ES2362870T3 - Optimización de parámetros de transmisión de una interfaz inalámbrica basada en el tipo codec. - Google Patents
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Abstract
Un método para optimizar una interfaz inalámbrica entre una red de acceso por radio (104) y una unidad de comunicaciones (102) cuando se establecen comunicaciones entre los puntos de extremo que comprenden la unidad de comunicaciones (102) y un cliente (110) en un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende la unidad de comunicaciones (102) en comunicación inalámbrica con la red de acceso por radio (104), la red de acceso por radio (104) en comunicación con una red de intercambio por paquetes y la red de intercambio por paquetes en comunicación con el cliente (110); el método comprende: recibir, por medio de la red de acceso por radio (104) de un primer punto de extremo de los puntos de extremo, una indicación de un tipo de códec para una comunicación intercambiada entre los puntos de extremo; y se caracteriza porque, en respuesta a recibir la indicación del tipo de códec, elige, por la red de acceso por radio (104), por lo menos uno de un nivel apropiado de corrección de error y un esquema para comprimir y descomprimir encabezados de paquete basado en el tipo de códec indicado; y optimiza, mediante la red de acceso por radio (104), la interfaz inalámbrica al aplicar en forma selectiva el por lo menos uno de un nivel apropiado de corrección de errores y un esquema para comprimir y descomprimir encabezados de paquetes.
Description
Optimización de parámetros de transmisión de una
interfaz inalámbrica basada en el tipo códec.
La presente invención se refiere, en general, a
sistemas inalámbricos de comunicaciones y, en particular, a la
optimización de una interfaz inalámbrica dentro de dichos sistemas
de comunicaciones basados en el tipo de comunicación.
Los sistemas inalámbricos de comunicaciones son
muy conocidos en el arte. En los sistemas inalámbricos de
comunicaciones tradicionales, los servicios en tiempo real
normalmente se implementan a través del uso de una infraestructura
conmutada por circuitos en conjunción con por lo menos un recurso
inalámbrico exclusivo. Una tendencia actual en la industria, sin
embargo, es el uso de las denominadas infraestructuras de
intercambio por paquete en el soporte de sistemas inalámbricos de
comunicaciones. En particular, el uso del Protocolo de Internet (IP)
probablemente se convierta en un estándar de la industria.
Mientras se espera que la tecnología de
intercambio por paquete sea capaz de soportar servicios en tiempo
real tales como comunicaciones de audio y/o vídeo, una limitación de
diseño fundamental sobre cualquiera de dichos sistemas será la
eficiencia de la interfaz inalámbrica (o de aire). A estos efectos,
se ha comprendido extensamente que el intercambio adicional general
usado en la tecnología de intercambio por paquete no puede
transmitirse a través de una interfaz inalámbrica. Para mejorar la
eficiencia, los encabezados pueden o bien eliminarse todos juntos o
comprimirse cuando los datos presentado en un formato con
intercambio por paquete desea transmitirse a través del aire. En
forma adicional, se conoce bien en el arte que diferentes tipos de
codificadores fuente producen información codificada que tiene
niveles variables de resistencia a errores. Como resultado, ciertas
porciones de un resultado de codificador puede protegerse de errores
en forma menos rigurosa que otras porciones, lo que brinda, de este
modo una oportunidad de mejorar la eficiencia general de la interfaz
inalámbrica.
En los sistemas de comunicaciones actuales, el
suscriptor de servicios inalámbricos o unidades de comunicación
normalmente se comunica con una red de acceso por radio o
inalámbrica (RAN) que a su vez se comunica con una red conmutada por
paquete que forma parte de la infraestructura. Con frecuencia, el
objetivo de la unidad de comunicaciones es un cliente acoplado a la
red de paquete normalmente a través de una red intercambiada con
paquete intermedio tal como la Internet o World Wide Web. Con el fin
de tomar ventaja de las oportunidades descritas con anterioridad
para optimizar la interfaz inalámbrica, la red de acceso por radio
necesita tener conocimiento del tipo particular de datos
transmitidos y recibidos para una comunicación determinada. De este
modo, la red de acceso por radio sabrá como optimizar mejor la
interfaz inalámbrica con las unidades inalámbricas de comunicación.
Sin embargo, en los sistemas actuales, la red de acceso por radio no
tiene dicho conocimiento ya que en forma indistinta se
"codifica" en el funcionamiento. Con el fin de mantener la
máxima flexibilidad y aún obtener las ventajas de la interfaz de
aire optimizada, sería ventajoso proveer una técnica para informar a
la red de acceso por radio de los tipos de comunicación para
comunicaciones inalámbricas separadas entre las unidades de
comunicación y la infraestructura.
