MXPA00012164A - Sistema y metodo para reducir el retardo de voz y mejorar la calidad de la voz utilizando medios bloques de voz. - Google Patents

Sistema y metodo para reducir el retardo de voz y mejorar la calidad de la voz utilizando medios bloques de voz.

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MXPA00012164A
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Abstract

Se describe un sistema y un metodo para comunicacion inalambrica utilizando medios bloques de voz que da como resultado la mitad del numero de bitios codificados como un bloque completo de voz despues de la codificacion. El medio bloque de voz puede ser creado con un modo a velocidad de voz menor de un codificador de voz de velocidad multiple adaptativo. La confiabilidad del primer cuadro de voz es algo menor; no obstante, no se espera que esto impacte de manera significativa la calidad de la VOZ. Ademas, la confiabilidad puede ser compensada mediante el incremento de la energia en cierta medida sobre los bloques menos confiables.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA REDUCIR EL RETARDO DE VOZ Y MEJORAR LA CALIDAD DE LA VOZ UTILIZANDO MEDIOS BLOQUES DE VOZ CAMPO TÉCNICO La invención se refiere en general a las redes de comunicación inalámbrica y, más particularmente, a un método para proporcionar eficientemente comunicaciones de voz sobre redes inalámbricas y/o celulares.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR La muy difundida popularidad de la Internet ha motivado a los desarrolladores de sistemas de comunicación inalámbrica, a mejorar continuamente las capacidades de comunicación de datos de sus sistemas. En respuesta a esta necesidad, diversos cuerpos estándares están formulados y se continúan formulando nuevos estándares de tercera generación (3G) los cuales apoyan velocidades de datos más amplias. Por ejemplo, las organizaciones de estándares tales como el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI), la Ref: 125379 Asociación de Industrias de Radio y de Radiodifusión (ARIB) y la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TÍA) están desarrollando continuamente estándares para apoyar las comunicaciones inalámbricas más rápidas y más eficientes . Similarmente, la industria de las comunicaciones inalámbricas está desarrollando frecuentemente e implementando nuevos protocolos de transmisión inalámbrica que proporcionan comunicaciones de datos más rápidas, más robustas y más eficientes sobre las interconexiones en aire. Por ejemplo, GSM continua evolucionando. En otro ejemplo más, el servicio de radio de paquete general (GPRS) ha sido desarrollado como una mejora conmutada en paquetes para el sistema de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) bien conocido. En un avance adicional en la técnica, ha sido también desarrollado el GPRS mejorado (EGPRS). Actualmente, las capas físicas GSM, GPRS y EGPRS tienen las siguientes características: un portador que consiste de dos segmentos de anchura de banda de 200 kHz del espectro GSM asignado, separados por 45 MHz, uno para el enlace descendente y uno para el enlace ascendente; el tiempo es dividido en cuadros con un cuadro múltiple que comprende 52 cuadros y abarca 240 milisegundos; cada cuadro consiste de 8 segmentos de tiempo; un segmento sobre un portador es denominada como un canal GSM; existe una correspondencia uno a uno entre un segmento (numerado j, j=0,...7) sobre un portador de enlace o conexión descendente a la frecuencia (f) y un segmento de enlace o conexión ascendente (numerado j) sobre el portador de enlace ascendente correspondiente (f+45 MHz); una transmisión en un segmento es denominada como un incremento repentino; y un bloque que consiste de un grupo predefinido de cuatro incrementos repentinos sobre la misma segmento. Los portadores de acceso de radio están siendo actualmente diseñados con el fin de proporcionar servicios en tiempo real en EGPRS Fase II. No obstante, los recientes procedimientos confían en el uso de los canales de acceso aleatorio basados en incremento repentino, resistentes, sobre el enlace ascendente y los canales de asignación basados en bloque sobre el enlace descendente. Cada bloque es intercalado y transmitido sobre 4 incrementos repentinos (20 milisegundos) . No obstante, la investigación ha mostrado que los sistemas basados en la granularidad de 20 milisegundos requieren al menos 60 milisegundos de presupuesto de retardo. También, la investigación ha mostrado que la transmisión de asignaciones a múltiples estaciones móviles dentro de un mensaje simple de 20 milisegundos, frecuentemente es ineficiente debido al bajo empaquetamiento y es incompatible con las técnicas de reducción de interferencia tales como las antenas inteligentes y el control de energía. Como resultado, los canales de asignación basados en bloques de acuerdo a los recientes enfoques o procedimientos, pueden dar como resultado' gastos generales de control excesivos y retrasos excesivos para la multiplexión estadística de las transferencias en tiempo real (por ejemplo, aumentos en conversación de voz) . Es deseable proporcionar un mejor sistema de acceso y asignación y un método para el mismo. Con el fin de utilizar eficientemente la alta capacidad de un sistema de telecomunicaciones de datos inalámbrico o celular (por ejemplo, GPRS o EGPRS) , es también deseable proporcionar capacidad de multiplexión de voz y datos así como la multiplexión estadística de usuarios de voz. Actualmente estos sistemas de telecomunicación de datos celulares están diseñados para proporcionar principalmente servicios de datos en tiempo real (insensibles al retardo). La voz de conversación y otras comunicaciones interactivas en tiempo real son sensibles al retardo y requieren el diseño de nuevos mecanismos de control para proporcionar canales de control rápidos que cumplan los requerimientos de retardo crítico. Por lo tanto, existe una necesidad para rediseñar los sistemas inalámbricos de teleoco unicación de datos para proporcionar tales capacidades de control, para hacerlos adecuados para la multiplexión de servicios no en tiempo real y servicios en tiempo real, tal como la voz de conversación . Para sistemas celulares basados en los estándares IS-136 y GSM que existen antes de diciembre de 1999, se utilizó la intercalación en cadena con el fin de incrementar la profundidad de intercalación sin incrementar significativamente el retardo. No obstante, cuando la intercalación en cadena de acuerdo a esos estándares fue utilizada, la mitad de los bitios disponibles sobre un intervalo de transmisión de 20 milisegundos (por ejemplo los primeros 4 incrementos repentinos de GSM) al comienzo y al final de un aumento de conversación de voz no llevan voz codificada y por lo tanto eran desechados. También, el primer cuadro de voz de 20 milisegundos se volvía disponible en el receptor únicamente después de 40 milisegundos (si se utilizaba una intercalación de 8 incrementos repentinos como en los canales de voz a velocidad completa de GSM) . El uso de la multiplexión estadística podría mejorar el tráfico, pero la multiplexión estadística requiere asignación rápida de canales de tráfico al comienzo de cada incremento de voz. Un problema adicional es que los procedimientos del canal de control para el acceso y asignación toman tiempo e introducen retardos en la terminación o agotamiento de la voz en el receptor. Estos retardos son en adición a los retardos en el procesamiento y transporte de señales, que son inherentes en las comunicaciones inalámbricas y celulares. Es deseable mantener una vía y retardos de voz de viaje redondo muy cortos con el fin de proporcionar conversaciones naturales de alta calidad .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Dicho brevemente de acuerdo con un aspecto de la invención, los problemas anteriormente mencionados son superados y es logrado un avance en la técnica al proporcionar un sistema inalámbrico de voz utilizando la intercalación en cadena de los cuadros de voz, donde uno o más cuadros de voz son cada uno reemplazados con un cuadro de media voz correspondiente que es codificado e intercalado sobre la mitad de la distancia del cuadro de voz original . De acuerdo con un aspecto de la invención, los problemas anteriormente mencionados son superados y es logrado un avance en la técnica al proporcionar un sistema inalámbrico de voz utilizando la intercalación en cadena de cuadro de voz, donde uno o más cuadros de voz son cada uno reemplazados con un cuadro de media voz correspondiente, que es codificado e intercalado sobre la mitad de la distancia del cuadro de voz original. Cada cuadro de media voz es codificado e intercalado sobre la última mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz completo que el cuadro de media voz reemplazado.
De acuerdo con un aspecto de la invención, los problemas anteriormente mencionados son superados y es logrado un avance en la técnica al proporcionar un sistema inalámbrico de voz utilizando intercalación en cadena de cuadros de voz donde uno o más cuadros de voz son cada uno reemplazados con un cuadro de media voz correspondiente que es codificado e intercalado sobre la mitad de la distancia del cuadro de voz original. Cada cuadro de media voz es codificado e intercalado sobre la última mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz completo que el cuadro de media voz reemplazado. Además, los cuadros de media de voz corresponden al comienzo de un aumento de conversación, y donde nada es transmitido durante la primera mitad del periodo de intercalación de los cuadros de voz completos correspondientes . De acuerdo con otro aspecto más de la invención, los problemas anteriormente mencionados son superados y es logrado un avance en la técnica al proporcionar un sistema que utiliza un medio bloque de voz para reducir el retardo de agotamiento de voz para mejorar la calidad de la voz de conversación. El medio bloque de voz da como resultado la mitad del número de bitios codificados como un bloque completo de voz después de la codificación. Este medio bloque de voz es codificado por un modo de menor velocidad de voz de un codificador de voz (vocoder) a velocidades múltiples, adaptativo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema GERAN con receptor-transmisores de estación móvil y un receptor-transmisor de la estación base central . La Figura 2 ilustra un canal de voz a velocidad completa con un inicio de un aumento de conversación para la voz a velocidad completa asumiendo intercalación en cadena de 8 incrementos repentinos sin u^ medio bloque de voz. La Figura 3 ilustra un canal de voz a velocidad completa con un inicio de un aumento de conversación para la voz a velocidad completa asumiendo intercalación en cadena de 8 incrementos repentinos con ei uso de un medio bloque de voz. La Figura 4 ilustra un canal de voz a velocidad media con un inicio de un aumento de conversación para la voz a velocidad media, asumiendo la intercalación en cadena de 4 incrementos repentinos con el uso de un medio bloque de voz donde un canal a velocidad media es constituido de incrementos repentinos alternados de un canal a velocidad completa. La Figura 5 ilustra la pila del protocolo del plano del usuario para los sistemas Pre-GERAN y GERAN. La Figura 6 ilustra una tabla de estado de un sistema de control de acuerdo a la presente invención . La Figura 7 ilustra un diagrama de estado TBF de RT en forma de tabla. La Figura 8 ilustra la interacción de mensaje y enlace ascendente en forma tabular. La Figura 9 ilustra un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace descendente en forma tabular. La Figura 10 ilustra el contenido del mensaje de incremento repentino de enlace descendente en forma tabular. La Figura 11 ilustra el contenido del mensaje de incremento repentino de enlace ascendente en forma tabular.
