MX2010012735A - Metodo y sistema para proporcionar una interfase de satelite para soporte de servicios de comunicaciones moviles. - Google Patents

Abstract

Un enfoque proporciona una interfase aérea de satélite para soporte eficiente de comunicaciones con una red terrestre. Uno o más paquetes asociados con una sesión de comunicación de datos, se reciben de una red terrestre configurada para proporcionar comunicaciones celulares. Un cuadro que represente el paquete para transmisión, se genera sobre un enlace de satélite a una terminal de usuario. Información de señalización para la transmisión del paquete sobre la red terrestre, se modifica o elimina para transmisión sobre el enlace de satélite.

Description

METODO Y SISTEMA. PARA PROPORCIONAR UNA INTERFASE SATÉLITE PARA SOPORTE DE SERVICIOS DE COMUNICACIO MÓVILES ANTECEDENTES Los sistemas de comunicaciones terr tinúan proporcionando a los usuarios fi vicios de multimedia cada vez de mayor velocida mpio, voz, datos, ¦ videos, imágenes, etc.). vicios (por ejemplo, servicios de Tercer Gene ) ) también alojan calidad de servicio difere S = Quaiity of Service) a través de di icaciones. Para facilitar esto, arquite restres se desplazan hacia una arquitectur tocolo todo-Internet (IP) de extremo-a-extremo fica todos los servicios, incluyendo voz, sobre tadora de IP. Sistemas satelitales móvile alelo, se diseñan para complementar y/o co-exist protocolos y arquitecturas de red que ofrecen xibilidad y robustez; sin embargo, reestructura puede ser ineficiente para trans fico de red, lo que · puede resultar en un gran respuesta del usuario, particularmente si el t ne que recorrer una red intermedia con una la ativamente grande (por ejemplo, red satelital) . mover mayor adopción' de servicios de comunicació os, la industria de telecomunicaciones, de ricantes a proveedor de servicios, ha acordad n costo y esfuerzo en desarrollar normas tocolos de comunicaciones subyacentes a los di vicios y 1 características .

Los sistemas satelitales poseen retos de cos frente a los sistemas terrestres. Esto es temas satelitales móviles tienen diferentes atr hacen a los diseños terrestres no aplicab a reducir al mínimo el impacto de prolongados re propagación. Adicionalmente, enlaces de sa icamente tienen menores márgenes de . enlace qu aces terrestres para las características de an lificador de potencia de la terminal de u erminada; esto implica que se requieren supe ciencias espectrales y eficiencias de potenc aces de satélite.

ALGUNAS MODALIDADES EJEMPLARES Por lo tanto, hay necesidad por un enfoqu porcionar uso eficiente de recursos espectrales tema de satélite, · cuando se opera con si restres.

De acuerdo con una modalidad de la inve método comprende recibir uno o más paquetes aso una sesión de comunicaciones de datos desde u restre configurada para proporcionar comunica a recibir uno o más paquetes asociados con una comunicación de datos desde una red ter figurada para proporcionar comunicaciones celu aparato también comprende una interfase de sa figurada para generar un cuadro que represen uete para transmisión sobre un enlace de satél terminal de usuario.

De acuerdo con todavía otra modalidad ención, un método comprende recibir una plurali dros de satélite, en donde los cuadros represent ión de multimedia transportada sobre una restre, configurada para proporcionar comunica ulares. El método también comprende generar uno uetes . al modifica o agregar información gene ormación transportada sobre los cuadros.

Todavía otros aspectos, característic tajas de la invención son fácilmente aparentes cripción se habrán de considerar como ilustrati uraleza y no restrictivos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades de la invención se ilust era de ejemplo, y no a manera de limitación, e uras de los dibujos acompañantes: Las Figuras 1A y IB son diagramas de si comunicación capaces de proporcionar sesion unicación basadas en Protocolo de Internet (IP) inio terrestre a un dominio de satélite, de a diversas modalidades ejemplares; La Figura 2 es un diagrama de flujo ceso para proporcionar sesiones de comuni adas en IP desde una red terrestre sobre un enl élite, de acuerdo con diversas modalidades ejempl Las Figuras 3A y 3B respectivamente s grama de una arguitectura para protocolo de pí Las Figuras 5A y 5B respectivamente s grama de flujo y un diagrama de escalera de pr a proporcionar sesiones.de Voz sobre IP (VoIP = r IP) espectralmente eficientes, de acuerdo ersas modalidades ejemplares; La Figura 6 es un diagrama de un siste unicaciones para proporcionar manejo de medios a eficiencia conmutada de .circuito para VoI erdo con diversas modalidades ejemplares; Las Figuras 7A y 7B respectivamente s grama de flujo de un proceso para propor raciones de velocidad de codificador de voz múl n diagrama de una estructura de cuadro para so proceso, de acuerdo con diversas modal mplares ; Las Figuras 8A y 8B respectivamente s grama de flujo y un diagrama de escalera de pr grama de escalera de un proceso convencional tocolo de Inicio de Sesión (SIP = Session¦ Init tocol) sobre Manejo de Protocolo de Datagra ario (UDP = User Datagram Protocol) , y. un diagr alera de un proceso mejorado para SIP sobre mane acuerdo con una modalidad ejemplar; La Figur.a 11 es un diagrama de un siste iunicaciones que tiene una arquitectura de cali vicio (QoS = Quality of Service) , de acuerdo c alidad ejemplar; La Figura 12 es un diagrama de un siste iunicaciones para soportar múltiples flujos simul a una terminal de usuario con diferente requeri QoS, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La Figura 13 es un diagrama de flujo ceso para multiplexado eficientemente de flujo erdo con diversas modalidades ejemplares; La Figura 16 es un .diagrama de una arquit protocolo que incluye funciones PEP, de acuer modalidad ejemplar; La ¦ Figura 17 es un diagrama de escalera ercambio de protocolo para control de acceso de C ,= Médium Access Control) típico sobre un enl élite; La Figura 18 es un diagrama de escalera ercambio de protocolo MAC sobre un enlace de sa donde se .reduce el retardo de acuerdo co alidad ejemplar; La Figura 19 es un diagrama de flujo ceso para utilizar recursos en forma eficiente, porcionar impulso-a-cualquier-cosa (push-ío-anyt acuerdo con una modalidad ejemplar; La Figura 20 es un diagrama de un sist unicación capaz de proporcionar impulso-a-cua ceso de traspaso entre un dominio terrestre inio de satélite, de acuerdo con una mod mplar; La Figura 24 es un diagrama de flujo ceso para proporcionar manejo de intercepción le erdo con una modalidad ejemplar; La Figura 25 es un diagrama de un¦ siste unicaciones capaz , de proporcionar manej ercepcion legal de acuerdo con una modalidad eje La Figura 26 es un diagrama de equipo puede emplearse para implementar ciertas modali La Figura 27 es un diagrama de compo mplares de una terminal de usuario configurada rar en los sistemas de las Figuras 1A y IB, de a una modalidad ejemplar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA alidades de la invención pueden practicarse sin alles específicos o con un arreglo equivalent os casos, estructuras y dispositivos bien conoci stran en forma de diagrama de bloques a fin de curecimiento innecesario de las modalidades ención.