La WO/0215627 A1 describe un método y un sistema
de comunicaciones que comprende un primer elemento de red, por ej.,
terminal portátil, susceptible de conectarse a un segundo elemento
de red. Uno de los modos elegibles se usa para comunicación. Un
elemento de red se adapta para realizar un procedimiento de
selección de modo, para seleccionar el mismo modo para comunicación
bidireccional entre los elementos de la red.
La WO/9916266 A2 describe una disposición en la
cual las aplicaciones que corren en una estación móvil o una entidad
de red externa tal como un proveedor de servicios de Internet puede
especificar en una base de flujo de aplicación individual una
calidad de servicio solicitada.
De acuerdo con la presente invención, se provee
un método, medio susceptible de leerse por computadora y aparato,
como se define en las reivindicaciones.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de comunicaciones inalámbrico de acuerdo con la presente
invención.
La Fig. 2 es un diagrama de flujo que ilustra el
funcionamiento de un sistema de comunicaciones inalámbrico de
acuerdo con una realización de la presente invención.
La Fig. 3 es un diagrama de bloques de un
sistema de comunicaciones inalámbrico basado en el llamado Sistema
Universal de Telecomunicaciones Móviles y de acuerdo con la presente
invención.
Las Figs. 4-6 son ilustraciones
de los paquetes de protocolos y formatos de marco de acuerdo con la
técnica anterior.
La Fig. 7 es una ilustración de un paquete de
protocolos ejemplificativo de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 8 es una ilustración de un formato de
marcos ejemplificativo de acuerdo con la presente invención.
La presente invención se refiere a una técnica
para informar a una red de acceso por radio respecto del tipo de
comunicación entre una unidad de comunicaciones y un cliente con
base de red. En base a esta información, la red de acceso por radio
puede optimizar la interfaz inalámbrica entre la red de acceso por
radio y la unidad de comunicaciones. A estos efectos, cualquier
punto de extremo de una comunicación puede informar a la red de
acceso por radio del tipo de comunicación. En una realización
actualmente preferida, el punto de extremo informante puede
comprender la unidad de comunicaciones misma o el cliente.
Alternativamente, el punto de extremo informante puede comprender un
proxy que actúa en nombre de la unidad de comunicaciones o un
servidor de llamados que actúa en nombre del cliente. En forma
adicional, el tipo de comunicación puede configurarse por
información referida a un codificador de origen que se usará durante
la comunicación. Preferiblemente, la optimización de la interfaz
inalámbrica puede implementarse a través de la selección de un
esquema óptimo de corrección de errores o a través de la compresión
y descompresión de encabezados asociados con una pluralidad de
porciones intercambiadas por paquetes que constituyen la
comunicación. Un elemento de la red dispuesto dentro de la red de
acceso por radio se usa para optimizar la interfaz inalámbrica
basada en el tipo de comunicación.
La presente invención puede describirse más
fácilmente con referencia a las Figs. 1-8 que
siguen. Con referencia, ahora, a la Fig. 1, se ilustra un sistema de
comunicaciones inalámbrico 100. En particular, el sistema
inalámbrico de comunicaciones 100 comprende una pluralidad de
unidades o suscriptores móviles de comunicaciones 102 en
comunicación inalámbrica con una red de acceso por radio 104. La red
de acceso por radio 104, a su vez, se acopla a una red conmutada por
paquete 106, que a su vez se acopla a una red basada en un Protocolo
de Internet (IP) 108. Una pluralidad de clientes 110 se acopla a la
red de IP 108. La red de acceso por radio 104 puede acoplarse
opcionalmente a una red intercambiada con circuitos 116 como se
muestra.
Las unidades de comunicación 102 preferiblemente
comprenden dispositivos móviles o portátiles (tales como radios
manuales o dentro del auto o radio teléfonos) capaces de comunicarse
con la red de acceso por radio 104 a través de uno o más canales
inalámbricos 112. Preferiblemente, los canales inalámbricos 112
comprenden uno o más canales de radio frecuencia (RF) que
implementan cualquiera de una variedad de protocolos conocidos y
esquemas de acceso, tales como acceso de múltiples divisiones de
código
(CDMA), accesos de múltiples divisiones de frecuencia (FDMA) o accesos de múltiples divisiones de tiempo (TDMA). Como se describe en mayor detalle con referencia a la Fig. 3, la red de acceso por radio 104 comprende esos elementos de una infraestructura que administra comunicaciones inalámbricas con las unidades de comunicación. Como se muestra en forma esquemática en la Fig. 1, la red de acceso por radio 104 comprende uno o más elementos de red 114 que contribuyen a la operación de la red de acceso por radio. Con relación a las unidades de comunicación 102, la red de acceso por radio 104 implementa una interfaz inalámbrica a través de los canales inalámbricos 112 por los cuales las unidades de comunicación 102 son capaces de comunicarse con la red de acceso por radio 104, como también las varias redes por IP y con intercambio por paquetes ilustradas en la Fig. 1.