La Figura 12 ilustra el flujo de mensajes de bloque temporal entre una estación móvil y una estación base de una red que utiliza técnicas GERAN durante un procedimiento de tráfico de enlace' ascendente de inicio. La Figura 13 ilustra el flujo de bloque temporal de los mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace ascendente final. La Figura 14 ilustra el flujo de bloque temporal de los mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace descendente de inicio. La Figura 15 ilustra el flujo de bloque temporal de los mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace descendente final. La Figura 16 es una gráfica de los resultados simulados del funcionamiento de enlace o conexión de la transmisión de comunicaciones basada en incrementos repentinos simples, de acuerdo a la presente invención, y a una técnica previa.
La Figura 17 es una gráfica de los resultados simulados para el caso de no captura de acuerdo a la presente invención. La Figura 18 es una gráfica de los resultados simulados para el caso de captura de energía de acuerdo a la presente invención. La Figura 19 es una gráfica de los resultados simulados para el algoritmo (3,8) para el caso de no captura de acuerdo a la presente invención y a una técnica previa. La Figura 20 es una gráfica de los resultados simulados para el algoritmo (3,8) para el caso de captura de energía de acuerdo a la presente invención . La Figura 21 es una gráfica de los resultados simulados que compara las velocidades de error de bloques para los medios bloques de voz y los bloques completos de voz.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Con referencia ahora a la Figura 1, se muestra un sistema 1. El sistema 1 en una modalidad preferida, es una Red de Acceso de Radio de Servicio de Radio en Paquetes General Aumentado GSM (GERAN) como se describe en la presente. GERAN 1 tiene una estación central o base 12 que tiene un transmisor, un receptor y una antena (no mostrada) como la tiene típicamente una estación base. La estación base 12 es parte del GERAN 1. Se utiliza GERAN 1 para comunicarse con y llevar tráfico de mensajes entre un llamador sobre una estación móvil 20, y en una modalidad preferida a los llamadores de todos los tipos y estaciones móviles, tales como las estaciones móviles 20, 30. La presente invención proporciona nuevos canales de tráfico y control que son completamente compatibles con las técnicas de formación de haz y de control de energía, haciendo posible su uso para todos los nuevos canales de tráfico y control. La presente invención tiene canales de tráfico y control unidireccionales. Los beneficios de la multiplexión estadística son logrados a través de la aplicación de los siguientes principios. Todos los nuevos canales de tráfico y control son unidireccionales, con frecuencia independiente y asignación de segmento en las direcciones de enlace ascendente y enlace descendente. Los recursos disponibles pueden ser dinámicamente asignados como sea necesario a las funciones de canal de tráfico y control. Esto permite la flexibilidad máxima en la asignación de recursos disponibles. En los GSM, GPRS y EGPRS de Fase 1 previamente conocidos, un canal consiste de un segmento de tiempo sobre un portador de 200 kHz a frecuencia / para el enlace descendente y un segmento correspondiente sobre un portador de 200 kHz a (/ + 45 MHz) sobre el enlace ascendente. El rompimiento de esta asociación histórica entre los canales de enlace ascendente y enlace descendente permite la multiplexión estadística de la voz, en particular, ya que las demandas de recursos de enlace ascendente y enlace descendente ocurren independientemente. El rompimiento de la asociación histórica entre el enlace ascendente y enlace descendente maximiza el combinado de recursos disponibles para la asignación cuando nuevos datos o voz se vuelven disponibles para la transmisión. Una consideración principal para cualquier método y sistema GERAN debe ser el impacto sobre los móviles de medios dúplex, dadas sus ventajas de costo. (Los móviles de medios dúplex en los sistemas TDMA transmiten y reciben en diferentes segmentos de tiempo y por lo tanto no requieren un duplexor) . En el GSM, GPRS y EGPRS de Fase 1 previos, los segmentos de tiempo correspondientes sobre el enlace ascendente y el enlace descendente eran elegidos de una manera tal que éstos eran compatibles con la operación de medio dúplex. Con la multiplexión estadística, el sistema puede ser específicamente diseñado para la flexibilidad máxima de operación con los móviles de medio dúplex, cuando los segmentos ae tiempo de enlace ascendente y enlace descendente son dinámicamente asignados. Los nuevos canales de control y tráfico son diseñados para soportar móviles de medio dúplex de una manera que aximice el combinado de recursos de canal de tráfico y de control, disponibles para la asignación a estos móviles. En lo subsiguiente, se describe un sistema que utiliza el medio bloque de voz, el cual da como resultado la mitad del número de bitios codificados como un bloque completo de voz después de la codificación. El medio bloque de voz puede ser creado con un modo a velocidad de voz menor, por ejemplo, en el caso del codificador de voz de modificación múltiple adaptativo, de GSM, o un dispositivo de codificación similar. La confiabilidad del primer cuadro de voz es algo menor que los cuadros subsiguientes; no obstante, no se espera que esto impacte de manera significativa la calidad de la voz. Los resultados simulados a partir de un diseño ejemplar están en la sección de funcionamiento . En el caso de un canal de tráfico a velocidad completa, un bloque a velocidad completa es transmitido intercalado en cadena sobre 8 incrementos repentinos (40 milisegundos) . El medio bloque de voz es transmitido sobre 4 incrementos repentinos en 20 milisegundos, en vez de los 40 milisegundos. Similarmente, para el canal a velocidad media, un bloque completo de voz es transmitido intercalado en cadena sobre 4 incrementos repentinos alternados (sobre 40 milisegundos) . El medio bloque de voz es transmitido sobre dos incrementos repentinos alternados en 20 milisegundos, en vez de los 40 milisegundos. La Figura 2 muestra el caso de un aumento de conversación que comienza sin el uso de un medio bloque de voz, mientras que la reducción en el retardo de agotamiento o terminación con un medio bloque de voz, es mostrada en la Figura 3. Las simulaciones han mostrado las ventajas del sistema de medio bloque de voz y del panorama del método. Una primera ventaja es que éste reduce el retardo de agotamiento de voz por 20 milisegundos. Las Figuras 2 y 3 muestran el retardo al inicio de un aumento de conversación cuando se lleva a cabo la intercalación en cadena bajo los' presuntos actuales (utilizando únicamente bloques completos de voz) y con el uso de un medio bloque de voz, respectivamente. Se puede notar que con el medio bloque de voz, el primer cuadro de voz se vuelve disponible en el receptor dentro de 20 milisegundos en vez de 40 milisegundos. Este es un mejoramiento significativo, particularmente mientras se lleva a cabo la multiplexión estadística de los usuarios de voz. Una segunda ventaja es que éste puede ser utilizado para la señalización de "atenuación e incremento repentino" de la voz a cualquier tiempo dentro de un aumento de conversación. Para manos libres en sistemas actuales se utiliza el canal de control asociado rápido (FACCH). El FACCH reemplaza un bloque de voz sobre el canal de tráfico con información de control. Con el medio bloque de voz, únicamente la mitad de los bitios del canal de tráfico son utilizados para la información de voz, dejando los bitios remanentes disponibles, para los mensajes de control. Ya que este FACCH de atenuación e incremento repentino ocurre de manera no frecuente, el efecto sobre la calidad de la voz es imperceptible. Una tercera ventaja es que éste puede ser utilizado para cosechar bitios no utilizados al comienzo y al final de cada aumento de conversación, con lo cual se reduce el periodo de actividad marginalmente. Esto es también útil con la voz de circuito donde se utiliza la transmisión discontinua (DTX) con el fin de reducir la interferencia. La Figura 4 muestra la aplicabilidad del medio bloque de voz a los canales de velocidad media descritos inmediatamente arriba. En la Figura 4, un canal a velocidad media comprende incrementos repentinos alternados de un canal a velocidad completa .
Aplicación del Sistema y Método para Reducir el Retardo de Voz y Mejorar la Calidad de la Voz Utilizando Medios bloques de voz para GERAN (Red de Acceso de Radio de EDGE de GSM (Servicio de Radio en Paquetes General Mejorado)) El sistema y método para reducir el retardo de voz y mejorar la calidad de la voz utilizando medios bloques de voz, utiliza los sistemas y métodos GERAN. El documento 2E99-584 en la parte pertinente se lee: Introducción y Alcance Esta descripción GERAN describe las nuevas ideas clave necesarias para introducir multiplexión estadística de todas las clases de portadores sobre la interconexión en aire GERAN para la distribución sobre la red conmutada en paquetes. Esto se enfoca únicamente al soporte de los requerimientos de servicio UMTS completo, y no se dirige a los problemas de arquitectura de la red o los servicios conmutados por circuito. El nuevo requerimiento de servicio central para GERAN (comparado a EGPRS Fase 1) es el soporte de servicio de voz utilizando la red de columna vertebral conmutada en paquetes. El objetivo del documento es la definición de los nuevos canales de tráfico y control para apoyar o soportar la multiplexión estadística de voz, datos en tiempo real y datos no en tiempo real, y los nuevos procedimientos MAC correspondientes que son necesarios para garantizar QoS.
Lista de Acrónimos utilizados en la presente Requerimientos de Servicio Los requerimientos de servicios para GERAN están basados en aquellos de UMTS, con la adición de un servicio de voz optimizada basado en GSM/AMR. Estos requerimientos describen las clases portadoras de radio, la necesidad para flujos portadores paralelos, la entrega, y el alineamiento con la red de núcleo MTS. El error específico, el rendimiento, y los requerimientos de retardo para cada clase portadora son FFS, pero el intervalo de capacidad es claro a partir de los requerimientos UMTS actuales.