Aunque se discuten ciertas modalidades re na arquitectura basada en Protocolo de Internet reconoce por una persona con destreza ordinaria nica que estas modalidades tienen aplicabili lquier tipo de sistema de comunicaciones basa uetes y capacidades funcionales equivalentes.

Las Figuras 1A y IB son' diagramas de si comunicaciones capaces de proporcionar sesion unicación basadas en Protocolo de Internet (IP) dominio terrestre a un dominio de satélite, de a diversas modalidades ejemplares. Para propósit eración (3GPP = Third Generation Partnership Pro 'ejemplo, el sistema 100 puede utilizar una int aire satélite denotada como GMR-I3G, que e lución de ' las normas de interfase de aire GMR-I se ha "presentado a. y actualmente está sideración par.a adppción por el Instituto de Nor ecomunicaciones Europeas (ETSI = Eu ecommunications Standards Institute) y la Uni ecomunicaciones Internacional (ITÜ = Interna ecommunication Union) . La red núcleo inalámbri bién puede tener conectividad a una red de datos na red de telefonía 105.

* Las redes 101, 103, y 105 pueden ser cua de. línea física ¦ y/o inalámbrica conveniente mplo, · la red de telefonía 105 puede incluir u mutada de circuitos, tal como la red de tel mutada pública (PSTN = Public Switched Tel a evolución global (EDGE = Enhanced ' Data Rate bal Evolution) , servicio de radio oen paquetes g RS = General Packet Radio Service) , sistema a comunicaciones móviles {GSM - Global Syste ile Communications), subsistema de multimedia I P Multimedia Subsystem)., sistema de telecomunica iles universal (UMTS = Universal ecommunications System), etc., asi como cualquie io -inalámbrico conveniente, por ejemplo, acce roondas (WiMAX) , fidelidad inalámbrica ( élite, y semejantes. Aún más, la red de dato de ser cualquier red de área local (LAN = Loca work)-, red de área metropolitana (MAN = Metrop a Network) , red de área amplia (WAN = Wide work) , Internet o cualquier otra red conmutad uetes conveniente, tal como una red conmutad uetes de propiedad, comercialmente' de pro ciente sobre un satélite 109 a una o más termina ario llla-llln. Estas terminales llla-llln pued ersos tipos con diferentes factores de fo acidades de transmisión; por ejemplo, term tátiles aerodinámicas,, asistentes digitales pers As = Personal Digital Assistants), term iculares, terminales portables, terminales minales de telemática automotriz, etc.

El .SBSS 107 se comunica con la red inalá , q.ue incluye una red núcleo (por ejemplo, 3G/4G á sin cambio de la red de núcleo terrestre, mite consecuentemente a los operadores reutiliz stentes elementos de red núcleo 3G/4G. La int re el SBSS 107 y la red núcleo 3G/4G 101 puede s erfase terrestre estándar.

También se nota que la arquitectur tema 100 permite que el mismo elemento de red unicarse directamente con una red de acceso por restre 113 a la red inalámbrica 101. A mane mplo, la' red de datos 103 se configura coi sistema de' multimedia IP (IP/IMS = IP Mult system) con múltiples servidores de aplicación 1 inistran contenido de multimedia. La red de dat acopla a la PSTN 105 mediante la compuerta de i ; la PSTN 105 puede servir a una o más termina 119.

En el sistema 100, una red portadora de radio (RAB = Radio Access Bearer) se 'asocia texto del Protocolo de Datos en Paquete (PDP a Protocol) mantenido entre la terminal de u ) 111 y la red núcleo (CN) 101. Por ejemplo, u de establecerse para la señalización de llama tocolo para Inicio de Sesión (SIP - Session Init tocol) , y se mantiene siempre que el usuario IP) . La portadora de radio de señalización s ectividad de señalización entre la UT 101 y la eso de radio de satélite .

Mientras que se hace referencia especif o, se contempla que- el sistema 100 puede inco has formas e incluye múltiples y/o al ponentes e instalaciones.