(CDMA), accesos de múltiples divisiones de frecuencia (FDMA) o accesos de múltiples divisiones de tiempo (TDMA). Como se describe en mayor detalle con referencia a la Fig. 3, la red de acceso por radio 104 comprende esos elementos de una infraestructura que administra comunicaciones inalámbricas con las unidades de comunicación. Como se muestra en forma esquemática en la Fig. 1, la red de acceso por radio 104 comprende uno o más elementos de red 114 que contribuyen a la operación de la red de acceso por radio. Con relación a las unidades de comunicación 102, la red de acceso por radio 104 implementa una interfaz inalámbrica a través de los canales inalámbricos 112 por los cuales las unidades de comunicación 102 son capaces de comunicarse con la red de acceso por radio 104, como también las varias redes por IP y con intercambio por paquetes ilustradas en la Fig. 1.
Aunque la red con intercambio por paquetes 106
se describe en mayor detalle con referencia a la Fig. 3 que sigue,
se caracteriza por el uso de encabezados para efectuar el
direccionamiento de datos a través de toda la red por paquetes. Como
se sabe en la técnica, dichas redes con intercambio por paquetes
proporcionan el uso eficiente de recursos disponibles con relación a
las redes tradicionales de intercambio por circuitos porque los
recursos no se aplican a comunicaciones particulares para la
duración de esas comunicaciones. Del mismo modo, la red de IP 108 es
una red basada en el intercambio por paquetes de un tipo comúnmente
usado en la Internet y World Wide Web. De este modo, los clientes
110 pueden comprender dispositivos para computadoras capaces de
terminar el protocolo de IP, como se sabe en la técnica.
Cuando una unidad de comunicaciones 102 se
involucra en una comunicación con un cliente 110, tanto la unidad de
comunicaciones como el cliente pueden considerarse un punto de
extremo para la comunicación. En sistemas de comunicaciones
tradicionales de primera y segunda generación, los dispositivos
codificador/ decodificador (códec) generalmente estaban apenas
codificados dentro de los extremos de la comunicación. Por ejemplo,
en muchos sistemas de comunicaciones por radio móviles en tierra los
códecs de compresión de voz se usan para maximizar la eficiencia
espectral de datos de voz transmitidos a través de una interfaz
inalámbrica. En estos sistemas, dado que se proporciona un códec de
una sola voz, la interfaz inalámbrica entre las unidades de
comunicación y la red de acceso por radio se optimiza en forma
estricta para ese tipo de códec de origen individual. Sin embargo,
con la llegada de servicios en tiempo real, tales como voz sobre IP
(VoIP), puede usarse cualquiera de una variedad de codificadores
para una comunicación determinada. De este modo, la interfaz
inalámbrica provista por la red de acceso por radio no puede
optimizarse para el codificador de origen elegido para una
comunicación particular.
A estos efectos, la presente invención
proporciona una técnica para informar a la red de acceso por radio
de un tipo de comunicación para una comunicación determinada de
manera tal que la red de acceso por radio pueda posteriormente
optimizar la interfaz inalámbrica. Con referencia, ahora, a la Fig.
2, se ilustra un diagrama de flujo que ilustra un proceso de acuerdo
con la presente invención. Preferiblemente, el proceso ilustrado en
la Fig. 2 se implementa mediante el uso de instrucciones ejecutables
por computadora almacenadas que son ejecutadas por un procesador
apropiado dentro de una plataforma o plataformas apropiadas. Dichas
técnicas de implementación son muy conocidas en el arte. De este
modo, en el bloque 202, un punto de extremo para una comunicación
determina un tipo de comunicación para la comunicación. En general,
el tipo de comunicación puede comprender cualquier información
suficiente para permitir que un elemento de la red determine el modo
de optimizar la interfaz inalámbrica. En una realización actualmente
preferida, el tipo de comunicación se indica a través de un tipo de
codificador de origen que se usará durante la comunicación.