Apoyo de las Clases Portadoras de Radio en Alineamiento con UMTS Las clases portadoras de radio UMTS para servicios de conversación, de flujos de corriente, interactivos, y de antecedentes cubren una gama de servicios de datos en tiempo real y no en tiempo real con una amplia gama de requerimientos de errores, de rendimiento y de retardo. Los requerimientos GERAN para estos servicios serán alineados con UMTS con ajustes, como sea necesario para capturar las característica únicas del GERAN.
Los requerimientos de servicio de voz están basados en aquellos de GSM/AMR. Una clase portadora de radio GERAN será específicamente optimizada para servicios de voz.
Apoyo para Flujos Portadores Paralelos con Diferente QoS El GERAN apoyará hasta tres flujos portadores bidireccionales paralelos, con diferentes requerimientos QoS. Esta capacidad hará posible el soporte o apoyo de servicios de voz y datos simultáneos, así como servicios de medios múltiples (Multimedia) .
Requerimiento de Entrega para Servicios RT Los servicios de datos de voz y en tiempo real tienen características QoS no soportadas por los procedimientos existentes de reselección de EGPRS. El GERAN incluirá procedimientos para soportar el mantenimiento de QoS aceptables (TBD) durante los procedimientos de entrega ayudados por la red para servicios de voz y datos en tiempo real.
Los detalles de estos procedimientos de entrega están fuera del alcance de este documento.
Alineamiento con la Red de Núcleo UMTS El GERAN se conformará a los requerimientos de interconexión de la red de núcleo establecidos por UMTS únicamente con aquellos cambios necesarios para adaptarse a las características únicas del GERAN. En particular, esto requiere que el GERAN proporcione la interconexión Iu-ps a la red de núcleo de UMTS.
Configuración Dirigida Desplegamiento Limi tado por Bloqueo Esta proposición de concepto es optimizada para el desplegamiento limitado por bloqueo, donde la mayor capacidad es lograda mediante la utilización de canales disponibles que llevan tráfico al grado más completo. En un desplegamiento limitado por bloqueo, los canales de circuito tradicionales para la distribución de servicios de voz y de datos en tiempo real son ineficientes debido a los periodos significativos de "tiempo muerto" durante un flujo típico. Para servicios de voz con un factor de actividad de voz de aproximadamente 40%, existe potencial considerable para incrementar la capacidad total de la multiplexión estadística de los recursos de canal de tráfico .
Desplegamiento Limitado por Interferencia Ya que un sistema limitado por interferencia debe operar a alguna fracción de su capacidad de canal para lograr el funcionamiento agregado aceptable, la multiplexión estadística típicamente ofrece poca o ninguna ventaja de capacidad. No obstante, el desplegamiento limitado por interferencia (por ejemplo, un tercio de reutilización) llega a ser limitado por bloqueo con técnicas como ia formación de haz y control de energía. Es más apropiado utilizar el GERAN para las configuraciones de desplegamiento, que toman ventaja de la aplicación de las técnicas de manejo de interferencia más recientes, las cuales las hacen más limitadas al bloqueo. Este procedimiento asegura que sean disponibles mayores beneficios de capacidad en todas las configuraciones.
Reutilización Menos Agresiva (por ejemplo 4/12) Preferida Cuando Hay Espectro Disponible El desplegamiento limitado por bloqueo es y será común para el futuro previsible. El desplegamiento limitado por bloqueo es preferido en áreas no limitadas por la disponibilidad del espectro. Es también preferido en áreas donde la calidad uniforme del servicio es un requerimiento, ya que los "orificios" de cobertura se vuelven más comunes cuando se opera en condiciones limitadas por interferencia.
Todos los Nuevos Canales de Tráfico y Control Esta invención introduce nuevos canales de tráfico y control que son completamente compatibles con las técnicas de control de energía y de formación de haz, que hacen posible su uso para todos los nuevos canales de tráfico y control. Esto es logrado mediante el diseño de toda la comunicación sobre estos canales para que sea de punto a punto. No existen mensajes de control de emisión estereofónica con dos estaciones o de radiodifusión, o campos de control en ninguna de las transmisiones de enlace descendente. En particular, no se requiere USF en ningún incremento repentino de enlace descendente.
Principios de Multiplexión Los beneficios de multiplexión estadística son logrados a través de la aplicación de los siguientes principios.
Canales de Tráfico y Control Unidireccionales Todos los nuevos canales de tráfico y control son unidireccionales, con frecuencia independiente y asignación de segmentos en las direcciones de enlace ascendente y enlace descendente. Los recursos disponibles pueden ser dinámicamente asignados como sea necesario a las funciones de canal de control y tráfico. Esto permite la flexibilidad máxima en la asignación de los recursos disponibles. El rompimiento de la asociación histórica entre los canales de enlace ascendente y enlace descendente es necesario para la multiplexión estadística de la voz, en particular, ya que las demandas de recursos de enlace ascendente y enlace descendente ocurren independientemente. El rompimiento de la asociación entre enlace ascendente y enlace descendente itiaximiza el combinado de recursos disponibles para la asignación cuando se vuelven disponibles para la transmisión de nuevos datos o voz . Una consideración primaria para cualesquiera nuevos conceptos GERAN debe ser los móviles de impacto y de medios dobles, dadas sus ventajas de costo. Un papel de acompañante específicamente se dirige a la consideración del móvil de medio doble. Los nuevos canales de control y tráfico están específicamente diseñados para soportar los móviles de medio doble de una manera que aximiza el combinado de recursos de canal de control de tráfico disponibles para la asignación de estos móviles. Otra consideración más para el estudio adicional es el impacto de la separación variable del portador de enlace ascendente/enlace descendente sobre los móviles.
Tráfico de EGPRS Fase 1 y Fase 2 sobre Diferentes Segmentos de tiempo Debido a la necesidad para asignar canales de enlace ascendente y enlace descendente independientemente, no es posible multiplexar el tráfico EGPRS Fase 1 y Fase 2 (GERAN) sobre la misma segmento de tiempo. Este tráfico debe ser segregado sobre segmentos de tiempo separados a cualquier tiempo.
Multiplexión de Diferentes Clases de QoS Esta proposición apoya la multiplexión de todas las clases QoS sobre los mismos canales. Las mismas combinaciones de recursos de enlace ascendente y enlace descendente son compartidas entre todos los flujos, no obstante de su clase QoS, maximizando las ventajas de multiplexión estadística.
Operación de Establecimiento TBF El concepto de un Flujo de Bloque Temporal (TBF) o GPRS/EGPRS es aumentado en el GERAN para tener un perfil único con dirección, QoS y atributos de protocolo.
Negociación de Perfil TBF Antes del establecimiento de cualquier TBF entre un móvil y la red, éste acampa sobre el CCCH o PCCCH en la celda actual, y es gobernado por procedimientos actualmente definidos en EGPRS. Cuando el primer TBF es establecido, sus atributos son definidos como sigue: El TBF es ya sea unidireccional (enlace ascendente o enlace descendente) o bidireccional. Un TBF de voz podría típicamente ser bidireccional. Un TBF de datos podría ser ya sea unidireccional o bidireccional. El tráfico de datos que requiere cualquier intercambio significativo, tal como los reconocimientos de capa superior, podría ser bidireccional, ahorrando de este modo los gastos generales de establecimiento TBF repetido para el tráfico periódico. El TBF es asignado con atributos QoS consistentes con la calidad deseada de servicios y la clase portadora. Dados los atributos QoS asignados, el TBF puede también ser elegible para procedimientos de entrega dirigidos por la red, para minimizar la interrupción del servicio mientras que se conmuta entre dos celdas. Al TBF se le asignan atributos de protocolo. Por ejemplo, para servicios de voz el TBF utiliza la codificación de canal de capa física optimizada por voz, y elimina los encabezados asociados con otras capas de protocolo. Los datos de servicio requerirán típicamente la codificación de canal de capa física, optimizada para datos, y la presencia de encabezados para todas las capas de protocolo, para controlar funciones de protocolo más complej as .
Procedimientos MAC para TBF Establecido Una vez que el primer TBF es establecido, el móvil permanece sobre los nuevos canales de tráfico y contro' RT, no obstante de la presencia o ausencia de datos para enviar, hasta que todos los TBFs para el móvil son liberados. Cada TBF permanece válido no obstante de la actividad hasta que éste termina su plazo o es explícitamente liberado por la red.
Canales para Asignación Rápida de Recursos Cuando no existe transferencia de datos en la dirección de enlace descendente (ningún canal de tráfico de enlace descendente es asignado al TBF) , el móvil debe verificar periódicamente un canal de control de enlace descendente común para las directrices de asignación de recursos rápida. Estas directrices de asignación, asignan recursos de canal de tráfico al TBF, como sea necesario, para soportar la transferencia de datos con los atributos QoS acordados . Cuando el TBF tiene una asignación de canal de tráfico de enlace descendente, activa, éste típicamente verifica de manera periódica el mismo canal físico para los mensajes de canal de control asociados rápidos, con las directrices de asignación alternativas. Como una alternativa para los móviles con capacidad de segmentos múltiples adecuada, se puede requerir que el móvil verifique periódicamente el canal de tráfico de enlace descendente para los datos del usuario y un canal de control de enlace descendente común para las directrices de asignación rápida .
Cuando un móvil tiene más de un TBF activo en la dirección de enlace descendente, se puede requerir que éste verifique periódicamente ya sea un canal de control de enlace descendente común y/o uno' (o más) de los canales de tráfico de enlace descendente para las directrices de asignación rápida .
Asignación de Canal de Tráfico Cuando el TBF requiere un canal de tráfico de enlace descendente para la transferencia de datos, la red envía una directriz de asignación rápida al móvil, para asignar un canal de tráfico de enlace descendente para la transferencia de datos. Cuando el TBF requiere un canal de tráfico de enlace ascendente para la transferencia de datos, el móvil envía una petición de acceso rápido sobre un canal de control de acceso rápido, de enlace ascendente. La red responde con una directriz de asignación rápida para asignar los recursos necesarios de enlace ascendente. En todos los casos, ya que los atributos de QoS y de protocolo han sido .negociados durante el establecimiento del TBF, no existe ambigüedad respecto a los parámetros de la petición o asignación de los recursos. Estos atributos no cambian de una petición de recursos o asignación a la siguiente durante un TBF.