La Figura 2 es un diagrama de flujo ceso para proporcionar sesiones de comuni adas en P desde- una red terrestre sobre un enl élite, de acuerdo con diversas modalidades ejemp la etapa 201, medio basado en IP se recibe en e de la red^ terrestre (por ejemplo,- red 101) . E puede entonces procesar el flujo de medio imizar la transmisión del medio basado en I minos por ejemplo de información .de señaliz ardo o rendimiento . En la etapa 203,. la infori ario, para proporcionar una interfase de aire sa un diagrama de un sistema que soporta dife ecciones de red núcleo cié acuerdo con di alidades ejemplares. Una arquitectura de pro a plano de usuario 300, emplea los sigu eriores protocolos en las. terminales de extremo mplo, UT y un hospedero remoto): una ca icación, una capa TCP/UDP y una capa IP. La U acuerdo con una modalidad, incluye los sigu tocolos específicos de dominio de ' satélite unicarse con el SBSS 107: SAT-PDCP (Pr.otoco vergencia de Datos de Paquete) , SAT- RLC (Cont io Enlace) , SAT-MAC , (Control de Acceso de Medi I -PHY (Físico) . Para hacer interfase con los si restres, el SBSS 107 proporciona los sigu tocolos: GTP-U (Plano de Usuario-Protocol nsmisión Estructurada GPRS) , UDP (Protocol Como' se ve en la Figura 3B, un siste unicaciones 310 utiliza una capa de adaptació a' aislar la interfase de aire satélite secuentemente, la interfase de aire satélit mite la inter-operación con diversas redes n ., red de núcleo 3GPP2 EVDO (Optimizado en Dat lución) /MMD (Dominio de Multimedia) 315, Red Sistema de Telecomunicaciones versal/Multimedia IP (UMTS/IMS) red 317, y un leo iM ax 319.

La Figura 4 es un diagrama de una arquit protocolo para plano de control, para proporcion erfase de aire satélite, de acuerdo con di alidades ejemplares. Como se muestra, el SBS iunica con las terminales de usuario (ÜT) 111, cionalidad de capa de radio (también deno rató de Acceso 401) es consistente con lo. implem Estrato de Acceso .específico de satélite entre permanecerán iguales.

En el plano de control, las capas RRC, y PHY se optimizan para operaciones de satélite.

De acuerdo con una modalidad, en la ica, las formas de onda pueden diseñarse para pe ración en múltiplos de 31.25 kHz y con duració ura múltiples. Deficiencia' de energía se iante uso de formas · de onda tales como pi/2 dificación por Cambio/Desplazamiento de Fase Bin ary Phase Shift Keying) , pi/4 QPSK (Codificaci plazamiento de Cuadratura) y 16-APSK (Codificaci plazamiento de Fase-Amplitud) que tienen m porciones de pico-a-promedio que sus contrapar K, QPSK y 16-QA (Modulación de Amplitud-Cuadra velocidades de bits por ejemplo de 2.4 kbps a dén lograrse por el uso de ancho de banda de re IP-es decir Voz sobre IP o VoIP. Esto es ificada se transmite a través del sistema de sa o paquetes IP. A diferencia de voz conmutad cuitos, los . paquetes de VoIP transportan infor cabezal cuyo tamaño puede ser 40 o 60 bytes par ??ß, respectivamente. El por ciento de informac función de la carga que transporta el paquete lo tanto codificadores de voz de menor velocid típicamente empleados en sistemas de sat urrirá en porcentaje significativamente superi ormación en comparación con sistemas terrestres. ejemplo, un sistema terrestre con un codifica de Velocidades Múltiples Adaptativo de (AMR) d s, incurrirá en información de aproximadament a IPv4 (100% para ???ß) , mientras que un codif voz de 4 kbps utilizado en sistemas de sa urrirá en información de aproximadamente 200% tocolo de Inicio de Sesión (SIP) para, esta unicación de voz entre dos partes. El protocol ve como el protocolo para control de llamada, ablecer, mantener y desconectar llamadas VoIP porciona un marco flexible para manejar servic timedia dando por resultado al usuario xibilidad para influenciar el comportamiento de a ajustarse a sus necesidades. Este protoco trol de llamada además proporciona interoperab nterrumpida a través ,de redes cablead lámbricas.

Una discusión detallada de SIP y sus ser control de llamadas, se describen en IETF RFC F RFC 3261 y en la versión de Internet IETF ("SI trol Services")/ de junio 17, 1999; estos docur incorporan aqui por referencia en su tota sajes SIP ya son cualquiera de solicitud SIP define diversos tipos de solicitude bién se refieren como métodos. ?1 primer método odo INVITE, que invita a un usuario a una confer siguiente método es el método ACK, que propo ercambibs de mensajes confiables para invitació al cliente ¦ se le envía una confirmación icitud INVITE. Esto es, una invitación SIP e luye una solicitud INVITE seguido por una sol . Otro método es una solicitud BYE, que indica la sesión deberá ser liberada. En otras palabra mina una conexión entre dos usuarios o partes ferencia. El siguiente método es el método OP e método solicita información respecto a capacid ayuda con el establecimiento de una s almente, el REGISTER proporciona información re a ubicación de un usuario a un servidor SIP.

De acuerdo con una modalidad, el siste ificar y terminar una sesión de medios, mientr formato de paquete de datos estándar sirve co ducto para transportar audio y video sobre el s I .

Para atender la cuestión de infor tosa para soporte' del tráfico VoIP, se introd oque que elimina por completo la información. C en la Figura 5A, en la etapa 501, un transmis o SBSS 107 dependiendo de la direcció nsferencia de información) establece una sesió un receptor '(SBSS 107 o UT 111). Para soport vicio de voz, de acuerdo con . una modalida riente de datos de usuario incluye lo sigu riente de señalización del subsistema de multime S) , corriente de Protocolo para Control en Tiemp CP) , y corriente de habla para Protocolo de l (RTP) . Estas corrientes pueden transportarse ace de satélite- en el sistema 100 (de la Figura porcionar garantías de baja latencia en tiempo corriente medio de voz. Por ejemplo, puede util alización de control de sesión (por ejemplo, Pro Inicio de Sesión (SIP = Session Init tocol) /Protocolo de Descripción de Sesión ( slon Description Protocol) ) sobre Protocol agrama de Usuario (UDP = User Datagram Protoc a control de aplicación entre las terminales 11 alización SIP puede emplearse para control de multimedia.

En la etapa 503, el transmisor notifi eptor de- la información de cabezal correspondi sesión Vol'P. La carga útil de voz (medi nsporta sobre RTP/UDP/IP. El habla codifica nsporta .junto con el descriptor de carga en la /media. Paquetes de Descriptor de Ins uetes VoIP para adicional direccionamiento al u al (etapa 507) . Este proceso de esta manera e completo el cabezal RTP/UDP/IP en el transmi enera cabezales en el receptor. En otras palabr idad transmisora informa a la entidad rec pecto a los detalles del cabezal al inicio d mada VoIP.