Normalmente, el tipo de codificador de origen que se usará durante
la comunicación se determina por el tipo de servicios y se solicita
en forma explícita (o implícita) durante la configuración del
llamado. Por ejemplo, para una comunicación sólo de voz con una
clase particular de unidades de comunicación, puede utilizarse un
determinado codificador de voz, por ej., un códec GSM de tasa
completa en redes GSM. Por el contrario, donde la comunicación
comprende sólo datos de vídeo, puede utilizarse un codificador
apropiado de vídeo, por ej., códecs H.263 o MPEG 2.0. Es posible que
pueda usarse una combinación de múltiples codificadores como en el
caso de una comunicación que comprende datos de voz y vídeo. Incluso
es posible cambiar el codificador de origen elegido durante un
llamado. No obstante lo anterior, la presente invención es capaz de
administrar cada uno de estos escenarios. Debe observarse que los
puntos de extremo también pueden comprender varias entidades que
actúan en nombre de las unidades de comunicación o clientes. Como se
describe en forma adicional con referencia a la Fig. 3 que sigue,
pueden usarse dispositivos tales como un proxy inalámbrico y
servidor de llamados en nombre de la unidad de comunicaciones y/o el
cliente.
No obstante lo anterior en el bloque 204 el
punto de extremo que ha determinado el tipo de comunicación para la
comunicación informa a la red de acceso por radio de este tipo de
comunicación. Esto puede lograrse a través del uso de un esquema de
envío de mensajes ya sea explícito o implícito. En el caso de un
esquema de envío de mensajes explícito, se crea un nuevo mensaje, o
los mensajes existentes se modifican para incluir la información que
indica el tipo de comunicación a la red de acceso por radio, por
ej., a través de la incorporación de una fase de protocolo adicional
o mejora de la fase de protocolo existente. De este modo, por
ejemplo, donde la unidad de comunicaciones es el punto de extremo
que informa a la red de acceso por radio del tipo de comunicación,
puede crearse un nuevo mensaje dentro de un protocolo usado por la
unidad de comunicaciones para comunicarse con la red de acceso por
radio, cuyo mensaje comprende la información referida al tipo de
comunicación. Debe observarse que, en algunas situaciones, la unidad
de comunicaciones actúa esencialmente como un módem inalámbrico para
un dispositivo unido a la unidad de comunicaciones, cuyo dispositivo
es el punto de extremo real para la comunicación. En este caso, la
unidad de comunicaciones recibe la información del tipo de
comunicación de parte del dispositivo adjunto según la necesidad.
Alternativamente, donde el cliente, o un servidor de llamados que
actúa en nombre del cliente, actúa como el punto de extremo que
informa a la red de acceso por radio del tipo de comunicación, puede
añadirse un mensaje explícito definido dentro del protocolo
apropiado entre el cliente (o servidor de llamados) y la red de
acceso por radio (o agente en su nombre). Como se describe en mayor
detalle a continuación con relación a Fig. 3, la red con intercambio
por paquetes 106 puede comprender un agente inalámbrico que actúa en
nombre de la red de acceso por radio 104, cuyo agente está designado
para recibir dicho mensaje explícito del cliente o servidor de
llamados y posteriormente informar a la red de acceso por radio del
tipo de comunicación.
En una realización alternativa, en lugar de un
mensaje explícito enviado por el punto de extremo a la red de acceso
por radio, dicha indicación se incluye en forma implícita en la
información enviada a la red de acceso por radio a través de un
punto de extremo. Un ejemplo particular de esta alternativa se
describe a continuación con relación a las Figs.
4-8. En general, dichos métodos implícitos se
caracterizan por la presencia de información suficiente dentro de
cada paquete de datos para indicar las técnicas apropiadas que se
usarán para optimizar la interfaz inalámbrica.
Una vez que la red de acceso por radio ha sido
informada del tipo de comunicación, puede, en el bloque 206,
optimizar la interfaz inalámbrica entre la red de acceso por radio y
la unidad de comunicación particular involucrada en esa comunicación
basada en el tipo de información de la comunicación. En una
realización actualmente preferida, dicha optimización se logra a
través de cualquiera o ambos de dos esquemas. En el primero, se
elige un esquema óptimo de corrección de errores para la interfaz
inalámbrica basada en el tipo de comunicación. Como se sabe en la
técnica, la salida de datos realizada por ciertos codificadores de
origen tiene grados variables de susceptibilidad a errores inducidos
durante la transmisión de los datos. Por ejemplo, se sabe bien que
ciertos códecs de voz proveen parámetros de salida que son
relativamente insensibles a los errores de canales mientras otros
puntos de extremo son altamente sensibles a los errores de canal.