Alineamiento de Sincronización y Control de Energía Por tanto tiempo como un móvil tenga al menos un TBF establecido, éste permanece en alineamiento de sincronización y bajo control de energía. Esto permite que todos los incrementos repentinos de acceso sean de longitud normal, ya que los incrementos repentinos abreviados no son necesarios para permitir el desalineamiento. Esto también evita los gastos generales extra de realización de estas funciones al comienzo de cada asignación de canal de tráfico.
Protocolo y Arquitectura Para soportar la voz optimizada, los usuarios de RT y NRT sobre el portador de paquetes, son propuestos dos diferentes apilamientos de protocolo para cumplir los requerimientos de "* * ^-^^ portadores de voz y datos, optimizados, como es mostrado en la Figura 2. La pila de protocolo utilizada para un TBF particular es negociada en el establecimiento de TBF junto con los atributos de QoS. Para el portador de voz optimizado, un canal de tráfico unidireccional dedicado es asignado a un TBF de voz durante un aumento de conversación. Por lo tanto no es utilizado el encabezado RLC/MAC. La información del encabezado IP/UDP/RTP es intercambiada en el establecimiento de TBF de voz y es, por lo tanto, eliminado de la transmisión de cuadro de voz sobre la interconexión de RF. Así pues, el área sombreada completa del apilamiento de protocolo es prescindida para los usuarios de voz optimizada, pero no para los usuarios de datos RT y NRT . Para usuarios de datos RT y NRT, la pila de protocolo EGRPS Fase 2 es mantenida. La optimización posible para los portadores de datos RT es FFs.
RLC El GERAN reutilizará el RLC de EGPRS Fase 1 únicamente con aquellas extensiones necesarias para adaptar los procedimientos RLC a los nuevos canales de tráfico y control de R .
MAC El MAC de RT es nuevo para GERAN, basado en los procedimientos rápidos de acceso y asignación de esta propuesta.
Aspectos de Interconexión de Radio La Capa 1 de GERAN es una versión mejorada de la Capa 1 de EGPRS Fase 1. Los mejoramientos o aumentos están relacionados a la introducción de nuevos tipos de canales de tráfico y control, como se describe más adelante.
Diseño de Canal de Tráfico Todos los canales de tráfico en GERAN son considerados como canales uni di recci onal es . La intercalación en cadena es realizada sobre canales de tráfico de voz y la intercalación de bloque para datos. Los canales de tráfico de velocidad media utilizan incrementos repentinos alternados. Esto tiene una ventaja de multiplexión significativa para los móviles de medio dobles o dúplex. En el caso de los datos NRT, esto permite la facilidad para la multiplexión con los datos RT y voz. Los usuarios de voz, RT y NRT pueden compartir un segmento de tiempo al ser asignados a dos diferentes canales de velocidad media sobre el mismo segmento. Un canal de tráfico de velocidad media o de velocidad completa es asignado a un usuario específico de voz o de datos para la duración de un aumento de conversación o "aumento de datos". No so requieren encabezados o bitios de robo para que el receptor distinga entre estos canales de tráfico. Para canales de datos, los bitios de robo y los formatos de encabezado son utilizados como en EGPRS Fase 1, pero el USF es eliminado en el enlace descendente. Todas las asignaciones de canal de tráfico son a través de la mensajería sobre los nuevos canales de control (incluyendo los canales de control asociados a TCH) .
Principios de Diseño de Canal de Tráfico de Voz Los canales de tráfico de voz están basados en el apoyo de los modos GSM/AMR sobre los canales a velocidad completa y a media velocidad. El canal a velocidad completa que codifica para los modos GSM/AMR es el mismo que en el GSM/AMR actual. La codificación del canal para los modos de AMR a velocidad media estará basada ya sea en la modulación 8PSK o QPSK, dependiendo de los resultados de los estudios separados.
Intercalación La intercalación en todos los casos será la intercalación en cadena sobre 40 milisegundos, como en GSM/AMR. Para un canal de tráfico a velocidad completa, la intercalación es arriba de 8 incrementos repentinos de radio en 40 milisegundos, con un traslape de encadenamiento de 4 incrementos repentinos de radio en 20 milisegundos. Para un canal de tráfico a velocidad media, la intercalación es sobre 4 incrementos repentinos de radio espaciados en 40 milisegundos, con un traslape de encadenamiento de 2 incrementos de radio en 20 milisegundos. Este modo de intercalación a velocidad media es alguna vez descrito como 0246/1357, para describir el uso de incrementos repentinos alternados para cada uno de los dos canales a velocidad media sobre los 8 incrementos repentinos en un intervalo de 40 milisegundos. La alternativa de la intercalación de bloques de los 2 cuadros de voz sobre 4 incrementos repentinos consecutivos en intervalos de 20 milisegundos alternando entre dos canales a velocidad media, es algunas veces llamada intercalamiento 0123/4567.
Compatibilidad con Móviles de Medio Dúplex Los móviles de medio dúplex típicamente tienen varios constreñimientos sobre la combinación de los canales de enlace ascendente y enlace descendente que éstos soportan. Esto es una consideración importante ya que la multiplexión estadística funciona más eficientemente con un combinado más grande de recursos disponibles para la asignación. La investigación ha mostrado que la mejor eficiencia de multiplexión estadística es lograda para los móviles de medios dúplex al definir todos los canales de tráfico y control a velocidad media para utilizarse no más que cada tercer incremento repentino sobre algún segmento de tiempo. Esta asignación de incremento repentino para los canales de voz a velocidad media es discutida más adelante.
Encabezados Ya que el canal completo (ya sea a velocidad completa o a velocidad media) está dedicado a un TBF para la longitud de un aumento de conversación, no existe necesidad para el encabezado adicional más allá de lo que está en el GSM/AMR existente .
Bloque de Media Voz Con la intercalación en cadena, la mitad de la información transmitida en los primeros y últimos intervalos de 20 milisegundos de un aumento de conversación es típicamente no utilizable. Ya que el AMR tiene múltiples . modos compatibles de operación con diferentes tamaños de cuadros de voz cada 20 milisegundos, es posible definir la nueva codificación de canal para estos bitios actualmente no utilizados para transmitir cuadros especiales de voz. Por ejemplo, con el modo de operación de 7.4 kbps, es posible especificar la codificación de canal alternativa sobre el primer bloque de los bitios no utilizados para codificar un cuadro de voz de 4.75 kbps simple. El funcionamiento de este bl oqu e de medi a voz es algo peor que el funcionamiento de los cuadros de voz remanentes, pero el impacto completo sobre la calidad de un aumento de conversación típico es pequeño. El uso del bloque de media voz reduce el retardo al comienzo de un aumento de conversación por 20 milisegundos. Al comenzar un aumento de conversación con un bloque de media voz, el tiempo completo sobre el canal de tráfico es también reducido por 20 milisegundos (correspondiente al primer intervalo de 20 milisegundos) típicamente necesario para arrancar una secuencia de intercalación en cadena. Mediante el uso de un bloque de media voz para el último cuadro de voz de un aumento de conversación, el cual es relativamente no importante para la inteligibilidad del aumento de conversación, el tiempo completo sobre el canal de tráfico es reducido por un periodo adicional de 20 milisegundos (para un total de 40 milisegundos).
Esto es logrado mediante la eliminación de la necesidad para transmitir la última porción de 20 milisegundos del último cuadro de voz válido. El bloque de media voz podría también ser utilizado en la parte intermedia de un aumento de conversación para liberar espacio para transmitir un cuadro de información de control. Esta es llamada señalización de "atenuación e incremento repentino" en oposición a la señalización de "blanco e incremento repentino", que reemplaza un cuadro de voz completo con un cuadro de información de control. Este concepto de "atenuación e incremento repentino" es introducido como un nuevo canal de control asociado, más adelante.
Incremento Repentino Inicial de un Aumento de Conversación En el GSM, la intercalación debe comenzar sobre un límite de bloque de radio, el cual ocurre cada 20 milisegundos. Ya que cada aumento de conversación es específicamente asignado a un canal de tráfico, no es necesario mantener esta granularidad de 20 milisegundos. Al permitir que comience un aumento de conversación sobre cualquier incremento repentino, se mejora el retardo promedio al comienzo de un aumento de conversación por aproximadamente 5 milisegundos para los canales a velocidad media, ya que la granularidad de asignación es reducida de 20 milisegundos a 10 milisegundos. El mejoramiento promedio para los canales a velocidad completa es aproximadamente de 7.5 milisegundo-j, ya que la granularidad de asignación es reducida de 20 milisegundos a 5 milisegundos.
AMR VAD y Persistencia El intervalo actual de AMR VAD y de persistencia no están diseñados para proporcionar funcionamiento óptimo en un sistema con multiplexión estadística de voz. Estos son ambos candidatos para el estudio posterior para reducir la longitud promedio de aumentos de conversación sin incrementar significativamente la velocidad de aparición de los aumentos de conversación (los cuales podrían provocar un incremento en la carga sobre los canales de control de R'I ) . Por ejemplo, debería ser posible reducir el intervalo de persistencia de 7 cuadros a un número menor tal como 2 ó 3. No es todavía conocido cómo esto podría impactar la carga de canal de control o la aparición de limitación de las señales vocales.
Principios de Diseño de Canal de Tráfico de Da tos Los canales de tráfico de datos son diseñados para compatibilidad completa con los canales de tráfico de voz, mientras que reutilizan el MCS1 a través de los esquemas de codificación de canal MCS9 definidos para EGPRS.
Intercalación Para canales de datos a velocidad completa, la intercalación es intercalación de bloques 0123/4567 como se define en EGPRS. No existe necesidad para desviarse del EGPRS ya que TBF tiene uso exclusivo del canal hasta que éste es explícitamente reasignado. Para canales de datos a velocidad media, la intercalación es intercalación en bloques 0246/1357, donde cada bloque de datos es intercalado sobre 4 incrementos repentinos consecutivos impares o pares (incrementos repentinos alternados).
Compatibilidad con Móviles de Medios Dúplex Como en la sección de voz a media velocidad, los canales de tráfico de datos a velocidad media tienen las mismas ventajas en la eficiencia de multiplexión estadística que los canales de tráfico de voz a media velocidad.