En el escenario de la Figura 5B, la sesió liza ' Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) ablecer comunicación de voz entre dos partes, tocolo SIP sirve como el protocolo de contr mada para establecer, mantener y desconectar li P. SIP proporciona un marco flexible para m vicios de multimedia, generando al usuario xibilidad para influenciar el comportamiento de a ajustarse a sus necesidades. Esté protocol trol de llamada además proporciona interopérab ente VoIP puede residir dentro de la UT 111 tinuación, en la etapa 513, el cliente VoIP tra ormación de cabezal, por ejemplo infor /ÜDP/IP al SBSS 107,. que después almacena ormación. el SBSS 107 proporciona la asociac a información de cabezal con la sesión ticular. En una modalidad, el esquema t ovecha la naturaleza periódica de la asignaci ursos para transmisión de cargas VoIP a f enerar cabezales RTP.

En la etapa 515, el cliente VoIP gene uete de voz con la información RTP/UDP/I primir. La UT 111 separa esta información del p voz, dejando solo la carga de voz a transmitir a sobre el enlace de satélite. De esta maner mina la información que utiliza capacidad valio élite. En el SBSS 107, la información RTP/UDP dro de satélite con solo la carga de voz a trans a UT 111. En la UT 111, el paquete de voz se re la información RTP/UDP/IP correspondiente.

En el proceso anterior, el canal fisi ine tal · que un número conocido de cargas Vo nsportan en cada ráfaga. El receptor es cap raer' las cargas VoIP en la capa, física y conec ezal con base en información recibida al inicio ión VoIP. Manejo de medios se ilustra en la Fig Para proporcionar máxima eficiencia esp re la interfase satélite 313, toda la informaci uete se retira y solo se transmiten los cuadros carga o de espacio útil. Cualquier informaci ezal utilizada para comunicaciones entre ificadores de voz, de esta manera se retira an nsmisión en el enlace de satélite y regeneran d recepción. La capa PHY proporciona indicacion rar eficiencia conmutada de circuito para VoI erdo con diversas modalidades ejemplares. Co stra, en el segmento 60.1, se intercambia infor cabezal. En el segmento 603 (es decir, enla élite) , el enlace de satélite transporta solo l. El proceso de la Figura 5 involucra eliminac necesidad por transferir detalles de informaci ezal en la dirección del SBSS ,107 a la UT 111 e ejemplo, la UT 111 es capaz de regenerar, e alidad ejemplar, los cabezales RTP/UDP/IP pur ado en -el conocimiento de que usa la aplicaci minos de direcciones IP fuente, direcciones tino, compuerta fuente y compuerta destino. Ta SBSS 107 puede regenerar los paquetes de voz unicación con la red núcleo (por ejemplo, la r las Figuras 1A y IB) ; el segmento 605 del SBSS red núcleo 101 utiliza cabezales asi cómo la proceso, ele acuerdo con diversas modal mplares. La adaptación de velocidad de codifica mantiene la calidad de voz cuando se degrada diciones de canal. De acuerdo con una modalid tema 100 también es capaz de transportar VoI ciencia espectral conmutada por circuito i ndo el, codificador de voz opera a múl ocidades. Por contraste, los cambios en veloci ificador de voz convencionales ind licitamente dentro del cabezal - por ejemplo me cabezal de 1-byte. Para evitar esta infor tosa, el sistema 100 utiliza un método asisti a física para determinar la velocidad en la cual codificador de voz. También, un esquema de comp cabezal asistido por capa física permite transi información no-VoIP en el mismo canal como se d a VoIP. bolos de referencia se transmiten dentro del c capa física, de esta manera negando señalizaci a información a una capa superior.

En el ejemplo de la Figura 7B, las estru cuadro físicas 711, 713, 715,. El cuadro 711 i palabra única, UW1, correspondiente a una vel ticular, Velocidad 1, mientras que el cuadr porciona una palabra única diferente, UW2 par ocidad diferente, Velocidad 2 , Además, todaví abra única, UW3, puede ser especificada co stra en el cuadro 715, para indicar una sesi unicación no-VoIP.

Dentro de la red núcleo 101, el flu io/RTP transporta habla codificada para servici por ejemplo los paquetes totales para el hab 4 nsporta ' flujo de medio son Codec/RTP/UDP ficos de voz dentro del sistema 100 puede basar ra habla codificada. de 4 kbps con pa criptores de Inserción de Silencio (SID) d ctividad de voz). Con el codificador d figurado para dos cuadros de voz por paquete 80 generan, cada 40 ms. En forma alterna, si el liza un tamaño de paquete fijo de 50 bytes, 40 cabezal RTP/UDP/IPv4 sin comprimirse se propor a 20 ms (para habla codificada de. 4 kbps con pa durante inaptividad de voz) . Con el codifica configurado para dos cuadros de voz por paque es se generan cada 40 ms.

I La carga de voz del codificador de voz D ma cada 20 ms . Sin embargo, para reducir remo-a-extremo, el codificador de voz también figurarse para concatenar dos cuadros de voz den sola carga del codificador de voz, es deci dros de voz por paquete IP/UDP/RTP. Los dos c lizando SIP, además de transferir medios por Pro Tiempo Real (RTP) , hay transferencia de infor erai, tales como reportes de calidad, por el Pro Control de Tiempo Real (RTCP = Real-Time C tocol) . Por ejemplo, RTCP sobre UDP/IP learse para control de medio, en donde porciona información de calidad de retroalimenta fuente para los medios transportados dentro del . La transferencia de información lateral util P requiere ancho de banda adicional en los e aces móviles. Como se describió, el sistema 1 a en un enfoque que elimina por complet nsferencia de información lateral entre el tran o SBSS dependiendo de la dirección de med nsferencia) y receptor (SBSS o UT) , . de esta servando recursos en enlaces móviles. El re a estos paquetes RTCP hacia el cliente o servid itente, Reporte Receptor, Descripción de Fuente, .