Con el fin de maximizar la eficiencia espectral cuando se transmiten
estos parámetros sobre una interfaz inalámbrica, se conoce por lo
tanto cómo proveer un mayor grado de protección de errores para
aquellos bits que tienen mayor grado de sensibilidad a los errores
de canal, mientras que aquellos parámetros que tienen
susceptibilidad relativamente insignificante a los errores del canal
están protegidos hasta un grado menor o se dejan desprotegidos en
conjunto. Dado que este tipo de codificación selectiva de errores
depende del codificador de origen usado, la presente invención
permite que la red de acceso por radio seleccione un esquema de
codificación optimizado de errores en base a su conocimiento del
tipo de comunicación. Dicho conocimiento puede ser predeterminado,
en cuyo caso la red de acceso por radio sabe cómo aplicar un esquema
de corrección predeterminado de errores basado en el tipo de
comunicación que le proporciona uno de los puntos de extremos. En un
esquema más generalizado, sin embargo, la red de acceso por radio
puede tomar conocimiento sólo de niveles variables de protección
contra errores que es libre de aplicar a los datos según la
necesidad. El nivel apropiado de protección de errores se basa, por
lo tanto, sólo en el conocimiento de las diferentes cantidades de
parámetros dentro de un paquete determinado que se le proveerá
dentro de cada clase de sensibilidad de error. Algunos ejemplos
específicos de los conceptos descritos con anterioridad con relación
a la Fig. 2 se describen en forma adicional con referencia a las
Figs. 3-8.
En el segundo esquema de optimización, se usa
compresión/descompresión del encabezado de paquete. Dichas técnicas
son muy conocidas en la técnica, e incluyen la compresión del
encabezado de Van Jocobsen. Alternativamente, nuevamente mediante el
uso de técnicas conocidas, los encabezados pueden descartarse juntos
del lado que envía y reconstruirse del lado receptor de una
comunicación. El descarte y la reconstrucción de encabezados se
describe en forma adicional en la Solicitud de Patente de EE UU en
tramitación con la presente con Núm. de Serie 09/887.831. No
obstante lo anterior, las técnicas de compresión/descompresión o
eliminación/ reconstrucción minimizan la cantidad de datos que se
enviarán a través de la interfaz inalámbrica, lo que mejora, de este
modo la producción y la eficiencia del uso de ancho de banda.
Con referencia, ahora, a la Fig. 3, se ilustra
un sistema de comunicaciones inalámbrico 300 basado en un modelo de
Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS). El sistema
inalámbrico de comunicaciones 300 comprende sistemas de estación
base 302, 308, sub-sistemas de redes de radio 304,
306, y una red central 310. La red central 310 puede estar acoplada
a una red de IP 312 y la red de IP 312, a su vez, puede estar
acoplada a uno o más clientes 314 y uno o más servidores de llamados
316. Una pluralidad de unidades de comunicación 328 puede
comunicarse con los sistemas de estación base 302, 308 y/o los
sub-sistemas de redes de radio 304,306. Cada uno de
los elementos ilustrados en la Fig. 3 son muy conocidos en la
técnica y se han definido funcionalmente. En forma adicional, para
los fines de la presente invención, cada uno de los elementos
ilustrados en la Fig. 3 comprenden procesadores y dispositivos de
almacenamiento apropiados para implementar algoritmos de software
como se sabe en la
técnica.
técnica.
Como se muestra, cada sistema de la estación
base 302, 308 comprende un controlador de la estación base 320
acoplados a uno o más sistemas de transceptor base 322. Como se sabe
en la técnica, el controlador de la estación base 320 controla el
funcionamiento de los sistemas de transceptor base 322 que, a su
vez, comprenden uno o más transceptores inalámbricos usados para
implementar una interfaz inalámbrica de acuerdo con la presente
invención. En una rama similar, cada subsistema de redes de radio
304, 306 comprende un controlador de redes de radio 324 acoplado a
uno o más nodos 326. Cada nodo 326 es esencialmente una
representación lógica de los equipos responsables de la transmisión
y recepción inalámbrica dentro de una o más áreas de cobertura. A su
vez, el controlador de redes de radio 324 controla el uso y la
integridad de los recursos inalámbricos disponibles representados
por los correspondientes
nodos.
nodos.