Encabezados Ya que el canal completo (ya sea a velocidad completa o a velocidad media) está dedicado a un TBF para la longitud de un aumento de datos, no existe necesidad para el encabezado adicional más allá de lo que es un EGPRS existente. El USF es no utilizado y podría ser redefinido para otros propósitos. El TFI es similarmente no utilizado en este procedimiento como se define, pero tiene valor potencial para las opciones adicionales de multiplexión de datos si es reemplazado con el ARI y/o el TBF1, como se define en la sección 0.
Incremento Repentino Inicial de un Aumento de Conversación Como se mencionó anteriormente, los canales de datos pueden comenzar un aumento de datos sobre cualquier incremento repentino asignado, ofreciendo el mismo mejoramiento en el retardo al comienzo del aumento de datos como para un aumento de conversación .
Definición de Canal de Tráfico Son definidos los siguientes canales de tráfico . El Canal de Tráfico de Enlace Descendente para la Voz a Velocidad Completa (DTCH/FS) . Este canal comprende un segmento de tiempo completo con ocho intercalaciones de cadena de incremento repentino. Este canal utiliza la modulación GMSK y la protección de error desigual. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Voz a Media Velocidad (D.TCH/HS) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre los incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones en cadena de incremento repentino.
El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con números pares, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con números impares. Los esquemas de modulación y de codificación van a ser especificados. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Datos a Velocidad Completa (DTCH/FD) . Este canal comprende un segmento de tiempo completo con cuatro intercalaciones de bloques de incrementos repentinos. La modulación de EGPRS Fase I y los esquemas de codificación (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques. El USF es liberado. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Datos a Velocidad Media (DTCH/HD) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones de bloque de incremento repentino. El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con número impar. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques (cuatro incrementos repentinos alternados) . El USF es liberado.
Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Voz a Velocidad Completa (UTCH/FS) . Este canal comprende un segmento de tiempo completo con intercalación de cadena de ocho incrementos repentinos. Este canal utiliza la modulación GMSK y la protección de error desigual. Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Voz a Velocidad Media (UTCH/HS) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones en cadena de incrementos repentinos. El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con número impar. Los esquemas de modulación y codificación van a ser especificados. Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Datos a Velocidad Completa (UTCH/FD) . Este canal comprende un segmento de tiempo completo con cuatro intercalaciones de bloque de incrementos repentinos. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques . Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Datos a Velocidad Media (UTCH/HD) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones de bloques de incrementos repentinos. El canal 1 sobre el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con número impar. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques (cuatro incrementos repentinos alternados).
Estructura de Canal de Tráfico de Alta Velocidad Los canales de tráfico de alta velocidad comprenden ya sea incrementos repentinos numerados con número par (canal 1) o incrementos repentinos numerados con número impar (canal 2) de un segmento de tiempo. Esta asignación de incremento repentino par o impar de un canal de tráfico de velocidad media no es cambiada en un cuadro múltiple. Es notorio que para los canales de tráfico GSM actuales, la asignación de incrementos repentinos se alterna cada 13 cuadros dentro de un cuadro múltiple entre incrementos repentinos impares e incrementos repentinos pares. Este cambio en la asignación de incrementos repentinos es necesario para la compatibilidad máxima con los móviles de medios dúplex . Para canales de tráfico de datos, no existe MSACCH, y todos los incrementos repentinos asignados en el segmento de tiempo son disponibles para el tráfico .
Multiplexión de Tráfico de Voz y Datos Dos diferentes canales de tráfico a velocidad media (voz o datos) pueden ser asignados a las dos fases diferentes, por ejemplo, incrementos repentinos numerados con número impar o incrementos repentinos numerados con número par, de un segmento de tiempo. Los canales de tráfico de voz (velocidad media o velocidad completa) son asignados a un usuario de voz para la duración de un aumento de conversación. Un procedimiento de asignación fijo, simplificado, asigna un canal de tráfico de datos, completo (ya sea a velocidad completa o a velocidad media) continuamente a un TBF por la duración de un aumento de datos. No existe multiplexión con usuarios de voz a velocidad completa durante un aumento de conversación, o con los usuarios de datos a velocidad completa durante un aumento de datos. Después de que termina un aumento de conversación de datos a velocidad completa, el segmento de tiempo' correspondiente es disponible para la asignación a un TBF de voz o de datos a velocidad completa o a velocidad media.
Diseño de Canal de Control en Tiempo Real Los nuevos canales de control de RT proporcionan la asignación de recursos rápida necesaria para realizar la multiplexión estadística de los servicios de datos en tiempo real y de voz. Un procedimiento de acceso de contención basado en incrementos repentinos, permite que un MS acampado en el canal de control RT señale para el recurso de enlace ascendente siempre que un flujo de tráfico de enlace ascendente transita de inactivo a activo (por ejemplo, cuando el siguiente aumento de conversación comienza para un usuario de voz) . El Identificador de Petición de Acceso Móvil, ARI, es transmitido en el incremento repentino de acceso, lo cual permite que la red realice inmediatamente la resolución de contención. La red también incluye el ARI en los mensajes de asignación rápida de incremento repentino simple en el enlace descendente. El reintento rápido con granularidad de 5 milisegundos incrementa la robustez del acceso simple de incrementos repentinos y el esquema de asignación rápida. La reasignación rápida y la terminación proporciona a la red la habilidad para asignar y reasignar recursos y satisfacer el QoS de los RT TBFs.
Funciones de Canal de Control El BCCH o PBCCH existente proporciona la información de radiodifusión necesaria para que el móvil tenga acceso al GERAN. El CCCH o PCCCH existentes proporcionan la capacidad para negociar los atributos del TBF inicial y comunicar los parámetros necesarios para el acceso a los canales de control de RT . Una vez en un TBF de voz, de datos RT o de datos NRT, son necesarias las siguientes funciones (a no ser que se liste una excepción) .
Petición de Acceso El móvil debe tener la habilidad para requerir recursos de enlace ascendente a nombre de un TBF.
Asignación de Canal de Tráfico y Control La red debe tener la habilidad para realizar las asignaciones de canal de tráfico y control (para los recursos de enlace ascendente y enlace descendente) hacia el móvil.
Control de Fin de TBF El móvil debe tener la habilidad para requerir que la red termine un TBF particular. La red debe tener la habilidad para dirigir un móvil para terminar inmediatamente un TBF.
Reconocimiento de Directrices de Red El móvil debe tener la habilidad para reconocer las asignaciones de canal de tráfico y control y las directrices de fin de TBF para disparar cualesquiera procedimientos de reintento necesarios para asegurar la asignación de recursos rápida .
Control de Avance y Energía de Sincronización La red debe ser capaz de señalar al móvil cualquier ajuste necesario en el avance de sincronización y en el control de energía.
Señalización de Entrega Si un móvil tiene un TBF establecido para voz o datos de RT, éste es elegible para los procedimientos de entrega. En este caso, se requiere que el móvil proporcione los reportes de medición periódicos de la celda vecina hacia la red. La red enviará las directrices de entrega necesarias hacia el móvil como sea apropiado, para mantener el móvil bajo el control de los canales de control RT durante y después de la entrega, para minimizar la interrupción del servicio.
Negociación de TBFs Adicionales Debe ser posible que el móvil o la red comiencen la negociación de TBFs adicionales mientras están bajo el control de los canales de control de RT, sujeto a las capacidades de segmentos múltiples del móvil. En particular, debe ser posible establecer un TBF de datos por omisión para la señalización de control mientras se está bajo el control de los canales de control de RT .
Señalización de AMR Durante un TBF de voz, debe ser posible para la red enviar comandos en el modo AMR periódicos hacia el móvil. Durante un TBF de voz fuera de un aumento de conversación de enlace descendente, debe ser posible que la red envíe información SID periódica hacia el móvil. Durante un TBF de voz, debe ser posible que el móvil envíe peticiones periódicas en el modo AMR hacia la red. Durante un TBF de voz fuera de un aumento de conversación de enlace ascendente, debe ser posible que el móvil envíe información SID periódica hacia la red.
Señalización de RLC La señalización de RLC puede incluir, por ejemplo, mensajes de reconocimiento/no reconocimiento, y mediciones BEP. Durante un TBF de datos en el proceso de comunicación en la dirección de enlace descendente, debe ser posible que el móvil envíe mensajes de control periódicos de RLC hacia la red. Durante un TBF de datos en el proceso de comunicación en la dirección de enlace ascendente, debe ser posible que la red envíe los mensajes de control RLC periódicos hacia el móvil. Si un canal de tráfico de datos ha sido ya asignado a un TBF en una dirección que requiere transmisión de un mensaje de control RLC, los procedimientos RLC existentes permiten ya que los mensajes de control RLC sean libremente multiplexados con cuadros de datos RLC.
Principios de Diseño de Canal de Control Las funciones clave de los canales de control RT que hacen posible la multiplexión estadística son el acceso, asignación y reconocimiento rápidos. Los siguientes principios aseguran la realización rápida de estas funciones.
Canales Basados en Incrementos Repentinos Todos los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos utilizan mensajes simples de incrementos repentinos. Esto asegura las transmisiones de alta capacidad, de punto a punto para la compatibilidad con la dirección del haz y los procedimientos de control de energía, y la granularidad temporal fina, con una oportunidad de transmisión cada 5 milisegundos.
Identificador de Petición de Acceso A cada móvil se le asigna un ARI como un identificador único durante los procedimientos de acceso y asignación sobre los canales de control de RT . Mediante la inclusión del ARI en el incremento repentino de acceso, la red realiza la resolución de contención inmediatamente en vez de esperar para los procedimientos de contención de resolución sobre un canal de tráfico, como en los . GPRS y EGPRS. La red puede responder inmediatamente con un mensaje de asignación de incremento repentino simple incluyendo el ARI.
Canales A Velocidad Media y A Velocidad Completa Los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos son típicamente asignados a un canal a velocidad completa con todos los incrementos repentinos en un segmento dado. Como una alternativa, estos canales pueden también ser asignados como canales a velocidad media utilizando ya sea los incrementos repentinos todos impares o todos pares en un segmento. Nótese en particular que un canal de acceso rápido es completamente asignado para el acceso de contención. La red no radiodifunde USF para señalar oportunidades de contención. Ya que no hay necesidad de verificar periódicamente USF, esto ahorra hasta 40 milisegundos en esperar la realización de un intento de acceso en ciertas situaciones .