¦ En la etapa 801, una sesión de med ablece entre el transmisor y el receptor, tinuación, el proceso examina la . calidad de ace en la capa física, de acuerdo con la ' etap acuerdo con esto, esto elimina la necesida porcionar reportes de calidad de radio enlace a superior, tal como el protocolo RTCP (etapa la etapa 807, los reportes de calidad se regener e en la capa física del radio enlace.

En el escenario ejemplar de la "Figura 8 pas de 811-819 son similares a aquellas etapas 5 proceso de la Figura 5B. Además, el proceso mecanismo de supresión de RTCP, con lo que el e P transmite, por la etapa 821, un reporte de c enlace. Como con el proceso de la Figura 5B, el La Figura 9 es un diagrama, de flujo¦ ceso para manejar errores de transmisión asociad llamada de voz en paquetes, de acuerdo con di alidades ejemplares. Mensajes SIP son .textual uraleza, resultando en prolongadas longitud saje. Por lo tanto, la transferencia de sajes. largos a través de la interfase de aire mplo, interfase de aire satélite) resulta en un configuración de llamada prolo dicionalmente, el uso de técnicas de compresión o SIGCOMP se ha implementado para reducir el tam sajes SIP, que típicamente pueden se oximadamente varios cientos de bytes de largo.

En la etapa 901, una sesión de comuni q.t sesión SIP) se inicia; en donde se gene dro de transmisión. El proceso comprime enton dro de transmisión, como en la etapa 903. Este ir, utilizando un esquema de retransmisión) ceso retransmite en L2 utilizando un modo de ope acuse de recibo (etapa 909) .

Para apreciar mejor este proceso, un p vencional para transferir SIP sobre UPD, se de respecto a la Figura 10A. £as Figuras .10A y 10B, respectivamente s grama de escalera de un proceso convencional ejo de Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) tocolo de Datagrama de Usuario .(UDP) , y un diagr alera de un proceso mejorado para SIP sobre el UDP/ de acuerdo con una modalidad ejemplar. C stra en la Figura 10A, convencionalmente presión SIGCOMP se realiza en el mensaje de SI o se mencionó, se transporta sobre UDP en un mo se en la. capa de enlace de datos (etapa 1001) saje de SIP comprimido, en general es más gran a . en la operación de modo de reconocimiento o ac ibo en una capa de enlace de datos para mensaje la etapa 1011, el cliente SIP comprime' los me , y la UT 111 envía los correspondientes cuadros modo · de acuse de recibo al SBSS secuentemente, al detectar un error de transmis capa de enlace de datos, el SBSS 107 solo re alar un acuse negativo (NACK) para el cuadro e apa 1013) . En respuesta a la señal NACK, la ransmite, como en la etapa 1015, solo el ticular en error, en oposición a todos los cuadr rcan el mensaje SIP. En la etapa 1017, el SB ía el mensaje SIP al servidor SIP.

Este proceso reduce al mínimo el impac ores de cuadro en el canal, de esta manera prolo vida de . la batería en comparación con el e vencional de la Figura 10A. 0 -proporciona reservación de recursos en el enl orno (enlace entre UT 111 y SBSS 107). La U tografia requerimientos de aplicación de servici ámetros QoS UMTS. El SBSS 107 implementa cont isión y cartografía QoS de portadora de acce io (RAB) ,a QoS de,- portadora de radio (pará L2).

La SBSS 107 comunica sobre una red IP 110 SGSN 1103, que cartografía solicitud de QoS a R rámetros de asignación RAB) con base' en el perfi Sistema de Subscriptor Doméstico (HSS) 1105 alr ormación respecto al subscriptor, incluyend files QoS. 3G-SGSN 1103 tiene conectividad a u estructura principal LP 1107 para comunicar con GSN 1109, que cartografía paquetes IP a contex diferentes características QoS utilizando por e tros de paquetes TFT (por ejemplo, dire tráfico actual . tiene suficiente acumulación antizar uso de recursos garantizados - cuan uerimiento de velocidad de tráfico actual es men velocidad de bits garantizada, el sistema tribuye ancho de banda disponible a otros flujos tema en una forma proporcional al peso asocia os otros flujos.

Múltiples flujos simultáneos en el s elital móvil con base en la arquitectura 3G ter ilustran en la- Figura 12.

La Figura 12 es un diagrama de un sist unicaciones para soportar múltiples flujos simul a una terminal de usuario con diferente requerir QoS, de acuerdo con una modalidad ejemplar. Baj enario, el sistema de comunicación 1200 propo jos asociados con diferentes aplicaciones: icación de visualizador¦ de red 1201, una aplicac jos sobre la interfase de aire satélite, estos dén procesarse - para lograr mejor eficiencia espe o se detalla a continuación.

La Figura 13 es un diagrama de flujo ceso para multiplexado eficiente de flujos, de a diversas modalidades ejemplares. El sistem mite multiplexado de flujos múltiples que perten erentes usuarios en la misma ráfaga física para máximo la eficiencia espectral. En la etapa 130 jos se supervisan; estos flujos pueden ser pa ma o diferentes ' terminales) . El proceso dét lesquiera porciones no usadas de la ráfaga físi erdo con la etapa. .1303. Entonces se determina jos son para la misma terminal (o común), como pa 1305. Si los flujos son para la misma termin ertan identificadores de flujo (IDs) en la aga de capa física (etapa 1307) . Sin embargo, ructuras de cuadro ejemplares para propor tiplexado de flujos' múltiples, de acuerdo con di alidades ejemplares. A manera de ejemplo, ura 14A, porciones no usadas de una . ráfaga Y) 1401, por ejemplo en el enlace descendente S 107 a la UT 111) pueden asignarse a flujos ele pertenecen ' a UTs potencialmente diferentes 11 determina por un programador o planificador . R icas en este caso pueden transportar múl ntificadores únicos (por ejemplo, direcciones M flujos corresponden a diferentes UTs 111. E mplo, la ráfaga física 1401 soporta tres dife 111. De acuerdo con esto, la ráfaga 1401 propo ada UT 111 (e.g., UT1, UT2 y UT3) con un identif r ejemplo, direcciones MAC) y carga útil asociad a manera, la ráfaga 1401 incluye los sigu pos: UT1 MAC ID y la carga para. UT1; UT2 MAC aga física 1403 puede especificar múl ntificadores de flujo (por ejemplo, direcciones) s flujos a UT1: Flujo ID1 (Flow ID!)', Flujo ID2 ), y Flujo ID3 (Flow ID3) .