La red central 310 preferiblemente comprende una
porción con intercambio por paquetes (PS) ilustrada sobre la derecha
y una porción con intercambio por circuitos (CS) ilustrada sobre la
derecha. Como se muestra en la Fig. 3, un sistema de la estación
base 302, 308 puede estar acoplado tanto a la porción con
intercambio por paquete de la red central 310, o a la porción
conmutada por circuitos de la red central 310. Por el contrario,
cada subsistema de redes de radio 304, 306 puede estar acoplado a
ambos, la porción con intercambio por paquete y la porción con
intercambio por circuito de la red central 310. Como se sabe en la
técnica, la porción con intercambio por paquete de la red central
310 normalmente comprende una pluralidad de nodos de soporte. En
particular, como se muestra en la Fig. 3, se provee un nodo de
soporte de servicio 330 (SGSN) y se acopla a un nodo de soporte de
portal (GGSN) 332. El SGSN almacena información de suscripción y la
información de ubicación necesaria para implementar los servicios
con intercambio por paquete para cada unidad de comunicaciones
registrada en ese SGSN. El GGSN 332 almacena información de
suscripción y la información de direccionamiento necesaria para
direccionar el tráfico de datos del paquete recibido de la red de IP
312 y destinada a una de las unidades de comunicación 328. En la
porción conmutada por circuitos de la red central 310, un centro de
intercambio móvil 334 realiza funciones para manejar los servicios
con intercambio por circuitos hacia y desde las unidades de
comunicación 328. Debe observarse que la presente invención no tiene
efecto sobre, ni se ve afectada por, el funcionamiento de la porción
conmutada por circuitos de la red central.
En el contexto de la presente invención, los
sistemas de estación base 302, 308 o los
sub-sistemas de redes de radio 304, 306 constituyen
la porción de la red de acceso por radio del sistema 300. En forma
adicional, el controlador de la estación base 320 y sistemas de
transceptor base 322, o los controladores de redes de radio 324 y
nodos 326 comprenden elementos de la red apropiados para implementar
la funcionalidad atribuida a la red de acceso por radio como se
describió con anterioridad con relación a Fig. 2. Además, el SGSN
330 puede servir como agente inalámbrico que actúa en nombre de la
red de acceso por radio. Como se describió con anterioridad,
mediante el uso de un esquema de mensajería explícita, un punto de
extremo tal como una unidad de comunicaciones 328 o proxy
inalámbrico 336, 318 que actúa en nombre de la unidad de
comunicaciones 328, puede enviar una indicación del tipo de
comunicación directamente al sistema de la estación base 302, 308 o
subsistema de redes de radio 304,306. Alternativamente, un cliente
314 o servidor de llamados 316 que actúa en nombre del cliente 314,
puede enviar un mensaje explícito al nodo de soporte del servidor
330 en nombre del sistema apropiado de la estación base 302, 308 o
subsistema de redes de radio 304, 306. Como se ilustra en la Fig. 3,
el proxy inalámbrico 336 puede estar acoplado al SGSN 330 o la red
de IP 312. En una aplicación típica de un proxy inalámbrico y
servidor de llamados, una unidad de comunicaciones se comunicará con
el proxy inalámbrico en un esfuerzo por establecer comunicaciones
con un cliente determinado. El proxy inalámbrico a partir de aquí se
comunicará con un servidor de llamados, que actúa en nombre del
cliente, para establecer la comunicación. Una vez que la
comunicación se ha establecido por el proxy inalámbrico y servidor
de llamados, la unidad de comunicaciones y el cliente pueden asumir
el control de la comunicación. Sin importar el mecanismo usado para
establecer comunicaciones entre una unidad de comunicaciones y el
cliente, puede usarse un esquema de mensajes implícito o explícito
para informar a la RAN, como se mencionó con anterioridad. Un
ejemplo de un esquema de mensajería implícita basada en
modificaciones a protocolos existentes se ilustra en forma adicional
con respecto a las Figs.
4-8.
4-8.
Con referencia, ahora, a la Fig. 4, se ilustra
un paquete de protocolos de acuerdo con la técnica anterior. Las
ilustraciones de las Figs. 4, 5 y 7 se basan en el concepto del
Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) en el cual cada
fase del protocolo usa la fase inmediatamente debajo de ésta y
proporciona servicios para la fase inmediatamente encima de ésta. El
paquete de protocolos que se muestra en la Fig. 4 podría
intercambiarse entre un códec, normalmente ubicado dentro de la red
central y un controlador de redes de radio, y de este modo forma una
parte de la llamada Interfaz Iu. Un protocolo de códecs 402 que
comprende marcos de datos generados por un códec ocupa el nivel más
alto en el paquete de protocolos. En la práctica, el protocolo de
códecs 402 se pasa en forma transparente a través del controlador de
redes de radio y se termina con un códec dentro de una unidad de
comunicaciones. Un protocolo de marco 404 produce paquetes de datos
de acuerdo con un formato de marco y soporta la comunicación entre
el códec dentro de la red central y el controlador de redes de
radio. Las fases más bajas del protocolo 406, 408, correspondientes
a la fase de enlace de datos y la fase física, respectivamente, como
se designan en el modelo OSI, se proveen como se sabe en la
técnica.
