de codificación "half rate" y "half rate sobreprotegido";

-: se puede tener, en el caso más general, una serie de modos de codificación que correspondan a caudales útiles y brutos y, por tanto, recursos asignados, variables. Se pueden trazar las curvas que dan el rendimiento expresado en MOS ("Mean Opinion Score") de los diferentes modos en función de la relación entre potencia útil e interferencia (C/I) tal como se ilustra en la figura 13. Las curvas 131_{i,j} corresponden a las codificaciones i, j, en donde j es relativo al caudal bruto e i a la tasa de codificación de canal. j aumenta cuando el caudal bruto aumenta e i aumenta cuando la robustez disminuye. Los códigos 133 utilizan 2 intervalos de tiempo ("slots") por trama, y los códigos 134 un intervalo de tiempo por trama.

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En este último caso, pueden considerarse dos estrategias diferentes de cambio de modos:

-: dada la información de calidad, se elige en cada una de las direcciones el modo que permita tener la mejor calidad de servicio expresada en MOS sin preocuparse de los diferentes recursos radio que existan entre los modos. Después, se asigna el recurso bidireccional correspondiente al modo más consumidor de las dos direcciones. En el ejemplo de la figura 13, se utilizaría sucesivamente C_{3,1}, C_{3,2}, C_{1,2} para un C/I que se degrada continuamente (algunos modos, por tanto, no son utilizados). Los umbrales de decisión de cambio de modo corresponden a las intersecciones 132_{1} a 132_{5} entre las curvas correspondientes a estos diferentes modos.

-: dada la información de calidad, se elige para cada dirección el modo menos consumidor de recurso que permita asegurar la calidad de servicio y que facilite la mejor calidad de servicio con respecto a los otros modos que consumen el mismo recurso. En el ejemplo de la figura 13, se utilizarían los modos C_{3,1}, C_{2,1}, C_{1,1}, C_{3,2}, C_{2,2}, C_{1,2} sucesivamente para un C/I que se degrada continuamente. Esto significa que cuando el C/I se degrada, se cambia de recurso únicamente si no se tiene ninguna otra solución para asegurar la calidad de servicio. Si el C/I mejora, se cambia de modo para un modo menos consumidor de recurso que asegure la calidad de servicio. Los umbrales de decisiones pueden corresponder a las intersecciones entre las curvas de los modos utilizados citados anteriormente.

En los dos casos, se explotan, por tanto, n modos que pueden renumerarse Ci(i=1,..., n) y n umbrales de calidad Si(i=1,...,n), que pueden ilustrarse por un gráfico idéntico al de la figura 11.

La única diferencia con respecto al caso ya tratado, es que dos modos de índices diferentes no corresponden sistemáticamente a un recurso diferente y esto lleva a un modo modificado únicamente si el caudal bruto es diferente.

Se puede utilizar el mismo tipo de algoritmo de decisión que el descrito en relación con la figura 10. Pueden preverse, por tanto, dos series de umbrales según que se anticipe un cambio hacia un modo más o menos robusto para evitar efectos de "ping-pong".

Claims

1. Procedimiento para intercambiar señales digitales bidireccionales entre, al menos, una estación móvil y una red en un sistema radio móvil, que prevé, al menos, dos modos de codificación, correspondiendo cada modo a una codificación fuente predeterminada y a una codificación de canal predeterminada para la transmisión de una señal útil, en cada sentido de transmisión,

en el cual, durante una comunicación entre una estación móvil y una estación de base se realizan dos análisis distintos de la calidad de transmisión (91_{M}, 91_{D}), en cada sentido de transmisión, respectivamente, y, en cada uno de los citados sentidos de transmisión, se selecciona (92_{M}, 92_{D}) uno de los citados modos de codificación (93_{M}, 93_{D}) en función del análisis correspondiente de la calidad de transmisión,

en el cual, la selección de un modo de codificación incluye una etapa de comparación de una información (I_{Q}) representativa de la calidad de transmisión medida con al menos un umbral predeterminado (S_{i}) que es un valor predeterminado de la relación señal a interferencia (C/I), y en el que son definidos dos juegos de al menos un umbral, siendo realizado un primer juego mientras baja la calidad de transmisión medida, y un segundo juego se realiza mientras la calidad de transmisión de medida aumenta.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la selección de un modo de codificación incluye la selección de una codificación fuente y la selección de un código de canal.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual el análisis de la calidad de transmisión consiste en determinar, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: la tasa de errores binarios (BER) de la señal recibida;

-: la potencia de la señal recibida;

-: la distancia que separa el móvil y la estación de base;

-: una estimación de la respuesta en impulsos del canal de transmisión;

-: la alineación temporal;

-: la relación señal a ruido;

-: la relación señal a interferencia (C/I);

-: la carga de tráfico.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la citada selección de un modo de codificación tiene en cuenta, igualmente, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende

-: un nivel de calidad requerido, para la comunicación en curso;

-: un tipo de servicio transportado por la citada comunicación;

-: la carga de tráfico.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la citada selección de un modo de codificación se realiza de manera que se limita la cantidad de recurso asignado en cada sentido de transmisión y/o se optimiza la calidad.