Reintento Rápido Ya que todos los canales de acceso, asignación y reconocimiento a velocidad completa tienen una granularidad de 5 milisegundos, esto permite el reintento rápido de estos procedimientos hasta una vez cada 5 milisegundos. Los canales a velocidad media tienen una granularidad de 10 milisegundos. Aun con una alta proporción de error sobre estos canales, los procedimientos de acceso y asignación pueden ser realizados rápida y eficientemente. Nótese que el salto de frecuencia es deseable en estos canales, para reducir o eliminar la correlación de desvanecimiento de incremento repentino a incremento repentino.
Asignación de Canal de Control Rápido Los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos son asignados en el establecimiento de un TBF, y continúan a todo lo largo del TBF a no ser que éstos sean reasignados.
Definiciones de Canal de Control Asociado Varios canales de control asociados nuevos son definidos para soportar las funciones del canal de control, necesarias, mientras que el móvil está activo sobre un canal de tráfico en la dirección que es requerida la señalización de control.
Canal de Control Asociado Rápido (FACCH) Un FACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el FACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como FACCH/DFS, para FACCH sobre un canal de voz a velocidad completa, de enlace descendente. Otros canales FACCH son nombrados consistentemente. La codificación FACCH estándar como en el portador AMR de GSM, es utilizada.
FACCH de Atenuación-y- Incremento Repentino (DFACCH) Un DFACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el DFACCH asociado con el UTCH/FS es denominado como DFACCH/UFS. Otros canales DFACCH son nombrados consistentemente . La codificación DFACCH es para el estudio adicional más allá de la presente invención.
FACCH Basado en Incrementos Repentinos (BFACCH) Un BFAC ií es asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el BFACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como BFACCH/DFS. Otros canales BFACCH son nombrados consistentemente . Los mensajes de control basados en incrementos repentinos son transmitidos sobre BFACCH reemplazando la voz o los datos en incrementos repentinos simp±es, para el acceso, asignación y reconocimiento rápidos, mientras están sobre un canal de tráfico, BFACCH es distinguido del tráfico de voz y datos utilizando una nueva secuencia de entrenamiento o bitios de robo. La codificación del canal BFACCH es un estudio posterior.
Canal de Control Asociado Lento Modificado (MSACCH) Un MSACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, la MSACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como la MSACCH/DFS. Otros canales MSACCH son nombrados consistentemente . Un MSACCH es un grupo de incrementos repentinos reservados en una base periódica, y tiene la misma estructura que el SACCH definido para los canales de tráfico de voz GSM. Mensajes de señalización basados en bloques, por ejemplo Reporte de Medición Vecina, son transmitidos sobre la MSACCH.
Definición de Canal de Control de Enlace Ascendente Común Canal de Acceso Aleatorio Rápido (FRACH) Un FRACH es designado para transmitir los mensajes de acceso de contención rápida de incrementos repentinos simples. El tráfico sobre el FRACH es aislado del RACH y PRACH . Ya que los móviles que tienen acceso sobre FRACH se asume que están alineados en el tiempo, el periodo de protección sobre el incremento repentino FRACH es más corto y el tamaño de mensaje puede ser más grande. La longitud máxima del mensaje sobre el FRACH es TBD. Un FRACH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos (a velocidad media) .
Canal de Reconocimiento Rápido (FACKCH) Un FACKCH es designado para transmitir mensajes de incrementos repentinos simples para reconocer las asignaciones y las directrices de terminación a partir de la red. Las transmisiones FACKCH ocurren en incrementos repentinos reservados. El mensaje de reconocimiento de incremento repentino simple es transmitido sobre el FACKCH en una base combinada utilizando un esquema RRBP. Esto permite que secuencias de asignación/reconocimiento basadas en incrementos repentinos múltiples, sean completadas dentro de un periodo de bloques de 20 milisegundos y se mejore la velocidad y la confiabilidad de la multiplexión estadística en tiempo real. Un FACKCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) .
Canal de Reservación Periódica de Enlace Ascendente (UPRCH) Un UPRCH se utiliza para transmitir los mensajes de señalización que necesitan ser actualizados en una base periódica, por ejemplo, el Reporte de Medición Vecina y de Actualización SID. Es posible que un canal de tráfico sea abandonado (por ejemplo, cuando termina un aumento de conversación) antes de que un mensaje de señalización (por ejemplo que abarca 480 milisegundos) sea transmitido completamente sobre la MSACCH. Un UPRCH es diseñado para la continuidad de señalización MSACCH cuando es liberado un canal de tráfico de enlace ascendente. Un UPRCH es liberado en la asignación de un canal de tráfico de enlace ascendente, y es reasignado cada vez en la liberación de un canal de tráfico de enlace ascendente. Un UPRCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) . La red reserva uno de cada 26 incrementos repentinos sobre un UPRCH a velocidad completa para cada TBF de voz no en un aumento de conversación de enlace ascendente. Los 26 TBFs de voz pueden simultáneamente compartir un UPRCH a velocidad completa.
Canal de Mensaje de Bloque de Enlace Ascendente (UBMCH) Un UBMCH es designado para mensajes de bloque (4 incrementos repentinos), por ejemplo la señalización RLC, utilizando los incrementos repentinos de reservación combinados en un esquema similar a RRBP.
Definición de Canal de Control de Enlace Descendente Común Canal de Asignación Rápida (FASSCH) Un FASSCH es diseñado para transmitir los mensajes de asignación y determinación de incremento repentino, simples, cuando no existe tráfico de enlace descendente asignado a la MS . Se utilizan diferentes mensajes para asignar los canales de tráfico de enlace descendente, los canales de control de enlace descendente, los canales de tráfico de enlace ascendente, y los canales de control de enlace ascendente. Un FASSCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa) , o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) .
Canal de Reservación Periódica De Enlace Descendente (DPRCH) Un DPRCH se utiliza para transmitir los mensajes de señalización que necesitan ser actualizados en una base periódica, por ejemplo la actualización SID, el avance de sincronización, y el control de energía. Es posible que un canal de tráfico sea abandonado (por ejemplo, cuando termina un aumento de conversación) antes de que sea transmitido un mensaje de señalización (por ejemplo que abarca 480 milisegundos) completamente sobre la MSACCH. Un DPRC--1 es designado para la continuidad de señalización de MSACCH cuando es liberado un canal de tráfico de enlace descendente. Un DPRCH es liberado cuando el canal de tráfico de enlace descendente es asignado, y reasignado cada vez a la liberación del canal de tráfico de enlace descendente. Un DPRCK comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (velocidad media) . La red reserva uno de cada 26 incrementos repentinos sobre un DPRCH a velocidad completa para cada TBF de voz no en un aumento de conversación de enlace descendente. 26 TBFs de voz pueden compartir simultáneamente un DPRCH a velocidad completa.
Canal de Mensaje de Bloque de Enlace Descendente (DBMCH) Un DBMCH es designado para los mensajes de bloque (4 incrementos repentinos), por ejemplo la señalización RLC, las directrices de entrega, etc.
Multiplexión de Canal de Control Común LOS FRACH, FACKCH, UPRCH, FASSCH, y DPRCH pueden ser ya sea canales de control a velocidad completa o a velocidad media. Un canal de control a velocidad completa utiliza todos los incrementos repentinos en cada cuadro múltiple. Un canal de control a velocidad media utiliza ya sea cada incremento repentino impar o par en cada cuadro múltiple . Estos canales no son multiplexados sobre el mismo canal a velocidad completa o a velocidad media. Pueden ser asignados dos diferentes canales de control o de tráfico a velocidad media para las dos diferentes fases (todas impares o todas pares) de un segmento. Nótese que la asignación del incremento repentino para los canales de control a velocidad media es compatible con e idéntica a la asignación del incremento repentino para los canales de tráfico a velocidad media. La multiplexión de DBMCH y UBMCH con otro' canal de control común es FFS .
Panorama General de la Operación TBF en Tiempo Real La definición de TBF (GPRS de Fase 1) es mejorada para soportar servicios de RT . Cada TBF de RT puede ser bidireccional (por ejemplo, voz) o unidireccional (por ejemplo, datos de mejor esfuerzo) . El establecimiento inicial de un TBF de RT es llevado sobre un PCCCH o CCCH. Cada TBF de RT tiene un perfil TBF asociado. La negociación de un perfil de TBF de RT durante el establecimiento del TBF incluye los requerimientos de QoS y el apilamiento de protocolo soportado por el RAB . La información adicional que es intercambiada durante el establecimiento del TBF inicial, incluye lo siguiente: Un Identificador de Petición de Acceso (ARI) de MS temporal es asignado por la red y es enviado a la MS .
La información del portador (incluyendo la secuencia de salto de frecuencia) es comunicada a la MS, ya sea mediante mensaje de radiodifusión sobre el PBCCH/BCCH o señalización explícita. Los detalles son FFS. El identificador de TBF (TBFI) es asignado a la MS por TBF requerido. El Cronómetro de Inactividad de TBF es negociado para los TBFs de datos de RT y de NRT. Éste es opcional para el TBF de voz de RT (FFS). Una vez que es establecido un TBF de RT, la MS es asignada con un grupo de canales de control de RT, a saber FRACH, FACKCH, UBMCH y UPRCH para la señalización de enlace ascendente, y FASSCH, DBMCH y DPRCH para la señalización y control del enlace descendente. Un UPRCH (o un DPRCH) puede ser reasignado cada vez que un UTCH (o un DTCH) es liberado. El resto de los canales de control, por ejemplo, FRACH, FACKCH y UBMCH para el enlace ascendente, y FASSCH y DBMCH para el enlace descendente, no necesitan ser reasignados para la duración del TBF. El tráfico de enlace ascendente y/o enlace descendente asociado con el TBF de RT es activado independientemente utilizando los procedimientos de acceso rápido y asignación rápida. Los TBF(s) de RT y de NRT adicionales pueden ser negociados y establecidos sobre el o los canales de control de RT. Un TBF bidireccional establecido tiene los siguientes 4 estados: TBF Inactivo, DL Activo, UL Activo, y DL y UL Activo. El diagrama de transición de estado para un TBF de RT bidireccional simple, se muestra en la Figura 6. Las transiciones de estado para un TBF de RT y TBF de NRT unidireccionales (como se definen en el EGPRS Fase 1) son un subgrupo de los estados y las transiciones permisibles asociadas con el TBF de RT bidireccional.