En otra modalidad, una estructura de 5 de la- . Figura 14C puede soportar multip ciente de flujos que pertenecen a diferentes cía fico, tipos de terminal (por ejemplo, con dife acidades de transmisión), y tipos de .ráfagas .

La. Figura 15 es un diagrama de flujo ceso para utilizar funciones de servidor que mej empeño (PEP) , de' acuerdo con una modalidad eje sistema 100, como un sistema satélite móvil 3G, eñarse para emplear Servidores de Mejora de Dés P) para mejorar rendimiento para diversas aplica or ejemplo, aplicaciones basadas en Protoco trol de Transmisión (TCP = Transmission C unidad de investigación. El protocolo de contr nsmisión (TCP) es el protocolo dominante en uso ualidad en Internet. TCP se transporta p tocolo. de Internet (.IP) y se utiliza en una va aplicaciones incluyendo aplicaciones confiabl nsferencia de archivos y acceso a página, de T ernet..

Las funciones PEP realizan una clase gene ciones denominadas "falsificación de TCP", orar el desempeño TCP sobre enlaces deteriorado ir, alta latencia o velocidades de alto error) sificación TCP involucra un dispositivo de ermedia (el servidor de mejora de desempeño (PEP) ercepta y altera, a través de la adició minación dé segmentos TCP, el comportamiento exión TCP en un intento por mejorar su dese lementaciones de falsificación TCP convenci tanas sobre el enlace o al utilizar compresión ucir la cantidad de datos que requieren ser env mbos .

Bajo esta aplicación ejemplar, . en la 1, se establece una sesión TCP sobre el enla élite , (es decir, del SBSS 107 a la . UT endiendo de la dirección de tráfico, el SBSS 10 111 pueden invocar la función PEP. En la etapa determina si se aplica PEP. De ser asi, se inv ción PEP, como en la etapa 1505.. La funcionalid invoca cuando el SBSS 107 tiene visibilidad ezales TCP (ya que esto es necesario sificación de protocolo) .

Sin embargo, en situaciones en donde IP liza y los cabezales TCP no están visibles, el s se basa en mejoras de protocolo de capa MAC uiere visibilidad a cabezales TCP. En esta moda tocolos GPRS MAC terrestres típicos, y la Fig stra la mejora al desempeño debido a la funcion PEP. TCP proporciona envío confiable, en secuen os entre dos entidades TCP. Estas ent figuran una conexión TCP, utilizando un protoc ercambio de tres vías TCP convencional y desp nsferencia de -datos utilizando un protocolo bas tana con el acuse de datos exitosamente recibido.

La FIGURA 16 es un diagrama de una arquit protocolo incluyendo funciones PEP, de acuerdo c alidad ejemplar. Una arquitectura de protocolo eja la arquitectura 300 de la Figura 3, y ptarse por el sistema 100. Como se ve, una ca 1, .1603 se inyecta en la arquitectura de pro 0 de manera tal que no impacte la arquitectu tocolo de red núcleo. La función PEP pued orbida totalmente en la arquitectura de protoc ieza por la etapa 1701, con un servidor TCP que salida un segmento TCP al SBSS 107, que tiples cuadros L2 para transmisión sobre el enl élite a la UT 111. Estos cuadros L2 se e onces para regenerar el segmento TCP, que desp porciona al cliente TCP. El cliente secuentemente acusa recibo, como en la etapa 17 mento TCP recibido al enviar un mensaje TCP ACK saje ACK activa un proceso de asignación de rec donde la UT 111 solicita recursos para envi saje ACK al SBSS 107. En la etapa 1705, la ía una solicitud para recursos, y el SBSS respon concesión de recursos (etapa 1707). Por , las 9 y 1711, la UT .111 proporciona información ref la solicitud de recursos (por ejemplo, acumul oridad, etc.) al SBSS 107, que después envia cesión basada^ en la información. Posteriormente, cedimiento de asignación de recursos.

La Figura 18 es un diagrama de escalera ercambio de protocolo MAC sobre un enlace de sa el que el retardo se reduce, de acuerdo co alidad ejemplar. En la etapa 1801, el servido r ia un segmento TCP, que resulta en la generac nsmisión de cuadros L2 del SBSS 107 a la UT 11 el proceso de la Figura 17. A diferencia de ceso, en la etapa 1803, el reconocer que un mens se de recibo seguirá o estará próximo, el SBS ia una concesión de enlace ascendente especu a el TCP ACK anticipado.

En la etapa 1805, la UT 111 envía el se al cliente TCP. Después de recibir el segment cliente TCP, de acuerdo con la etapa 1807, en ACK. En este punto, la UT 111 puede ediatamente el TCP ACK sobre el enlace de sat alidad ejemplar. El sistema 100, en c alidades, también permite el transportar servic uj e-a-Cualquier cosa eficiente. Bajo este esce arquitectura extremo-a-extremo del sistema 100 s elementos del subsistema de multimedia IP restre tales como servidores PoC (como se mues Figura 20). A manera de ejemplo, el proce ulso -a-cualquier cosa de la Figura 19 se expli pecto a la arquitectura de la Figura 20.

Con la arquitectura 2000, el núcleo IM luye uno o más servidores PoC 2001, un servid sencia 2003, y un servidor de registro/servido 5. El servidor de presencia 2003 propo ormación de la disponibilidad de un usuario part a recibir . la comunicación PoC. El Servid istro/servidor SIP 2005 asiste al 'establecer se . erdo con la etapa 1905, en un haz puntual dado mplo, los haces.2007 y 2009) , de esta manera aho nifilativamente recursos de radio ' y energí élite. En la etapa 1907, la terminal de usuari cliente PoC) recibe la corriente sencilla.