6. Sistema radio móvil que incluye, al menos, una estación móvil y una red aptas para intercambiar señales digitales bidireccionales entre, al menos, una estación móvil y la red,

previendo el citado sistema, al menos, dos modos de codificación (93_{M}, 93_{D}), correspondiendo cada modo a una codificación fuente predeterminada (921_{M}, 921_{D}) y a una codificación de canal predeterminada (922_{M}, 922_{D}) para la transmisión de una señal útil, en cada sentido de transmisión,

comprendiendo la estación móvil medios para medir la calidad de transmisión en el sentido descendente (91_{D}) durante una comunicación entre estación móvil y red, y para transmitir a la red una información que representa la calidad de transmisión medida en el sentido descendente,

\newpage

comprendiendo la red medios para medir la calidad de transmisión en el sentido ascendente (91_{M}), durante una comunicación entre una estación móvil y

comprendiendo la red medios (71) de control de modo que seleccionan en cada sentido de transmisión uno de los citados modos de codificación, en función de una información representativa de la calidad de transmisión medida en el sentido correspondiente,

comprendiendo la red, para seleccionar (92_{M}), uno de los citados medios de codificación para el sentido ascendente, medios para comparar la calidad de transmisión medida en el sentido ascendente (91_{M}) con al menos un umbral predeterminado (S_{i}) que es un valor predeterminado de la relación señal a interferencia (C/I),

y en el cual la red comprende, para comparar la calidad de transmisión medida en el sentido ascendente (91_{M}) con al menos un umbral predeterminado, medios para realizar dos juegos de al menos un umbral, un primer juego que se realiza mientras baja la calidad de transmisión medida, y un segundo juego que se realiza mientras aumenta la calidad de transmisión medida.

7. Sistema radio móvil según la reivindicación 6, en el cual los citados medios de control de modo comprenden, para seleccionar uno de los citados modos de codificación, medios para seleccionar una codificación fuente y medios para seleccionar un código de canal.

8. Sistema radio móvil según una de las reivindicaciones 6 o 7, en el cual los citados medios para medir la calidad de transmisión comprenden medios para determinar, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: la tasa de errores binarios (BER) de la señal recibida;

-: la potencia de la señal recibida;

-: la distancia que separa el móvil y la estación de base;

-: una estimación de la respuesta en impulsos del canal de transmisión;

-: la alineación temporal;

-: la relación señal a ruido;

-: la relación señal a interferencia (C/I);

-: la carga de tráfico.

9. Sistema según una de las reivindicaciones 6 y 8, en el cual los citados medios de control de modo (71) comprenden medios para realizar una selección de un modo de codificación que tienen en cuenta, igualmente, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: un nivel de calidad requerido, para la comunicación en curso;

-: un tipo de servicio transportado por la citada comunicación;

-: la carga de tráfico.

10. Sistema según una de las reivindicaciones 6 a 9, en el cual los citados medios de control de modo (71) comprenden medios para realizar una selección de un modo de codificación, de manera que se limita la cantidad de recurso asignado en cada sentido de transmisión y/o que se optimiza la calidad.

11. Equipo de red para sistema radio móvil que incluye, al menos, una estación móvil y una red aptas para intercambiar señales digitales bidireccionales entre, al menos, una estación móvil y la red,

incluyendo dicho equipo de red medios (71) de control de modo que seleccionan en cada sentido de transmisión uno de los citados modos de codificación, en función de una información representativa de la calidad de transmisión medida en el sentido correspondiente,

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en el cual los medios (71) de control de modo comprenden, para seleccionar uno de los citados medios de codificación para el sentido ascendente (93_{M}), medios para comparar la calidad de transmisión medida en el sentido ascendente (91_{M}) con al menos un umbral predeterminado (S_{i}) que es un valor predeterminado de la relación señal a interferencia (C/I),

y en el cual los medios (71) de control de modo comprenden, para comparar la calidad de transmisión medida con al menos un umbral predeterminado, medios para realizar dos juegos de al menos un umbral, un primer juego que se realiza mientras baja la calidad de transmisión medida, y un segundo juego que se realiza mientras aumenta la calidad de transmisión medida.

12. Equipo de red según la reivindicación 11, en el cual los citados medios de control de modo comprenden, para seleccionar uno de los citados modos de codificación, medios para seleccionar una codificación fuente y medios para seleccionar un código de canal.

13. Equipo de red según una de las reivindicaciones 11 ó 12, en el cual los citados medios para medir la calidad de transmisión comprenden medios para determinar, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: la tasa de errores binarios (BER) de la señal recibida;

-: la potencia de la señal recibida;

-: la distancia que separa el móvil y la estación de base;

-: una estimación de la respuesta en forma de impulso del canal de transmisión;

-: la alineación temporal;

-: la relación señal a ruido;

-: la relación señal a interferencia (C/I);

-: la carga de tráfico.

14. Equipo de red según una de las reivindicaciones 11 a 13, en el cual los citados medios (71) de control de modo comprenden medios para realizar una selección de un modo de codificación que tienen en cuenta, igualmente, al menos, una de las informaciones que pertenecen al grupo que comprende:

-: un nivel de calidad requerido, para la comunicación en curso;

-: un tipo de servicio transportado por la citada comunicación;

-: la carga de tráfico.

15. Equipo de red según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque los citados medios (71) de control de modo comprenden medios para realizar una selección de un modo de codificación de manera que se limita la cantidad de recurso asignado en cada sentido de transmisión y/o se optimiza la calidad.