Definición de Estado de TBF de RT Un TBF de RT bidireccional establecido tiene cuatro estados, como se muestra en la Figura 7. La asignación de canal es también mostrada en la Figura 6 (Tabla 1) .
Estado de TBF de RT : DL Inactivo En este estado, no existe canal de tráfico de enlace ascendente o enlace descendente asignado a la MS para el TBF. La MS y la red pueden iniciar independientemente el tráfico de enlace ascendente y enlace descendente, establecer un nuevo TBF, terminar un TBF actual, o terminar todos los TBFs asociados con la MS . La red puede también reasignar canales de control comunes a la MS . Un cronómetro puede estar asociado con este estado por TBF de RT, lo cual permite que la MS esté en el estado establecido por TBF para un tiempo configurable después del final del tráfico de enlace descendente y enlace ascendente. Esto evita la renegociación del perfil de TBF de RT, si el flujo de tráfico del enlace ascendente o enlace descendente se reasumen dentro de un periodo de tiempo corto.
Estado TBF de RT : DL Activo En este estado, la MS es asignada a un canal de tráfico de enlace descendente asociado con el TBF de RT . Los mensajes de incremento repentino simples de enlace descendente son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control de enlace descendente son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH.
Los mensajes de señalización y control de enlace ascendente son llevados sobre los canales comunes de enlace ascendente asignados a la MS, los cuales son compartidos entre los TBFs paralelos, la MS puede ser establecido. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control de RT .
Estado de TBF de RT : UL Activo En este estado, la MS es asignada a un canal de tráfico de enlace ascendente asociado con el TBF de RT . Los mensajes de incrementos repentinos simples de enlace ascendente son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control de erlace ascendente son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH. Los mensajes de señalización y control de enlace descendente son llevados sobre los canales de control común de enlace descendente asignados a la MS, los cuales son compartidos entre los TBFs paralelos, la MS puede ser establecido. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control RT .
Estado de TBF de RT : DL y UL Activos En este estado, la MS es asignada a un canal de tráfico de enlace ascendente y a un canal de tráfico de enlace descendente asociado con el TBF de RT. Ambos mensajes de incrementos repentinos simples de enlace descendente y enlace ascendente, son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control de RT .
Procedimientos Asociados con la Transición de Estado de TBF de RT Simple Un grupo de procedimientos es definido para realizar las transiciones de estado asociadas con un TBF de RT. La Figura 7 (Tabla 2) muestra los procedimientos asociados con cada transición de estado de TBF de RT simple y los estados aplicables involucrados. Las definiciones y los flujos de mensajes para los procedimientos son además descritos más adelante.
Mensajes de Control Mensajes de Señalización y Control de Enlace Ascendente La Figura 8 (Tabla 3) proporciona un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace ascendente y los canales de control utilizados .
Petición de Acceso Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre BFACCH si es asignado un UTCH; de otro modo éste es enviado sobre el FRACH. Su uso y contenido son además descritos en la Sección 0.
Reconocimiento para la Asignación Este grupo de mensajes de incrementos repentinos simples es enviado sobre el BFACCH si es asignado un UTCH; de otro modo éstos son enviados sobre el FACKCH. Su uso y contenido son además descritos posteriormente en la sección avocada a ese problema.
Petición de Modo de AMR La Petición de Modo de AMR (2 bitios) es enviada en banda si es asignado un UTCH. De otro modo, éste es enviado sobre el UPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por ejemplo, la Actualización SID y el Reporte de Medición Vecina. Los detalles de la multiplexión de estos mensajes son FFS.
Actualización SID La Actualización SID es enviada sobre el UPRCH, multiplexada con la Petición de Modo AMR y el Reporte de Medición Vecina.
Reporte de Medición Vecina Éste es enviado sobre la MSACCH si es asignado un UTCH; de otro modo, éste es enviado sobre el UPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por ejemplo, la Actualización SID y la Petición de Modo AMR.
Señalización RLC La señalización RLC es enviada sobre el UTCH o el UBMCH, de acuerdo a los procedimientos de RLC de EGPRS de Fase 1.
Petición de TBF Final Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre el BFACCH o el FRACH. Su uso y contenido son además descritos posteriormente.
Mensajes de Señalización y Control de Enlace Descendente La Figura 9 (Tabla 4) proporciona un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace descendente, y los canales de control de RT utilizados .
Asignación Todos los mensajes de asignación están basados en el incremento repentino. Éstos son enviados sobre BFACCH si un DTCH es asignado; de otro modo, éstos son enviados sobre el FASSCH. Su uso y contenido son además descritos más adelante.
Comando de Modo de AMR El Comando de Modo de AMR (2 bitios) es enviado en banda si es asignado un DTCH. De otro modo, éste es enviado sobre el DPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por ejemplo la Actualización SID y el Avance de Sincronización. Los detalles de la multiplexión de estos mensajes son FFS.
Actualización SID La actualización SID es enviada sobre el DPRCH, multiplexada con el Comando de Modo de AMR y el Avance de Sincronización.
Directrices de Entrega Las Directrices de Entrega son enviadas sobre el FACCH si es asignado un DTCH; de otro modo, éstas son enviadas sobre el DBMCH.
Señalización de RLC La señalización de RLC es enviada sobre un DTCH o DBMCH, de acuerdo a los procedimientos RLC de EGPRS de Fase 1.
Avance de Sincronización El Avance de Sincronización es enviado sobre la MSACCH si es asignado un DTCH a la MS; de otro modo, éste es enviado sobre el DPRCH.
Control de Energía El Control de Energía es enviado sobre la MSACCH si es asignado un DTCH a la MS; de otro modo éste es enviado sobre el DPRCH.
Comando TBF Final Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre el BFACCH o el FASSCH por la red para terminar un TBF simple o todos los TBFs establecidos por la MS. Sus contenidos son además descritos más adelante.
Contenidos de Mensaje de Incremento Repentino de Enlace Descendente La Figura 10 (Tabla 5) proporciona un resumen de los mensajes de incremento repentino de enlace descendente y su contenido.
Asignar UTCH Este mensaje es utilizado para asignar un UTCH por TBF especificado (identificado por TBFI). El campo de ARI es incluido para la resolución de la contención rápida.
Asignar UTCH Diferido Este mensaje es utilizado para retardar la asignación de UTCH para el TBF especificado (identificado por el TBFI) . El campo de retardo indica el periodo para el cual el móvil debe estar para una asignación del recurso de enlace ascendente antes de que éste pueda intentar nuevamente.
Asignar DTCH Este mensaje es utilizado para asignar un DTCH por TBF especificado (identificado por TBFI). El campo RRBP es utilizado para indicar el incremento repentino revertido para enviar el reconocimiento.
Asignar UPRCH Este mensaje es utilizado para asignar un UPRCH a un MS para la señalización periódica de enlace ascendente cuando no existe UTCH asignado a la MS. El UPRCH es reasignado cuando un UTCH es liberado y la señalización de enlace ascendente periódica sobre la MSACCH necesita continuar sobre el UPRCH.
Asignar DPRCH Este mensaje es utilizado para asignar un DPRCH a un MS para la señalización periódica de enlace descendente cuando no existe DTCH asignado a la MS. El DPRCH es reasignado cuando un DTCH es liberado y la señalización de enlace descendente periódica sobre la MSACCH necesita continuar sobre el DPRCH.
Asignar FRACH Este mensaje es utilizado para asignar un FRACH de enlace ascendente a un MS para el acceso de contención rápida. Un FRACH es asignado a un MS en el ajuste TBF inicial y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.
Asignar FACKCH Este mensaje es utilizado para asignar un FACKCH de enlace ascendente a un MS, para enviar el reconocimiento sobre los incrementos repentinos reservados cuando se combinan. Un FACKCH es asignado a un MS en el establecimiento TBF inicial y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.
Asignar FASSCH Este mensaje es utilizado para asignar un FASSCH de enlace descendente a un MS para verificar periódicamente los mensajes de asignación. Un FASSCH es asignado a un MS en el establecimiento TBF inicial, y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.
Comando de TBF Final Este mensaje es utilizado por la red para terminar un TBF (identificado por TBFI) o todos los TBFs (TBFI = 0) establecidos por un MS .
Contenidos de Mensaje de Incremento Repentino de Enlace Ascendente La Figura 11 (Tabla 6) proporciona un resumen de los mensajes de incremento repentino de enlace ascendente y sus contenidos.
Petición de Acceso Este mensaje es utilizado por un MS para pedir un UTCH por TBF especificado (identificado por TBFI) .
Reconocer UTCH/DTCH/UPRCH/DPRCH/FRACH/FACKCH/FASSCH La MS utiliza este grupo de mensajes para reconocer las asignaciones de canal de tráfico y control.
Reconocer TBF Final La MS utiliza este mensaje para reconocer un Comando TBF Final.
Terminar Petición TBF La MS utiliza este mensaje para pedir la terminación de un TBF o todos los TBFs (TBFI = 0) establecido por la MS .
Definición de Elementos de Información Los métodos BBAA descritos anteriormente han sido aplicados a un sistema para el acceso y la asignación a los servicios en tiempo real y no en tiempo real en GERAN como sigue. Las siguientes cuatro subsecciones describen los cuatro procedimientos clave necesarios para realizar la programación en tiempo real de los recursos de canal de tráfico de enlace ascendente y enlace descendente (UTCH y DTCH, respectivamente) en un sistema que multiplexa estadísticamente voz, datos en tiempo real, y datos no en tiempo real. Cada flujo de datos es llamado un TBF (flujo de bloque temporal). Una petición de acceso ocurre sobre un canal de acceso aleatorio rápido (FRACH) . Las asignaciones de canal de tráfico ocurren ya sea sobre un canal de asignación rápida común (FASSCH) si el móvil no está sobre un canal de tráfico de enlace descendente, o sobre un canal de control asociado rápido, basado en incrementos repentinos (BFACCH) que roba un incremento repentino simple del tráfico de enlace descendente por venir. Uno de los cuatro incrementos repentinos de un bloque de canal de tráfico es puesto en blanco y reemplazado con un mensaje de control basado en incrementos repentinos.