Un mecanismo adicional para lograr efic ectral sobre la interfase de aire-satélite inv minar las condiciones del canal .

La Figura 21 es un diagrama de flujo ceso para proporcionar adaptación de enlace din acuerdo con una modalidad ejemplar. Este p liza adaptación de enlace dinámico con lo q rgia de transmisión, esquema de modulación, esqu ificación y asignación de recursos se ajustan co una condición de canal UT. En la' etapa 210 dición de canal UT se determina. Después de erminación, la energía UT puede ajustarse de a s garantizados. Como tal, para flujos de veloci s garantizados (como se determina en la etapa gnaciones de recursos también pueden ajustarse tener la velocidad de información constante como pa 2111.

La mejora" en desempeño que se obtiene a una aplicación del esquema anterior, se muestra ura 22.

La Figura 22 es un diagrama de una gráfi stra desempeño de un mecanismo de adaptación de ámico, de acuerdo con una modalidad - eje ecificamente, la gráfica 2200 muestra tres veloc codificación diferentes, Rl, R2 y R3 (en endente de velocidades) . Como se ve, el rendi de llevarse al máximo para cada una de las veloc pués de un nivel particular de señal-a-interfe R = signal-to-noise) . ,' a red terrestre 113. En la etapa 2303, el SBSS unica con la red terrestre 113 para trans ormación .respecto a los recursos de radio sat ndo la UT 111 está. en sesión en una red terrestr mplo, en la red 113) , la red terrestre 113 propo rtunidades para que la UT 111 haga medicion das terrestres adyacentes asi como las haces pun satélite superpuestos (etapa 2305) . Infor pecto a haces-puntuales de satélite . se proporc RAN terrestre 113 por el administrador de re tral en forma de reportes de medición de acuer etapa 2307. A su vez, la red terrestre 113 sumi parámetros de satélite como en la etapa 2309.

Con base en reportes de medición recibid red terrestre 113 (etapa 2305) , la red ter ide si la terminal de usuario deberá ser transfe celda terrestre o un haz-puntual de satélite al, de acuerdo con una modalidad ejemplar, tuales de satélite en general cubren un ativamente amplia (por ejemplo, varios cíent ómetros de radio), comparado con una celda ter r ejemplo, radio de 2 a 3 kilómetros) . Por lo has puntual de satélite puede entenderse a tra -tiples países y jurisdicciones. Muchos uieren que una llamada que se origina de ese pa erceptable en ese país. Los puntos de interc ales típicamente están en el dominio de red núcl - Para lograr esto, el sistema 100 puede ut SBSS 107 para determinar la posición de la I apa 2401) . Esto es, el SBSS 107 puede dar seguir onde se dirigen¦ los paquetes, con base en la po por la etapa 2403. De acuerdo con una modalid S 107 recibe o estima la posición UT al tie gen de sesión; y esta información de posici erfase con dos sistemas terrestres diferentes 3-. La funcionalidad de direccionamiento SBSS ilitar intercepción legal en la red núcleo, co la posición de la UT. Por ejemplo, UT-I se dét está en la jurisdicción del pais A, y de esta m SBSS 107 envia tráfico, denotado como tráfico UT tema terrestre 2501 del .país A. También, al dete la UT-2 está dentro de las fronteras del pais S 107 dirige el tráfico UT-2"" al sistema terrestr pais B.

Una persona con destreza ordinaria nica reconocerá que los proceso para proporcion erfase de satélite para soportar . servicio unicaciones móviles, pueden implementarse por s ico, equipo físico (por ejemplo, procesador ge p de Procesamiento de Señal Digital (DSP = D nal Processing) ) , un Circuito Integral · Específ tema de cómputo 2600. incluye un bus 2601 u anismo de comunicaciones' para comunicar informa proceso 2603 acoplal bus 2601 para pr ormación. El sistema de cómputo 2600 también i oria principal 2605, tal como una memoria de atorio (RAM = Random Access Memory) u otro dispo almacenamiento dinámico, acoplado al bus 2601 acenar información e instrucciones al ejecutars procesador 2603. La memoria principal 2605 t learse para almacenar variables temporales u ormación intermedia durante ejecución de instruc el procesador¦ 2603. El sistema de cómputo 2600 de incluir una memoria de solo lectura' (ROM) 2 o dispositivo de almacenamiento estático- acqpla 2601 para almacenar información estáti trucciones para el procesador * 2603. Un disposit iacenamiento 2609, tal como un disco magnético o plarse al bus 2601 para comunicar informac ecciones de comando la procesador 2603. El dispo alimentación 2613 puede incluir un control de c como un ratón, una seguibola o teclas para dir cursor, para comunicar información de direcc ecciones de comandos al procesador 2603 y trolar el movimiento cursor en el exhibidor 2611.

De acuerdo con diversas modalidades ención, los procesos aqui descritos porcionarse por el sistema de cómputo 260 puesta al procesador 2603, que ejecuta un arre tr cciones contenidas en la memoria principal as instrucciones pueden leerse en la memoria pri 5 de otro medio ' legible por computadora, tal c positivo de almacenamiento 2609. La ejecució eglo de instrucciones, contenidas en la m ncipal 2605 provoca que el procesador 2603 reali Puerta de Campo Programable (FPGAs) pueden empl donde la funcionalidad y topología de conexión puertas lógicas se ajustan a la medida al tie ración, típicamente el programar tablas de búsqu oria. De esta manera, modalidades de la invenc limitan a cualquier combinación específic cuitos de equipo físico y soporte lógico.