Por el otro lado de la porción con intercambio
por paquete de la red central, es decir, de la red central 310 a la
red de IP 312 a través de la GGSN 332, se usaría un paquete de
protocolos como el que se ilustra en la Fig. 5. Como se indicó con
anterioridad, un protocolo de códecs 502 ocupa el más alto nivel en
el paquete de protocolos. En este caso, el protocolo de códecs 502
constituye marcos de datos originados por un códec dentro de una
unidad de comunicaciones y terminados por un cliente que reside en
la red con intercambio por paquete. Los marcos generados por el
códec se encapsulan por una fase de protocolo en tiempo real (RTP)
/protocolo de datagramas de usuario (UDP)/encapsulación de IP 504.
La encapsulación RTP/UDP/IP permite que los datos se direccionen
apropiadamente cuando se transmiten a través de la red de IP. Como
en la Fig. 4, las fases de protocolo inferiores 506, 508 nuevamente
se proveen según la necesidad.
Un formato de marco de códec típico de la
técnica previa se ilustra en forma adicional con referencia a la
Fig. 6. En particular, el formato del marco que se muestra en la
Fig. 6 es típico de aquellos que se encuentran en los circuitos
tradicionales con intercambio por circuitos. Para los fines de la
presente invención, el formato del marco en la Fig. 6 ilustra el
concepto de sub-flujos correspondientes a una
comunicación determinada. En este caso, un encabezado del protocolo
del plano de usuario 602 que forma parte de la Interfaz Iu designa a
qué comunicación pertenece un conjunto particular de
sub-flujos 604-608, es decir, cuál
unidad de comunicaciones ha establecido esta comunicación. Cada
sub-flujo preferiblemente corresponde a un nivel
diferente de susceptibilidad de error y, por consiguiente, a un
nivel diferente de protección requerida contra errores. Por ejemplo,
en un códec Multi-tasa de Adaptación (AMR) usado
para codificar voz, hay tres fases diferentes de protección de
errores. El concepto de los sub-flujos se explota
por la presente invención como medio para proveer una indicación
implícita del tipo de comunicaciones a una red de acceso por
radio.
Con referencia, ahora, a la Fig. 7, se ilustra
un paquete de protocolos de acuerdo con la presente invención. En
particular, al igual que el paquete de protocolos ilustrado en la
Fig. 5, el paquete de protocolos de la Fig. 7 soporta la
comunicación entre una red central y una red de IP. De este modo,
una capa de protocolo de códecs 702 se encapsula nuevamente en la
información del encabezado RTP/UDP/IP a través de la fase RTP/UDP/IP
704. Sin embargo, una denominada fase de protocolo de marco
potenciado 706 se interpone entre la fase de RTP/UDP/IP 704 y las
fases inferiores 708, 710. La fase de protocolo de marco potenciado
706, ilustrada en forma adicional en la Fig. 8, comunica, en base de
paquete por paquete, información específica a la encapsulación de
RTP/UDP/IP 802 como un sub-flujo adicional con
relación al formato del marco. En forma adicional, se incluyen,
además, los descriptores de sub-flujos
804-808 ilustrativos de la naturaleza de los datos
incluidos en cada sub-flujo que forma parte del
protocolo del códec 702. Con este conocimiento, la red de acceso por
radio, después de recibir la fase de protocolo de marco potenciado,
puede optimizar la corrección de error para los datos transmitidos a
través de la interfaz inalámbrica. De este modo, puede notificarse a
la red de acceso por radio del tipo de comunicación y de este modo
optimizar la interfaz inalámbrica. Debe observarse que el esquema
ilustrado en las Figs. 7 y 8, como lo reconocerán aquellas personas
con experiencia en el arte, es sólo una de las muchas
implementaciones del esquema de mensajería implícita de acuerdo con
la presente invención, y se provee a modo de ejemplo en lugar de ser
una limitación.
La presente invención se refiere a una técnica
por la cual los puntos de extremo de una comunicación, u otras
entidades en su nombre, informan a una red de acceso por radio
respecto del tipo de comunicación entre los puntos de extremo, lo
que permite de este modo que la red de acceso por radio optimice una
interfaz inalámbrica. En contraste con los sistemas de la técnica
anterior, esto permite una mayor flexibilidad con respecto a los
tipos de servicios que pueden ofrecerse, mientras que se asegura que
dicho servicio se soportará en la interfaz inalámbrica de un modo
óptimo.