Los reconocimientos para las asignaciones ocurren ya sea sobre un canal de reconocimiento rápido común (FACKCH) si el móvil no está sobre un canal de tráfico de enlace ascendente, o sobre un BFACCH. Al final de un aumento de conversación o aumento de datos de enlace ascendente (enlace descendente), la red reasigna un canal de reservación periódica de enlace ascendente (enlace descendente) [UPRCH (DPRCH) ] para permitir la continuidad de la señalización de control asociada lenta entre el móvil y la red.
Tráfico de Enlace Ascendente de Inicio (SUT) Como se muestra en la Figura 12, una estación móvil (MS) utiliza el procedimiento SUT para iniciar un flujo de tráfico de enlace ascendente asociado con un TBF. El flujo de tráfico de enlace ascendente está dirigido a una estación base que es parte de una red que utiliza métodos GERAN.
Tráfico de Enlace Ascendente Final (EUT) Como se muestra en la Figura 13, la red y la MS utilizan el procedimiento EUT para terminar un flujo de tráfico de enlace ascendente asociado con un ¡TBF.
Tráfico de Enlace Descendente de Inicio (SDT) Como se muestra en la Figura 14, la red utiliza el procedimiento SDT para iniciar un flujo de tráfico de enlace descendente asociado con un TBF.
Tráfico de Enlace Descendente Final (EDT) Como se muestra en la Figura 15, la red utiliza el procedimiento EDT para terminar un flujo de tráfico de enlace descendente asociado con un TBF.
Tráfico de Enlace Ascendente de Reasignación (RUT) Como se muestra en la Figura 16, la red utiliza el procedimiento RUT para asignar un nuevo canal de tráfico de enlace ascendente a la MS asociado con un TBF.
Tráfico de Enlace Descendente de Reasignación (RDT) Como se muestra en la Figura 17, la red utiliza el procedimiento RDT para asignar un nuevo canal de tráfico de enlace descendente a la MS asociado con un TBF.
Control de Enlace Ascendente de Reasignación (RUC) Como se muestra en la Figura 18, la red utiliza el procedimiento RUC para asignar un nuevo canal de control de enlace ascendente a la MS.
Control de Enlace Descendente de Reasignación (RDC) Como se muestra en la Figura 19, la red utiliza el procedimiento RDC para asignar un nuevo canal de control de enlace descendente a la MS .
TBF Final (ET) Como se muestra en la Figura 20, el procedimiento ET es utilizado para terminar un TBF o todos los TBFs. El procedimiento TBF Final puede también ser utilizado en casos de Error para todos los otros escenarios. Siempre que ocurra un error durante la Asignación, ya sea la MS o la red puede abortar el procedimiento por venir utilizando mensajes TBF Finales.
Funcionamiento del Sistema de Voz de Medio Bloque Un sistema de bloque completo de voz que tiene el siguiente diseño de bloque completo de voz para un canal a velocidad media fue considerado en la simulación: un modo de codificador de voz AMR de 7.4 kbps (Clase la bitios = 48, Clase lb bitios = 48, Clase 2 bitic = 52), protección de error igual (EEP) incluyendo CRC asumido sobre los bitios de la Clase la y la codificación convolucional de velocidad disruptiva de 1/3, y modulación QPSK. Un sistema de medio bloque de voz de acuerdo a una modalidad de la presente invención que tiene el siguiente diseño de medio bloque de voz para un canal a velocidad media fue también considerado en la simulación: un modo de codificador de voz AMR de 4.75 kbps, protección de error igual (EEP) incluyendo CRC asumido en los bitios de la Clase la y una codificación convolucional de velocidad disruptiva de 1/3, y modulación QPSK. Las simulaciones fueron realizadas para el siguiente caso y los resultados se muestran en la Figura 21. El caso simulado para la Figura 21 tuvo condiciones urbanas típicas (TU) y se asumió salto de frecuencia ideal. A partir de la Figura 21 se puede observar que para la misma proporción de señal a interferencia, el sistema de medio bloque de voz tiene una velocidad de error de bloques de aproximadamente 4 veces mayor que el sistema de bloque a velocidad completa. Es posible compensar esta velocidad de voz incrementada al transmitir el medio bloque de voz con la energía incrementada. Unos 4-6 dB adicionales de la energía del transmisor pueden compensar la pérdida en la codificación. El impacto de tales incrementos sobre la interferencia completa y la calidad del canal es pequeña, ya que esta energía incrementada es transmitida de manera no frecuente. Además, un incremento en la velocidad de errores de bloques de 1% a 4% para el primer bloque de voz en un aumento de conversación, dio como resultado un impacto escasamente perceptible sobre la calidad de la voz. El uso de la señalización de atenuación-y-incremento repentino de acuerdo a la presente invención, dio como resultado efectivamente un mejoramiento en la calidad de la voz sobre el FACCH actualmente utilizado de blanco e incremento repentino utilizado en los sistemas de voz completa.
De este modo, será ahora comprendido que se ha descrito un sistema y método nuevo y ventajoso para reducir el retardo de voz y mejorar la calidad de la voz utilizando medios bloques de voz en' comunicaciones inalámbricas. Mientras que la invención ha sido particularmente ilustrada y descrita con referencia a las modalidades preferidas de la misma, podrá ser entendido por aquellos expertos en la técnica que pueden ser realizados en ésta cambios en la forma, detalles y aplicaciones. Se pretende en consecuencia que las reivindicaciones anexas cubran todos los cambios tales en forma, detalles y aplicaciones, los cuales no se aparten del espíritu y alcance verdaderos de la invención.
Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (16)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un sistema inalámbrico de voz, caracterizado porque comprende: medios para intercalar en cadena una pluralidad de cuadros completos de voz; y medios para reemplazar al menos uno de la pluralidad de cuadros completos de voz con un medio cuadro de voz correspondiente que ha sido codificado e intercalado sobre la mitad de uno de la pluralidad de cuadros de voz completa.
2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la voz es codificada utilizando un codificador-descodificador de voz, a velocidades múltiples y el medio cuadro de voz utiliza una diferente velocidad de codificación de canal que el cuadro completo de voz reemplazado por el medio cuadro de voz.
3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio cuadro de voz es codificado diferentemente para mitigar la pérdida de la calidad de la voz debida a la reducción a la mitad del número de bitios de información y de profundidad de intercalación.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio cuadro de voz representa la misma duración de voz que el cuadro completo de voz que éste reemplaza.
5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio cuadro de voz es codificado e intercalado sobre la última mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz reemplazado.
6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios cuadros de voz corresponden al comienzo de un aumento de conversación, y donde no se transmite nada durante la primera mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz original.
7. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los medios cuadros de voz corresponden al final de un aumento de conversación, y donde no se transmite nada 5 durante la primera mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz original.
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el medio 0 cuadro de voz corresponde al comienzo de un aumento de conversación, donde los recursos del canal son asignados para la transmisión de la voz al comienzo de cada aumento de conversación, y donde dos cuadros de voz pueden volverse disponibles antes de que se 5 complete la asignación de recursos y comience la transmisión .
9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sistema 0 permite la recuperación de retardo de asignación de recursos de hasta la mitad de la profundidad de intercalación .
10. El sistema de conformidad con la 5 reivindicación 1, caracterizado porque el medio -fr.*--. cuadro de voz es codificado e intercalado sobre la primera mitad del periodo de intercalación del cuadro de voz reemplazado.
11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio cuadro de voz es realizado utilizando un codificador-desc. ' ificador de voz a menor velocidad que el cuadro de voz que ésta reemplaza.
12. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el medio cuadro de voz ocurre a la mitad de un aumento de conversación, y donde la porción del periodo de intercalación del cuadro de voz original que no es utilizado para el medio cuadro de voz, es en vez de esto utilizada para comunicar la información de señalización .
13. EJ sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un codificador de voz a velocidad múltiple, adaptativo para codificar el medio bloque de voz con un modo de velocidad de voz menor.
14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el codificador de voz a velocidad adaptativa está localizado en una estación base.
15. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el codificador de voz a velocidad adaptativa está localizado en una estación móvil.
16. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque un codificador de voz a velocidad adaptativa está localizado en una estación base y un segundo codificador de voz a velocidad adaptativa está localizado en una estación móvil que se comunica con la estación base.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1435745A1 (en) * 2002-12-31 2004-07-07 Motorola Inc. Method and apparatus for communication channel allocation
US6870821B2 (en) * 2003-01-30 2005-03-22 Nokia Corporation Flexible layer overlay for seamless handovers between full rate and half rate channels
CN1829343B (zh) * 2005-03-01 2010-04-07 向为 带有自适应多速率编码帧缓存的移动台
US20070064665A1 (en) * 2005-08-23 2007-03-22 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for accessing an uplink random access channel in a single carrier frequency division multiple access system
CN101409598B (zh) * 2007-10-12 2011-09-14 华为技术有限公司 一种通话方法和装置
KR101421740B1 (ko) * 2008-09-23 2014-07-24 엘지전자 주식회사 비정상적 상황을 처리하는 이동국
US9225413B2 (en) 2010-02-17 2015-12-29 Qualcomm Incorporated Methods and systems for uplink transmit diversity

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2635914A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-23 Qualcomm Incorporated Error masking in a variable rate vocoder
US5517492A (en) * 1992-01-17 1996-05-14 Motorola, Inc. Increased speech interleave with reduced delay
FI97504C (fi) * 1994-12-19 1996-12-27 Nokia Telecommunications Oy Tiedonsiirtomenetelmä, tiedonsiirtojärjestelmä ja solukkoradiojärjestelmä

Also Published As

Publication number Publication date
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EP1107480B1 (en) 2006-08-30
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TW508924B (en) 2002-11-01

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