El ¦ sistema de cómputo 2600 también i ndo menos una interfase de comunicaciones piada al bus 2601. La interfase de comunicacione porciona un acoplamiento para comunicación de da vías a un enlace de red (no mostrado) . La int comunicaciones 2615 envía y recibe señales eléc ctromagnéticas u ópticas que transportan corrien os digitales que representan diversos tipo ormación. Además, la interfase de comunicacione de incluir dispositivos de interfase periférica, volátil para posterior ejecución. De esta mane tema de- cómputo 2600 " puede obtener el códi icación en la forma de una onda- portadora.

El término "medio legible por comput o se. emplea aquí, se refiere -a cualquier medi ticipa en proporcionar instrucciones al proc 3 para ejecución. Este medio puede tomar mas incluyendo pero no limitado a medios no volá ios volátiles y medios de transmisión. Medi átiles incluyen por ejemplo discos óptic néticos, . tales como -el dispositivo dé . almacena 9. Medios volátiles incluyen memoria dinámica o la memoria principal 2605. Medio de trans luye cables coaxiales, alambre de cobre y icas/ incluyendo los alambres que comprenden e 1. El medio de transmisión también pueden to ma de ondas acústicas, ópticas o electromagné as señales reconocibles ópticamente, una RAM M, y una EPROM, una FLASH-EPROM, cualquier otro tucho de memoria, una onda portadora, o cualquie io del cual pueda leer una computadora.

Diversas- formas de medios legibles putadora pueden estar involucradas en¦ propor trucciones · a un procesador para ejecución, mplo, las instrucciones para llevar a cabo os parte de, la invención pueden ser inicia nsportadas en un disco magnético de una compu ota. En dicho escenario, la computadora remota instrucciones en la memoria principal y envi trucciones sobre una linea de teléfono utiliza em. Un módem de un sistema local recibe los da linea de teléfono y utiliza un transmisor infra a convertir¦ los datos a una señal infrarr nsmitir la señal infrarroja a un dispositi oría principal pueden opcionalmente ser almacena dispositivo de almacenamiento ya sea antes o d ejecución por el procesador.

La Figura 27 es un diagrama de compo mplares de una terminal de usuario configurada rar en los sistemas de las Figuras 1A y IB, de a una modalidad ejemplar. Una terminal de usuari luye un sistema de antena 2701 (que puede ut tiples antenas) para recibir y transmitir señal tema de antena 2701 se acopla a circuitos de 3, que incluyen múltiples transmisiones 27 eptores 2101.· Los circuitos de radio abarcan circuitos de Radio Frecuencia (RF) así como cir .procesamiento de banda base. Como se muestr cesamiento de capa 1 (Ll) y capa 2 (L2) se propo las unidades 2709 y 2711, respectivamente. En ional, funciones de capa-3 pueden proporcionar putadora personal, estación de trabajo, Así ital Personal (PDA), aparato de la red, te ular, etc.

Mientras que la invención se ha descri exión con una cantidad de modalidade lementaciones, la invención no habrá de se itada sino que cubre diversas modificaciones ob tajes equivalentes, o arreglos equivalentes, qu tro del alcance de las reivindicaciones anexas. acteristicas de la invención se expresan en c alidades entre las reivindicaciones, se contemp as características pueden disponerse en cua binación y orden.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método, caracterizado porque * comp ibir uno o más paquetes asociados con una sesi unicación de datos desde una red terrestre confi a proporcionar comunicaciones celulares; . y gene dro que representa el paquete para transmisión enlace de satélite a una terminal de usuario, en información de señalización para la transmisió uete sobre la red terrestre se modifica o elimin nsmisión sobre el enlace de satélite. 2. Un método de conformidad co vindicación 1, caracterizado porque la sesi unicación de datos proporciona uno de^ un servi efonia, un servicio de (radio) localización » vicio de mensajería - o uh servicio de datos de lia . 3. Un método de ¦ conformidad co vindicación 1, caracterizado porque el cuad era en una estación base satélite configurada unicar con un satélite, configurado para transmi dro sobre un haz puntual a una terminal de usuari "6. Un método de conformidad- co vindicación 5, caracterizado porque la estación satélite utiliza una interfase de aire que inclu a física, una capa para Control de Acceso de C) , una capa para Control de Radio Enlace (RLC) a de Control de Recursos de Radio (RRC) . 7. Un método de conformidad co vindicación 6, caracterizado porque la red ter luye uno- o más elementos de subsistema de mult a protocolo de Internet (IMS) . 8. Un método de conformidad co vindicación 7, caracterizado porque la estación satélite utiliza una interfase para comunicar resente · el paquete para transmisión sobre un enl élite á una terminal de usuario, en don ormación de señalización para la transmisió uete sobre la red terrestre, se modifica o e a transmisión sobre el enlace de satélite. 10. Un aparato de ' conformidad co vindicación 9, caracterizado porque la sesi unicación de datos proporciona uno de un servi efonía, un servicio de radiolocalización, un se mensajería o un servicio de datos de banda amplia 11. Un aparato de conformidad co vindicación 9, caracterizado porque la sesi unicación de datos es una sesión de Voz tocolo de 'internet. 12. Un aparato de conformidad co vindicación 9, caracterizado porque la sesión V ablece de acuerdo con un protocolo de¦ inicio de satélite utiliza una interfase de aire, que inclu a física, una capa .para Control de Acceso de C) , una capa para Control de Enlace de Radio ( capa para Control de Recursos de Radio (RRC) . 15. Un aparato de . conformidad co vindicación 14, caracterizado porque la red ter luye uno o más elementos del subsistema de mult protocolo de Internet (IMS) . 16. Un aparato de conformidad co vindicación 15, caracterizado porque la estació satélite utiliza una interfase para comunicar terrestre, la interfase incluye una capa de Et na capa de Protocolo de Internet (IP) . 17. Un método, caracterizado porque comp ibir una pluralidad de ' cuadros de un satélit de los cuadros representan una sesión de mult nsportados sobre una red terrestre configurada 19. Un método de conformidad co vindicación 17, caracterizado porque la sesi timedia es una sesión de Voz sobre Protoco ernet. 20. Un método de conformidad co vindicación 17, caracterizado porque la sesión V ablece de acuerdo con un protocolo de inicio de P).