En la memoria descriptiva que antecede, la
invención se ha descrito con referencia a realizaciones específicas.
Sin embargo, una persona con experiencia en la técnica aprecia que
pueden realizarse varias modificaciones y cambios sin alejarse del
alcance de la presente invención como se indica en las
reivindicaciones que siguen. Como consecuencia, la memoria
descriptiva y las figuras deberán considerarse como ilustrativas en
lugar de en un sentido aspecto restrictivo.
Los beneficios, otras ventajas, y soluciones a
los problemas se han descrito con respecto a realizaciones
específicas. Sin embargo, los beneficios, las ventajas, las
soluciones a los problemas, y cualquier elemento(s) que pueda
provocar que cualquier beneficio, ventaja o solución ocurra o se
haga más pronunciado, no deben construirse como características o
elementos críticos, requeridos o esenciales de ninguna o de todas
las reivindicaciones. Como se usa en la presente memoria, los
términos "comprende", "que comprende" o cualquier
variación de los anteriores, pretende cubrir una inclusión no
exclusiva, de manera tal que un proceso, método, artículo o aparato
que comprende una lista de elementos no incluye sólo esos elementos
sino que puede incluir otros elementos no mencionados expresamente o
inherentes a dichos procesos, método, artículo o aparato.
Claims (4)
1. Un método para optimizar una interfaz
inalámbrica entre una red de acceso por radio (104) y una unidad de
comunicaciones (102) cuando se establecen comunicaciones entre los
puntos de extremo que comprenden la unidad de comunicaciones (102) y
un cliente (110) en un sistema de comunicación inalámbrica (100) que
comprende la unidad de comunicaciones (102) en comunicación
inalámbrica con la red de acceso por radio (104), la red de acceso
por radio (104) en comunicación con una red de intercambio por
paquetes y la red de intercambio por paquetes en comunicación con el
cliente (110); el método comprende:
recibir, por medio de la red de acceso por radio
(104) de un primer punto de extremo de los puntos de extremo, una
indicación de un tipo de códec para una comunicación intercambiada
entre los puntos de extremo;
y se caracteriza porque,
en respuesta a recibir la indicación del tipo de
códec, elige, por la red de acceso por radio (104), por lo menos uno
de un nivel apropiado de corrección de error y un esquema para
comprimir y descomprimir encabezados de paquete basado en el tipo de
códec indicado; y
optimiza, mediante la red de acceso por radio
(104), la interfaz inalámbrica al aplicar en forma selectiva el por
lo menos uno de un nivel apropiado de corrección de errores y un
esquema para comprimir y descomprimir encabezados de paquetes.
2. El método de la realización 1, que comprende,
además:
determinar, a través de un primer punto de
extremo de los puntos de extremo, el tipo de códec para la
comunicación intercambiada entre los puntos de extremo; e
informar, a través del primer punto de extremo,
a la red de acceso por radio (104) del tipo de códec.
3. Un medio de lectura por computadora que ha
almacenado en éste instrucciones ejecutables por computadora que,
cuando se ejecutan a través de un procesador informático, hace que
dicho procesador lleve a cabo el método de la reivindicación 1.
4. Un aparato adaptado para funcionar como parte
de una red de acceso por radio (104) en un sistema de comunicaciones
inalámbricas (100) que comprende por lo menos una unidad de
comunicaciones (102) en la comunicación inalámbrica con la red de
acceso por radio (104) a través de una interfaz inalámbrica, la red
de acceso por radio (104) en comunicación con una red de intercambio
por paquetes y la red de intercambio por paquetes en comunicación
con por lo menos un cliente (110), en donde los puntos de extremo
que comprenden una unidad de comunicaciones (102) de la por lo menos
una unidad de comunicaciones (102) y un cliente (110) del por lo
menos un cliente (110) intercambian una comunicación; el aparato
comprende:
medios para recibir, de un primer punto de
extremo de los puntos de extremo, una indicación de un tipo de códec
para la comunicación intercambiada entre los puntos de extremo;
y se caracteriza por:
medios, acoplados al medio para recibir, para
elegir, en respuesta a recibir la indicación del tipo de códec, por
lo menos uno de un nivel apropiado de corrección de error y un
esquema para comprimir y descomprimir encabezados de paquetes basado
en el tipo de códec indicado; y
medios, acoplados a los medios para recibir,
para optimizar la interfaz inalámbrica al aplicar selectivamente el
por lo menos uno de un nivel apropiado de corrección de errores y un
esquema para descomprimir y descomprimir encabezados de
paquetes.
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